CC BY
20
ОБРАБОТКА ПОЧВЫ
е.-
УДК 631.445.41:631 .SI :631 .S82
Системы основной обработки чернозема в Тамбовской области
В.А. ВОРОНЦОВ, Л.Н. ВИСЛОБОКОВА, Ю.П. СКОРОЧКИН, кандидаты сельскохозяйственных наук
Тамбовский НИИ сельского
хозяйства
E-mail: [email protected]
Результаты многолетних полевых опытов по определению оптимальных, менее энергоемких систем основной обработки почвы в севооборотах показали, что на черноземе типичном этим требованиям наиболее полно отвечает комбинированная отвально-безотвальная система.
Ключевые слова: основная обработка почвы, почвенное плодородие, севооборот, урожайность.
В последние годы земледельцы Тамбовской области активно изыскивают наиболее эффективные способы основной обработки почвы. Во многих сельскохозяйственных предприятиях по-прежнему используют энергоемкую отвальную вспашку, а в других, материально обеспеченных и технически хорошо вооруженных, - безотвальную обработку. Некоторые стараются перейти на мелкую поверхностную обработку на всей площади пашни.
Причина поиска альтернативных способов основной обработки почвы в настоящее время заключается не только в высокой затратности вспашки и усилении минерализации органического вещества почвы, но и в дефиците энергоресурсов, постоянном росте цен на них. В результате в хозяйствах вынуждены отказываться от применения вспашки не только под зерновые, но и пропашные культуры [1].
Поэтому возникла необходимость сравнительного изучения эффективности традиционной вспашки и бесплужных рыхлений под различные полевые культуры в условиях северо-востока ЦЧР.
Стационарные полевые опыты были заложены в 1988 г. Системы обработки почвы изучали в четырехпольных севооборотах: сначала в зернопропашном (горох или викоов-сяная смесь - озимая пшеница - кукуруза - ячмень), а с 2001 г. - в зернопаропрашном (чистый пар -озимая пшеница - сахарная свекла
- ячмень).
Почва - чернозем типичный тяжелосуглинистый. Содержание в пахотном слое гумуса 6^-7,0 %, подвижных форм фосфора и обменного калия - повышенное, рН S,6-6,1.
Варианты систем основной обработки почвы в севооборотах были следующие: 1 - традиционная отвальная вспашка на глубину 20-22 см под зерновые и на 2S-30 см - под пропашные культуры (контроль); 2 -бессменная поверхностная на 8-10 см под все культуры; 3 - бессменная безотвальная обработка чизелем на 20-22 см под зерновые и на 2S-30 см - под пропашные культуры; 4
- комбинированная отвально-безот-вальная ^ % - безотвальные способы обработки под зерновые культуры и 2S % - отвальная вспашка под пропашные).
Основной обработке предшествовало дисковое рыхление почвы после уборки предшественника.
Минеральные удобрения вносили ежегодно перед основной обработкой почвы: в зернопропашном севообороте под каждую культуру -Ы60Р60К60, в зернопаропропашном под зерновые культуры - Ы60Р60К60 и под сахарную свеклу - 1Х120Р120К120. Таким образом, на 1 га в первом севообороте приходилось по (ЫРК)60, во втором - по (ЫРК)80.
Как показали результаты исследований, замена традиционной отвальной вспашки ресурсосберегающими системами обработки (без оборота пласта и комбинированной отвально-безотвальной) не ухудшает структур-
но-агрегатное состояние пахотного горизонта (0-30 см). На фоне бесплужных обработок в зернопропаш-ном севообороте в нем содержалось 6S,2-66,S % агрономически ценных почвенных агрегатов, зернопаропропашном - 62,0-63,9 %, а на фоне традиционной отвальной системы - соответственно 64,2 и 61,8 %.
Объемная масса пахотного слоя в весенний период по бесплужным и комбинированным системам основной обработки составляла в зерно-пропашном севообороте - 1,11-1,12 г/см3, зернопаропропашном - 1^-1,06 при показателях по отвальной вспашке соответственно 1,12 и 1,04 г/см3.
В зоне неустойчивого увлажнения лимитирующим фактором формирования продуктивности возделываемых культур является влага [1]. В среднем за годы исследований весенний запас продуктивной влаги в метровом слое почвы был довольно высоким: в зернопропашном севообороте - 188,9-201,8 мм, зернопаропропашном - 201,0-217,0 мм. Следует отметить, что при использовании поверхностной системы обработки почвы в обоих севооборотах влаги содержалось несколько меньше (188,9 и 201,0 мм) и расход ее на единицу продукции (коэффициент водопотребления) был менее продуктивен, чем на фоне отвальной вспашки.
Наиболее экономно влага расходовалась в технологиях, основанных на комбинированной отвально-бе-зотвальной системе обработки почвы, что обеспечивало создание дополнительной продукции.
