Накопление растительных и пожнивных остатков в зависимости от технологии возделывания полевых культур

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Накопление растительных и пожнивных остатков в зависимости от технологии возделывания полевых культур

Савоськина О.А., Заверткин И.А., Чебаненко С.И.

РГАУ - МСХА им. К.А.Тимирязева

Аннотация

В многолетнем многофакторном стационарном опыте установлена роль систем обработки почвы и систем гербицидов разной степени интенсивности в накоплении и распределении растительных остатков культур зернотравяного севооборота и сорных растений. Возрастающее насыщение севооборота гербицидами приводит к снижению накопления растительных остатков по сравнению с вариантами без гербицидов, а замена вспашки приемами безотвальной обработки - к их сосредоточению в верхней (0-10 см) части корнеобитаемого слоя.

Ключевые слова: РАСТИТЕЛЬНЫЕ И ПОЖНИВНЫЕ ОСТАТКИ, СИСТЕМА ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ, СИСТЕМА ГЕРБИЦИДОВ, СКЛОНОВЫЕ ЗЕМЛИ

Экспериментальная работа проводилась в стационарном полевом опыте «Разработка научных основ защиты почв от эрозии и сорняков на склоновых землях в условиях интенсивного земледелия», который был заложен в 1977 г. по инициативе профессора Доспехова Б.А. на территории Почвенно-агрономической станции имени В.Р. Вильямса (Московская область, Подольский район) на протяжении 2003-2006 гг. (табл. 1, рис. 1).

Таблица 1. Схема опыта

Рис. 1. Схематический план опыта

В опыте развернут 4-польный полевой зернотравяной почвозащитный севооборот со следующим чередованием культур: ячмень с подсевом многолетних, многолетние травы 1 г.п., озимая пшеница, овёс.

Система гербицидов была различна и включала как широко применяемые в сельскохозяйственном производстве (2,4Д, 2М-4ХМ, Диален, Базагран-М, Агритокс), так и новые перспективные препараты (Дефизан, Фенфиз). Контролем служат делянки вспашки без обработки гербицидами (0% насыщение) (табл. 2).

Таблица 2. Распределение гербицидов по культурам севооборота

Примечание. Начало ротации севооборота 1978 г.

Все обработки почвы проводятся поперёк склона: вспашка 20-22 см, плоскорезная - 25-27 см, минимальная (лущение) - 6-8 см. Учёт, анализы и наблюдения выполнялись по соответствующим ГОСТам и методикам, принятым в научных учреждениях. Экспериментальные данные обрабатывались методом дисперсионного анализа для многофакторных полевых и вегетационных опытов.

Стационарный полевой двухфакторный (4Ч5) опыт был заложен на склоне южной экспозиции, крутизной 3-3,5 ⁰. Ландшафт опытного участка трансэллювиальный. Почвенный покров представлен дерново-подзолистыми разной степени смытости почвами, по гранулометрическому составу - средний суглинок (рис. 2).

Рис. 2. Почвенно-топографическая карта опытного участка

Примечания:

- дерново-слабоподзолистая среднесуглинистая на покровном суглинке,

- дерново-слабоподзолистая среднесуглинистая слабосмытая на покровном суглинке,

- дерново-слабоподзолистая среднесуглинистая среднесмытая на покровном суглинке, - дерново-слабоподзолистая среднесуглинистая сильносмытая на покровном суглинке

В пахотном слое находится от 80 до 95 % общего количества корней, из которых значительная часть приходится на корни деятельные, сосущие. Качинский Н.А. [1] отмечал, что с первого же взгляда нас поражает резкое смещение корней в пахотный слой и ничтожное их количество в нижележащих уплотнённых горизонтах.

Изучаемые нами факторы (рельеф, почвозащитные технологии обработки почвы, системы и степень насыщения севооборота гербицидами), изменяя агроэкологические условия развития растений и распределение элементов питания по слоям почвы, влагообеспеченность посевов, плотность, сложение почвы и т.д., влияют на мощность развития и характер распределения корневых систем возделываемых культур по частям корнеобитаемого слоя.

Существенными факторами снижения плодородия эродированных почв являются обеднение органическим веществом, ослабление процессов накопления элементов минерального питания растений и формирование особенной структуры сорного компонента в агрофитоценозах склоновых земель [2, 3, 4].

