CC BY
8в
естник АПК ,
Растениеводство -№ 4(12), 2013 -
УДК 582.736.3:631.51
31
Шабалдас О. Г., Войсковой А. И., Голубь А. С.
Shabaldas O. G., Voiskovoy A. I., Golub A. S.
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ И ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА АГРЕГАТНЫЙ СОСТАВ И УРОЖАЙНОСТЬ СОИ
THE EFFECT OF DIFFERENT METHODS AND TECHNIQUES OF PRIMARY TILLAGE ON AGGREGATE COMPOSITION OF THE SOIL AND YIELD OF SOYBEAN
Представлены результаты исследований по изучению The results of studies on the effect of methods and tech-
влияния способов и приемов основной обработки почвы niques basic soil after harvesting winter wheat on its aggregate
после уборки озимой пшеницы на ее агрегатный состав, composition, as well as, the influence of minimizing treatment of
а также установлено влияние минимализации обработки black soil on soybean yields. оструктуренного чернозема на урожайность сои.
Ключевые слова: агрегатный состав, минимализация Key words: aggregate composition, minimizing handling,
обработки, дискование, вспашка, динамика, урожайность, disking, plowing, dynamics, productivity, fertility. плодородие.
Шабалдас Ольга Георгиевна -
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры растениеводства и селекции Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: 8(8652) 71-67-99 Е-таИ; shabaldas-olga@mail.ru
Войсковой Александр Иванович -
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор кафедры растениеводства и селекции
Ставропольский государственный
аграрный университет
Тел.: 8(8652) 71-67-99
Е-т^1: selechs@stgau.ru
Голубь Анна Сергеевна -
кандидат сельскохозяйственных наук, ст. преподаватель кафедры растениеводства и селекции
Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: 8(8652) 71-67-99 Е-т^!: anngolub@mail.ru
Shabaldas Olga Georgievna -
Ph. D. in Agricultural Sciences Docent of the Department of Crop Breeding and Selection Stavropol State Agrarian University Tel.: 8(8652) 71-67-99 E-mail: shabaldas-olga@mail.ru
Voyskovoy AleksandrIvanovich
Doctor in Agricultural Sciences Professor of the Deartment of Crop Breeding and Selection Stavropol State Agrarian University Tel.: 8(8652) 71-67-99 E-mail: selechs@stgau.ru
Golub Anna Sergeevna -
Ph.D. in Agricultural Sciences Senior Lecturer of the Department of Crop Breeding and Selection Stavropol State Agrarian University Tel.: 8(8652) 71-67-99 E-mail: anngolub@mail.ru
Соя очень требовательна к качеству основной и предпосевной обработки почвы. В современных технологиях возделывания сои определяющее значение имеет соблюдение сроков и качества проведения обработок почвы [1, 2].
В Ставропольском крае в зависимости от предшественника, степени потенциальной засоренности однолетними и многолетними сорняками, эрозионной опасности система обработки почвы строится по типу полупара, улучшенной зяби, а на эрозионно-опасных участках она должна быть почвозащитной. В связи с этим нами в условиях зоны неустойчивого увлажнения проводились исследования по изучению влияния способов и приемов основной обработки почвы на агрегатный состав и урожайность сои [2-4].
Под плодородием почвы понимается ее способность обеспечивать растения водой, воздухом и минеральными соединениями, т. е. земными факторами жизни растений. Механическое воздействие на почву машинами и орудиями реализует одно из важнейших свойств почвы -способность распадаться на агрегаты различной величины и формы, почве придается состояние комковатой структуры, что является одним из важнейших показателей ее плодородия [5, 6].
Образование почвенных агрегатов различных размеров и форм происходит под действием поверхностных сил сцепления. Почвенные частицы, взаимодействуя друг с другом при участии жидкой фазы, слипаются и образуют агрегаты. Промерзание и оттаивание почвы, при наличии влаги, положительно сказывается
32
,,„ „„„„, щ ^ Ставрополья
научно-практическии журнал
на формировании агрегатов почвы и на ее разрыхлении [7].
Растения в процессе роста оказывают на почву разрыхляющее действие своей корневой системой. Корни растений, проникая в почву, дробят ее, сдавливают частички почвы вокруг себя, сближают их. После отмирания корневой системы выращиваемых растений в почве образуются дрены, по которым вода, воздух проникают по профилю почвы, вовлекая ее в продуктивный процесс.
