CC BY
25
4. Структура микробного ценоза и коэффициент гумификации в слое почвы 0-30 см при применении удобрений
Фон удобренности Зимогенная микрофлора Автохтонная микрофлора Коэффициент гумификации
млн КОЕ в 1 г абс. сухой почвы
Вспашка на 20-22 см Вспашка на 20-22 см + N60P60K60 41,2 44,4 23,2 23,1 1,72 1,92
основе ландшафтной дифференциации земель, их группирования и типизации сформировать современную научно-методическую и нормативную базу для проектирования и освоения АЛСЗ и агротехнологий в хозяйствах различной специализации [1 - 3]. На этой основе нами разработана региональная модель АЛСЗ для Воронежской области, для различных агроэкологических районов - ОАО «Еланское» и ФГУП «До-кучаевское» Таловского района, КФХ «Кириллова» Терновского района, АО «Южное» Россошанского района, КФХ «Шевцов А.Д.» Петропавловского района, создан агролесомелиоративный блок АЛСЗ для СХП «Белогорье» Павловского района.
Вывод. Снижение негативных последствий интенсификации земледелия нужно искать в совершенствовании адаптивно-ландшафтных систем земледелия и севооборотов на основе разработки и внедрения более эффективной системы машин и приёмов обработки почв, применения мелиорантов, органических и минеральных удобрений.
Литература
1. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Воронежской области / под общ. ред. А.В. Гордеева. Воронеж: Кварта, 2013. 446 с.
2. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. Методическое руководство / под ред. В.И. Кирюшина, А.Л. Иванова. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. 784 с.
3. Кирюшин В. И. Теория адаптивно-ландшафтного земледелия и проектирование агроландшафтов. М.: Колос, 2011. 443 с.
Строение почвы под покровными культурами при технологии прямого посева в предгорно-степной зоне Крыма
О.Л. Томашова, к.с.-х.н., А.В. Ильин, к.с.-х.н., Л.С. Весело-
ва, к.с.-х.н., ФГАОУ ВО Крымский ФУ им. В.В. Вернадского
При традиционной технологии выращивания сельскохозяйственных культур внедрение в севооборот промежуточных посевов приводит к улучшению плодородия почвы: увеличивается содержание органического вещества [1], снижается засорённость поля [2], улучшаются агрофизические свойства почвы [3] и др. В системе No-till роль промежуточных культур усиливается из-за отсутствия регулирования некоторых показателей плодородия с помощью обработки почвы, особенно это касается агрофизических свойств, в частности её строения. Покровные культуры в этой системе в первую очередь выращиваются для создания растительного покрова, чтобы регулировать водный режим, питательный режим, температуру почвы, защищать почву от ветровой и водной эрозии, заглушать рост и развитие сорных растений, накапливать органическое вещество, повышать биологическую активность почвы и улучшать физические свойства почвы. Однако различные культуры в различной степени способствуют этому, и очень важно правильно подобрать культуру или их смеси в качестве покровной для того, чтобы не ухудшались физические свойства почвы.
Материал и методы исследования. Исследование проводится в однофакторном полевом опыте, в котором изучаются следующие варианты покровных культур: I - озимый рапс; II - озимая вика; III - озимый рапс + вика; IV - редька; V - овёс + редька;VI - овёс + редька + вика; VII - кукуруза + горох + лён масличный + подсолнечник + чечевица; VIII -без покровной культуры (контроль).
Покровные культуры располагаются после уборки озимых зерновых в следующем севообороте: 1) горох; 2) озимая пшеница + покровные культуры; 3) кукуруза; 4) озимый ячмень + покровные культуры.
Опытный участок представлен чернозёмом южным мицеллярно-карбонатным с содержанием органического вещества 2,6 - 2,9 %, подвижного фосфора - 0,5 - 3 мг /100 г почвы и обменного калия - 27 - 82,4 мг /100 г почвы. В данных почвах верхние гумусовые горизонты рыхлые или слабоуплотнённые [4].
Строение почвы определяли под покровными культурами методом насыщения в цилиндрах [5].
Результаты исследования. Основные показатели строения почвы - это плотность и пористость. Плотность почвы играет большую роль для хорошего развития корневой системы сельскохозяйственных культур. В
ИЗВЕСТИЯ ОРЕНБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА
2019 • № 6 (80)
свою очередь культуры с мочковатой корневой системой могут улучшать строение почвы. В целом для благоприятного развития корневой системы сельскохозяйственных культур плотность почвы должна быть в пределах от 1,10 до 1,30 г/см3 (до 1,40 г/см3 для пропашных культур). В нашем исследовании (табл. 1), плотность почвы пахотного слоя находилась в оптимальных пределах - от 1,18 г/см3 (под редькой масличной) до 1,33 г/см3 (под озимым рапсом с викой), при этом разница между вариантами с покровными культурами и без них была несущественной (БУ < Б05(У)).
