ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА АГРОФИЗИЧЕСКИЙ ФАКТОР ПЛОДОРОДИЯ И УРОЖАЙНОСТЬ ГОРОХА В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ КЕМЕРОВСКОЙ
ОБЛАСТИ
Лунина Ю.Н., Егорова Н.В.
Научный руководитель: Чуманова Н.Н.
По результатам исследований А.Г. Бондарева и Н.В. Кузнецовой (2), необходимость применения минимальных обработок почвы при возделывании сельскохозяйственных культур, обусловлена двумя причинами:
1 Снижение энергетических затрат в земледелии;
2 Уменьшением уплотнения почвы ходовыми системами сельскохозяйственной техники и почвообрабатывающими орудиями.
Цель исследования – изучить влияние систем обработки почвы на водно-физические свойства почвы и продуктивность гороха.
Исследования проводились в 2008 году в Ленинск-Кузнецком районе в КФХ «Печерина», где изучалось 3 варианта системы обработки почвы различной интенсивности. Предшественник – яровая пшеница (сорт Ирень).
Изучались следующие системы обработки почвы:
- зональная обработка (плоскорезная (зяблевая), КПГ – 2 -150 на глубину 20-22 см, ранневесеннее боронование БЗТС – 1,0 (4-6см); предпосевное лущение и посев VADERSTAD Rapid A 800 С (4-5см)) – принята за контроль;
- минимальная обработка (предпосевное лущение, посев, VADERSTAD Rapid A 800 С);
- нулевая обработка (посев VADERSTAD Rapid A 800 С)
Изучался сорт гороха Агроинтел (с периодом вегетации 65-75 дней, с продуктивностью до 30 ц/га). Посев производился 13 мая с нормой высева 1,3млн. всх. зерен, с глубиной посева 4-5 см.
Почвой исследуемых полей является чернозем выщелоченный тучный среднемощный тяжелосуглинистый.
Для изучения были взяты следующие показатели:
- структурный состав и водопрочность почвы путем сухого и мокрого рассева по методу Н.И. Саввинова;
- плотность почвы с метрового слоя методом режущего кольца;
- влажность почвы термостатно-весовым методом по А.В. Вадюниной в основные фазы роста и развития гороха;
- для расчета доступной влаги проводили определение максимальной гигроскопичности методом насыщения почвы 10% раствором серной кислоты;
- по величине максимальной гигроскопической влажности определяли влажность устойчивого увядания растения;
- структуру урожая и посевные свойства семян по методике Государственного сортоиспытания (1985).
Структура почвы – одно из основных свойств, определяющих условия жизни растений и уровень почвенного плодородия. Структурой называют совокупность агрегатов различной величины, формы и качества, на которые может распадаться почва. По величине образующихся комочков различают глыбистую структуру (больше 10 мм); макроструктуру (10-0,25 мм) – агрономически ценная структура, обладающая водопрочностью; и микроструктуру (меньше 0,25 мм).
Таблица 1. Влияние систем обработки на структурно-агрегатный состав 0-30 см слоя почвы, 2008г (%)
Система обработки
|
Глыбистая
|
Макроструктура
|
Микроструктура
|
Водопрочность
|
Нулевая
(отбор 14.05)
|
3,54
|
93,67
|
2,79
|
59,04
|
Нулевая
(отбор 11.08)
|
22,45
|
73,66
|
3,89
|
63,74
|
Минимальная
(отбор 14.05)
|
7,32
|
87,42
|
5,26
|
52,54
|
Минимальная
(отбор 11.08)
|
30,99
|
65,0
|
4,01
|
54,04
|
Зональная
(отбор 14.05)
|
6,13
|
91,86
|
2,01
|
61,46
|
Зональная
(отбор 11.08)
|
13,08
|
83,74
|
3,18
|
62,14
|
Отбор проб проводили дважды: в день посева культуры и в послеуборочный период. Количество агрономически ценных агрегатов в слое 0-30 см при зональной обработке составило 87,42%, что соответствует отличному состоянию оценочной шкалы. При нулевой обработке – 93,67% и минимальной – 91,86%, что характеризуется отличным состоянием. Водопрочность в этот период составила: зональная – 52,54 – удовлетворительное состояние, а при минимальной – (61,5) и нулевой – (59,04) – хорошее.
При отборе проб в фазу созревания отмечена тенденция к снижению макроструктуры за счет увеличения глыбистой фракции: зональная – до 65,0%, минимальная – 83,74%, нулевая – 73,66%. Наблюдается увеличение водопрочности.
