CC BY
49
ПОЧВОВЕДЕНИЕ И АГРОХИМИЯ
ВЛИЯНИЕ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ НА СВОЙСТВА ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ ХЛОПЧАТНИКА В УСЛОВИЯХ УЗБЕКИСТАНА
П.М. Никифоров, А.В. Шуравилин
Кафедра почвоведения, агрохимии и агроэкологии Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, 8/2, 117198 Москва, Россия
В работе дана комплексная оценка влияния основных обработок на воднофизические и агрохимические свойства, водно-солевой режим сероземно-луговой почвы, а также на продуктивность хлопчатника в условиях андижанской области Узбекистана.
В настоящее время особое значение приобретает проблема расширенного воспроизводства плодородия орошаемых земель путем создания и поддержания в почве положительного баланса гумуса. Создание высокоплодородного фона почвы в хлопковых севооборотах, на базе новых, научно обоснованных агротехнических приемов позволяет значительно повысить эффективность удобрений, снизить заболеваемость вилтом и засоренность сорняками и в результате получать устойчиво высокие урожаи хлопка-сырца.
Одним из технологических приемов, оказывающих влияние на повышение плодородия этих почв и получение высоких урожаев хлопчатника и других сельскохозяйственных культур, является основная обработка.
Известно, что глубокая запашка люцерны с полным оборотом пласта способствует сдерживанию процессов минерализации органических веществ и создает благоприятные условия для рационального использования естественного плодородия почвы.
Таблица 1
Схема полевого опыта
№ варианта Распашка люцерны осень 1987 г. Основная обработка почвы 1988 и 1989 гг.
1 Обычная вспашка плугом П 5-35М с предплужником на глубину 28 - 30 см (контроль) Обычная вспашка плугом П5-35М с предплужником на глубину 28 -30 см (контроль)
2 Обычная вспашка плугом П 5-3 5М с предплужником на глубину 28 - 30 см Двухъярусная вспашка плугом П 5-35 на глубину 35 см (0 -15 см ; 15 - 35 см)
3 Двухъярусная вспашка плугом П 5-35 на глубину 35 см (0 -15 см ; 15 -35 см) Двухъярусная вспашка плугом П5-35 на глубину 35 см (0-15 см ; 15 - 35 см)
4 Вспашка плантажным плугом ППН-4-40 на глубину 45 см Двухъярусная вспашка плугом П 5-35 на глубину 35 см (0 -15 см; 15 - 35 см)
5 Вспашка плантажным плугом ППН-4-40 на глубину 45 см Обычная вспашка плугом П5-35М с предплужником на глубину 28 -30 см + щелевание на 40-50 см
6 Вспашка плантажным плугом ППН-4-40 на глубину 45 см Вспашка с переменной глубиной (25 см в 1988 г.; 35 см в 1989 г.)
7 Обычная вспашка плутом П 5-35М с предплужником на глубину 28 - 30 см + рыхление на глубину 60 см плугом ПУ-2-35 Двухъярусная вспашка плугом П 5-35 на глубину 35 см (0 -15 см; 15 - 35 см)
8 Обычная вспашка плугом П5-35М с предплужником на глубину 28-30 см + щелевание на 40-50 см Двухъярусная вспашка плугом П5-35 на глубину 35 см (0 -15 см ; 15 -35 см)
Возможность более глубокой заделки корневых и пожнивных остатков люцерны и снижение темпов их разложения усилит мелиорирующее влияние основной обработки почвы, что в свою очередь до некоторой степени предотвратит ее сезонное засоление на хлопковых полях. Однако до настоящего времени специальных исследований по влиянию дифференцированных способов глубокой основной обработки на изменение свойств сероземно-луговых почв, их водносолевой режим и продуктивность хлопчатника в условиях Андижанской области практически не проводилось. В связи с этим целью наших исследований являлось комплексное изучение влияния различных способов основной обработки сероземно-луговых почв на их водно-физические, агрохимические свойства, водносолевой режим почвы и урожайность хлопчатника.
Исследования по изучению влияния технологий основной обработки сероземнолуговых почв проводились в 1987-1990 гг. в совхозе «Гулистан» Пахтаабадского района Андижанской области Республики Узбекистан. Полевой опыт был заложен по схеме, приведенной в табл. 1.
