Поиск

Влияние многолетних бобовых трав на агрофизические свойства почвы
09.12.2014

Наиболее существенное воздействие на почву оказывает люцерна, которую можно использовать в выводных полях и кулисных парах.
Кулисно-мульчирующий пар (патент РФ 2260929), при котором люцерна высевается с широкими междурядьями, как пропашная культура (что усиливает накопление симбиотического азота в почве при условии своевременных междурядных обработок), перед севом озимых ее травостой измельчается и поверхностной обработкой перемешивается с верхним слоем почвы, создавая мульчирующий слой. А этот слой способствует быстрому улучшению всех свойств почвы и гарантирует стабильно высокие урожаи озимой пшеницы.
При такой технологии норма высева семян люцерны - всего 2,5-2,8 кг/га, ее травостой можно использовать до 5-6 лет, а после рыхления междурядий (пружинными боронами) поле идет под посев озимой пшеницы (или озимого ячменя) - поперек рядков люцерны. В первый год вегетации озимой пшеницы растения люцерны оставляем высотой 20-30 см, они образуют плотные кулисы, которые зимой забиваются снегом, создавая идеальную защиту для растений озимой пшеницы, а также усиливая накопление влаги. На следующий год после уборки озимой пшеницы на этом же поле можно получить урожай семян люцерны, так как уборка зерна - в июле, и есть еще четыре месяца и примерно 200 мм осадков, этого вполне достаточно для вызревания семян. Все это время поверхность почвы закрыта соломой.
Многолетние бобовые травы (люцерна, эспарцет, донник) по количеству накопившейся в почве пожнивно-корневой массы (8-15 т/га) в 2,5-3,5 раза превосходят однолетние культуры. Введение в севооборот многолетних трав положительно сказывается не только на балансе гумуса, но и на повышении продуктивности севооборота в целом за счет обогащения пахотного слоя почвы биологическим азотом и фосфором, извлеченного из труднодоступных соединений фосфора. Многолетние бобовые травы на втором году жизни вовлекают в биологический круговорот следующее количество симбиотически связанного азота: люцерна и донник - до 200, эспарцет - до 150 кг/га. В биомассе корневой системы многолетних трав содержится 1,8-2,0% азота; после люцерны двухлетнего использования в почву кулисного пара поступает в среднем азота 130-150; фосфора - 30-50 и калия - 80-100 кг/га. Многолетние бобовые травы играют существенную роль в восстановлении почвенного плодородия, если их используют в севообороте короткий период и ежегодно распахивают, пополняя запасы органики в почве.
Большой вклад в изучение агрофизических свойств почв внесли И. Овсинский, А.П. Костычев, В.Р. Вильямс, Н.А. Качинский. Агрономическое значение структуры почвы многопланово, от структурного состояния зависят водный, воздушный и тепловой режимы почвы, с которыми в свою очередь связаны окислительно-восстановительный, пищевой и микробиологический режимы. Структура оказывает влияние на физические и физико-механические свойства почвы - плотность сложения, пористость, связность, удельное сопротивление при обработке. В.Р. Вильямс в своих трудах отмечал, что наиболее полное обеспечение растений влагой, воздухом, минеральным питанием происходит именно на структурных почвах. Структурная почва быстро приобретает физическую спелость и длительное время ее сохраняет. Обработка структурной почвы требует меньших затрат техногенной энергии, а качество обработки значительно выше. Обладая оптимальной структурой, черноземы способны в наибольшей степени противостоять засухе, ветровой и водной эрозии, обеспечивая благоприятные условия для формирования высокого и качественного урожая выращиваемых сельскохозяйственных культур.
От структуры верхнего слоя почвы зависит ее эрозионная и, в первую очередь, дефляционная устойчивость. Слой почвы 0-5 см не подвергается дефляционным процессам, если содержит более 50 % агрегатов крупнее 1 мм, которые могут быть приведены в движение только при очень высоких скоростях ветра, что бывает очень редко.
Согласно нашим исследованиям, возделывание эспарцета посевного и донника желтого в занятых парах, а также люцерны изменчивой в кулисно-мульчирующем пару оказывает положительное влияние на быстрое и качественное восстановление утраченной структуры чернозема обыкновенного (табл. 2.2.1). Необходимо отметить, что во все периоды определения количества структурных агрегатов их количество в слое 0-5 см было меньше, чем в слое 0-30 см в зависимости от варианта основной обработкой почвы в чистом пару - на 14,2 (чистый пар) - 22,4% (занятый донником), весной в начале полевых работ - на 12,5% (чистый пар) -17,3% (занятый эспарцетом), перед посевом озимой пшеницы - на 3,6 (кулисно-мульчирующий пар) - 20,2% (чистый пар) и при посеве второй культуры поле паров - на 2,8% (занятый донником) - 17,3% (чистый пар).

