Безотвальная обработка почвы в севообороте. Научные исследования и практическое применение

с последующей ручной прополкой. На ячмене в основном использовали Агритокс (2,0–1,5; 1,2–0,7 л/га), на горохе (зерно) – Гезагард (5–4 кг/га) и Прометрин (3,0 кг/га).

Из анализа многолетних результатов учета всходов сорняков (табл. 1.15) достаточно четко (на сахарной свекле и ячмене­ ) прослеживается гораздо более высокая засорен­ ность при дисковом лущении на глубину 8–10 см и безот­ вальном рыхлении на 30 см, чем при вспашке на глубину 20–30 см. В зависимости от погодных и других условий количество всходов сорняков было различным, но с тенден­ цией их уменьшения­ от первых к последующим ротациям севооборота.

Таблица 1.15. Количество всходов сорняков в посевах, шт/пог. м

41

1.2.4. Водно-физические свойства почвы

Определяющим фактором физического состояния почвы является ее объемная масса (плотность), с которой непосред­ ственно связаны водный, тепловой и воздушный режимы

впочве, а следовательно, интенсивность протекающих в ней биологических и химических процессов, рост и развитие растений. Придание почве оптимальной плотности состав­ ляет одну из важнейших функций обработки. Для дерновоподзолистых средне- и легкосуглинистых почв оптимальное

значение объемной массы находится в следующих пределах: озимые и яровые зерновые 1,2–1,4 г/см3, пропашные (карто­ фель, свекла, кукуруза) 1,1–1,2 г/см3, а равновесной­ плотности 1,35–1,5 г/см3, т. е. они близки между собой.

Важно знать, какое влияние способы обработки почвы оказывают на ее пористость (скважность) – суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы, вы­ ражающийся в процентах от общего объема почвы и его со­ ставляющих, – капиллярную и некапиллярную пористость (оптимальная общая пористость 50–55%).

Определение указанных выше показателей, характери­ зующих водно-физические свойства почвы, проводилось на сахарной свекле (первое поле 4-й ротации, первое и второе поля 5-й ротации) один раз за вегетацию (июль–август). Результаты этих исследований представлены в табл. 1.16 из анализа которой следует, что способы (системы) основной обработки почвы не вызывали существенных различий

вотношении изменения показателей объемной массы и об­ щей пористости почвы.

Влажность почвы изучали весовым методом в метровом слое ежегодно на протяжении всего вегетационного перио­ да сахарной свеклы. Установлено, что безотвальное рыхле­ ние на глубину 30 см (варианты 4 и 5) во многих случаях наблюдений способствовало накоплению большего количе­ ства влаги как в пахотном слое 0–20–30 см, так и в слое

0–50 и 0–100 см (табл. 1.17).

42

Таблица 1.16. Объемная масса и общая пористость почвы (сахарная

свекла, фон I удобрения, среднее за 9 лет)

Таблица 1.17. Влажность почвы в среднем за период вегетации

сахарной свеклы, % на обсолютно сухую почву (среднее за 16 лет)

*См. примечание к табл. 1.2.

1.2.5.Агрохимические свойства почвы

Под влиянием систематического известкования, внесе­ ния органических и минеральных удобрений, травосеяния и других факторов агрохимические свойства пахотного слоя почвы уже в течение 1-й и 2-й ротаций севооборота претерпели довольно значительные изменения: в конце 1-й ротации (1965–1967 гг.) рНKCl - 5,6, степень насыщенности основаниями - 52%, содержание P2O5 и К2О – 126 и 49 мг/ кг почвы, в конце 2-й ротации (1976–1978 гг.) рНKCl –6,1, степень насыщенности основаниями 86%, содержание P2O5 и К2О – 322 и 158 мг/га почвы и гумуса 2,72%.

Действие способов разноглубинной обработки на свой­ ства пахотного слоя зависело главным образом от агрохи­

43

мических показателей подзолистого горизонта. Последний перед закладкой опыта характеризовался очень низким со­ держанием гумуса (0,16%), суммой насыщенных оснований (1,6 мг-экв на 100 г почвы), низкой степенью насыщенности основаниями (54%), низким содержанием обменного калия (36 мг/кг почвы). Увеличение мощности пахотного слоя за счет припахивания подзолистого привело к уменьшению содержания и общего запаса гумуса. По другим агрохими­ ческим показателям, к концу 2-й ротации при вспашке на 20, 25 и 30 см различия были не столь существенными, тог­ да как по безотвальному рыхлению на глубину 30 см более выражена дифференциация пахотного слоя по плодородию, т. е. окультуривающее действие на слой 0–30 см по вспашке выше, чем при рыхлении без оборота пласта.

