Тугуз Р.К., д.-р с.-х. наук, Мамсиров Н.И., канд. с.-х. наук

ФГБНУ «Адыгейский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», г. Майкоп

УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АГРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЛИТЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ

В статье приводятся результаты многолетних полевых исследований по изучению влияния различных способов обработки слитых выщелоченных черноземов (вспашка, 25-27 см, чизельная, 38-40 см, поверхностная, 10 см) на урожайность основных сельскохозяйственных культур их агрофизические свойства почвы, которые имеют весомую значимость для сельскохозяйственного производства рассматриваемой природно-климатической зоны.

Почва опытного участка – слитой чернозем, характеризующийся следующими показателями: содержание физической глины в слоях 0-22 и 22-57 см составляет 76,6 и 77,1; гумуса 4,7%; азота общего 0,33-0,27 и 0,21-0,18%; фосфора общего 0,17-0,11 и 0,15-0,11%. Сумма поглощенных оснований равна соответственно 40,3 и 39,0 мг/экв. на 100 г почвы, рН – 6,8.

Характерные черты структурно-агрегатного состава слитого чернозема следующие: 1) высокая доля комочков более 10,0 мм и незначительное содержание меньше 0,25 мм (не превышает 4%, а в основном находится в интервале от полутора до десятых долей процента); 2) резкое уменьшение с глубиной взятия образца доли агрономически ценной фракции от 0,25 до 10,0 мм при практическом отсутствии различий в водопрочности структуры – доля глыбистой фракции (>10 мм) в слоях 15-25 см и 30-40 см в среднем соответственно в 2,1 и 2,3 раза больше; 3) высокая водопрочность почвенной структуры.

Способы основной обработки почвы, если судить по усредненным значениям в разрезе каждого из исследуемых слоев 40-сантиметровой толщи почвы, не оказали на агрегатный состав существенного влияния – различия от их проведения в слоях почвы 0-10 см, 15-25 см и 30-40 см не превысили соответственно 3,7%, 4,2 и 6,6 %.

Соотношение структурных агрегатов значительно варьировало по годам, что связано с увеличением доли глыбистой фракции при обработке влажной почвы. В этом плане показателен тот факт, что наименьшее значение агрономически ценных отдельностей отмечена в слое 30-40 см при глубокой чизельной обработке под все культуры.

Следует отметить, что резкое увеличение глыбистой фракции наблюдается во всех случаях (определяется не только основной обработкой) механического воздействия (уход за посевами, допосевная и послеуборочная обработки) на почву, не достигшую физической спелости. Более частые обработки верхнего слоя почвы в сочетании с периодическим увлажнением и иссушением обусловили размах варьирования его структуры в пределах 25-30%, в то время как в глубоких слоях он не превысил 20%.

Усредненные по годам величины плотности почвы оказались практически одинаковыми при всех способах основной обработки почвы. Различия по слоям 0-10 см и 15-25 см не превысили 0,06 г/см³, а в слое 30-40 см – 0,07 г/см³. Обнаружено некоторое увеличение плотности почвы с глубиной отбора образцов – в среднем на 0,18 г/см³ и 0,21 г/см³ соответственно в слоях 15-25 см и 30-40 см. величины плотности не были критическими даже с учетом ее колебаний по годам. Наибольшие значения в связи с обработкой физически не спелой почвы составили 1,30 г/см³ в слое 15-25 см при вспашке и 1,37 г/см³ при чизельной обработке в слое 30-40 см. Наименьший размах колебаний по годам в средней и нижней частях исследуемой толщи почвы отмечен при поверхностной обработке, где она не подвергалась воздействию и находилась в состоянии, близкой к равновесному.

