Плотность почвы при различной обработке

Плотность почвы при различной обработке

Плотность почвы при различной обработке

Плотность почвы — важная характеристика, показывающая, в каких условиях растут и развиваются растения. От плотности почвы зависят все грунтовые режимы: воздухообмен, водопроницаемость, влагоемкость, теплоемкость, микробиологические и окислительно-восстановительные процессы. Она влияет на технологические свойства, качество обработки почвы. Все это отражается на величине и качестве урожая. При рыхлом строении пахотного слоя создаются условия для повышенного расходования влаги на испарение, а при плотном — неблагоприятные для развития корней растений.

[]
1 Step 1
ПОЛУЧАЙТЕ ЦЕНЫ НА СЕМЕНА ПРЯМО НА ВАШ EMAIL
keyboard_arrow_leftPrevious
Nextkeyboard_arrow_right

Значительный ущерб почвам наносит агрофизическия деградация, которая проявляется в уплотнении почвы и ухудшении ее структуры.

Основные причины уплотнения почвы:

  •   высокая степень распаханности почв;
  • применение интенсивного возделывания почвы;
  • несоблюдение чередования культур в севообороте;
  • недостаточное количество органических удобрений, которые вносят в почву.

Ходовые системы средств механизации в земледелии имеют неодинаковые конструктивные параметры, а потому уплотняют почву по-разному: гусеничные трактора меньше уплотняют почву, чем колесные. Ходовые системы тракторов, в которых гусеницы имеют меньший шаг, а опорные катки — менее отдалены друг от друга, способны в меньшей мере уплотнять почву. От конструкции шин зависят удельные нагрузки на грунт, деформация его при буксировке, что влияет на уплотнение почвы. Больше уплотняется грунт на периферии поля.

В результате выпадения большого количества осадков уплотнения почвы увеличивается из-за увеличения его массы, или заплывания. Орошение уплотненных почв неэффективно, поскольку нередко приводит к цементации поверхности. После подсыхания на ней образуются огромные трещины.

Во время уплотнения почвы происходит:

  • увеличение удельной массы грунта;
  • снижение общей и особенно некапиллярной пористости;
  • замедление роста корневой системы — уменьшается общая масса корней и затрудняется проникновение корней в пахотные и подпахотные слои почвы;
  • уменьшение влагообеспеченности растений;
  • ухудшение водно-физических свойств: влагоемкости, скорости впитывания поливной воды, уменьшение водопроницаемости;
  • ухудшение аэрации и биологических процессов;
  • усиление поверхностного стока воды и смыва мелкозема;
  • ухудшение питательного режима почвы;
  • снижение урожайности и качества сельхозпродукции.
Плотность почвы при различной обработке

Плотность почвы при различной обработке

Больше всего испытывают уплотнение старопахотные почвы. В них образуются плужные подошвы, задержание воды на которых приводит даже к оглееванию. При этом активизируется анаэробная микрофлора, усиливаются восстановительные процессы, в результате чего образуются сероводород и аммиак, которые являются токсичными для растений. Чаще всего оценку плотности почвы дают за Н. А. Качинским (табл. 1).

Плотность почвы тесно связана с другими показателями, поскольку она влияет на режимы почвы. В. В. Медведев (2004) отмечает, что водный режим как совокупность процессов поступления, перераспределения, аккумуляции и испарения влаги в почве зависит от плотности сложения. В целом считается, что рыхлый грунт лучше воспринимает влагу, чем плотный. Впитывание влаги рыхлой почвой сопровождается ее уплотнением, быстрым наступлением равновесного состояния. В то же время резко уменьшается поступление влаги в почву. Чем пышнее и хуже оструктурененной является почва, тем стремительнее происходит затухание впитывания ею влаги. Перемещение влаги внутри почвы также зависит от ее плотности. В рыхлой почве глубина промачивания больше, чем в плотной. Плотность обусловливает также и восходящие потоки влаги: физическое испарение, транспирацию. Чрезмерно рыхлая почва быстро теряет влагу, плотная — медленнее, оптимальная транспирация наблюдается при умеренном уплотнении.

В формировании воздушного режима также особая роль принадлежит плотности сложения. Воздухообмен почвы с наименьшей влагоемкостью имеет обратную линейную связь с плотностью составления, причем теснейшая зависимость — в почвах суглинистого и глинистого гранулометрического состава. Также существует связь между составом газовой фазы почвы, динамикой и плотностью грунта.

Плотность почвы при различной обработке

Плотность почвы при различной обработке

Тепловой режим, как и два указанные выше, регулируются плотностью составления. От нее зависят теплопроводность и теплоемкость почвы. Рыхление или прикатывание можно рассматривать как приемы тепловой мелиорации. В то же время плотность осуществляет существенное влияние на биологический режим почвы. Так, чрезмерное уплотнение почвы приводит к снижению биологической и ферментативной активности, и, как следствие, снижает доступность для растений элементов питания.

Результаты исследований изменений плотности сложения почвы, проведенных нами в условиях АОЗТ «Агро-Союз» Синельниковского района Днепропетровской области в звене севооборота ячмень — кукуруза на силос — пшеница озимая, приведены в табл. 2. Самые высокие показатели плотности 0-30-сантиметрового слоя чернозема обыкновенного отмечены под пшеницей озимой (1,17-1,24 г/см3), несколько ниже — под ячменем ярым (1,08-1,23) и наименьшие — под кукурузой на силос (1,08-1,16 г/см3). Это связано с биологическими особенностями культур и разницей в технологиях их выращивания.