Плотностью почвы называют массу единицы объема абсолютно сухой почвы в ее естественном, не нарушенном состоянии, то есть со всеми порами, имеющимися в ней. Для гороха оптимальная плотность 1,1-1,2 см³.
Таблица 2. Плотность почвы в зависимости от систем обработки, г/см3
Слой почвы, см
|
Зональная
|
Нулевая
|
Минимальная
|
перед посевом
|
фаза созревания
|
перед посевом
|
фаза созревания
|
перед посевом
|
фаза созревания
|
0 – 10
|
0,99
|
1,03
|
0,99
|
1,07
|
0,99
|
1,05
|
10 – 20
|
0,97
|
1,05
|
0,89
|
0,97
|
0,91
|
0,98
|
20 – 30
|
0,93
|
1,07
|
1,23
|
1,0
|
0,89
|
0,92
|
30 – 40
|
0,98
|
1,06
|
1,39
|
1,16
|
0,99
|
0,93
|
40 – 60
|
1,23
|
1,11
|
1,42
|
1,28
|
1,18
|
1,08
|
60 – 80
|
1,39
|
1,44
|
1,31
|
1,42
|
1,41
|
1,51
|
80 – 100
|
1,44
|
1,48
|
1,3
|
1,41
|
1,41
|
1,47
|
Анализ данных по плотности показал, что в слое от 0 – 40 см во всех вариантах обработок перед посевом плотность можно охарактеризовать как рыхлую. При отборе почвы на плотность 12 августа отмечается увеличение плотности. При минимальной и зональной обработке с 60 см плотность характеризуется как очень плотная, при нулевой – с 40 см.
Незначительное увеличение плотности почвы к концу вегетации гороха можно объяснить избыточным увлажнением в данный период, так как год не типичен для Ленинск-Кузнецкого района: во вторую декаду августа выпало 48 мм осадков (67 % месячной нормы).
Влажность почвы – показатель, характеризующий содержание влаги в почве.
Влажность – главное, что лежит в основе минимальных обработок. Одной из задач, которые должны выполнять минимальные обработки, является накопление и сохранение влаги. С этой целью нами были проведены исследования по определению влажности почвы в метровом слое в основные фазы роста и развития.
Успешное выращивание культур на неорошаемых почвах зависит от адекватного накопления воды в почве для поддержания культуры до выпадения следующих осадков (1; 3)
Существуют три принципа накопления влаги:
Сбор воды – сохранение осадков в почве;
Удержание воды – сохранение воды в почве для более позднего использования культурами;
Эффективность использования воды – использование воды эффективно для получения оптимального урожая.
Таблица 3. Влажность почвы в зависимости от систем обработки, %
Слой почвы, см
|
Зональная
|
Нулевая
|
Минимальная
|
1*
|
2
|
3
|
4
|
1*
|
2
|
3
|
4
|
1*
|
2
|
3
|
4
|
0 – 10
|
41,42
|
32,88
|
29,12
|
24,63
|
39,38
|
33,98
|
26,69
|
20,84
|
43,28
|
38,18
|
32,51
|
20,38
|
10-20
|
38,75
|
33,37
|
27,23
|
19,7
|
36,57
|
29,77
|
26,08
|
19,94
|
40,88
|
35,91
|
31,07
|
20,59
|
20-30
|
38,82
|
30,4
|
30,1
|
15,56
|
23,89
|
21,36
|
26,64
|
16,87
|
39,09
|
34,3
|
32,88
|
20,95
|
30-40
|
34,06
|
22,18
|
31,51
|
15,85
|
20,83
|
18,23
|
21,09
|
12,15
|
32,57
|
33,08
|
26,16
|
19,89
|
40-60
|
24,45
|
22,93
|
27,54
|
12,91
|
20,59
|
17,95
|
18,24
|
12,38
|
25,47
|
28,89
|
19,34
|
16,27
|
60-80
|
21,55
|
20,29
|
19,82
|
22,26
|
18,22
|
19,59
|
18,07
|
16,36
|
21,22
|
19,73
|
18,87
|
17,42
|
80-100
|
21,31
|
20,14
|
19,69
|
18,15
|
16,99
|
20,21
|
18,17
|
18,18
|
21,05
|
18,83
|
18,16
|
19,0
|
При обработках наблюдалось снижение влажности почвы в зависимости от глубины почвенного горизонта, это объясняется плохой проницаемостью почвы. Наибольшая влажность наблюдается перед посевом в слое 0 – 10 см.
