УДК 631

УДК 631.586:633.11”324”:631.8

ПИТАТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПО МИНИМАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ НА БОГАРЕ ЮГО-ВОСТОКА КАЗАХСТАНА

Киреев А.К., доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик АСХН РК

Казахский научно-исследовательский институт земледелия и растениеводства, Алматы, Казахстан, E-mail: kazniizr@mail.ru

Аннотация

Минимальная плоскорезная почвы, по сравнению с традиционной отвальной вспашкой, изменяет условия азотного и фосфорного питания растений: в частности, она приводит к снижению обеспеченности почвы нитратами и некоторому повышению содержания подвижного фосфора. Установлена эффективность поверхностного способа внесения навоза в паровое поле, что по сравнению с традиционным способом – глубокой заделкой в пахотный слой – создаёт условия для сохранения влаги в почве, закрепления азота и снижения его потерь из почвы.

Ключевые слова: богара, минимализация, вспашка, плоскорезная обработка, нитраты, подвижный фосфор, навоз, солома.

I. Введение. В последние годы все большее распространение наряду с традиционными, получают почвозащитные системы земледелия, включающие различные менее затратные и более экономичные приемы обработки почвы. При этом выбор оптимальных способов обработки почвы лежит в широком диапазоне возможных решений – от традиционных до нулевых через множество вариантов безотвальных плоскорезных, отвальных обработок и их комбинаций в зависимости от агроэкологических условий, биологических особенностей культур и уровней интенсификации. Как отмечает В.И.Кирюшин [1] минимальная и особенно нулевая обработка – это элемент интенсивных агротехнологий, возможных при достаточной обеспеченности удобрениями, гербицидами в оптимальных севооборотах, при высокой культуре земледелия.

Петрова О.Н. [2] считает, что выбор способов и глубины обработки почвы должен основываться на биологических критериях, в том числе с учетом трансформации поступающих в почву растительных остатков и соломы, а также круговорота азота и других элементов питания. Шевченко С.Н. и Корчагин В.А. [3] утверждают, что прямой посев коренным образом меняет условия возделывания растений, поэтому его эффективность зависит от строгого выполнения обязательных элементов и, в первую очередь, создания условий оптимального питания растений внесением азотных удобрений. Поэтому при разработке рекомендаций по применению удобрений необходимо учитывать направленность почвенных процессов и особенности питательного режима при различных способах обработки почвы.

При почвозащитных системах обработки почвы с сокращением глубины, и частоты обработок, совмещении технологических операций по предпосевной обработке и посеву, снижаются темпы разложения гумуса, что приводит к ослаблению процессов минерализации азота и усилению дефицита его подвижных форм в почве.

II. Постановка задачи. Цель исследований: установить особенности азотного и фосфорного режима почвы при минимализации обработки светло-каштановой почвы на полуобеспеченной богаре юго-востока Казахстана в зависимости от приемов обработки почвы, внесения минеральных удобрений, навоза и соломы.

Метод исследований – постановка стационарного полевого опыта. Лабораторный анализ почвенных образцов на содержание нитратов и подвижного фосфора.

III. Результаты

На юго-востоке Казахстана в условиях полуобеспеченной осадками богары, по данным Казахского НИИ земледелия и растениеводства, применение плоскорезных обработок привело к изменению как азотного, так и фосфатного режимов светло-каштановых почв. Так, если по чистому пару при традиционной отвальной вспашке содержание нитратов в пахотном слое составляло 55,3 мг/кг почвы, при глубокой плоскорезной обработке содержание их уменьшилось на 5,7 мг/кг, или на 10,3%. При мелкой плоскорезной обработке снижение содержания нитратов было более существенным. Количество их в пахотном слое уменьшилось на 12,4 мг/кг, или на 22,4%, то есть степень обеспеченности почв из категории средней перешла в категорию низкой (таблица 1).

Таблица 1 - Содержание нитратов в слое почвы 0-30 см в зависимости от предшественника и приемов основной обработки почвы на светло-каштановых почвах, мг/кг почвы

Приемы обработки	Предшественник
	пар чистый				овес+горох
	горизонт, см				горизонт, см
	0-10	10-20	20-30	0-30	0-10	10-20	20-30	0-30
Вспашка на 25-27 см	66,8	56,6	42,6	55,3	24,4	21,1	17,8	21,1
Плоскорезная обработка на 25-27 см	57,8	40,5	50,5	49,6	20,8	18,8	19,3	19,6
Плоскорезная обработка на 10-12 см	55,5	38,1	35,3	42,9	20,8	18,8	17,0	18,9

В беспаровом севообороте, где в качестве предшественника озимой пшеницы высевалась горохоовсяная смесь, содержание нитратов характеризовалось низкой степенью обеспеченности при всех способах обработки почвы. Применение плоскорезных обработок в этом случае привело к снижению содержания нитратов в почве, соответственно на 1,5-2,2 мг/кг, или на 7,1-10,4% по сравнению с отвальной вспашкой. Таким образом, как в чистом пару, так и в беспаровом севообороте с переходом от традиционной отвальной вспашки на плоскорезные обработки почвы наблюдалось ухудшение азотного режима светло-каштановых почв, которое необходимо компенсировать дополнительным внесением азотных удобрений.

