CC BY
20
1,6
■ Проми1и8ност*, ти.ед/га
4,4 ■ **
11Я
I I I
В^ЛиЩГЛубв^Я, нС*1рОЛ» Рыклгмн? глу&1*[Н- РкнЛ^чиС п*С*1««
Рис. 3 - Продуктивность севооборота с занятым паром, 2017-2018 гг.
Средняя продуктивность пшеницы (первая+ вторая) составляла 3,66—4,48 т к.ед/га по изучаемым вариантам, а наибольшая — 4,48 т к.ед/га отмечена на вспашке (вар. I, контроль) в севообороте.
В среднем по севообороту наибольшей продуктивностью возделываемых культур — 4,36 т к.ед. характеризовался вариант обработки вспашка — контроль (рис. 3), что было выше чем при рыхлении на 0,13 т к.ед. Мелкие обработки (12—14 и 14—16 см) показали продуктивность ниже контроля на 0,51-0,69 т к.ед.
Выводы. Рассматривая приёмы обработки почвы, подтверждаем то, что вспашка способствует формированию наибольшей продуктивности возделываемых сельскохозяйственных культур, а уменьшение глубины обработки приводит к её снижению: на 0,51 т к.ед. по вспашке, на 0,56 по рыхлению.
Продуктивность яровой пшеницы снижается при удалённости от занятого пара, а именно пшеницы второй ниже первой на 0,35 т к.ед. (7,51%) по вспашке (вар. I) и на 0,18 т к.ед. (4,23%) по рыхлению (вар. III).
Литература
1. Динамика сорного компонента агрофитоценозов в земледелии юга Нечерноземья: монография / Д.В. Бочкарёв, Н.В. Смолин, А.Н. Никольский [и др.]. Саранск, 2015. 176 с.
2. Засорённость посевов чечевицы на фоне минимализации обработки почвы и применения гербицида в Поволжье / А.П. Солодовников, А.М. Косачев, Д.С. Степанов [и др.] // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2014. № 6. С. 32-34.
3. Смолин Н.В., Бочкарев Д.В. Фитоценотический эффект подавления овсюга на различном агрофоне // Агрохимия.
2012. № 8. С. 38-47.
4. Фитомелиоративная роль многолетних трав в снижении засорённости посевов яровой пшеницы / Е.П. Денисов, А.П. Солодовников, А. В. Летучий [и др.] // Аграрный научный журнал. 2015. № 2. С. 3-5.
5. Солодовников А.П., Гневшева В.А. Повышение адаптации яровой пшеницы при использовании средств защиты растений // Инновации природообустройства и защиты окружающей среды: сб. труд. конф. Саратов: ООО «КУБиК», 2019. С. 595-599.
6. Власенко А.Н. Системы основной обработки чернозёмов лесостепи Западной Сибири при разных уровнях интенсификации земледелия: автореф. дис. ... докт. с.-х. наук. Новосибирск, 1995. 41 с.
7. Мингалев С.К. Ресурсосберегающие технологии обработки почвы в системах земледелия Среднего Урала: автореф. дис. ... докт. с.-х. наук. Тюмень, 2004. 32 с.
8. Рзаева В.В., Федоткин В.А. Влияние способа и глубины основной обработки почвы на урожайность яровой пшеницы в северной лесостепи Тюменской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 5 (67). С. 21-23.
9. Шахова О.А., Харалгина О.С. Динамика засорённости при сокращении энергозатрат на основную обработку чернозёма выщелоченного в северной лесостепи Тюменской области // Агропродовольственная политика России. 2017. № 10 (70).
10. Власенко А.Н., Власенко Н.Г., Коротких Н.А. Разработка технологии No-Till на чернозёме выщелоченном лесостепи Западной Сибири // Земледелие. 2011. № 5. С. 20-22.
11. Кислов А.В., Васильев И.В., Демченко П.В. Экономическая эффективность ресурсосберегающих технологий возделывания гречихи в степной зоне Южного Урала // Известия Оренбургского государственного аграрного университета.
2013. № 1 (39). С. 28-30.
12. Плескачёв Ю.Н., Кощеев И.А., Кандыбин С.С. Влияние способов основной обработки почвы на урожайность зерновых культур // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2013. № 1 (99). С. 23-26.
