Современные технологии выращивания сельскохозяйственных культур предусматривают многократное воздействие агрегатов на почву. Это приводит к переуплотнению почвы, которое распространяется на большую глубину, угнетению активности почвенных микроорганизмов, нарушению структуры почвы, происходит снос почвы водой и ветром.
Одним из последствий уплотнения почвы является увеличение её удельного сопротивления и как результат возрастает перерасход топлива. А также ухудшается крошение почвы, пашня становится глыбистой, что приводит к неравномерной заделке семян, снижению их полевой всхожести, а в итоге – к значительному недобору урожая. Переуплотненная почва обуславливает резкое ухудшение её физико-химических и агрофизических свойств, оказывает сопротивление проникновению в них корневых систем растений, в таких почвах ухудшается водно-воздушный и питательный режимы, развиваются эрозионные процессы.
Ресурсосберегающие технологии при обработке почвы предусматривают использование комбинированных машин, позволяющих выполнять несколько технологических операций за один проход.
Всевозрастающее применение химических удобрений и пестицидов может отрицательно влиять на растительность: способствует аккумуляции в растениях всех фракций азота, в частности нитратного, а это опасно для здоровья, препараты могут накапливаться в выращиваемой продукции, снижать плодородие почвы, вызывать гибель полезной фауны, почвенных микроорганизмов. В связи с этим необходимо свести к минимуму отрицательное воздействие химических средств, применяемых в сельском хозяйстве и найти альтернативу при воспроизводстве плодородия почвы.
В этих условиях изучение агроэкологических условий выращивания ярового ячменя актуальны и своевременны.
Условия, материалы и методы. Опыты заложены в КФХ ИП Рябцев Е.Н. Ростовской области в 2013-2014гг. Почва на территории хозяйства представлена черноземом обыкновенным мицеллярно-карбонатным. Почва характеризуется удовлетворительными агрофизическими свойствами.
Цели исследований:
определить влияние систем основной обработки почвы на баланс гумуса почвы в звене севооборота озимая пшеница – яровой ячмень;
оценить эффективность агроценозов.
Схема опыта:
1. Вспашка (контроль) на 25-27см; 2. Мелкая мульчирующая на 12-14см;
3. Минимальная мульчирующая на 6-8см; 4. Без обработки.
Звено севооборота - озимая пшеница - яровой ячмень. Общая площадь под опытами –0,25га, по основным наблюдениям повторность 3-4-х кратная.
Результаты и обсуждение. Анализируя литературные источники, выявлено, что нет единого мнения об универсальном способе основной обработки почвы, поэтому в условиях агроландшафта необходимо сгладить негативные в сторону улучшения [1-5].
После уборки предшественника озимой пшеницы вся солома измельчалась и оставалась на поверхности поля. Это способствовало накоплению органического вещества (табл. 1). Анализ поступления растительных остатков после уборки озимой пшеницы показал, что наибольшее их количество остается на поле при использовании нулевой обработки почвы – 91,2 ц/га, а наименьшее – на фоне вспашки – 75,1 ц/га. Это объясняется различиями в агроценозах пшеницы и количестве растительных остатков.
Таблица 1
Структура фитомассы растений озимой пшеницы, ц/га
|
Способ основной обработки почвы |
Урожайность основной продукции |
Поступление растительных остатков в почву |
Количество растительных остатков поступающих в почву |
||
|
Побочная продукция |
Поверхностные остатки |
Корни |
|||
|
Вспашка (контроль) |
24,2 |
44,5 |
3,02 |
27,58 |
75,1 |
|
Мелкая |
26,7 |
47,3 |
11,57 |
28,89 |
87,7 |
|
Минимальная |
26,4 |
47,0 |
11,54 |
28,68 |
87,2 |
|
Без обработки |
28,9 |
49,0 |
11,79 |
30,43 |
91,2 |
Анализ таблицы 1 показал, что при гумификации растительных остатков озимой пшеницы в почве образуется от 13,53 до 16,42 ц/га гумуса (рис.1). Наибольшее его количество образуется при возделывании пшеницы без основной обработки почвы с использованием прямого посева – 16,42 ц/га, а наименьшее – на фоне вспашки на 2,89 ц/га меньше.
1*. Вспашка (контроль) 2. Мелкая мульчирующая 3. Минимальная мульчирующая 4. Без обработки
Рис. 1. Образуется гумуса при гумификации органических остатков озимой пшеницы, ц/га
Учет поступления растительных остатков ячменя в почву показал, что величина и качество остатков, поступающих в почву, зависит от величины основной продукции.