Влияние многолетних бобовых трав на агрофизические свойства почвы

По чистому пару наблюдается меньшее количество структурных агрегатов по сравнению с показателями занятых и кулисно-мульчирующего паров в слое 0-5 см перед основной обработкой почвы на 1,5-3,4%, а в слое 0-30 см - на 9,1-10,4%. Уже весной, в начале полевых работ разница в количестве структурных агрегатов была еще более значительной - в слое 0-5 см - на 6,1-8,9%, в слое 0-30 см - 10,9-12,6%.
Наибольшее количество структурных почвенных агрегатов наблюдалось перед посевом озимой пшеницы мы наблюдали на вариантах с бобовыми культурами: количество структурных агрегатов с весны до посева пшеницы увеличилось в слое 0-5 см на 11,8 (занятый эспарцетом) -13,9% (кулисно-мульчирующий пар), а в слое 0-30 см - на 1,7-1,3%.По чистому пару наблюдается снижение количества структурных агрегатов в слое почвы 0-5 см на 7,2%, в слое 0-30 см - остается на том же уровне.
Таким образом, на варианте кулисно-мульчирующего пара, где парозанимающая культура вегетирует более трех лет подряд на поле, как в слое почвы 0-5 см, так и в 0-30 см содержалось наибольшее количество структурных агрегатов. Большое количество обработок поле чистого пара культиваторами (в зависимости от погодных условий и интенсивности появления сорной растительности более 10 операций) приводят к разрушению почвенной структуры не только под воздействием применяемых сельскохозяйственных орудий, но и за счет прохода тракторов. В наших опытах поле чистого пара находилось без растительного покрова 12-14 месяцев, в то время как в занятых донником и эспарцетом парах - не более 3,5 месяцев, а в кулисно-мульчирующем пару - поверхность почвы постоянно защищена растениями люцерны изменчивой, за счет деятельности корневой системы, листового опада улучшающих структуру.
Обогащение почвы свежим органическим веществом в занятых и кулисно-мульчирующем парах не только обеспечивает питание почвенных организмов, но и защищает почву от прямого воздействия солнечной радиации и это, в свою очередь, регулирует температуру в почве. Как известно, высокие температуры почвы отрицательно влияют на рост и развитие популяций почвенных организмов и корневых систем. В период парования почвы на чистом пару температура верхнего слоя почвы часто достигала 65°С, что на 9-10°C превышает показатели по занятым донником и эспарцетом парам, и на 13-14°С - кулисно-мульчирующий пар. Благодаря этому за довольно непродолжительный период парования почвы в занятых и кулисно-мульчирующем парах большая часть растительных остатков бобовых культур за счет более интенсивной деятельности почвообитающих организмов минерализуется к уборке озимой пшеницы, посеянной по этим парам.
Коагуляция и слипание почвенных частичек приводит к возникновению микроагрегатов - образований, состоящих из первичных частиц, размер которых не превышает 0,25*10в-3 м. Одним их основных показателей структурности почвы является ее водопрочность, обеспечивающая устойчивость почвенных частиц к разрушающему действию воды. Устойчивость почвенных агрегатов к воде зависит от соотношения разрушающих сил и сил, определяющих прочность меж- и внутриагрегатных связей. Разрушающее действие воды на почвенную структуру в природных условиях проявляется: 1) в механическом разрушении агрегатов падающими дождевыми каплями; 2) в изменении концентрации и состава электролитов, обусловливающих коагуляцию и слипание частиц; 3) в разрушении почвенных агрегатов защемленным воздухом. Наиболее водопрочная структура создается при склеивании агрегированных почвенных частиц гумусовыми веществами.
Поэтому, возникновение водопрочных образований является необходимым условием длительного существования структурной почвы. Влияние различных культур на структуру и водно-физические свойства почвы изучалось многими научными учреждениями. И.И. Синягин отмечает, что наибольшее количество водопрочных агрегатов было обнаружено под многолетними травами, а наименьшее количество - в звене севооборота с черным паром. Кроме того, люцерна способствует увеличению водопрочных агрегатов и снижению плотности почвы в пахотном слое.
Установлено, что на парах с бобовыми культурами по сравнению с чистым паром формирование водопрочной структуры происходило по-разному (табл. 2.2.2). Количество водопрочных агрегатов в слое 0-5 см по всем вариантам опытов было ниже количества водопрочных агрегатов в слое 0-30 см на 10,6-13,2% перед основной обработкой почвы в чистом пару, на 10,9-11,8% - весной в начале вегетации. К моменту посева озимой пшеницы разница в содержании водопрочных агрегатов еще более увеличилась: на 11,7-17,3%, а к посеву второй культуры - на 12,9-16,3%. Сравнение показателей количества водопрочных агрегатов перед основной обработкой почвы в чистом пару показало незначительное превышение по занятым и кулисно-мульчирующим парам на 2,9-5,4 % в зависимости от слоя почвы и вида бобовой культуры.
