CC BY
20
УДК 631.51
ВЛИЯНИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛОДОРОДИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ ОВСА
© 2018 Е.Н. Носкова, Ф.А. Попов
ФГБНУ Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока, г. Киров
Статья поступила в редакцию 06.07.2018
В 2011 году на опытном поле ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока был заложен опыт по изучению различных способов основной и предпосевной обработки дерново-подзолистой почвы. Рассматривали влияние изучаемых факторов на агрофизические показатели почвенного плодородия и урожайность овса сорта Сельма. Применение комбинированных агрегатов КБМ-4,2 и АППН-2,1 обеспечило лучшее состояние пахотного слоя почвы, коэффициент структурности составил 7,17,3 и 4,2-4,9 соответственно. Плотность почвы в изучаемых вариантах была на уровне оптимального значения (1,1-1,3 г/см3), в 2017 году наблюдалось уплотнение почвы до 1,49 г/см3. Запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы в годы исследований оценивались как «удовлетворительные». Наибольшая урожайность получена в варианте с вспашкой плугом ПЛН-3-35 и предпосевной обработкой комбинированным посевным агрегатом АППН-2,1 - 3,46 т/га. Отмечена прямая средняя корреляционная связь между урожайностью и запасами продуктивной влаги (в фазу всходов r=0,64, в фазу выметывания r=0,52).
Ключевые слова: обработка почвы, плотность, структура, запасы влаги, урожайность.
Способы обработки, являясь основным фактором изменения агрофизических свойств пахотного слоя почвы и создания условий роста растений в начальный период, в значительной мере определяют общее развитие сельскохозяйственных культур и их урожай. Доказано, что любое излишество ухудшает структурное состояние почвы и снижает ее плодородие, лучшие результаты достигаются при минимальном числе операций. Особенно это актуально для слабо-оструктуренных дерново-подзолистых почв Нечерноземной зоны [1].
Сегодня практически всеми исследователями признается, что в основу рациональных систем обработки почвы должны быть положены принципы разноглубинности, минимизации и ресурсосбережения в зависимости от природно-климатических особенностей регионов, севооборотов, засоренности посевов, рельефа местности и других условий [2].Недопустимо использовать шаблонные рекомендации по обработке почвы не только для разных почвенно-климатических зон, но и в пределах одной зоны при различных агроэкологических условиях. Требуется индивидуальный подход к каждому полю, агроландшафтному участку с учетом биологических особенностей каждой культуры севооборота. Обработка почвы должна рассматриваться непременно как элемент агротехнологии, находящийся в тесном взаимодействии с другими элементами
Носкова Евгения Николаевна, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник. E-mail: [email protected]
Попов Фёдор Александрович, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник.
и агроэкологическими условиями, которые в той или иной мере определяют выбор способа обработки, глубины, частоты, возможности совмещения операций [3].
МЕТОДИКА
В 2011 году на опытном поле ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока был заложен полевой опыт по изучению взаимодействия основной, предпосевной обработки почвы по следующей схеме:
Фактор А - основная обработка: 1 - вспашка на 20-22 см плугом ПЛН-3-35 (контроль); 2 - комбинированная плоскорезная обработка агрегатом КПА-2,2 на 14-16 см.
Фактор В - предпосевная обработка: 1 - культивация КПС-4,0; культивация КБМ-4,2; обработка комбинированным агрегатом АППН-2,1.
Почвообрабатывающий агрегат КПА-2,2 комбинированного типа выполняет одновременно плоскорезную обработку и дисковое лущение почвы. Для предпосевной обработки в качестве одного из вариантов используется комбинированный агрегат АППН-2,1, способный одновременно проводить обработку почвы, внесение удобрений и посев. Оба орудия разработаны в лаборатории механизации полеводства ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока. В остальных вариантах минеральные удобрения вносили с использованием МВУ-0,5, посев проводили сеялкой СН-16.
