Эффективность способов и глубины основной

обработки почвы

Этот вопрос, считавшийся важным для изучения, привлекал к себе больше всего внимания.

В настоящее время имеется достаточно данных для объективной оценки способов и глубины основной обработки почвы на черноземах. Лучше всего эффективность этих приемов выявляется на пропашных культурах (табл. 36).

36. Влияние способов и глубины обработки почвы на урожайность

пропашных культур в севообороте, ц/га

* Примечание: 1. Ежегодная вспашка на 20-22 см; 2. Ежегодная вспашка на 25-27 см; 3. Ежегодная вспашка на 30-32 см; 4. Ежегодная вспашка на 35-37 см; 5. Разноглубинная обработка плоскорезом в севообороте; 6. Рыхление плугом Т.С. Мальцева на 25-27 см.

В наибольшей степени на глубину и способы основной обработки почвы в севообороте среди изученных культур реагирует сахарная свекла. Урожайность ее особенно сильно снижалась по безотвальным обработкам почвы. За первые 10 лет по плоскорезной обработке - на 23,9 ц/га, за второе десятилетие - на 39,2 ц/га, что связано с некоторым падением плодородия. Заметно снижение урожайности свеклы при безотвальном рыхлении почвы плугом. Так, во втором десятилетии урожайность снизилась на 32,9 ц/га, тогда как в первой ротации снижение было меньшим - на 12,6 ц/га по сравнению с вспашкой на глубину 20-22 см. Увеличение глубины вспашки с 20-22 см до 35-37 см не повышало урожай свеклы. Наблюдается почти закономерное падение урожайности по мере увеличения глубины вспашки. Даже за 20 лет бессменных обработок на глубину 30-32 см и особенно 35-37 см не удалось повысить плодородие почвы и создать более мощный пахотный слой. Оказалось, это противоречит сути малого биологического круговорота веществ в природе, поступательного развития биосферы земли. Сочетание различных способов и глубины основной обработки почвы не способствовало повышению плодородия и урожайности свеклы. Включение в систему обработки почвы от 30 % до 60 % плоскорезной обработки в севообороте вызвало некоторое снижение продуктивности пашни без применения удобрений на 21,6 ц/га и 31,5 ц/га соответственно. Обработка почвы двухъярусным плугом снижала засоренность посевов, но практически не повышала урожайность свеклы. При возделывании свеклы достаточно провести вспашку на глубину не более 25-27 см.

Подсолнечник (табл. 36) в первой ротации севооборота давал практически одинаковый урожай при вспашке от 20-22 см до 30-32 см. Во второй ротации наблюдалось более значительное снижение урожайности подсолнечника по мере увеличения глубины вспашки. При рыхлении плоскорезом, плугом Т.С. Мальцева и вспашке на глубину 35-37 см урожай подсолнечника снижался ощутимее. Применение разноглубинных обработок почвы в севообороте не повышало продуктивности пашни. Увеличение количества глубоких вспашек снижало урожай подсолнечника. Включение в систему разноглубинных обработок почвы в севообороте (30 % или 60 % плоскорезных обработок) так же не повысило урожай подсолнечника и продуктивность пашни.

Лучшей обработкой почвы под подсолнечник является вспашка на 20-22 см. Уменьшение глубины вспашки не способно активизировать микробиологические процессы, участвующие в создании пищи для растений, а углубление угнетает эти процессы в связи со значительным пространственным перемещением обрабатываемых слоев почвы.

За двадцатилетний период самый высокий урожай зеленой массы кукурузы получен по вспашке на глубину 20-22 см без применения удобрений - 301,0 ц/га. Увеличение глубины вспашки до 35-37 см не повышало урожай. Сочетание разноглубинных обработок почвы в севообороте - с одной, двумя, тремя глубокими вспашками или увеличение мелких плоскорезных обработок с 30 % до 60 % пашни не изменяло уровень урожайности кукурузы. При стопроцентной обработке почвы плоскорезом урожайность зеленой массы кукурузы снижалась на 30,8 ц/га по сравнению со вспашкой на 20-22 см. Рыхление почвы плугами без отвалов уступало по эффективности вспашкам.