Наблюдения за динамикой содержания доступных форм питательных веществ в почве показали, прежде всего, значительное изменение его за 20 лет во всех вариантах (табл. 1). ы
Количество общего азота, под- 2 вижного фосфора и обменного ка- ш лия в пахотном слое существенно ы увеличилось по сравнению с исход- ы ным уровнем, чему способствовало, в первую очередь, ежегодное при- » менение минеральных удобрений в м
севооборотах, а также систематичес- ®
р
ГабааГоёа If+aQ.p65 19 25.09.2012, 14:42
кая заделка в почву соломы и других растительных остатков. Так, если перед закладкой опытов содержание подвижного фосфора и обменного калия характеризовалось как среднее и повышенное, то спустя 20 лет стало высоким. Наибольшее увеличение этих показателей отмечено на фоне отвальной и комбинированной систем обработки почвы.
Было установлено, что рНсол с течением времени снизилось на 0,70,6 ед. по всем обработкам, за исключением варианта с бессменной безотвальной системой, где кислотность почвы не изменилась.
Содержание гумуса почвы - один из важнейших показателей, регулирование которого имеет большое значение для повышения плодородия почвы [2].
В наших опытах системы основной обработки почвы по-разному влияли на процессы накопления и минерализации органического вещества. Для накопления гумуса лучшими оказались технологии с безотвальной и комбинированной системами, где за пять ротаций четырехпольных севооборотов содержание его в пахотном слое увеличилось на 0,46 и 0,38 % по сравнению с исходным количеством.В вариантах же с традиционной отвальной и поверхностной системами обработки содержание гумуса по сравнению с исходным уменьшилось на 0,04 и 0,24 %. По отвальной обработке снижение этого показателя можно объяснить усиленной минерализацией органического вещества, а при бессменной поверхностной - концентрацией основного количества удобрений и растительных остатков, включая солому, в верхнем слое почвы, в результате чего нижерасположенные слои ощущали недостаток свежего орга-
нического вещества, и почвенные микроорганизмы для своей жизнедеятельности использовали перегной, что и привело к снижению содержания гумуса.
При всех системах основной обработки почвы наблюдалось увеличение запасов элементов питания в верхнем (0-10 см) и уменьшение -в нижнем (20-30 см) слоях пахотного горизонта, причем в большей степени в вариантах с поверхностной обработкой, что стало одной из причин снижения продуктивности возделываемых культур и особенно пропашных (сахарной свеклы, кукурузы).
Что касается засоренности культур севооборотов, то она изменялась в зависимости и от систем основной обработки почвы, и от прохождения ротаций севооборотов.
В начале исследований наиболее высокая засоренность посевов отмечалась в технологиях с поверхностной обработкой почвы (в среднем по зернопропашному севообороту до 36S шт/м2 сорняков), несколько меньше - на фоне безотвальной обработки (237 шт/м2). По отвальной и комбинированной отвально-безот-вальной системам обработки насчитывалось 140-167 шт/м2 сорных растений. Количество многолетних сорняков на 1 м2 варьировало от 14 шт. по поверхностной и до S-7 шт. по другим системам обработки почвы.
В дальнейшем, при прохождении ротаций севооборотов, засоренность снижалась благодаря применению гербицидов. Но и в этом случае наиболее засоренными посевы были в технологиях с поверхностной обработкой почвы.
Если в среднем после трех ротаций зернопропашного севооборота на фоне отвальной системы обработки на 1 м2 насчитывалось 49 сор-
ных растений, а зернопаропропаш-ного - 20 шт., то по бессменной поверхностной - соответственно 72 и 24 шт. Засоренность посевов по бессменной безотвальной и комбинированной отвально-безотвальной обработкам почвы существенно не отличалась от таковой по отвальной системе и составляла в среднем по зернопропашному севообороту 46^1 шт/м2, зернопаропропашному - 20-27 шт/м2. На фоне поверхностной основной обработки почвы в севооборотах засоренность посевов многолетними видами сорных растений увеличилась в 1,7-2,0 раза по сравнению с традиционной отвальной вспашкой. При этом большее распространение получил вьюнок полевой, засоренность которым из года в год прогрессировала.
Результаты многолетних исследований позволяют заключить, что различные системы обработки почвы по-разному влияли на урожайность возделываемых культур в севооборотах (табл. 2).
Как показали данные по урожайности, горох в зернопропашном севообороте предпочтительнее возделывать на фоне безотвальной обработки почвы при комбинированной системе. При использовании поверхностной обработки получен наименьший (на 11,0-14,1 %) урожай зерна гороха по сравнению с другими вариантами.
Озимую пшеницу предпочтительнее выращивать в зернопаропро-пашном севообороте. Способы основной обработки почвы в севооборотах не оказали существенного влияния на ее урожайность. Однако в обоих севооборотах просматривалось некоторое снижение урожайности этой культуры по бессменным поверхностной и безотвальной об-
I. Влияние основной обработки почвы на динамику содержания в ней питательных веществ
(в среднем по севооборотам)
о
сч
1-» о|
г
е и л
е д
е л м е
т
Система основной обработки почвы Гумус , % Общий азот (1Х03 + 1\1Н4), мг/кг почвы Подвижный фосфор, мг/кг почвы Обменный калий, мг/кг почвы рН ~ СОЛ.
