Порівняльна ефективність режиму зволоження за переходу до no-till в агроценозі
Підвищення врожайності зернових сільськогосподарських культур в Україні. Визначення ефективності накопичення запасів продуктивної вологи у весняний період. Оцінка переваг застосування системи no-till у сівозміні. Методи зволоження чорнозему в агроценозі.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | статья |
Язык | украинский |
Дата добавления | 02.08.2024 |
Размер файла | 34,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Черкаська державна сільськогосподарська дослідна станція ННЦ «Інститут землеробства НААН»
Порівняльна ефективність режиму зволоження за переходу до no-till в агроценозі
О.В. Демиденко доктор сільськогосподарських наук
с. Холоднянське Cмілянського р-ну Черкаської обл.,
Анотація
Мета. Визначити ефективність накопичення запасів продуктивної вологи у весняний період та використання їх під час вегетації сільськогосподарських культур у 5-пільній зерновій сівозміні в перші роки застосування системи no-till порівняно з їх накопиченням і використанням за оранки та систематичного поверхневого обробітку в умовах нестійкого зволоження центральної частини Лісостепу України.
Методи. Застосовували загальноприйняті методи досліджень: польовий, лабораторний, математичний, порівняльно-розрахунковий.
Результати. У період вегетації культур у 5-пільній сівозміні за майже однакових запасів продуктивної вологи в метровій товщі в квітні за системи no-till у червні і липні формуються на 10 15 та 10 12 мм відповідно вищі запаси (+20 27 мм за вегетацію), що поліпшує режим зволоження метрової товщі чорнозему в агроценозі. На другий рік застосування системи no-till у сівозміні (2023 р.) запаси продуктивної вологи в липні становили 104 мм, що вище, ніж за оранки та поверхневого обробітку на 17 мм і 31 мм відповідно, у червні найвищими були запаси вологи за системи no-till після оранки (55 мм), що на 13 14 мм більше, ніж за оранки та поверхневого обробітку. Це вплинуло на загальні витрати запасів продуктивної вологи з метрової товщі чорнозему опідзоленого, які були на 9 19 мм нижчими, ніж за оранки та поверхневого обробітку. Визначення вологості приземного шару повітря під культурами сівозміни залежно від системи обробітку ґрунту показало, що найвища вологість була (75,876,6%) за поверхневого обробітку і no-till по поверхневому обробітку, за no-till по оранці вологість повітря становила 79,3%, що вище, ніж за оранки на 3,5%.
Висновки. При переході від систематичної оранки та довгострокового поверхневого обробітку до системи no-till у 5-пільній зерновій сівозміні вихід побічної продукції був достатнім для нормативного покриття поверхні поля шаром рослинної мульчі (дає змогу покрити 7590% поверхні поля залежно від культури в сівозміні). Це вплинуло на гідротермічні умови в приземному шарі повітря та шарі 0 -10 см ґрунту й сприяло поліпшенню режиму зволоження метрової товщі чорнозему опідзоленого в період вегетації сільськогосподарських культур.
Ключові слова: продуктивна волога, оранка, поверхневий обробіток, приземний шар повітря, вологість, температура, баланс вологи.
Вступ
Відмова від технологій обробітку чорнозему при вирощуванні культур в агроценозах Лісостепу України, заснованих на інтенсивному розпушуванні (фізіації), і перехід до ресурсоощадних та ґрунтовідновних, одна з яких система no-till, є світовою тенденцією [Д.Г. Поляков, Ф.Г. Бакиров, 2020]. Під системою no-till нині перебуває 125 млн га, що становить 9% від усіх орних угідь світу.
При цьому 42% площ розташовано в Південній Америці, 35% -- США і Канаді, 11,4% -- Австралії та Новій Зеландії. На частку України припадає 5,49 млн га, або 18,3% [14].
За розрахунками вчених, систему no-till можна запроваджувати в Україні на площі 600-700 тис. га, у перспективі -- до 1 млн га, оскільки рівноважна щільність будови орних ґрунтів у шарі 0 50 см на значних масивах земель Лісостепу перед проведенням основного обробітку не перевищує 1,25 г/см3, тому чорноземи є сприятливими в технологічному розумінні [5, 6].
Один з основних принципів no-till -- це збереження та накопичення рослинних решток на полі (як джерела органічного вуглецю), що виконують кілька важливих функцій -- захищають ґрунт від нагрівання та втрати вологи, запобігають вітровій і водній ерозіям, затримують сніг узимку на полях [7 10]. чорнозем агроценоз зерновий волога
Стійкий ефект від використання системи no-till технології проявляється за накопичення мульчі на поверхні поля, що сприяє підвищенню вмісту вологи в ґрунті. Зі збільшенням маси мульчі від 12 до 8 10 т/га скорочуються ерозійні втрати ґрунту, що є дієвим способом підвищення вмісту ґрунтової вологи і зниження коефіцієнта водоспоживання культур [1112]. В умовах посушливого клімату перед осіннім обробітком вологість ґрунту за оранки та мілкого розпушування була нижчою, ніж за no-till, -- 22,4 і 12,8% відповідно, а за 3 тижні після обробітку вона становила 21,1 і 14,3%.