Почва сероземно-луговая среднесуглинистая, с содержанием гумуса в слое 0-30 см 1,13 %, валовых форм азота, фосфора и калия соответственно: 0,091 %, 0,16 и 2,02 %, а подвижных - 4,9 мг/100 г. (гидролизуемый азот), 3,35 мг/100 г. (подвижный фосфор) и 15,25 мг/100 г (обменный калий). Емкость поглощения в этом слое составляла 12,5 мг. экв./100 г, реакция почвенной среды слабощелочная (pH 7,5). Водно-физические свойства в пахотном слое (0-30 см) благоприятные для возделывания хлопчатника. Плотность сложения равна 1,34 г/см3, пористость -48,2%, наименьшая влагоемкость 21,5%, влажность завядания - 5,2%, запасы продуктивной влаги - 65,7 мм, водопроницаемость - 2,52 мм/мин (в среднем за шесть часов). В опыте применялась общепринятая зональная агротехника. Возделывался среднеспелый сорт хлопчатника 175-ф после люцерны третьего года в хлопково-люцерновом севообороте.
Под влиянием основной обработки почвы после распашки люцерны третьего года перед посевом хлопчатника в пахотном слое 0-60 см плотность сложения по вариантам изменялась в пределах 1,29-1,34 г/см3 , а в подпахотном слое 30-60 см она варьировала от 1,32 до 1,42 г/см3.
Плантажная вспашка на 45 см и рыхление на 60 см, а также щелевание на 50 см существенно снижали плотность сложения почвы вследствие разрушения плужной подошвы и подпахотного уплотненного горизонта. В этих вариантах плотность сложения в слое 30-60 см была меньше, чем при основной вспашке на 28-35 см на 0,06-0,1 г/см3 . Даже в слое 0-60 см она была ниже на 0,02-0,05 г/см3. К концу вегетации хлопчатника плотность сложения выравнивается по всем вариантам, хотя глубокие обработки способствуют более длительному поддержанию рыхлого состояния почвы. Проведение щелевания на 40-50 см в последующие два года снижало плотность сложения в течение трех лет. В среднем в первых трех вариантах с неглубокой обработкой пористость почвы в слое 0-60 см составляла 48,5-48,8%, а в вариантах с более глубокой основной обработкой она увеличилась до 49,6-50,4%. Наибольшее влияние на повышение пористости слоя 0-60 оказала обычная вспашка в сочетании с глубоким (на 60 см) рыхлением. К концу вегетации хлопчатника третьего года (осень 1990 г.) в контроле пористость слоя почвы 0-60 см оставалась наименьшей (44,4%), а на фоне глубокой обработки в первый год и последующих неглубоких обработках пористость незначительно повышалась (45,0%). При ежегодной двухъярусной вспашке на глубину 35 см пористость в слое 0-60 см составляла 45,0% (вар. 3).
Влияние приемов основной обработки почвы на водоудерживающую способность было незначительным. Глубокая обработка и прежде всего разрыхление подпахотного слоя способствовали некоторому увеличению наименьшей влагоемкости (с 21,4 до 21,8%).
Водопроницаемость почвы повышалась при проведении глубокой обработки по сравнению с контролем на 30,8-41,3% на период посева и на 18,7-34,1% на период уборки. Наиболее высокие показатели отмечены при проведении обычной вспашки с рыхлением на 60 см.
На третий год исследований наибольшая водопроницаемость наблюдалась в варианте 5 с проведением плантажной вспашки на 45 см в первый год и обычной вспашки в сочетании с шелеванием в последующие два года.
Глубокая обработка люцерны третьего года с последующими вспашками почвы двухъярусным плугом в течение двух лет на глубину 35 см способствовали поддержанию более благоприятной ее агрегированности, чем при обычной вспашке на глубину 28-30 см. Проведение глубокой плантажной вспашки на 45 см повышало содержание агрономически ценных агрегатов (10-0,25 мм) на период посева хлопчатника на 4 % в слое 0-60 см, а коэффициент структурности при этом увеличился с 1,70 до 2,02. Из рассматриваемых вариантов наибольшее количество агрономически ценных агрегатов (68,7 %) отмечалось на фоне обычной вспашки в сочетании с рыхлением на 60 см.
