Сельское хозяйство/3. Земледелие, грунтоведение и агрохимия

Д.с.-х.н Дозоров А.В., к.с.-х.н. Подсевалов М.И., аспирант Рахимова Ю.М.

Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия

им. П.А. Столыпина

Агрофизические показатели плодородия почвы в

зависимости от приёмов основной обработки почвы

 и применения гербицидов

 

            Соя – культура универсального использования. Введение её в структуру посевных площадей региона позволит сбалансировать рационы животных по питательности, аминокислотному составу, повысить плодородие почвы. Кроме того, соя хороший предшественник в любом звене севооборота (1, 2, 3, 4).  Для более полной реализации потенциальных возможностей сои, необходимо изучить различные способы основной обработки почвы, так как именно она оказывает наиболее значимое влияние на воздушный, тепловой и водный режимы почвы.

Изменение сложения пахотного слоя, вызванное основной обработкой, создаёт благоприятные условия для протекания биологических, физико-химических, физических процессов в почве, содержащиеся в ней кислород и влага изменяют реакцию почвенного раствора, усиливая активность почвенной микрофлоры. Последняя, участвуя в синтезе и разложении органического вещества, обогащает почву гумусом и увеличивает в ней содержание доступных для растений форм азота, фосфора, калия и других жизненно важных элементов питания растений (5, 6). Незаменима роль основной обработки почвы и в уничтожении сорняков, в борьбе с вредителями и болезнями культурных растений (7).

Исследования проводились в 2011…2013 гг. на опытном поле Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. Двухфакторный полевой опыт закладывали в четырёхкратном повторении, в соответствии с методикой и техникой постановки полевых опытов на стационарных участках, размещение делянок систематическое со смещением. Высеваемый сорт - УСХИ 6. В опыте изучалось три способа основной обработки почвы и эффективность применения на них различных гербицидов в сравнении с необрабатываемым (контрольным) вариантом. Отвальная обработка и плоскорезное рыхление проводились в ранние сроки – 25...26 августа. Глубина обработки – 25...27 см.

Размер делянки первого порядка – изучение способа основной обработки почвы – 600 м2, размер делянки второго порядка – изучение действия гербицидов – 50 м2. Посев на варианте с нулевой обработкой почвы проводили сеялкой прямого высева АУП-18, на остальных – СЗП-3,6.

Схема опыта:

Первый изучаемый фактор

(основная обработка почвы)

Второй изучаемый фактор

(применение гербицидов)

1. Отвальная обработка (вспашка)

1. Контроль (без гербицидов)

2. Пивот

3. Хармони Классик

2. Без обработки (нулевая обработка)

1. Контроль (без гербицидов)

2. Пивот

3. Хармони Классик

3. Плоскорезная обработка

1. Контроль (без гербицидов)

2. Пивот

3. Хармони Классик

 

Важным качественным показателем агрофизических свойств почвы является плотность. Плотность почвы, как элемент плодородия весьма динамична и зависит от её типа, гранулометрического состава, влажности, способа и глубины обработки, возделываемой культуры. Под действием силы тяжести, атмосферных осадков и высыхания почва оседает и её плотность возрастает до определённых пределов (8). По литературным данным (9) оптимальная плотность почвы для зерновых бобовых составляет 1,1...1,3 г/см3 и одним из наиболее радикальных приёмов её улучшения является обработка почвы.

В наших опытах плотность почвы изменялась в зависимости от способов основной обработки почвы (табл. 1).

1. Плотность сложения почвы под посевами сои в зависимости от приёмов основной обработки почвы, г/см3 (среднее за 2011…2013 гг.)