13. D.I. Eremin. Спаще8 in the content and quality of humus in ^ched chernozems of the Trans-Ural forest-steppe zone under the impact of their аgricultural use. Eu^ian soil science. 2016. 5, pp. 538-545. DOI: 10.1134/S1064229316050033
Изменение структуры поверхностного слоя почвы и экологическая совместимость мобильных машин с почвой
Ю.А. Кузыченко, д.с.-х.н., ФГБНУ Северо-Кавказский ФНАЦ
Влияние систем и приёмов основной обработки почвы на показатели почвенного плодородия, динамику питательных веществ и урожайность основных сельскохозяйственных культур в республиках Северного Кавказа [1, 2] и на Ставрополье [3, 4] с учётом специфики природно-климатических условий изучается в достаточно широком научном диапазоне. Вместе с тем динамическое воздействия ходовых систем мобильной сельскохозяйственной техники на почву, приводящее к изменению структуры почвы в результате разрушения поверхностного слоя движителями МТА как в горизонтальной
(истирание), так и вертикальной (уплотнение) плоскостях, с изменением структуры более глубинных слоёв, требует более углубленного изучения. В исследованиях, рассматривающих почву как трёхфазную дисперсную систему (твёрдая фаза -воздух - вода), установлено, что при воздействии нагрузки на почву в начальный момент происходит сжатие пузырьков воздуха, заключённых в поровой воде, а затем - высвобождение из пор уплотняющейся почвы избыточного количества воздуха и воды [5]. Это приводит к разрыву крупных агрегатов почвы и формированию более мелких частиц, увеличивающих их удельную поверхность, т.е. поверхностный слой почвы распыляется. Важным фактором, влияющим на процесс распыления
поверхности почвы, является также ее исходная влажность в момент движения агрегата, поскольку почва может принимать вязкопластичное или упругопластичное состояния.
Систематическое уплотнение почвы на глубину большую, чем глубина рыхления современными глубокорыхлителями (40—45 см), нарушает нормальный ход тепло- и массообменных процессов, а изменение соотношений влаги, воздуха и почвенного скелета не способствует развитию почвенной микрофлоры. Для решения вопроса о целесообразности использования конкретной машины для движения по почве необходимо иметь информацию о последствиях воздействия движителя, т.е. речь идет об экологической совместимости машины с почвой, имеющей определенную влажность по глубине. Машина, экологически совместимая с почвой, не создает в результате своей работы изменений, вызывающих нарушение природных процессов, протекающих в почве.
Цель исследования заключается в оценке изменения структурного состава почвы в зависимости от буксования движителей трактора Т-150К при различных тяговых усилиях и влажности верхнего слоя почвы, а также совместимости машины с почвой при различной ее влажности для оценки экологически допустимого глубинного уплотнения движителями мобильных машин.
Материал и методы исследования. Полевые опыты проводились на опытном поле-полигоне ФГБНУ Ставропольского НИИСХ. Почва опытного участка: чернозем обыкновенный, среднесуглинистый, гумус — 3,5%, Р2О5 — 14,2 мг/кг почвы, К2О — 198 мг/кг почвы. Измерение тягового усилия и расчет коэффициента буксования 5 трактора Т-150К в сцепке с нагрузочным трактором ДТ-75 проводили по стандартным методикам [6] на стерне колосовых при различной влажности верхнего слоя почвы, равной 12,5; 14,2 и 19,1%. При этом ставились зазачи: установить зависимости коэффициента буксования 5 от величины тягового усилия трактора (Р) на лущенном стерневом фоне, выявить изменение процентного содержания почвенных агрегатов более 10 мм и менее 1 мм до и после прохода колес трактора при различной влажности в слое 0—5 см.
Расчеты по определению глубины уплотнения почвы движителями различных сельскохозяйственных машин при различной влажности почвы проводились по методике, предложенной А.М. Цукуровым [7], по формуле расчета:
Z •Нд=Zп + g•в/2•Zп,
где Нд — глубина области уплотнения, м; в — ширина шины, м; Zп — глубина следа колеса, м; g — среднее удельное давление машины, кПа; Z — градиент сопротивления почвы сдвигу, кПа/м.
Результаты исследования. Результаты исследования, представленные на графике и в таблице (рис. 1, табл. 1), позволяют сделать вывод, что в общем случае наблюдается рост коэффициента буксования с увеличением тягового усилия трактора.
Рис. 1 - Зависимость буксования движителя (5) трактора Т-150К от тягового усилия (Р) при различной влажности поверхностного слоя почвы: 1 - 12,5%; 2- 14,2%; 3-19,1%
1. Уравнения зависимости буксования (5) от тягового усилия (Р) при различной влажности слоя 0—5 см
Влажность верхнего Уравнения
слоя почвы, % 5=f (Р)
12,5 5=0,12 Р2-0,14 Р+7,4
14,2 5=0,13 Р2-0,21 Р+7,3
19,1 5=0,008 Р2+ 0,15 Р+6,8
При этом на более иссушенном фоне (12,5%) буксование было выше, чем при влажности контактного слоя 19,1%. Это объясняется тем, что при влажности 12,5% наблюдается процесс «сухого перетирания» частиц почвы, а при влажности 19,1% шина больше проседает в почву, сильнее прессует её и работает всей поверхностью пространства между шипами. Изучение агрегатного состава почвы по методу Савинова [8] до и после прохода колёс трактора (табл. 2) позволили сделать заключение об увеличении содержания в почве агрегатов менее 1 мм при проходе по более иссушенной почве на 10,7% и увеличении содержания комков более 10 мм на 8,1% при проходе колеса по более влажному верхнему слою (19,1%).
