CC BY
165
ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 1 (153-154), 2013
ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ПОЧВЫ В СЕВООБОРОТЕ С МАСЛИЧНЫМИ КУЛЬТУРАМИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМАХ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
А.С. Бушнев,
кандидат сельскохозяйственных наук
ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии Россия, 350038, г. Краснодар, ул. Филатова, д. 17, Тел. (861)275-85-03, факс (861)254-27-80 E-mail: [email protected]
В 1971-2011 гг. в стационарном опыте ВНИИМК в четырех ротациях десятипольного зернопро-пашного севооборота изучались системы основной обработки почвы (интенсивная, разноглубинная, минимальная и поверхностная) в севообороте с масличными культурами (подсолнечник, клещевина, соя, рапс озимый и яровой). Длительное применение минимальной обработки под масличные культуры вместо ежегодной вспаш-
ки в течение 8-9 лет не приводило к чрезмерному уплотнению почвы и в дальнейшие годы не сопровождалось существенным уплотнением пахотного слоя. Однако при всех системах основной обработки почвы произошло увеличение плотности в слое 10-30 см (на 0,07 г/см3) до 1,35 г/см3, что для большинства культур является верхним допустимым значением.
The systems of primary tillage (intensive, allope-lagic, minimum and surface) in a crop rotation of oil crops (sunflower, castor-oil plant, soybean, winter and spring rapeseed) were studied during 1971-2011 in a VNIIMK stationary experiment in 4 rotations of ten-field grain-tilled crop rotation. Long-term application of minimum tillage for oil crops instead of annual plowing during 8-9 years didn't result in excessive soil consolidation and wasn't followed by significant soil consolidation of plow layer during the next years. However, under all systems of primary tillage there was an increase of a layer density of 10-30 cm (by 0.07 g/cm3) to 1.35 g/cm3 which is the maximum accepted value for the most crops.
Ключевые слова: плотность почвы, масличные культуры, обработка почвы, севооборот, соя, подсолнечник, клещевина, рапс
УДК 633.85:631.51
Введение. Применяемые в настоящее время в сельскохозяйственном производстве системы обработки почвы при возделывании масличных культур существуют давно и основаны на многолетней практической деятельности сельхозтоваропроизводителей и данных многочисленных полевых опытов научных учреждений. Тем не менее они недостаточно теоретически обоснованы и аргументированы с учетом современных достижений и представлений в области физики почв.
По мнению Коломиец [1], агрофизическая сущность отдельных способов и приемов в различных системах обработки почвы также недостаточно раскрыта, что не позволяет наметить рациональные пути их совершенствования и часто приводит к необъяснимым противоречивым результатам в опытах, проводимых в близких поч-венно-климатических условиях. По-видимому, различные приемы обработки
почвы могут дать одинаковый результат так же, как и идентичные приемы могут проявиться по-разному, в зависимости от конкретного, сложившегося к определенному моменту физического состояния почвы. Поэтому прежде всего следует изучить оптимальные для растений количественные показатели физического строения пахотного слоя и установить влияние различных приемов на изменения параметров почвенного профиля.
Кирюшин [2] отмечает, что создаваемая посредством обработки плотность почвы, вначале близкая к оптимальной, в процессе вегетации изменяется до равновесной. Величина этого отклонения тем больше, чем сильнее равновесная плотность отличается от оптимальной. Для черноземов с высокими показателями структурного состояния разница между оптимальной и равновесной плотностью для большинства культур довольно мала (0,03-0,10 г/см3),
что обусловливает значительные возможности минимизации основной обработки почвы вплоть до полного отказа от нее.
Исследования Семихненко и Ярославской [3] показали, что минимализация системы основной обработки почвы, направленная на сокращение или полное исключение глубоких отвальных вспашек в севообороте, имеет важное значение в экономическом отношении, сохранении плодородия почвы и в защите ее от эрозии. Вместе с тем в прошлом веке и до сих пор в публикациях высказывается опасение, что в результате замены вспашки поверхностными обработками почва будет чрезмерно распыляться, будут ухудшаться ее физические свойства.
С учетом этого нами при изучении различных систем основной обработки почвы уделялось много внимания такому физическому свойству, как плотность пахотного слоя почвы.
Материалы и методы. Исследования проводили в стационарном опыте на экспериментальной базе ВНИИМК на черноземе выщелоченном слабогумусном сверхмощном тяжелосуглинистом.