Таким образом, уже в первый год жизни бобовые травы способствуют повышению количества водопрочных агрегатов в слое 0-5 см на 2,9 (люцерна изменчивая) - 5,4% (эспарцет посевной), а в слое 0,30 см - на 3,6 (донник желтый) - 4,3 % (люцерна изменчивая). Перед посевом озимой пшеницы на варианте чистого пара произошло снижение количества водопрочных агрегатов в слое почвы 0-5 см на 7,2% , а в слое 0-30 см - на 1,7% по сравнению с показателями, полученными при основной обработке почвы в чистом пару, на вариантах занятых паров мы наблюдаем значительное увеличение количества водопрочных агрегатов в слое 0-5 см на 6,6-7,7%, в слое 0-30 см - на 7,1-9,5%. Наибольшее увеличение водопрочных агрегатов получено на варианте кулисно-мульчирующего пара - 10,4 и 10,3 % по слоям соответственно.
Влияние многолетних бобовых трав на агрофизические свойства почвы

Хорошо развитая стержневая система донника желтого, эспарцета посевного в занятых парах и люцерны изменчивой в кулисно-мульчирующем пару является мощным резервом восстановления структуры почвы как для следующей культуры в севообороте (озимая пшеница), так и для второй культуры (в наших исследованиях - озимого ячменя). Так при анализе количества водопрочных агрегатов перед посевом озимого ячменя нами установлено, что занятые и кулисно-мульчирующий пары обеспечивают увеличение количества водопрочных агрегатов по сравнению с чистым паром в слое 0-5 см на 14,1-19,0%, а в слое 0-30 - на 15,1-17,4%. Более всего водопрочных агрегатов отмечается по кулисно-мульчирующему пару.
Нами установлено, что донник желтый и эспарцет посевной в занятых парах, повышая водопрочность структуры, значительно влияют и на показатель структурности почвы (рис. 2.2,1).
Структурность почвы является одной из важных характеристик, определяющих благоприятные водно-воздушный и тепловой режимы почвы, а также ее противоэрозионные свойства. О структурном составе почвы судят по коэффициенту структурности, который определяется отношением количества макроагрегатов с размерами от 0,25*10в-3 м до 7*10в-3 м (в %) к содержанию остальной части почвы.
Влияние многолетних бобовых трав на агрофизические свойства почвы

Так перед посевом озимой пшеницы коэффициент структурности по чистому пару составил 1,06, в то время как на вариантах посева по занятым парам мы наблюдали увеличение соотношения почвенных агрегатов диаметром более 0,25*10в-3 по сравнению с меньшим диаметром до 1,87 (занятый эспарцетом) - 1,97 (занятый донником), по кулисно-мульчирующему пару происходит увеличение коэффициента структурности более чем в два раза по сравнению с чистым паром. Т.С. Мальцевым установлено, что под всеми культурами в течение лета происходит постепенное оструктуривание почвы во всей толще пахотного горизонта, начиная с верхних слоев. Так продолжается до определенного времени, после которого содержание водопрочных агрегатов начинает уменьшаться. Происходит это при возделывании и однолетних, и многолетних культур.
К общим физическим свойствам почвы относится плотность, величина которой зависит от минералогического и механического состава, структуры почвы и содержания гумуса. Максимальная плотность почвы отмечается непосредственно перед обработкой почвы. Наиболее рыхлой почвы бывает сразу после обработки, затем она постепенно уплотняется и через некоторое время ее плотность приходит в состояние равновесной. В черноземных почвах величина равновесной плотности колеблется в интервале от 1,0 до 1,3 г/см . Равновесная плотность почвы, как правило, не является оптимальной для возделывания сельскохозяйственных культур, ее показатели выше тех, которые необходимы растениям.
Оптимальная плотность пахотного горизонта для большинства сельскохозяйственных культур колеблется в интервале от 1,0 до 1,2 г/см3. Плотность почвы изменяется как в течение вегетационного периода, так и в осенне-зимнее время. Существует и так называемое естественное уплотнение почвы, возникающее естественным путем как производное оструктуренности почвы и гранулометрического состава, оно возникает быстро, в основном в слое 0-20 см, в то время как механическое уплотнение сохраняется до глубины 40-60 см и сохраняется длительный период.
Исследования, проведенные нами за изменением плотности сложения почвы в слоях 0-10 и 30-40 см в динамике показали, что многолетние бобовые культуры оказывают влияние на плотность почвы (табл. 2.2.3).
Перед основной обработкой почвы в чистом пару на вариантах занятых паров по сравнению с чистым паром плотность сложения почвы в слое 0-10 см была больше на 0,005-0,007 г/см3, а в слое 30-40 см - наоборот, наблюдается понижение плотности сложения на 0,009-0,014 г/см3.
