19 Мая 2020

Решение проблемы минимизации основной и предпосевной обработок почвы

Решение проблемы минимизации основной и предпосевной обработок почвы

Текст: Д. А. Болдырь, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр.; Н. Н. Бородина, ст. науч. сотр.; В. Ю. Селиванова, науч. сотр., Нижне-Волжский НИИСХ — филиал ФГБНУ «ФНЦ агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН»

В последние годы большое внимание уделяется оценке агрофизического состояния почвы в связи с ее деградацией, обусловленной природными и антропогенными факторами. По этой причине в научном и производственном сообществах ведутся дискуссии по поводу преимущества поверхностной и безотвальной технологий над отвальной обработкой.

Как известно, рост и биопродуктивность растений, прежде всего, зависят от агрофизических свойств почвы, в том числе от ее структурного состава. В большинстве случаев для развития культур именно данные характеристики земель выступают лимитирующим фактором, формируя водно-воздушный, тепловой и питательный режимы, а также условия для корневой системы.

МЕХАНИЧЕСКИЙ СОСТАВ

Обычно оценка состояния почвы проводится по градации оптимального и равновесного значений физических свойств пахотного слоя. Кроме того, плотность сложения часто используется как обобщенный показатель пригодности участка для выращивания сельскохозяйственных растений. Изучение всех характеристик грунта в конкретных условиях и анализ его физического качества позволяют уточнить технологию возделывания культур при изменяющихся факторах окружающей среды, предотвратить деградацию территории, установить количественные взаимосвязи между продуктивностью посевов и агрофизическими показателями почвы.

Уплотненный слой снижает объемы аккумулирования влагозапасов, препятствует распространению корневой системы растений, не обеспечивает необходимый водно-воздушный и пищевой режимы сельскохозяйственных культур, в том числе из подпахотных горизонтов. По этим причинам с целью изучения и решения проблемы минимизации основной и предпосевной обработок почвы в севообороте специалистами Нижне-Волжского НИИСХ — филиала ФГБНУ «ФНЦ агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН» были проведены многофакторные стационарные опыты. Они осуществлялись на экспериментальном участке научного учреждения в условиях сухостепных равнинных агроландшафтов. Земля располагалась в системе ложбинного водосбора на склоне западной экспозиции с уклоном до 2º на площади 12 га. Почва была светло-каштановой, содержание гумуса в пахотном горизонте составляло 1,74%, общего азота и фосфора — 0,12 и 0,11% соответственно. По классификации Качинского почва по механическому составу представляла собой иловато-крупно-пылеватый тяжелый суглинок, включающий 49,3% физического песка и 50,7% глины. Реакция почвенного раствора в пахотном слое рН равнялась 8,1 единицы. Участок оказался щелочным по составу.

ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ

Объектом научных исследований являлись севообороты (фактор А), виды основной обработки почвы (фактор Б) и наложенные на данные варианты посевы сеялкой СЗС-2,1 «Омичка» с анкерным сошником и СЗ-3,6 — с дисками. Размещение схем А было последовательным, Б — блоками в три яруса. В ходе опытов оценивались отвальная обработка на глубину 25–27 см плугом ПН-4-35, безотвальная — на 25–27 см орудием «Ранчо», поверхностная — на 8–10 см с помощью БДМ-3. Четырехпольный зернопаровой севооборот был представлен схемой: черный пар — озимая пшеница — яровая пшеница — ячмень. Помимо этого, он включал два варианта: контрольный, подразумевающий зернопаровое четырехпольное чередование, посев сеялкой СЗ-3,6 с соблюдением всех механических операций и опытный. В рамках последней схемы севооборот был аналогичен первому варианту, однако происходил отказ от основных обработок под яровые культуры, а посев выполнялся сеялкой СЗС-2,1 «Омичка». Образцы почвы для изучения отбирались на участках яровых растений, выращенных по обеим схемам. Учеты и наблюдения осуществлялись согласно «Рекомендациям по методике проведения наблюдений и исследований в полевом опыте» и методике Б. А. Доспехова.