Перед закладкой опытов на участках в течение 4-х лет почву под озимые обрабатывали на 8-10 см, под пропашные - на 20-22 см. Схема опыта с 1971 по 2004 гг. включала пять вариантов основной обработки почвы: 1) отвальную вспашку на глубину 30-32 см под пропашные культуры и 20-22 см под озимую пшеницу (интенсивная обработка); 2) отвальная вспашка на 20-22 см под пропашные культуры и лущение дисковыми боронами на глубину 8-10 см под озимую пшеницу (разноглубинная обработка); 3) обработка почвы корпусным лущильником на глубину 12-14 см под пропашные культуры и дисковая обработка на 8-10 см под озимую пшеницу (минимальная обработка); 4) то же, но без внесения гербицидов (минимальная обработка без гербицидов); 5) дисковое лущение на 8-10 см под все культуры (поверхностная обработка). Культуры в севообороте чередовались в следующей последовательности: подсолнечник - озимая пшеница - клещевина -озимая пшеница - сахарная свекла - озимая пшеница - соя - озимая пшеница -многолетние травы 2 года - озимая пшеница. Во второй и последующих ротациях севооборота сократили поля сахарной свеклы и многолетних трав. Кукуруза на силос была добавлена во второй ротации, а в третьей и четвертой - исключена. В четвертой ротации в севооборот были добавлены рапс озимый и яровой. Изучение проводили при четырехкратной повтор-ности культур во времени в первой ротации и трехкратной - в последующих ротациях, и четырехкратной повторности в пространстве при систематическом размещении делянок. Площадь делянок 40 м х 16,8 м (672 м ), четвертый вариант - 40 м х 8,4 м (336 м2) [4; 5; 6;7; 8; 9].
В связи с совершенствованием почвообрабатывающей техники и необходимостью изучения прогрессивных технологических приемов, используемых повсеместно в сельскохозяйственных предприятиях, нами была проведена корректировка схемы опыта. В 2005-2007 гг. изучались следующие
способы основной обработки почвы под сою в севообороте: 1) отвальная вспашка на 20-22 см; 2) глубокое безотвальное рыхление на 25-27 см; 3) лущение диска-тором на 10-12 см (мелкая безотвальная обработка); 4) лемешная обработка на 1214 см (мелкая отвальная обработка); 5) дисковое лущение на 6-8 см (поверхностная обработка). Основная обработка почвы под рапс озимый в 2007-2009 гг. состояла из 2-кратного лущения стерни на глубину 6-8 см вслед за уборкой предшественника и далее вспашки с последующим дискованием или дискования, согласно схеме опыта. Основная обработка почвы под рапс яровой в 2009-2011 гг. состояла из 2-кратного лущения стерни на глубину 68 см вслед за уборкой предшественника и далее вспашки или дискования согласно схеме опыта. Под озимую пшеницу применяли дисковую обработку (на глубину 68 см) во всех вариантах опыта.
Закладка и проведение опытов, отбор почвенных образцов, анализы и наблюдения проводили согласно общепринятым методикам.
Результаты и обсуждение.
Известно, что для получения высокого урожая подсолнечника плотность почвы должна находиться на уровне 1,10— 1,25 г/см3 [10], для сои - 1,15-1,30 [11], для клещевины - 1,15-1,25 [12], для озимой пшеницы - 1,20-1,35 [13], для сахарной свеклы - 1,10-1,20 г/см3 [1].
Подсолнечник. Подсолнечник, возделываемый после озимой пшеницы, является первой масличной культурой во всех четырёх ротациях севооборота. В первой ротации севооборота под подсолнечником весной плотность почвы в 30-сантиметровом слое на участке с глубокой зяблевой вспашкой составляла 1,08 г/см3, при вспашке на 20-22 см - 1,10 г/см3. При замене вспашки лущением плотность почвы возросла до 1,14 г/см3 при применении лемешных лущильников и до 1,16 г/см3 -дисковых. Таким образом, в последних двух вариантах переуплотнения почвы в осенне-зимний период не наблюдалось.
Плотность ее весной при всех способах зяблевой обработки оставалась в пределах, оптимальных для произрастания подсолнечника.