Необходимо отметить, что растения, кроме прямого механического возделывания, влияют на почву и косвенно. При разложении корневой массы образуются гумусовые вещества, которые обладают высокой поверхностной активностью, клеящей способностью, что приводит к формированию почвенной структуры.
При выращивании сои различные способы и приемы основной обработки почвы оказывают различное влияние на агрегатный состав почвы, а агрегатный состав в свою очередь оказывает влияние на водный, воздушный и питательный режимы почвы и т. д., т. е. все взаимосвязано, взаимообусловлено. Влияние различных способов и приемов основной обработки почвы на агрегатный состав ее исследовали в двух слоях почвы: 0-0,1 и 0,1-0,2 м (табл. 1).
Обработка почвы отвальным способом сразу после уборки предшествующей культуры, озимой пшеницы, обеспечивает формирование агрегатов крупнее 10 мм в диаметре в количестве 28,4 % в верхнем десятисантиметровом слое почвы.
Другие фракции были сформированы в количестве 13-16 %. И только щелевидная фракция величиной менее 0,25 мм в диаметре при этом способе обработки почвы составила 10,4 %. Это указывает на то, что при отвальном способе основной обработки почвы в верхнем слое образована практически десятая часть от общей массы почвы щелевидной фракции, которая легко подвергается воздействию ветра и легко смывается водой. Такая почва будет сравнительно легко подвергаться таким негативным явлениям в земледелии, как дефляция и эрозия.
Что касается почвы слоя 0,1-0,2 м, то при отвальном способе основной обработки в нем пылевидной фракции было сконцентрировано еще больше, чем в верхнем десятисантиметровом слое, и составило 12,7 %. Коэффициент структурности составил 1,57.
При безотвальном способе основной обработки почвы под сою структурно-агрегатный состав почвы подвергается несколько другому механическому воздействию, нежели при отвальном способе, а поэтому и формируется ее другой качественный состав. Так, глыбистая фракция размерами более 10 мм в диаметре в слое почвы 0-10 см превосходит аналогичный показатель при отвальном способе на 3,9 % и составляет 32,3 %. В слое почвы 10-20 см глыбистой фракции насчитывается еще больше и составляет 35,7 %, что превосходит аналогичный показатель при отвальном способе на 7,1 %. Такое состояние почвы при безотвальном рыхлении указывает на то, что при такой механической обработке в большом количестве формируется так называемый скелет почвы, который в большей мере противостоит таким негативным явлениям, как эрозия и дефляция. Что касается других фракций, то следует особо отметить наличие в два-три раза меньшего количества в этом варианте опыта щелевидной фракции, т. е. при безотвальном рыхлении эрозия и дефляция могут проявляться в значительно меньших масштабах, нежели при отвальном способе.
При дисковании почвы на глубину 14-16 см в верхнем десятисантиметровом слое глыбистой фракции формируется значительно меньше, чем в этом же слое при вспашке и безотвальном рыхлении и составляет 22,5 %. В слое 10-20 см глыбистой фракции формируется в этом случае 29,9 %, что касается агрономически ценной структуры, то она в этом варианте составляет в верхнем слое 0-10 см 63,9 %, что приравнивается к аналогичному показателю по вспашке и безотвальному рыхлению соответственно.
В слое 0,1-0,2 м в варианте с дискованием количество агрономически ценной фракции составляет 60 %, в таком же слое почвы при вспашке и безотвальном рыхлении этой фрак-
Таблица 1 - Влияние способов и приемов основной обработки почвы на ее агрегатный состав (после основной обработки почвы), % (2005-2007 гг.)
Способы и приемы основной обработки почвы Слой почвы,м Размеры агрегатов, мм Коэффициент структурности
>10 10-5 5-3 3-1 1-0,25 <0,25
Отвальный, 0,20-0,22 м 0-0,1 0,1-0,2 28,4 28,6 18.7 16.8 16.3 14.4 14,0 14,5 12,2 13,0 10,4 12,7 1,57 1,42
Безотвальный, 020-022 м 0-0,1 0,1-0,2 32,3 35,7 22,4 16,4 15,0 19,9 13.4 11.5 11,4 11,7 5,5 4,8 1,64 1,46
Дискование, 0,14-0,16 м 0-0,1 0,1-0,2 22,5 29,9 19,6 19,5 15,3 14,6 13.8 11.9 15,2 14,0 13,6 10,1 1,77 1,50
Дискование, 0,06-0,08 м 0-0,1 0,1-0,2 18,0 36,1 26,2 28,1 14,1 12,0 10,9 10,4 15,6 10,1 15,2 3,3 2,01 1,53
естник АПК
Ставрополья
:№ 4(12), 2013:
ции формируется при вспашке 58,7 и при безотвальном рыхлении 59,5 %.
