ЗАСУХА И БОРЬБА С НЕЙ

И плуг и плоскорез

Одним из вопросов, постоянно дискутируемых в области обработки почвы, как известно, является вопрос об отвальной вспашке и безотвальном рыхлении.

В последнее время начали широко пропагандировать безотвальные обработки при помощи плоскорезов, принятых в Канаде, Казахстане и Западной Сибири.

Кроме хозяйственников и работников института зернового хозяйства к этой пропаганде начали примыкать и некоторые исследователи. При этом не всегда пропаганда носила объективный характер в стремлении как можно шире распространить этот новый прием.

Неясность ряда вопросов об отвальной и безотвальной обработке, в том числе по применению плоскорезов побудила научно-исследовательские учреждения и вузы Центрально-Черноземной зоны провести работу по изучению изменения физико-химических, биохимических и микробиологических свойств почвы при применении указанных способов.

Исследованиями установлено, что влажность почвы, содержание в ней нитратов, подвижной фосфорной кислоты и калия, интенсивность микробиологических процессов, накопление корневых остатков, новообразованных гуминовых кислот и гумуса изменяются при различных обработках. При этом показатели по перечисленным свойствам почвы в большинстве случаев бывают более благоприятными при вспашке почвы по сравнению с рыхлением или обработкой ее плоскорезом на одинаковую глубину.

В среднем за десять лет количество доступной влаги для растений в слое 0-150 см было: по вспашке на глубину 20-22 см - 279 мм, плоскорезной обработке - 256,0 мм и рыхлению плугом Т.С. Мальцева - 255,4 мм. Количество нитратного азота в почве по плоскорезной обработке было на 1,92 мг меньше, чем по вспашке на нормальную глубину.

Важным показателем плодородия черноземов и влияния на него применяемых орудий является водопрочная структура почвы. Плоскорезная обработка почвы не имеет преимуществ в структурообразовании перед вспашкой.

Черноземы, содержащие огромную энергию в виде органического вещества, являются достоянием всенародным, а поэтому правильное его использование приобретает особую актуальность. В этой связи важнейшей задачей земледелия как науки является изыскание путей наиболее эффективного и бережного использования почв. Решение этой задачи неминуемо ведет к усилению зональной специализации. Все в большей мере приобретают зональную дифференциацию разрабатываемые и применяемые приемы агротехники и, в первую очередь, приемы и системы обработки почвы.

Основоположник учения о почвах В.В. Докучаев писал: «Характер земледельческой культуры, способы обработки почвы, культурные земледельческие растения, сорта, удобрения и, вообще, весь способ и строй земледелия должны быть строго приурочены к тем или иным естественноисторическим особенностям главных почвенных типов и районов России». (В.В. Докучаев, 1949, т. 2, с. 300).

Между тем, отсутствие указанной дифференциации в прошлом, копирование и некритический перенос приемов обработки почвы из других зон страны, недостаточный учет почвенных и климатических условий внесли в систему обработки черноземов Центральной зоны ряд спорных приемов, требующих более глубокого изучения.

Необходимость повышения продуктивности возделываемых культур без обеднения черноземов гумусом, делает особенно актуальной задачу регулирования процессов минерализации - синтеза гумуса с помощью механической обработки. Эти процессы, в свою очередь, зависят от поступления в почву растительных остатков, водного и воздушного режимов, микробиологической активности.

Исследованиями НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева установлено, что наиболее важным направлением в мобилизации и сохранении плодородия черноземов является биологическое.

Изучение течения и направленности биологических процессов в пахотном слое при различных способах и глубине обработки почвы в 10-польном севообороте на протяжении 20 лет показало, что оптимальным способом обработки черноземов в данный период является вспашка.

Доказано, что способы (отвальная, плоскорезная обработка, рыхление плугом без отвала) и глубина основной обработки вызывают изменения в структуре микробного ценоза, это приводит к увеличению показателя микробиологической трансформации органического вещества растительных остатков.

Длительное применение глубоких отвальных и безотвальных приемов обработки почвы вызывает статистически достоверное снижение численности ценных в агрономическом отношении групп микроорганизмов - азотобактера, нитрификаторов, участвующих в мобилизации азотных соединений. Так, углубление пахотного слоя до 37 см приводит к снижению численности азотобактера на 29,4-37,8 % в связи с ухудшением условий питания. При применении обработки без оборота пласта отмечается сильное (в 2,1-2,3 раза) угнетение его в слое 0-40 см вследствие токсичности почвы, обусловленной аккумуляцией в верхнем 20-сантиметровом слое растительных остатков разной степени разложения, с одной стороны, и ухудшением условий аэрации - с другой.