Анализ результатов длительных исследований агрохими­ ческих свойств почвы позволяет констатировать следующее:

1) известкование доломитовой мукой (5 т/га) под пред­ шественник сахарной свеклы снизило кислотность (рНKCl)

с 4,8 (1957–1959 гг.) до 6,2 (1976–1978 гг.) и 6,6 (1997–1999 гг.); 2) на фоне 40 т/га подстилочного навоза КРС

и Р90–60К150–120 под пропашные, Р60К90 под зерновые, Р45К45 под многолетние и однолетние травы в конце 2-й ротации

севооборота (1976–1978 гг.) в слое почвы 0–20 см содержание гумуса в среднем по всем вариантам опыта соста­ вило 2,64%, подвижного Р2О5 и обменного калия - 288 и 146 мг/кг почвы, а в начале 5-й ротации (1997–1999 гг.) - соответственно 3,73%, 316 и 201 мг/кг почвы. На фоне 80 т/

га навоза и Р90К160 под пропашные, Р90К120 под зерновые, Р60К60 под многолетние и однолетние травы показа-

тели агрохимических свойств почвы имели следующий уровень:

44

3)замена вспашки на глубину 20 см безотвальным рых­ лением на глубину 30 см под сахарную свеклу и лущением дисковыми боронами на глубину 8–10 см под все культуры севооборота привело к четко выраженной дифференциации пахотного слоя – повышению содержания гумуса, Р2О5

иК2О в верхнем (0–10 см) слое без снижения продуктивности севооборота;

4)содержание других макро- и микроэлементов (1990– 1992 и 1997–1999 гг.) в слое почвы 0–20 см в среднем за пять лет по пяти вариантам соответственно фону составило: СаО фон I – 1654 и 1766 мг/кг почвы, фон II – 1803 и 1875 мг/кг почвы, MgO – 34 и 37, 33 и 33, S – 16 и 10, 16 и 11, В – 1,06

и1,0, 1,06 и 1,26, Cu – 1,3 и 1,0, 1,4 и 1,2, Zn – 9 и 3,8 и 3,6 мг/кг почвы, т. е. агрохимические параметры указанных элемен­ тов близки к оптимальным (кроме меди).

Следовательно, на настоящем уровне производственно­ го освоения зональной системы земледелия и имеющихся многолетних экспериментальных данных Опытной науч­ ной станции по сахарной свекле и других научно-иссле­ довательских учреждений республики на дерново-подзоли­ стых легкосуглинистых почвах может быть предложена следующая система основной обработки почвы в полевом севообороте:

вспашка на глубину до 20-22 см при запашке пласта многолетних трав, стерневых остатков кукурузы и в поле с внесением свежего подстилочного навоза, а при использо­ вании подстилочного навоза после летнего хранения и жид­ кого навоза вместо вспашки может быть применено диско­ вание;

вспашку следует заменять безотвальной обработкой (дискование или чизелевание) в интенсивном занятом пару, под озимые и яровые зерновые, зернобобовые, пожнивные культуры.

45

1.3. Система обработки дерново-подзолистой супесчаной почвы

На дерново-подзолистой супесчаной почве, развиваю­ щейся на валунном хрящевидном песке, подстилаемом с глу­ бины 0,7–0,8 м песком, опыт заложен в 1974–1976 гг. в трех полях: в 1-й и 2-й ротациях 9-польного севооборота с чере­ дованием культур: рожь на зеленый корм (2-я ротация

сподсевом озимой вики) + поукосно люпин кормовой, ози­ мая пшеница (со 2-й ротации рожь), сахарная свекла, ячмень

сподсевом клевера, клевер 1-го года пользования, рожь, картофель, сахарная свекла, ячмень. С 3-й ротации севооборот перестроен на 8-польный (исключен картофель). В чередовании культур произошли изменения только в пер­ вом поле (занятый пар) – высевали горох с овсом на зеле­ ный корм (3-я ротация) и горох на зерно (4-я ротация).

Варианты систем основной обработки почвы в севообо­ роте: 1-й – вспашка на глубину 20 см под все культуры, 2-й – замена вспашки лущением дисковыми боронами (на глубину 8–10 см) или мелкой вспашкой (на глубину 10–12 см) в двух полях (под ячмень после сахарной свеклы), 3-й – за­ мена вспашки лущением дисковым или мелкой вспашкой в четырех полях (под ячмень и озимые зерновые), 4-й – за­ мена вспашки лущением или мелкой вспашкой в шести по­ лях (в занятом пару, под озимые зерновые, ячмень и карто­ фель), 5-й – лущение дисковое (фон I) и мелкая вспашка (фон II) во всех восьми полях, 6-й – лущение или мелкая вспашка + безотвальное рыхление на глубину 20 см под все культуры севооборота (табл. 1.18).