При створенні мульчі вологозбереження поліпшується одразу на обробленому і необробленому ґрунтах. Виявлено, що вміст продуктивної вологи за no-till вищий, ніж за обробітку ґрунту в 50% випадків, однаковий -- 35, нижчий -- 15%, що пов'язано з поліпшенням агрофізичних показників [14 17]. За впливу органічної мульчі на ґрунтові процеси поліпшуються його параметри.
Це забезпечує прояв його родючості, що пов'язано з надходженням додаткової кількості органічної речовини та захистом поверхні ґрунту від ерозії [18, 19]. Негативні оцінки свідчать про ущільнення ґрунту за відсутності розпушування [15, 13], що зумовлено особливостями ґрунту, кліматичними умовами, недостатньою потужністю або незначною тривалістю використання мульчі.
Дослідженнями фізичних властивостей ґрунтів за використання технології no-till доведено, що із 62 досліджень, в яких порівнювали no-till та інтенсивний обробіток ґрунту, у 26 випадках не відбувалося достовірної зміни щільності, 24 -- спостерігалося ущільнення, у 12 випадках відбувалося розпушування [14, 15]. У довгостроковому досліді щільність будови в орному шарі ґрунту за оранки становила 1,25 г/см3, за мінімального обробітку ґрунту -- 1,24, варіанті з no-till -- 1,29 г/см3 [13], у тривалому (23 роки) експерименті в Університеті Південної Дакоти (США) у варіанті no-till показано зниження щільності ґрунту до глибини 60 см порівняно зі щільністю за оранки [20]. Додатковий розпушувальний ефект no-till може проявлятися в різноротаційних сівозмінах порівняно з короткоротаційними або монокультурою [15, 20], а також за додаткового потрапляння органічної речовини на поверхню ґрунту, скажімо, за післяжнивної сівби [15, 2124].
Актуальність досліджень. Особливо актуальною та пріоритетною для сучасного землеробства є технологія no-till, що передбачає відмову від обробітку ґрунту, сівбу по стерні, застосування покривних культур. Важливим залишається вивчення особливостей формування режиму зволоження метрової товщі чорнозему опідзоленого в перші 3 роки переходу на систематичне застосування системи no-till по беззмінній оранці і довгостроковому поверхневому обробітку в умовах нестійкого зволоження центральної частини Лісостепу України.
Мета досліджень -- визначити ефективність накопичення запасів продуктивної вологи у весняний період та використання їх під час вегетації сільськогосподарських культур у 5-пільній зерновій сівозміні в перші роки застосування системи no-till порівняно з їх накопиченням і використанням за оранки і систематичного поверхневого обробітку в умовах нестійкого зволоження центральної частини Лісостепу України.
Матеріали і методи досліджень
Дослідження проводили на експериментальній базі Черкаської ДСГДС ННЦ «ІЗ НААН» в умовах польового стаціонарного досліду, закладеного в 2010 р.
Ґрунтовий покрив поля -- чорнозем опідзолений сильнореградований малогумусний середньосуглинковий на карбонатному лесі. Уміст гумусу в орному горизонті -- 2,58 3,08%, з глибиною він поступово зменшується і на глибині 1 м становить 0,96%.
За нормативами агрофізичних показників, які відпрацьовано в попередні 5 років проведення досліджень, чорнозем опідзолений відповідає вимогам мінімалізації обробітку та спеціальних сировинних зон біологізації землеробства.
Дослідження проводили в польовому стаціонарному досліді з вивчення продуктивності 5-пільної зерно-просапної сівозміни, яка містить ячмінь ярий -- горох -- пшеницю озиму -- сою -- пшеницю яру.
Структура сівозміни -- зернові -- 60%, зокрема пшениця озима -- 20%; ярі колосові -- 40; зернобобові (горох) -- 20; технічні (соя) -- 20%.
Вивчали вплив довготривалого застосування різних систем обробітку на агрофізичний та агрохімічний стан чорнозему опідзоленого за переходу на систему no-till через мінімальний обробіток і перехідну спеціалізовану зернову сівозміну після систематичної оранки і поверхневого обробітку. Установлено також вплив перехідних ґрунтових умов на продуктивність та якість зернових культур у 5-пільній сівозміні.
Схема польового стаціонарного досліду: 1. Оранка систематична від 10 12 до 22 25 см залежно від культури в сівозміні. 2. Система нульового обробітку по перехідному мінімальному обробітку (2021 р.) після систематичної оранки на 22 25 см. 3. Система нульового обробітку по поверхневому обробітку на 10 12 см упродовж 6 років. 4. Поверхневий обробіток на 10 12 см упродовж 8 років.
Система удобрення: N75P65K82 на 1 га сівозмінної площі.
Аналізи зразків ґрунту, обліки та розрахунки проводили відповідно до спеціальних методик: вологість -- термогравіметричним методом за основними періодами росту культур (ДСТУ ISO 11465:2001); щільність складення (будови) -- методом різальних кілець у модифікації Н.А. Качинського в періоди інтенсивного росту культур та формування врожаю (ДСТУ ISO 11272:2001). Статистичні розрахунки результатів досліджень здійснювали за методом дисперсійного аналізу з використанням програми «STATISTICA», методів статистики, кореляційного аналізу.