В период вегетации, по мере потребления растениями влаги, отмечалась усадка черноземов и возрастание плотности почвы к уборке до 1,20-1,21 г/см3 на участках с зяблевой вспашкой и до 1,24 г/см на участках с лемешным лущением. При применении для основной обработки только дисковых орудий уже с середины вегетации подсолнечника и до самого ее окончания наблюдалось уплотнение почвы до 1,37-1,42 г/см на глубине 10-20 см и до 1,37-1,39 г/см3 в слое 20-30 см, что приводило к снижению водопроницаемости на 44 % и уменьшению скорости впитывания воды почвой на 23 % по сравнению со вспашкой. Однако как на участках с лемешным, так и дисковым лущением все осадки полностью впитывались почвой, стока и смыва почвы на равнинных участках не было [14].
Наблюдения за сложением почвы показали, что в результате двух- и даже трехлетней замены вспашки лущением почва, как правило, чрезмерно не уплотнялась (табл. 1). Лишь в отдельные годы в вариантах с дисковым лущением в слоях 10-20 и 20-30 см отмечалось увеличение плотности почвы к концу вегетации подсолнечника до 1,38-1,44 г/см . Для подсолнечника это значения не имело, но ухудшало качество подготовки почвы под озимую пшеницу, высеваемую после его уборки [3; 15].
Во второй и третьей ротациях севооборота в вариантах без вспашки плотность почвы весной в пахотном слое достигала 1,26-1,28 г/см и перед уборкой - 1,291,39 г/см , в то время как в вариантах со вспашкой: весной - 1,22 и перед уборкой - 1,24-1,25 г/см . При минимальной системе обработки в третьей ротации севооборота плотность почвы была благоприятной для роста и развития культурных растений (табл. 2) [8; 20].
Следовательно, при длительном применении минимальной и поверхностной обработок почвы происходит изменение ее плотности, особенно в слое 10-30 см. Несмотря на то, что данные изменения не оказали существенного влияния на рост и развитие растений и продуктивность подсолнечника, следует обратить внимание на тенденции процессов, происходящих в почве, которая ежегодно не обрабатывается глубже 14 см. Наряду с изменениями агрофизических свойств, возможно, будут затронуты и агрохимические, физико-химические и другие процессы, протекающие в почве.
Таблица 1
Плотность (г/см3) почвы при различных системах ее основной обработки в севообороте [3]
I ротация, ВНИИМК, 1971-1975 гг.
Система основной обработки почвы Слой почвы, см На посевах подсолнечника. Среднее за 1971-1974 гг. На посевах озимой пшеницы. Среднее за 1972-1975 гг.
весной после уборки весной после уборки
Разноглубинная (контроль) 0-10 1,02 1,09 1,15 1,01
10-20 1,10 1,25 1,27 1,30
20-30 1,20 1,26 1,36 1,33
Интенсивная 0-10 1,01 1,10 1,12 1,07
10-20 1,09 1,24 1,22 1,31
20-30 1,15 1,26 1,28 1,33
Минимальная 0-10 1,03 1,12 1,13 1,06
10-20 1,16 1,31 1,29 1,15
20-30 1,26 1,29 1,32 1,31
Поверхностная 0-10 1,07 1,12 1,18 1,08
10-20 1,19 1,33 1,31 1,32
20-30 1,22 1,32 1,30 1,32
Таблица 2
Плотность почвы (г/см3) при различных системах основной обработки почвы под подсолнечником (перед цветением) [20]
III ротация, ВНИИМК, 1993-1995 гг.
Система основной обработки почвы Слой почвы (см)
0-10 10-20 20-30 30-40
Разноглубинная (контроль) 1,07 1,24 1,16 1,19
Интенсивная 1,08 1,21 1,13 1,06
Минимальная 1,09 1,21 1,29 1,22
Минимальная без гербицидов 1,10 1,20 1,24 1,24
Поверхностная 1,18 1,35 1,32 1,24
Клещевина. Наблюдения показали, что при всех изучаемых системах основной обработки почвы плотность пахотного слоя почвы находилась в оптимальных пределах для роста и развития культурных растений. И лишь при поверхностной обработке дисковыми лущильниками в отдельные годы в конце вегетации клещевины и после уборки наблюдалось уплотнение нижних слоев почвы (10-20 и 20-30 см) до 1,38-1,44 г/см3. Однако на урожай культурных растений это уже не могло оказать отрицательного влияния. На посеве озимой пшеницы после клещевины плотность почвы была также близкой по всем системам основной обработки и не превышала предельно допустимой величины для этой культуры. После уборки озимой пшеницы в вариантах с поверхностной обработкой, как и на посеве клещевины, плотность почвы на глубине 10-20 и 20- 30 см достигала 1,40 г/см3. Было установлено, что длительная, в течение 5 лет, замена ежегодной вспашки минимальный обработкой не приводила к чрезмерному переуплотнению пахотного слоя (табл. 3)
[15; 16].