В конце трехлетнего периода исследований в слое 0-60 см произошло некоторое ухудшение агрегатного состава почвы за счет снижения количества агрономически ценных агрегатов. Наибольшее содержание водопрочных агрегатов более 0,25 мм на период посева хлопчатника первого года (весна 1988 г.) отмечалось в варианте 7, где проводилось глубокое рыхление - 12,3%. В других вариантах с глубокими обработками содержание водопрочных агрегатов более 0,25 мм было меньше на 3-4%.
На конец исследований (осень 1990г.) по вариантам опыта сохранилась та же закономерность. Вместе с тем наибольшее количество водопрочных агрегатов более 0,25 мм (13,7%) при более высокой их водопрочности отмечалось при вспашке плантажным плугом на глубину 45 см в первый год и обычной вспашке в сочетании со щелеванием на 40-50 см в последующие два года (вар. 5). Здесь количество водопрочных почвенных агрегатов более 0,25 мм превышало контроль на 4,1 %.
Наряду с воднофизическими свойствами претерпевали и агрохимические показатели почв. Так, после проведения осенней глубокой вспашки люцерны третьего года на период посева хлопчатника (весной 1988 г.) содержание гумуса в пахотном слое уменьшилось по сравнению с контролем с 1,14% до 0,96%. Однако в целом в слое 0-60 см его количество оставалось без изменений (0,92%), что было обусловлено увеличением содержания гумуса в подпахотном слое. Глубокое рыхление и щелевание существенно не изменили профильное распределение гумуса в слое почвы 0-60 см.
К концу вегетации хлопчатника первого года (осень 1988 г.) содержание гумуса в слое почв 0-60 см в вариантах с глубокой обработкой увеличилось с 0,91% в контроле до 0,93-0,97%. Наибольшее его содержание гумуса отмечено в варианте 7, где обычная вспашка была проведена в сочетании с рыхлением на 60 см.
На период посева хлопчатника третьего года (весна 1990 г.) содержание гумуса было выше, чем на период уборки хлопчатника второго года возделывания (в среднем на 0,01-0,02%). Различия по вариантам опыта оставались аналогичными. В конце исследований (осень 1999г.) содержание гумуса в почве несколько
снизилось, но оставалось выше, чем в начале исследований (весна 1988 г.). При этом в контроле и при неглубоких обработках (вар. 2, 3) оно составляло 0,93-0,94% в слое 0-60 см, а при проведении глубоких обработок (вар. 4-8) - 0,96-0,99%. Наибольшее содержание гумуса (0,98-0,99%) отмечено в вариантах 5-7, где в первый год проводилась плантажная вспашка на 45 см, а во второй и третий годы щелевание на 40-50 см (вар. 5), или вспашка с переменной глубиной (вар. 6), а также глубокое рыхление в первый год и двухъярусная вспашка на 35 см в последующие два года. В целом баланс гумуса оставался положительным, и его воспроизводство в наибольшей степени происходило в вариантах 6 и 7.
Различные способы обработки сказались положительно на питательном режиме почвы. После распашки люцерны осенью 1987 года содержание питательных веществ на период посева хлопчатника (весна 1988 г) в слое 0-30 см составляло по валовому азоту 0,085-0,091%, фосфору 0,14-0,16% и калию - 1,94-2,02%. При этом подвижные формы варьировали по вариантам в пределах 4,2-5,2 мг/100 г по гидролизуемому азоту, 2,52-3,78 мг/100 г по подвижному фосфору и 14,8-15,5 мг/100 г по обменному калию. При проведении глубокой вспашки на 45 см наблюдалась тенденция к снижению содержания валового азота в слое 0-30 см до 0,085% и легкогидролизуемого - до 4,2 мг/100 г, валового фосфора - до 0,14% и подвижного - до 2,52 мг/100 г, валового калия - до 1,94% и обменного - до 14,8 мг/100 г.