Установлено, что сформированные агроценозы ярового ячменя в условиях различных способов основной обработки почвы отличались как по величине урожайности, так и по побочной продукции, поверхностным остаткам и корням растений (табл. 2).
Таблица 2
Структура фитомассы растений ярового ячменя, ц/га
|
Способ основной обработки почвы |
Урожайность основной продукции |
Поступление растительных остатков в почву |
Количество растительных остатков поступающих в почву |
||
|
Побочная продукция |
Поверхностные остатки |
Корни |
|||
|
Вспашка (контроль) |
23,0 |
27,9 |
32,9 |
24,6 |
85,4 |
|
Мелкая |
25,9 |
30,5 |
36,1 |
25,8 |
92,4 |
|
Минимальная |
24,4 |
29,2 |
34,4 |
25,2 |
88,8 |
|
Без обработки |
24,1 |
28,9 |
34,1 |
25,0 |
88,0 |
Наиболее продуктивными были агроценозы ячменя на фоне мелкой основной обработкой почвы, где урожайность составила 25,9 ц/га. Этот вариант отличался и большим поступлением растительных остатков в почву 92,4 ц/га. При этом побочной продукции было 30,5 ц/га, поверхностных остатков 36,1 ц/га, корней 25,8 ц/га. Агроценозы с наименьшей продуктивностью были сформированы на фоне вспашки, где урожайность ячменя составила 23 ц/га. В почву при этом поступило 85,4 ц/га растительных остатков.
Анализ данных показал, что при гумификации органических остатков озимой пшеницы и ярового ячменя в почве образуется от 28,0 ц/га гумуса по вспашке до 32,26 ц/га без основной обработки почвы (рис. 2).
1*. Вспашка (контроль) 2. Мелкая мульчирующая 3. Минимальная мульчирующая 4. Без обработки
Рис. 2. Образуется гумуса при гумификации органических остатков в звене севооборота озимая пшеница – яровой ячмень, ц/га
Опытами установлено, что внесение растительных остатков в почву способствует сохранению и воспроизводству плодородия почвы. В агроценозах ячменя потерь гумуса почвы на минерализацию не происходит, гумус почвы сохраняется, а растительные остатки минерализуются и способствуют накоплению органики в почве (табл. 3). При этом образуется гумуса за счет органики ярового ячменя в пределах 15,37-16,63 ц/га.
Таблица 3
Баланс гумуса почвы в посевах ярового ячменя, ц/га
|
Способ основной обработки почвы |
Содержание азота в фитомассе растений |
Потребление азота растениями |
Вынос азота из почвы |
Потери гумуса почвы на минерализацию |
Образуется гумуса |
Баланс гумуса |
|
Вспашка (контроль) |
0,65 |
0,70 |
-0,05 |
-1,04 |
15,37 |
16,41 |
|
Мелкая |
0,70 |
0,72 |
-0,02 |
-0,49 |
16,63 |
17,12 |
|
Минимальная |
0,67 |
0,71 |
-0,04 |
-0,77 |
15,98 |
16,76 |
|
Без обработки |
0,67 |
0,71 |
-0,04 |
-0,84 |
15,84 |
16,68 |
Баланс гумуса почвы в агроценозе ярового ячменя положительный плюс 16,41-17,12 ц/га.
Учитывая органические остатки озимой пшеницы и ярового ячменя, степень их минерализации, установлено, что баланс гумуса почвы в звене севооборота озимая пшеница – яровой ячмень положительный плюс 29,94 - 32,91 ц/га (рис. 3).
1*. Вспашка (контроль) 2. Мелкая мульчирующая 3. Минимальная мульчирующая 4. Без обработки
Рис. 3. Баланс гумуса почвы в звене севооборота озимая пшеница – яровой ячмень, ц/га
Использование в севообороте минимальзации при основной обработке почвы показали положительную тенденцию для повышения продуктивности агроценозов ярового ячменя и восполнения плодородия почвы.
Выводы. Для создания бездифицитного баланса гумуса почвы в звене севооборота озимая пшеница – яровой ячмень необходимо оставлять на поле побочную продукцию, поверхностные остатки и корни растений в системе мелкой основной обработки почвы.
Рецензенты:
Авдеенко А.П., д.с.-х.н., профессор, заведующий кафедрой земледелия и технологии хранения растениеводческой продукции ФГБОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет», п. Персиановский;
Фетюхин И.В., д.с.-х.н., профессор, проректор по учебной работе ФГБОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет», п. Персиановский.
Библиографическая ссылка
Рябцева Н.А. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВЫРАЩИВАНИЯ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 1-1. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=19352 (дата обращения: 24.04.2024).