ЦЕННЫЙ СЛОЙ

Исследования показали изменение агрегатного состава почвы. В частности, визуально наблюдался переход более крупных фракций в мелкие в высеваемых культурах в четырехпольном севообороте за вегетационный период. В результате был сделан вывод, что за время весенне-летней вегетации происходило разрушение агрономически полезных агрегатов почвы размером 0,25–0,5 мм до пылевого состояния ≥0,25 мм. Деформация самой крупной фракции ≤10 мм осуществлялась на всех типах обработок по-разному. Так, при применении отвальной технологии на контроле данный показатель равнялся 94%, при прямом посеве — 87%, на безотвальном фоне — 64 и 68%, поверхностном — 28 и 51% соответственно. Следует отметить, что результаты при последней обработке проявлялись иначе, чем при отвальной и безотвальной. Под влиянием прямого посева сеялкой «Омичка» объем разрушаемых крупных агрегатов оказался вдвое меньше, чем при использовании СЗ-3,6 на контроле. Более того, данный показатель был самым низким среди всех вариантов как на отвальной, так и на безотвальной технологиях. При изучении слоя агрономически ценных агрегатов наблюдалась иная картина — более высокие значения отмечались при использовании поверхностной обработки.

отвальная обработка почвы

К осени фиксировалось уменьшение массы агрегатов фракций размером ≤10 и 0,25–0,5 мм, что означало их разрушение и переход в более мелкое и пылевое состояния. При этом изменение данного показателя при безотвальной обработке практически не зависело от способа высева, в то время как при использовании отвальной технологии наблюдалось преобладание прямого посева на 33%, а при поверхностной методике, наоборот, данный способ гарантировал большее сохранение полезных агрегатов. Преимущество второго варианта с сеялкой «Омичка» было обусловлено тем, что уменьшение механического воздействия на почву путем сокращения операций, то есть отказа от предпосевных манипуляций, привело к предотвращению эрозийных процессов. К осени также повышался объем массы фракции ≥0,25 мм во всех изучаемых образцах как следствие разрушения более крупных элементов. Максимальное нарастание показателя было зарегистрировано на варианте с отвальной обработкой сеялкой СЗ-3,6 — 47%, а остальные схемы с отвальной и безотвальной технологиями различались незначительно — в пределах 12–15%. Однако прибавка по поверхностной обработке составила всего 2 и 9%, что свидетельствовало о распределении почвы по другим, более крупным фракциям и минимальном переходе на пылевую форму агрегатов.

ЩАДЯЩЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

Проведенные специалистами Нижне-Волжского НИИСХ — филиала ФГБНУ «ФНЦ агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН» опыты показали, что разрушение агрономически ценных фракций происходило по-разному на основных обработках. Под влиянием классических методик формировались эрозийно опасные и губительные для гумуса процессы, которые напрямую были связаны с погодными условиями — недостаточным количеством осадков, почвенной и воздушной засухой, а также с неправильной агротехникой в опыте. Самый большой объем изменений происходил на отвальной обработке, которая считается максимально эрозийно опасной. На безотвальном фоне наблюдалось частичное разрушение и переход в пылеобразную фракцию по обоим способам сева. Преимущество поверхностной обработки заключалось в том, что в пылевое состояние переходило всего 2–9% почвы, что было связано с минимальным воздействием, которое давало соответствующие агрофизические результаты.

отвальная обработка почвы

Таким образом, было установлено, что безотвальная и поверхностная обработки щадяще воздействуют на агрофизические свойства светло-каштановых почв Нижнего Поволжья, однако вторая технология не допускает изменений в мелкофракционных агрегатах, что делает ее эрозийно устойчивой по отношению к другим схемам. Дальнейшие исследования необходимо направить на изучение влияния технологии no-till, то есть прямого посева, на агрофизическое состояние почвы данного региона при посевах различных культур с целью доказать преимущество этой методики перед глубокими основными обработками.

Популярные статьи