Мульчування грунту як засіб попередження розвитку ґрунтової кірки в посівах на грунтах північно-західного регіону України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Мульчування грунту як засіб попередження розвитку ґрунтової кірки в посівах на грунтах північно-західного регіону України

Личук Т.Є.

Виявлено позитивну дію мульчування як способу, що протидіє утворенню та розвитку грунтової кірки на посівах. Рекомендовано мульчматеріали, що найбільш ефективно протидіють розвитку грунтової кірки на посівах.

Прикриття поверхні ґрунту різними матеріалами з метою збереження вологи і пухкості орного шару і боротьби з бур'янами давно застосовується в практиці землеробства.

Широке вивчення мульчування посівів і впровадження цього прийому почалося ще у середині минулого сторіччя. Як мульчпокриви застосовувалися мульчпапір, торфова крихта, різана солома, гній, пісок, стружка та інші матеріали.

У наш час накопичено великий досвід з мульчування посівів як науково-дослідними установами, так і практикою. Про позитивний вплив мульчування вказується в роботах Д.Е. Ваніна і В.Г. Гаськевича [1, 2], М.І. Герасимова та М.Т. Гончара [3, 4].

За результатами дослідів з мульчуванням важких глинистих ґрунтів, проведених у Черемушках, під Москвою, відзначено, що вологість ґрунту на глибині 10 см на ділянках, покритих мульчею, була на 50 % вищою, ніж на контрольних, немульчованих [1].

Досліди з мульчуванням важкого глинистого ґрунту на Грибовській ділянці під Москвою, проведені Науково-дослідним інститутом овочевого господарства, показали, що немульчований ґрунт під впливом частих дощів зовсім злився, під мульчею ж збереглася зерниста структура [5].

Більшість авторів, які проводили досліди з мульчуванням ґрунту різними матеріалами, відзначають такі позитивні моменти: мульчування знижує засміченість посівів, зберігає в ґрунті вологу, зберігає структуру ґрунту, зберігає ґрунт від запливання [6, 7].

Досліди з мульчуванням, проведені в інших країнах Європи і Америки, збігаються з висновками українських та російських дослідників. Наприклад, Робінсон [8] в Америці пояснює позитивну дію мульчі на врожай не тільки тим, що вона зменшує кількість бур'янів на посівах, але і тим, що ґрунт під мульчпокривом залишається пухким увесь час. Мульчовані ділянки не треба було розпушувати протягом літа.

У дослідах з мульчуванням, проведених Білдерсом [9] (США), ґрунт, не покритий мульчею, заплив, на поверхні утворилися тріщини, а на мульчованій ділянці він залишався пухким.

Нами проведено лабораторні досліди по вивченню різних мульчпокривів як засобу боротьби з ґрунтовою кіркою. Подаємо найбільш характерні результати цих дослідів.

В лабораторних умовах був проведений дослід з мульчуванням зразків сірого лісового ґрунту на лесовидному суглинку з земель КСП „Дружба” с. Чудель Сарненського району Рівненської області.

Досліджувані посіви у посудинах були вкриті різною мульчею (в перерахунку на 1 га) напівперепрілим гноєм - 200 ц, торфовою крихтою - 200 ц і піском - 200 ц). Визначали і вираховували вологість ґрунту, товщину ґрунтової кірки після дощів і вагу рослин пшениці Харківська 41 (табл. 1).

Таблиця 1

Вплив мульчування сірого лісового ґрунту на лесовидному суглинку на вологість, водопроникливість, товщину кірки та вагу рослин пшениці сорту Харківська 41

З поданої таблиці видно, що вологість орного шару ґрунту, покритого торфом і гноєм, вища від контролю на 2 % і більше.

Мала ефективність піску з утримання вологи в ґрунті пояснюється тим, що ці сипучі матеріали нерівномірно розподілялися на поверхні ґрунту. У заглибленнях і між грудочками товщина шару була більша, ніж на опуклих точках поверхні. Це було добре помітно після першого штучного поливання, яке змило пісок з випуклих точок у заглиблення.

Ґрунтова кірка після проведення штучного поливу була найбільш розвинутою на контролі. На ділянках, покритих гноєм і торфовою крихтою, ґрунтової кірки майже не спостерігалося. Ґрунт, покритий піском заплив після виходу ростків пшениці, але міцної кірки на посівах не було.

Були проведені досліди щодо виявлення впливу мульчування і на вагу рослин ячменю сорту Адамівський-1 (табл. 2).

Таблиця 2

Вплив мульчування на вагу рослин ячменю сорту Адамівський-1

У подальших дослідах з мульчуванням ґрунту була зроблена спроба встановити кількість торфової крихти і піску, при якому не утворюється кірка на посівах і рослини мають найбільшу вагу (табл. 3).