2. Изменение агрегатного состава почвы при воздействии колёс трактора, %
Размер агрегатов почвы Влажность, %
12,5 19,1
до после до после
прохода прохода прохода прохода
Менее 1 мм 20,2 30,9 22,9 13,1
Более 10 мм 39,5 16,9 23,1 31,2
На основании расчётов, представленных в виде графика (рис. 2), установлено, что глубина уплотнения Нд при работе комбайна Дон-1500
! 1 -1500
1 1 1
" 1 1 I К-701
Зама " -ioftycmu иово > DHUB ^Г -150К
1 }
Щ ж г/А т Щ SfY/ '///у
1 j 3-82
1 ЦТ 75Н
1__
1 1
1* 16 те 20 22 2Л 26
Рис. 2 - Зависимость глубины уплотнения (Нд) от влажности почвы (Ш, % в слое 30-50 см)
превышает пределы зоны допустимого уплотнения, начиная с влажности более 16%.
Экологически допустимой величиной зоны влажности для работы в агрегате с трактором К-701 является влажность 19%, при работе трактора Т-150К - 21%, а для трактора МТЗ-82 - 26%. Гусеничный трактор ДТ-75М может работать без остаточного уплотнения в любом рассматриваемом диапазоне влажности.
Выводы. На основании вышеизложенного можно утверждать, что использование колёсных машин в технологиях возделывания культур нужно осуществлять с учётом влажностного состояния поверхностного слоя, поскольку разрушение структуры почвы в меньшей степени происходит
при влажности поверхностного слоя в пределах 14,2-19,0%, что составляет 0,5-0,7 НПВ.
Наибольшее глубинное уплотнение создаётся движителями комбайна Дон-1500 в широком диапазоне влажности. В зоне более иссушенной почвы (W=15%) глубина уплотнения почвы колёсами тракторов К-701 и Т-150К примерно одинакова и ниже допустимого значения (40-45 см). Наименьшая глубина уплотнения создаётся движителем трактора ДТ-75Н в диапазоне влажности от 15 до 28%. Результаты исследования могут быть использованы для практического применения в хозяйствах при выборе технологии возделывания сельскохозяйственных культур с учётом складывающихся условий увлажнения почвы.
Литература
1. Адиньяев Э.Д., Халилов М.Б. Влияние разноглубинной обработки почвы на показатели плодородия, урожай и качество зерна озимой пшеницы в различных природных зонах // Известия Горского государственного аграрного университета. 2018. № 55 (1). С. 7-15.
2. Адиньяев Э.Д., Халилов М.Б. Влияние различных приемов обработки на динамику питательных веществ в почве и продуктивность озимой пшеницы в различных природных условиях // Известия Горского государственного аграрного университета. 2018. № 55 (1). С. 15-20.
3. Кузыченко Ю.А., В.В. Кулинцев В.В., Кобозев А.К. Эффективность обработки почвы в севооборотах на различных типах почв Центрального Предкавказья // Земледелие. 2017. № 4. С. 19-21.
4. Кузыченко Ю.А., В.В. Кулинцев В.В., Кобозев А.К. Обобщённая оценка дифференциации систем основной обработки почвы под культуры севооборота // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 8. С. 28-30.
5. Шукле Л. Реалогические свойства почв и грунтов. М.: Стройиздат, 1983. 368 с.
6. Савочкин В.А. Тяговый расчёт трактора. М.: МГТУ «МАМИ», 2001. 48 с.
7. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почвы. М.: Агропромиздат, 1986. 416 с.
8. Цукуров А.М. Теоретические основы экологической совместимости колёсных машин с почвой: автореф. дис. ... докт. техн. наук. / Рост. ин-т с.-х. машиностроения. Ростов-на-Дону, 1992. 46 с.
Влияние систем обработки почвы и доз удобрений на урожайность культур семипольного кормового севооборота
А.В. Парамонов, к.с.-х.н., А.В. Федюшкин, к.с.-х.н., ФГБНУ ФРАНЦ
Увеличение производства продукции растениеводства является актуальной проблемой земледелия. Для успешного решения данной проблемы необходимо учитывать множество факторов. Наибольшая продуктивность сельскохозяйственных культур формируется при оптимальных условиях для роста и развития растений. Одна из ведущих ролей в успешном разрешении данной проблематики принадлежит севообороту [1, 2]. Наличие в нём многолетних трав и зернобобовых культур содействует снижению доз применяемых азотных удобрений, чередование культур способствует со-
кращению численности вредителей, уменьшает вероятность проявления болезней и, как следствие, снижает пестицидную нагрузку на окружающую среду [3-5]. Выбор способа и своевременность обработки почвы существенно влияет на сохранение почвенной влаги и доступность её растениям, что напрямую воздействует на величину получаемого урожая. Особое внимание требуется уделить вопросам минерального питания растений. Рациональное применение удобрений в высокой степени определяет урожайность возделываемых культур и способствует сохранению почвенного плодородия [6].
Совокупное влияние вышеперечисленных факторов на урожайность и продуктивность се-
