Безотвальная обработка почвы в севообороте. Научные исследования и практическое применение

УДК 631.51.01

Безотвальная обработка почвы в севообороте: науч­ ные исследования и практическое применение / Н. П. Вост­ рухин [и др.]. - Минск : Беларус. навука, 2013. - 124 с. -

ISBN 978-985-08-1579-8.

Работа посвящена весьма актуальной проблеме – системе отваль­ ной (вспашка) и безотвальной (под отдельные культуры севооборота и до полного исключения вспашки) обработки почвы. Безотвальная об­ работка приобрела глобальный характер, поскольку является реальным средством защиты почв от водной и ветровой эрозии и обеспечивает су­ щественное уменьшение затрат на этой очень трудоемкой операции.

В книге описаны научные исследования по безотвальной обработке почвы, рассмотрен производственный опыт применения безотвальной обработки почвы под различные сельхозкультуры хозяйствами Респуб­ лики Беларусь, описаны комбинированные агрегаты для безотвальной обработки почвы.

Авторы надеются на то, что знакомство с данной работой позволит специалистам сельхозпредприятий более обоснованно подходить к выбо­ ру системы обработки почвы в конкретных производственных условиях.

Табл. 39. Библиогр.: 20 назв.

А в т о р ы:

Н. П. Вострухин, Н. А. Лукьянюк, И. С. Татур, М. И. Гуляка

Р е ц е н з е н т ы:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н. Г. Бачило, кандидат сельскохозяйственных наук С. С. Небышинец

ПРЕДИСЛОВИЕ

«Научная истина проходит три ста­ дии своего признания. Сперва говорят – «это абсурд», потом – «в этом что-то есть» и, наконец, – «это давно известно».

Э. Резерфорд

В системе земледелия обработка почвы является одним из основных его элементов, так как она (наряду с правиль­ ным севооборотом и применением удобрения) может ока­ зывать непосредственное и опосредованное воздействие на степень и глубину заделки (перераспределение) послеубо­ рочных растительных остатков и пожнивных сидератов; минерализацию органических веществ (регулирование гу­ мусообразования) и плодородие почвы; на эффективность органических и минеральных удобрений; водно-физиче­ ские, биологические и агрохимические свойства почвы; на повышение устойчивости почвы к проявлению водной

иветровой эрозии; создание оптимальных условий для сева; на засоренность и фитосанитарные состояние почвы

ипосевов; на топливно-энергетические и трудовые затраты. Проявление многократных функций обработки почвы

иразработка ее научных основ находятся в тесной взаимос­ вязи с зональными особенностями:

типом и разновидностью почвы, сложением пахотного

иподпахотного слоев, интенсивностью проявления эрозии; видом севооборота, составом и биологическими осо­

бенностями культур, обеспечивающих максимальное по­ ступление в почву органических веществ с неотчуждаемой частью урожая при минимальной обработке почвы;

экономически обоснованной системой удобрения поле­ вых культур севооборота;

интегрированой системой защиты растений.

И только совокупность обработки и указанных выше системных составляющих позволят в каждом конкретном случае более успешно решать агротехнические и экономи­

3

1.1. Система основной обработки почвы в севообороте

Система обработки почвы – совокупность на­ учно обоснованных приемов проведения этой технологиче­ ской операции в севообороте. Совершенствование системы основной обработки почвы предусматривает оптимизацию ее глубины и потребность в оборачивании пласта (С. С. Сдоб­ ников, 1988). Эти вопросы на протяжении длительного вре­ мени дискутируются, и по ним имеется несколько точек зрения, порой весьма противоречивых.

Мировое научное сообщество едино в том мнении, что почва по-прежнему остается основным средством произ­ водства продовольствия для быстро растущего населения и сырья для легкой промышленности. Почвоведы предска­ зывают падение урожайности и плодородия почвы – не­ хватку плодородных земель, более острую и тревожную, чем энергетический кризис. Из этого вытекает главнейшая задача общества – экологически и экономически обосно­ ванное использование почвы, сохранение и повышение ее плодородия,атакжееезащита(Э.В.Гусаров,1986;Д.Шпаар, 1994). Важнейшее значение имеет также создание достаточ­ но мощного культурного слоя почвы как наиболее надеж­ ной гарантии благоприятных условий роста и развития рас­ тений, формирования высокого потенциального урожая с минимально возможными его колебаниями в зависимости от складывающихся погодных условий.

Во всех природных зонах культурный процесс почвообразования исторически был направлен на создание все более мощного пахотного слоя почвы. В глубокой древно­

5

сти рыхлили лишь верхние 4–5 см. Позднее оборачивали слой в 10 см. По мере роста технических и других возмож­ ностей глубина обработки увеличилась до 18–20 см, затем до 25–30 см и более.

