CC BY
89
Мульчирование - эффективный способ использования водных ресурсов
Ф.Г. Бакиров, д.с.-х.н., профессор,
А.В. Коряковский, аспирант, Оренбургский ГАУ
Сравнение среднемноголетних значений агроклиматических показателей со средними значениями за 1988—2005 гг. по основным зонам Оренбургской области показало, что на 8—13 дней увеличилась продолжительность периода с температурой выше 5 °С, и на 83—214° возросла сумма температур выше 5 °С. Особенно тепло стало в центральной зоне. Сумма осадков за год осталась на уровне среднемноголетних значений, а их количество за вегетационный период сократилось на 25 мм. Это привело к увеличению аридности зоны. В западной зоне сумма осадков за лето оказалась на 13 мм меньше нормы, а за год
увеличилась в сравнении со среднемноголетним значением на 22 мм. Противоположная ситуация сложилась в восточной зоне. Здесь осадков за год в среднем за 1988—2005 гг. выпало на 61 мм больше нормы, а за период май — сентябрь — на 25 мм. Средние значения ГТК за 1988—2005 гг. во всех зонах области стали меньше по сравнению со среднемноголетними показателями, что свидетельствует об усилении засушливости климата во всех зонах Оренбургской области.
В сложившихся погодных условиях особое значение в области приобретают влагосберегающие технологии выращивания полевых культур.
В районе исследований в год выпадает 287 мм атмосферных осадков, в том числе с августа по октябрь — 56,7 мм, или 19,8%, с ноября
по апрель — 182 мм, или 63,3%, и с мая по июль — 48,3 мм, или 16,9% от общего количества осадков. Основная часть (80,2% годовой суммы) осадков приходится на летне-осенний и зимний периоды. На вегетационный же период выпадает лишь одна шестая часть годовой суммы осадков. Отсюда следует, что обеспечить растения водой возможно в основном за счёт накопления осадков холодного периода года. Накопление необходимо начинать уже с августа. Однако в условиях степного Предуралья позднелетний и осенний периоды характеризуются высокой температурой и низкой относительной влажностью воздуха, поэтому большая часть влаги теряется почвой на испарение. Так, по данным НИИСХ Юго-Востока, августовские осадки теряются полностью, сентябрьские — на 60—75%, октябрьские — на 25—30% [1]. Если предположить, что в местных условиях потери происходят с такой же закономерностью, то только за август — октябрь будет потеряно 39,2 мм влаги. Надёжным способом накопления, сохранения осенних осадков, эффективного использования почвенных запасов влаги и летних осадков в период вегетации растений может стать мульча.
Было проведено исследование, целью которого стало выявление роли мульчи в повышении эффективности использования ресурсов влаги яровой пшеницей в условиях степной зоны Южного Урала.
Эксперимент проводился на территории КФХ «КосАрал» Акбулакского района Оренбургской области в 2008—2010 гг. Опыт включал: 1) вспашку на 22 см; 2) мелкое рыхление на 10—12 см без мульчи; 3) мелкое рыхление на 10—12 см с соломенной мульчей; 4) «нулевую» обработку без мульчи; 5) «нулевую» обработку с соломенной мульчей. Опыт закладывался в четырёхкратной
повторности. Варианты размещали систематическим методом.
Определение запасов влаги в почве 5 ноября показало, что мульчирование поверхности почвы соломенной мульчей позволяет за тёплый период лета-осени накопить дополнительно по мелкому рыхлению 27 мм и по «нулевой» обработке 30 мм влаги в сравнении с контрольным вариантом (табл. 1). Отсутствие мульчи приводит к значительному снижению аккумуляции летне-осенних осадков. Причём хуже всего влага аккумулируется при отказе от обработки почвы, чуть лучше — при мелком рыхлении, вспашка занимает промежуточное положение между ними. Следовательно, наличие на поверхности почвы стерни не способствует уменьшению потерь влаги. Мульчирование за счёт разбрасывания соломы во время уборки полностью меняет картину. Наименьшие потери наблюдаются уже при «нулевой» обработке. Этот вариант позволяет почве усвоить 59% осенних осадков, тогда как вспашка — всего 22%.
Важнейшим требованием к способам обработки почвы является способность их накопить осадки холодного периода года. Судя по запасам влаги в почве на момент посева, вспашка и мелкое рыхление накапливают одинаковое количество влаги (табл. 2). Разрыхлённый с осени мелкой обработкой 0—12 см слой почвы способен вместить до 40 мм влаги, что устраняет поверхностный сток и обеспечивает хорошую инфильтрацию воды в более глубокие слои почвы. «Нулевая» обработка почвы значительно уступает предыдущим вариантам по запасам влаги. Но это объясняется меньшим усвоением летне-осенних осадков, а не осенне-зимних.
Из данных таблицы 2 видно, что вариант с «нулевой» обработкой без мульчи по усвоению осенне-зимних осадков мало отличается от
1. Изменение запасов влаги в метровом слое почвы под влиянием способов основной обработки почвы и соломенной мульчи в летне-осенний период (2008—2009 гг.)