Фактор

Перед посевом

Перед уборкой

А

В

0...20

20...40

0...40

0...20

20...40

0...40

1. Отвальная обработка (вспашка)

Контроль

1,13

1,17

1,15

1,16

1,22

1,19

Пивот

1,14

1,18

1,16

1,16

1,21

1,19

Хармони Классик

1,14

1,18

1,16

1,17

1,21

1,19

2. Без обработки (нулевая

обработка)

Контроль

1,19

1,24

1,22

1,25

1,29

1,27

Пивот

1,19

1,25

1,22

1,25

1,29

1,27

Хармони Классик

1,20

1,24

1,22

1,26

1,30

1,28

3. Плоскорезная обработка

Контроль

1,17

1,21

1,19

1,24

1,26

1,25

Пивот

1,18

1,21

1,20

1,24

1,27

1,26

Хармони Классик

1,18

1,22

1,20

1,25

1,28

1,27

 

Исследования показали, что наибольшая рыхлость во всём пахотном слое сохраняется на вариантах со вспашкой, где плотность в слое 0...20 см составляла 1,14...1,15 г/см3 при общей пористости 58,8..58,9%. Отмечено незначительное увеличение плотности сложения на вариантах с плоскорезной обработкой - до 1,17...1,18 г/см3. На вариантах без обработки, наблюдалось увеличение плотности почвы до 1,19...1,20 г/см3 в слое почвы 0...20 см и до 1,24...1,25 г/см3 в слое почвы 20...40 см. НСР 05 для первого и второго фактора перед посевом изменялся по годам и слоям почвы от 0,01 до 0,03.

При возделывании сои плотность почвы в течение вегетационного периода увеличивается на всех вариантах. К уборке, на вспашке плотность достигает значений 1,21...1,22 г/см3 в слое 0...20 см и 1,23...1,24 г/см3 в слое 20...40 см, на вариантах с плоскорезной обработкой в слое 0...20 см она составляет 1,24...1,25 г/см3, для слоя 20...40 см отмечены значения плотности в пределах 1,26...1,28 г/см3. Максимальные значения данного показателя отмечены на вариантах без обработки почвы, предусматривающих прямой посев, в слое 0...20 см - 1,25...1,26 г/см3, в слое 20...40 см - 1,29...1,30 г/см3. НСР 05 перед уборкой изменялся в пределах 0,02...0,03.

Таким образом, к концу вегетационного периода культуры повышение плотности происходит во всех слоях почвы и на всех вариантах опыта. Однако плотность сложения почвы в большинстве случаев не превышала оптимальных для сои значений.

2. Строение пахотного слоя чернозёма выщелоченного перед уборкой сои в зависимости от вида основной обработки (среднее за 2011…2013 гг.)

Фактор

Слой почвы, см

Пористость, %

Коэффициент пористости

А

В

общая

капиллярная (КП)

некапиллярная (НП)

1. Отвальная обработка (вспашка)

Контроль

0…20

58,9

36,9

22,0

1,43

20…40

56,6

38,2

18,4

1,30

0…40

57,8

37,6

20,2

1,37

Пивот

0…20

58,8

36,4

22,4

1,43

20…40

56,1

38,0

18,1

1,27

0…40

57,4

37,2

20,2

1,35

Хармони Классик

0…20

58,8

36,6

22,2

1,43

20…40

56,5

38,1

18,4

1,29

0…40

57,6

37,3

20,3

1,36

2. Без

обработки (нулевая

обработка)

Контроль

0…20

56,0

38,7

17,3

1,27

20…40

54,2

39,4

14,6

1,18

0…40

55,0

39,0

16,0

1,22

Пивот

0…20

56,2

39,0

17,2

1,28

20…40

54,0

39,3

14,7

1,17

0…40

55,1

39,1

16,0

1,23

Хармони Классик

0…20

56,3

38,8

17,5

1,29

20…40

54,8

39,1

15,7

1,21

0…40

55,5

38,9

16,6

1,25

3. Плоскорезная обработка

Контроль

0…20

58,2

37,1

21,1

1,39

20…40

56,9

38,7

18,2

1,32

0…40

57,5

37,9

19,6

1,35

Пивот

0…20

57,8

37,3

20,5

1,37

20…40

56,2

39,0

17,2

1,28

0…40

57,0

38,2

18,8

1,33

Хармони Классик

0…20

58,4

36,8

21,6

1,40

20…40

57,0

38,6

18,4

1,33

0…40

57,7

37,7

20,0

1,36

 

Пористость почвы, как и плотность, определяет характер строения пахотного слоя. Согласно модели плодородия чернозёмной почвы рассчитанной на продуктивность зерновых 4,0...5,0 т/га, обеспечивает строение, при котором общая пористость составляет 51...62%, а пористость аэрации (некапиллярная пористость) – 15...25%.