Количество поступающих в почву корневых и пожнивных остатков полевых культур и сорных растений и их распределение по слоям корнеобитаемого слоя играют важную роль в регулировании содержания органического вещества почвы.

Масса корневых систем характеризует способность культуры захватывать объём почвы, улучшая условия питания растений. Данные нашего учёта накопления общей массы и распределения корневых систем возделываемых культур по слоям верхней части почвенного профиля (0-40 см) свидетельствуют о наличии зависимости между интенсивностью её развития и интенсивностью механической обработки почвы (табл. 3).

Применение безотвальных систем обработки почвы существенно снижает массу корневых систем возделываемых в севообороте полевых культур. В посевах овса (2003 г.) при отвальной обработке почвы накапливалось 2,89 т/га корневых остатков, на плоскорезной - 2,23 т/га, что на 23% меньше, на минимальной - 2,62 т/га, что меньше контроля на 9,4%. Максимальное накопление корневых систем отмечается на вспашке с плоскорезом - 3,05 т/га, что превышает их массу в вариантах со вспашкой на 5,4%.

В посевах ячменя с подсевом клевера (2004 г.) наблюдается та же закономерность: на плоскорезной и минимальной обработках воздушно-сухая масса корневых систем снижалась на 8,2 и 2,3 %, соответственно, по сравнению со вспашкой. На варианте сочетания вспашки на глубину 20-22 см и плоскорезной обработки на 25-27 см наблюдалось существенное (14,9%, или 0,68 т/га) увеличение массы корневых систем.

Таблица 3. Действие приёмов обработки почвы на накопление корневых остатков полевых культур, т/га

обработка почва гербицид севооборот

В посевах клевера существенных различий в накоплении массы корней между вспашкой и безотвальными приёмами обработки почвы не наблюдалось, а на варианте вспашки с дополнительной глубокой плоскорезной обработкой отмечали увеличение массы корневых систем клевера на 19,4% по сравнению со вспашкой.

Этот эффект связан с положительным последействием дополнительной глубокой обработки на формирование большей корневой массы за счёт глубокого её проникновения в разрыхлённые подпахотные слои почвы.

При возделывании озимой пшеницы различий в действии изучаемых приёмов обработки почвы на накопление корневых остатков не выявлено, что объясняется аномально сухим летне-осенним периодом (за последние 100 лет это самый сухой август). Недостаток осадков в период проведения основной обработки обусловил высокую глыбистость поверхности поля, что вызвало необходимость дополнительных механических обработок для дробления глыб и создания качественного посевного слоя. Это нивелировало различия в сложении корнеобитаемого слоя по вариантам обработок.

Различные по глубине, способу и периодичности приёмы основной обработки, создавая гомогенное или гетерогенное строение корнеобитаемого горизонта по плодородию, вызывали перераспределение корневых систем по слоям почвы (рис. 3).

В вариантах плоскорезной обработки почвы наблюдалось резкое увеличение массы корневых систем в верхнем (0-10 см) слое почвы, где прирост составил в среднем по всем культурам 10%. Такая же тенденция отмечается и на минимальной обработке по отношению к вспашке в посевах овса и клевера. На вариантах сочетания вспашки с плоскорезной обработкой отмечается более мощное развитие корневых систем в подпахотном слое почвы за счёт более рыхлого его сложения.

За время проведения исследований нами вычленено также действие разных систем гербицидов на накопление корневых остатков, которое сильнее проявлялось в посевах яровых культур, чем озимых и клевера. Это, по нашему мнению, связано с их слабой конкурентоспособностью в подавлении сорного компонента агрофитоценоза и, как следствие, с более сильной степенью засорения посевов яровых.

В посевах овса, где применялся Агритокс, отмечали существенное снижение накопления массы корневых систем в варианте со 100%-ным насыщением при всех системах обработки. Так, на вспашке оно составило 0,58 т/га (18,3%), на вспашке с плоскорезом - 0,09 т/га (3%). На плоскорезной обработке масса корней возрастала до 0,63 т/га (24,9%), а на минимальной - до 0,69 т/га (23,2%) (табл. 4).

