Риски при переходе к минимальной обработке почвы

Риски при переходе к минимальной обработке почвы

Риски при переходе к минимальной обработке почвы

Основой энергосберегающей технологии земледелия зоны неустойчивого увлажнения Левобережной Лесостепи Украины является минимизация глубины основной обработки почвы до 5-12 см. Благодаря увеличению ширины захвата почвообрабатывающих машин ускоряются темпы выполнения полевых работ, снижаются расходы горюче-смазочных материалов и затраты человеческих ресурсов в 2,5-3 раза.

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

А это, вместе с ресурсом, почво- и влагосберегающими свойствами почвозащитных технологий, повышает урожайность сельскохозяйственных культур и снижает себестоимость продукции, которая становится конкурентоспособной на внутреннем и мировом рынках. В современных условиях хозяйствования вопрос минимизации обработки черноземов приобретает особую актуальность, а стратегия и тактика перехода от интенсивного возделывания до минимального должна обеспечить стабилизацию продуктивности культур в агроценозах Левобережной Лесостепи Украины.

Минимальная обработка почвы: исследовательская цель и задачи

Исследования проводились в стационарных и производственных опытах Черкасского института АПП НААН (Черкасская государственная исследовательская станция) в условиях: в Прилуки-Роменско-Лабинского агропчвенного района левобережной лесостепной зоны на черноземах типичных малогумусных легкосуглинковых (Драбовский район Черкасской области); в южной части Левобережной Лесостепи Украины на черноземах типичных мощных среднегумусных легкоглинистих на лесе (Карловский район Полтавской области).

Изучали долгосрочное влияние различных способов обработки черноземов Левобережной Лесостепи Украины на физические свойства в севооборотах различного типа. Интенсивность агрофизических условий почвообразования определяли методом разуплотнения (%) генетических горизонтов относительно плотности строения грунтовой породы (ЖК). В общем обследовано 19 разрезов.

Результаты исследований технологии минимальной обработки почвы

На черноземах типичных Левобережной Лесостепи зоны неустойчивого увлажнения, содержание гумуса в которых составляет более 4-4,5%, водостойких агрономически ценных агрегатов -> 40%, а структурных отдельностей – 65-75%, равновесная плотность строения (1,22-1, 28 г / см3), как правило, совпадает с оптимальной для роста практически всех сельскохозяйственных культур, что дает возможность применять безотвальную обработку черноземов на 5-12 см в севооборотах. В Левобережной Лесостепи условия реализации критерия для применения минимальной обработки черноземов типичных встречаются довольно часто. Однако, несмотря на оптимальное соотношение грунтовых параметров, в течение первых четырех-пяти лет после перехода на систематическую безотвальную обработку черноземов, которые находятся в состоянии агрофизической деградации, могут возникать обстоятельства, приводящие к частичной или полной дискредитации основной идеи безотвальной обработки. Особенно остро это проявляется в условиях резкого ухудшения погодно-климатических условий до критического уровня, когда коэффициент увлажненности (КО) по Шашко снижается до значений <0,55, а гидротермический коэффициент Селянинова (ГТКС) – до значений <0,5-0,6 в течение 1-1,5 месяца от начала вегетации культур.

Риски при переходе к минимальной обработке почвы

Риски при переходе к минимальной обработке почвы

Основная задача разноглубинной почвозащитной обработки на глубину от 15-18 до 22-32 см (в зависимости от уровня агрофизической деградации и фитосанитарного состояния полей в период систематической пахоты на 22-32 см) в первые годы после отказа от вспашки – это обогащение верхней трети гумусного горизонта чернозема растительными органическими остатками различной стадии разложения и обеспечения высокой биологической активности в этом слое. Сформированный органогенный слой (0-15 см) чернозема обязательно должен быть прикрыт свежими измельченными пожнивными остатками зернобобовых и пропашных культур без разграничения между слоем растительной мульчи и грунтовой поверхностью (то есть следует избегать попадания слоя мульчи на биологически неактивную поверхность поля).

В табл. 1 показаны ориентировочные интервалы содержания структурных отдельностей и водостойких агрегатов в слое почвы 0-30 см, которые соответствуют различным уровням проявления плодородия чернозема при долгосрочном применении почвозащитных технологий, основанных на минимальном обработке чернозема.