К моменту начала весенней вегетации по всем слоям и вариантам опытов нами наблюдается снижение плотности сложения по сравнению с предыдущим измерением на 0,005-0,019 г/см Перед посевом озимой пшеницы по чистому пару слой почвы 0-10 см был плотнее на 0,019-0,025 г/см3, а слой 30-40 см - на 0,039-0,057 г/см , чем показатели вариантов с занятыми и кулисно-мульчирующим парами. Снижение плотности сложения почв по этим предшественникам озимой пшеницы объясняется просто - корни бобовых культур, за более чем годовой период разлагаются, в результате чего почва разрыхляется.
Влияние многолетних бобовых трав на агрофизические свойства почвы

Через год, во время посева второй после паров культуры - озимого ячменя, мы снова проанализировали данные по плотности сложения почв и установили, что корневая система бобовых культур оказывает положительное влияние на плотность сложения почв не только при своем прямом действии, но и при последействии.
Каждая культура для своего роста и развития требует определенной плотности почвы. По мнению С.С. Сдобникова, оптимальная плотность почвы для озимой пшеницы составляет 1,27-1,31 г/см. Такая плотность почвы наблюдается на полях, не подвергавшихся вспашке в течение 1-2 лет.
По данным других авторов оптимальная плотность верхних слоев почвы для большинства зерновых и пропашных культур характеризуется следующими значениями: для светлокаштановых почв 1,1-1,25 г/см3, для различных типов черноземов 1,2-1,4 г/см3. В этих пределах плотности водно-воздушный режим почв наиболее благоприятен для нормального роста растений. Отклонение плотности почвы в сторону разрыхления хотя бы на 0,1 г/см3 вызывает ухудшение условий развития растений и снижение их продуктивности: уменьшение густоты стеблестоя, высоты растений, количества зерен в колосе, массы 1000 зерен. От степени рыхлости почвы зависят полевая всхожесть и зимостойкость растений озимой пшеницы. Таким образом, для растений вредны как чрезмерное разрыхление, так и сильное уплотнение почвы.
Катон Марк Порций говорит и об вспашке и уплотнении почвы: «...Берегись, не паши гнилой земли; не езди по ней в телеге и не гоняй туда скотину. Если не остережешься и погонишь, то три года с этого места не получишь дохода». В понимании Катона «гнилая земля» - это земля полу промокшая от короткого ливня.
Разрыхление верхнего слоя происходит при плужной обработке почвы, так как в основе способа лежит необходимость периодического разрыхления, что способствует лучшей аэрации почвы, увеличивает ее влагоемкость, запахивание на определенную глубину сорняков, вредителей и возбудителей болезней. Однако эти положительные качества плужной обработки в значительной мере нейтрализуются ее недостатками. Первый из них - чрезмерное разрыхление верхнего слоя почвы, второй заключается в нарушении микробиологической активности почвы: аэробные микроорганизмы при вспашке с оборотом пласта переносятся на дно пахотного горизонта в анаэробные условия и там прекращают свою деятельность; и наоборот, со дна пахотного горизонта анаэробные микроорганизмы оборотом пласта выносятся на поверхность в аэробные условия и здесь тоже прекращают свою активность.
Если с чрезмерным разрыхлением верхнего слоя почвы можно относительно легко справиться, то с другим нежелательным явлением -чрезмерным уплотнением почвы, которое тесно связано со способами ее обработки, частотой прохода техники по полю и с давлением, которое эта техника оказывает на поверхность почвы, - бороться сложнее. Из всех способов обработки почвы наибольшее влияние на изменение плотности почвы оказывает пахота. Еще во II веке до н.э. Марк Порций Катон в своем трактате «Земледелие» писал: «что такое хороший уход за полем? Хорошая пахота. А во-вторых? Пахота. А в-третьих? Унаваживание». Что значило «хорошо пахать» - об этом говорит Колумелла: «Пахать надо, проводя борозды столь густо и часто, чтобы с трудом можно было разобрать, в какую сторону шел плуг. После нескольких перепашек земля на пару превращается в порошок, так что после посева приходится разбивать очень много глыб...».
Плужная (отвальная) обработка почвы способствует образованию уплотненной плужной подошвы. Кроме нее образуется уплотненный верхний слой почвы от проходов сельскохозяйственной техники. Уплотнение почвы отрицательно сказывается на урожайности озимой пшеницы. Опыты Г. Борисова в Болгарии показали, что в результате уплотнения верхнего слоя почвы трактором урожайность снижается на 27-30 %, а всхожесть семян падает с 98 до 70 %.
Аналогичные опыты М.Т. Гончара в Московской области показали, что уплотнение почвы от агрегатов прослеживается до глубины 20 см и сохраняется в течение всей вегетации озимой пшеницы. Урожай этой культуры по следу агрегатов составил 8,1 ц/га против 22,2 на контроле, т, е. снижение урожая достигло 65 %.