Исследования проводили в полевом шестипольном севообороте с высоким насыщением зерновыми культурами: викоовсяная смесь на зеленый корм - озимая рожь - яровая пшеница
- горохоовсяная смесь на зерносенаж - ячмень
- овес.
В 2016-2017 гг. высевали яровой овес сорта Сельма. Повторность опыта четырехкратная, размещение вариантов методом расщепленных делянок. Удобрения вносили в дозе Ы45Р45К45.
Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая. Агрохимические показатели пахотного слоя почвы: рН - 4,55;
^ сол. ' '
гидролитическая кислотность - 3,6; сумма поглощенных оснований - 14,3 мг.- экв.; содержание Р2О5 - 140-180 мг и К2О - 150-200 мг на кг почвы (по Кирсанову), гумуса - 1,7 % (по Тюрину).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Структурное состояние почвы является важнейшей агрофизической характеристикой. Структура почвы создает оптимальные условия водного, воздушного и теплового режимов и является одним из главнейших факторов ее плодородия [4].
Агрегатный состав почвы определялся после посева овса (табл. 1).
В 2016 году все изучаемые способы обработки почвы обеспечили отличное структурное состояние пахотного слоя перед посевом культур
- более 80% агрономически ценных агрегатов 0,25-10 мм при сухом просеивании (шкала С.И. Долгова, П.У. Бахтина [5]). По водопрочности почвенных агрегатов структурное состояние по всем вариантам оценивалось как «хорошее» (до 55-70 %), лучшим этот показатель был в вариантах с плоскорезной обработкой. Применение культиватора КБМ-4,2 обеспечило в целом луч-
шее состояние пахотного слоя почвы, коэффициент структурности здесь составил 7,1-7,3.
В 2017 году применение комбинированного агрегата АППН-2,1 как по вспашке, так и по плоскорезной обработке обеспечило «отличное» структурное состояние пахотного слоя перед посевом культур: более 80% агрономически ценных агрегатов размером 0,25-10 мм при сухом просеивании, при коэффициенте структурности 4,2-4,9. В остальных вариантах структура почвы оценивалась как «хорошая», частиц размером 0,25-10 мм содержалось 61,3-67,5 %, коэффициент структурности снижался до 1,6-2,1.
Оптимальное значение плотности для дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы -1,10-1,30 г/см3 (по А. Г. Бондареву [5]).
В 2016 году выявлено, что способы предпосевной обработки почвы по фону вспашки обеспечивали в фазу всходов плотность пахотного слоя (0-20 см) на уровне оптимального для дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы значения 1,10-1,30 г/см3 (по А. Г. Бондареву [5]), по фону плоскорезной обработки происходило уплотнение на 0,02-0,06 г/см3 (табл. 2).
К фазе выметывания этот показатель по всем вариантам был в пределах оптимума. Урожайность овса очень слабо зависела от плотности пахотного слоя почвы в фазу всходов (г=0,20), в фазу выметывания овса связи между признаками не обнаружено.
В 2017 году плотность почвы по слоям различий по вариантам не имела. В фазу всходов плотность пахотного слоя превышала оптимальные значения и была в пределах 1,37-1,49 г/см3. В
Таблица 1. Структурное состояние пахотного слоя
Основная обработка (А) Предпосевная обработка(В) Содержание агрегатов 0,25-10 мм, % Водопрочность агрегатов, % Коэффициент структурности
2016 г. 2017 г. 2016 г. 2017 г. 2016 г. 2017 г.
Вспашка ПЛН-3-35 КПС-4,0 85,2 66,2 59,8 59,9 5,8 2,0
КБМ-4,2 87,9 61,3 62,0 56,0 7,3 1,6
АППН-2,1 83,5 80,8 67,2 59,6 5,1 4,2
Плоскорезная обработка КПА-2,2 КПС-4,0 84,4 65,4 66,4 62,8 5,4 1,9
КБМ-4,2 87,7 67,5 66,9 63,4 7,1 2,1
АППН-2,1 85,6 83,1 66,7 64,5 6,0 4,9
Таблица 2. Плотность почвы в слое 0-20, г/см3
Основная обработка(А) Предпосевная обработка(В) Фаза всходов Фаза выметывания
2016 г. 2017 г. 2016 г. 2017 г.
