Эффективное плодородие отдельных слоёв почвы (по и. Б. Ревуту)

Слой почвы, м	Урожай зерна овса, г/сосуд
	каштановая почва	мощный чернозём
0…0,07	10,1	10,4
0,07…0,14	7,4	8,4
0,14…0,21	5,8	6,6

Особенно сильная дифференциация наблюдается при длительном отсутствии оборота пласта, например, на целине (табл. 6).

Таблица 6

Эффективное плодородие отдельных слоёв почвы на целине и пашне (по данным виуа)

Слой почвы, м	Урожай зерна яровой пшеницы, г/сосуд
	пашня	целина
0…0,05	4,7	5,3
0,05…0,10	3,5	0,5
0,10…0,20	3,6	0,1
0,20…0,30	0,3	0,1

Причины дифференциации эффективного плодородия между верхними и нижними прослойками почвы следующие:

1. разница в аэрации. С глубиной она уменьшается, и поэтому в нижних слоях медленнее протекают аэробные микробиологические процессы превращения неусвояемых питательных веществ в усвояемые и поэтому внизу меньше пищи, чем на верху;

2. разные условия освещения. Учёные Агрофизического института (АФИ) доказали, что солнечная радиация повышает эффективное плодородие почвы. Поэтому на освещённой поверхности проявляется положительный фотохимический эффект;

3. различные температурные и влажностные условия. Как установил А. Н. Лебедянцев, кратковременное высушивание и прогревание почвы приводит к переходу трудноусвояемых форм питательных веществ в усвояемые. А как раз поверхностные слои почвы сильнее высушиваются и прогреваются солнечными лучами и высокими температурами воздуха.

По этим причинам уже через несколько недель после вспашки верхний слой становится плодороднее. В то же время он часто пересыхает, и корни растений в поисках влаги уходят вниз. Возникает противоречие: пища вверху, а влага и корни – внизу. Периодически оборачивая почву, мы улучшаем снабжение растений пищей и активизируем плодородие нижних слоёв почвы, выворачивая их наверх. Всё это приводит к ослаблению дифференциации пахотного слоя по плодородию, он становится более однородным и растения продуктивнее используют весь объём почвы.

2. Улучшение структуры почвы. Как считал В. Р. Вильямс, верхний слой почвы со временем обесструктуривается и распыляется под действием атмосферных осадков, проездов сельскохозяйственной техники, аэробных микробиологических процессов разложения гумуса. Если заделать его вниз и перемешать с послеуборочными остатками, то в анаэробных условиях произойдёт восстановление почвенной структуры. Но существует и прямо противоположная точка зрения, по которой в системе мульчирующего земледелия с применением технологий No-Till и Mini-Till, почву ни в коем случае не следует оборачивать, а растительные остатки надо оставлять на поверхности почвы, а не заделывать в неё.

3. Улучшение фитосанитарного состояния почвы:

1. при оборачивании почва освобождается от вредных микроорганизмов (амёб, инфузорий – пожирателей полезной микрофлоры), которые, будучи вывернутыми на поверхность, погибают под действием солнца и высоких температур, в то время как полезные микробы не погибают, так как могут пережить неблагоприятные условия в виде спор;

2. уничтожаются обитающие в почве на растительных остатках энтомовредители, зачатки болезней сельскохозяйственных культур (личинки хлебных жуков, кубышки саранчовых, хлебные пилильщики, гессенская и шведская мухи, споры головни, ржавчины и др.);

3. особое значение оборот пласта имеет в борьбе с засорённостью, так как за счёт него создаётся так называемая «подпахотная залежь». Дело в том, что семена сорняков прорастают только с небольшой глубины (до 0,1 м). Если их глубоко заделать и дать полежать там несколько лет, то значительная часть их погибнет и произойдёт самоочищение почвы. То же относится к отрезкам корней и корневищ многолетних сорняков

3. Оборачивание необходимо для глубокой заделки удобрений в засушливых условиях, так как навоз и основное минеральное удобрение более эффективны, если их разместить в глубоком слое почвы с более стабильным увлажнением.

4. Оборачивание является самым эффективным мероприятием для умерщвления дернины, то есть органов вегетативного размножения многолетних трав. В зоне корневой шейки бобовых (люцерны, эспарцета и др.) и в узле кущения мятликовых (житняк, пырей и др.) трав находятся спящие почки. Для того чтобы они не проросли в посевах после распашки многолетних трав, их надо глубоко заделать, чтобы они погибли без доступа света и кислорода.

Возникает вопрос: надо ли почву оборачивать, а если надо, то как часто? Существуют диаметрально противоположные точки зрения. Так, В. Р. Вильямс и его последователи считали необходимым ежегодную вспашку на глубину от 0,20…0,22 до 0,25…0,27 м. Напротив, И. Е. Овсинский, Т. С. Мальцев, А. И. Бараев, а также современные сторонники технологии No-Till, считают, что надо оставить почву так, как создала её природа и ни в коем случае не оборачивать и не обрабатывать вообще или обрабатывать только безотвально. Но большинство современных учёных считает, что нужно сочетать отвальную обработку с безотвальной в системе комбинированной обработки почвы (табл. 7, 8).