Таблица 3
Плотность (г/см3) почвы при различных системах ее основной обработки (слой 0-30 см) [15]
I ротация, ВНИИМК, 1973-1976 гг.
Относительная стабильность плотности почвы выщелоченного чернозема при различных системах основной обработки почвы в севообороте обусловлена высоким содержанием водопрочных агрегатов. Согласно данным Кузнецовой [17], для
черноземов содержание 40-45 % водопрочных агрегатов более 0,25 мм в диаметре может быть принято за нижний предел, который обеспечивает благоприятное и устойчивое сложение пахотного слоя. В опытах ВНИИМК в среднем за 1973-1976 гг. содержание водопрочных агрегатов более 0,25 мм колебалось в слое 0-10 см от 57 до 62 %, а в более глубоких (10-30 см) - от 76 до 78 % от общей массы почвы в зависимости от системы ее обработки [15].
Во второй ротации севооборота в вариантах без вспашки плотность почвы в начале вегетации и при уборке была несколько (на 0,05-0,13 г/см3) выше, чем на контрольном варианте (табл. 4).
Таблица 4
Плотность почвы (г/см3) в слое 0-30 см при различной глубине основной обработки под клещевину [18]
II ротация, ВНИИМК, 1984-1986 гг.
Система основной обработки почвы Глубина обработки, см Май Сентябрь
Разноглубинная (контроль) 20-22 1,22 1,24
Интенсивная 30-32 1,22 1,27
Минимальная 12-14 1,28 1,29
Минимальная, без гербицидов 12-14 1,27 1,37
Поверхностная 8-10 1,26 1,33
Таким образом, минимализация системы основной обработки почвы не оказала отрицательного влияния на ее физические свойства в сравнении с интенсивной и разноглубинной обработками [18].
К концу второй ротации севооборота весной плотность почвы в слое 0-40 см в вариантах с различной основной обработкой почвы составляла на кукурузе 0,971,11 г/см3. После уборки кукурузы на силос плотность почвы была выше 1,231,39 г/см . При анализе плотности почвы по горизонтам 0-10 см, 10-20, 20-30 и 30-40 см выявлено уплотнение почвы в десятисантиметровом слое почвы, лежащем ниже установленной глубины обработки почвы. Весной она составляет 1,05-
Культура Годы Время отбора проб Системы основной обработки почвы
разно-глубинная (к) интенсив-ная мини- ма-льная поверх-ност-ная
Клещевина 19731976 Весной 1,20 1,22 1,21 1,22
Перед уборкой 1,25 1,24 1,29 1,31
Озимая пшеница по клещевине 19741976 Весной 1,30 1,25 1,32 1,32
19741975 Перед уборкой 1,28 1,28 1,31 1,34
1,24 г/см3 против 0,93-1,07 г/см3 в слое почвы 0-10 см, после уборки кукурузы на силос - 1,29-1,47 и 1,12-1,34 г/см3 соответственно. Для возделываемых в севообороте культур сложение почвы было благоприятным при всех изучаемых способах и глубинах основной обработки почвы и не оказывало влияния на их урожайность [19].
В вариантах без вспашки в третьей ротации севооборота плотность почвы весной в пахотном слое достигала 1,261,28 г/см и перед уборкой клещевины -1,29-1,39 г/см3, в то время как в вариантах со вспашкой она составляла весной 1,22 и перед уборкой - 1,24-1,25 г/см [6].
В четвертой ротации (2003-2004 гг.) нами установлено, что плотность почвы, наиболее близкая к оптимальным значениям, отмечена в горизонте 10-20 см, и по вариантам опыта составляла 1,16— 1,32 г/см3. В слое почвы 20-30 см она была выше и находилась на уровне 1,261,37 г/см3. На контроле, в варианте с разноглубинной обработкой почвы и при поверхностной обработке плотность почвы была наиболее оптимальной для роста и развития растений клещевины - в среднем составила 1,20 и 1,16 г/см соответственно (табл. 5).
Таблица 5
Плотность почвы в зависимости от системы основной обработки почвы в севообороте под клещевиной весной, г/см3
IV ротация, ВНИИМК, 2003-2004 гг.