Из удобрений применялись известкование общим фо­ ном (5 т/га доломитовой муки в двух полях севооборота

под предшествующие сахарной свекле зерновые); N100–50P45K45 в занятом пару (1-я и 2-я ротации) и N30P45K45 (3-я и 4-я ротации); N60P45K60 под озимую пшеницу, рожь и ячмень;

100 т/га подстилочного навоза и N90P60K120 под картофель; 100 т/га навоза и N120P90K150 под сахарную свеклу.

46

Повторность вариантов опыта трехкратная, размещение де­ лянок рендомизированное. Общая площадь делянки 130 м2, учетной – зерновые и клевер 100 м2, пропашные 88 м2.

1.3.1. Продуктивность культур и севооборота

Севооборот открывался занятым паром, в котором воз­ делывались: 1-я ротация – рожь на зеленый корм + поукос­ но люпин кормовой, 2-я ротация – рожь в смеси с озимой викой на зеленый корм + поукосно люпин кормовой, 3-я ро­ тация – горох в смеси с овсом (зеленая масса) и 4-я ротация – горох (зерно).

В 1-й ротации севооборота урожай зеленой массы в сред­ нем за три года как каждой из культур (рожь и люпин кор­ мовой), так и суммарно по дисковому лущению (фон I) получен той же величины, что и при вспашке на глубину

20 см или 10–12 см (табл. 1.19).

Таблица 1.19. Урожайность парозанимающих культур, т/га

48

Аналогичные результаты получены и во 2-й ротации: суммарный урожай зеленой массы (рожь в смеси с озимой викой + поукосно люпин кормовой) в среднем за три года на контроле (вспашка на глубину 20 см) составил 44,0 т/га, по лущению дисковому – 44,3 и 43,6 т/га. Не произошло сни­ жения урожая и при уменьшении глубины вспашки с 20 до

10–12 см (фон II) – 44,8 и 45,2, 44,8 т/га, как и при замене вспашки на глубину 20 см безотвальным рыхлением на

20 см: фон I – 44,0 и 43,3, фон II – 44,8 и 44,6 т/га.

В3-й ротации отмечено снижение урожая зеленой мас­ сы горохоовсяной смеси в вариантах 5 и 6 (фон I), где во всех полях севооборота проводились только лущение дис­ ковое или в сочетании его с безотвальным рыхлением, на 20 см (18,2 и 14,4, 15,8 т/га соответственно), по фону II (мел­ кая вспашка) в варианте 5 эта тенденция выражена слабее (16,4 и 15,9 т/га), а в 6-м варианте отсутствует (16,4 и 17,3 т/га).

В4-й ротации зависимости урожая гороха (зерно) от си­ стем обработки почвы не установлено.

Клевер первого года пользования. Подсевался под яч­

мень после свеклы. Из 11 лет возделывания он четыре года (1980, 1999, 2005 и 2006) погибал и отпахивался (пересевал­ ся горохоовсяной смесью или люпином кормовым). В сред­ нем за семь лет урожай зеленой массы на супесях, подсти­ лаемых песком, вполне оправдан – 34–35 т/га. На фоне I он колебался вне зависимости от способов обработки почвы, а на фоне II всех вариантов с мелкой вспашкой под предше­ ствующие культуры не уступал контролю (табл. 1.20).

Таблица 1.20. Урожай зеленой массы клевера, т/га

49

Озимая пшеница. Высевалась только в 1-й ротации, изза низкой урожайности в последующие годы была заменена рожью.

Использование вместо обычной вспашки лущения дис­ кового непосредственно под пшеницу (фон I) не привело к снижению урожая зерна: в среднем за три года в вариан­ тах 1 и 2 (В-20) – 2,26 и 2,22 т/га, в варианте 3 – 2,30 т/га

(табл. 1.21). При поверхностной обработке почвы под пше­ ницу и ее предшественник (вариант 4) зерна получено на 0,21 т/га меньше, чем при вспашке, но это снижение можно считать недостоверным, так как, во-первых, оно меньше ошибки опыта, а во-вторых, не наблюдалось при аналогич­ ном способе обработки в варианте 5 – 2,28 т/га. Снижение урожайности по безотвальному рыхлению (фон I, вариант 6), мелкой вспашке (фон II, варианты 3-5) и в сочетании ее с безотвальным рыхлением на глубину 20 см (вариант 6) также не выходило за пределы ошибки опыта - 0,03–0,15 т/

га (НСР0,05 = 0,34–0,37 т/га).

Таблица 1.21. Урожай зерна озимых зерновых, т/га

50