Сельское хозяйство/3. Земледелие, почвоведение и агрохимия

К.с-х.н. Шилов М.П., студент 2 курса АБФ Кабылдин Г.С.

РГП «Костанайский государственный университет имени А. Байтурсынова», Казахстан

ЗАНЯТЫЙ ПАР КАК ФАКТОР СТРУКТУРОБРАЗОВАНИЯ НА ЮЖНЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА

В степном земледелии почвенная структура рассматривается как ведущий фактор эффективного плодородия черноземов, обоснования и внедрения новых ресурсосберегающих технологий обработки почвы и возделывания сельскохозяйственных культур [1, 2, 3].

В связи с этим в засушливой степи Костанайской области были проведены длительные исследования по изучению состояния и воспроизводства структурно-агрегатного состава. Объектом изучения служили черноземы южные тяжелосуглинистые, используемые в звене зернопарового севооборота чистый (занятый) пар-яровая пшеница-яровая пшеница на фоне различных приемов обработки.

Проведенные исследования показали, что старопахотные черноземы характеризуются сильной распыленностью агрегатов и обладают низкой водопрочной структурой (таблица 1).

Таблица 1

Структурно-агрегатный состав пахотного слоя в начале парования, среднее за 2008-2011 гг.

Глубина образца, см	Размер (мм) и содержание фракций %
	сухое просеивание			мокрое просеивание
	>10	10-0,25	<0,25	>0,25	в т.ч.>1
0-5	21,8	67,7	10,5	34,7	2,8
5-10	26,4	67,4	6,2	37,5	4,7
10-20	30,3	66,2	3,5	40,9	8,6
20-30	34,6	62,5	2,9	45,2	15,4
Средневзвешенное в слое 0-30 см	29,7	65,4	4,9	40,7	9,2

Так, по данным результатов сухого просеивания в пахотном слое содержится достаточно высокое количество макроструктурных единиц - 62,5-67,7 %. Однако отнести их к агрономически ценным нельзя в силу слабой водоустойчивости. Сумма водопрочных агрегатов крупнее 0,25 мм достигает всего 34-45 %. В их составе доля фракции более 1 мм составляет лишь 2-15 %, а основная часть приходится на размер 1-0,25 мм. Среди последних количество "истинных" водопрочных агрегатов также невелико, в основе они представлены элементарными механическими частицами (крупный и средний песок). Наиболее плохая водоустойчивость структуры наблюдается в верхней части (0-10 см) пахотного горизонта. Слабые структурные связи между отдельными частицами и агрегатами являются следствием дефицита тонкодисперсного материала и низкого содержания гумуса. Преобладание же песка и пыли приводит к быстрой цементации почвенной массы и глыбообразованию. В нижней части водопрочность возрастает за счет участия в структурообразовании коллоидно-илистой фракции. Однако ход процесса ограничивается недостатком органического вещества, преимущественным участием минеральных коллоидов и присутствием, хотя и небольшим, катионов натрия.

В целом на фоне низкой макрооструктуренности местные черноземы обладают хорошей микроагрегированностью. Последнее обстоятельство указывает на высокую потенциальную способность к структурообразованию. Однако в опыте направленность и степень выраженности этого процесса зависели от технологии парования и приемов обработки почвы (таблица 2).

Таблица 2

Содержание водопрочных агрегатов крупнее 0,25 мм перед посевом первой пшеницы в связи с технологиями обработки паров (среднее за 2008-2012 гг.), %

Вид пара	Слой почвы, см			Среднее в слое 0-30 см
	0-10	10-20	20-30
Плоскорезное рыхление на 25-27 см в конце парования (контроль)
Чистый	31,1	33,8	41,4	35,4
Занятый	35,9	40,3	45,8	40,7
Плоскорезная обработка на 10-12 см в конце парования
Чистый	31,5	34,4	44,3	36,7
Занятый	36,7	41,5	46,7	41,6
Чизельное рыхление на 33-35 см в конце парования
Чистый	31,2	32,8	40,5	34,8
Занятый	35,3	39,9	44,8	40,0
Вспашка на 25-27 см в середине парования
Чистый	32,6	31,9	35,2	33,2
Занятый	38,0	38,5	41,1	39,2

