Статья: Влияние основной обработки на агрофизические свойства почвы в посевах подсолнечника

Влияние основной обработки на агрофизические свойства почвы в посевах подсолнечника

Кравченко Роман Викторович д. с.-х. н., доцент; Толстых Анжелика Сергеевна, аспирант факультета агрономии и экологии, Кубанский государственный аграрный университет

Аннотация

В статье представлены результаты исследований по изучению влияния основной обработки почвы в технологии возделывания подсолнечника на ее агрофизические свойства. Объектом исследований был подсолнечник, сорт Вулкан, предшественник - озимая пшеница. Почва - сверхмощные слабогумусные типичные выщелоченные чернозёмы. Исследования проводились в стационарном опыте на базе опытного поля кафедры общего и орошаемого земледелия КубГАУ в соответствии с общепринятыми методиками по опытам с зерновыми культурами. Варианты опыта (основной обработки почвы): вариант 1 (А0) - отвальная вспашка на глубину 25-27 см (контроль); вариант 2 (А1) - чизелевание на 25-27 см; вариант 3 (А2) - дисковое лущение на 8-10 см; вариант 4 (А3) - нулевая обработка (прямой посев). На основании проведенных исследований выявлена общая тенденция ухудшения агрофизических показателей почвы в течение всего вегетационного периода развития подсолнечника и при уменьшении интенсивности основной обработки почвы в технологии его возделывания.

Так, плотность почвы была минимальной, а общая пористость и влажность почвы, а также запасы продуктивной влаги были максимальными при проведении в основную обработку почвы отвальной вспашки на глубину 25-27 см. Отказ от вспашки, но с проведением глубокого рыхления на туже глубину (чизелевание на 25-27 см) несколько ухудшал данные показатели. Проведение в основную обработку почвы только поверхностного дискового лущения на глубину 8-10 см приводило к еще большему ухудшению данных показателей. И на последнем месте был вариант, где почву оставляли без основной обработки под прямой посев культуры (вариант нулевой обработки почвы). И только перед уборкой подсолнечника (сентябрь) нулевая обработка почвы обеспечила наиболее высокие показатели влажности почвы и запасов продуктивной влаги

Ключевые слова: способ обработки почвы, плотность, пористость, влажность почвы, запасы продуктивной влаги.

Abstract

The article presents the results of studies on the influence of the main tillage in the technology of cultivation of sunflower on its agrophysical properties. The object of the research was sunflower, the Vulkan variety, the predecessor was winter wheat. The soil was superpowerful low-humus typical leached chernozem. The studies were carried out in a stationary experiment on the basis of the experimental field of the department of general and irrigated agriculture of KubGAU in accordance with generally accepted methods for experiments with grain crops. Variants of experience (basic tillage): Option 1 (A0) - dump plowing to a depth of 25-27 cm (control); option 2 (A1) - chiseling 25-27 cm; option 3 (A2) - disc peeling at 8-10 cm; option 4 (A3) - zero treatment (direct seeding). On the basis of the conducted research, a general trend of agrophysical soil deterioration during the entire vegetation period of sunflower development and with a decrease in the intensity of the main tillage in the technology of its cultivation is revealed. So, the soil density was minimal, and the total porosity and soil moisture, as well as the reserves of productive moisture were maximal when carrying out land plowing at a depth of 25-27 cm to the main tillage. 25-27 cm) slightly worsened these figures. Conducting in the main tillage only surface disc peeling to a depth of 8-10 cm led to a further deterioration in these indicators. And in the last place there was the option where the soil was left without primary treatment under direct sowing of the crop (the variant of zero tillage). And just before harvesting sunflower (September), zero tillage provided the highest levels of soil moisture and reserves of productive moisture

Keywords: method of treatment of soil, density, porosity, humidity of soil, resources of productive moisture.