В соотношении влияния факторов сохранения плодородия – роли мульчи и уровня агрофизических условий проявления почвоплодородия в процессе стабилизации и оптимизации связей в системе почва – растение – атмосфера на переходном этапе (пятый-шестой год) – преобладает второй, то есть агрофизическое состояние чернозема. Наблюдения показывают, что растительные остатки на поверхности поля сохраняются до середины июня, а в июле практически вся мульча уже разлагается и ее защитная функция нивелируется.

Риски при переходе к минимальной обработке почвы

Риски при переходе к минимальной обработке почвы

Воспроизведение естественного плодородия черноземов типичных для Левобережной Лесостепи Украины под влиянием безотвальной обработки связано с фактором времени: чем больше отдаляется решение об отказе от вспашки и переход к безотвальной обработке, тем выше уровень потребности воспроизводства плодородия черноземов в агроценозах. Таких рубежей пять: первый – после четырех-пяти лет происходит восстановление природного статуса почвы как природного образования; после восьми-десяти лет воздействия почвозащитных технологий восстанавливается естественное состояние почвы, а его производительность меньше зависит от погодно-климатических факторов; после 10-15 лет применения почвозащитных технологий почва как система выходит на высокий уровень саморегуляции и самосохранения процессов и режимов проявления расширенного воспроизводства плодородия. На 20-25-й год применения безотвальной обработки обеспечивается максимальная автономизация толщи чернозема от погодно-климатических факторов, а после 30-35 лет максимально восстанавливаются процессы почвообразования черноземов типичных в агроценозах.

Предпосылка для предупреждения риска при переходе к мелкой безотвальной обработке черноземов кроется в перегруппировке структурных отдельностей в пределах агрономически ценного интервала в сторону укрупнения с образованием отдельностей размером 2-5 мм и водостойких агрегатов 0,5-3 мм. Снижение зависимости водостойкости структуры от уровня увлажненности и подчинения гумусного состояния в сезонном и годовом циклах изменении водостойкости структуры чернозема является признаком прекращения его агрофизической деградации, а воспроизведение такого состояния после отказа от вспашки служит критерием снижения риска при переходе к бессменной безотвальной обработки в начальный период его выполнения. Главная задача, которая возлагается на безотвальную обработку – поддерживать взаимообусловленную пульсацию гумуса и состояние водостойкости структуры и усиливать действие указанного механизма заделкой в ​​0-15-сантиметровый слой чернозема достаточного количества органических удобрений в виде навоза и побочной растительной продукции, создавая слой органической мульчи на поверхности поля.

Приведенные данные объясняют природу нестабильности урожайности культур севооборота в критических погодно-климатических условиях. Невосстановленная взаимосвязанная пульсация годовых и сезонных циклов гумуса и агрофизических свойств, поверхностная заделка минеральных удобрений, стимулирует развитие корневой системы по типу дернины, в критических погодно-климатических условиях нарушает гомеостатический баланс в системе почва – растение – атмосфера.

Риски при переходе к минимальной обработке почвы

Риски при переходе к минимальной обработке почвы

При таких условиях потенциальные возможности слоя мульчи, что остается на поле, весьма ограничены, а саморегулирующиеся агрофизические способности чернозема находятся на достаточно низком уровне. По этой причине разноглубинная безотвальная обработка на 22-32 см при переходе к поверхностному, а дальше – к минимальной обработке почвы зоны неустойчивого увлажнения будет «буферным» периодом, главной задачей которого является обеспечение условий дискретного (прерывистого) воспроизводства плодородия черноземов от простого к расширенного.

Отдаленные последствия долгосрочной (15-25 лет) минимизации обработки черноземов связаны с тем, что уже на пятый-шестой год воспроизводится гидрогенно-аккумулятивный процесс карбонизации путем вторичной аккумуляции СаСО3 в профиле черноземов благодаря усилению степени гидроморфизма и биогенности грунтовых условий в летний период года. Происходит растворение устойчивых форм карбонатов по илювиальной аккумуляции, о чем свидетельствует наличие большого количества инкрустационных (налеты, выцветы, псевдомицелий, примазки, прожилки) и корковых (тонкие слои, натеки, корки, «бородки») форм СаСО3 на внутренних поверхностях почвенной толщи черноземов типичных, что связано с усилением природных процессов почвообразования в агроценозах.