Таблица 4. Влияние систем обработки на запасы продуктивной влаги, мм/га
Слой почвы, см
|
Зональная
|
Нулевая
|
Минимальная
|
1*
|
2
|
3
|
4
|
1*
|
2
|
3
|
4
|
1*
|
2
|
3
|
4
|
0 – 10
|
35,76
|
27,31
|
23,58
|
19,82
|
33,75
|
28,4
|
21,18
|
16,89
|
37,61
|
32,55
|
26,94
|
15,97
|
10-20
|
32,74
|
27,52
|
21,57
|
15,37
|
27,71
|
21,65
|
18,37
|
14,09
|
32,37
|
27,83
|
23,43
|
14,95
|
20-30
|
31,78
|
23,89
|
23,61
|
11,64
|
25,0
|
21,89
|
23,38
|
11,82
|
30,41
|
26,15
|
24,88
|
14,24
|
30-40
|
29,36
|
18,01
|
27,14
|
12,77
|
25,22
|
21,61
|
25,58
|
10,02
|
28,51
|
29,73
|
22,16
|
14,5
|
40-60
|
49,25
|
42,52
|
56,85
|
18,8
|
47,58
|
40,08
|
40,91
|
21,91
|
49,22
|
57,29
|
34,75
|
25,38
|
60-80
|
48,39
|
44,9
|
43,58
|
52,37
|
36,23
|
39,81
|
35,83
|
34,53
|
48,33
|
44,13
|
41,7
|
40,68
|
80-100
|
49,32
|
46,08
|
44,78
|
41,38
|
32,25
|
40,62
|
35,32
|
39,11
|
47,44
|
41,18
|
39,29
|
43,48
|
0-100
|
276,82
|
233,24
|
241,11
|
172,15
|
277,74
|
214,06
|
205,87
|
148,37
|
273,89
|
258,86
|
213,15
|
169,2
|
Результирующим показателем любых исследований является урожайность.
Формирование элементов структуры урожая в большей степени зависит от генетических особенностей сорта, но на их количественное выражение влияют условия окружающей среды и элементы технологий (3).
Таблица 5. Компоненты продуктивности гороха в зависимости от систем обработки почвы
Показатель
|
Зональная
|
Минимальная
|
Нулевая
|
Число взошедших растений, шт./м2
|
98
|
78
|
53
|
Число сохранившихся растений к уборке, шт./м2
|
88
|
63
|
47
|
Полевая всхожесть, %
|
75,4
|
60
|
40,8
|
Сохранность к уборке, %
|
89,8
|
80,7
|
47,9
|
Количество бобов на растении, шт.
|
10,2
|
9,1
|
6,3
|
Количество зерен в бобе, шт.
|
4,1
|
4,3
|
4,3
|
Масса 1000 зерен, г
|
235,5
|
220,4
|
223,9
|
Урожайность, ц/га
|
29,5
|
24,8
|
19,2
|
Максимальное значение числа взошедших растений наблюдается на варианте зональная обработка – 98 шт/м², а самое наименьшее число при нулевой обработке – 53 шт/м². Число сохранившихся растений к уборке: наибольшее 88 – при зональной, а наименьшее – 47 шт/м² – при нулевой обработке.
Максимальное число бобов с более крупным зерном сформировалось на варианте зональная система обработки, что позволило получить урожайность на уровне 29,5 ц/га.
Выводы
Количество агрономически ценных агрегатов при зональной, минимальной и нулевой обработке соответствует отличному состоянию оценочной шкалы на начало вегетации.
Анализ данных по плотности почвы показал, что перед посевом плотность по изучаемым вариантам рыхлая, а в фазу созревания происходит колебание плотности по слоям.
Перед посевом запасы влаги в метровом слое почвы очень хорошие. Ко времени уборки почти вся продуктивная влага расходуется растениями для создания основной и побочной продукции.
Максимальное количество бобов на растении – 10,2 при зональной обработке. На варианте нулевая система обработки значительно ниже – 6,3, при минимальной – 9,1.
Максимальная урожайность 29,5 ц получена на варианте зональная обработка, что достоверно ниже варианта минимальная – 24,8 ц/га, при нулевой обработке – 19,2 ц/га.
Литература:
Андреев В.Л. Ресурсосбережение при основной обработке почвы / В.Л. Андреев, С.Л. Демшин // Земледелие. – 2008. – №1. – С.22-23.
Бондарев А.Г. Почвенно-физические основы применения энергосберегающих минимальных обработок почв / А.Г. Бондарев, И.В.Кузнецова // Достижение науки и техники АПК. – 2004. – №5. – С.11-12.
3.Каличкин В.К. Минимальная обработка почвы в Сибири: проблемы и перспективы // Земледелие. – 2008. – №5. – С.24-26.
УДК 633.811:635.918:632.931
|
