агроэкологическая оценка влагообеспеченности почв при применении зяблевой обработки в условиях лесостепи Самарской области

Деменок Ольга Николаевна

Аспирант, ФГБОУ ВПО «Самарская ГСХА»,

 п.г.т. Усть-Кинельский, Самарская область

E-mail:

AGROECOLOGICAL EVALUATION IN APPLICATION soil humidity autumn plowing STEPPE IN SAMARA REGION

Olga Demenok

Postgraduate FGBOU VPO "Samara State Agricultural Academy,"

urban settlement Ust-Kinelsky, Samara Region

Аннотация

Проанализировано влияние разных способов зяблевой обработки почв на повышение влагообеспеченности в условиях лесостепи Самарской области при возделывании яровой пшеницы.

Abstract

The effect of different methods of autumn tillage to improve water supply in the forest-steppe of Samara region in the cultivation of spring wheat.

Ключевые слова: влагообеспеченность; системы земледелия; свойства почвы; почвенная влага; зяблевая обработка почвы; яровая пшеница.

Keywords: moisture content; cropping systems; soil properties; soil moisture; autumn tillage; spring wheat.

Рост антропогенного давления на природную среду острил продовольственную проблему, превратив задачу рационального использования природных ресурсов в одну из приоритетных для экономического, экологического и социального развития Самарской области. Растениеводство лесостепной зоны области подвержено риску снижения урожайности, одним из основных лимитирующих составляющих получения стабильно высоких урожаев является влагообеспеченность. Вода поддерживает тургор в клетках и тканях сельскохозяйственных растений, с ней поступают питательные вещества, а также происходит регулирование процесса дыхания, теплорегуляции, фотосинтеза и т. д. [1]. Таким образом, для решения данной проблемы возникла необходимость в разработке зональных систем земледелия, которые должны быть не только почвозащитными, но и учитывать влияние почвенно-климатических условий и материально-технических ресурсов на физические свойства почвы. Фактором, в большей степени влияющим на свойства почвы, является ее обработка [3, 5, 6].

Как и другие составляющие системы современного земледелия, обработка почвы должна преследовать основные цели: повысить плодородие почвы и создать оптимальные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур. В технологии возделывания зерновых культур основная обработка почвы пока не в достаточной мере удовлетворяет требования максимального накопления, сохранения и рационального использования почвенной влаги [2, 4].

Характерной чертой климата лесостепной зоны Самарской области является неравномерное распределение осадков в течение года. 1/3 суммы годовых осадков выпадает за вегетационный период зерновых культур в данной зоне выпадает, 2/3 приходится на послеуборочный и холодный периоды. В послеуборочный период здесь выпадает в среднем до 170 мм осадков, но коэффициент их использования почвой составляет всего 0,45—0,50 единиц из-за низкой влажности воздуха в августе-сентябре.

В октябре-ноябре коэффициент увеличивается до 0,80—0,85 единиц за счет осенней влагозарядки, которая создаётся в основном за счет осенних дождей. В среднем к зиме в слое 0—150 см на чернозёмных почвах накапливается до 70—80 мм доступной влаги и к весне в почве формируется 50-60 % запасов влаги. Летние же осадки поглощаются очень быстро пересыхающим поверхностным слоем почвы.

Оптимизация водного режима в лесостепной зоне Самарской области задача не из простых и в условиях рискованного земледелия приобретает особую актуальность. Длительные наблюдению позволяют сделать вывод, что запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы определяет урожайность зерновых культур. В связи с тем, что основным источником влаги для посевов в лесостепи Самарской области являются осадки, обработка почвы должна стать приоритетным средством для сохранения почвенной влаги.

Анализ показывает, что для лучшего сохранения неиспользованной влаги и создания условий, улучшающих поглощение почвой выпадающих послеуборочных осадков, служит зяблевая обработка почвы, причём величина влагонакопления зависит от сроков, глубины и способов обработки почвы.

Изучение влияния различных вариантов зяблевой обработки на влагонакопление и влагосохранение было выполнено в 2006—2009 гг. Рельеф опытного участка плакорно равнинный полевой с незначительным уклоном в северо-восточном направлении, облесенность окружающей территории достигает 10…12 %. В годы проведения исследований за год в среднем выпало 340…500 мм осадков, в том числе за теплый период (IV—IX) – 126…205, холодный период (X—III) 217…305 мм соответственно.

Почва опытного участка – чернозем обыкновенный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса - 6,3 %; подвижного фосфора – 143,0; обменного калия – 145,0 мг на 1 кг почвы. Сумма поглощенных оснований варьирует в пределах 43,6—44,8 мг-экв на 100 г почвы, рН солевой вытяжки верхнего горизонта 6,7, вниз по профилю увеличивается до 7,2 ед.

В экспериментальных исследованиях изучены три варианта зяблевой обработки почвы:

1 вариант - вспашка почвы на глубину 25…27 см (контроль).

2 вариант - вспашка почвы на глубину 25…27 см с углублением пахотного горизонта на глубину 0…45 см ленточным способом, интервал между лентами 140 см;

3 вариант - вспашка почвы на глубину 25…27 см с углублением пахотного горизонта на глубину 0…45 см ленточным способом с заделкой стерни, интервал между лентами 140 см.