Система основной обработки почвы Слой почвы, см
0-10 10-20 20-30
Разноглубинная (контроль) 1,03 1,20 1,37
Интенсивная 1,05 1,19 1,36
Минимальная 1,02 1,16 1,26
Минимальная, без гербицидов 1,04 1,14 1,30
Поверхностная 1,04 1,32 1,39
Сахарная свекла. Как отмечалось ранее, сахарная свекла занимала одно поле в севообороте в первой ротации. При изучении динамики плотности пахотного слоя почвы в зависимости от различных систем ее основной обработки было установлено, что на озимой пшенице, предшествующей сахарной свекле, и на
посевах ее между вариантами, включающими отвальные обработки, независимо от их глубины существенной разницы в плотности пахотного слоя почвы отмечено не было. В этих вариантах не наблюдалось заметного уплотнения почвы и в сравнении с исходным состоянием (перед закладкой опыта). Иная ситуация складывалась при поверхностной обработке дисковыми орудиями под все культуры севооборота. В посевах сахарной свеклы в этом варианте даже весной при повышенной влажности по всему профилю пахотного слоя плотность почвы превышала оптимальную для данной культуры, что отрицательно сказалось на величине урожайности корнеплодов. На посеве озимой пшеницы после сахарной свеклы плотность почвы в пахотном слое была, как правило, благоприятной для роста и развития культурных растений. Таким образом, длительное - в течение 6-7 лет -применение минимальной системы обработки почвы, как правило, не приводило к переуплотнению ее в пахотном слое по сравнению с исходной плотностью и вариантом с интенсивной обработкой, за исключением сахарной свеклы (табл. 6) [21].
Таблица 6
Плотность почвы в слое 0-30 см при различных системах ее основной обработки в севообороте, г/см3 [21]
I ротация, ВНИИМК, 1974-1978 гг.
Культура Годы Время отбора проб Система основной обработки почвы
разно-глубин-ная (к) интенсив-ная мини-маль-ная поверх-ност-ная
Озимая пшеница 19701973 после уборки (исходная) 1,28 1,29 1,30 1,28
Озимая пшеница, предшествующая сахарной свекле 19741976 весной 1,30 1,25 1,32 1,32
после уборки 1,28 1,28 1,31 1,34
Сахарная свекла 19751977 весной 1,24 1,29 1,29 1,37
перед уборкой 1,24 1,27 1,27 1,30
Озимая пшеница после сахарной свеклы 19761978 весной 1,24 1,27 1,28 1,33
Постоянство плотности пахотного слоя почвы при различных системах ее основной обработки в севообороте связано с хорошей оструктуренностью чернозема выщелоченного и устойчивостью его к распылению. Данные, полученные в результате анализа почвы, отобранной на посевах озимой пшеницы после ее уборки и на сахарной свекле после окончания механического ухода, свидетельствуют о том, что при длительном, в течение 6-7 лет подряд, применении минимальной и поверхностной обработок не наблюдалось чрезмерного распыления почвы. Во-допрочность структуры по всем изучаемым системам основной обработки почвы была близкой и высокой. Этому способствовало проведение всех обработок своевременно при оптимальной влажности почвы [21].
При длительном отсутствии лемешной обработки почвы плотность ее в течение весенне-летнего сезона была одинаковой и несколько выше, чем в вариантах с чередованием отвальных и безотвальных обработок. Длительное применение минимальной системы основной обработки почвы в севообороте не сопровождалось существенным уплотнением пахотного слоя в сравнении с интенсивной и разноглубинной системами [3].
Соя. В первой ротации севооборота в результате длительного (8-9 лет) применения различных систем основной обработки почвы плотность почвы по вариантам, включающим лемешную обработку под пропашные на различную глубину, к концу первой ротации (19791982 гг.) не изменялась в сравнении с исходной: при обычной обработке этот показатель равнялся 1,29, а при минимальной - 1,30 г/см [5]. Характерно, что более рыхлая весной почва (при интенсивной обработке) к концу вегетации растений заметнее уплотнялась, чем более плотная (при минимальной системе обработки) (табл. 7). Такую же закономерность отмечали Долгов, Модина и Иванов, Коробова [22; 23].
Таблица 7
Плотность почвы (г/см3 в слое 0-30 см) при различных системах основной обработки ее в севообороте [24]
I ротация, ВНИИМК, 1976-1980 гг.