Таблиця 3

Вага рослин ячменю при різній товщині мульч покриву

З наведеної таблиці видно, що у дослідних посудинах, де ґрунт був покритий шаром піску більш як 1,5 см і шаром торфу більш як 3 см, сходи ячменю були більш зріджені і вага рослин знизилася.

Паростки ячменю загинули в ґрунті до виходу на денну поверхню. Загибель їх можна пояснити слабкістю і виснаженістю до появи на поверхню внаслідок глибокої заробки в ґрунт (4 - 5 см) і товстого шару мульчпокриву, через який вони пробивалися. Крім того, тут могло мати місце висушування паростків торфом і піском.

З даних дослідів можна вважати встановленим, що на посівах, мульчованих гноєм, торфом, піском і іншими матеріалами, ґрунт не запливає і не утворює кірки.

У регіоні найбільш вдало зарекомендував себе мульчматеріал з торфу, різаної соломи та гною.

Літературні дані і наші спостереження дають можливість з'ясувати причини, внаслідок яких мульчований ґрунт після дощів не утворює на посівах кірки.

При літніх опадах краплі дощу, падаючи на мульчпокрив, не спричиняють механічного руйнування ґрунтових агрегатів, що утворилися при обробці ґрунту. Цим сповільнюється деформація верхніх шарів ґрунту при зволоженні під час дощів і поливів [10, 11].

При зволоженні поверхні полів мульчпокриви з торфу, піску, різаної соломи, гною та інших матеріалів виконують роль фільтра, що регулює більш рівномірний розподіл і приплив води в різних точках верхнього шару ґрунту.

Збільшення вологості верхнього шару ґрунту під час дощу протікає повільніше, але вода проникає на більшу глибину, внаслідок чого вологість верхнього шару ґрунту і шарів, розташованих глибше, не має такої великої різниці, яка буває в ґрунті, не покритому мульчою.

Верхній шар ґрунту не буває зволоженим до стану плинності, при якому він деформується під дією сили своєї ваги, тому ґрунт під мульчею не запливає і не утворює кірки.

Мульчпокриви, зокрема пісок і торф, утворюють на поверхні ґрунту некапілярні пори і мають капіляри з більшим діаметром, ніж глинисті ґрунти, від чого випаровування води з орного шару відбувається повільніше і вологість ґрунту під мульчпокривами буває вищою.

Зменшення випаровування води поверхнею ґрунту під мульчпокривами знижує різницю у вологості в шарах орного горизонту, а отже, меншою є різниця і у силах напруження, що утворюють тріщини на поверхні ґрунту.

Мульчпокриви знижують добову амплітуду коливання температури в ґрунті, що сприяє діяльності ґрунтової мікрофлори і росту рослин. Пісок на поверхні ґрунту вночі сильніше охолоджується, у ньому можуть конденсуватися водяні пари повітря і адсорбуватися ґрунтом [12].

Це сприяє збереженню вологи у верхньому шарі ґрунту і більш рівномірному її розподілу в товщі орного шару. Мульчпокриви (торф, пісок і ін.) оберігають поверхню ґрунту від нагрівання, тому вода повільніше пересувається до поверхні ґрунту з більш глибоких шарів. Внаслідок цього при висиханні також знижується різниця в силах напруги верхніх шарів ґрунту, розташованих на малих відстанях.

Отже мульчований ґрунт не запливає під час дощів, не утворює кірки при висиханні і вертикальних тріщин на поверхні орного шару. Ще більш діючим засобом, що попереджує появу ґрунтової кірки па посівах, є торфовий порошок, оброблений залізним купоросом.

Торф і залізний купорос сприяють коагуляції тонких часток ґрунту і мікроагрегатів. ґрунт пшениця ячмінь вологість

Для лабораторних дослідів з землеробських угідь КСП “Україна” с. Млинів, Млинівського району Рівненської області ми брали чорнозем опідзолений, торфову крихту і роздріблений залізний купорос і пропускали їх через сито 0,25 мм. У сухому стані зразки добре перемішували і насичували водою до повної вологоємності.

Зволожені зразки ставилися на 3-4 доби у ексикатор і після цього проводили аналіз агрегатного складу.

Залізний купорос і торфовий порошок коагулюють тонкі частки ґрунту дрібніше 0,001 мм у мікроагрегати від 0,05 до 0,01 мм і більше. Нами також були проведені дослідження щодо впливу торфу та залізного купоросу на вагу рослин ячменю у лабораторних умовах (табл. 4)

Таблиця 4

Вплив торфу і залізного купоросу на вологість ґрунту, некапілярну шпаруватість, товщину ґрунтової кірки і вагу рослин ячменю на чорноземі опідзоленому

На підставі робіт [12, 13] і інших дослідників позитивну дію на ґрунт залізного купоросу і торфу можна пояснити наступними причинами.