В конце вегетации хлопчатника первого года возделывания (осень 1988 г) отмечалось повышение содержания питательных элементов в слое почвы 0-30 см после проведенных глубоких обработок (валового азота до 0,087%, легкогидролизуемого - до 4,8 мг/100 г, валового фесфора - до 0,15% и подвижного -до 3,69 мг/100 г, калия валового - до 1,98% и обменного - до 15,0 мг/100 г почвы).
К концу второго года вегетации хлопчатника (осень 1989 г) отмечалось наибольшее содержание элементов питания (валового азота; 0,093-0,098%, легкогидролизуемого азота - 5,9-7,1 мг/100 г, фосфор; валового 0,17-0,18% и подвижного - 4,18-4,45 мг/100 г, калия валового 1,94-2,04% и обменного - 5,0-5,4 мг/100 г). Наибольшее количество питательных элементов отмечалось в шестом и седьмом вариантах, где проводилась в первый год плантажная вспашка на 45 см и во второй год вспашка на глубину 25 см или обычная вспашка с рыхлением на 60 см в первый год и двухъярусная вспашка на 35 см во второй год, наименьшее содержание элементов питания отмечено в контроле.
Аналогичная картина в изменении содержания питательных элементов наблюдалась в конце вегетации хлопчатника третьего года. Здесь в вариантах 6 и 7 содержание валового азота увеличилось по сравнению с контролем с 0,092 до 0,095-0,096%, легкогидролизуемого азота с 5,6 до 6,2-6,3 мг/100 г, подвижного фосфора - с 4,16 до 4,18-4,19 мг/100 г, валового калия - с 1,96 до 2,0 % и обменного калия - с 14,8 до 15,0-15, мг/100 г.
Таким образом, трехлетние исследования питательного режима показали преимущество распашки люцерны на глубину 45 см и последующее проведение основной обработки почвы переменной глубиной на 25 и 35 см (вар. 6), а также проведение обычной вспашки на 28-30 см в сочетании с глубоким рыхлением в первый год и последующая двухъярусная вспашка на 35 см во второй и третий годы (вар. 7). Положительное влияние на питательный режим оказала также глубокая вспашка на 45 см в первый год и обычная вспашка в сочетании с шелеванием во второй и третий годы.
После распашки люцерны на период посева хлопчатника по пласту в 1988 г. в слое 0-60 см сумма поглощенных оснований составила 9,84-10,37 мг.экв./100 г.
почвы. При этом содержание поглощенного кальция составило 69,1-75.6%, магния -15,9-22,7%, калия - 3,6-4,6% и натрия - 3,9-4,6%.
Проведение глубокой вспашки на 45 см в первый год (пласт люцерны) и обычной вспашки в сочетании с щелеванием во второй и третий год или обычной вспашки в сочетании с глубоким рыхлением в первый год и двухъярусной вспашки на 35 см во второй и третий год оказало в наибольшей степени положительное влияние на поглотительную способность сероземно-луговой почвы. Сумма поглощенных оснований по сравнению с контролем возросла в среднем на 14-15%, содержание кальция увеличилось на 8,7-9,0% от суммы, магния и натрия уменьшилось соответственно на 7,9-8,0% и 1,2-1,5%. По-видимому, это обусловлено вымыванием хорошо растворимых солей магния в присутствии в почве большого количества солей кальция и замещением катионов магния катионами кальция. Одновременно отмечается уменьшение содержания поглощенного натрия, тем самым снижается степень возможного осолонцевания и дисперсии почвенных частиц. Наиболее благоприятный солевой режим отмечался в вариантах 5-7, где проводились глубокая вспашка или глубокое рыхление в первый год, а во второй и третий годы обычная вспашка в сочетании с щелеванием (вар, 5) и двухъярусная вспашка на 35 см (вар. 7) или вспашка переменной глубиной (вар. 6).
К концу вегетации произошло заметное соленакопление независимо от приемов основной обработки, однако почва по степени засоления оставалась слабозасоленной, как по хлор-иону, так и по сухому остатку и не переходила в разряд среднезасоленной. В контроле содержание солей было наибольшим и в слое 0-100 см составило 0,47% по сухому остатку и 0,026% по хлор-иону. Проведение обычной и двухъярусной вспашек в течение трех лет существенно не улучшило солевой режим по сравнению с контролем. Наиболее благоприятный солевой режим отмечался к осени, также как и весной в вариантах 5 и 7.