Проблема создания и поддержания глубокого культур­ ного пахотного слоя с давних пор и по настоящее время яв­ ляется важнейшей в земледелии и привлекает внимание ученых и практиков. На необходимость увеличения глуби­ ны пахотного слоя указывали классики русской и советской агрономии А. Т. Болотов, И. М. Комов, М. Г. Павлов, П. А. Кос­ тычев, А. В. Советов, Д. И. Менделеев, И. А. Стебут, К. А. Ти­ мирязев, В. Р. Вильямс. Позднее вопросы углубления па­ хотного слоя наиболее полно были освещены в работах В. П. Мосолова (1954), М. Г. Чижевского (1952), Н. А. Са­ пожникова (1963).

В. П. Мосолов и М. Г. Чижевский в 1950-х годах на осно­ ве обобщения результатов большого количества полевых опытов рекомендовали в ближайшие годы довести мощ­ ность культурного пахотного слоя дерново-подзолистых почв до глубины не менее 20–22 см, а в течение последую­ щей ротации севооборотов – до 25–30 см. Н. А. Сапожни­ ­ко­ вым было высказано мнение, что с интенсификацией земле­ делия роль глубокой обработки в подзолистой зоне будет возрастать. Т. С. Мальцев (1975, 1988) писал: «Важно окуль­ туривать не только верхние, но и нижние слои почвы..., соз­ давать возможно более мощный по глубине пахотный гори­ зонт... Глубокий пахотный горизонт мы считаем основой высококультурного земледелия». Обогащение почв органи­ ческим веществом позволяет постепенно переходить к углуб­ лению корнеобитаемого слоя. По некоторым представлениям относительно лучшая глубина обработки 40 и даже

60 см (Е. Е. Егоров, 1977).

В Западной Европе удовлетворительной мощностью па­ хотного слоя считается 25–30 см и более. Для окультурива­ ния такого слоя почвы потребовалось систематическое из­ весткование, травосеяние, внесение высоких доз органиче­

6

ских и минеральных удобрений, значительное повышение содержания гумуса в пахотном слое (Г. Г Черепанов, 1985 г.). Ученые ГДР Н. Stubbe (1964 г.), Э. Рюбензам и К. Раух (1969 г.), исходя из того что площадь пашни в высокоразвитых инду­ стриальных странах не может более расширяться, предла­ гали включение более глубоких слоев почвы в растение­ водческий процесс. В таком случае они считали вполне воз­ можным в течение двух десятилетий удвоить толщину пахотного слоя, что улучшит качество земель и позволит возделывать на этих почвах требовательные культуры. По данным G. Dubruck (1981 г.), в ФРГ минимальная граница требований растений к глубине обработки почвы 12–16 см, средняя 20–30 см и максимальная 35–40 см. Мощность па­ хотного слоя в этой части Германии с 1952 по 1982 г. увели­ чилась в среднем от 25 до 35 см. В США продуктивность основных полевых культур также связывают с глубиной корнеобитаемого слоя: чем больше его мощность, тем выше относительная продуктивность растений (Г. Г. Черепанов, В. М. Чудиновских, 1987).

Вразработанной Белорусским научно-исследователь­ ским институтом почвоведения и агрохимии интегральной модели оптимальных свойств дерново-подзолистых сред­ не- и легкосуглинистых почв указана мощность пахотного горизонта 25–30 см (Т. Н. Кулаковская, 1978).

Вмассовой хозяйственной практике на дерново-под­ золистых почвах республики вследствие длительной постоянной вспашки на глубину не менее 20–22 см сфор ­ мировался гумусовый слой мощностью 22–25 см. Неко­ торые передовые хозяйства, получающие высокие урожаи (СПК «Агрокомбинат «Снов», СПК «Агрофирма «Лучни­ ки», ОАО «Оснежицкое» и др.), освоившие плодосмен­ ные севообороты, проводящие систематическое извест­ кование и имеющие возможность вносить высокие дозы навоза и оптимальные минеральных удобрений, углуби­ ли и окультурили пахотный слой дерново-подзолистой почвы до 30–35 см.

7

Вместе с тем по мере накопления экспериментальных данных утвердилась и другая точка зрения. Так, Б. А. Дос­ пехов (1975, 1978), проанализировав результаты многолет­ них и краткосрочных опытов, сделал вывод, что нет доста­ точно веских оснований для рекомендации углублять па­ хотный слой дерново-подзолистых почв до 30 см и более. Поэтому главная задача земледелия, по его мнению, – окуль­ туривание существующего 20–25-сантиметрового пахотно­ го слоя.

