Влияние агротехнических приемов на агрофизические свойства плодородия дерново-подзолистой почвы и урожайность овса

Попов Фёдор Александрович, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник.

и агроэкологическими условиями, которые в той или иной мере определяют выбор способа обработки, глубины, частоты, возможности совмещения операций [3].

МЕТОДИКА

В 2011 году на опытном поле ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока был заложен полевой опыт по изучению взаимодействия основной, предпосевной обработки почвы по следующей схеме:

Фактор А – основная обработка: 1 – вспашка на 20-22 см плугом ПЛН-3-35 (контроль); 2 – комбинированная плоскорезная обработка агрегатом КПА-2,2 на 14-16 см.

Фактор В – предпосевная обработка: 1 – культивация КПС-4,0; культивация КБМ-4,2; обработка комбинированным агрегатом АППН-2,1.

Почвообрабатывающий агрегат КПА-2,2 комбинированного типа выполняет одновременно плоскорезную обработку и дисковое лущение почвы. Для предпосевной обработки в качестве одного из вариантов используется комбинированный агрегат АППН-2,1, способный одновременно проводить обработку почвы, внесение удобрений и посев. Оба орудия разработаны в лаборатории механизации полеводства ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока. В остальных вариантах минеральные удобрения вносили с использованием МВУ-0,5, посев проводили сеялкой СН-16.

Исследования проводили в полевом шестипольном севообороте с высоким насыщением зерновыми культурами: викоовсяная смесь на зеленый корм – озимая рожь – яровая пшеница

– горохоовсяная смесь на зерносенаж – ячмень – овес.

В 2016-2017 гг. высевали яровой овес сорта Сельма. Повторность опыта четырехкратная, размещение вариантов методом расщепленных делянок. Удобрения вносили в дозе N45Р45К45.

Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая. Агрохимические показатели пахотного слоя почвы: рНсол. – 4,55; гидролитическая кислотность – 3,6; сумма поглощенных оснований – 14,3 мг.-экв.; содержание Р2О5 – 140-180 мг и К2О – 150-200 мг на кг почвы (по Кирсанову), гумуса – 1,7 % (по Тюрину).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Структурное состояние почвы является важнейшей агрофизической характеристикой. Структура почвы создает оптимальные условия водного, воздушного и теплового режимов и является одним из главнейших факторов ее плодородия [4].

Агрегатный состав почвы определялся после посева овса (табл. 1).

В 2016 году все изучаемые способы обработки почвы обеспечили отличное структурное состояние пахотного слоя перед посевом культур – более 80% агрономически ценных агрегатов 0,25-10 мм при сухом просеивании (шкала С.И. Долгова, П.У. Бахтина [5]). По водопрочности почвенных агрегатов структурное состояние по всем вариантам оценивалось как «хорошее» (до 55-70 %), лучшим этот показатель был в вариантах с плоскорезной обработкой. Применение культиватора КБМ-4,2 обеспечило в целом луч- шее состояние пахотного слоя почвы, коэффициент структурности здесь составил 7,1-7,3.

В 2017 году применение комбинированного агрегата АППН-2,1 как по вспашке, так и по плоскорезной обработке обеспечило «отличное» структурное состояние пахотного слоя перед посевом культур: более 80% агрономически ценных агрегатов размером 0,25-10 мм при сухом просеивании, при коэффициенте структурности 4,2-4,9. В остальных вариантах структура почвы оценивалась как «хорошая», частиц размером 0,25-10 мм содержалось 61,3-67,5 %, коэффициент структурности снижался до 1,6-2,1.

Оптимальное значение плотности для дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы – 1,10-1,30 г/см3 (по А. Г. Бондареву [5]).

В 2016 году выявлено, что способы предпосевной обработки почвы по фону вспашки обеспечивали в фазу всходов плотность пахотного слоя (0-20 см) на уровне оптимального для дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы значения 1,10-1,30 г/см3 (по А. Г. Бондареву [5]), по фону плоскорезной обработки происходило уплотнение на 0,02-0,06 г/см3 (табл. 2).

К фазе выметывания этот показатель по всем вариантам был в пределах оптимума. Урожайность овса очень слабо зависела от плотности пахотного слоя почвы в фазу всходов ( r=0,20 ), в фазу выметывания овса связи между признаками не обнаружено.

В 2017 году плотность почвы по слоям различий по вариантам не имела. В фазу всходов плотность пахотного слоя превышала оптимальные значения и была в пределах 1,37-1,49 г/см3. В

Таблица 1. Структурное состояние пахотного слоя

Основная обработка (А)	Предпосевная обработка(В)	Содержание агрегатов 0,25-10 мм, %		Водопрочность агрегатов, %		Коэффициент структурности
		2016 г.	2017 г.	2016 г.	2017 г.	2016 г.	2017 г.
Вспашка ПЛН-3-35	КПС-4,0	85,2	66,2	59,8	59,9	5,8	2,0
	КБМ-4,2	87,9	61,3	62,0	56,0	7,3	1,6
	АППН-2,1	83,5	80,8	67,2	59,6	5,1	4,2
Плоскорезная обработка КПА-2,2	КПС-4,0	84,4	65,4	66,4	62,8	5,4	1,9
	КБМ-4,2	87,7	67,5	66,9	63,4	7,1	2,1
	АППН-2,1	85,6	83,1	66,7	64,5	6,0	4,9

