CC BY
11УДК 631.17:631.51
ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В СЕВООБОРОТЕ
А.А.Борин, к.с.-х.н., О.А. Коровина, А.Э. Лощинина -
Ивановская ГСХА им. академика Д.К.Беляева E-mail: rectorat@ivgsha.ru
В стационарном полевом севообороте рассмотрены различные системы обработки почвы. Результаты показали неодинаковое влияние их на агрофизические свойства почвы, плодородие, засоренность посевов и урожайность культур севооборота. Установлена возможность применения безотвальной обработки почвы как самостоятельно, так и в сочетании с традиционными приемами.
Ключевые слова: почва, приемы обработки, агрофизика, плодородие, засоренность, урожайность
Обработка почвы - важное звено системы земледелия. Механическое воздествие на почву машин и орудий оказывает существенное влияние на агрофизические, физико-химические и биологические свойства почвы.
С целью изучения различных систем обработки почвы (отвальной, безотвальной и комбинированной) на опытном поле Ивановской ГСХА с 1989 г. ведут исследования в стационарном полевом севообороте с чередованием культур: 1.Пар чистый 2.Озимая пшеница 3. Овес+клевер 4.Клевер 5.Озимая рожь 6. Картофель 7.Ячмень. Прошло три ротации севооборота, поэтому можно подвести определенные итоги результатов изучения различных систем обработки почвы под сельскохозяйственные культуры.
При обычной системе обработки почвы применяли отвальный плуг ПЛН-3-35, культиватор КПН-4Г, дисковую борону БДТ-3, зубовые бороны БЗТС-1, комбинированный агрегат РВК-3,6. Безотвальную основную обработку проводили под все культуры культиватором - плоскорезом глубокорыхлителем КПГ - 2,2, мелкую обработку - культиваторами - плоскорезами КПШ-5 и КПЭ-3,8, тяжелой дисковой бороной БДТ-3, для поверхностной обработки использовали игольчатые бороны БИГ-3. В системе комбинированной обработки почвы применялось и сочетание орудий отвальной и безотвальной технологий.
Почва на стационаре дерновосреднеподзолистая легкосуглинистая со следующими агрохимическими показателями: гумус 1,61-2,40%, рНКСЬ-4,6-6,4, подвижные формы фосфора 170-210 и калия - 110-170 мг/кг почвы. Мощность пахотного слоя 21-23 см. Исследования проводили в различные по метеоусловиям годы: с нормальным режимом увлажнения и температуры и со значительным отклонением от средних многолетних. В этом отношении результаты можно считать обобщенными.
В опытах по общепринятым методикам проводились наблюдения за почвой ( объемная масса, влажность, строение пахотного слоя, агрохимические показатели, содержание гумуса) и растениями (густота стояния, высота,
накопление зеленой массы, площадь листьев, развитие корневой системы).
Результаты исследований показали неодинаковое влияние различных систем обработки на агрофизические свойства почвы. Так, объемная масса почвы не выходила за границы оптимальной для культур, она обусловлена их агротехникой и в меньшей мере технологией обработки почвы (табл.1).
Объемная масса почвы была значительно ниже в слое 0-10 см по сравнению со слоем 10-20 см, что связано с глубиной предпосевной обработки. К концу вегетации растений объемная масса пахотного слоя почвы увеличилась по всем системам обработки примерно одинаково, она приходит к плотности естественного сложения.
Определение строения пахотного слоя по различным технологиям показало, что порозность почвы, степень аэрации и степень насыщения находятся в прямой зависимости от плотности почвы. Наибольшее (53%) значение порозности выявлено при отвальной системе обработки почвы, по другим технологиям она была в пределах 45 - 49 %. Лучшее соотношение капиллярной и некапиллярной порозности отмечено по отвальной технологии обработки почвы.
По общему количеству структурных и водопрочных агрегатов существенных различий по изучаемым технологиям обработки почвы отмечено не было. Однако выявлено увеличение
количества структурных макроагрегатов в слое 0 - 10 см по безотвальной технологии обработки почвы. Это связано с тем, что растительные и пожнивные остатки остаются в верхнем слое почвы, где они разлагаются, обеспечивая процесс структурообразования.
Способы обработки не существенно влияли на влажность метрового слоя почвы, что связано с гранулометрическим составом подстилающих пород, который был довольно пестрым -от супеси до песка. Однако в пахотном слое влажность почвы при безотвальной обработке была несколько выше, что связано с отсутствием оборота почвы и потерей влаги через испарение ее с поверхности.
Различные системы обработки не оказали существенного влияния на агрохимические свойства почвы. Содержание подвижных форм фосфора находится на уровне 208-233, калия -155-192 мг/кг почвы. Кислотность почвы несколько повысилась ввиду отсутствия известкования.
Результаты определения гумуса в пахотном слое показали, что по этому показателю почва перед закладкой севооборота была не выровнена. Наименьшее (2,07%) содержание гумуса отмечено в варианте с отвальной обработкой (V = 11,1 %), наибольшее (2,41%) - с безотвальной (V =8,0%). В варианте с комбинированной обработкой этот показатель составил 2,23% (V= 13,8%). К концу третьей ротации севооборота
1. Объемная масса почвы, г/см3(в среднем за 2003-2007 гг.)
Система обработки почвы Слой, см Пар чис- тый Ози- мая пше- ница Овес + клевер Клевер Ози- мая рожь Кар- тофель Ячмень
Отвальная 0-10 1,13 1,23 1,18 1,25 1,27 1,11 1,16
10-20 1,26 1,36 1,36 1,29 1,36 1,27 1,32
Безотвальная 0-10 1,14 1,24 1,17 1,24 1,26 1,09 1,17
10-20 1,29 1,37 1,35 1,40 1,40 1,21 1,34
Комбинирован- ная 0-10 1,17 1,24 1,19 1,26 1.26 1,09 1,18
10-20 1,30 1,36 1,37 1,41 1,39 1,27 1,32
2.Засоренность посевов ( в среднем за 2003-2009 гг.)
Система обработки почвы Пар чистый Ози- мая пше- ница Овес + клевер Клевер Озимая рожь Карто- фель Ячмень
Отвальная 5/46 54/925 38/870 14/620 46/824 6/152 44/754
Безотваль- ная 23/187 112/1310 77/1105 42/976 97/1270 13/280 96/940
Комбини- рованная 11/84 81/1112 54/911 33/711 68/924 10/344 65/817
Примечание. В числителе - количество сорняков шт, в знаменателе - их масса, r на 1 м2
3. Урожайность сельскохозяйственных культур ( ц/га), 1989-2009 гг.
Система обработки почвы Ротация севообо- рота Озимая пшени- ца Овес + клевер Кле- вер Ози- мая рожь Карто- фель Яч- мень Зерно- вых единиц, ц,/га
Отвальная I 28,4 24,8 37,2 26,8 201 21,2 27,5
II 25,1 20,4 30,5 27,3 176 19,0 24,5
III 29,1 24,6 37,2 32,0 201 27,2 29,5
среднее 27,5 23,3 34,9 28,7 193 22,5 27,1
Безотваль- ная I 29,2 24,0 35,1 27,5 215 20,9 28,0
и 27,0 19,8 29,1 28,8 194 18,6 25,5
ж 30,5 25,5 35,1 33,6 215 27,8 30,5
среднее 28,9 23,0 33,1 30,0 208 22,4 28,8
Комбини- рованная I 28,7 26,1 36,7 26,9 199 21,8 27,7
и 25,4 22,3 28,7 26,8 180 20,4 25, 0
ж 29,9 26,2 36,7 31,8 119 29,0 28,3
среднее 28,0 24,9 34,0 28,5 193 23,7 27,0
Примечание: I ротация -1989-1995rr., II ротация -1996 - 2002rr, III ротация - 2003 - 2009 гг.
эта закономерность сохранилась, отмечена тенденция к увеличению содержания гумуса.