Кліматичні параметри проведення досліджень. За період 20212023 рр. кількість атмосферних опадів за холодний період року (листопад березень) була меншою за середнє багаторічне значення на 15 мм. Кількість опадів за квітень червень також була меншою на 26 мм, у 2022 та 2023 р. -- на 52 54 мм. У липні кількість атмосферних опадів у середньому за 3 роки перевищувала норму на 12 мм, тоді як у 2022 та 2023 р. опадів випадало на 5 17 мм менше.
За квітень липень 2023 р. середня кількість опадів за 3 роки на 14 мм була меншою порівняно з нормою, у 2022 р. -- меншою на 69 мм. Кількість опадів, яка випадала за листопад липень, становила в середньому за 3 роки 388 мм, що менше за норму на 30 мм, у 2022 р. опадів випало на 96 мм менше. Аналіз середньодобової температури повітря показав, що в холодний період року в середньому за 2021 2023 рр. температура була позитивною (+0,79 °С), тоді як за середньобагаторічними значеннями вона становила 1,87 °С, у 2022 і 2023 р. -- +1,211,68 °С.
Середньомісячна температура повітря за квітень червень була вищою на +0,6 °С порівняно зі значеннями багаторічної норми. У 2023 р. середньомісячна температура повітря перевищувала норму на +1,2 °С. У липні вона відповідала значенню норми з перевищенням на +0,4 °С, але в 2021 р. перевищення становило +2,2 °С. Загалом за квітень липень у 2021 2023 рр. середньомісячна температура повітря була вищою за норму на +1 °С, а за окремими роками -- на +0,7 1,3 °С. За листопад липень у середньому за 3 роки вона перевищувала норму на +1,9 °С, у 2021 р. перевищення норми становило +2,4 °С.
Результати досліджень
Упродовж 20202023 рр. навесні вивчали щільність будови в товщі 0 30 см. За системи no-till по поверхневому обробітку щільність мала тенденцію до зростання, але не виходила за межі оптимальних значень. У літній період за оранки відбувалося наростання щільності будови до 1,241,28 г/см3 (2022 р.), за поверхневого обробітку -- до 1,25 1,29 г/см3 (2022 р.). За системи no-till ущільнення в літній період досягало 1,24 1,27 г/см3 (2022 р.). В осінній період щільність за оранки становила 1,15 1,29 г/см3 (0 20 см) та 1,16 1,38 г/см3. Крайні межі ущільнення були в 2022 р.
Загальна шпаруватість (ЗШ) у шарі чорнозему 0 30 см у весняний період в сівозміні за оранки перевищувала 55%, тоді як за поверхневого обробітку була нижчою за 55%, як і за системи no-till по оранці та поверхневому обробітку (52 53%), що є оптимальним. За no-till по поверхневому обробітку ЗШ була на межі оптимального значення (50,0%), а щільність будови за no-till досягала 1,30 г/см3, тоді як за оранки вона була нижчою на 0,14 г/см3, за поверхневого обробітку та no-till по оранці -- на 0,04-0,07 г/см3. Об'єм шпарин, зайнятих вологою за системи no-till, був у межах 30 31% і на рівні 28% за поверхневого обробітку, тоді як за оранки зазначений об'єм шпарин був меншим на 4 5%. Об'єм шпарин, зайнятих повітрям, змінювався в оберненій залежності: за оранки досягав 30%, за поверхневого обробітку шпарин з повітрям було на 5% менше, за системи no-till -- 8% (по оранці) і на 11% (по поверхневому обробітку (табл. 1).
Найбільш оптимальним співвідношення категорій шпарин з вологою до шпарин із повітрям було за системи no-till (1,40 1,60:1), тоді як за поверхневого обробітку співвідношення звужувалося до 1,12:1, за оранки було не на оптимальному рівні. щільності та неоптимальному співвідношенню категорій шпарин, зайнятих вологою і повітрям. За системи no-till Кшп був у 1,18 1,27 раза меншим, що забезпечувало оптимальну будову шару чорнозему 0 30 см з вузьким співвідношенням категорій шпарин, тоді як за оранки будова орного шару ґрунту була пухкою.
1. Вплив способів обробітку на загальну шпаруватість шару чорнозему опідзоленого 030 см у 5-пільній зерновій сівозміні на 3-й рік проведення досліджень у весняний період 2023 р.
Загальна шпаруватість |
Об'єм шпарин, зайнятих |
|||||
Система обробітку |
вологою, ШЗВ |
повітрям, ШЗП |
ШЗВ до ШЗП |
Коефіцієнт шпаруватості, Кшп |
||
% |
||||||
Оранка |
*1,16 56,0 |
26,0 |
30,0 |
0,87 до 1 |
1,27 |
|
No-till по оранці |
1,26 52,0 |
30,0 |
22,0 |
1,40 до 1 |
1,08 |
|
Поверхневий |
1,23 53,0 |
28,0 |
25,0 |
1,12 до 1 |
1,13 |
|
No-till по поверхневому обробітку |
1,30 50,0 |
31,0 |
19,0 |
1,63 до 1 |
1,00 |
|
Примітка. У чисельнику -- щільність будови, г/см3; у знаменнику -- загальна шпаруватість, %. |
Коефіцієнт шпаруватості за оранки мав найвище значення (Кшп=1,27), що відповідало високому рівню ЗШ, низькому значенню
За системи no-till збільшується об'єм шпарин із капілярною вологою, яких було на 3% більше, ніж за оранки, проте збільшується кількість шпарин з міцноі рихлозв'язаною вологою порівняно з оранкою. Об'єм твердої фази за оранки становив 44%, за поверхневого обробітку збільшився на 3 4%, за системи no-till -- на 5 6%. Оптимізація диференційної шпаруватості за системи no-till у весняний період сприяє поліпшенню умов для вологонакопичення у весняний період.