В чистом пару содержание почвы без растительности в течение всего вегетационного периода отрицательно сказывается на агрегатном составе. Вследствие интенсивной минерализации гумуса и дефицита органической массы на безотвальных вариантах водопрочность пахотного горизонта снижается на 4-6 % от исходного количества. Нижний уровень утраты структуры характерен для минимальной обработки, верхний – для глубокой. Основное различие между ними приурочено к слою 20-30 см. Если мелкое рыхление практически не оказывает влияния на содержание водостойких агрегатов на такой глубине, то чизельная и плоскорезная сокращают их на 3,8-4,7 %. На верхнюю и среднюю части пахотного горизонта действие обработок было равноценным. Причем в слое 0-10 см снижение структурных отдельностей менее выражено, чем в слое 10-20 см, соответственно 4,6-5,0 и 6,5-8,1 % от начального уровня. Глубокая плужная обработка в середине парования видоизменяет расположение водопрочных агрегатов по отдельным слоям пахотного горизонта. Вместе с тем она усиливает процесс минерализации и снижает водоустойчивость до 33,2 %, что ниже, чем на других вариантах. Заметим, что чизельное рыхление на 33-35 см, по сравнению с плоскорезной обработкой на 25-27 см, не ухудшает водопрочность структуры.

Посев парозанимающей культуры во второй половине лета решает две задачи – снижает темпы минерализации и является источником органической массы. При этом структурообразующая роль занятого пара проявляется как в сокращении числа механических обработок, так и в образовании мобильных форм гумуса. Это позволяет восстановить утраченную водопрочность в период полупаровой обработки и стабилизировать ее величину к посеву пшеницы на начальном уровне. Поэтому здесь количество водостойких агрегатов в пахотном слое было на 4,9-6,0 % больше, чем по чистому пару. На фоне занятого пара меняется характер влияния приемов обработки на водопрочность структуры. Глубокая вспашка с последующим посевом горохоовсяной смеси частично сохраняет оструктуренный слой, извлеченный на поверхность, а в нижней части усиливает процесс агрегирования. Осенние приемы безотвального рыхления существенных различий не имеют в связи с поздним сроком проведения, низкой влажностью почвы и погодными условиями. Поэтому все варианты основной обработки формировали водопрочность структуры практически на одном уровне 39,2-41,6 %.

Различия в структурообразовании между чистым и занятым паром носят устойчивый длительный характер. В полной мере это проявилось под повторным посевом пшеницы. Структурное состояние здесь в меньшей степени зависело от приемов обработки и определялось последействием паровых предшественников. Преимущество занятого пара по содержанию водостойких агрегатов наблюдалось по всему профилю пахотного слоя и составляло в среднем 3,9-4,6 %. Приемы осенней обработки имели подчиненный характер. Существенных различий и четких закономерностей между ними не установлено.

Таким образом, проведенные исследования показали, что старопахотные южные черноземы обладают плохой водопрочной структурой и обладают слабой самовосстанавливающей функцией. На основании полученных данных можно утверждать, что занятый пар превосходит чистый по сохранению и повышению водопрочности структуры под всеми культурами изучаемого звена севооборота.

Литература

1. Медведев, В. В. Структура почвы: методы, генезис, классификация, эволюция, георгафия, мониторинг, охрана. [Текст] / Укр. акад. аграр. наук. – Нац. науч. центр, Ин-т почв. и агрох. Харьков, 2009. – 152 с.

2. Сейдалина, К.Х. Современное состояние плодородия черноземных почв Северного Казахстана. Автореф. …канд. биол. наук. Тюмень, 2009.–18 с.

3. Высокоэффективные технологии возделывания зерновых культур в полузасушливых условиях Северного Казахстана: Методические рекомендации //НПЦЗХ им. А.И. Бараева. Шортанды, 2009. – 57 с.