Агрофизические свойства почвы и урожайность ярового ячменя на фоне основной обработки
Автор: Гармашов В.М., Корнилов И.М., Нужная Н.А., Крячкова М.П., Говоров В.Н.
Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal
Рубрика: Сельскохозяйственные науки
Статья в выпуске: 10-1 (37), 2019 года.
Бесплатный доступ
В статье представлены результаты изменения плотности сложения, водного режима чернозема обыкновенного в зависимости от обработки почвы. Показано, что приемы основной обработки почвы под ячмень существенно не влияли на плотность сложения и находились в оптимальных пределах для возделывания этой культуры, изменяясь в течение вегетации в сторону увеличения от всходов к фазе колошения. Применение минимальной обработки и технологии No Till (нулевая) под ячмень в значительной степени (в 1,26 и 1,90 по обработкам без удобрений и в 1,21 и 2,01 раза на фоне удобрений) снижало уровень урожайности по отношению к отвальной обработке почвы (1,65т/га без удобрений и 3,20 т/га с применением удобрений на контроле).
Ячмень, водный режим, плотность, твердость, обработка, залежь
Короткий адрес: https://sciup.org/170185550
IDR: 170185550 | DOI: 10.24411/2500-1000-2019-11619
Текст научной статьи Агрофизические свойства почвы и урожайность ярового ячменя на фоне основной обработки
По данным Г.Н. Черкасова с соавторами оптимальная плотность сложения складывается на отвальной обработке почвы [1]. Я.Г. Керимов [2] отмечает, что при глубокой вспашке, по сравнению с другими способами обработки, улучшается водновоздушный режим почвы, уменьшается ее плотность и создаются более благоприятные условия для формирования мощной и глубоко проникающей корневой системы растений. Аналогичные результаты получены и в исследованиях В.В. Заболотских и Н.Г. Власенко [3]. О преимуществе вспашки над поверхностной обработкой по плотности сложения указывают в своей работе С.И. Смуров и др. [4]. Они отмечают, что наиболее рыхлая почва была по вспашке (плотность 1,0 г/см3). При чизеле-вании плотность почвы увеличивалась на 0,05 г/см3, а при культивации и без зяблевой обработки на 0,08 г/см3. По данным результатов исследований Н.В. Парахина и соавторов [5] приемы обработки почвы не оказали достоверного влияния на плотность сложения почвы.
В связи с тем, что по способам обработки почвы имеются противоречивые дан- ные практически по всем параметрам и по всем зонам страны, необходимо дальнейшее их изучение, или разработка новых способов обработки.
Материалы и методы исследования. В отделе адаптивно-ландшафтного земледелия в стационарных условиях изучаются различные системы (включая нулевую) обработки почвы в зернопропашном севообороте. В представленной статье, нами были проанализированы варианты обработки почвы под ячмень. Исследуемые варианты включали следующие системы и приемы основной обработки: 1-я система отвальной обработки почвы в севообороте, под ячмень вспашка на 20-22 см (контроль); 2-я система глубокой отвальной обработки почвы, под ячмень вспашка на 25-27 см; 3-я система мелкой отвальной обработки, под ячмень вспашка на 1416 см; 4-я система безотвальной обработки, под ячмень обработка чизелем на 14-16 см; 5-я система поверхностной обработки почвы, под ячмень обработка КПЭ-3,8 на 8-10 см; 6-я система «нулевой» обработки почвы (посев без обработки почвы). Общая технология возделывания культуры, за исключением приемов обработки почвы, была общепринятой в зоне.
Почва опытного участка – чернозем обыкновенный среднемощный тяжелосуглинистый со следующей агрохимической характеристикой пахотного слоя: содержание гумуса – 7,0-7,2%; общего азота – 0,4%; общего фосфора – 0,2%; общего калия – 1,7%; рН солевой вытяжки – 6,9; степень насыщенности основаниями – 96,2%.
Результаты и их обсуждение. Изучение плотности чернозема обыкновенного в течение вегетационного периода ячменя показало, что плотность сложения почвы при различных приемах основной обработки во все сроки определения находилась в диапазоне оптимальных значений для культуры. В слое почвы 0-30 см она варьировала от 1,03 (фаза всходов) до 1,11 (фаза колошения) к концу созревания культур она незначительно разуплотняется и составляет 1,05 г/см3. По вспашке на глубину 25-27 см плотность почвы изменялась от 1,00 (фаза всходов) до 1,05 г/см3 (фазы колошения и созревания). При поверхностной обработке почвы КПЭ-3,8 на глубину 8-10 см и нулевой обработках также не отмечено значительного уплотнения почвы и параметры ее показателей за весь период вегетации находились в пределах 1,04-1,16 г/см3.
