CC BY
22
4
НОМЕР
ISSN 2304-9081
Электронный журнал
On-line версия журнала на сайте
http://www.elmag.uran.ru
БЮЛЛЕТЕНЬ
ОРЕНБУРГСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА УрО РАН
2016
УЧРЕДИТЕЛИ
УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РАН ОРЕНБУРГСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР УрО РАН
Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН (электронный журнал), 2016, № 4 © Коллектив авторов, 2016 УДК 631.5
Д.Г. Поляков, А.В. Халин, Ф.Г. Бакиров, Ю.М. Нестеренко, Т.Н. Васильева
ДИНАМИКА ВЛАЖНОСТИ ЧЕРНОЗЕМОВ ЮЖНЫХ ОРЕНБУРЖЬЯ ПРИ ПРЯМОМ ПОСЕВЕ И ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКЕ ПОЧВЫ
Оренбургский научный центр УрО РАН (Отдел геоэкологии), Оренбург, Россия
Цель. Изучение влияния способов обработки почвы на динамику влаги черноземов южных.
Материалы и методы. Влажность почвы определялась термостатно-весовым методом. Образцы почвы отобраны послойно через 10 см до глубины 1 м почвенным буром в трехкратном повторении, через 1-2 недели после схода снега, в момент сева яровых, и сразу после уборки урожая.
Результаты. Выявлено, что вспашка, глубокое и мелкое рыхление способствует увеличению запасов влаги холодного периода, No-till обеспечивает более равномерное ее распределению по профилю почвы.
Заключение. Технология No-till характеризуется меньшим накоплением атмосферных осадков холодного периода года и меньшей потерей влаги за период от таяния снега к моменту сева, а также способствует более эффективному использованию влаги.
Ключевые слова: вспашка, глубокое рыхление, мелкое рыхление, No-till, влажность почвы, чернозем.
D.G. Polyakov, A.V. Halin, F.G. Bakirov, Y.M. Nesterenko, T.N. Vasilieva
DYNAMICS OF HUMIDITY OF SOUTHERN CHERNOZEMS OF THE ORENBURG REGION WHEN APPLYING PLOWING AND NO-TILL
Orenburg Scientific Сenter, UrB RAS (Department of Geoecology), Orenburg, Russia
Objective. Studying the effect of methods of tillage on the dynamics of moisture of the southern black soil.
Materials and methods. Soil moisture was determined by drying and weight measurement of samples. Soil samples selected in layers of 10 cm to a depth of 1 m soil auger in a threefold repetition, in 1-2 weeks after the snowmelt, at the moment of sowing of spring and immediately after harvest.
Results. It was revealed that plowing, deep and shallow tillage increases moisture reserves of the cold period, No-till it provides a more uniform distribution of the soil profile.
Conclusion. No-till technology is characterized by the accumulation of smaller precipitation of the cold period of the year and a smaller decrease in moisture for a period of melting snow to the sowing time, and contributes to a more efficient use of water.
Key words. Plowing, deep cultivation, shallow cultivation, No-till, soil moisture, soil.
Введение
Проблема накопления и сохранения почвенной влаги, в особенности для черноземов, была обозначена в конце XIX начале XX века, тогда же предложены пути ее решения [1-3]. Однако данный вопрос не решен.
Одной из важнейших мер по накоплению и сохранению почвенной влаги является основная обработка почвы. Исследуя динамику влажности почвы при различных ее способах, многие авторы приходят к противоречивым выводам [4-15].
Нами проведены исследования по изучению влияния способов основной обработки почвы и прямого посева на аккумулирование осадков холодного периода года (сентябрь - март) и весенних дождей (апрель - вторая декада мая), а также характере расхода влаги за вегетационный период.
Материалы и методы
В зернопаропропашном севообороте исследовано влияние вспашки (25-27 см), глубокое (30 см) и мелкое рыхление (10-12 см), а также прямой посев (No-till) на динамику почвенной влаги. Динамика влажности целинных черноземов исследована на сопредельном участке с хорошо сохранившейся естественной растительностью.
