АКТУАЛЬНОСТЬ.
Система обработки почвы, являющаяся одной из основных элементов системы земледелия, играет важную роль в повышении плодородия почвы, урожаев возделываемых сельскохозяйственных культур и продуктивности севооборота.
Так как обработка почвы требует больших энергетических затрат, на полях должны применяться такие способы основной обработки почвы, которые при минимальных затратах способствовали бы сохранению плодородия почв и повышению урожайности сельскохозяйственных культур. Главная цель обработки почвы — создание мощного окультуренного пахотного слоя, обеспечивающего благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур с момента прорастания семян до созревания урожая.
Обработка почвы, как в целом и система земледелия, не может быть одинаковой для различных почвенно-климатических условий и носит зональный характер. Поэтому изучение влияния различных способов основной обработки почвы является актуальной проблемой Чувашской Республики.
В республике изучением различных видов основной обработки серых лесных почв, черноземов и дерново-подзолистых почв занимались С. И. Андреев (1937), И.Н.Антипов-Каратаев и С. И. Андреев (1952), В. П. Нарциссов (1960), А. И. Кузнецов (1969), А. И. Кузнецов, В. М. Мутиков, В. Т. Спиридонов (1977), К. З. Смелов.
1977), Л. М. Войкин, Е. С. Михайлова (1982), В. М. Мутиков (1989), Н. М. Кувшинов (1981) и пришли к мнению, что необходим дифференцированный подход при выборе системы основной обработки почвы.
Поиск путей снижения энергоемкости способов основной обработки почвы является актуальной проблемой, особенно в связи с сильным удорожанием материально-технических средств в сельском хозяйстве в последние годы.
Технология обработки почвы высокопроизводительными орудиями нового поколения — чизельными плугами-рыхлителями ПЧ-2,5 и II 4−4,5, плоскорезами-глубокорыхлителями КПГ-250 -изучались в стране довольно активно (В.Ф.Ладонин, И. А. Пабат и др., 1996; Л. Н. Иодко и др., 1990; Ж. В. Никольская, 1985 и др.). Вопросы влияния их на свойства почв, оценка агротехнической и энергетической эффективности в условиях Чувашской Республики не были широко охвачены исследованиями.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.
Целью исследований является установить наиболее перспективные способы и орудия основной обработки почвы в звене севооборота, горох — озимая рожь — ячмень.
Задачами исследований предусматривалось изучение влияния разных способов и орудий основной и предпосевной обработки почвы на ее агрофизические свойства, водный режим и содержание питательных веществ, засоренность посевов, биологическую активность почвы, структуру и урожай гороха и озимой ржи, а также экономическая и энергетическая оценка. 5.
Исследования проводились в 1993 — 1997гг. на серых лесных почвах опытного поля Чувашской государственной сельскохозяйственной академии.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА.
Способы основной обработки почвы с применением большого количества новых и существующих орудий, влияние их на свойства светло-серых лесных почв, агротехническая и энергетическая эффективность в Чувашской Республике изучены впервые.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ.
Заключается в разработке рекомендации для внедрения в сельскохозяйственное производство Чувашской Республики на светло — серых лесных почвах чизельные способы основной обработки почвы с применением плуга — рыхлителя ПЧ — 4,5 и ПЧ — 2,5 с соответствующими им комплексами орудий и машин для предпосевной подготовки и посева гороха, озимой ржи и ячменя.
всходы кущение выход в трубку колошение полная спелость -1ю м ы.
Ю СЛ.
N3 оо и) и) ы о и> оо о 2 к" ю ю ю к> ю оо и) и) ы и> и> и) 00 ч-ь.
00 ^.
Ы КЭ К) Ю ч. и> ы ОО и" Ю и> СГ и> оо о о на 28−30 см — 1,23, по вспашке на 28−30 см — 1,23.
К уборке урожая озимой ржи объемная масса почвы в слоях 020, 20−40 см увеличиасься по всем способам обработки. В верхнем слое повышение произошло в пределах 1,27−1,31 г/см3. Сравнительно меньший показатель отмечался в варианте с чизельной обработкой на глубину 43−45 см. Несколько выше (1,28 г/см3) объемная масса была в вариантах с глубокой вспашкой, чизельной и плоскорезной обработками на глубину 28−30 см.
В нижнем слое (20−40 см) плотность сложения почвы была значительно выше и находилась в пределах 1,30−1,38 г/см3. Сравнительно менее уплотненными нижние слои почвы были в вариантах с глубокой обработкой на 28−30 и 43−45 см — 1,30−1,34 г/см3. При вспашке на 20−22 см объемная масса оказалась наиболее высокой -1,36−1,38 г/см3.
По данным С. И. Долгова и С. В. Астапова (1959), объемная масса для пахотного слоя (0−25 см) среднесуглинистых почв более 1,25 г/см3 считается сильно уплотненной, для подпахотного слоя (25−50 см) 1,35 является несколько уплотненной, но еще хорошего сложения.
В целом благоприятные условия до уборки урожая наблюдались в вариантах с глубокой обработкой.
В соответствии с объемной массой изменялась скважность и аэрация почвы, это отмечают в своих работах Ф. И. Левин (1965), И. Б. Ревут (1961), В. Н. Димо (1958), и эта закономерность наблюдалась в наших опытах (прил.5, рис. 12, 13).
Скважность почвы — величина обратно пропорциональная объемной массе. Весной в фазе кущения озимой ржи общая скважность по всем вариантам была на 6,1−7,2% выше, чем перед уборкой.