При обработке посевов ячменя с подсевом клевера Базаграном отмечены те же закономерности в накоплении воздушно-сухой массы корневых систем. На делянках со вспашкой по гербицидному фону масса корневых остатков существенно снижалась с 4,80 до 4,44 т/га, на вспашке с плоскорезом - с 5,50 до 5,11 т/га, на плоскорезной - с 4,46 до 4,02 т/га и на минимальной - с 5,02 до 4,02 т/га.

В посевах клевера по объективным причинам (подсев горчицы) гербициды не применялись, и тенденцию снижения массы корневых систем на варианте со 100%-ным насыщением следует рассматривать, как эффект последействия применявшегося на данном варианте Базаграна.

Рис. 3. Распределение корневых систем полевых культур при разных обработках почвы, % от слоя 0-40 см

Таблица 4. Действие приёмов обработки почвы и гербицидов на массу корневых систем полевых культур, т/га

Дефизан, применявшийся в посевах озимой пшеницы, в варианте 100%-ного насыщения севооборота гербицидами, оказал следующее действие. Существенное снижение массы корневой системы наблюдалось на плоскорезной (0,13 т/га) и минимальной (0,20 т/га) обработках. На вспашке наблюдается тенденция снижения массы корневых систем озимой пшеницы под действием дефизана, которое составляет 0,8 %. Аналогичная зависимость сохранялась и на делянках сочетания вспашки с глубокой плоскорезной обработкой.

Изучаемые нами почвозащитные технологии обработки почвы и гербициды, изменяя агроэкологические условия развития растений и распределение элементов питания по слоям почвы, влагообеспеченность посевов, плотность, сложение почвы и т.д., влияют на мощность развития и характер распределения корневых систем возделываемых культур по частям корнеобитаемого слоя [5].

Система гербицидов, применяемая в вариантах 100% насыщения, оказала отрицательное воздействие на накопление корневых остатков в корнеобитаемом (0-40 см) слое почвы (табл. 5). Так, в варианте вспашки со 100% насыщением за ротацию севооборота снижение составило 0,95 т/га, в варианте вспашки с плоскорезной обработкой снижение составило 0,63 т/га, при плоскорезной обработке - 0,93 т/га, а при минимальной - 2,14 т/га.

Таблица 5. Влияние систем обработки почвы и гербицидов на накопление и распределение корневой системы полевых культур (т/га), в сумме за ротацию

Действие разных систем гербицидов на накопление корневых остатков сильнее проявлялось в посевах яровых культур, чем озимых и клевера. Это, по нашему мнению, связанно с их слабой конкурентоспособностью в подавлении сорного компонента агрофитоценоза и, как следствие, с более сильной степенью засорения посевов яровых.

В сумме за ротацию севооборота больше растительных остатков накапливалось в варианте сочетания вспашки с глубоким рыхлением плоскорезом (16,2 т/га) и далее по мере убывания - в вариантах вспашки (14,7 т/га), минимальной (14,0 т/га) и плоскорезной (13,5 т/га) обработок.

Следовательно, доля корневых остатков увеличивалась по мере усиления степени минимализации обработки и составила: 4,4% в варианте вспашка + плоскорез, 7,0% на делянках со вспашкой; 9,3% при плоскорезной и 16,2% при минимальной обработках.

Список использованных источников

1. Качинский Н.А. Физика почв. - М.: Агропромиздат. - 1965. - 87 с.

2. Баздырев Г.И., Копылов Е.В., Савоськина О.А., Осипов В.Н. Действие почвозащитных приемов на фитосанитарный потенциал и урожайность зерновых на склоновых землях // Известия ТСХА. - 2006, вып. 3. - С. 3-15.

3. Баздырев Г.И. Эффективность длительного применения почвозащитных технологий // Известия ТСХА. - 2005, вып. 4. - С. 32-39.

4. Савоськина О.А., Манишкин С.Г., Чебаненко С.И. Влияние систем обработки почвы на структуру почвенного покрова и агрофитоценоз ячменя. // Земледелие. - 2011, № 8. - С. 32-33.

5. Баздырев Г.И. Завёрткин И.А. Агрономическая эффективность почвозащитных обработок и средств химизации при длительном использовании на склоновых землях // Известия ТСХА. - 2010, вып. 2. - С. 6-18.

Размещено на Allbest.ru