На залежи плотность сложения была значительно ниже и составляла – 1,00 г/см3 (начало вегетации культуры) и 0,94 г/см3 (перед уборкой ячменя).
Как по срокам определения, так и в среднем за вегетационный период при ми-нимализации обработки почвы в слое 030 см не установлено устойчивой тенденции к увеличению плотности сложения. В целом за вегетацию ярового ячменя почва находилась в рыхлом состоянии на всех вариантах опыта, что не являлось ограничивающим фактором для получения урожайности культуры.
В условиях недостаточного увлажнения влажность почвы является одним из определяющих факторов при получении высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур.
Результаты исследований показали (табл. 1), что в начальный период развития ярового ячменя в верхнем горизонте почвы (0-10 см) влажность почвы на фоне различных приемов обработки изменялась незначительно и составила 7,7-10,7 мм, с максимальными значениями на варианте с безотвальной обработкой почвы на глубину 14-16 см. Однако относительно контроля вариация между обработками была менее значительной и составила от -1,7 по нулевой обработке, до +1,3 мм по безотвальной обработке на 14-16 см.
Таблица 1. Содержание доступной влаги в почве под посевами ячменя, мм (средняя за 2018-2019 гг.)
Фаза развития |
Слой почвы, см |
Система обработки почвы в севообороте |
Залежь |
НСР 05 |
||||
отвальная на 20-22 см |
отвальная на 14-16 см |
безотвальная на 14-16 см |
минимальная на 8-10 см |
нулевая |
||||
Всходы |
0-10 |
9,4 |
8,6 |
10,7 |
9,9 |
7,7 |
10,9 |
2,5 |
0-20 |
22,2 |
20,7 |
23,8 |
20,5 |
17,6 |
20,0 |
3,7 |
|
0-50 |
64,1 |
59,8 |
67,4 |
56,6 |
54,2 |
53,9 |
8,5 |
|
0-100 |
124,8 |
133,2 |
139,1 |
119,2 |
122,3 |
113,4 |
14,4 |
|
Колошение |
0-10 |
1,7 |
2,7 |
1,0 |
0,9 |
1,4 |
3,8 |
2,2 |
0-20 |
5,2 |
6,7 |
4,2 |
3,3 |
5,8 |
6,7 |
3,3 |
|
0-50 |
20,6 |
26,0 |
21,5 |
17,5 |
24,2 |
16,2 |
9,0 |
|
0-100 |
66,2 |
77,7 |
76,5 |
68,9 |
73,0 |
53,0 |
19,0 |
|
Созревание |
0-10 |
7,7 |
7,1 |
4,4 |
6,4 |
6,2 |
11,7 |
1,8 |
0-20 |
14,7 |
15,2 |
14,1 |
13,1 |
13,2 |
23,3 |
3,5 |
|
0-50 |
39,2 |
37,7 |
26,1 |
36,9 |
36,3 |
51,5 |
5,8 |
|
0-100 |
79,6 |
72,8 |
68,6 |
75,1 |
80,4 |
89,1 |
13,6 |
|
Среднее за вегетацию |
0-10 |
6,2 |
6,1 |
5,4 |
5,8 |
5,1 |
8,8 |
|
0-20 |
14,0 |
14,2 |
14,0 |
12,3 |
12,2 |
16,7 |
||
0-50 |
41,3 |
41,2 |
38,4 |
37,0 |
38,3 |
40,5 |
||
0-100 |
90,2 |
94,6 |
94,7 |
87,7 |
91,9 |
85,2 |
В метровом слое почвы наибольший запас продуктивной влаги в этот период отмечен также по безотвальной обработке на 14-16 см (139,1 мм), что на 14,3 мм или на 11,4% выше по отношению к контролю (124,8 мм). На варианте с нулевой обработкой запасы влаги были равнозначны с контролем и составили в этом горизонте 122,3 мм.
К средине вегетации культуры влажность почвы, на фоне различных систем обработки, в верхних слоях (0-10 и 020 см) отличалась незначительно. Так, вариация между обработками и контролем в первом случае составила от -0,8 мм на варианте с мелкой отвальной обработкой (вспашка на 14-16 см), до + 1,0 мм по глубокой вспашке на 25-27 см. В следующем горизонте 0-20 см эти различия были также незначительными и не превышали 2,0 мм.
В метровом горизонте в зависимости от систем обработки почвы содержание продуктивной влаги в фазе колошения составило 66,2-77,7 мм, с максимальной величиной на вариантах с отвальными обра- ботками (глубокой и мелкой вспашкой), соответственно, 77,7 и 76,5 мм, при запасах на контроле 66,2 мм и на косимой залежи – 53,0 мм.