О том, что можно подготовить почву к посеву без вспашки, давно говорили виднейшие ученые нашей страны. Д.И. Менделеев писал: «Что касается до числа паханий, то очень многие впадают в ошибку, полагая, что чем больше раз пахать, тем лучше... Если, например, прикрыть почву листвой, соломой или вообще чем бы то ни было отеняющим и дать ей спокойно полежать некоторое время, то она и без всякого пахания достигает зрелости». Несколько позднее П.А. Костычев также писал: «При надлежащем уходе чернозем может соединять в себе благоприятные свойства песчаной почвы с высоким плодородием, ему свойственным, если его поддерживать в рыхлом, губчатом состоянии, с мелкокомковатым слоем на поверхности пашни, который не должен иметь полосной связи с нижними слоями пашни. Для этого требуется только не давать верхнему слою пашни сливаться с ее нижним слоем в один сплошной... Верхний рыхлый слой толщиной 1-1,5 вершка будет представлять тогда покровный слой, который при сухой погоде очень быстро высыхает, но высыхание его не сопровождается высыханием нижнего слоя пашни; тотчас же под верхним сухим покровным слоем мы найдем землю, совершенно влажную».
При каждой обработке частицы почвы в какой-то мере перемещаются. При проходе безотвального плуга, например, верхние, более пылевидные частицы почвы проваливаются в образовавшиеся пустоты, погружаются вниз, а их место занимают другие, но более оструктуренные частицы. Такое постепенное перемешивание происходит во всей обрабатываемой толще почвы. К тому времени, когда частицы прежнего подпахотного слоя доходят до поверхности, они неузнаваемо изменяются, становятся своего рода «верхними», а самый верхний слой почвы, как известно, самый плодородный. При отвальной вспашке верхний слой почвы с нижним меняются местами очень быстро, моментально. При безотвальной обработке, да еще проводимой периодически, этот обмен идет медленно с перемещением (обменом) отдельных частиц.
Снижение уплотнения почвы на пахотных землях - длительный и трудоемкий процесс, поэтому важно не допускать чрезмерного уплотнения. Сильно уплотняется переувлажненная почва, особенно весной. Поэтому не рекомендуется проводить механизированные работы на такой почве. Значительно уплотняется почва и в период уборочных работ при дождливой погоде.
При решении вопроса оптимизации способов обработки почвы -следует иметь в виду, что для развития современных методов интенсивного растениеводства чрезвычайно важным является разработка и внедрение энерго- и почвосберегающих технологий. На обработку почвы ежегодно в нашей стране расходуется около 3 млн.т, горючего. Обработка почвы - это самый трудоемкий и энергоемкий процесс в земледелии. Вспашка поля по сравнению с поверхностной обработкой почвы в 2 раза дороже и осуществляется в 5 раз медленнее. Поэтому начаты поиски рациональной системы обработки почвы, отвечающей биологическим требованиям растения, исключающей излишества и повышающей культуру земледелия и производительность. В качестве новых систем обработки почвы, направленных на оптимизацию условий возделывания сельскохозяйственных культур и на сохранение почвенного плодородия, в настоящее время применяются «щадящая» система, различные способы минимализации обработки и нулевая обработка. Академик В.Р. Вильямс, был убежден, что в степях верхние десять сантиметров почвы, куда попадают семена, теряют свою структуру именно под влиянием беспрестанной механической обработки. А ведь еще сто лет назад В.В. Докучаев доказал, что на структурности, т.е. способности почвы распадаться на отдельные комочки стоит плодородие.
Щадящая, или минимальная, система обработки почвы основана на принципе проведения безусловно необходимых работ для создания оптимальных условий для сева, прорастания и роста растений. Наблюдения показали, что на посевах, проведенных по не вспаханной, а дискованной стерне, большая часть корней злаковых культур размещается в верхнем разрыхленном слое почвы, меньшая часть -в нижележащих уплотненных слоях, а общее количество корневых остатков в лущеной почве в ряде опытов больше, чем во вспаханной.
В 99 случаях из 100 по стране поверхностная, бесплужная обработка почвы не снижает урожай, а во многих случаях дает прибавку урожая и значительно уменьшает энергозатраты. Длительное применение плоскорезной обработки почвы позволяет надежно защитить почву от эрозии, способствует улучшению водного режима, повышению уровня биологической активности в верхних слоях, сокращению непроизводительных потерь гумуса и увеличению содержания органического вещества.
В ходе исследований пришел к выводу: поля не пахать, а несколько лет подряд держать в состоянии относительного покоя. Если поставить однолетние растения в сравнительно одинаковые условия с многолетними травами, то есть сеять без вспашки, а лишь при поверхностной обработке, не переворачивая почвенный пласт, мы тем самым создаем на хлебном поле некую почвенную лабораторию, подобную той, которая действует в естественных условиях, в результате чего и формируется чудодейственный дерн. Конечно, точно такой «войлок» на производственных массивах вряд ли можно создать, но, даже если будет получаться нечто похожее, тоже неплохо.