В результате глубокой обработки формируется рыхлое сложение пахотного слоя на варианте вспашки (1,13 г/см3 при выращивании ячменя ярового, 1,10 — кукурузы и 1,18 г/см3 — пшеницы озимой в среднем за вегетацию) в слое 0-30 см. В сезонной динамике из-за естественной усадки в течение вегетационного периода происходит увеличение плотности в пахотном слое чернозема обыкновенного.

На разных вариантах обработки плотность по профилю пахотного слоя распределена неравномерно. При вспашке — самый рыхлый верхний, 0-10-сантиметровый, слой. Наличие чрезмерно рыхлого верхнего слоя приводит к непроизводительным потерям влаги, что особенно нежелательно в засушливых условиях Степи. На варианте минимальной обработки в середине вегетации культур (в июне) самым уплотненным был слой почвы 10-20 см — 1,24 г/см3 под ячменем и пшеницей озимой и 1,19 — под кукурузой. Наличие уплотненного слоя вблизи поверхности положительно влияет на сохранение влаги в почве.

В. В. Медведев (2006) подчеркивает, что система агротехнических мероприятий должна быть направлена ​​не просто на улучшение определенного свойства почвы, а на приведение ее параметров в соответствие с потребностями конкретной культуры. Оптимальные значения плотности колеблются в широких пределах. Потребности растений в плотности зависят от вологопостачання, а также от уровня обеспечения питательными элементами. Так, в условиях недостаточного увлажнения зерновые культуры лучше отзываются на повышенную плотность.

Плотность почвы при различной обработке

Плотность почвы при различной обработке

Один из путей профилактики агрофизической деградации является минимизация обработки почвы. Однако довольно распространено мнение, что снижение интенсивности обработки почвы приведет к уплотнению пахотного слоя. Научным основанием для выбора глубины обработки является разница между фактическими и оптимальными (установленными для конкретной культуры) параметрами плотности посевного и подпосевного слоя почвы. Если эти показатели совпадают или близки — основание для уменьшения глубины основной обработки почвы. Особенно актуальным является анализ показателей плотности грунта при внедрении технологии прямого посева культур (нулевой обработке почвы), при которой посев культур осуществляют в необработанный грунт специальными сеялками. Эту технологию активно внедряют в Украине, особенно в засушливых регионах.

Равновесной считают плотность горизонтов, которые долгое время не обрабатывались. В табл. 3 приведены обобщенные данные значений равновесной плотности почв.

Оптимальной считается такая плотность, при которой при прочих равных условиях получают наибольшие урожаи сельхозкультур. Многочисленными исследованиями в почвенно-климатических зонах Украины были установлены оптимальные параметры агрофизических свойств почв при выращивании сельхозкультур (табл. 4).

Плотность почвы при различной обработке

Плотность почвы при различной обработке

В лесостепной зоне на серых оподзоленных почвах, черноземах оподзоленных и типичных, в зависимости от гранулометрического состава, оптимальная плотность составляет 1,0-1,4 г/см3; в степной зоне на черноземах обыкновенных и южных, темно-каштановых почвах — 1,1-1,3 г/см3. Приведенные интервалы плотности не является константами. Они меняются во времени и, прежде всего, в зависимости от влажности почвы. При повышенной влажности оптимум меняется к низшим значений, в условиях недостаточного увлажнения — до высших (А. М. Малиенко, 1989).

Для пшеницы озимой оптимальный диапазон плотности составляет 1,00-1,30 г/см3. Всех вариантов технологий она находилась в этих пределах. Для кукурузы вышеприведенные показатели для чернозема обыкновенного составляют 1,10-1,25 г/см3. При вспашке почва была чрезмерно рыхлой как в начале вегетации (1,08 г/см3), так и в период молочно-восковой спелости (1,09 г/см3). Требовательные к плотности грунта культуры — в период прорастания и лестниц. Для яровых зерновых культур оптимальные параметры плотности — 1,16-1,20 г/см3. Такие значения были на всех вариантах обработки и составляли 1,16 г/см3 на пахоте, 1,17 — на минимальном и 1,20 г/см3 на нулевом обработки в слое почвы 0-30 см. Плотный грунт в нулевом варианте обработки содержал при посеве яровых больше продуктивной влаги, что создало условия для лучшего течения биологических процессов, роста и развития растений.

Оптимизация агрофизических свойств почвы тесно связана с его обработкой и выращиваемыми культурами.

Эффективные направления минимализации обработки почвы и ослабление негативного воздействия на него средств механизации:

  • использование комбинированных агрегатов;
  • применение широкозахватных агрегатов для уменьшения количества их проходов по полю;
  • замена полицевих обработок менее затратными — безотвальной и поверхностной;
  • использование на весенних полевых работах гусеничных тракторов или колесных, но широкопрофильными шинами;
  • обоснованная замена механических обработок применением гербицидов.

Минимальная и нулевая обработки создают оптимальную плотность в 0-30-сантиметровом слое чернозема обыкновенного. Учитывая вышесказанное, заметим, что наиболее эффективным способом улучшения физического состояния почв является уменьшение на них действия сельхозмашин и тракторов, а также соблюдение научно обоснованных севооборотов и внесение достаточного количества органических удобрений.

О. Пиковская, канд. с.-х. наук,

Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины

Мы используем файлы cookie, чтобы подбирать для вас подходящий контент. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять