Твердость почвы и урожайность ярового ячменя на фоне основной обработки и минеральных удобрений

Среди ученых нет единого мнения по влиянию основной обработки на уровень урожайности сельскохозяйственных культур. Одни из них утверждают, что по отвальной обработке почвы урожай выше по отношению к минимальной обработке почвы. Такие результаты получены в работах Аденьяева [1], Федорова [2], Филимонова [3], Туманяна [4]. Другие, напротив, отмечают увеличение урожайности при использовании приемов минимализации обработки почвы. Так в исследованиях Яковлева и Лынова [5] урожайность яровой пшеницы после многолетних трав по вспашке составила 18 ц/га, а после обработки дискатором – 32 ц/га. Аналогичные данные приводят и другие исследователи (Кравченко, Тронева, 2011).

Методика и материалы исследования. Полевые исследования проводились в стационарном опыте НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева в 2018-2019 гг. 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%.

Схема стационарного опыта включала следующие варианты обработки почвы:

• 1)    вспашка на глубину 20-22 см (контроль);

• 2)    вспашка на глубину 25-27 см;

• 3)    вспашка на глубину 14-16 см;

• 4)    безотвальная обработка почвы на глубину 14-16 см;

• 5)    поверхностная обработка на 10-12 см;7) нулевая обработка почвы по технологии No-till.

Обработки почвы изучались на удобренном (N 60 P 60 K 60 ) и неудобренном фонах.

Опыт заложен в трехкратной повторности. Размещение повторений и делянок систематическое. Площадь делянок первого порядка (обработка почвы) – 240 м2 (40 х 6 м), делянок второго порядка (удобрение) – 120 м2 (20 х 6 м). Учетная площадь делянки – 80 м2 (20 м х 4 м).

Агротехника возделывания культуры на вариантах с основной обработкой почвы осуществлялась по общепринятой для зоны технологии, а на варианте без обработки – по технологии прямого посева. Урожайность культуры учитывали путем прямого обмолота зерна комбайном Сампо-500, с последующим взвешиванием.

Результаты исследований . Высокая твёрдость почвы часто снижает всхожесть семян, оказывает механическое сопротивление развивающийся корневой системе растений, влияет на их развитие, изменяя водный, воздушный и тепловой режимы почвы.

Результаты исследований твердости почвы в посевах ячменя в фазе всходов показали (табл. 1), что в начальный период развития ярового ячменя по классифика- ции Н.А. Качинского в слоях 0-5 и 5-10 см на вариантах с отвальной и безотвальной обработками почвы она была рыхлой. В тоже время на вариантах поверхностной и нулевой обработка почвы, а также на залежи в горизонте 5-10 см отмечалось ее увеличение относительно контроля (11,3 кг/см2) на 48,7-109,7%

Результаты исследований показали, что по отвальным и безотвальной обработкам увеличение твердости почвы по всему профилю (0-25 см) идет постепенно, а по поверхностной и нулевой обработкам, как и на залежи, она резко возрастает к нижнему горизонту и в этот период в некоторых случаях достигает критических значений.

Таблица 1. Твердость почвы в зависимости от систем обработки почвы в период вегетации ячменя в слое 0-25 см, кг/см2 (в среднем за два года)

В фазе колошения ярового ячменя ощущался недостаток влаги, поэтому твердость почвы на всех вариантах, начиная с горизонта 5-10 см, резко возрастала по отношению к слою 0-5 см в 1,3-2,7 раза. При этом следует отметить, что на косимой залежи показатели твердости в этих горизонтах были равнозначны (17,5 кг/см2).

В целом по горизонту 0-25 см твердость почвы в посевах ярового ячменя в зависимости от систем обработки почвы изменялась незначительно: от 21,0 кг/см2 по глубокой вспашке до 31,1 кг/см2 по поверхностной обработке КПЭ – 3,8, при значениях на косимой залежи 24,6 кг/см2.

В пахотном горизонте, где в этот период развития находится основная масса корневой системы культуры не установлено превышения критических значений твердости.

К фазе созревания культуры с развитием корневой системы растений твердость почвы уменьшалась и по всем определяемым горизонтам находилась в параметрах не превышающих критических значений (свыше 30 кг/см2). В зависимости от систем обработки почвы в слое почвы 0-25 см показатели твердости изменялись от 19,3 до 24,9 кг/см2, с максимальным значением по нулевой обработке. На косимой залежи твердость почвы в этот период составила 23,2 кг/см2.

В среднем за вегетацию твердость почвы в 0-25 см горизонте на фоне различных систем обработки почвы составила 16,425,8 кг/см2, с максимумом на варианте без обработки почвы, что было близко к показателю косимой залежи (24,2 кг/см2).

В среднем за вегетацию показатели твердости почвы в зависимости от приемов обработки отличалось незначительно как в верхнем 0-15, так и в нижнем слое 15-25 см. Максимальное отклонение в горизонте 0-25 см от контрольного варианта (вспашка на 20-22 см) было на нулевой обработке – 6,2 кг/см2. При этом разница с залежью составила 4,6 кг/см2.

Результаты анализа урожайности ярового ячменя показали, что отвальные и безотвальные обработки до 14-16 см не снижали существенно уровня урожайности культуры (табл. 2). И на фоне таких обра- боток без внесения удобрений вариация относительно контроля составила от – 0,21 т/га по разноглубинной безотвальной обработке, до + 0,05 т/га по системе глубокой (до 27 см) отвальной обработке почвы в севообороте.

Таблица 2. Урожайность ячменя в зависимости от основной обработки и минеральных удобрений, т/га (средняя за 2018-2019 гг.)

Доказуемое снижение урожайности по сравнению с контролем на 0,34 и 0,78 ц/га установлено, соответственно, по минимальной и нулевой обработкам (при урожайности ячменя на контроле 1,65 т/га). На фоне внесения минеральных удобрений отмечена та же тенденция, когда на вариантах с минимальной и нулевой обработками снижение урожайности на 0,55 и

1,61 т/га было достоверно по отношению к отвальной обработке (3,20 т/га).

Заключение. Таким образом, применение под яровой ячмень минимальной и нулевой обработок негативно сказалось не только на твердости почвы, но и на уровне урожайности культуры, как при внесении минеральных удобрений, так и без них.