Наиболее приемлемой является такая система обработки почвы, при которой оптимально сочетаются отвальная и безотвальная обработки. Так, для условий Ростовской области установлена целесообразность такой комплексной обработки.
Интересные результаты по динамике плотности сложения почвы получены нами при различных способах основной обработки паров -отвальной и безотвальной (табл. 2.2.4).
В среднем за годы исследований если рассматривать способы обработки чистого пара, то во все сроки определения плотность сложения почвы при плоскорезной обработке как в слое 0-30 см, так и слое 0-60 см была меньше, чем при отвальной на 0,01-0,02 г/см3.
Комплексное сравнение способов обработок почвы и видов паров дает нам представление о динамике изменения плотности сложения почвы. Так, весной в период весенней вегетации по чистому пару произошло снижение плотности сложения на 0,01 (безотвальная обработка) - 0,02 г/см3 (отвальная обработка) - по сравнению с показателями плотности перед основной обработкой в чистом пару. Это объясняется тем, что в зимний период почва под воздействием колебаний температур наиболее склонна к разрыхлению, к аналогичным выводам пришли Н.Г. Малюга и Н.Д. Тарасенко, изучая действие различных обработок почвы под озимую пшеницу на Кубани.
Влияние многолетних бобовых трав на агрофизические свойства почвы

Рост и развитие донника желтого и эспарцета посевного способствуют уплотнению почвы в слое 0-30 см на 0,01 г/см к моменту начала весенней вегетации. Данный факт объясняется воздействием сил растущей корневой системы бобовых культур на почву, в результате чего она несколько уплотняется. Перед основной обработкой почвы в занятых парах нами отмечаются максимальные значения плотности сложения почвы по занятым парам - 1,18-1,19 г/см3 в слое 0-30 см и 1,33-1,34 г/см3 в слое 0-60 см. Увеличение показателя плотности сложения на вариантах с бобовыми культурами по сравнению с показателями на начало вегетации бобовых трав составили - в слое 0-30 см - 0,02-0,04 г/см3, а в слое 0-60 см -0,01-0,02 г/см3.
По чистому пару наблюдается уплотнение почвы за этот же период на 0,01-0.02 г/см по отвальной обработке почвы и на 0,01 г/см - на варианте с плоскорезной обработкой за счет уплотняющего воздействия колесной техники при культивации паров. К моменту посева по чистому пару почва еще более уплотнилась - 1,21-1,22 г/см в слое 0-30 см, и 1,35-1,36 г/см3 - в слое 0-60 см. Таким образом, с момента основной обработки почвы в чистом пару на варианте как отвальной, так и безотвальной обработок чистого пара наблюдается увеличение показателя плотности сложения в слое 0-30 см на 0,06 г/см3, в слое 0-60 см — на 0,02 г/см3.
С момента основной обработки почвы в занятых парах и до посева озимой пшеницы происходит снижение показателя плотности сложения почвы на 0,02-0,05 г/см в зависимости от вида пара и обработки почвы в пару. В слое 0-30 см большее снижение показателя плотности отмечается на вариантах отвальной обработки почвы, а в слое 0-60 см - показатели плотности почвы не отличались. Таким образом, начиная с периода основной обработки почвы в чистом пару бобовые культуры, такие как эспарцет посевной и донник желтый, используемые в занятых парах до посева озимой пшеницы способствуют формированию наиболее оптимальной плотности сложения, снижая показатель в подпахотном слое на 0,04-0,06 г/см3.
Обработка почвы играет большую роль в формировании ее структуры. Количество комковатых агрегатов мы определяли в слое 0-10 см и в пахотном слое (0-30 см). Проведенные многолетние исследования по анализу способов обработки почвы в чистом и занятых парах позволяют нам сделать следующие заключения. Бобовые культуры еще в процессе своего роста и развития на первом году жизни способствуют увеличению количества комковатых агрегатов на 1,1-2,4% в слое 0-10 см и на 1,7-2,2% - в слое 0-30 см, В весенний период, в начале вегетации бобовых культур наблюдается увеличение количества комковатых агрегатов на варианте чистого пара в слое 0-10 см на 1,6 (плоскорезная обработка) - 2,1% (отвальная обработка), бобовые культуры в пахотном слое повышают содержание комковатых агрегатов на 1,7-1,8 %, а в слое 0-10 см - эспарцет посевной - на 2,4-4,6%, а донник желтый - на 4,6-5,9% больше по сравнению с данными этих же вариантов, полученными при основной обработке почвы в чистом пару (табл. 2.2.5).