Отмечено, что при всех способах обработки почвы наибольшее количество органического вещества наблюдалось в слое 0-10 см, с уменьшением в слоях 10-20 и 20-30 см. Более резкая дифференциация по слоям характерна для почв с безотвальной и комбинированной обработкой. Так, при безотвальной обработке содержание гумуса в слое 0-10 см составило 2,85%, в слое 10-20 см - 2,40%, в слое 20-30 см -2,04 %, при комбинированной, соответственно - 2,71; 2,29 и 1,99%. При отвальной обработке, когда ежегодно происходит перемешивание почвы, резкой дифференциации гумуса по слоям нет. В слое 0-10 см содержалось 1,88%, 10-20 см - 1,88%, 20-30 см -1,62%. Таким образом, традиционная для Нечерноземной зоны отвальная обработка способствует созданию более однородного по содержанию гумуса пахотного слоя, безотвальная и комбинированная приводят к дифференциации гумуса по слоям, а наибольшее количество его находится в слое 0-10 см.
Учет засоренности посевов подтвердил литературные данные об увеличении ее при безотвальной обработке почвы. При количественно-весовом методе учета отмечена следующая засоренность посевов (табл.2)
По всем культурам количество и
масса сорняков по безотвальной обработке заметно выше, чем при отвальной, а комбинированная занимает среднее положение. Причем, в первые годы закладки севооборота эти различия были более заметными. В дальнейшем произошло некоторое выравнивание засоренности, однако по безотвальной обработке она оставалась более высокой.
Учет развития корневой системы растений показал, что основная масса корней находится в верхнем слое почвы. При отвальной системе обработки корневая система по профилю почвы распределяется более равномерно, чем при безотвальной. При безотвальной обработке корневая система растений более подтянута к поверхности, где наряду с лучшими агрофизическими свойствами большее содержание влаги. Отмечена различная степень поражения растений корневыми гнилями. Больший процент поражения отмечен по безотвальной обработке в связи с оставлением стерни в верхнем слое почвы. Меньше поражались растения корневыми гнилями после вспашки.
Результаты исследований показали на неодинаковую эффективность различных систем обработки почвы на урожайность (табл.3). Так, урожайность озимой пшеницы за три ротации севооборота по безотвальной технологии была на 1,4 ц/га выше, чем по плужной обработке. Наибольшие прибавки урожая 2,7 и 2,9 ц/га были получены в 1993 и 1999гг. Сходные данные получены и по озимой ржи: восемь лет урожайность была несколько ниже при безотвальной обработке, чем при обычной; в остальные года - выше, и в среднем она оказалась на 1,3 ц/га в пользу безотвального рыхления.
Основной причиной варьирования урожайности озимых культур при различных технологиях обработки почвы стали различия в погодных условиях. При комбинированной обработке урожайность озимых была практически такой же, как по отвальной.
Несколько по-другому проявилось действие различных систем обработки почвы под яровые зерновые. Урожайность овса и ячменя почти во все годы была выше при комбинированной обработке, и эта тенденция проявляется довольно заметно. При сравнении отвальной и безотвальной обработок закономерности нет, и урожай в среднем был практически одинаковым.
Обработка почвы под картофель имеет свои особенности. В системе отвальной обработки весной перед посадкой картофеля проводили обычную перепашку на 15-17 см с последующей культивацией. При безотвальной -предпосадочное рыхление - КПГ-2,2 на глубину 25-27 см с предварительным дискованием БДТ-3. При возделывании картофеля безотвальное весеннее глубокое рыхление почти во все годы обеспечивало заметную прибавку урожая клубней, восемь лет ее не было, в среднем же она оказалась на 15 ц/га выше при безотвальной обработке.
В отношении клевера можно сделать вывод о нецелесообразности для него безотвальной обработки, она давала снижение урожая сена почти во все годы исследований.
Таким образом, результаты длительного изучения различных технологий обработки почвы в севообороте показали возможность применения безотвальной обработки как самостоятельно, так и в сочетании с традиционными приемами обработки почвы. Однако следует помнить о том, что использование безотвальной обработки почвы целесообразно сочетать с мероприятиями по борьбе с сорняками.
A.A. Borin, O.A. Korovina, A.E. Lotshinina. EFFICIENCY OF DIFFERFNT TECHNOLOGIES OF SOIL PROCESSING IN CROP ROTATION
Different Tillage Systems in stationary crop rotation were considered. The results showed their different influence on field agro physics properties, fertility, crop impurity and crop rotation yielding.
Non-plow tillage possibility both independently and in combination with traditional methods was stated.
Keywords: soil, tillage methods, agro physics, fertility, crop impurity, yielding.