Таблица 7

Влияние периодического оборачивания почвы на урожай зерна яровой пшеницы и зелёной массы кукурузы, т/га

(Сдобников С. С., ВНИИЗХ, 1969)

Обработка почвы	Яровая пшеница	Кукуруза на силос
Ежегодная безотвальная	0,73	21,4
Отвальная после безотвальной	1,00	26,8

Таблица 8

Эффективность комбинированной (отвально-безотвальной)

обработки почвы в зернопаровом севообороте

«пар-озимая пшеница-яровая пшеница-ячмень»

Почвенно-климатическая зона	Научные учреждения, годы	Средняя урожайность, т/га
		отвальная	безотвальная	комбинированная
Степная чернозёмных почв	НВ НИИСХ, 1979…1983	3,35	2,93	3,50
	ВСХИ, 1981…1984	2,27	2,25	2,44
Сухостепная темно-каштановых почв	ВСХИ, 1980…1985	1,37	1,41	1,45
Сухостепная каштановых почв Правобережья	НВ НИИСХ, 1977…1981	2,13	2,13	2,20
	ВСХИ, 1980…1987	1,29	1,30	1,32
Сухостепная каштановых почв Левобережья	НВ НИИСХ, 1975…1982	1,91	2,01	-
Полупустынная светло-каштановых почв	ВСХИ, 1986…1988	1,86	1,72	-

Место и количество отвальных и безотвальных обработок почвы в севообороте определяется в каждом конкретном случае отдельно.

В каких случаях целесообразна безотвальная обработка почвы?

1. На почвах, подверженных дефляции, то есть ветровой эрозии.

2. При весенней основной обработке почвы под яровые культуры и ранних паров.

3. При обработке почвы под озимые культуры после занятых паров и непаровых предшественников.

4. На второй год после вспашки целинных и залежных земель.

5. На склоновых почвах с неглубоким перегнойным горизонтом.

6. Для углубления обрабатываемого слоя на почвах с неглубоким перегнойным горизонтом.

7. На полях с густой и высокой стернёй (после озимых) в засушливых условиях для снегозадержания.

8. В системе разноглубинной комбинированной обработки почвы в целях энергосбережения и образования подпахотной залежи.

В каких случаях необходима отвальная обработка?

1. На сильно засорённых полях, особенно многолетними корнеотпрысковыми и корневищными сорняками.

2. Для заделки навоза и других органических удобрений.

3. После многолетних трав.

4. Под пропашные культуры.

5. Периодически в системе комбинированной обработки для улучшения фитосанитарной обстановки и активизации эффективного плодородия почвы.

Перемешивание почвы – технологическая операция, обеспечивающая изменение взаимного расположения почвенных отдельностей с целью создания более однородного обрабатываемого слоя почвы.

Наибольшее значение эта операция имеет в увлажнённых районах, где навоз полезно распределить по всему пахотному слою. Выполняется она отвальным плугом, но без предплужников, а также дисковыми орудиями и почвенной фрезой.

Уплотнение почвы – технологическая операция, обеспечивающая изменение взаимного расположения почвенных отдельностей с уменьшением объёма пор. В результате уменьшается общая и некапиллярная пористость и аэрация почвы. Осуществляется эта операция различными катками: кольчатыми, гладкими, ленточными, планчатыми и др., которые уплотняют и выравнивают почву, дробят крупные глыбы.

Где и когда они применяются?

1. В засушливых условиях прикатывание производится для улучшения водного режима почвы. Наилучшие условия для усвоения и сохранения влаги почвой в засушливых условиях складываются тогда, когда общая порозность почвы составляет около 55%, а объём узких капиллярных пор превышает объём широких некапиллярных в 2…3 раза. Если же общая и некапиллярная порозность выше, возрастают потери парообразной влаги и почву в сухое время года следует прикатать.

2. Прикатывание повышает температуру почвы на 2…3°С, что особенно важно на севере. В уплотнённой почве меньше воздуха, который является плохим проводником тепла, поэтому она быстрее прогревается, всходы высеянных растений появляются раньше и полнее. Таким образом, в засушливых условиях, где избыток тепла, прикатывание применяют для регулирования водного режима почвы, в холодных северных – для улучшения теплового режима.

3. Предпосевное прикатывание выравнивает поле и даёт возможность выдержать заданную глубину заделки семян, что особенно важно при посеве мелкосемянных культур, например, люцерны, которые заделываются неглубоко – на 0,02…0,03 м. Обязательным является прикатывание перед посевом озимых по занятым парам и непаровым предшественникам, если вспашка была проведена недавно и почва не успела осесть.

4. Более распространенно послепосевное прикатывание, которое уменьшает испарение влаги из посевного слоя, обеспечивает тесный контакт семян с почвой, в результате чего они быстрее набухают и прорастают.

5. Прикатывание рекомендуется проводить и после культивации пара в самые жаркие месяцы (июль, август) для уменьшения потерь влаги.

Выравнивание почвы – технологическая операция, обеспечивающая уменьшение размеров неровностей поверхности поля. Она способствует уменьшению потерь влаги из почвы, так как выровненное поле имеет меньшую поверхность испарения и меньше прогревается, чем невыровненное. Поэтому в засушливом земледелии существует агротехническое правило: в тёплое время года поле должно быть выровненным. Кроме того, на таком поле улучшается качество полевых работ. Особое значение это имеет при использовании технологии No-Till, так как применяемые сеялки прямого посева могут нормально работать только на хорошо выровненных полях.

Выравнивание производится с помощью борон, катков и специальных выравнивателей.

Подрезание сорняков. Эта операция совмещается с такими как рыхление, оборачивание, перемешивание. Существуют и специальные орудия: культиваторы с подрезающими рабочими органами (лапами, ножами), бороны с подрезающими лапами.

Профилирование – нарезка гребней, борозд, поделка гряд, лунок, микролиманов и пр. Выполняется с помощью специальных орудий или приспособлений.

Поделка гребней и гряд – элемент северного земледелия. Они избавляют от избытка влаги и недостатка тепла.

Нарезка борозд для организации полива, а также посадки некоторых культур, например, картофеля.

Лунки, микролиманы, прерывистые борозды создаются на пахотных склонах в качестве водозадерживающего противоэрозионного микрорельефа для сокращения поверхностного стока.