Система основной обработки
Время отбора проб почвы
Культура Годы разно-глубин- ин-тен-сив- мини-маль-ная поверх-ност-
ная (к) ная ная
После
Озимая пшеница 19701973 уборки (исходная) 1,28 1,29 1,30 1,28
Озимая Весной 1,28 1,28 1,29 1,31
пшеница, предшествующая 19761979 После уборки 1,32 1,31 1,30 1,31
сое
Соя 1978- Весной 1,28 1,26 1,28 1,34
1980 Перед уборкой 1,30 1,30 1,30 1,31
Озимая 19781980 Весной 1,28 1,26 1,28 1,33
пшеница после сои После уборки 1,30 1,30 1,33 1,31
После уборки озимой пшеницы по сое плотность почвы в первой ротации севооборота колебалась по вариантам опыта в пределах 1,30-1,33, а во второй - 1,331,37 г/см3 [4].
Установлено, что во второй и третьей ротациях севооборота интенсивная, разноглубинная и минимальная системы обработки почвы с использованием гербицидов оказывали одинаковое воздействие на ее агрофизические свойства. Плотность пахотного слоя в первой половине вегетации сои была близкой к благоприятной для ее роста и развития (1,261,29 г/см ). Перед уборкой наблюдалось увеличение плотности почвы во всех вариантах до ее равновесной плотности (1,30-1,32 г/см3). При систематической интенсивной обработке почвы на глубину до 30-32 см плотность оставалась на исходном уровне (1,28-1,29 г/см3) [19].
В четвертой ротации севооборота плотность почвы в первой половине вегетации сои во всех вариантах опыта была на уровне оптимальной - в пределах 1,27-1,30 г/см2, а к концу вегетации в вариантах с мелкой и поверхностной обра-
боткой почвы происходило ее уплотнение до 1,31-1,35 г/см2 [8].
Рапс озимый. В четвертой ротации севооборота нами установлено, что в посевах рапса озимого в период всходов в зависимости от систем основной обработки почвы плотность почвы в слое 0-30 см в вариантах с интенсивной, минимальной и поверхностной обработками составила 1,281,31 г/см3, то есть была близкой к исходной, а в варианте с разноглубинной системой повышенной и составила 1,39 г/см3. Однако, как и в предшествующие ротации, в слоях 10-20 и 20-30 см отмечалось увеличение плотности почвы до 1,42 г/см . Во всех вариантах опыта в подпахотном слое почвы 30-40 см уплотнение почвы не наблюдалось. После уборки озимого рапса произошло разуплотнение почвы до 1,19-1,27 г/см3. Этому способствовало формировавшееся в процессе вегетации рапса благоприятное физическое строение с лучшим водно-воздушным и питательным режимом и т.д. В наибольшей степени произошли изменения в верхнем слое почвы 0-10 см, где даже в варианте с разноглубинной системой обработки почвы с большим уплотнением произошло снижение плотности на 0,15 г/см , что объяснимо разрыхляющим воздействием на почву мощной корневой системы рапса (табл. 8).
Рапс яровой. Последней культурой, завершающей четвертую ротацию зерно-пропашного севооборота с масличными культурами, был рапс яровой. Выявлено, что плотность почвы в слое 0-30 см весной составляла 1,29-1,35 г/см , при отвальной вспашке этот показатель равнялся 1,29, а при минимальной и поверхностной - 1,33-1,35 г/см3. К концу вегетации во всех вариантах опыта произошло уплотнение, особенно в вариантах с глубокой безотвальной, минимальной и поверхностной обработками почвы. Однако при посеве озимой пшеницы после рапса ярового плотность почвы была близкой по всем системам основной обработки и не превышала предельно допустимой величины для этой культуры.
Таблица 8
Плотность почвы (г/см) под рапсом озимым при различных системах ее основной обработки в севообороте
IV ротация, ВНИИМ К, 2007-2009 гг.