Результаты и обсуждение
Сравнение запасов влаги в метровом слое почвы после схода снега на целине и по вариантам опыта показывает, что способы основной обработки почвы способствуют накоплению влаги в почве на 12-26 мм больше, чем на целине (табл.).
Таблица. Динамика запасов почвенной влаги в зависимости от способа основной обработки, мм
Вариант опыта После схода снега (10.04-15.04) Сев яровых культур (18.05-22.05) Уборка урожая (15.08-08.09)
Целина 280 238 99
No-till (NT) 221 231 115
Мелкое рыхление (МР) 292 290 163
Глубокое рыхление (ГР) 300 279 171
Вспашка 306 291 176
На варианте прямого посева (No-till) отмечается меньшее количество влаги, чем на целине - на 59 мм, и на вспашке - на 86 мм. В вариантах с основными способами обработки почвы наблюдается зависимость содержания влаги аккумулированной за холодный период года от мощности и степени рыхления пахотного слоя: чем больше и глубже почва рыхлится, тем больше накапливается влага.
К моменту сева яровых культур на вариантах с основными обработками происходит снижение запасов влаги, а на варианте No-till увеличение на 10 мм в связи с инфильтрацией выпадающих атмосферных осадков через органическую мульчу, уменьшением физического испарения из-за снижения температуры. На вариантах с основной обработкой почвы влага испаряется ввиду отсутствия мульчи, особенно до боронования с целью закрытия влаги.
К уборке урожая на вариантах с рыхлением почвы запасы влаги составляют около 170 мм, на No-till - 115 мм, что близко к показателям на целине.
Вариант со вспашкой характеризуется равномерно убывающим по профилю почвы распределением влаги (рис. 1).
40
35 30
S
S 25
ш
£ 20
х
01
5 15
о
10 5 0
Рис.
1. Динамика содержания воды по профилю почвы в зависимости от обработки почвы.
На мелком рыхлении выявлено 3 пика возрастания влажности на глубинах 0-10 см, 20-30 см и 50-60 см с постепенным ее снижением. При глубоком рыхлении влажность почвы повышается в слое от поверхности до 30 см, затем резко снижается до 60 см и постепенно повышается до метровой глубины. На варианте No-till наблюдается нарастающее содержание влаги до глубины 70 см.
На вариантах с основными обработками почвы накапливается примерно одинаковое количество влаги, с различным распределением ее по профилю почвы. На вспашке большее количество влаги распределено в верхних слоях почвы. На мелком рыхлении большая часть влаги не равномерно сосредоточено в верхней части профиля. При глубоком рыхлении влага неравномерно распределена по профилю. Вариант No-till отличается равномерным и относительно невысоким содержанием влаги в слое почвы до 40 см, а глубже в слое 40-70 см ее содержание увеличивается.
Распределение влаги по профилю почвы осенью на всех вариантах выравнивается. Однако при мелком и глубоком рыхлении почва на глубине 0-20 см иссушена. Более равномерно влага распределена по профилю почвы на вспашке и целине.
Технология No-till характеризуется меньшим накоплением атмосферных осадков холодного периода года и меньшей потерей влаги за период от таяния снега к моменту сева, а также способствует более эффективному использованию влаги.
На вариантах с основными обработками почвы к уборке яровых зерновых культур влаги сохраняется больше на 55-70 мм в сравнении с No-till или целиной.
Заключение
В условиях центральной части Оренбуржья наибольшему накоплению влаги осадков холодного периода способствует вспашка, а наименьшему -No-till. В период от таяния снега до посева варианты с основной обработкой теряют влагу. На No-till технологии выявлено небольшое увеличение ее запасов к моменту сева, при меньшем количестве, чем на вариантах с обработкой.