За переходу до системи no-till у 2021 р. запас продуктивної вологи в метровій товщі за оранки та поверхневого обробітку був на рівні 195 мм, у варіантах системи no-till -- 205 мм (по оранці) та 215 мм (по поверхневому обробітку).
У напівтовщах чорнозему за системи no-till по поверхневому обробітку запаси вологи становили 105 мм (0 50 см) та 117 мм (50 100 см), тоді як за оранки та системи no-till по оранці запас вологи вищим був у товщі 0 50 см -- 102 108 мм, а за поверхневого беззмінного обробітку розтікання вологи по товщі 0 100 см було рівномірним.
У 2022 р. запас продуктивної вологи в метровій товщі за оранки та системи no-till по поверхневому обробітку були на рівні 154 155 мм, за no-till по оранці та поверхневому обробітку -- були достовірно нижчими. Тенденцію до кращого промочування метрової товщі виявлено за системи no-till по поверхневому обробітку (табл. 2).
2. Динаміка формування весняних запасів продуктивної вологи в метровій товщі чорнозему залежно від системи обробітку в агроценозі 5-пільної зернової сівозміни під ярими зерновими культурами
Глибина, см |
Запас продуктивної вологи за роками, мм |
± До оранки по обробітках, мм |
± У 2023 р. до 2022 р. |
|||||
2020* |
2021 |
2022 |
2023" |
2022 |
2023 |
|||
Оранка |
||||||||
0-50 |
70,0 |
102,0 |
72,0 |
77,0 |
- |
- |
+5,0 |
|
50-100 |
62,0 |
94,0 |
82,0 |
80,0 |
- |
- |
1,0 |
|
0 100 |
132,0 |
195,0 |
154,0 |
157,0 |
- |
- |
+3,0 |
|
No-till по оранці |
||||||||
0-50 |
70,0 |
108,0 |
70,0 |
83,0 |
2,0 |
+6,0 |
+ 13,0 |
|
50-100 |
62,0 |
97,0 |
76,0 |
83,0 |
6,0 |
+1,0 |
+6,0 |
|
0 100 |
132,0 |
205,0 |
146,0 |
165,0 |
8,0 |
+8,0 |
+ 19,0 |
|
Безполицевий мілкий обробіток |
||||||||
0-50 |
75,0 |
99,0 |
73,0 |
75,0 |
1,0 |
2,0 |
+4,0 |
|
50-100 |
65,0 |
96,0 |
72,0 |
80,0 |
10,0 |
2,0 |
+7,0 |
|
0 100 |
140,0 |
195,0 |
145,0 |
155,0 |
11,0 |
2,0 |
+ 11,0 |
|
No-till по поверхневому обробітку |
||||||||
0-50 |
75,0 |
105,0 |
75,0 |
82,0 |
+3,0 |
+5,0 |
+7,0 |
|
50-100 |
65,0 |
117,0 |
80,0 |
85,0 |
2,0 |
+4,0 |
+5,0 |
|
0 100 |
140,0 |
215,0 |
155,0 |
169,0 |
+ 1,0 |
+12,0 |
+ 14,0 |
|
0 - |
100 см |
|||||||
НІР05 |
8,0 |
10,0 |
8,0 |
8,0 |
- |
- |
- |
|
Примітка. У варіантах 2 та 4 мінімальний обробіток -- як перехідний етап входження в систему no-till. *У 2023 р. запаси продуктивної вологи відібрано в останній декаді березня. |
Навесні 2023 р. запаси вологи в товщі 0 100 см за оранки та поверхневого обробітку були на рівні 155 157 мм, тоді як за системи no-till по оранці та поверхневому обробітку -- на 8 12 мм вищими. Накопичення вологи спостерігалося по всіх складових шарах ґрунтової товщі.
При порівнянні весняних запасів вологи 2023 р. із запасами 2022 р. виявлено, що за оранки в товщі 0 100 см спостерігалася слабка тенденція до накопичення, а за поверхневого обробітку впродовж 7 років запас вологи в метровій товщі підвищився на 10 мм зі зільшенням запасів вологи по складових шарах ґрунтової товщі.
За системи no-till по оранці запаси вологи в метровій товщі порівняно з 2022 р. підвищилися на 19 мм зі збільшенням їх у складових шарах ґрунтової товщі на +13 мм (0 50 см). Проведення no-till по поверхневому обробітку забезпечило збільшення запасу вологи в метровій товщі і досягло 14 мм (див. табл. 2).