Значительная дифференциация агрофизических свойств слитого чернозема в связи с глубиной, отрицательно сказалась на формировании густоты культурных растений. Полевая всхожесть в среднем за годы исследований оказалась низкой, а при отсутствии осадков в до- и послепосевной периоды она была около 50% у кукурузы и не превышала 70% у подсолнечника. Причиной этому быстрое пересыхание рыхлого (следствие сочетания низкой плотности со сравнительно высокой глыбистостью) посевного слоя из-за перемещения из него воды вниз по градиенту плотности, а также испарения вследствие большой общей и некапиллярной пористости. Варьирование полевой всхожести по годам было тесно связано как с агрофизическими показателями (интегрированными в сложении почвы), так и с погодными условиями отдельных лет. Меньшие колебания полевой всхожести и несколько большее среднее значение обнаружились при поверхностной обработке. Объясняется это отсутствием отрицательного воздействия на агрофизическое состояние нижележащих слоев и несколько большей плотностью посевного слоя.

Уменьшение густоты стояния растений к уборке также в первую очередь связано с агрофизическими причинами, так как влияние вредителей и болезней было практически малозаметным. Большей указанная убыль была во влажные годы, то есть ее нельзя списать на имеющий место факт гибели вследствие проигрыша в конкуренции за влагу поздно взошедших растений. Мы склонны объяснять ее за счет эффекта аналогичного вымоканию – задержка в опускании гравитационной воды после обильных осадков, приводящего к нарушению физиологических и биохимических процессов в отдельных зонах расположения корневой системы. Вследствие этого сильнее ослабленные растения проигрывают в конкуренции за воду и питательные вещества, что в последствии является причиной их естественного отхода. Косвенные доказательства такого объяснения следующие: 1) перерасхода воды на создание урожая, судя по коэффициентам водопотребления, не было; 2) обнаружение в отдельные годы прослоек почвы с объемной влажностью, близкой к общей пористости; 3) после выпадения за короткий период (1-3 дня) более 50-60 мм осадков, верхний слой слитого чернозема можно обрабатывать (по визуальным наблюдениям) не раньше, чем через 5-7 дней; 4) изреживание озимой пшеницы в период от всходов до возобновления вегетации, несмотря на мягкие зимы в условиях республики и высокую морозостойкость возделываемых в опыте сортов.

Достоверное положительное влияние на урожайность (табл.) подсолнечника поверхностной обработки отмечено при сравнительно небольшой засоренности в 2009 г., а в 2013 г. преимущество было за вспашкой в связи с обилием сорной растительности. В остальные годы различия были в пределах ошибки опыта, что и обусловило практически одинаковую среднюю урожайность.

Таблица. Урожайность основных сельскохозяйственных культур зоны в зависимости от способов основной обработки почвы, ц/га (ср.за 2007-2013 гг.)

Культура	Урожайность по видам обработки, ц/га						НСР05 ц/га
	вспашка, 25-27 см		чизельная, 38-40 см		поверхностная, 10 см
	средняя	диапазон по годам	средняя	диапазон по годам	средняя	диапазон по годам
Подсолнечник	19,7	16,6-21,5	19,4	16,2-22,0	19,3	15,9-21,7	1,7-2,3
Кукуруза на силос	216,9	168,0-229,8	226,6	166,1-231,0	209,3	162,2-217,0	22,6-31,6
Озимая пшеница	41,8	37,5-52,0	41,6	34,7-51,1	44,9	40,4-54,0	3,4-5,2

Наибольшая урожайность кукурузы на силос достигнута по глубокой безотвальной обработке, наименьшая – по поверхностной, но во все годы исследований различия не превышали наименьшей существенной разности. Большая урожайность озимой пшеницы по поверхностной обработке наблюдалась практически ежегодно, но статистически доказуемой была 3 раза.

Таким образом, по влиянию на агрофизические свойства почвы особых различий между ними не выявлено, а отрицательный эффект от их несвоевременного применения проявляется не в распылении (характерно для малогумусных почв легкого гранулометрического состава), а в увеличении глыбистости, если влажность почвы ко времени обработки выше интервала, соответствующего физической спелости, что затрудняет установление нормы высева семян на конечную густоту (обязательная составляющая интенсивных ресурсосберегающих технологий). Поверхностная обработка несколько улучшает сложение посевного слоя и не оказывает отрицательного влияния на среднюю и нижнюю части пахотного слоя, но периодическое разрыхление последних не обеспечивается при ее постоянном применении, что усугубляется низкой противосорняковой эффективностью.