Можно отметить, что в разрезе пахотного слоя под озимым рапсом (как в чистом виде, так и в смеси с викой) наблюдалось более плотное строение слоя почвы в 10 - 20 см, по сравнению с другими покровными культурами.
Второй основной показатель строения почвы - общая пористость, которая показывает суммарный объём всех пор. Эти поры могут быть заняты воздухом и водой. При оптимальном их
количестве (55 - 65 %) происходят нормальные процессы передвижения, накопления и сохранения почвенной влаги, а также обмен воздухом. В нашем исследовании общая пористость пахотного слоя почвы существенно отличалась, и не под всеми покровными культурами количество пор было оптимальным. Так, под озимым рапсом с викой общая пористость в слое 0 - 30 см составляла 49,8 %, что было на 10,2 % больше, чем под редькой масличной (при НСР05 7,3 %). В целом оптимальное количество пор в пахотном слое наблюдалось только на трёх вариантах покровных культур - озимый рапс (55,1 %), редька масличная (60 %) и коктейль из пяти культур (55,3 %). При этом на всех изучаемых вариантах общая пористость была выше в верхнем слое почвы 0 - 10 см в среднем на 9,3 % по сравнению с нижним слоем 10 - 30 см. На варианте без покровных культур общая пористость пахотного слоя почвы была самой низкой - 46,9 %, но находилась на таком же уровне, как и на вариантах с озимой викой (как в чистом виде, так и
1. Строение почвы под покровными культурами после озимой пшеницы
Покровная Слой Плотность Общая Соотношение капиллярных и некапиллярных пор Пористость
культура почвы, см почвы, г/см3 пористость, % аэрации, %
0-10 1,18 61,6 1,3 1 47,7
Озимый рапс 10-20 20-30 1,42 1,20 48.8 54.9 2,8 1,9 1 1 26,2 34,9
0-30 1,27 55,1 1,8 1 36,3
0-10 1,08 59,3 0,8 1 51,4
Озимая вика 10-20 20-30 1,27 1,39 52,2 47,4 1,5 2,1 1 1 33,7 26,9
0-30 1,25 53,0 1,3 1 37,3
0-10 1,20 54,8 0,9 1 44,8
Озимый рапс + 10-20 1,49 44,0 1,2 1 30,1
вика 20-30 1,31 50,5 1,3 1 37,0
0-30 1,33 49,8 1,1 1 37,3
0-10 0,92 69,4 0,7 1 56,2
Редька 10-20 1,28 55,4 1,5 1 34,9
20-30 1,36 55,1 1,4 1 33,5
0-30 1,18 60,0 1,1 1 41,5
0-10 1,18 56,4 2,6 1 39,5
Овёс + 10-20 1,36 50,6 1,5 1 31,2
редька 20-30 0-30 1,19 1,24 46,1 51,0 2,7 2,2 1 1 24,0 31,6
Овёс + редька + вика 0-10 1,19 55,4 0,8 1 40,3
10-20 20-30 0-30 1,39 1,35 1,31 47,4 49,2 50,7 1,6 1,9 1,3 1 1 1 30,5 27,4 32,7
Кукуруза + горох + лён + подсолнечник + чечевица 0-10 10-20 20-30 0-30 1,20 1,44 1,32 1,32 61,3 50,6 54,0 55,3 0,6 1,1 1,2 0,9 1 1 1 1 53,3 35,5 37,1 42,0
0-10 1,27 50,4 2,1 1 37,2
Без покровной культуры (контроль) 10-20 20-30 0-30 1,34 1,28 1,30 46,7 43,7 46,9 1 : 1.3 1.4 1 1 1 31,8 28,6 32,5
НСР05 0-10 10-20 20-30 0-30 БУ<Б05(У) БУ<Б05(У) Ру<Б05(У) БУ<Б05(У) БУ<Б05(У) 5,4 7,4 7,3 БУ<Б05(У) БУ<Б05(У) Бу<Е05(У) БУ<Б05(У)
2. Запасы доступной влаги в почве под покровными культурами, мм
Покровная культура Слой почвы, см
0-20 0-30 0-100
Озимый рапс 7,2 11,9 22,5
Озимая вика 27,1 38,4 80,7
Озимый рапс + вика 21,4 26,3 28,6
Редька 15,4 24,1 35,1
Овёс + редька 29,9 43,9 84,5
Овёс + редька + вика 24,3 40,1 87,6
Кукуруза + горох + лён + подсолнечник + чечевица 19,1 29,3 58,5
Без покровной культуры (контроль) 24,5 36,6 52,2
НСР05 9,8 11,6 13,6
в смеси с рапсом), овсом и редькой масличной (без вики и в смеси с викой).