У 2023 р. кількість опадів за березень становила 28,4 мм (норма 38,4 мм), або 74% від норми, квітень -- 94 мм (норма 34 мм), або 275% від норми, за березень квітень -- 122 мм (норма 72,4 мм), або 169% від норми. Запаси продуктивної вологи в травні в товщі 0 100 см становили: за оранки -- 175 мм; no-till по оранці -- 185 мм; за поверхневого обробітку -- 173 мм; no-till по поверхневому обробітку -- 185 мм.
У початковий період застосування системи no-till запаси вологи збільшилися на 18 20 мм, ефективність фіксації атмосферних опадів у весняний період становила 15 16% проти запасів продуктивної вологи за оранки і поверхневого обробітку -- 173 175 мм, що менше на 10 12 мм за аналогічної ефективності фіксації опадів.
Автори [25] зазначають, що за системи no-till популяція дощових черв'яків була у 2,6 раза більшою, ніж за оранки, а від сівби до збирання ячменю ярого їх кількість зменшилася більш ніж у 9 разів, водночас за нульового обробітку цей показник зменшився у 2,2 раза.
Дощові черв'яки забезпечують кращу інфільтрацію опадів у нижні шари ґрунту, за добу вони здатні переробляти до 0,5 т/га, забезпечуючи формування гумусу до 5 т/га [26 29].
За результатами досліджень [25-27], чисельні зміни в популяції дощових черв'яків істотно залежали від інтенсивності обробітку ґрунту, а чисельність дощових черв'яків може зменшуватися в 2 9 разів.
У 2023 р. витрата вологи за квітень червень за оранки становила 120 мм зі співвідношенням витрат із напівтовщ як 1,2:1.
За системи no-till по оранці витрата вологи становила 112 мм ( 8 мм) за співвідношення витрат 1,64:1. За поверхневого обробітку та системи no-till по поверхневому обробітку витрати вологи становили 129 131 мм за співвідношення витрат -- 1,10:1.
Найвищим запас вологи в червні був за системи no-till по оранці -- 51 мм проти 41 мм за оранки, 26 мм -- за поверхневого обробітку та 42 мм -- no-till по поверхневому обробітку.
Найгіршим забезпечення продуктивним запасом вологи було за поверхневого обробітку -- 26 мм при пошаровому розподілі 8 та 18 мм за співвідношення 0,4:1. Найбільше забезпечення вологою було за системи no-till по оранці -- 55 мм за співвідношення 0,36:1, із запасом вологи в товщі 50 100 см -- 41 мм, що більше, ніж за оранки та no-till по поверхневому обробітку на 13 мм і на 23 мм -- по поверхневому обробітку.
Надходження вологи за червень липень за оранки, no-till по оранці та поверхневому обробітку становило 46 49 мм, тоді як за no-till по поверхневому обробітку -- 62 мм.
Накопичення вологи відбувалося в товщі 0 50 см й підвищувалося відносно оранки до 56 мм (+10 мм) за системи no-till по поверхневому обробітку (табл. 3).
3. Вплив різних способів обробітку на баланс продуктивного запасу вологи в 5-пільній сівозміні
Спосіб обробітку |
Запаси та витрата продуктивної вологи, мм |
||||||
Квітень |
Червень |
± Квітень червень |
Липень |
± Червень липень |
± Квітень липень |
||
2022 р. |
|||||||
1 |
151,0 |
48,0 |
103,0 |
41,0 |
7,0 |
110 |
|
2 |
150,0 |
55,0 |
95,0 |
43,0 |
12,0 |
107 |
|
3 |
143,0 |
49,0 |
94,0 |
33,0 |
16,0 |
110 |
|
4 |
153,0 |
57,0 |
96,0 |
37,0 |
20,0 |
116 |
|
2023 р. |
|||||||
1 |
161,0 |
41,0 |
120,0 |
87,0 |
+46,0 |
74,0 |
|
2 |
167,0 |
55,0 |
112,0 |
104,0 |
+49,0 |
63,0 |
|
3 |
157,0 |
26,0 |
131,0 |
73,0 |
+46,0 |
84,0 |
|
4 |
171,0 |
42,0 |
129,0 |
104,0 |
+62,0 |
67,0 |
|
2022-2023 рр. |
|||||||
1 |
156,0 |
45,0 |
111,0 |
64,0 |
+ 19,0 |
92,0 |
|
2 |
160,0 |
55,0 |
105,0 |
74,0 |
+ 19,0 |
86,0 |
|
3 |
150,0 |
38,0 |
112,0 |
53,0 |
+ 15,0 |
97,0 |
|
4 |
162,0 |
50,0 |
112,0 |
71,0 |
+21,0 |
91,0 |
|
НІРс,05 |
7,5 |
7,5 |
- |
7,0 |
- |
- |
|
Примітка. -- оранка; 2 -- no-till по оранці; 3 -- поверхневий обробіток; 4 -- no-till по поверхневому обробітку. |
Найвищим запас вологи в липні в товщі 0-100 см був за системи no-till -- 104 мм, що на 17 мм більше, ніж за оранки і на 31 мм, ніж за поверхневого обробітку. Витрати вологи з товщі 0 100 см за вегетаційний період за оранки і поверхневого обробітку становили 74 мм і 84 мм, за системи no-till -- 63 67 мм, що на 9 мм і - 19 мм менше, ніж за оранки.