Наибольшие значения пористости характерны для вариантов, предусматривающих проведение вспашки, где в среднем, в слое 0...40 см общая пористость составила 57,4...57,8%. На вариантах безотвального рыхления отмечено незначительное снижение общей пористости – 57,0...57,7%. Отсутствие обработки способствовало формированию данного показателя в пределах от 55,1% до 55,5% (табл. 2).

Независимо от обработки, пористость уменьшается с увеличением глубины залегания слоя почвы. Наибольшее снижение значений характерно для вариантов с отвальной вспашкой – общая пористость почвы в слое 20...40 см ниже по сравнению с верхним слоем на 2,3...2,7%. На плоскорезной обработке общая пористость с увеличением глубины уменьшилась на 1,3...1,6%, на вариантах без обработки - на 1,5...2,2%.

Одним из важных показателей, характеризующих возможность почвы формировать продуктивный запас воды, является её капиллярная пористость. Изучаемые варианты обработки почвы способствовали снижению значений капиллярной пористости: на вариантах без обработки отмечено её увеличение по сравнению со вспашкой на 1,4...1,9%, по сравнению с плоскорезной обработкой на 0,9...1,2%.

Некапиллярные поры обычно заняты воздухом, обеспечивая почвенную аэрацию. Изучаемые варианты имели сходную тенденцию – в слое 0...20 см некапиллярная пористость выше, с увеличением глубины до 20...40 см её значения снижаются: на вариантах вспашки на 3,6...4,3%, на вариантах плоскорезной обработки на 2,9...3,3%, на вариантах без обработки на 1,8...2,7%.

Наибольшие значения некапиллярной пористости отмечены на вариантах "вспашка" и "плоскорезная обработка" в слое 0...40 см они составили 20,2...20,3% и 18,8...20,0% соответственно. Отсутствие основной обработки почвы способствовало формированию в слое 0...40 см некапиллярной пористости в пределах от 16,0% до 16,6%.

В годы исследований чётко прослеживается влияние основной обработки почвы на общую пористость, как в слое 0...20 см, так и в подпахотном слое 20...40 см. Коэффициент пористости на вариантах со вспашкой был в пределах 1,27...1,43, тогда как на вариантах с нулевой обработкой он был в пределах 1,17...1,29.

Проведённый анализ позволяет сформулировать заключение, что рыхление почвы, (вспашка и плоскорезная обработка до 25...27 см), повышают коэффициент пористости, улучшают строение пахотного слоя и условия произрастания растений. Исследования агрофизических свойств почвы и данные, полученные в наших опытах, имеют значение для теоретического обоснования накопления и расхода влаги посевами сои. Запасы продуктивной влаги в слое 0...100 см перед посевом составили на вариантах со вспашкой 161,5...164,7 мм, на вариантах с плоскорезной обработкой 157,5...159,9 мм, что несколько выше, чем при нулевой обработке (табл. 3).

3. Расход влаги под посевами сои, мм (в среднем за 2011…2013 гг.)