Весной в верхнем слое (0 — 20 см) скважность изменялась по вариантам от 56,1 до 57,8%. В нижнем слое (20−40 см) этот показатель был меньше на 5−6%.
К уборке скважность в верхнем слое уменьшилась до 5051,1%, в нижнем — до 46,9−50%. Наибольшая скважность наблюдалась в вариантах с глубокой обработкой, так после чизельной обработки на 43−45 см она равнялась 51,1%, глубокой вспашки, чизельной и плоскорезной обработках на 28−30 см — 50,8%. Наименьшей скважность была в контрольном варианте — 50,4−49,6%.
На всех вариантах отмечалось постепенное уменьшение скважности почвы сверху вниз по профилю пахотного слоя и разница составила 1,5−2,7%.
В верхнем слое скважность не была меньше 50%, в нижнем слое меньше 47%, что соответствует благоприятным условиям возделывания зерновых культур.
От показателя скважности, объемной массы почвы и степени ее увлажнения зависит содержание воздуха в почве. При слишком низком содержании воздуха в почве возникают анаэробные условия, которые отрицательно сказываются на деятельности полезных микроорганизмов и развитии корневой системы озимой ржи. По данным С. И. Долгова и С. В. Астапова (1959), величина аэрации является минимальной для зерновых культур, если она составляет 1020% от объема почвы.
В наших опытах аэрация весной в верхнем слое по вариантам была достаточно высокой 39,3−44,8%, а в нижнем слое на 11−14%.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12.
— 0 -20 см слой, в фазе кущения —————- 0 -20 см слой, в фазе полной спелости.
——— 20 -40 см слой, в фазе кущения. 20 -40 см слой, в фазе полной спелости.
Рис. 12 Последействия приемов основной обработки под горох на общую скважность почвы в посевах озимой ржи (средние за 1995 — 1996 гг.).
Варианты.
— 1−1—1−1——1−1—1-.—-1−1.
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 -20 см слой, в фазе кущения —————- 0 -20 см слой, в фазе полной спелости.
——— 20 -40 см слой, в фазе кущения. 20 -40 см слой, в фазе полной спелости.
Рис. 13 Последействия приемов основной обработки под горох на аэрацию почвы в посевах озимой ржи (средние за 1995 — 1996 гг.) ниже. Это связано с повышенной влажностью и уплотнением этого горизонта.
К уборке в связи с уплотнением почвы показатель уменьшалась в верхнем слое на 5−8%, а в нижнем — увеличивалась на 11,5%, это происходило в основном в связи с уменьшением влажности. Аэрация в слое 0−20 см находилась вы пределах 34,7−36,1%, а в слое 20−40 см слое — 28,3−30,9. Поэтому, во всех вариантах были благоприятные условия для растений.
Важнейшей характеристикой почвенных условий для растений является влажность почвы. Действие, а также и последействие механической обработки существенным образом изменяют ее. Одним из важнейших приемов регулирования водного режима почвы подавляющее большинство исследователей считают глубокую обработку почвы. На значение глубокой обработки и улучшение водного режима указывали П. А. Костычев (1893), С. И. Долгов (1948), А. Ф. Вадюнина (1950), А. А. Роде (1956), М. К. Мельникова, Б. Н. Мичурина (1959), Н.А.Качи-нский (1970), И. П. Макаров, Г. Д. Аверьянов, 'М.С.Матюшин (1984), А. И. Кузнецов, И. Т. Бачикин (1986), П. Д. Кошкин (1986), В. Ф. Мареев, Х. Х. Хабибрахманов (1986).
В наших опытах наблюдения за влажностью почвы на посевах озимой ржи в 1995;1996 годах проводились в течение вегетации культуры. Полученные результаты представлены в табл.14.
Глубина основной обработки в занятом пару оказывает влияние на увеличение запаса воды в почве. Общие запасы влаги в слоях почвы 0−20 и 20−40 см во все годы на всех вариантах опыта были выше всего после схода снега за счет осеннего и весеннего влагона-копления.
При этом накопление и сохранение влаги в течение всего вегетационного периода зависело не только от приемов обработки почвы, но и от погодных условий. Глубокие обработки способствовали большему накоплению влаги в почве. Эта закономерность наблюдалась в течение всей вегетации озимой ржи.
В фазе всходов озимой ржи большее количество влаги присутствовало в варианте с чизельной обработкой на 43−45 см. В верхнем слое (0−20 см) запас влаги составил 33,7−35,2 мм, что на 24,3−29,9% выше контроля, в нижнем слое (20−40 см) запас влаги был 47,8−49,1 мм или на 21,6−24,9% выше. Несколько ниже результаты были по чизельной обработке на 28−30 см.
В фазе кущения общие запасы влаги были наиболее высокие по всем вариантам и особого различия между различными способами обработки не было.
В фазе цветения озимой ржи самое низкое содержание влаги наблюдалось в верхнем слое при отвальных обработках — 19,8−21,0 мм, наибольшее — по чизельной обработке 27,8−31 мм и немного уступала плоскорезная обработка — 25,4−27,5 мм. В нижнем слое (2040 см) прослеживалась та же тенденция.
В конце июля — начале августа выпадали дожди, которые носили ливневый характер, и поэтому к фазе полной спелости озимой ржи запас влаги увеличился как в верхнем, так и в нижнем слоях почвы, но закономерность по распределению количества осадков по вариантам сохраняется.
Из средних двухгодичных данных, которые представлены на рис. 14, видно явное преимущество чизельной обработки на 43−45 см по запасу влаги как в верхнем (0−20 см), так и в нижнем (20−40 см) слое почвы.