У середньому за 2022 2023 рр. запаси продуктивної вологи в метровій товщі в квітні за оранки і поверхневого обробітку були майже однаковими, за системи no-till вони були достовірно вищими (+10 12 см).
У липні запаси продуктивної вологи в метровій товщі за системи no-till порівняно з її запасами за оранки були на 9 10 мм вищими, тоді як за поверхневого обробітку, навпаки, запаси вологи були меншими на 11,0 мм. Найвищою витрата продуктивних запасів вологи за червень липень була за системи no-till по поверхневому обробітку (+21,0 мм) проти +15 мм за поверхневого обробітку. За оранки та системи no-till по оранці витрата продуктивних запасів вологи була однаковою. Загалом витрата продуктивних запасів вологи за квітень липень незалежно від способу обробітку була однаковою -- 86 97 мм.
Висновки
За системи no-till (на 2 3-й роки виконання) у метровому шарі ґрунту накопичується продуктивної вологи на 8-12 мм більше, ніж за оранки. Запаси вологи в 2023 р. порівняно із запасами в 2022 р. збільшилися на +19,0 мм (після оранки) і на +14,0 мм (по поверхневому обробітку), що пов'язано з формуванням шару мульчі на поверхні поля та створенням вертикальних ходів дощових черв'яків і вертикальних макрошпарин від перегнивання коріння, які не руйнуються за інтенсивного обробітку.
У період вегетації культур у 5-пільній сівозміні за майже однакових запасів продуктивної вологи в метровій товщі в квітні за системи no-till у червні і липні формуються на 10 -15 мм та 10 -12 мм вищі запаси (+20 -27 мм за вегетацію), що поліпшує режим зволоження метрової товщі чорнозему в агроценозі.
На другий рік застосування системи no-till у сівозміні (2023 р.) запаси продуктивної вологи в липні становили 104 мм, що вище, ніж за оранки та поверхневого обробітку на 17 і 31 мм відповідно. У червні найвищими запаси вологи були за системи no-till після оранки (55 мм), що більше на 13 -14 мм, ніж за оранки та поверхневого обробітку. Це вплинуло на загальні витрати запасів продуктивної вологи з метрової товщі чорнозему, які були нижчими на 9 -19 мм, ніж за оранки та поверхневого обробітку.
Abstract
Comparative effectiveness of the humidification regime during the transition to no-till in agrocenosis Demydenko O.
Cherkasy State Agricultural Experimental Station of the National Research Centre «Institute of Agriculture of NAAS», 13 Dokuchaieva Str., vil. Kholodnianske, Smeliany district, Cherkasy oblast, 20731, Ukraine; e-mail: smilachiapv@ukr.net; ORCID: 0000-0002-5334-1154
Goal. To determine the effectiveness of accumulation of productive moisture reserves in the spring period and their use during the growing season of crops in a 5-field grain rotation in the first years of the use of no-till systems compared to their accumulation and use during plowing and systematic surface cultivation in conditions of unstable moisture in the central part of the Forest Steppe of Ukraine.
Methods. Generally accepted methods of research were used: field, laboratory, mathematical, and comparative calculation.
Results. During the growing season of crops in a 5-field crop rotation with almost the same reserves of productive moisture in a meter layer in April, under the no-till systems in June and July, 10 15 mm and 10 12 mm higher reserves were formed, respectively (+20 -27 mm per growing season), which improved the humidifying regime of a meter-thick layer of chornozem in the agrocenosis. In the second year of using no-till systems in crop rotation (2023), productive moisture reserves in July amounted to 104 mm, which was higher than for plowing and surface cultivation by 17 mm and 31 mm, respectively, in June, the highest moisture reserves were for no-till systems after plowing (55 mm), which was 13 14 mm more than for plowing and surface cultivation.
This affected the total costs of productive moisture reserves from a meter-thick layer of podzolized chornozem, which were 9 19 mm lower than for plowing and surface cultivation. Determination of the humidity of the surface layer of the air under crop rotation, depending on the tillage system, showed that the highest humidity (75.8 76.6%) was for surface tillage and no-till after surface tillage, for no-till after plowing the air humidity was 79.3%, which was higher than for plowing by 3.5%.
Conclusions. The transition from systematic plowing and long-term surface tillage to no-till systems in a 5-field grain crop rotation, secured sufficient yield of by-products for standard coverage of the field surface with a layer of plant mulch (enabled 75 90% covering of the field surface, depending on the crop in the crop rotation). This affected the hydrothermal conditions in the surface layer of the air and the 0 10 cm layer of the soil and contributed to the improvement of the humidification regime of the meter-thick layer of degraded chornozem during the growing season of crops.
Keywords: productive moisture, plowing, surface cultivation, surface air layer, humidity, temperature, moisture balance.
Бібліографія
1. Медведєв В.В. Нульовий обробіток ґрунту в Європейських країнах. Харків: ТОВ «ЕДЕНА», 2010. 202 с.
2. Танчик С.П. No-till і не тільки. Сучасні системи землеробства. Київ: Юнівест Медіа, 2009. 160 с.