Вспашка ПЛН-3-35 КПС-4,0 1,28 1,41 1,25 1,35
КБМ-4,2 1,29 1,42 1,18 1,28
АППН-2,1 1,27 1,43 1,17 1,28
Плоскорезная обработка КПА-2,2 КПС-4,0 1,32 1,48 1,19 1,35
КБМ-4,2 1,35 1,46 1,26 1,37
АППН-2,1 1,36 1,46 1,15 1,31
фазе выметывания почва несколько разуплотнялась и была ближе к оптимуму. К фазе выметывания этот показатель по всем вариантам был в пределах оптимума. На урожайность овса плотность пахотного слоя почвы достоверного влияния не оказывала. Корреляционная связь была обратная слабая (г=-0,11 в фазу всходов; г=-0,25 в фазу выметывания).
Запасы продуктивной влаги в 2016 году по слоям почвы существенных различий в изучаемых вариантах не имели, в слое почвы 0-20 см оценивались как «удовлетворительные» (шкала А.Ф. Вадюниной, З.А. Корчагиной [5]) и составили в фазу всходов 21,7-26,2 мм (табл. 3). В слое почвы 0-50 см запасы продуктивной влаги в вариантах со вспашкой составили 60,5 мм, после плоскорезной обработки они были выше на 9,5 мм. В фазу колошения запасы влаги пахотного слоя оценивались как «неудовлетворительные», 16,4-21,0 мм. В слое почвы 0-50 см запасы влаги по вспашке составили 39,2 мм, по плоскорезной обработке почти в два раза выше, 64,4 мм. Корреляционная связь урожайности овса и запасов продуктивной влаги была прямой средней (г=0,64 в фазу всходов, г=0,52 в фазу выметывания).
В 2017 году запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-20 см оценивались как «удовлетворительные» и составили в фазу всходов 28,6-35,8 мм (табл. 3). В слое почвы 0-50 см продуктивной влаги в вариантах со вспашкой содержалось 103,2 мм, после плоскорезной обработки - 90,2 мм. В фазу выметывания запасы влаги были выше в вариантах с применением комбиниро-
ванного агрегата АППН-2,1 на 1,6 мм, чем при культивации (НСР05В=1,2). Запасы влаги пахотного слоя оценивались как «удовлетворительные» и составили 32,6-36,0 мм. В слое почвы 0-50 см влаги по вспашке содержалось 108,2 мм, по плоскорезной обработке - 97,4 мм.
Корреляционная связь урожайности овса и запасов продуктивной влаги в фазу всходов была обратной слабой (г=-0,05), в фазу выметывания - прямой средней (г=0,41).
На урожайность ярового ячменя в 2016 году изучаемые способы обработки почвы существенного влияния не оказали, наибольшая урожайность (4,29 т/га) была получена при культивации КПС-4,0 по плоскорезной обработке (табл. 4).
В 2017 году способы предпосевной обработки почвы оказали достоверное влияние. В вариантах с предпосевной обработкой комбинированным агрегатом АППН-2,1 урожайность овса по сравнению с контролем выше на 0,50-0,73 т/ га (НСР05В=0,37).
Таким образом, способы основной обработки обеспечивают оптимальные агрофизические показатели пахотного слоя дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы. Применение комбинированных агрегатов КБМ-4,2 и АППН-2,1 способствует улучшению структурного состояния пахотного слоя почвы. В среднем за два года наибольшая урожайность была получена при сочетании вспашки с применением комбинированного посевного агрегата АППН-2,1 -3,46 т/га т(на 0,45 т/га выше, чем в контрольном варианте).