Главное направление в области обработки почвы - это улучшение ее агрофизических условий в корнеобитаемом слое для того, чтобы они соответствовали потребностям культурных растений. Поэтому, на данный период времен в сфере совершенствования теории и практики обработки почвы ведущим направлением является её минимизация на фоне использования почвозащитных агромероприятий. При исключении оборота пласта сокращаются механические действия на почву при формировании условий, близких к естественному ритму гумусообразования. А это обеспечивает не только замедление потерь органики из почвы, но и ее накопление. Т.е., на почве растительные остатки имитируют свойства дерна и содействуют снижению как сезонных, так и суточных колебаний температуры почвы в верхнем горизонте, а также снижают скорость потока ветра над поверхностью почвы, защищают её от прямого воздействия выпадающих осадков, снижают риск размывания почвы, защищают от иссушения и перегрева, делают лучше условия обитания животного мира (в частности - дождевых червей, которые являются ценным показателем экологической чистоты земледелия). Кроме этого, существенной базой минимизации основной обработки почвы является ее способность самой оптимизировать плотность и способствовать накоплению большего количество влаги в почве [2, 3, 5, 6, 7].

Однако необходимо иметь ввиду, что данные технологии являются более высоким этапом системы земледелия, а не упрощением её, что требует, в свою очередь, своевременного проведения всех технологических операций. Ведь, многие авторы указывают на более высокое уплотняющее действие поверхностных обработок в подпахотном слое в сравнении со вспашкой отвальным плугом. А многие авторы обращают внимание на снижение ферментативной активности почвы при минимальной обработке. И при засоренности поля корнеотпрысковыми сорняками так же более целесообразно проводить глубокую зяблевую вспашку [1, 4].

В нашем случае основная задача обработки почвы - это создание таких условий (рыхлого слоя, обеспечение, накопление и сохранение влаги в почве), которые бы были благоприятны для произрастания растений подсолнечника. Существенная роль в этом отводится выявлению путей изменения плотности ее сложения [8].

Так, Б.И. Тарасенко обобщая результаты многолетних исследований агрофизического научно-исследовательского института по вопросам физики почв, сделал следующие заключение о значении плотности сложения почвы: «Плотность почвы является определяющим фактором всей физики почвы. С ней непосредственно связан водный, тепловой, воздушный режим почвы» [11].

В этой связи изучение влияния основной обработки почвы в технологии возделывания подсолнечника на ее агрофизические свойства является актуальным и послужило целью наших исследований.

Объектом исследований были почва и посевы подсолнечника сорта Вулкан, предшественник - озимая пшеница.

Методы исследований. Полевой опыт был заложен на почвах Центральной зоны Краснодарского края, в геоморфологическом отношении представленных сверхмощными слабогумусными типичными выщелоченными чернозёмами. Исследования проводились в стационарном опыте на базе опытного поля кафедры общего и орошаемого земледелия КубГАУ в соответствии с общепринятыми методиками по опытам с зерновыми культурами. Полевой опыт был заложен в 3-и кратной повторности, расположение делянок рендомезированное, Общая площадь делянки 105 м² (4,2 Ч 25), учетная - 50 м². Варианты опыта (основной обработки почвы): вариант 1 (А₀) - отвальная вспашка на глубину 25-27 см (контроль); вариант 2 (А₁) - чизелевание на 25-27 см; вариант 3 (А₂) - дисковое лущение на 8-10 см; вариант 4 (А₃) - нулевая обработка (прямой посев).

Результаты исследований.

Отмечается, что одним из факторов, ограничивающим рост урожайности сельскохозяйственных культур, является избыточное уплотнение почвы. Негативным следствие этого процесса является снижение эффективности использования растениями корнеобитаемого слоя. Уплотнение почвы обычно рассматривается как процесс более тесного расположения агрегатов под воздействием различных факторов как механических (трактора, с.-х. машины) так и природных [10, 11].

Ряд исследователей отмечают отрицательную реакцию растений, как на рыхлое, так и на избыточно плотное сложение почвы, а максимальная продуктивность достигалась при средней плотности [5, 13].

Оптимальной плотностью для роста культурных растений считается интервал от 1,1 до 1,3 г/см³. При этом реакция растений на плотность в значительной степени зависит от влажности и гранулометрического состава почвы, содержания в ней гумуса, вида растений, а также климатических условий [14].