Таким образом, регулирование и поддержание оптимального солевого режима почвы при возделывании хлопчатника на фоне осенне-зимних эксплуатационных промывок возможно правильным выбором приемов основной обработки и их чередованием в период ротации севооборота.
Таблица 2
________________ Урожайность хлопчатника, т/га__________________
№ варианта 1988 г. 1989 г. 1990 г. Среднее за три года Отклонения от контроля
т/га %
1 3,24 3,39 3,15 3,26 - -
2 3,32 3,56 3,32 3,40 0,14 4,3
3 3,75 3,79 3,44 3,66 0,40 12,3
4 3,71 3,89 3,62 3,74 0,48 14,7
5 3.72 3,86 3,79 3,79 0,53 16,3
6 3,73 4,02 3,95 3,90 0,64 19,0
7 3,82 4,00 3,82 3,88 0,62 19,0
8 3,63 3,82 3,56 3,67 0,41 12,6
В зависимости от приемов основной обработки почвы изменялись рост, развитие и урожайность хлопчатника, а также технологические свойства хлопкового волокна. Наши данные (табл. 2) показали, что наибольшая урожайность хлопчатника в среднем за три года получена в варианте 6 (3,90 т/га), где в первый год проводилась вспашка плантажным плугом на глубину 45 см, а в последующие два года вспашка с переменной глубиной - на 25 см и 35 см. По сравнению с контролем увеличение урожайности хлопчатника составило 0,64 т/га или 19,6%. Близкой к этим показателям отмечена урожайность в вариантах 7 и 5 (3,88 и
3,79 т/га), где в первый год была проведена основная обработка на 28-30 см в сочетании с рыхлением на 60 см, а затем двухъярусная вспашка на 35 см, или плантажная вспашка на 45 см, а в последующие два года проводилась обычная вспашка на 28-30 см в сочетании с щелеванием на 40-50 см. Превышение над контролем здесь соответственно составило 0,62 т/га (19,0%) и 0,53 т/га (16,3%).
Технологические свойства волокна соответствовали сорту 175-ф и существенно не ухудшались на фоне проведения различных основных обработок. Глубокие основные обработки оказывали положительное влияние на главные технологические свойства хлопкового волокна (выход волокна, штапельная длина, разрывная нагрузка, разрывная длина и метрический номер).
Таким образом проблема обеспечения расширенного воспроизводства плодородия сероземно-луговых почв при возделывании хлопчатника в хлопковолюцерновом севообороте должна решаться на основе внедрения перспективных научно обоснованных основных обработок, способствующих улучшению свойств почвы и повышению урожайности сельскохозяйственных культур. Ежегодное применение традиционной вспашки на 28-30 см не позволяет поддерживать плодородие почвы на высоком уровне и приводит к его ухудшению даже на фоне внесения минеральных и органических удобрений. Наибольший урожай хлопка-сырца в среднем за три года (3,90 т/га) был получен при вспашке на 45см в первый год и вспашке с переменной глубиной во второй и третий годы, который превышал контроль на 0,64 т/га, или 19,6%.
INFLUENCE OF RECEPTIONS OF THE BASIC PROCESSING ON PROPERTIES OF GROUND AND PRODUCTIVITY OF A COTTON IN CONDITIONS OF UZBEKISTAN
P.M. Nikiforov, A.V. Shuravilin
Department of pedology, agrochemistry and agroecology Russian People’s Friendship University st. Miklucho-Maklay, 8/2, 117198, Moscow, Russia
«The effect of the methods of the main processing on the characteristics of the serozem meadow soil and productivity of the cotton in the conditions of Andigan region of Uzbekistan.» There is a complete estimation of the effect of the main processing on the hydrophysical and agrochemical, hydro-salt regime of serozem meadow soil and on the productivity of cotton too. High fertility of serozem meadow soil is ensured with deep ploughing (45 sm) of the third year alfalfa and farther ploughing to different levels (25 sm and 35 sm). High efficiency of cotton cultivation is achieved with the deepcultivation to 60 sm during the first year and two-layers ploughing in to 35 sm during the second and third year. This steps promote considerable improvement of soil characteristics.