Система основной обработки почвы (способ, глубина обработки) Слой почвы, см Всходы После уборки
Разноглубинная (глубокая безотвальная обработка, 25-27 см) - контроль 0-10 1,37 1,22
10-20 1,38 1,31
20-30 1,42 1,29
30-40 1,30 1,29
0-30 1,39 1,27
Интенсивная (отвальная вспашка, 20-22 см) 0-10 1,16 1,09
10-20 1,35 1,21
20-30 1,32 1,27
30-40 1,25 1,27
0-30 1,28 1,19
Минимальная (мелкая безотвальная, 12-14 см) 0-10 1,18 1,23
10-20 1,20 1,21
20-30 1,31 1,28
30-40 1,30 1,30
0-30 1,23 1,24
Минимальная (мелкая отвальная, 12-14 см) 0-10 1,15 1,07
10-20 1,16 1,26
20-30 1,30 1,28
30-40 1,30 1,27
0-30 1,20 1,20
Поверхностная(дисковое лущение, 6-8 см) 0-10 1,30 1,24
10-20 1,32 1,21
20-30 1,30 1,27
30-40 1,28 1,33
0-30 1,31 1,24
Многолетние наблюдения показали, что минимизация основной обработки почвы в течение четырех ротаций севооборота не оказала сильного отрицательного влияния на ее физические свойства, в частности на плотность. Однако в вариантах без вспашки во второй и третьей ротациях севооборота плотность почвы весной в пахотном слое достигала 1,26-1,28 г/см3 и перед уборкой - 1,29-1,39 г/см3, в то время как в вариантах со вспашкой она составляла весной 1,22 и перед уборкой 1,241,25 г/см3 [6]. В третьей и четвертой ротациях при длительной интенсивной обработке почвы на глубину до 30-32 см плотность оставалась на исходном уровне (1,28-1,29 г/см3), а при длительном применении минимальной и поверхностной обработок почвы произошло увеличение плотности почвы в слое - 10-30 см до 1,35 г/см3, что для большинства культур является верхним допустимым значением.
Следует также отметить, что подпахотный слой почвы 30-40 см в течение 40 лет не претерпел изменений. Как и перед закладкой опыта, его значения и в настоящее время, то есть к концу четвертой ротации, не поднимались выше 1,30 г/см .
Заключение. Применение минимальной обработки вместо ежегодной вспашки в течение 6-7 лет не приводило к чрезмерному уплотнению почвы. Длительное применение минимальной и поверхностной обработки почвы в севообороте не сопровождалось существенным уплотнением пахотного слоя в сравнении с обычной (отвальная вспашка), однако произошло увеличение плотности почвы в слое 10-30
3 3
см (на 0,07 г/см3) до 1,35 г/см3, что для большинства культур является верхним допустимым значением.
Перед закладкой опыта после уборки озимой пшеницы, в среднем за 19701973 гг., плотность почвы в слое 0-30 см составляла 1,28-1,30 г/см . К концу первой ротации севооборота при обычной (отвальной вспашке) обработке этот показатель равнялся 1,29, а при минимальной -1,30 г/см . В конце второй ротации выявлено уплотнение почвы в десятисантиметровом слое почвы (на 0,12-0,17 г/см), лежащем ниже установленной глубины обработки почвы. К концу третьей ротации плотность почвы весной в пахотном слое при минимальной обработке почвы достигала 1,26-1,28 г/см и перед уборкой - 1,29-1,39 г/см , в то время как в вариантах со вспашкой она составляла весной 1,22 и перед уборкой - 1,24-1,25 г/см3. К концу четвертой ротации плотность почвы в слое 0-30 см весной составляла 1,291,35 г/см3, при отвальной вспашке этот показатель равнялся 1,29, а при минимальной и поверхностной - 1,33-1,35 г/см3, что свидетельствует о негативном последействии минимальной обработки на этот показатель.
Список литературы
1. Коломиец, А.П. Агрофизическое обоснование совершенствования обработки почвы под сахарную свеклу / А.П. Коломиец // Теоретические вопросы обработки почв. - Л., 1969. - С. 288-296.
2. Кирюшин, В.И. Экологические основы земледелия / В.И. Кирюшин. - М.: Колос, 1996. - 367 с.
3. Семихненко, П.Г. Влияние основной обработки на структуру и сложение пахотного слоя выщелоченного чернозема / П.Г. Семихненко, П.Н. Ярославская // Почвоведение. - 1977. - № 8. - С. 93-99.
4. Марин, В.И. Способы и глубина основной обработки почвы в звене севооборота с соей / В.И. Марин, Л.И. Токарева, О.В. Панфилова // Науч.-тех. бюллетень ВНИИМК, 1991. - Вып. 3 (114). - С. 42-46.
5. Ярославская, П.Н. Минимальная обработка почвы и гербициды / П.Н. Ярославская, В.Н. Бородин // Земледелие. -1984. - № 11. - С. 22-24.
6. Марин, В.И. Минимализация основной обработки почвы в севообороте / В.И. Марин, В.И. Кондратьев, О.В. Панфилова, В.В. Емельянчикова // Науч.-техн. бюл. ВНИИМК. - Краснодар, 2002. -Вып. 127. - С. 89-93.