1988 г. | 2008 г. 1988 г. 2008 г. 1988 г. 2008 г. 1988 г. 2008 г. 1988 г. 2008 г.
Традиционная 7,00 6,96 5,0 27,2 88,0 177,9 81,5 136,2 6,1 5,5
отвальная
Бессменная 6,97 6,74 6,1 17,3 95,6 154,6 83,7 107,5 5,7 5,5
поверхностная
Бессменная 6,55 7,01 6,5 23,7 111,3 158,6 98,0 131,2 5,6 5,6
безотвальная
Комбинированная 6,53 6,91 7,7 17,7 108,4 184,6 94,2 130,0 6,0 5,8
(отвально-безотвальная)
Примечание. За 1988 г. указаны исходные значения показателей.
20
ГабааГоёа м*ай.р65 20 25.09.2012, 14:42
2. Урожайность культур и продуктивность севооборотов по различным системам обработки почвы, т/га
Зернопропашной севооборот (1989-2000 гг.) Зернопаропропашной севооборот (2001-2010 гг.)
Система основной обработки почвы Горох Озимая пшеница Кукуруза на силос Ячмень Выход продукции с 1 га пашни Озимая пшеница Сахарная свекла Ячмень Выход продукции с 1 га пашни
зерна зерн. ед. зерна зерн. ед.
Традиционная отвальная 1,63 3,20 28,4 2,85 1,92 3,26 3,82 47,0 3,73 1,89 4,94
Бессменная поверхностная 1,45 3,10 24,3 2,70 1,81 2,97 3,65 42,0 3,39 1,76 4,49
Бессменная безотвальная 1,75 3,14 27,0 2,66 1,89 3,12 3,70 44,4 3,65 1,84 4,72
Комбинированная (отвально- безотвальная) 1,86 3,24 30,6 2,93 2,00 3,41 3,81 48,1 3,80 1,90 5,03
НСР05 0,20 0,22 3,5 0,32 0,30 3,0 0,22
работкам почвы.
Если сравнивать продуктивность ячменя в зависимости от изучаемых способов основной обработки, то наиболее высокая его урожайность достигалась при безотвальной в системе комбинированной обработки почвы в севооборотах. По бессменным бесплужным обработкам урожайность ячменя в зернопропаш-ном севообороте снижалась на 5,36,7 %, в зернопаропропашном - на 2,1-9,2 %.
Пропашные культуры (кукурузу и сахарную свеклу) целесообразнее выращивать по технологии, основанной на отвальной вспашке в системе комбинированной отвально-бе-зотвальной основной обработки почвы в севооборотах. Урожайность данных культур в этом варианте составляла соответственно 30,6 и 48,1 т/га при урожайности их на фоне постоянной вспашки в севообороте 28,4 и 47,0 т/га. Применение поверхностной обработки почвы приводит к существенному снижению урожая: на 4,1 т/га кукурузы и на 5,0 т/га сахарной свеклы.
Среди севооборотов наиболее высокой продуктивностью отличался зернопаропропашной, что обусловлено, в первую очередь, высокой
урожайностью в нем озимой пшеницы и сахарной свеклы.
Наиболее высокая продуктивность севооборотов достигалась при использовании комбинированной от-вально-безотвальной обработки почвы. Средний показатель продуктивности зернопропашного севооборота составил 3,41, зернопаропропаш-ного - S,03 т/га зерн. ед., а самые низкие показатели получены при использовании поверхностной системы обработки почвы - соответственно 2,97 и 4,49 т/га зерн. ед., или на 0,29 и 0^ т/га меньше, чем при традиционной отвальной системе обработки.
Таким образом, на типичном черноземе в условиях северо-восточной части Центрального Черноземья предпочтительнее применять технологии возделывания сельскохозяйственных культур, основанные на комбинированной отвально-безот-вальной системе основной обработки почвы в севооборотах, где под пропашные культуры проводят отвальную вспашку, под зерновые -безотвальное рыхление, что является перспективным направлением ресурсоэнергосбережения в земледелии.
Литература
1. Воронцов В.А. Технологии земледелия в северо-восточном регионе ЦЧЗ. -Тамбов, 2011. - 79 с.
2. Витер А.Ф. Влияние обработки почвы и удобрений на количество гумуса и плодородие черноземов/Интенсивное земледелие и пути повышения плодородия почв в Центрально-Черноземной зоне. - Каменная степь, 1982. - С. 3-12.
Статья поступила е редакцию 19.12.2011
Systems of chernozem principle treatment in Tambov region
V.A. Vorontsov, L.N. Vislobokova, Y.P. Skorochkin
Results of long-term experiments on the establishment of optimal, less power-consuming systems of main soil treatment in crop rotations have shown that a combined moldboard-moldboardless system meets well those requirements on typical chernozem. Keywords: main soil treatment, soil fertility, crop rotation, yield.