Это указывает на то, что механическое воздействие на почву при вспашке, безотвальном рыхлении и при дисковании на 0,14-0,16 м приводит к формированию агрономически ценной структуры примерно в одинаковой мере.
Значительный интерес представляетвыяснить, как на формирование структурно-агрегатного состава почвы влияет поверхностная обработка дискованием на 0,06-0,08 м. В верхнем десятисантиметровом слое формируется пылевидной фракции наибольшее количество - 15,2 %. В свою очередь агрономически ценной структуры 67,1 %, что является наибольшим показателем из всех изучаемых вариантов. При этом особо следует отметить, что глыбистой фракции при поверхностной обработке на 0,06-0,08 м образуется наименьшее количество - 18,0 %.
В слое почвы 0,1-0,2 м в варианте с поверхностным дискованием глыбистой фракции формируется 36,1 %, что является самым высоким показателем в данном опыте. Агрономически ценной структуры представлено в количестве 60,6 %, а пылевидной фракции - наименьшее количество - 3,3 %.
Коэффициент структурности почвы - это отношение количества структуры агрономически ценной к сумме глыбистой и пылевидной. Несмотря на то что при поверхностной обработке больше всего формируется пылевидной фракции, но в меньшем количестве представлена глыбистая часть почвы, а основная масса почвы была представлена агрономически ценной структурой [8]. А поэтому коэффициент структурности в этом варианте составляет 2,01, в то время как при механическом воздействии на почву на глубину 0,20-0,22 м он составляет только 1,42-1,64. Таким образом, чем меньше почва подвержена механическому воздействию, тем в меньшей мере образуется пылевидная структура в большей мере формируется глыбистая фракция. Что касается агрономически ценной структуры, то она по всем вариантам опыта представлена примерно в одинаковом количестве и зависит не столько от механического воздействия на почву, а от содержания в ней органического вещества.
Значительный интерес представляет определение влияния погодных условий в осенне-зимне-весенний период на агрегатный состав почвы, т. е. как повлияют на структуру почвы замораживание и оттаивание воды в почве, как скажется на структурном состоянии наличие влаги как в жидком, так и в кристаллическом состоянии (табл. 2).
Определение агрегатного состояния почвы после перезимовки убедительно показывает, что по всем изучаемым вариантам опыта значительно снизилось количество глыбистой фракции при одновременном снижении количества пылевидной фракции, т. е. в большем количестве представлена комковато-зернистая. При отвальной обработке снизилось количество глыбистой фракции и особенно количество микроагрегатов. Если осенью содержание пылевидной фракции в верхнем десятисантиметровом слое составляет 10,4 %, то весной 3,9 %. Аналогично складывается структурно-агрегатный состав почвы при отвальной обработке и в слое 0,1-0,2 м. Количество агрономически ценной структуры значительно возросло и коэффициент структурности составил в слое 0-0,1 м, 2,90, в слое 0,1-0,2 м - 2,27.
При проведении безотвального рыхления после осенне-зимне-весеннего периода в почве произошли изменения структурного состояния - снизилось содержание микро- и макроагрегатов, и произошло изменение комковато-зернистой структуры. Надо иметь в виду, что чем в почве больше комковато-зернистой структуры, тем вероятность контакта семени с почвой выше, а в результате этого семена быстрее поглощают влагу, быстрее прорастают и дают дружные всходы. При уменьшении в почве комковато-зернистой, наиболее ценной фракции происходит обратное, что пагубно сказывается на будущей урожайности.
В варианте с дискованием в весенний период наблюдается снижение количества глыбистой и микрофракции, увеличивается коэффициент структурности с 1,77 до 3,04 в слое почвы 0-0,1 м. Если осенью при дисковании на 6-8 см в верхнем десятисантиметровом слое наблюдались микроструктуры 15,2 %, то весной только 4,8 %.
