Сельское хозяйство/3. Земледелие, грунтоведение и агрохимия

К.с-х.н. Шилов М.П., студентка АБФ Гавриленко К.А.

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

Влияние приемов ранневесеннего боронования на сохранение влаги в сберегающем земледелии Северного Казахстана

В настоящие время в степной зоне Костанайской области широкое распространение получило ресурсосберегающие земледелие, теоретической основой которого является полный отказ от механической обработки почвы [1]. Из исключенных агротехнических приемов – осеннее рыхление, ранневесенние боронование, прикатывание, предпосевная культивация, наибольшие сомнения вызывает отказ от покровного боронования или «закрытие влаги». Учитывая, что в исследуемой зоне допосевной период достигает 30-50 дней, отказ от боронования может привести к существенной потере влаги на физическое испарение конвекционно-диффузным способом [2]. Надежда на растительные остатки, даже при полном их использовании при фактической урожайности зерновых культур, маловероятна. Разбросанная солома не полностью закрыва–ет поверхность почвы, со временем образуется почвенная корка, затем трещи–ны, что приводит к большим потерям влаги. К тому же, оставленная солома неравномерно распределяется по поверхности почвы, что затрудняет проведе–ние посевных работ.

В связи с этим в ТОО «Костанайский НИИСХ» было спроектировано специальное орудие БЦД-12 (борона цепь-каток), которое предназначено для равномерного распределения соломы по поверхности почвы и закрытия влаги [3]. Данное орудие представляет собой вращающуюся цепь со штырями, которые рыхлят почву на глубину 2-3 см с одновременным прикатыванием, оставлением всех пожнивных остатков на поверхности почвы и их равномерным распределением (Рис. 1). Агротехническая оценка данного орудия на покровном бороновании проводилась в 2014 году на черноземе южном маломощном среднесуглинистом под третью пшеницу после пара без осенней обработки. После уборки второй пшеницы количество растительных остатков составляло 1,2 т/га.

Рисунок 1 – Борона БЦД -12: цепь-каток со штырями

Схема опыта была следующей: 1. Без покровного боронования (кон–троль); 2. Игольчатая борона БИГ-3 на глубину 3-5см; 3. Борона цепь-каток БЦД-12 на глубину 2-3см (по паспорту); 4. Пружинная борона БМЗ-24.

В приведенной схеме для более полной оценки использованы две бороны, которые выполняют по одной операции: БИГ-3 – поверхностное боро–нование; БМЗ-24 – распределение растительных остатков по поверхности поч–вы. Борона БИГ-3 применялась в опыте с углом атаки 12⁰ при активном распо–ложении рабочих органов. У пружинной бороны БМЗ-24 угол атаки равен 45⁰.

Проведенные полевые испытания показали существенные различия в работе исследуемых орудий (Таблица 1). Стандартное орудие для почвоза–щитного земледелия игольчатая борона БИГ-3 соответствует всем предъ–являемым агротехническим требованиям на данную технологическую опера–цию: средняя глубина рыхления находится в пределах заданной-4,2 см, при очень высоком коэффициенте равномерности рыхления-98,5%, среднее квадратическое отклонение не превышает нормы (±1); высота гребней соот–ветствует требованиям-3,5 см; почвенная корка разрушена полностью; распы–ление почвенных агрегатов минимальное-2%.

Таблица 1

Агротехническая оценка различных орудий на покровном бороновании

Показатели	БИГ-3	БЦД-12	БМЗ-24
Скорость движения	9	9	9
Средняя глубина рыхления, см	4,2	3,8	-
Среднее квадратическое отклонение, ± см	0,9	1,8	-
Высота гребней, см	3,5	4,5	2,0
Наличие почвенной корки	нет	частично	есть (0,8-1,2 см)
Забивание борон и наволоки	нет	нет	нет
Наличие огрехов	нет	нет	нет
Коэффициент равномерности, %	98,5	55,0	-
Комковатость слоя 0-5 см,% – до прохода – после прохода	58 56	59 52	57 56

Цепная борона БЦД-12 по сравнению с БИГ-3 имела ряд показателей гораздо более низкого качества. Так цепь-каток слабо выдерживает заданную глубину рыхления, вместо заявленной в паспорте рабочей глубины 2-3 см она работает гораздо глубже. При этом средняя глубина рыхления составляет 3,8 см; отклонение превышает допуск (±1,8см); коэффициент равномерности низкий (55%). В тоже время, вероятно, выявленные параметры не являются критическими так как глубина посева будет составлять 6-8см.