Урожайность кукурузы на зерно в меньшей степени зависела от способов основной обработки чернозема обыкновенного. При ее возделывании без внесения удобрений с увеличением глубины вспашки и сочетании различных обработок почвы в севообороте обозначилась тенденция к повышению урожая, а по плоскорезной обработке - к снижению (табл. 37).

Величина урожаев озимой пшеницы определялась: предшественником, способом и глубиной обработки почвы, применением удобрений. За двадцать лет стационарного опыта наибольший урожай пшеницы получен при размещении ее по гороху по вспашке на глубину 20-22 см без удобрений - 33,9 ц/га, совместно с удобрениями - 41,4 ц/га. Увеличение глубины вспашки закономерно снижало урожай озимой пшеницы на 1,4 ц/га - 3,0 ц/га. Сочетание различных способов и глубин обработки почвы в севообороте не повысило урожайность пшеницы. Применение безотвального рыхления на 25-27 см снизило урожай на 0,16 т/га. По безотвальному рыхлению почвы, особенно плоскорезом на глубину 10-12 см, в начальный период вегетации озимых в большинстве случаев удается получить лучшие всходы и развитие растений. В дальнейшем, в связи с большей плотностью почвы, меньшей глубиной рыхления, большей засоренностью, снижением уровня содержания элементов минерального питания, как видим, даже и по озимой пшенице не достигается ощутимых результатов (табл. 37).

Следует отметить, что урожай озимой пшеницы по всем предшественникам за первое десятилетие был выше, чем во втором. Эффективность обработки почвы под озимые после однолетних трав и по кукурузе на силос в основном определяется той же закономерностью, как и после гороха. Однако нужно выделить, что при обработке почвы под озимые после однолетних трав наблюдалось положительное влияние сочетания различных способов и глубин в севообороте на их урожай.

В среднем двадцатилетний период исследований показал, что обработку почвы под озимые при размещении их после однолетних трав целесообразно проводить отвальными лущильниками на глубину 10-12 см. В случае, когда невозможно достичь качественной обработки отвальными лущильниками или плугами на глубину до 20-22 см, подготовку необходимо проводить дисковыми лущильниками и плоскорезами на глубину не более 10-12 см.

Следует отметить, что озимые культуры более отзывчивы на условия, создающиеся осенью для получения их всходов в оптимальные сроки и хорошего развития с осени, чем на глубину обработки. Нередко поверхностное рыхление почвы осенью бывает эффективнее вспашки, особенно глыбистой. Однако следует учитывать большую засоренность посевов по безотвальным способам обработки, что будет снижать ценность озимых как предшественника пропашных культур, особенно сахарной свеклы.

Менее всего на глубину и способы основной обработки почвы реагируют однолетние травы (горохо-овсяная смесь). Это объясняется коротким периодом вегетации данной культуры, в течение которого положительные или отрицательные стороны различных способов основной обработки почвы полностью не реализуются (табл. 37).

37. Влияние способов и глубины обработки почвы чернозема обыкновенного на урожайность культур 10-польного севооборота, ц/га (средняя за 20 лет)

Под ячмень и горох оптимальной обработкой почвы в севообороте является вспашка на 20-22 см. Наибольшее снижение урожайности наблюдалось по безотвальным способам обработки почвы. Особенно существенные различия зафиксированы по плоскорезной обработке, при которой отмечалась и максимальная воздушно-сухая масса сорняков.

Причина снижения эффективности глубоких приемов обработки в севообороте заключается в уменьшении количества микроорганизмов и в резком падении плодородия почвы вниз по профилю.