Таблица 2 - Влияние способов и приемов основной обработки почвы на ее агрегатный состав (весенняя физическая спелость), % (2005-2007 гг.)
Способы и приемы основной обработки почвы Слой почвы,м Размеры агрегатов, мм Коэффициент структурности
>10 10-5 5-3 3-1 1-0,25 <0,25
Отвальный, 0,20-0,22 м 0-0,1 0,1-0,2 21,7 25,7 19,0 17,3 20,4 16,0 18,5 15,9 16,5 20,3 3,9 4,2 2,90 2,27
Безотвальный, 0,20-0,22 м 0-0,1 0,1-0,2 25,4 27,6 21,2 19,1 19,3 18,1 16,0 17,3 14,6 14,9 3,5 3,0 2,46 2,26
Дискование, 0,14-0,16 м 0-0,1 0,1-0,2 20,1 24,0 18,7 18,0 18,0 17,1 21,1 20,5 17,5 16,8 4,6 3,6 3,04 2,62
Дискование, 0,06-0,08 м 0-0,1 0,1-0,2 18.3 29.4 19,7 21,3 17,4 17,0 19,9 14,0 19,9 16,3 4,8 2,0 3,32 2,18
34
,,„ „„„„, Jj Ставрополья
научно-практическии журнал
Таблица 3 - Влияние способов и приемов основной обработки почвы на ее агрегатный состав
(полная спелость), %, (2005-2007 гг.)
Способы и приемы Слой Размеры агрегатов, мм Коэффициент
основной обработки почвы почвы,м >10 10-5 5-3 3-1 1-0,25 <0,25 структурности
Отвальный, 0,20-0,22 м 0-0,1 0,1-0,2 21,7 24,0 18,6 18,0 18,0 18,7 15,2 17,9 15,3 13,6 11,2 7,8 2,03 2,14
Безотвальный, 0,20-0,22 м 0-0,1 0,1-0,2 26,1 28,3 19,1 20,1 17,0 18,0 15,4 14,0 13,3 13,6 9,1 6,0 1,84 1,91
Дискование, 0,14-0,16 м 0-0,1 0,1-0,2 20,8 23,7 18,5 20,0 17.0 16.1 14,8 15,4 16,8 16,0 12,1 8,8 2,03 2,07
Дискование, 0,06-0,08 м 0-0,1 0,1-0,2 16,8 26,9 16,8 20,3 17,3 17,0 16.4 15.5 21,8 14,0 10,9 6,3 2,61 2,01
Таким образом, в почве в отношении структурного состояния за осенне-зимне-весенний период происходят существенные изменения -значительно снижается количество микро- и макроструктуры и увеличивается комковато-зернистая структура, т. е. почва приобретает более окультуренный вид.
Определение структурного состояния в конце вегетации сои представляет большой научный и практический интерес (табл. 3).
Определение структурного состояния почвы в фазу полной спелости сои показывает увеличение пылевидной фракции и фракции 1-3 мм в диаметре. Наименьшее количество пылевидной фракции отмечается в варианте с безотвальным рыхлением, а наибольшее - как при отвальной обработке, так и при дискованиях. В целом, за период вегетации сои происходит увеличение мелких фракций и снижается содержание комковато-зернистой. Воздействие солнечных лучей, температурный фактор, антропогенное влияние приводят к разрушению структуры почвы и обусловливают проявление эрозии и дефляции. По сравнению с весенним состоянием почвы происходит снижение коэффициента структурности по всем вариантам опыта.
В результате проведенных исследований в течение 2005-2007 гг. нами установлено влияние основной обработки почвы на урожайность сои (табл. 4).
Хорошая обеспеченность влагой и питательными веществами, отсутствие сорняков способствовали в 2005 году нормальному росту и развитию, формированию одинаково высокого уровня урожая семян сои по обоим способам основной обработки почвы.
Учитывая неблагоприятные условия, складывающиеся в 2006 г., необходимо отметить, что в этом году урожайность по вспашке была выше на 2,4 ц/га по сравнению с дискованием.
В среднем урожайность по обоим способам обработки находилась практически на одном уровне и составляла 23,5-25,1 ц/га.