Вместе с тем следует отметить очевидные недостатки данной бороны и в первую очередь не полное разрушение почвенной корки. Очевидно, цепь-каток не имеет постоянного контакта с поверхностью почвы. К тому же тяжелая цепь и тыльная сторона штыря активно воздействуют на почвенные агрегаты, снижая комковатость на 7% , с 59 до 52% , что практически равно критическо–му порогу ветроустойчивости. Так же после прохода данной бороны ее штыри оставляют в почве не заделанные рванные ямки, поэтому поверхность почвы иногда представляет собой « решето».

Пружинная борона БМЗ-24, предназначенная для равномерного распре–деления соломы по поверхности почвы, практически не разрушает почвенную корку, что является ее основным недостатком. По величине комковатости данное орудие находится на уровне игольчатой бороны – распыление состав–ляет 1%.

Качество ранневесеннего боронования почвы оказало существенное вли–яние на испарение влаги в допосевной период.

Таблица 2

Влияние весеннего боронования на запасы продуктивной влаги, мм

Варианты опыта	Перед боронованием	Перед посевом				Потери влаги
		0-20	20-50	50-100	0-100
Без боронования (контроль)	138	32	38	30	100	38
БИГ-З	138	28	40	60	128	10
БЦД-12	140	30	40	46	116	24
БМЗ-24	142	33	39	38	110	32
НСР05	6	–	–	–	4	–

Так, на контрольном варианте отказ от закрытия влаги за период в 30 дней (15. 04-15.05) приводит к испарению из метровой толщи 38 мм продуктивной влаги. Для этого варианта также характерны повышенные влагозапасы в верхнем 0-20 см слое-32 мм. Это указывает на то, что при наличии почвенной корки на поверхности почвы и постоянно усиливающейся трещиноватости происходит формирование активного фронта испарения. При этом наблюда–ется постоянный активный подток влаги из нижележащих горизонтов. На это указывает резкое снижение влаги во втором полуметре-30 мм.

Наиболее влагосберегающим в опыте оказался вариант с использованием игольчатой бороны БИГ-3. К посеву пшенице здесь удалось удержать запасы влаги на высоком уровне – 128 мм. При этом на поверхности почвы был создан мульчирующий покров, который хорошо защищает ее от испарения влаги. На отсутствие «фитиля» указывает влага, содержащаяся в слое 50-100 см – 60 мм, что в 2 раза больше чем на контроле. Потеря влаги на испарения здесь составила только 10 мм, что в 3,2 раза меньше чем на варианте без боронова–ния.

Борона БМЗ-24 не приспособлена для закрытия влаги и испаряла ее из метровой толще на уровне контроля-32 мм. По сравнению с игольчатой бороной запасы влаги перед посевом пшеницы были здесь на 16 мм меньше.

Борона БЦД–12 так же не выполняет своей функции , ее цепь «замазывает» поверхность почвы, особенно по небольшим понижениям, что со временем приводит к возникновению трещиноватости и усилению испарения. Поэтому на данном варианте потери влаги довольно значительны и составляют 24 мм, а ее запасы перед посевом в метровом слое снижаются до 116 мм и занимают промежуточное положение между БИГ-3 и БМЗ- 24. Следует все же отметить, что потери влаги на этом варианте за предпосевной период в 2,4 раза превышают вариант с игольчатой бороной, соответственно 24 и 10 мм.

Таким образом, проведенные исследования показали, что в степной зоне Костанайской области на южных среднесуглинистых черноземах при приме–нении технологии No-Til необходимо проводить ранневесеннее боронование для закрытия влаги. При наличии растительных остатков на поверхности поч–вы в количестве до 1,2 т/га для этой технологической операции следует приме–нять игольчатые бороны.

Литература:

1 Диверсификация и No-Till как основа перехода к плодосменным севооборотам / Рекомендации Костанайского НИИСХ.- Астана, 2011.- 47 с.

2 Система технологий и машин для возделывания сельскохозяйственных культур в условиях Северного Казахстана / ЦелинНИИМЭСХ АО «КазАгроИнновация».- Костанай, 2008.- 176 с.

3 Двуреченский В.И. Системы возделывания сельскохозяйственных культур с применением новых технологий и способов обработки почвы / В.И. Двуреченский – Костанай, 2014.- 68 с.