Вариант Запасы влаги в уборку, мм Осадки за август -октябрь, мм Запасы влаги 5 ноября, мм Потери влаги за август - октябрь, мм
Вспашка (контроль) 164 79 181 62
Мелкое рыхление без мульчи 163 79 185 57
Мелкое рыхление с мульчей 165 79 209 35
«Нулевая» обработка без мульчи 161 79 173 67
«Нулевая» обработка с мульчей 168 79 215 32
2. Изменение запасов влаги в метровом слое почвы под влиянием способов основной обработки почвы и соломенной мульчи в осенне-зимний период (2008—2009 гг.)
Вариант Осадки за ноябрь -апрель, мм Запасы влаги на 3 мая, мм Дополнительное накопление влаги за счёт осенне-зимних осадков, мм Потери осеннезимних осадков, мм Усвоение осеннезимних осадков, %
Вспашка (контроль) 130 289 108 22 83
Мелкое рыхление без мульчи 130 284 99 31 76
Мелкое рыхление с мульчей 130 319 110 20 85
«Нулевая» обработка без мульчи 130 277 104 33 80
«Нулевая» обработка с мульчей 130 325 110 20 85
3. Изменение запасов влаги в метровом слое почвы в осенне-зимне-весенний
период (2008—2010 гг.)
Вариант Осадки за август -апрель, мм Дополнительное накопление влаги за август - апрель, мм Усвоение осадков, выпавших за август - апрель, %
Вспашка (контроль) 209 125 60
Мелкое рыхление без мульчи 209 121 58
Мелкое рыхление с мульчей 209 154 74
«Нулевая» обработка без мульчи 209 109 52
«Нулевая» обработка с мульчей 209 157 75
4. Влияние обработки почвы и мульчирования на эффективность потребления запасов влаги и осадков яровой пшеницей (2008—2010 гг.)
Вариант Запасы общей влаги в метровом слое почвы, мм Кол-во израсходованной влаги, мм Коэффициент водопотребле-ния, м3/т
перед посевом в кущение в уборку до фазы кущения за вегетацию
Вспашка (контроль) 291 243 156 82 194 2658
Мелкое рыхление 287 241 153 80 193 2680
Мелкое рыхление с мульчей 314 278 156 70 217 2028
«Нулевая» обработка 278 240 152 72 185 3700
«Нулевая» обработка с мульчей 318 292 164 60 213 1972
Примечание: количество осадков за период посев — кущение — 34 мм; посев — уборка — 59 мм.
5. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от приёмов обработки почвы и мульчирования (2008—2010 гг.)
Вариант Урожайность, Отклонение от контроля, (НСР05 = 1,6 ц/га)
ц/га ц/га %
Вспашка (контроль) 7,3 - -
Мелкое рыхление без мульчи 7,2 -0,1 -1,4
Мелкое рыхление с мульчей 10,7 3,4 46,6
«Нулевая» обработка без мульчи 5,0 -2,3 -31,5
«Нулевая» обработка с мульчей 10,8 3,6 49,3
контроля и других вариантов опыта. Заметное ухудшение усвоения осадков холодного периода произошло только при мелком рыхлении почвы. Мульчирование поверхности почвы соломой пшеницы увеличивает аккумулирование осеннезимних осадков по мелкому рыхлению на 9%, а по «нулевой» обработке — на 5%.
Данные таблицы 3 показывают, что мелкое рыхление и особенно отказ от основной обработки почвы снижает процент усвоения осадков поствегетационного периода в сравнении с отвальной обработкой почвы на 2 и 8% соответственно. Оставление дополнительного количества соломы в виде мульчи на поле позволяет, наоборот, повысить процент усвоения осадков как осенне-зимнего, так и особенно летне-осеннего периодов. При этом «нулевая» обработка не уступает мелкому рыхлению почвы.
Оценка способов обработки по влиянию их на водный баланс почвы чаще всего производится по количеству накопленной влаги за холодный период года, но большие запасы влаги не гарантируют получение более высокого урожая [2]. В связи с этим необходимо уделять внимание расходной части водного баланса, а оценку приёмов производить по суммарному и удельному расходу влаги.
Исследования показали, что мульча способствует более рациональному использованию накопленной влаги и летних осадков. При этом наиболее эффективно влага используется при «нулевой» обработке почвы (табл. 4).
В то же время «нулевая» обработка, не дополненная соломенной мульчей, ведёт к повышению коэффициента водопотребления почти в 2 раза. Высокий расход влаги на единицу продукции отмечен на вариантах с мелким рыхлением без мульчи и на вспашке.
Большее накопление влаги и более эффективное её использование во время вегетации на «нулевой» обработке позволили получить 3,6 ц/га прибавки зерна по отношению к вспашке и мелкому рыхлению почвы (табл. 5).
Таким образом, исследования показали, что мульчирование поверхности почвы соломой при оставлении её без обработки осенью («нулевая» обработка) является эффективным способом использования водных ресурсов.
Литература
1. Сидоров И.С. Вопросы земледелия на Юго-востоке. Саратов: Изд. центр НИИСХ Юго-Востока, 1959. 123 с.
2. Каракулев В.В. Бакиров Ф.Г., Вибе В.Д. Влаго- ресурсосберегающие технологии возделывания яровой пшеницы для степной зоны Оренбуржья // Индустриально-инновационная политика: состояние и перспективы: мат. межд. науч.-практ. конф. Орал, 2006. С. 135-137.