На доступность подвижных фосфатов и содержание обменного калия влияет количество СаСО3 в гумусованом горизонте. Во время вспашки карбонаты вскипают с глубины 65-70 см (содержание СаСО3 – 0,01-0,42% в 100 г почвы), по безотвальной обработке – с глубины 50-55 см (0,04-0,75%). При поверхностной обработке линия вскипания карбонатов находилась на уровне 15-25 см от поверхности почвы, содержание карбонатов увеличивалось до 0,25-1,61%, поэтому в круговорот питания культур в агроценозах по минимизации обработки привлекается не весь гумусованный горизонт (0-70 см) чернозема. Обменная кислотность приобретает слабощелочной реакции (рНсл> 7,0), что «консервирует» подвижную форму фосфатов и обменного калия при их высокому общему содержанию в гумусованом горизонте.

Риски при переходе к минимальной обработке почвы

Риски при переходе к минимальной обработке почвы

В то же время тормозится образования соединений азота. Установлен содержание СаСО3 при долгосрочном (15-36 лет) поверхностной обработки является предельным по составляющих эффективного плодородия черноземов типичных (табл. 2).

Динамика зерновых культур в севооборотах различного типа представлена на рис. 1, 2. В севообороте с горохом применение безотвального обработка с внесением одинарной и двойной доз удобрений обеспечило получение 28,91-29,77 т з. е. (Зерновых единиц) с 1 га севооборота, что равноценно вспашке.

Бессменное проведение поверхностной обработки обеспечило выход зерновых единиц с 1 га севооборота на уровне пахоты. Высочайшая производительность зерновых культур (пшеница озимая и кукуруза) была при систематической пахоте (13,13 тонны с га), тогда как в случае применения поверхностной обработки с выходом зерновых единиц производительность была ниже в 1,09-1,12 раза.

Производительность пятипольного севооборота с многолетними травами при систематической пахоте и внесении одинарной и двойной доз удобрений (по выходу зерновых единиц) составляла 35,28-37,89 т / га, что в 1,25-1,32 раза превышает производительность севооборотов с горохом. При безотвальной продуктивности севооборот возрастает до 36,07-38,37 т з. е. / га, тогда как при поверхностной обработке продуктивность севооборота снижается на 2,46 т / га.

С проявлением вторичного карбонизування черноземов Левобережной Лесостепи в историческом измерении земледельцы сталкивались при применении переложной системы земледелия, когда мелкая обработка сохой или плугом способствовала подтягиванию карбонатов к поверхности почвенного профиля, снижала проявление эффективного плодородия через карбонатное «засоление», негативного влияния которого можно избавиться переводом земель в состояние перелог, а в наших исследованиях – заложенные многолетними злаковыми травами, которые на 8-10-й год снижали линию вскипания СаСО3 до естественного уровня залегания, как и при содержании перелога.

Минимальная обработка почвы: выводы из результатов исследования

1. В Левобережной Лесостепи Украины на черноземах типичных средне- и малогумусных тяжелого и легкого гранулометрического состава следует применять почвозащитные технологии выращивания сельскохозяйственных культур, в основе которых лежит безотвальная обработка на глубине от 22-25 см до 5-12 см с мульчированием поверхности поля пожнивными остатками предыдущей культуры.

2. В первые годы (от 5-го до 8-10-го) применение почвозащитных технологий следует выполнять разноглубинную безотвальную обработку почвы, затем количество глубоких обработок можно уменьшить до одного-двух. А уже после 15-го года хозяйствования по такой технологии следует переходить к систематической безотвальной обработке на глубину 5-12 см на черноземах среднегумусовых тяжелого гранулометрического состава, а на черноземах малогумусных легкосуглинковых – применять разноглубинную безотвальную обработку.

3. При долгосрочной безотвальной обработке глубиной 10-12 см воспроизводится гидрогенные-аккумулятивный процесс карбонизирования путем вторичной аккумуляции СаСО3 в профиле черноземов благодаря усилению степени гидроморфизму и биогенности почвенных условий в засушливый период года. Происходит дифференциация гумусованого горизонта при проявлении эффективного плодородия, а «консервирующее» влияние на эффективное плодородие усиливается: достигается переход от черноземов типичных среднегумусных легкоглинистих к черноземам типичных малогумусных легкосуглинковых, на которых целесообразнее и эффективнее выполнение глубокой безотвальной обработки.

4 Долгосрочное (от 10 до 35 лет) применение поверхностной обработки в современных условиях хозяйствования помогает земледельцам преодолеть негативные последствия вторичного карбонизирования черноземов путем применения почвозащитной разноглубинной обработки черноземов Левобережной Лесостепи Украины.

О. Де­ми­ден­ко,
Черкасская государственная сельскохозяйственная опытная станция, ННЦ «Инсти­тут зем­леделия НА­АН»

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