Результаты двадцатилетних исследований длительного стационарного опыта по изучению сочетания различных способов обработки почвы в севообороте без применения удобрений свидетельствуют, что наибольший сбор кормовых единиц получен по вспашке на 20-22 см -39,6 ц/га. Увеличение глубины вспашки без применения удобрений снижало сбор кормовых единиц с гектара пашни: при вспашке на глубину 25-27 см - на 0,4 ц/га, 30-32 см на 1,2 ц/га, на 35-37 см на 1,3 ц/га (табл. 38).

Введение в севооборот 30 % безотвального рыхления почвы плоскорезом на глубину 10-12 см под озимые обеспечило сбор продукции -38,9 ц/га к. е.

Применение отвального лущения на такую же глубину под озимые культуры эффективнее плоскорезного рыхления, и продуктивность 1га пашни составляет 39,2 ц/га к.е. Однако в засушливые годы, когда невозможно осуществить отвальное лущение, целесообразно использовать плоскорезные орудия обработки почвы.

Усиление минимализации обработки почвы в севообороте, увеличение мелкого ее рыхления плоскорезом до 60 % под зерновые культуры обусловило выход продукции без внесения удобрений - 39,1 ц/га к. е.

Разноглубинная безотвальная обработка почвы в десятипольном зернопропашном севообороте плоскорезом (100 % безотвального рыхления, из них 60 % на глубину 10-12 см) обеспечила сбор кормовых единиц -

37,0 ц/га. Исключение обработки почвы в севообороте с оборотом пласта привело к снижению продуктивности 1га пашни на 2,6 ц/га к. е.

Обработка почвы с частичным перемешиванием слоя (рыхление плугом Т.С. Мальцева) по своей эффективности занимает промежуточное положение в создании эффективного плодородия почвы между вспашкой и рыхлением без оборота пласта.

Результаты исследований показывают, что в почвенно-климатических условиях юго-востока ЦЧЗ безотвальные способы обработки почвы при любом характере воздействия на обрабатываемый слой, а так же и обработка почвы по типу «No-til» не приводят к улучшению почвенного плодородия и условий роста и развития возделываемых сельскохозяйственных культур по сравнению с отвальной обработкой почвы на глубину 20-22 см.

38. Влияние различных обработок почвы и сочетание их в десятипольном севообороте на продуктивность пашни без применения удобрений, ц/га корм. ед. (за две ротации севооборота)

Результаты расчета биоэнергетической эффективности возделывания сельскохозяйственных культур при различных способах и глубине основной обработки почвы (табл. 39), показывают, что безотвальные способы основной обработки почвы: чизельными орудиями, орудием типа «параплау», плоскорезом, стойками СибИМЭ. Хотя и являются более энергоэкономичными, но энергетический коэффициент по этим обработкам ниже, что связано со снижением урожайности и получением меньшей валовой энергии в урожае. При возделывании ячменя коэффициент энергетической эффективности по чизелеванию на глубину 20-22 см составил 2,03, по обработке почвы орудием типа «параплау» - 2,10, рыхлении стойками СибИМЭ - 2,07, тогда как по отвальной обработке -вспашке на 20-22 см этот показатель был равен 2,22. Увеличение глубины безотвальной обработки почвы - чизелевание на глубину 45 см, а также сочетание вспашки с глубоким чизелеванием требовало дополнительных

39. Биоэнергетическая оценка возделывания ячменя при различных способах и глубине основной обработки почвы в сочетаниями

с удобрениями, 1988-1991 гг.

* Примечание: а - с удобрениями ИРК по 60 кг д. в. на га;

б - без удобрений.

затрат энергии, но не увеличивало урожайность и валовую энергию в урожае. Вследствие этого увеличиваются затраты совокупной энергии и соответственно снижается энергетический коэффициент. Исключение основной обработки почвы уменьшает затраты энергии на гектар посева, но резкое снижение урожайности ячменя и, соответственно, валовой энергии в урожае приводит к снижению окупаемости затрат совокупной энергией, накопленной в урожае. Энергетический коэффициент при возделывании ячменя по необработанной почве был на 36,9 % ниже, чем по вспашке и на 35,8 % по плоскорезному рыхлению.