Таблица 2. Плотность почвы в слое 0-20, г/см³

Основная обработка(А) Предпосевная обработка(В) Фаза всходов Фаза выметывания 2016 г. 2017 г. 2016 г. 2017 г. Вспашка ПЛН-3-35 КПС-4,0 1,28 1,41 1,25 1,35 КБМ-4,2 1,29 1,42 1,18 1,28 АППН-2,1 1,27 1,43 1,17 1,28 Плоскорезная обработка КПА-2,2 КПС-4,0 1,32 1,48 1,19 1,35 КБМ-4,2 1,35 1,46 1,26 1,37 АППН-2,1 1,36 1,46 1,15 1,31 фазе выметывания почва несколько разуплотнялась и была ближе к оптимуму. К фазе выметывания этот показатель по всем вариантам был в пределах оптимума. На урожайность овса плотность пахотного слоя почвы достоверного влияния не оказывала. Корреляционная связь была обратная слабая (r=-0,11 в фазу всходов; r=-0,25 в фазу выметывания).

Запасы продуктивной влаги в 2016 году по слоям почвы существенных различий в изучаемых вариантах не имели, в слое почвы 0-20 см оценивались как «удовлетворительные» (шкала А.Ф. Вадюниной, З.А. Корчагиной [5]) и составили в фазу всходов 21,7-26,2 мм (табл. 3). В слое почвы 0-50 см запасы продуктивной влаги в вариантах со вспашкой составили 60,5 мм, после плоскорезной обработки они были выше на 9,5 мм. В фазу колошения запасы влаги пахотного слоя оценивались как «неудовлетворительные», 16,4-21,0 мм. В слое почвы 0-50 см запасы влаги по вспашке составили 39,2 мм, по плоскорезной обработке почти в два раза выше, 64,4 мм. Корреляционная связь урожайности овса и запасов продуктивной влаги была прямой средней ( r=0,64 в фазу всходов, r=0,52 в фазу выметывания).

В 2017 году запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-20 см оценивались как «удовлетворительные» и составили в фазу всходов 28,6-35,8 мм (табл. 3). В слое почвы 0-50 см продуктивной влаги в вариантах со вспашкой содержалось 103,2 мм, после плоскорезной обработки – 90,2 мм. В фазу выметывания запасы влаги были выше в вариантах с применением комбиниро- ванного агрегата АППН-2,1 на 1,6 мм, чем при культивации (НСР05В=1,2). Запасы влаги пахотного слоя оценивались как «удовлетворительные» и составили 32,6-36,0 мм. В слое почвы 0-50 см влаги по вспашке содержалось 108,2 мм, по плоскорезной обработке – 97,4 мм.

Корреляционная связь урожайности овса и запасов продуктивной влаги в фазу всходов была обратной слабой ( r=-0,05 ), в фазу выметывания – прямой средней ( r=0,41 ).

На урожайность ярового ячменя в 2016 году изучаемые способы обработки почвы существенного влияния не оказали, наибольшая урожайность (4,29 т/га) была получена при культивации КПС-4,0 по плоскорезной обработке (табл. 4).

В 2017 году способы предпосевной обработки почвы оказали достоверное влияние. В вариантах с предпосевной обработкой комбинированным агрегатом АППН-2,1 урожайность овса по сравнению с контролем выше на 0,50-0,73 т/ га ( НСР₀₅В=0,37 ).

Таким образом, способы основной обработки обеспечивают оптимальные агрофизические показатели пахотного слоя дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы. Применение комбинированных агрегатов КБМ-4,2 и АППН-2,1 способствует улучшению структурного состояния пахотного слоя почвы. В среднем за два года наибольшая урожайность была получена при сочетании вспашки с применением комбинированного посевного агрегата АППН-2,1 – 3,46 т/га т(на 0,45 т/га выше, чем в контрольном варианте).

Таблица 3. Запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-20 см, мм

Основная обработка (А)	Предпосевная обработка (В)	Фаза всходов		Фаза выметывания
		2016 г.	2017 г.	2016 г.	2017 г.
Вспашка ПЛН-3-35	КПС-4,0	21,7	28,6	16,4	34,4
	КБМ-4,2	24,3	33,6	18,1	33,1
	АППН-2,1	23,4	35,6	17,7	33,6
Плоскорезная обработка КПА-2,2	КПС-4,0	26,2	33,0	19,6	32,6
	КБМ-4,2	24,8	35,8	21,0	33,6
	АППН-2,1	25,9	29,6	16,6	36,0
НСР 05 В		Рф<р 05	Рф<р 05	РФ<Р 05	1,2

Таблица 4. Урожайность ярового овса, т/га

Основная обработка (А)	Предпосевная обработка(В)	2016 г.	2017 г.	2016-2017 гг.
Вспашка ПЛН-3-35	КПС-4,0	3,67	2,36	3,01
	КБМ-4,2	3,52	2,21	2,87
	АППН-2,1	3,83	3,09	3,46
Плоскорезная обработка КПА-2,2	КПС-4,0	4,29	2,22	3,25
	КБМ-4,2	3,82	2,33	3,08
	АППН-2,1	3,72	2,86	3,29
НСР 05 В		Fфo5	0,37	Fфo5