Количество нитрифицирующих микроорганизмов при глубокой вспашке и обработке плоскорезом уменьшается в 2 раза, при рыхлении плугом без отвала в 1,8 раза.

В связи с этим наибольшее количество нитратного азота в слое 0-40 см образуется по вспашке на глубину от 20 до 25 см. Содержание подвижного фосфора и обменного калия в пахотном слое при вспашке на глубину 30-32 см и 35-37 см; плоскорезной обработке и безотвальном рыхлении остается на уровне отвальной обработки от 20-22 см до 25-27 см.

Установлено также, что углубление пахотного слоя до 35-37 см не способствует активизации биохимических процессов, улучшающих питательный режим растений. Активность гидролитических ферментов по сравнению с отвальной обработкой на обычную глубину уменьшается. В то же время увеличивается активность ферментов окислительновосстановительного комплекса, что приводит к снижению темпов синтеза органического вещества. Наиболее благоприятно условия для синтеза гумуса складываются по вспашке на глубину 20-22 см, где самый высокий коэффициент гумусонакопления (отношение активности поли-фенолоксидазы к активности пероксидазы) и наибольшее количество подвижных гуминовых кислот и гумуса.

Суммарные показатели биологической активности (скорость разложения клетчатки, биосинтез аминокислот на льняном полотне, выделение из почвы углекислоты) выше по отвальной обработке на обычную глубину. Это еще раз свидетельствует, что углубление пахотного слоя выше 25-27 см, а также применение способов обработки без оборота пласта, в том числе плоскореза на черноземах, не вызывает активизацию мобилизационных процессов.

Комплексная оценка состояния плодородия обыкновенного чернозема, выполненная нами на основе изучения микробиологических, биохимических и агрохимических свойств пахотного слоя, при различных способах обработки почвы показала, что углубление вспашки выше 20-22 см, так же как и применение обработок без оборота пласта приводит к ухудшению состояния плодородия обыкновенного чернозема. Наименьший сдвиг наблюдается при увеличении глубины обработки до 25-27 см. Дальнейшее углубление вспашки вызывает более значительное ухудшение свойств пахотного слоя, что приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур в севообороте.

По отрицательному воздействию на состояние плодородия обработки можно расположить в следующий ряд: вспашка на 20-22 см < вспашка на 25-27 см < безотвальное рыхление на 25-27 см, плоскорезная обработка на 10-12 см под зерновые, 30 см - под пропашные < вспашка на 35-37 см, вспашка на 30-32 см.

Следует отметить, что наибольшая реакция на способы и глубину обработки почвы среди пропашных культур у сахарной свеклы. Так, урожайность сахарной свеклы снижается по плоскорезной обработке и рыхлению плугом без отвалов на 30,9-19,6 ц/га без удобрений и на 25,4-

12,3 ц/га - при внесении удобрений по сравнению с отвальной обработкой на 25-27 см.

Кукуруза дает более высокий урожай как зеленой массы, так и зерна по вспашке на 20-22 см. Однако урожай зеленой массы по более глубокой вспашке, рыхлению и плоскорезной обработке снижается значительно, тогда как зерна - очень слабо.

Урожайность подсолнечника не меняется по вспашке от 20-22 см до 30-32 см. При плоскорезных обработках она снижается на 2,5-2,7 ц/га.

Ячмень заметнее реагирует на способ основной обработки, чем на глубину вспашки. Увеличение глубины вспашки до 35-37 см практически не влияло на его урожайность, в то время как по плоскорезной обработке и безотвальному рыхлению урожайность ячменя без внесения удобрений снизилась на 4,9, 3,1 ц/га соответственно, и на 4,1, 3,4 ц/га -при внесении №К.

Озимая пшеница более отзывчива на условия, создающиеся осенью, для получения всходов в оптимальные сроки и хорошего их развития перед уходом в зиму, чем на глубину обработки. Нередко поверхностное рыхление почвы при подготовке ее под озимые бывает более эффективным, чем вспашка, особенно глыбистая. Наибольшая прибавка урожайности озимой пшеницы в стационаре получена по мелкой обработке плоскорезом в сочетании с удобрениями: по гороху - на 3 ц/га, по кукурузе - на 0,5 ц/га выше, чем по вспашке на 20-22 см (45,4, 39,5 ц/га).

Результаты исследований показали также, что внесение полного минерального удобрения в дозе 60 кг д. в./га положительно влияет на биологическую активность пахотного слоя, улучшает питательный режим растений и повышает урожайность культур в севообороте в среднем на 3,6 ц/га корм. ед.

Уменьшение глубины вспашки с 30-32 см до 25-27 см под пропашные культуры снижает затраты на основную обработку почвы в размере

5,0 руб. на 1 га и способствует получению продукции с меньшей себестоимостью.