Внесение минеральных удобрений не изменяет установленной зависимости. По всем способам обработки почвы энергетический коэффициент, выраженный через получаемую энергию в урожае, без учета энергетического эквивалента плодородия почвы при внесении удобрений ниже, чем без внесения. Значительное увеличение затрат совокупной энергии при использовании минеральных удобрений под ячмень оказалось невыгодным с энергетической точки зрения. Последнее положение заставляет более широко использовать биологические способы повышения плодородия почвы и идти по пути биологизации земледелия.

Анализ расчета энергетической эффективности возделывания подсолнечника по изучаемым способам обработки почвы свидетельствует о сохранении выявленных закономерностей среди способов обработки почвы, установленной биоэнергетической оценкой возделывания ячменя (табл. 40).

При возделывании подсолнечника из безотвальных приемов основной обработки почвы наиболее эффективными с позиции энергетической оценки является чизелевание на глубину 20-22 см и рыхление почвы плоскорезом (табл. 40). Исключение основной обработки почвы при выращивании подсолнечника с энергетических позиций более выгодно, чем при возделывании ячменя, что связано с биологическими особенностями культуры. Коэффициент энергетической эффективности и приращение валовой энергии на фоне без внесения удобрений при такой технологии выращивания подсолнечника находятся на уровне аналогичных показателей по безотвальным приемам обработки почвы. Применение минеральных удобрений в энергетическом отношении является наиболее энергоемким приемом. Поэтому при внесении удобрений приращение валовой энергии и энергетический коэффициент снижаются. При возделывании подсолнечника наибольший энергетический коэффициент получен при отвальной обработке почвы - вспашке на глубину 20-22 см.

Таким образом, с позиций биоэнергетической оценки безотвальные способы обработки почвы чизелем, орудием типа «параплау», плоскорезом, стойками СибИМЭ являются менее энергоемкими, но и менее выгодными приемами основной обработки почвы при возделывании сельскохозяйственных культур по сравнению с отвальной обработкой черноземных почв в климатических условиях юго-востока ЦЧЗ.

40. Биоэнергетическая оценка возделывания подсолнечника при различных способах и глубине основной обработки почвы в сочетании с удобрениями, 1989-1991 гг.

* Примечание: а - с удобрениями 1ЧРК по 60 кг д.в. на га;

б - без удобрений.

Безотвальные способы обработки почвы при любом характере формирования обрабатываемого слоя с применением чизельных орудий, орудия типа «параплау», стоек СибИМЭ, исключение основной обработки почвы не способствуют улучшению почвенного плодородия и условий для роста и развития сельскохозяйственных культур в условиях юго-востока ЦЧЗ. Чизелевание на глубину 20-22 см практически не снижает урожайность подсолнечника в сравнении со вспашкой, однако экономически и энергетически наиболее эффективна обработка почвы с оборотом пласта - вспашка на глубину 20-22 см.

Наиболее благоприятные условия для максимально эффективного использования биоклиматического потенциала и почвенного плодородия в условиях юго-востока ЦЧЗ создаются при отвальной обработке почвы на глубину 20-22 см.

Таким образом, правильное сочетание безотвальных способов обработки почвы в севооборотах под озимые и вспашки на оптимальную глубину под пропашные и яровые зерновые обеспечит получение стабильных урожаев сельскохозяйственных культур с высоким качеством продукции.

Соблюдение установленных научными учреждениями глубин, сроков и способов основной обработки почвы в севооборотах с учетом биологических особенностей культур позволит иметь систему разноглубинной обработки и обеспечить высокую микробиологическую активность почвы, накопление влаги, питательных веществ, оптимальные условия почвенного питания растений, эффективную борьбу с сорняками.