Фактор

Запасы продуктивной влаги в слое 0…100 см, мм

Убыло – прибыло +

Осадки, мм

Общий расход, мм

А

В

Перед посевом

Уборка

1. Отвальная обработка (вспашка)

Контроль

 

161,5

126,6

-34,9

341,3

376,2

Пивот

 

164,7

131,2

-33,5

341,3

374,8

Хармони Классик

162,3

121,7

-40,6

341,3

381,9

2. Без обработки (нулевая

обработка)

Контроль

 

153,8

136,6

-17,2

341,3

358,5

Пивот

 

156,4

131,2

-25,2

341,3

366,5

Хармони Классик

154,3

129,8

-24,5

341,3

365,8

3. Плоскорезная обработка

Контроль

 

157,5

127,4

-30,1

341,3

371,4

Пивот

 

159,9

124,9

-35,0

341,3

376,3

Хармони Классик

158,1

129,3

-28,8

341,3

370,1

 

К уборке урожая содержание влаги по вариантам опыта выравнивалось, не выявляя явных закономерностей и составляло 121,7...136,6 мм. НСР05 перед посевом изменялся в пределах 9,54...14,78, после уборки - 12,18...13,07.

Нашими исследованиями установлено, что общий расход влаги на вариантах с отвальной обработкой составлял 374,8...381,9 мм, при прямом посеве - 358,5...366,5 мм, на вариантах с плоскорезной обработкой - 370,1...376,3 мм.

Таким образом, приёмы основной обработки почвы оказывают значительное влияние на состояние агрофизических свойств чернозёма выщелоченного. Вместе с тем, на всех вариантах опыта, показатели находились в пределах оптимальных значений для сои: плотность почвы - 1,13...1,30 г/см3, общая пористость - 54,0...58,9%, при коэффициенте пористости 1,17...1,43; водопрочность почвенных агрегатов - 56,4...68,9%; количество агрономически ценных агрегатов - 63,8...64,4%.

Отмечается некоторое ухудшение физико-механических показателей пахотного слоя при нулевой обработке. Однако эти изменения не могут служить ограничением её использования.

 Внесение гербицидов на агрофизические показатели плодородия влияния практически не оказывало.

 

Список литературы:

1. Дозоров А.В., Дозорова Т.А. Производство сои в лесостепи Поволжья. Агротехника и экономика/Ульяновская ГСХА. Ульяновск, 2000. - 108 с.

2. Дозоров А.В., Наумов А.Ю., Гаранин М.Н. Практические рекомендации по организации и ведению сельскохозяйственного производства на базе малых форм хозяйствования на селе. Возделывания сои. Ульяновская ГСХА. Ульяновск, 2011. - 73 с.

3.Любин Н.А. Соевые отходы - в кормовые ресурсы / Н.А. Любин, А.В. Дозоров, С.В. Дежаткина, А. Мухитов // Животноводство России – 2011. – №12. – С. 24-26.

4. Морозов В.И., Тойгильдин А.Л. Биологизация севооборотов и плодородие почвы в земледелии лесостепи Поволжья. Материалы Международной научно практической конференции (Том 2). Краснодар, 2012. - с.182-186.

5. Пупонин А.И. Обработка почвы в интенсивном земледелии нечернозёмной зоны. – М.: Колос. – 1984. – 120 с.

6. Голомолзин Р.С., Морозов В.И., Подсевалов М.И. и др. Плодородие почвы и продуктивность агрофитоценозов в полевых севооборотах. – М.: Издательский центр ВГБОУ ВПО МГАУ, 2012. – 98 с.

7. Подсевалов М.И.Сорные растения в агрофитоценозах с горохом в условиях лесостепи Поволжья/ М.И. Подсевалов, Н.А. Хайртдинова // Нива Поволжья – 2008. – №4 (9). – С. 18-22.

8. Волков О.В. Влияние основной и предпосевной обработки серой лесной почвы на продуктивность сои: автореферат диссертации на соискание ученой степени к.с.-х.н. / О.В. Волков. – Саранск.: Мордовский государственный университет 2005. – 15 с.

9. Жагрин Б.С., Белов Г.Д., Клочков А.В. Рациональные способы обработки почв в СССР и за рубежом. – Минск, БелНИИНТИ. – 1985. – 52 с.

15. Лошаков В.Г. Севооборот и плодородие почвы. – М.: Изд. ВНИИА, 2012. – 512 с.