Таблица 3. Запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-20 см, мм
Основная обработка(А) Предпосевная обработка (В) Фаза всходов Фаза выметывания
2016 г. 2017 г. 2016 г. 2017 г.
Вспашка ПЛН-3-35 КПС-4,0 21,7 28,6 16,4 34,4
КБМ-4,2 24,3 33,6 18,1 33,1
АППН-2,1 23,4 35,6 17,7 33,6
Плоскорезная обработка КПА-2,2 КПС-4,0 26,2 33,0 19,6 32,6
КБМ-4,2 24,8 35,8 21,0 33,6
АППН-2,1 25,9 29,6 16,6 36,0
НСР05В Рф<Бо5 Рф<Бо5 Рф<Бо5 1,2
Таблица 4. Урожайность ярового овса, т/га
Основная обработка (А) Предпосевная обработка(В) 2016 г. 2017 г. 2016-2017 гг.
Вспашка ПЛН-3-35 КПС-4,0 3,67 2,36 3,01
КБМ-4,2 3,52 2,21 2,87
АППН-2,1 3,83 3,09 3,46
Плоскорезная обработка КПА-2,2 КПС-4,0 4,29 2,22 3,25
КБМ-4,2 3,82 2,33 3,08
АППН-2,1 3,72 2,86 3,29
НСР05В РФ<Р05 0,37 рф<р05
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бондарев А.Г. Теоретические основы и практика оптимизации физических условий плодородия почв // Почвоведение. 1994. № 11. С. 10-15.
2. Ивенин В.В., Строкин В.А., Осипов В.В. Минимизация обработки почвы и урожайность яровой пшеницы // Земледелие. 2010. Выпуск 5. С. 13-14.
3. Козлова Л.М. Опыт, проблемы и перспективы внедрения ресурсосберегающих систем обработки
почвы в Евро-Северо-Восточном регионе // Ресурсосберегающие способы обработки почвы в условиях Евро-Северо-Востока России: мат. науч.-практ. семинара в Чувашском НИИСХ. Опытный: НИИСХ Северо-Востока; Чувашский НИИСХ, 2007. с. 3-13.
4. Шеин Е.В. Курс физики почв: учебник. М.: Изд-во МГУ, 2005. 432 с.
5. Сафонов А.Ф., Стартонович М.В. Практикум по земледелию с почвоведением. М.: Агропромиз-дат, 1990. 208 с.
INFLUENCE OF AGRO-TECHNICAL METHODS ON AGRO-PHYSICAL PROPERTIES OF FERTILITY IN SOD-PODZOLIC SOIL AND OAT YIELD CAPACITY
2018 E.N. Noskova, F.A. Popov
Federal Agricultural Scientific Center of North-East, Kirov
Experiment on study of different methods of basic and pre-sowing treatment of sod-podzolic soil was found in 2011 году on experiment field of Federal Agricultural Scientific Center of North-East. Influence was studied of investigated factors on agro-physical parameters of soil fertility and yield capacity in oat variety Selma. Use of combined units KBM-4.2 and APPN-2.1 supplied the best state of soil arable layer; coefficient of structuring was 7.1-7.3 and 4.2-4.9 correspondingly. Soil density in studied variants was at optimal level (1.1-1.3 g/cm3); in 2017, there was soil compacting up to 1.49 g/cm3. Stock of productive moisture in arable soil layer during years of study was estimated as "satisfactory". Highest yield capacity was obtained in variant with PNL-3-35 ploughing and pre-sowing treatment with sowing unit APPN-2.1 - 3.46 t/ha. Direct correlation of medium level was pointed out between yield capacity and stock of productive moisture (in seedling stage r = 0.64; in ear formation stage r = 0.52). Keywords: soil treatment, density, structure, stock of moisture, yield capacity.
Evgeniya Noskova, Candidate of Agricultural Sciences, Research Fellow. E-mail: [email protected] Fedor Popov, Candidate of Agricultural Sciences, Research Fellow.