По сравнению с чистым паром, увеличение комковатых агрегатов на вариантах с бобовыми травами было больше в слое 0-10 см на 2,4-5,4%, а в слое 0-30 см - на 1,9-2,2%. При анализе перед основной обработкой почвы в занятых парах увеличение количества комковатых агрегатов по занятому донниковому пару составило 5,1-6,1% (слой 0-10 см), 1,5-1,8% (слой 0-30 см), по занятому эспарцетом пару - на 5,7-7,9% и на 2,4-2,5% соответственно по слоям почвы.
Влияние многолетних бобовых трав на агрофизические свойства почвы

Превышение над показателем содержания комковатых частиц в слое 0-10 см при отвальной обработке почвы составляет 13,5-13,7%, при плоскорезной - 14,8-15,0%, в слое 0-30 см эти показатели несколько ниже - 2,5-3,7 и 2,7-3,9% соответственно по слоям и обработкам почвы.
Необходимо отметить, что как при обработке почвы в занятых парах, так и перед посевом озимой пшеницы при отвальной и при плоскорезной обработках почвы содержание комковатых агрегатов в изучаемых слоях было более 55%, в то время как на вариантах чистого пара - только в слое 0-30 см.
Отвальная обработка почвы по занятым парам способствует увеличению содержания комковатых агрегатов на 5,7-6,9% в слое 0-10 см и на 0,7-0,9% в слое 0-30 см по сравнению с показателями при основной обработке почвы в занятых парах, а плоскорезная обработка за этот же период способствует повышению содержания агрегатов в слое 0-30 см на 0,8-1,0%, и снижению на 0,1-0,3% в слое 0-10 см.
В целом, анализируя данные по содержанию комковатых агрегатов необходимо отметить, что, начиная с момента основной обработки чистого пара и до посева озимой пшеницы как отвальная, гак плоскорезная обработки почвы способствуют снижению содержания комковатых агрегатов в слое 0-10 см на 4,0-4,4%, а в слое 0-30 см - увеличению на 3,7-4,1%, в то время как бобовые травы способствуют при отвальной обработке почвы в занятых парах повышению комковатых агрегатов в слое 0-10 см на 15,7-17,6%, а в слое 0-30 см - на 4,1-4,9%, а при плоскорезной обработке почвы - в слое 0-10 см - на 10,2-10,7%, в слое 0-30 см - на 4,5-5,1%. При сравнении между собой бобовых культур нами установлено, что в среднем за годы исследований большее количество комковатых агрегатов отмечается на варианте с донником желтым. Таким образом, наибольшее количество комковатых агрегатов перед посевом озимой пшеницы было на варианте чистого пара при плоскорезной обработке почвы, а на занятых парах - при отвальной.
Основное достоинство плоскорезной обработки состоит в том, что мелкие почвенные отдельности не выворачиваются на поверхность почвы, а главное - на поверхности сохраняются растительные остатки - стерня, опасность возникновения дефляционных процессов снижается до безопасных пределов или исключается полностью.
На необходимость минимализации обработки почвы черноземов южных в эрозионноопасных условиях указывает Е.В. Полуэктов. Многолетними исследованиями Донского ЗНИИСХ различных способов и глубины основной обработки почвы на черноземах обыкновенных и черноземах южных установлена возможность сокращения количества глубоких обработок в севооборотах без ущерба для водного режима, физико-химических свойств почвы и урожайности возделываемых культур. В тоже время, длительная плоскорезная обработка почвы ведет к дифференциации плодородия отдельных почвенных слоев, к ухудшению водных, воздушных свойств, уменьшению образования и накопления усваиваемых элементов питания.
Количество водопрочных агрегатов при отвальной и плоскорезной обработках почвы в зависимости от вида пара было различным. Плоскорезная отработка почвы в чистом пару с момента проведения основной обработки почвы и до начала весеннего периода способствует увеличению количества водопрочных агрегатов на 3,1% в слое 0-10 см и на 3,0 % в слое 0-30 см. На варианте отвальной обработки почвы увеличение количества водопрочных агрегатов в слое 0-10 см было в 2 раза меньше, в слое 0-30 см - больше варианта плоскорезной обработки на 0,7%. На вариантах с бобовыми культурами начиная с весеннего периода и до посева озимой пшеницы количество водопрочных агрегатов как в слое 0-10 см, так и в слое 0-30 см было более 50%.
Перед посевом озимой пшеницы наибольшее количество водопрочных агрегатов в слое 0-10 см было на вариантах занятых донниковых паров — 61,2-61,4%, а в слое 0-30 см — 66,9% - на занятом эспарцетом пару при плоскорезной обработке почвы (табл. 2.2.6).
Влияние многолетних бобовых трав на агрофизические свойства почвы

С момента основной обработки почвы в чистом пару и до посева озимой пшеницы на варианте чистого пара наблюдается увеличение содержания водопрочных агрегатов в слое 0-10 см только на 0,4-2,0%, а в слое 0-30 см - на 4,7-5,5% в зависимости от способа обработки почвы, на вариантах занятых паров - в слое 0-10 см увеличение водопрочных агрегатов было на 11,1-12,0% при плоскорезной обработке, и на 13,5-15,6%, при отвальной обработке почвы.