В длительных исследованиях Северо-Западного НИИСХ (В. А. Чернышев и др., 1979) постепенное углубление па­ хотного слоя дерново-подзолистой почвы до 30 см, а также глубокое безотвальное рыхление не повышали урожаев по сравнению со вспашкой на глубину 20–22 см и даже с ле­ мешным лущением на 10 см. Не выявлены преимущества глубокой вспашки по сравнению с обычной и в опытах Черниговской областной сельскохозяйственной опытной станции (Н. Н. Любинецкий и А. А. Бакун, 1980).

Руководитель проблемы по обработке почвы в БССР (П. Е. Прокопов, 1967), обобщив результаты исследований, заключил: «Углубление пахотного горизонта почв, разви­ тых на среднем и легком суглинке, а также на супесях сверх 20 см за счет припашки подзолистого горизонта при внесении средних доз органических и минеральных удо­ брений не дает надлежащего эффекта. Следовательно, за­ дача состоит не столько в углублении, сколько в его окуль­ туривании путем применения необходимого количества органических и минеральных удобрений, а на кислых по­ чвах и извести. Углубление пахотного слоя за счет при­ пашки части подзолистого горизонта даже при внесении средних доз удобрений и тем более без них должно рас­ сматриваться как нарушение агротехники». Г. Д. Белов и А. П. Коробач (1979), отвечая на вопрос, какова должна быть глубина зяблевой обработки дерново-подзолистой почвы, также пришли к выводу­ , что глубина 20–22 см со­ ответствует агротехническим требованиям возделывае­

8

мых в республике культур и обеспечивает получение мак­ симальной их урожайности».

Это положение нашло подтверждение и в работах более позднего периода. Так, в книге «Адаптивные системы зем­ леделия в Беларуси» (2001 г.) Н. Г. Бачило и Г. В. Симченков, длительное время проводившие исследования по обработке почвы в НИИ земледелия, отмечают, что все попытки углу­ бить пахотный слой за счет припашки подзолистого гори­ зонта не дали положительных результатов, поскольку умень­ шалось содержание гумуса в пахотном слое и ухудшались его физико-химические свойства. Для нивелирования отри­ цательного действия припаханного подзолистого слоя на 1 см необходимо вносить 10 т/га органических удобрений. При этом углубление пахотного горизонта за счет припаш­ ки приводит к большим затратам ГСМ. И далее они отмеча­ ют, что углубление необходимо проводить путем разуплот­ нения подпахотного горизонта безотвальными орудиями.

Одним из факторов, ограничивающих рост и урожай­ ность сельскохозяйственных культур, является избыточное уплотнение почвы, основная причина которого – механиче­ ское воздействие ходовых систем тракторов, почвообраба­ тывающих машин, средств для внесения в почву органиче­ ских и минеральных удобрений, извести и др. Увеличение массы тракторов и другой сельскохозяйственной техники усиливает отрицательное воздействие на физические свой­ ства почвы и продуктивность растений.

Вред избыточного уплотнения проявляется в повышен­ ном сопротивлении почвы проникновению растущих кор­ ней растений, снижении некапиллярной скважности и в связи­ с этим в ухудшении водного, воздушного и питательного режимов. Уплотненная почва плохо впитывает и фильтрует влагу, а это при ливневых осадках способствует усиленно­ му поверхностному стоку и эрозии (И. С. Рабочев, П. У. Бах­ тин и др., 1978).

ВмноголетнихисследованияхученыеРоссии,Беларуси, Германии и других стран отмечают снижение урожайности

9

в результате уплотнения почвы ходовыми системами трак­ торов: кукурузы на зерно – до 30%, озимой пшеницы – до 27, сахарной свеклы – до 15, ячменя – до 24, картофеля – до 25% (В. Хатенский, М. Поскребко, 2006).

Для оценки физических свойств почвы в первую оче­ редь нужно знать величину ее равновесной плотности, ко­ торая определяется структурным состоянием, грануломе­ трическим и минералогическим составом. Чем меньше бу­ дут различия между оптимальной и равновесной плот­- ностью, тем, видимо, в менее интенсивной обработке будет нуждаться почва. Важное значение здесь имеет также ско­ рость перехода почвы от приданного состояния к равновес­ ному (В. П. Гордиенко, 1980).

В условиях Западного региона Нечерноземной зоны

СССР диапазон равновесной и оптимальной объемной мас­ сы или плотности сложения пахотного слоя для ведущих полевых культур приведен в табл. 1.1. (Э. А. Реппо, Н. И. Афа­ насьев и др., 1984).

Таблица 1.1. Диапазон равновесной и оптимальной плотности почв

Западного региона СССР

Придание пахотному слою благоприятного для культур­ ных растений сложения посредством правильно выбранных приемов, способов и глубины обработки почвы способству­ ет созданию условий для формирования высокого урожая.

10