Важную роль в накоплении и сохранении влаги имеют мелкие капиллярные поры, размером менее 0,1 мм. Их количество должно быть равноценное с крупными некапиллярными порами, но это оптимально для зоны достаточного увлажнения. В засушливой зоне количество капиллярных пор должно быть больше в 1,5 - 2 раза по отношению к некапиллярным. В нашем исследовании наиболее оптимальное соотношение капиллярных и некапиллярных пор складывалось под озимым рапсом, менее оптимальное - под озимой викой и смесью овса, редьки и вики.
Еще один показатель строения почвы - это пористость аэрации, которая показывает количество пор, в которых происходит обмен между почвенным воздухом и атмосферным. Это очень важно для деятельности аэробных микроорганизмов. Оптимальный обмен воздухом происходит при пористости аэрации более 20 %. В нашем исследовании под всеми изучаемыми покровными культурами пористость аэрации пахотного слоя находилась в оптимальном значении: от 31,6 % под овсом с редькой до 42,0 % под пятикомпо-нентной смесью.
Лимитирующим фактором, который ограничивает получение высоких и стабильных урожаев в Республике Крым, является влага. В острозасушливый период (июль - сентябрь), особенно в 2018 г., очень важно было сохранить влагу не только в посевном слое почвы для получения хороших всходов озимых зерновых и благоприятной их перезимовки, но и в метровом слое почвы.
Исследование, проведённое в 2018 г., показало, что наиболее оптимальное строение почвы складывалось под озимым рапсом в качестве покровной культуры в системе No-till. Однако данные по запасам доступной влаги для растений свидетельствуют, что под этой культурой в 2 - 3 раза меньше продуктивной влаги по сравнению с вариантом без покровной культуры и в 2 - 4 раза меньше по сравнению с другими покровными культурами (табл. 2).
Наибольшее количество продуктивной влаги в слое 0 - 20 см наблюдалось под яровыми смесями покровных культур - 24,3 мм (овёс, редька и вика) и 29,9 мм (овёс и редька), а также под озимой викой (27,1 мм) и смесью озимой вики с рапсом (21,4 мм). Эти данные не уступают варианту без покровных культур, на котором запасы доступной влаги в этом же слое составляли 24,5 мм (при НСР05 9,8 мм). Однако, по оценке А.А. Роде [6], такие запасы считаются удовлетворительными.
В метровом слое почвы наибольший запас доступной влаги был под озимой викой -80,7 мм, смесью овса и редьки - 84,5 мм и трёхкомпонентной смесью из овса, редьки и вики - 87,6 мм, что существенно превышало значения показателей других вариантов, особенно с озимым рапсом.
Вывод. Лучшее строение почвы при системе No-till складывается при выращивании озимого рапса в качестве покровной культуры, однако после него в 2 - 3 раза меньше сохраняется влаги для следующей основной культуры по сравнению с другими покровными культурами. Поэтому, учитывая показатели строения почвы и запасы доступной влаги, в переходный период освоения технологии No-till можно рекомендовать использовать в качестве промежуточных покровных культур двух- и трёхкомпонентные смеси из овса, редьки и вики.
Литература
1. Козлова Л.М., Денисова А.В. Промежуточные культуры в полевых севооборотах Кировской области // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2014. № 5 (42). С. 33 - 37.
2. Лопаткина Е.Д., Ленточкин А.М. Выращивание промежуточных культур как способ улучшения обеспеченности кормами и борьбы с засоренностью полей // Аграрный вестник Урала. 2012. № 1 (93). С. 10 - 12.
3. Рамазанова Ф.М. Влияние промежуточных посевов кормовых культур на агрофизические показатели орошаемых почв сухой субтропической зоны Азербайджана // Российская сельскохозяйственная наука. 2017. № 4. С. 47 - 50.
4. Половицкий И.Я., Гусев П.Г. Почвы Крыма и повышение их плодородия: справочное издание. Симферополь: Таврия, 1987. 152 с.
5. Земледелие: практикум: учебное пособие / Г.И. Баздырев, И.П. Васильев, А.М. Туликов [и др.]. М.: НИЦ ИНФРА-М, 2015. 424 с.
6. Роде А.А. Почвенная влага / под ред. И.В. Тюрина. М.: АН СССР, 1952. 459 с.