Эти данные позволяют заключить о возможности минимализации обработки хорошо от-структуренного чернозема обыкновенного при применении высокоэффективных гербицидов под сою [3, 9].
Применение минимальной системы обработки позволяет экономить 21-36 % горючего по сравнению с ежегодными вспашками.
Таблица 4 - Влияние основной обработки почвы на урожайность сои (ОПХ «Изобильненское», 2005-2007 гг.)
Способ обработки Урожайность, ц/га
2005 2006 2007 Среднее
Вспашка, 0,20-22 м 30,6 20,9 23,8 25,1
Дискование, 0,14-0,16 м 28,9 18,5 23,2 23,5
НСР0,5, ц/га 1,2 1,6 2,0
Sx, % 1,3 1,4 1,0
Литература
1. Шабалдас О. Г., Панков Ю. А., Жигальцо-ва И. А. Сорта сои и влияние удобрений на их продуктивность // Аграрная наука. 2008. № 5. С. 17-18.
2. Гофман А. В., Шабалдас О. Г. Продуктивность сортов сои в условиях орошения в
References
1. Shabaldas O. G., Pankov Y. A., Zhigaltso-va I. A. Soybean varieties and the effect of fertilizers on their productivity // Agricultural Science. 2008. № 5. P. 17-18.
2. Gofman A. V., Shabaldas O. G.Produktivnost soybean varieties under irrigation in a bad
естник АПК
Ставрополья
:№ 4(12), 2013!
зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края // Кормопроизводство. 2007. № 4. С. 29.
3. Шабалдас О. Г. Применение гербицидов в посевах сои в условиях зоны неустойчивого увлажнения // Научное обозрение. 2012. № 4. С. 21-25.
4. Дридигер В. К., Дрепа Е. Б., Попова Е. Л. Ресурсосберегающие технологии обработки почвы в посевах сельскохозяйственных культур в Ставропольском крае // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2011. № 4. С. 34-37.
5. Вильямс В. Р. Собр. сочинений в 12 т. Т. 3. Земледелие. М.,1949. С. 524-528.
6. Ревут И. Б. Физика почв : учеб. пособие. Л. : Колос, 1972. 368 с.
7. Качинский Н. А. Физика почв. М. : Высшая школа, 1965. 323 с.
8. Дорожко Г. Р., Сентябрев А. А. Формирование структурно-агрегатного состава почвы под влиянием системы обработки // Материалы Международной научно-практической конференции «Рациональное использование природных ресурсов и экологическое состояние в современной Европе». 2009. С. 200-204.
9. Дорожко Г Р., Шабалдас О. Г, Сентяб-рев А. А. Эффективность применения гербицидов и их баковых смесей в посевах льна масличного // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2010. № 4. С. 64-67.
10. Шабалдас О. Г. Применение удобрений, биостимуляторов и микроэлементов в посевах сои в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края // Научное обозрение. 2012. № 5. С. 63-65.
wetting of the Stavropol Territory // Grassland, 2007. № 4. P. 29.
3. Shabaldas O. G. The use of herbicides in soybean crops in areas of unstable wetting // Scientific Review. 2012. № 4. P. 21-25.
4. Dridiger V. K., Drepa E. B., Popova E. L. Resource-tillage technology in agricultural crops in the Stavropol Territory // Proceedings of the Orenburg State Agrarian University. 2011. № 4. P. 34-37.
5. Vilyams V. R. Collected works. Vol. 3. Agriculture. M., 1949. P 524-528.
6. Revut I. B. Soil physics: studies. allowance. L. : Kolos, 1972. 368 p.
7. Kachinsky N. A. Soil physics. M. : Higher School, 1965. 323 p.
8. Dorozhko G. R., Sentaybrev A. A. Formation of structural aggregate composition of the soil under the influence of processing systems // Proceedings of the International Scientific Conference «Sustainable use of natural resources and environmental condition in modern Europe». 2009. P. 200-204.
9. Dorozhko G. R, Shabaldas O. G., Sentaybrev A. A. The effectiveness of the use of herbicides and tank mixtures in crops of linseed // Bulletin of the Samara State Academy of Agriculture. 2010. № 4. P. 64-67.
10. Shabaldas O. G. The use of fertilizers, biostimulants and trace elements in crops of soybeans in a bad wetting of the Stavropol Territory // Scientific Review. 2012. № 5. P. 63-65.