7. Марин, В.И. Основная обработка почвы под подсолнечник / В.И. Марин, Л.И. Токарева // Технические культуры, 1988. -№ 5. - С. 7-8.
8. Бушнев, А.С. Особенности обработки почвы под подсолнечник / А.С. Бушнев // Земледелие. - 2009. - № 8. - С. 13-15.
9. Бушнев, А.С. Особенности обработки почвы под сою / А.С. Бушнев // Земледелие. - 2010. - № 3. - С. 21-23.
10. Вербов, Б.Н. Влияние плотности почв на рост и развитие некоторых с.-х. культур на выщелоченных черноземах / Б.Н. Вербов // Тр. Кубанского СХИ. -Краснодар, 1968. - Вып. 17 (45). - С. 80-82.
11. Соя: биология и технология возделывания / Под ред. д-ров В.Ф. Баранова и В.М. Лукомца. - Краснодар: ВНИИМК, 2005. - 433 с.
ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 1 (153-154), 2013
12. Клещевина / Под ред. В.А. Мошки-на. - М.: Колос, 1980. - С. 245-253.
13. Ревут, И.Б. Новое в технологии обработки почвы / И.Б. Ревут // Вестник с.-х. науки. -1969. - № 7. - С. 13-20.
14. Ярославская, П.Н. Система обработки почвы под подсолнечник / П.Н. Ярославская, А.Н. Ригер, Н.А. Зорин // Зерновое хозяйство. - 1977. - № 12. - С. 40.
15. Ярославская, П.Н. Минимализация системы основной обработки почвы в севообороте с масличными культурами / П.Н. Ярославская, А.Н. Ригер // Основная обработка почвы и удобрения под масличные культуры: сб. науч. работ. - Краснодар, 1977. - С. 3-11.
16. Система основной обработки почвы в звене севооборота с клещевиной / Д.С. Васильев, А.И. Лукашев, П.Н. Ярославская, А.Н. Ригер // Отчет о законченной НИР. Отчеты по законченным НИР за 1976 год. - Краснодар, 1977. - С. 339-358 (рукопись).
17. Кузнецова, И.В. К вопросу о теоретических основах «минимальной» обработки почвы типичных и выщелоченных черноземах / И.В. Кузнецова // Теоретические вопросы обработки почвы. - Л., 1969. - С. 311-317.
18. Основная обработка почвы под клещевину / В.И. Марин, В.И. Кондратьев // Отчет о законченной НИР. Отчеты по законченным НИР научных подразделений технологического центра за 1986 г. -Краснодар, 1987. - С. 73-89 (рукопись).
19. Способы и глубины основной обработки почвы в звене севооборота: соя -озимая пшеница - кукуруза на силос / В.И. Марин, Л.И.Токарева, В.И. Кондратьев, О.В. Панфилова, Н.В. Головань // Отчет о законченной НИР // Законченные научно-исследовательские работы технологического центра за 1990 г. - Краснодар, 1991. - С. 1-23 (рукопись).
20. Основная обработка почвы под масличные культуры / В.И. Кондратьев, О.В.
Панфилова // Отчет о законченной НИР. Отчеты по законченным НИР отдела земледелия за 2004 г. - Краснодар, 2004. - 18 с. (рукопись).
21. Система основной обработки почвы под сахарную свеклу и озимую пшеницу в севооборотах с масличными культурами / Д.С. Васильев, А.И. Лукашев, П.Н. Ярославская, П.Я. Богомолов, А.Н. Ригер // Отчет о законченной НИР. Отчеты о законченных НИР по земледелию и технологии возделывания сои за 1978 г. -Краснодар, 1978. - С. 214-235 (рукопись).
22. Долгов, С.И. О некоторых закономерностях зависимости сельскохозяйственных культур от плотности почвы / С.И. Долгов, С.А. Модина // Теоретические вопросы обработки почв. - Л., 1969.
- С. 54-64.
23. Иванов, П.К. Плотность почвы и плодородие / П.К. Иванов, Л.И. Коробова // Теоретические вопросы обработки почв.
- Л., 1969. - С. 45-53.
24. Система основной обработки почвы в звене севооборота: озимая пшеница - соя
- озимая пшеница / Д.С. Васильев, В.Ф. Баранов, П.Н. Ярославская, А.Н. Ригер, В.Н. Бородин // Отчет о законченной НИР. Отчеты о законченных НИР по земледелию и технологии возделывания сои за 1981 г. - Краснодар, 1982. - С. 176-196 (рукопись).