Наибольший экономический эффект при внесения удобрений также достигается в сочетании их с отвальной обработкой на глубину 20-22 см и 25-27 см. Безотвальные и плоскорезные способы обработки почвы снижали продуктивность гектара посевов в севообороте за ротацию в среднем на 1,8-2,9 ц/га корм. ед. без удобрений и на 2,0-2,2 ц/га корм, ед. при внесении удобрений. Это влечет за собой снижение показателей экономической эффективности при производстве сельскохозяйственной продукции и окупаемости затрат.

Следовательно, наиболее эффективным приемом основной обработки почвы в севообороте является вспашка на нормальную глубину.

Под кукурузу на силос и подсолнечник возможно уменьшение глубины обработки почвы в хозяйствах с высокой культурой земледелия с 25-30 см до 20-25 см, под сахарную свеклу - с 30-32 до 25-27 см.

Урожайность культур в десятипольном севообороте составила: по вспашке на глубину 20-22 см с применением удобрений 49,5 ц/га корм, ед., без удобрений - 41,4. При обработке почвы плоскорезом под зерновые на 10-12 см и пропашные на 30 см, соответственно - 47,3 и 38,5 ц/га корм. ед.

Производственная проверка и внедрение рекомендаций по уменьшению глубины обработки под кукурузу в хозяйстве им. Мичурина Талов-ского района Воронежской области и под сахарную свеклу в ГУП им. Докучаева Таловского района Воронежской области показали, что проведение вспашки на 25 см под кукурузу на зерно дает хозяйству дополнительно на каждом гектаре посевов кукурузы 316 рублей чистого дохода. Проведение вспашки под сахарную свеклу на 25-27 см в сочетании с дозой минеральных удобрений 90 кг/га д. в. позволило получить по 310 ц/га корнеплодов сахарной свеклы, что оказалось примерно на уровне урожайности сахарной свеклы, возделываемой по вспашке на 30-32 см с дозой минеральных удобрений 150 кг/га д. в. (304 ц/га). Внедрение рекомендаций позволило получить этому хозяйству дополнительный чистый доход за счет снижения затрат в размере 6140 рублей с 1 гектара.

Внедрение рекомендаций в производство по обработке почвы плоскорезом под озимую пшеницу на глубину 10-12 см в опытнопроизводственном хозяйстве «Докучаевское» НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева позволило хозяйству получить дополнительный доход, как за счет уменьшения затрат на основную обработку, так и за счет увеличения урожайности озимой пшеницы (на 2 ц/га) в размере 1200 рублей на 1 гектаре.

Под озимую пшеницу целесообразно довести площадь поверхностной обработки почвы в Центрально-Черноземной зоне до 1 млн га, в Воронежской области - до 300-350 тыс.га (40-50 %) посевных площадей, в засушливые годы - и более. Под другие культуры севооборотов наиболее эффективной является отвальная обработка на глубину от 20-22 до 25-27 см. Об этом свидетельствуют многолетние исследования в стационарных опытах НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева, Воронежского СХИ им. К.Д. Глинки, Всероссийского НИИСС им. А.Л. Мазлумова, Курской и Липецкой областных сельскохозяйственных опытных станций и других научных учреждений зоны.

До сих пор в некоторых хозяйствах области повышенная засоренность полей сдерживает внедрение интенсивных технологий возделывания сахарной свеклы, подсолнечника, кукурузы, проса. НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева и другими научными учреждениями зоны доказано, что эффективную борьбу с засоренностью полей можно вести только правильным сочетанием агротехнических и химических средств. Даже стопроцентное насыщение севооборотов гербицидами не позволяет полностью очистить поля от сорняков. Преимущество в борьбе с сорняками остается за вспашкой, после которой засоренность посевов уменьшается вдвое по сравнению с обработкой плоскорезом (14,7 и

26,3 г/м²).

Таким образом, результаты длительных стационарных опытов в институте им. В.В. Докучаева и других опытных учреждениях зоны свидетельствуют, что плодородие черноземов можно регулировать с помощью направленного воздействия механической обработки на биологические процессы в пахотном слое. Регулирование эффективного и потенциального плодородия должно осуществляться путем активизации групп микроорганизмов, участвующих в окислительно-восстановительных процессах, показателями которых могут быть ферменты и их соотношение. Творческий подход к выбору способа и глубины обработки почвы под каждую культуру севооборота в зависимости от складывающихся погодных условии, засоренности полей, предшественников и т. д. является важным фактором не только в увеличении урожайности возделываемых культур. Это одно из главных условий сохранения и расширенного воспроизводства плодородия черноземов в зоне. Плуг ставить в угол еще рано. Его необходимо умело сочетать с другими орудиями обработки почвы, в том числе и плоскорезом.