Формирование запасов влаги ко времени посева яровых культур начиналось в осенне-зимний период. Почвенные образцы для определения продуктивной влаги в слоях 0—30, 0—60, 0—100 см отбирали в разные периоды: перед посевом яровой пшеницы, в посевах (май, август), перед устойчивым замерзанием (начало ноября). За годы исследований осадков с сентября по апрель выпадало выше среднемноголетней нормы в 2006—2007 гг. на 20, в 2007—2008 гг. на 23, а в 2008—2009 гг. меньше на 30 %.

Наиболее благоприятные условия для накопления и сохранения осенних осадков в течение всего периода исследований складывались при вспашке на 25...27 см с углублением на 40...45 см с ленточной заделкой стерни (3 вариант). Запасы доступной влаги в метровом слое здесь были выше в среднем соответственно на 30 и 19 %, чем на 1 и 2 вариантах (рис. 1).

Рис.1. Динамика содержания продуктивной влаги в метровом слое почвы

(2007—2009 гг.)

Вследствие высокой испаряемости вспаханного слоя почвы минимальное содержание влаги отмечалось на контроле - от 55,5 до 70,9 мм. Вспашка на 25...27 см с углублением на 40...45 см с ленточной заделкой стерни позволили сохранить больше влаги на 43 %, чем вспашка на глубину 25...27 см (контроль).

На опытных вариантах интенсивность испарения была ниже, за счет чего накопление осенних осадков происходило лучше. Содержание же доступной влаги находилось примерно на одинаковом уровне, хотя можно отметить некоторое преимущество вариантов с заделкой стерни.

Наблюдения показали, что за годы исследований, к началу сева яровой пшеницы самое высокое содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы отмечалось на вариантах с заделкой стерни в варианте 3, где продуктивной влаги накопилось больше по сравнению с 1 и 2 вариантами соответственно на 20 и 14 %. При этом наименьшее количество влаги содержалось на контроле, поскольку вспаханная с осени зябь и после таяния снега продолжала интенсивно испарять влагу.

Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы изменяются в зависимости от способов зяблевой обработки, так за годы исследований они в среднем были больше, чем по отвальной вспашке. В вариантах опыта с углублением пахотного горизонта ленточным способом на 6,5 %, а с углублением пахотного горизонта с ленточной заделкой стерни на 19,6 %.

Наиболее высокие запасы продуктивной влаги в посевах яровой пшеницы характерны для 3 варианта. В период вегетации происходило постепенное снижение запасов влаги. В среднем за 2007—2009 гг. из слоя почвы 0—30 см растения использовали 36, 38, 43 мм влаги, из почвы 0—60 см – 62, 66, 74 мм, из слоя 0-100 см – соответственно 113, 121, 138 мм продуктивной влаги.

Преимущество во влагонакоплении сложившееся в опытных вариантах, сохранялось в течение всего периода вегетации яровой пшеницы вплоть до уборки урожая. Доля накопленной влаги в 0—100 см слое составила от 78 до 87 % от наименьшей влагоемкости, что свидетельствует об эффективности влагонакопительных мероприятий. За годы исследований влагообеспеченность метрового слоя почвы в опытных 2 и 3 вариантах выше контроля соответственно на 4 и 15 %.

Анализ запасов весенней влаги почвы и наименьшей влагоемкости показал, что весенние запасы влаги в 0-30 см слое не опускались ниже 65 % наименьшей влагоемкости это свидетельствует о хорошем обеспечении влагой посевов яровой пшеницы.

Согласно полученным данным, посевы яровой пшеницы за май-июль 2007—2009 гг. в среднем расходовали из почвы 58, 60, 64 % соответственно. Это соотношение существенно меняется в зависимости от увлажнения почвы в течение вегетации. В нормально увлажненный 2007 год и засушливые периоды 2008 года основным источником влаги была почва, в избыточно увлажненном 2009 году расход влаги из почвы примерно соответствует расходу влаги, сформированной за счет осадков. Применение зяблевой обработки в сочетании вспашки с углублением пахотного горизонта ленточным способом с заделкой стерни способствуют увеличению влагозапасов на 22—26 %, их дальнейшее использование сельскохозяйственными растениями имеет большое значение для повышения продуктивности яровой пшеницы.

Список литературы:

1.Вольтерс И.А. Запасы продуктивной влаги в посевах озимой пшеницы на черноземе выщелоченном //Земледелие. 2007. - № 3. – С. 31.

2.Воронкова Н.А. Влияние приемов биологизации на запасы продуктивной влаги в почве //Земледелие. 2009. - № 1. – С. 11—12.

3.Каштанов А.Н., Заславский М.Н. Почвоводоохранное земледелие. – М.: Россельхозиздат, 1984 - 462 с.

4.Коржов С.И. Изменение микробиологической активности почвы при различных способах ее обработки/ Коржов С.И., Маслов В.А., Орехова Е.С. // АГРО XXI. – 2009. - № 1—3. – С. 47—49.

5.Корчагин В.А. Ресурсосберегающие технологические комплексы возделывания зерновых культур: науч.-практич. пособие / Самарский НИИХ. Самара, 2005. 83 с.

6.Орлова Л.В. Научно-практическое руководство по освоению и применению технологий сберегающего земледелия. Самара. 2005. 137 с.