Величина плотности почвы существенно влияет на рост и продуктивность растений подсолнечника. Оказывая большое влияние на водно-воздушный режим, плотность сложения почвы в значительной степени обуславливает рост и продуктивность растений подсолнечника. В наших исследованиях способы обработки почвы оказали определенное влияние на величину ее плотности. Чем больше пористость, тем строение будет рыхлее. При оптимальном строение глинистые и суглинистые черноземы имеют общую пористость 53-55 % [10].

Весной перед посевом подсолнечника плотность почвы в пахотном слое заметно различалась по вариантам основной обработки почвы (табл. 1).

Таблица 1 - Влияние способов обработки почвы на плотность (d₀, г/см³) и общую пористость (V₀, %) чернозема выщелоченного

Так, вначале весенних работ плотность почвы минимальной (и ближе к оптимальной) была при проведении в основную обработку почвы отвальной вспашки на глубину 25-27 см на всех изучаемых горизонтах (0-10, 10-20, 20-30 см) и в целом в пахотном горизонте (0-30 см) - 1,19…1,23 г/см³. Отказ от вспашки, но с проведением глубокого рыхления на туже глубину (чизелевание на 25-27 см), в наших опытах приводило к росту плотности почвы на 0,01-0,02 г/см³. Проведение в основную обработку почвы только поверхностного дискового лущения на глубину 8-10 см приводило к росту плотности почвы в пахотном горизонте уже на 0,02-0,04 г/см³. Если же почву оставить без основной обработки под прямой посев (вариант нулевой обработки почвы), то плотность почвы в пахотном горизонте к моменту посева по отношению к контролю (отвальная вспашка на глубину 25-27 см) увеличилась еще на большую величину - на 0,05-0,07 г/см³ и составляла от 1,25 г/см³ (в горизонте 0-10 см) до верхней границы оптимальной плотности для роста и развития культурных растений (почти критических) - 1,30 г/см³ (в горизонте 20-30 см).

Общая пористость, соответственно, имела обратную закономерность. В наших опытах было зафиксировано, что перед посевом подсолнечника общая пористость почвы была максимальной (и ближе к оптимальной) на варианте с проведением в основную обработку почвы отвальной вспашки на глубину 25-27 см на всех изучаемых горизонтах (0-10, 10-20, 20-30 см) и в целом в пахотном горизонте (0-30 см) - от 53,6 до 55,0 %. Замена отвальной вспашки на глубокое рыхление на туже глубину (чизелевание на 25-27 см) способствовало снижению общей пористости почвы на 0,4-1,0 %. Отказ от глубокой основной обработки почвы в пользу поверхностной (дисковое лущения на глубину 8-10 см) привело к снижению общей пористости почвы в пахотном горизонте уже на 0,9-1,4 %. Переход в системе основной обработки почвы на нулевой вариант (под прямой посев культуры) уменьшил общую пористость почвы в пахотном горизонте на момент посева подсолнечника по отношению к контролю (отвальная вспашка на глубину 25-27 см) на еще большую величину - на 2,0-3,0 % до показателей 50,6 % (в горизонте 20-30 см) и 52,3 % (в горизонте 0-10 см).

Проведение следующего учета в фазу образования корзинки у растений подсолнечника показало общую тенденцию ухудшения показателей плотности и общей пористости почвы на всех вариантах при сохранении общей тенденции: уменьшение интенсивности основной обработки почвы проводило к ухудшению показателей «плотность почвы» и «пористость почвы». На варианте с проведением в основную обработку почвы отвальной вспашки на глубину 25-27 см в пахотном горизонте (0-30 см) плотность почвы была минимальной и составила 1,25 г/см³. На варианте с проведением глубокого рыхления на туже глубину (чизелевание на 25-27 см) плотность почвы была выше и составила 1,27 г/см³. На варианте с проведением в основную обработку почвы только поверхностного дискового лущения на глубину 8-10 см плотность почвы в пахотном горизонте составила уже 1,33 г/см³. А на варианте с нулевой обработкой почвы плотность почвы в пахотном горизонте к моменту образования корзинки у подсолнечника была максимальной по опыту и составила 1,36 г/см³.