3. Yasnolob I.O., Pysarenko V.M., Chayka T.O. et al. Ecologization of tillage methods with the aim of soil fertility improvement. Ukrainian J. of Ecology. 2018. V. 8 (2). Р. 280 286.
4. Косолап М.П., Кротінов О.П. Система землеробства No-till. Київ, 2011. 372 с.
5. Кроветто К.К. No-till. Взаимосвязь между No-till, растительными остатками, питанием растения и почвы. Днепропетровск, 2007. 235 с.
6. Манушкіна Т.М., Дробітько А.В., Качанова Т.В. та ін. Екологічні особливості технології No-till в умовах Південного Степу України. Вісник аграрної науки Причорномор'я. 2020. Вип. 4. С. 47 53.
7. Дудченко В.М., Кротінов О.П., Косолап М.П., Іванюк М.Ф. Щільність ґрунту за нульової технології обробітку (No-till). Корми і кормовиробництво. 2014. Вип. 79. С. 28 34.
8. Gozubuyuk Z., Sahin U., Ozturk I. et al. Tillage effects on certain physical and hydraulic properties of a loamy soil under a crop rotation in a semi-arid region with a cool climate. Catena. 2014. № 118. P. 195 205.
9. Mulumba L.N., Lal R. Mulching effects on selected soil physical properties. Soil and Tillage Research. 2008. V. 98, № 1. P. 106 111.
10. Blanco-Canqui H., Ruis S.J. No-tillage and soil physical environment. Geoderma. 2018. V. 326. P. 164 200.
11. Bhatt R., Khera K.L. Effect of tillage and mode of straw mulch application on soil erosion in the submontaneous tract of Punjab, India. Soil and Tillage Research. 2006. V. 88. № 12. P. 107 115.
12. Li S.X., Wang Z.H., Li S.Q. et al. Effect of plastic sheet mulch, wheat straw mulch, and maize growth on water loss by evaporation in dryland areas of China. Agricultural Water Management. 2013. V. 116. P. 39 -49.
13. Vach M., Hlisnikovsky L., Javurek M. The Effect of Different Tillage Methods on Erosion. Agriculture (Pol'nohospodarstvo). 2018. V. 64. № 1. P. 28 34.
14. Kibet L.C., Blanco-Canqui H., Jasa P. Longterm tillage impacts on soil organic matter components and related properties on a Typic Argiudoll. Soil and Tillage Research. 2016. № 155. P. 78 84.
15. Alhameid A., Ibrahim M., Kumar S. et al. Soil Organic Carbon Changes Impacted by Crop Rotational Diversity under No-till Farming in South Dakota, USA. Soil Science Society of America J. 2017. V. 81. № 4. P. 868.
16. Blanco-Canqui H., Mikha M.M., Presley D.R. et al. Addition of Cover Crops Enhances No-till
Potential for Improving Soil Physical Properties. Soil Science Society of America J. 2011. V. 75. № 4. P. 1471.
17. Olson K., Ebelhar S.A., Lang J.M. Long Term Effects of Cover Crops on Crop Yields, Soil Organic Carbon Stocks and Sequestration. Open J. of Soil Science. 2014. № 4. P. 284 292.
18. Медведев В.В., Лактіонова Т.М. Ґрунтовотехнологічні вимоги до ґрунтообробних знарядь і ходових систем машинно-тракторних агрегатів. Харків: КП «Друкарня № 13», 2008. 68 с.
19. Танчик С.П., Одарченко О.М. Вплив «нульового» обробітку ґрунту на кількість дощових черв'яків у посівах ячменю ярого Правобережного Лісостепу України. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2016. № 3. С. 25 27.
20. Hendrix P., Mueller B., Bruce R. et al. Abundance and distribution of earthworms in relation to landscape factors on the Georgia Piedmont. Soil Biology and Biochemistry. 1992. № 24. P. 1357 1361.
21. Chan K.Y. An overview of some tillage impacts on earthworm population abundance and diversity: implications for functioning in soils. Soil Tillage Research. 2001. № 57. P. 179 191.
22. Curry J.P., Byrne D., Schmidt O. Intensive cultivation can drastically reduce earth worm populations in arable land. European J. of Soil Biology. 2002. № 38. P. 127 130.
23. Edwards C.A. Earthworm Ecology. Boca Raton: CRC Press, 2004. 456 p.
24. Гридчин В.Т. Его величество -- червячок. Практичне природне землеробство: якість продукції, ефективність, перспективи: матер. міжнар. семінару, листопад 2013 р. Мелітополь, 2013. С. 144 146.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Удосконалення системи зволоження за допомогою використання шнеку, що виконує функцію сортового зволоження зерна. Короткий опис технологічного процесу. Матеріально-технічні засоби автоматизації. Розробка монтажних схем, рекомендації по монтажу та наладці.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 28.01.2013Опис технологічного процесу зволоження зерна, типу технологічного устаткування і його основних характеристик, вимоги технології до автоматизації об'єкту. Матеріально-технічні засоби автоматизації, обґрунтування, вибір приладів і засобів системи.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 18.03.2012Показники економічної ефективності зерновиробництва та їх методика визначення. Індексний аналіз валового збору зернових і зернобобових культур в гсоподарстві, кореляційний аналіз факторів врожайності зернових. Розвиток ринку зерна і зернопродуктів.
