Обработка почвы является важнейшим средством регулирования почвенных режимов, влагообеспеченности растений, борьбы с сорняками, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур. На её долю приходится значительная часть трудовых и энергетических затрат. Поиск путей их сокращения является актуальной темой опытной работы в земледелии.
Поэтому наши исследования были направлены на рассмотрение методологических подходов и решение вышеперечисленных задач и проблем, исходя из принципов системности, альтернативности, энергосбережения, соответствия современного земледелия новым производственным отношениям в оптимальной системе природопользования.
В наши задачи входило проведение сравнительной технологической и экономической оценки изучаемых систем обработки почвы с использованием комбинированных агрегатов, позволяющих создать благоприятные условия для перехода на ресурсосберегающие технологии в современных адаптивно-ландшафтных системах земледелия.
Многофакторный опыт был заложен в 2004 году в плакорно-равнинном типе агроландшафта по чистому и сидеральному пару. Исследования проводили в зернопаровом севообороте (чистый пар, озимая пшеница, яровая пшеница, горох, озимая пшеница, ячмень). Изучали эффективность отвальной, комбинированной, минимальной и нулевой систем обработки почвы.
Отвальная система включала в себя вспашку на 20-22 см в чистом пару, под яровую пшеницу и ячмень, под горох вспашку на 25 см. Комбинированная — безотвальную обработку на 20-22 см в чистом пару, под яровую пшеницу и ячмень; под горох вспашку на 25 см и поверхностную обработку в занятом пару. Минимальная — мелкую мульчирующую обработку почвы осенью и весной под все культуры комбинированными агрегатами КПИР-3,6, ОПО-4,25. «Нулевая» — без обработки, прямой посев.
За контроль в опытах была принята отвальная система основной обработки почвы. Предпосевная и послепосевная обработка почвы на вариантах отвальной и комбинированной обработки состояла из предпосевной культивации на глубину заделки семян (КПС-4,0) и послепосевного прикатывания почвы (ЗККШ-6А). Посев проводили сеялкой СЗ-3,6. На вариантах минимальной и нулевой обработки предпосевную культивацию, посев и прикатывание проводили одновременно сеялкой АУП-18,05.
Наши наблюдения за физическим состоянием почвы дали возможность выявить влияние различных обработок на плотность сложения и структурные качества её пахотного слоя. Чернозёмы лесостепи Поволжья по генетическим особенностям обладают хорошей структурностью, поэтому интенсивность структурообразования почвы не имела существенных различий по содержанию структурных комочков в пахотном слое как на ежегодной вспашке, минимальной обработке, так и на варианте, где обработка почвы отсутствовала.
Содержание в почве не менее 40 % водопрочных агрегатов – это диагностический признак теоретического обоснования возможности минимальных и нулевых обработок. В наших исследованиях при различных способах обработки количество водопрочных агрегатов было высоким и не опускалось ниже 74 %, поэтому на всех изучаемых вариантах обработки почвы их величины были в оптимальных пределах (таблица 1).
При минимальной и нулевой системах основной обработки почвы отрицательных изменений не происходило, напротив, наблюдалась тенденция улучшения структуры почвы и повышения водопрочности агрегатов. Отсутствие осенней обработки почвы в пожнивный период за счет меньшего распыления обрабатываемого слоя, сохранения остаточной влаги обеспечивало увеличение количества водопрочных агрегатов на 1,9-2,6 % и удерживало биологическую активность почвы на уровне вспашки.
Высокое содержание структурных агрегатов способствовало незначительному изменению объёмной массы почвы к началу вегетации изучаемых культур под действием разных способов и глубин обработки. В зернопаровом севообороте при мелкой и нулевой обработке плотность сложения была выше, чем оптимальная, только под горохом, а для остальных культур она не превышала оптимальных величин, но длительная нулевая обработка приводила на 4-5-й год к переуплотнению почвы.
С учётом этих данных можно сделать заключение, что нельзя допускать нулевую обработку чернозёмов под все культуры севооборота. При определенных условиях её можно практиковать под озимые и яровые зерновые культуры в течение 2-3 лет, а под горох в целях оптимизации плотности сложения необходимы глубокие обработки.
Положительное сороочищающее последействие чистого пара продолжалось до замыкающей культуры севооборота (ячменя). Поэтому сорняков было практически одинаковое количество на вспашке, комбинированной, минимальной и даже нулевой обработках при условии своевременного и качественного выполнения всех полевых работ и фоновой обработки посевов гербицидами.
В посевах яровой пшеницы общее количество сорных растений по вариантам обработки варьировало от 22,0 до 25,8 шт./м2, при воздушно — сухой массе — 27,1-32,4 г/м2. На вариантах мелкой и нулевой обработки засорённость не возрастала, сорняки располагались, как правило, в нижнем ярусе, что, безусловно, связано с лучшими предшественниками для культур парового звена севооборота.
Видовой состав сорного компонента был представлен в большей степени малолетними видами, численность которых составила 76 % от общего числа сорняков, доля многолетних видов не превышала 24 %. Наблюдения за засорённостью посевов гороха показали, что численность однолетних сорняков снижалась до 58 %, а общая засорённость повышалась по численности — на 27 %, по массе сорняков — более чем в 2 раза.