Во время сева яровых культур более равномерное распределение влаги по профилю наблюдается на вариантах с вспашкой и No-till. К моменту уборки урожая более полный расход влаги в агроценозах фиксируется на ва-
Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН (электронный журнал), 2016, № 4 рианте No-till, который по этому показателю наиболее приближен к биоценозам на целине.
На вариантах с обработкой почвы, с большими запасами влаги, часть ее остается не использованной. ЛИТЕРАТУРА
1. Докучаев В.В. Наши степи прежде и теперь. М.: Сельхозгиз, 1936. 119 с.
2. Измаильский А.А. Как высохла наша степь. М.: ОГИЗ-СЕЛЬХОЗГИЗ, 1937. 81 с.
3. Костычев П.А. О борьбе с засухами в Черноземной области посредством обработки полей и накопления снега. Избр. Труды. М.: Изд-во АН СССР, 1951: 450-530.
4. Азизов З.М. Водный режим почвы на зяби и в паровом поле. Аграрная наука. 2005. 7: 5-7.
5. Бельтюков Л.П., Донцов В.Г., Кувшинова Е.К. Влияние различных технологий на водный, пищевой режимы почвы и продуктивность подсолнечника. Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2015. 3: 126-138.
6. Витер А.Ф. Изменение плодородия черноземов при их обработке. Ресурсосберегающие системы обработки почвы: сб. науч. тр; под ред. академика ВАСХНИЛ И.П. Макарова. М.: Агропромиздат, 1990: 123-129.
7. Гулидова В.А. Минимальная обработка почвы под озимую пшеницу. Земледелие. 1998. 5: 21.
8. Казаков Г.И. Обработка почвы в Среднем Поволжье. Самара: СамВен. 1997. 196 с.
9. Кураченко Н.Л., Картавых А.А., Ржевская Н.И. Запасы продуктивной влаги в агроце-нозах пшеницы, возделываемых по ресурсосберегающим технологиям. Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2014. 5: 58-63.
10. Максютов Н.А. Плодородие почвы и урожай. Оренбург, 1996. 91 с.
11. Петровский Н.В., Романов В.Н., Литау В.М., Ивченко В.К. Влияние обработки почвы на элементв плодородия и урожайность пшеницы в лесостепной зоне Красноярского края. Достижения науки и техники АПК. 2016. 6 (30): 77-79.
12. Савчук С.В. Способы основной обработки чистого пара под озимую пшеницу на черноземах южных Оренбургского Предуралья. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2010. 2 (26-1): 24-27.
13. Солодовников А.П., Шестеркин Г.И., Линьков А.С., Даренков А.С. Водный режим чернозема южного при энергосберегающих обработках почвы. Аграрный научный журнал. 2014. 4: 33-36.
14. Трушин В.Ф. Опыт минимализации обработки почвы на Среднем Урале. Земледелие. 1990. 2: 60-63.
15. Шабаев А.И. Ресурсосберегающая почвозащитная обработка почвы в агроландшафтах Поволжья. Земледелие. 2007. 1: 20-22.
Поступила 30.12.2016
(Контактная информация:
Поляков Дмитрий Геннадьевич - к.б.н., старший научный сотрудник отдела геоэкологии ОНЦ УрО РАН; адрес: Россия, 460014, г. Оренбург, а/я 59, E-mail: [email protected]
Халин Александр Васильевич - к.с-х.н., старший научный сотрудник отдела геоэкологии Бакиров Фарит Галиуллиевич - д.с-х.н., заведующий лабораторией отдела геоэкологии ОНЦ УрО РАН; адрес: Россия, 460014, г. Оренбург, а/я 59, E-mail: [email protected]
Нестеренко Юрий Михайлович - д.г.н., заведующий отделом геоэкологии ОНЦ УрО РАН; адрес: Россия, 460014, г. Оренбург, а/я 59, E-mail: [email protected]
ОНЦ УрО РАН; адрес: Россия, 460014, г. Оренбург, а/я 59, E-mail: geoecol-
Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН (электронный журнал), 2016, № 4 [email protected]
Васильева Татьяна Николаевна - к.б.н., старший научный сотрудник отдела геоэкологии ОНЦ УрО РАН; адрес: Россия, 460014, г. Оренбург, а/я 59, E-mail: [email protected])