В слое 0-30 см содержание водопрочных агрегатов увеличивается при отвальной обработке на 11,8-12,4%, а при плоскорезной обработке - на 12,2-12,7%. При сравнении различных видов занятых паров наибольшее количество водопрочных агрегатов перед посевом озимой пшеницы в слое 0-10 см нами отмечается на варианте отвальной обработки занятого донником пара, а в слое 0-30 см - на варианте плоскорезной обработки пара, занятого эспарцетом.
Количество структурных агрегатов перед посевом озимой пшеницы в слое 0-5 см по различным парам было от 45,3 (чистый пар) до 73,0% (кулисно-мульчирующий пар с люцерной желтой). Среди бобовых культур наибольшее количество водопрочных агрегатов отмечается на кулисно-мульчирующих парах - в 1,86-1,89 раз больше, чем содержалось по чистому пару. Несколько меньше водопрочных агрегатов было на варианте сидерального донникового пара - 57,6% (рис. 2.2.2).
Влияние многолетних бобовых трав на агрофизические свойства почвы

Водопроницаемость - это свойство почвы как пористого тела пропускать через себя воду. Она зависит от механического состава, структурного состояния почвы и ее сложения. В почвах легкого механического состава водопроницаемость выражена хорошо, а почвы тяжелые и особенно бесструктурные слабоводопроницаемы. При наличии водопрочной структуры суглинистые и глинистые почвы обладают высокой водопроницаемостью. У почв рыхлого сложения она выше, чем у почв уплотненных.
В своих исследованиях И. Ошаров, И. Каращук, указывают, что зеленое удобрение из донника улучшает физическое состояние почвы, в т.ч. и ее водопроницаемость. При запашке 60 тонн навоза на 1 га водопроницаемость увеличивается в 1,5 раза, а 20 тонн зеленой массы донника повышает ее вдвое. Б.А. Копеев рекомендует для повышения водопроницаемости почвы вносить соломенную мульчу на поверхность парового поля в дозе 4 т/га, что позволяет увеличить инфильтрацию почти в 3 раза по сравнению с навозом. Мульча позволяет значительно снизить испарение с поверхности почвы в течение периода парования и сохранить ее к периоду сева озимых, аналогичные результаты исследований были получены в Донском ЗНИИСХ И.Н. Листопадовым, М.В.Техиной.
Водопроницаемость является таким свойством почвы, которое обуславливает водный и воздушный режимы почв, в значительной степени обуславливает устойчивость ее к эрозионным процессам.
При сравнении водопроницаемости почвы перед посевом озимой пшеницы по различным парам нами установлено, что наименьшая водопроницаемость была на варианте чистого пара. На занятых парах водопроницаемость почвы выше показателя чистого пара в 1,20-1,22 раза в зависимости от вида парозанимающей культуры, сидеральный пар превышал показатель чистого пара в 1,25 раза. Самые высокие показатели водопроницаемости почвы перед посевом озимой пшеницы получены на вариантах кулисно-мульчирующих паров - превышение над вариантом чистого пара составляет 1,52-1,53 раза. Таким образом, в период парования почвы на чистом пару не обеспечивается хорошее поглощение влаги выпадающих ливневых осадков, что может привести к развитию водной эрозии. Низкая водопроницаемость почвы на варианте чистого пара объясняется малым содержанием в слое 0-20 см водопрочных частиц -36,5%, а показатель содержания в слое 0-5 см почвенных агрегатов более 1 мм в количестве 45,3% - является одним из признаков эрозионноопасности чистого пара.
Новыми землями обычно называют только что поднятую девственную целину, на которой с незапамятных времен произрастали дикорастущие травы, Сюда же относят и многолетние залежи, то есть земли, которые находились в культуре, но после этого долгое время не пахались и ничем не засевались. Старыми же, или старопахотными, землями именуют те, что многие годы обрабатываются и засеваются. Новые земли обычно более плодородны, чем старопахотные, особенно в первые годы после их освоения. Значит, пока растения на целинной или залежной земле росли сами по себе, когда почву не пахали, она не обеднялась, а обогащалась. Стоило эти плодородные участки распахать и начать возделывать на них сельскохозяйственные растения, как от этого не только прекращался процесс накопления плодородия, но оно начинало заметно убывать. О последнем свидетельствует хотя бы тот факт, что урожаи снижаются.
Таким образом, можно отметить, что возделывание донника желтого и эспарцета посевного в занятых парах, донника желтого в сидеральном пару и двух видов люцерны в кулисно-мульчирующих парах способствует формированию крупнозернистой структуры почвы и улучшению ее воднофизических свойств.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Введите два слова, показанных на изображении: *