У торфовій масі кислою реакцією можуть володіти кислоти у вільному стані і у вигляді кислих солей. Гумінові кислоти торфу розчиняються у воді і дають солі із сильною основою.

При дії на торф нейтральних солей відбувається коагуляція (згортання колоїдів). Процес коагуляції спочатку йде швидко, а потім змінюється повільно реакціями, що йдуть між кислими гуматами і нейтральними солями.

При внесенні в ґрунт торфу і залізного купоросу останній розчиняється у воді, розпадається (дисоціює) на іони Fe і SO4.

Розчин залізного купоросу є електролітом. У результаті частки гумінової кислоти коагулюють і можуть утворити на поверхні ґрунтових агрегатів плівку, що володіє водостійкістю.

Колоїдні частки торфу є тонкодисперсними і, отже, мають велику питому поверхню, тому їх потрібна невелика кількість по вазі для утворення плівки на поверхні агрегатів верхнього шару ґрунту.

Можна допустити і інше, дуже імовірне припущення. Внесений у ґрунт залізний купорос як нестійка сполука в присутності води і кисню перейде спочатку в гідрат закису заліза [Fe (ОН)2], а потім у гідрат окису заліза [Fе(ОН)3]. При наявності в ґрунті гумінових кислот і води, гідрат окису заліза може виявити цементуючі властивості, а агрегати, отримані при перемішуванні ґрунту з торфовим порошком і залізним купоросом, стають більш водостійкими. Внаслідок цього агрегати верхнього шару ґрунту не запливають від дощів і не утворюють кірки.

Повітряно-сухий торф, змішаний із залізним купоросом, в літературі рекомендується вносити до посіву, відразу після обробітку поля, коли верхній шар ґрунту ще є вологим.

Висновки. 1. Найбільш ефективними матеріалами для мульчування при боротьбі з грунтовою кіркою є гній, торф, пісок.

2. Ще більш діючим засобом, що попереджує появу ґрунтової кірки на посівах, є торфовий порошок, оброблений залізним купоросом. Торф і залізний купорос сприяють коагуляції тонких часток ґрунту і мікроагрегатів у агрономічно цінні агрегати розміром більше 2 мм.

Література

1. Ванин Д.Е. Актуальные проблемы современного и будущего земледелия // Земледелие. - 1984. - №2. - С. 8 - 13;

2. Гаськевич В.Г. Агрофізична деградація окремих грунтів Малого Полісся // Агрохімія і грунтознавство. Спецвипуск до 5-го з'зду УТГА. - Харків: Вид. центр ІГА ім. Соколовського, 1998. - С. 17-29;

3. Герасимова М.И. Деградация почв: методология и методы картографирования // Почвоведение. - 2000. - №3. - С. 22-29;

4. Гончар М.Т. Экологические проблемы агрохимии. - Л.: Вища школа, 1986. - 144 с.;

5. Проблемы земледелия / Научные труды ВАСХНИЛ. - М.: Колос. - 1978. - 215 с.;

6. Бакина Л.Г., Орлова Н.Е. Основные критерии оценки антропогенной деградации гумусового состояния почв // Всерос. конф. «Антропогенная деградация почвенного покрова и методы ее предупреждения». - Москва: МГУ, 1998. - С. 15-20;

7. Городній Н.М., Шикула М.К., Гудков І.М. Агроекологія. - К.: Наукова думка, 1993. - 290 с.;

8. Robinson D. A., Phillips C.P. Crust development in relation to vegetation and agricultural practice on erosion susceptible, dispersive clay soils from central and southern Italy // Soil & Tillage Research. - 2001. - №1. - P. 15-22;

9. Bidders C.L. and P.Baveye. Vertical segregation in structural crusts: experimental observations and the role of shear strain // Geoderma. - 1997. - №67. - P. 247-261;

10. Бондарев А.Г., Кузнецова И.В., Проблема деградации физических свойств почв России и пути ее решения // Почвоведение. - 1999. - №9. - С. 21-35;

11. Снакин В.В. Система оценки степени деградации почв. - Пущино: Пущинский научный центр РАН, 1992. - 17 с.;

12. Адерихин П.Г. Влияние увлажнения и высушивания почвы на структурообразование. - М.: Наука, 1941. - С. 65-77;

13. Шептухов В.Н., Решетина Т.В., Березин П.Н. О совершенствовании оценки деградации почв // Почвоведение. - №7. - 1997. - С.799-806;

14. Медведєв В.В., Лактіонова Т.М. Земельні ресурси України. - К.: Аграрна наука, 1998. - 130 с.

Размещено на Allbest.ru