Аналогичное отмечают Е.Ш.Шаханов и Н.С.Ющенко [4] в условиях Центрального Казахстана. По их данным замена механических обработок пара химическими не оказывала отрицательного влияния на величину урожая, как первой, так и последующих культур севооборота благодаря лучшему накоплению влаги и уничтожению сорной растительности. При этом растения яровой пшеницы, возделываемые по нулевой технологии подготовки пара, испытывали недостаток в азотном питании из-за снижения нитрификационной активности почвы.

Фосфатный режим почв при плоскорезных обработках также подвержен изменениям в сравнении с традиционной отвальной вспашкой. Если при традиционной отвальной вспашке содержание подвижного фосфора по чистому пару составляло 17,8 мг/кг почвы, то при проведении мелкой плоскорезной обработки оно увеличилось по чистому пару соответственно на 1,9 мг/кг, или на 10,6%. В севообороте с посевом горохоовсяной смеси при глубокой плоскорезной обработке содержание подвижного фосфора по сравнению с отвальной вспашкой увеличилось на 2,5, при мелкой на 4,0 мг/кг почвы, или на 25,0-40,0%. (таблица 2).

Таблица 2– Содержание подвижного фосфора в слое почвы 0-30 см в зависимости от предшественника и приемов основной обработки почвы, мг/кг, почвы

Приемы обработки	Предшественник
	пар чистый				овес+горох
	горизонт, см				горизонт, см
	0-10	10-20	20-30	0-30	0-10	10-20	20-30	0-30
Вспашка на 25-27 см	20,0	21,2	12,4	17,8	12,7	8,9	8,5	10,0
Плоскорезная обработка на 25-27 см	24,3	16,8	12,9	18,0	13,4	14,1	9,9	12,5
Плоскорезная обработка на 10-12 см	26,3	18,7	14,3	19,7	21,9	11,4	8,7	14,0

Полученные данные свидетельствуют о повышении уровня обеспеченности почв подвижным фосфором при плоскорезных обработках, причиной чего, по мнению большинства исследователей, является большая подверженность обрабатываемого слоя почвы, в особенности при мелких обработках, процессам увлажнения и высушивания, действию солнечной радиации и формированию большей массы корней. Улучшение фосфатного режима почв при проведении плоскорезных обработок позволяет несколько снизить дозы применяемых фосфорных удобрений.

На светло-каштановых почвах в условиях полуобеспеченной осадками богары урожайность зерна озимой пшеницы, возделываемой по пару, при традиционной отвальной вспашке в среднем за 2003-2008 гг. составила 28,8 ц/га. Внесение удобрений привело к существенному повышению прибавок урожая, как при традиционных отвальных, так и при плоскорезных обработках почвы (таблица 3).

На фоне отвальной вспашки внесение удобрений (N₃₀ P₃₀) обеспечило получение дополнительно 2,3 ц/га зерна при окупаемости каждого килограмма питательных веществ удобрений 3,8 килограммами зерна. С увеличением дозы удобрения N₆₀P₆₀ прибавка урожайности на фоне отвальной вспашки возросла, но окупаемость удобрений снизилась от 3,8 до 2,5 кг/кг, или на 34,2%.

Таблица 3 - Эффективность удобрений в зависимости от приемов основной обработки почвы при возделывании озимой пшеницы по чистому пару на светло-каштановых почвах (2003-2008 гг.)

Вариант	Урожайность зерна, ц/га			Прибавка от обработки, ц/га		Прибавка от обработки и удобрений, ц/га
Вариант	В-25-27	П-25-27	П-10-12	П-25-27	П-10-12	П-25-27	П-10-12
Без удобрений	28,8	29,1	29,9	0,3	1,1	0,3	1,1
N₃₀ P₃₀	31.1	31.8	31.7	0.7	0.6	3.0	2.9
N₆₀P₆₀	31,8	32,2	32,4	0,4	0,6	3,4	3,6
Навоз 30 т/га	33,8	35,6	34,2	1,8	0,4	6,8	5,4
Солома факт. ур.	30,9	31,4	32,3	0,5	1,4	2,6	3,5

Примечание: В-вспашка плугом, П- плоскорезная обработка культиватором – плоскорезом

Плоскорезные обработки особенно эффективны на фоне применения удобрений. Если прибавка урожая от глубокой плоскорезной обработки составила 0,3 ц/га, от мелкой – 1,1 ц/га, то прибавка от сочетания плоскорезной обработки и удобрений составила соответственно 3,0-3,4 и 2,9-3,6 ц/га. Применение удобрений было особенно эффективным при сочетании их с мелкой плоскорезной обработкой, при котором прибавка урожайности зерна возросла на 20% по сравнению с отвальной вспашкой. Окупаемость двойной дозы удобрений при мелкой плоскорезной обработке составила 2,7 кг/кг, при одинарной – 3,0, т.е. эффективность применяемых удобрений уменьшилась незначительно, всего на 10%, тогда как при удвоении дозы удобрений на фоне отвальной вспашки окупаемость их снизилась на 34.2%. .