Общая засорённость посевов гороха при отвальной и комбинированной обработках была практически одинаковой. Мелкая и нулевая обработки приводили к большему засорению посевов, чем глубокие обработки, по численности — на 8-9%, по массе — на 10-18 %. В посевах гороха проявились наибольшие различия по интенсивности нарастания биомассы многолетних сорняков на беспахотных обработках почвы и вспашке в пользу последнего варианта.
Несмотря на меньшее число многолетних сорняков на беспахотных вариантах, они были более развитыми. По вспашке на 25 см была отмечена меньшая вегетативная масса 1 многолетнего сорного растения, в среднем она составляла 2,74 г/м2, по безотвальной обработке на ту же глубину — 2,81 г/м2, по минимальной — 3,83 г/м2, а при отказе от зяблевой обработки — 3,98 г/м2.
Следует отметить, что эффективность различных систем обработки почвы в борьбе с сорняками зависела от погодных условий. В умеренно засушливые и сухие годы менее засорены были посевы на варианте с нулевой обработкой, во влажные, наоборот, на вспашке. Это явление объясняется разным распределением семян сорняков в пахотном слое и способностью их прорастать в основном близко от поверхности почвы.
При нулевой обработке семян сорняков было больше в поверхностном слое, они интенсивно прорастали при выпадении даже небольших дождей и таким образом в большей степени засоряли посевы, чем при вспашке. В сухие годы без дождей поверхностный слой почвы быстро высыхал. Семена, расположенные в нём, не прорастали, а на вспашке они прорастали в более глубоких слоях, где влага была, и часть из них достигала поверхности, увеличивая таким образом их количество.
Лесостепь Среднего Поволжья, где проводились исследования, расположена в зоне неустойчивого увлажнения, где наличие продуктивной влаги в почве в преобладающем большинстве лет является фактором, определяющим урожайность полевых культур. Под посевами яровой пшеницы при ресурсосберегающих технологиях с безотвальной мелкой и нулевой обработкой почвы благодаря лучшему накоплению снега весенние запасы продуктивной влаги не снижались по сравнению с традиционной вспашкой. Напротив, эти обработки обеспечивали увеличение запаса продуктивной влаги перед посевом, в пахотном слое почвы на 8-11 %, в метровом — на 3-12 %.
Под посевами гороха наиболее эффективной по улучшению водного режима почвы весной была комбинированная разноглубинная система основной обработки почвы, которая увеличивала запасы продуктивной влаги по отношению к контролю на 4-9 %, эти различия положительно сказались на полевой всхожести семян и состоянии всходов гороха.
В пахотном слое почвы на ресурсосберегающих вариантах запасы влаги составили 36,2-37,5 мм, на контроле 36,5 мм. К уборке урожая запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы уменьшились в среднем в 3 раза по сравнению с весенними. Разница между глубокими и мелкой обработкой сглаживалась, а на нулевой её содержалось несколько больше, чем на вспашке.
Урожай на этом варианте был на уровне вспашки, а влага на его формирование расходовалась экономнее. Это объясняется изменением механизма испарения в связи с уменьшением воды в почве и разным строением пахотного слоя по вариантам обработки. Чем плотнее почва, тем меньше воздухообмен и меньше расход воды на испарение.
Поэтому в сухое и жаркое время года при влажности ВРК (которая равна примерно 70 % от НВ на чернозёмных почвах) мелкие и нулевые обработки, где плотность почвы выше, способствуют лучшему сохранению влаги, уменьшая её испарение. Кроме того, на этих вариантах мульча из растительных остатков почвы сберегала почвенную влагу от интенсивного испарения и сохраняла её на весь вегетационный период изучаемых в опыте культур.
Преимущество в накоплении влаги под яровой пшеницей при мелкой и нулевой обработке способствовало повышению урожая на 0,15-0,12 т/га по сравнению с традиционной вспашкой (таблица 2). По мере удаления культуры от чистого пара преимущество отвальной обработки перед нулевой возрастало. Урожайность третьей культуры зернопарового севооборота (гороха) на варианте с нулевой обработкой снижалась на 0,09 т/га по сравнению с контролем. На варианте с мелкой обработкой было получено практически одинаковое количество зерна гороха по сравнению с ежегодной вспашкой.
Главными причинами снижения урожайности сельскохозяйственных культур при исключении механических осенних обработок в полевых севооборотах являлись увеличение засорённости посевов сорняками и некоторое уплотнение пахотного слоя почвы. Все остальные факторы плодородия почвы не имели существенных отличий, поэтому и различия по действию способов обработки почвы на урожайность были небольшими.
Таким образом, в чернозёмной лесостепи на полях, свободных от сорняков, при условии применения в севообороте эффективных химических средств защиты растений, возможна замена вспашки мелкой и нулевой обработкой. Незначительное снижение урожайности гороха на ресурсосберегающих вариантах компенсируется снижением затрат на обработку почвы, что приводит к увеличению прибыли с гектара пашни и рентабельности производства.
Новые технологии возделывания сельскохозяйственных культур с минимальными обработками снижают расход топлива в 1,5-2 раза против базовой, обеспечивают рост рентабельности на 16 %, сокращают в 3-4 раза количество технологических операций при основной обработке почвы и посеве, снижают в 2-3 раза потребность в технике, обеспечивают большую экономию прямых производственных затрат.
Кузина Е.В.
ФГБНУ «Ульяновский научно-исследовательский
институт сельского хозяйства»
"Нивы России" №7 (140) август 2016
.gif)
.gif)
Нет комментариев. Ваш будет первым!