курсовая работа [82,4 K], добавлен 01.02.2011Фізіологічні основи визначення потреби сільськогосподарських культур в добривах. Вплив різних факторів зовнішнього середовища на ефективність добрив. Складання системи добрив під культури в сівозміні. Розрахунок балансу поживних речовин в ґрунті.
курсовая работа [109,1 K], добавлен 12.05.2015Виробництво зерна та зерновий ринок в Україні. Основи підвищення економічної ефективності виробництва зерна. Проектне обґрунтування урожайності зернових та визначення беззбиткового обсягу виробництва. Підвищення економічної ефективності виробництва.
курсовая работа [84,4 K], добавлен 11.05.2009Суть економічної ефективності сільськогосподарського виробництва, головні показники ефективності. Рівень виробництва зернових культур на підприємстві, що вивчається. Розробка шляхів підвищення економічної ефективності виробництва зернових культур.
курсовая работа [87,2 K], добавлен 14.12.2013Посівні площі, врожайність та валовий збір зернових культур в Україні. Загальна характеристика зернових культур. Інтенсивна технологія вирощування ярих зернових культур. Система удобрення як важливий захід для підвищення врожаю озимої пшениці в Україні.
контрольная работа [28,1 K], добавлен 07.10.2010Основне призначення кормовиробництва, як галузі сільського господарства. Положення ділянки на рельєфі, умови зволоження та характер використання. Кормова продуктивність травостою до поліпшення. Обґрунтування видів робіт щодо поліпшення кормового угіддя.
курсовая работа [36,2 K], добавлен 11.10.2011Надходження поживних речовин в рослини і їх винос з врожаєм сільськогосподарських культур. Ставлення рослин до умов живлення в різні періоди росту. Фізіологічні основи визначення потреби в добривах. Складання системи добрив під культури в сівозміні.
дипломная работа [73,6 K], добавлен 20.11.2013Значення зернових культур в економіці підприємства на прикладі ЗАО "Зернопродукт МХП". Визначення та обґрунтування способів руху техніки під час виконання операцій при вирощуванні зернових культур. Організація праці на вирощуванні зернових культур.
курсовая работа [120,4 K], добавлен 14.07.2009Землекористування та структура земельних угідь у ВАТ "Зелений Гай". Спеціалізація та організаційна структура, площі, породний і сортовий склад рослинництва. Врожайність та валові збори. Планування врожайності та зборів сільськогосподарських культур.
курсовая работа [50,9 K], добавлен 29.07.2008Розрахунок технологічних умов при вирощуванні озимої пшениці. Коефіцієнт комплексного системи машин з вирощування всіх сільськогосподарських культур. Розрахунок ефективності виробництва продукції тваринництва залежно від рівня концентрації поголів'я.
реферат [30,6 K], добавлен 10.12.2008Суть ефективності сільськогосподарського виробництва. Динаміка посівної площі, урожайності, валового збору основних видів сільськогосподарських культур. Собівартість та рентабельність виробництва продукції рослинництва, застосування сучасних технологій.
курсовая работа [68,8 K], добавлен 11.05.2009Надходження та виробництво добрив у господарстві. Ґрунтово-кліматичні умови та врожайність сільськогосподарських культур. Виробництво і використання органічних добрив. Розробка системи удобрення в сівозміні господарства та річного плану удобрення культур.
курсовая работа [65,3 K], добавлен 08.04.2014Структура посівних площ господарства. Системи насінництва, удобрення, основного і передпосівного обробітку ґрунту. Розміщення сільськогосподарських культур в сівозміні, найкращі попередники. Технологічні карти вирощування сої, озимої пшениці, соняшнику.
отчет по практике [120,0 K], добавлен 24.11.2014Агрохімічна характеристика ґрунтів ТОВ "Білоцерківське", їх вапнування. Виробництво і розподіл органічних добрив у господарстві. Визначення оптимальних норм добрив під сільськогосподарські культури на основі рекомендованої системи удобрення в сівозміні.
курсовая работа [97,8 K], добавлен 18.11.2015Землекористування та структура земельних угідь ООО "Нібулон": планування врожайності. Сучасний стан і тенденції розвитку сільського господарства. Площі, породний і сортовий склад культур. Обгрунтування виробничої програми галузі, зборів продукції.
курсовая работа [33,5 K], добавлен 29.07.2008Удосконалення процесів організації матеріально-технічного постачання та збуту готової продукції в сільськогосподарських підприємствах для підвищення ефективності діяльності та реагування менеджменту на зміни зовнішнього і внутрішнього середовища.
автореферат [44,5 K], добавлен 09.04.2009Система підвищення ефективності виробництва і використання кормів за цілорічно однотипної годівлі високопродуктивних корів на основі застосування найбільш врожайних кормових культур, економії енергії і кошт на прикладі молочного комплексу "Кутузівка".
автореферат [281,8 K], добавлен 11.04.2009Структура земельних угідь і посівних площ господарства, аналіз урожайності сільськогосподарських культур. Склад машино-тракторного парку. Технологія обробки ґрунту під томати за допомогою лущильників та плугів. Комплексна механізація збирання зернових.
отчет по практике [49,6 K], добавлен 12.12.2013