Равнозначные показатели содержания продуктивной влаги в метровом слое почвы (79,6 и 80,4 мм) перед уборкой культуры были установлены, соответственно, на контроле и варианте без обработки и были на 5,6-13,8% выше остальных изучаемых вариантов обработки почвы и на 11,9% ниже, чем на косимой залежи.
Следует отметить, что расход продуктивной влаги от весенних ее запасов к уборке по вспашке на 20-22 см (контроль), минимальной и нулевой обработкам был примерно одинаков и составил, соответственно, 36,2; 36,9 и 34,0%. Однако наиболее эффективно она использовалась на контроле, так как на этом варианте получена более высокая урожайность (табл. 2), причем как на фоне удобрений, так и без них. Максимальный расход влаги (50,7% от начальных запасов) отмечен по системе безотвальной обработки почвы в севообороте.
Таблица 2. Урожайность ячменя в зависимости от обработки почвы и удобрений, т/га (среднее за 2018-2019 гг.)
Обработка (фактор А) |
Удобрение (фактор В) |
Средняя по фактору А НСР 05 = 0,21 |
||
б/уд-й |
N 60 Р 60 К 60 |
|||
НСР05: по факторам: а – 0,29; b – 0,38 |
т/га |
+ / - |
||
Вспашка – 20-22 см |
1,65 |
3,20 |
2,43 |
0,0 |
Вспашка – 25-27 см |
1,70 |
3,21 |
2,45 |
0,02 |
Вспашка – 14-16 см |
1,64 |
3,17 |
2,40 |
-0,03 |
Безотвальная – 14-16 см |
1,55 |
3,04 |
2,29 |
-0,14 |
Вспашка – 20-22 см |
1,64 |
3,25 |
2,44 |
0,01 |
Вспашка – 14-16 см |
1,55 |
3,05 |
2,30 |
-0,13 |
Безотвальная – 14-16 см |
1,44 |
2,95 |
2,19 |
-0,24 |
Минимальная – 10-12 см |
1,31 |
2,65 |
1,98 |
-0,45 |
Нулевая |
0,87 |
1,59 |
1,23 |
-1,20 |
Средняя по фактору В НСР 05 = 0,13 |
1,48 |
2,90 |
Результаты исследований показали, что в зависимости от систем обработки почвы урожайность ярового ячменя составила 0,87-1,70 т/га, с максимальным показателем на системе глубокой вспашки, однако по отношению к контролю прибавка урожайности культуры математически не доказуема (НСР05 = 0,29 т/га). Доказуемое снижение урожайности было установлено на минимальной обработке (на 0,34 т/га или на 20,6%) и на нулевой (на 0,78 т/га или на 47,3%). Внесение минеральных удобрений в дозе N60Р60К60 на фоне основной обработки почвы увеличивало уровень урожайности на 0,72-1,61 т/га по сравнению с вариантами без их внесения. Но при этом отмечалось и увеличение отклонений от вспашки: на варианте с ми- нимальной обработкой почвы снижение урожайности составило 0,55 т/га, а при прямом посеве – 1,61 т/га.
Выводы
-
1. Плотность сложения чернозема обыкновенного в течение всего вегетационного периода находилась в интервале оптимальных значений для возделывания ячменя, варьируя в пределах от 1,00 до 1,16 г/см3 и мало изменялась в зависимости от приемов и систем обработки почвы.
-
2. Как показали результаты исследований снижение интенсивности в обработке до определенного уровня (минимальная обработка почвы в севообороте – до 10 см и без обработки – No Till) привело к падению урожайности ярового ячменя на удобренном и неудобренном фонах, и эти снижения – доказуемы.
Список литературы Агрофизические свойства почвы и урожайность ярового ячменя на фоне основной обработки
- Черкасов Г.Н. Плодородие чернозема типичного при минимализации основной обработки / Г.Н. Черкасов, Е.В. Дубовик, Д.В. Дубовик, С.С. Казанцев // Земледелие. - 2011. - №5. - С. 18-19.
- Керимов Я.Г. Эффективность основной и предпосевной обработок почвы при возделывании озимой пшеницы // Земледелие. - 2011. - №7. - С. 28-30.
- Заболотских В.В. Влияние обработки почвы на урожайность гороха в условиях засушливой степи Северного Казахстана / В.В. Заболотских, Н.Г. Власенко // Земледелие. - 2012. - №6. - С. 31-33.
- Смуров С.И. Эффективность элементов технологии возделывания сои в Белгородской области / С.И. Смуров, Е.В. Дубенцов, Г.С. Агафонов // Земледелие. - 2011. - №7. - С. 36-38.
- Парахин Н.В. Влияние приемов агротехники на свойство почвы, продуктивность и качество зерна озимой пшеницы / Н.В. Парахин, А.Ф. Мельник, А.И. Золотухин // Земледелие. - 2011. - №5. - С. 27-28.