При возделывании зерновых культур в условиях богары, как показали наши исследования, эффективно внесение органических удобрений. Органические удобрения способствуют улучшению агрохимических показателей, агрофизических, биологических, химических и физико-химических свойств почвы. При внесении минеральных и органических удобрений в эквивалентных количествах в большинстве случаев они равноценны.

Основным видом органических удобрений на юго-востоке республики является навоз. Навоз – ценное органическое удобрение, которое содержит все необходимые для растений питательные вещества и поэтому применение его является важным фактором повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. Традиционно навоз рекомендуется вносить в паровое поле с заделкой плугом на глубину 28-30 см.

В последние годы нами изучалась эффективность поверхностного способа внесения навоза при плоскорезных обработках почвы в условиях богары юго-востока Казахстана. Как показали полученные данные, поверхностное внесение навоза при минимальных обработках почвы является перспективным. При минимальной системе обработок наряду с источником питательных веществ, проявляется положительная мульчирующая роль навоза. Мульча, затеняя поверхность почвы, предохраняет ее от высыхания и перегрева, создает условия закрепления азота и снижения потерь его из почвы.

Таким образом, проведенными в последние годы исследованиями установлено преимущество поверхностного внесения навоза с последующей обработкой плоскорезными орудиями. Для более равномерного распределения навоза в верхнем (0-5 см) слое почвы и создания мульчирующего слоя проводится обработка игольчатыми боронами при активном расположении зубьев. Если прибавка урожайности зерна от внесения навоза при традиционной отвальной вспашке составила 5,0 ц/га, то при плоскорезных обработках 6,5-4,3 ц/га, то есть эффективность навоза выше при сочетании его с плоскорезными обработками. Поэтому на богарных землях рекомендуется внесение 30 т/га навоза в паровое поле зернопарового севооборота. Способ внесения – поверхностный, разбросной с последующей обработкой соответствующими орудиями.

Важным приемом повышения плодородия почв в условиях богары является оставление на поле измельченной соломы. Наряду с пополнением запасов органического вещества и питательных элементов в почве солома выполняет мульчирующую и влагонакопительную роль. Мульчирующий эффект соломы значительно возрастает в засушливые годы. Поэтому на богарных землях юго-востока республики в целях устойчивого повышения урожайности зерновых культур и ослабления действия неблагоприятных погодных явлений рекомендуется при уборке зерновых культур оставление на полях соломы в измельченном виде с добавлением 8-10 кг действующего вещества азота на тонну соломы, что позволит получать дополнительный сбор зерна в последующие годы.

IV. Выводы.

1. При минимальной плоскорезной обработке светло-каштановой почвы наблюдается снижение содержания нитратов в почве.

2. Эффективность минимальной плоскорезной обработки повышается на фоне применения минеральных удобрений, при этом урожайность озимой пшеницы повыщается на 20% по сравнению с отвальной вспашкой.

3. Минимальная плоскорезная обработка способствует некоторому повышению уровня обеспеченности почв подвижным фосфором, что позволяет несколько снизить дозы применяемых удобрений.

4. На богарных землях юго-востока Казахстана перспективным приёмом повышения эффективности чистого пара является внесение навоза в дозе 30 т/га. Впервые установлена эффективность поверхностного способа внесения его в паровое поле, что, наряду с сохранностью влаги, создаёт условия для закрепления азота и снижения потерь его из почвы.

5. Оставление при уборке измельчённой соломы на поверхности полей, наряду с пополнением запасов органического вещества и питательных элементов в почве, выполняет мульчирующую и влагонакопительную роль, что имеет большое значение в улучшении водного режима почвы в богарном земледелии.

Литература

1.Кирюшин В.И. Минимализация обработки почвы: перспективы и противоречия // Земледелие. – 2006. - №6. – С. 12-14.

2.Петрова О.Н. Ресурсосбережение в земледелии // Земледелие. – 2008. - №4. – С. 7-9.

3.Шевченко С.Н., Корчагин В.А. Ресурсосберегающие технологии обработки почвы на черноземах Среднего Поволжья // Земледелие. – 2008. - №3. – С. 26-27.

4.Шаханов Е.Ш., Ющенко Н.С. Ресурсосберегающие технологии возделывания зерновых культур в условиях Центрального Казахстана // От зональной почвозащитной системы земледелия к адаптивно-ландшафтной Сб. научных трудов международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика ВАСХНИЛ А.И.Бараева. Алматы. – 2008. – С. 13-18.