LITERATURA
1. Dokuchaev V.V. Nashi stepi prezhde i teper'. M.: Sel'hozgiz, 1936. 119 s.
2. Izmail'skij A.A. Kak vysohla nasha step'. M.: OGIZ-SEL'HOZGIZ, 1937. 81 s.
3. Kostychev P.A. O bor'be s zasuhami v CHernozemnoj oblasti posredstvom obrabotki polej i nakopleniya snega. Izbr. Trudy. M.: Izd-vo AN SSSR, 1951: 450-530.
4. Azizov Z.M. Vodnyj rezhim pochvy na zyabi i v parovom pole. Agrarnaya nauka. 2005. 7: 5-7.
5. Bel'tyukov L.P., Doncov V.G., Kuvshinova E.K. Vliyanie razlichnyh tekhnologij na vodnyj, pishchevoj rezhimy pochvy i produktivnost' podsolnechnika. Nauchnyj zhurnal Rossijskogo NII problem melioracii. 2015. 3: 126-138.
6. Viter A.F. Izmenenie plodorodiya chernozemov pri ih obrabotke. Resursosberegayushchie sistemy obrabotki pochvy: sb. nauch. tr; pod red. akademika VASKHNIL I.P. Makarova. M.: Agropromizdat, 1990: 123-129.
7. Gulidova V.A. Minimal'naya obrabotka pochvy pod ozimuyu pshenicu. Zemledelie. 1998. 5: 21.
8. Kazakov G.I. Obrabotka pochvy v Srednem Povolzh'e. Samara: SamVen. 1997. 196 s.
9. Kurachenko N.L., Kartavyh A.A., Rzhevskaya N.I. Zapasy produktivnoj vlagi v agrocenozah pshenicy, vozdelyvaemyh po resursosberegayushchim tekhnologiyam. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2014. 5: 58-63.
10. Maksyutov N.A. Plodorodie pochvy i urozhaj. Orenburg, 1996. 91 s.
11. Petrovskij N.V., Romanov V.N., Litau V.M., Ivchenko V.K. Vliyanie obrabotki pochvy na ehlementv plodorodiya i urozhajnost' pshenicy v lesostepnoj zone Krasnoyarskogo kraya. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2016. 6 (30): 77-79.
12. Savchuk S.V. Sposoby osnovnoj obrabotki chistogo para pod ozimuyu pshenicu na chernozemah yuzhnyh Orenburgskogo Predural'ya. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2010. 2 (26-1): 24-27.
13. Solodovnikov A.P., SHesterkin G.I., Lin'kov A.S., Darenkov A.S. Vodnyj rezhim chernozema yuzhnogo pri ehnergosberegayushchih obrabotkah pochvy. Agrarnyj nauchnyj zhurnal. 2014. 4: 33-36.
14. Trushin V.F. Opyt minimalizacii obrabotki pochvy na Srednem Urale. Zemledelie. 1990. 2: 60-63.
15. Shabaev A.I. Resursosberegayushchaya pochvozashchitnaya obrabotka pochvy v agrolandshaftah Povolzh'ya. Zemledelie. 2007. 1: 20-22.
Образец ссылки на статью:
Поляков Д.Г., Халин А.В., Бакиров Ф.Г., Нестеренко Ю.М., Васильева Т.Н. Динамика влажности черноземов южных Оренбуржья при прямом посеве и основной обработке почвы. Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН. 2016. 4: 6с. [Электронный ресурс]. (URL: http:// elmag.uran.ru:9673/magazine/Numbers/2016-4/Articles/PDG-2016-4.pdf).
