Спецвозможности
Аналитика

Противоэрозионная устойчивость почвы в зависимости от способа и глубины обработки

10.09.2020
904
Противоэрозионная устойчивость почвы в зависимости от способа и глубины обработки фото, иллюстрация

На современном этапе ведения сельского хозяйства перед аграриями все острее возникает необходимость перехода на принципиально новую систему земледелия, которая эффективно предотвращала бы потерю плодородия почвы, способствовала охране окружающей среды и увеличению производства экологически чистых продуктов питания.

 

 

 

 

 

 

 

Обработка почвы всегда была важным элементом технологии выращивания любой культуры. Это одно из универсальных средств воздействия на свойства почвы. Несвоевременная и неудачная почвообработка приводит к усилению эрозионных процессов, интенсивность развития которых существенно зависит от антропогенного негативного воздействия. Основные факторы такого влияния: уменьшение растительного покрова при выращивании пропашных культур на склонах; недостаточная защита поверхности поля растительными остатками; деградация почвы и ухудшение ее структурного состояния. Важным фактором деградации почвы является снижение мощности верхнего гумусного слоя через интенсивное развитие эрозионных процессов. Особенно экономически ощутимы потери почвы на землях сельскохозяйственного назначения, поскольку теряются питательные вещества и уменьшается содержание органических соединений.
 
Эрозионные процессы разрушают почвы и влияют прежде всего на обеспеченность их органическим веществом. Так, содержание гумуса в слабоэродированных черноземах уменьшается на 5-10%, среднеэродированных - на 25-30% и сильноэродированных - на 35-40%. В таких эродированных почвах в пахотном слое гумуса содержится относительно большее количество сульфокислот и уменьшается - гуминовых, что ухудшает условия роста и развития агрокультур.

Определяющим фактором развития эрозионных процессов являются климатические условия и особенности рельефа определенного региона. При этом важное значение имеет количество поступления атмосферных осадков и их интенсивность, скорость порывов ветра. В степной зоне интенсивность проявления водных эрозионных процессов в основном определяется количеством атмосферных осадков в виде ливней и формированием стоков воды.
 
Исследование эффективности стокорегулирующей основной обработки для условий степной зоны было проведено в хозяйстве Пятихатского района Днепропетровской области в системе контурного земледелия на полях второй технологической группы (склоны от 3 до 5°). Почва - чернозем обыкновенный малогумусный среднесуглинистый. Профиль гумуса - 27-52 см, содержание - 2,9-4,2%.
 
Для обработки использовали чизельные стойки диагональных разрыхлителей ПРН-31000, которые устанавливают на раму обычного плуга. В регулировании стока ливневых вод на переуплотненных почвах такая чизельный обработка незаменима - она сочетает положительные стороны щелевания и неглубокого рыхления без оборота почвенного пласта.
 
Исследования показали, что разрыхленная чизелем почва состояла из вертикальных разрыхленных и неразрыхленных узких полос, которые чередовались и обеспечивали высокую водопроницаемость и эффективное накопление влаги в глубоких почвенных слоях. Не разработанные чизелем гребни на небольшой глубине в верхнем слое повышали несущую способность почвы, что улучшало ее водоподъемную способность. Сочетание разрыхленных и неразрыхленных вертикальных полос по профилю почвы обеспечивало полную реализацию накопленной влаги в период формирования урожая.
 
Для разрыхления почвы глубиной до 20 см оптимальная ширина между рабочими органами чизелей и плугов, оборудованных рыхлителями ПРН-31000, должна составлять 400 мм, а глубже чем 24 см - 500 мм, чтобы верхний слой был разрыхлен на 8–10 см.

Разработка эффективной противоэрозионной и влагосберегающей эффективной технологии связана с основной обработкой почвы на склоновых землях и является весьма актуальной проблемой в случае занятого пара во время выращивания озимых, а также яровых культур. Плотность почвы - достаточно важный показатель, который находится в сложной зависимости от гранулометрического состава, содержания органического вещества, структуры и влажности, предшественника. В пахотном слое на склонах под воздействием атмосферных осадков и применения сельскохозяйственных машин, а также из-за уменьшения содержания гумуса плотность почвы увеличивается значительно быстрее из-за повышенной его способности к самоуплотнению по сравнению с равными площадями. Достаточно часто показатель почвенной плотности там превышает оптимальные параметры для развития агрокультур.
 
При уходе за занятым паром достаточно часто в условиях мелкой почвообработки отмечают значительное уплотнение и интенсивность развития эрозионных процессов на земельных площадях. Это прежде всего обусловлено выровненной поверхностью, низкими показателями почвенной водопроницаемости при слишком высокой плотности почвы в слое 10–30 см (табл. 1).
 
Структурный состав почвы определяет его физико-химические и биологические процессы. Интенсивные изменения агрофизические состояния протекают в случае разноглубинной обработки в научно обоснованном севообороте. Положительная роль такого решения прежде всего обусловлена тем, что структура почвы лучше сохраняется при незначительном ее уплотнении. При периодическом чередовании глубоких и поверхностных обработок благодаря взаимному перемещению разных по плотности слоев существенно улучшается структура пахотного слоя почвы.

Достаточно важно выявить существенные изменения почвенной структуры в зависимости от основного способа и количества проведенных почвообработок. Изучение этих вопросов прежде всего позволит определить рациональные средства и способы основной обработки, которые целесообразно использовать в каждом конкретном случае при определенных почвенно-климатических условиях для поддержания и повышения ее плодородия.

Обработка почвы под посев озимых - один из самых действенных факторов ослабления или усиления эрозионных процессов. Летом после поступления в почву ливневых осадков развитие водной эрозии в заняомх пару вызывает выровненная поверхность и открытость почвы с незначительным количеством пожнивных остатков, из-за чего почва полностью не защищена. Без мульчи капли июльского дождя силой своего удара влияют на поверхность почвы, что приводит прежде всего к вымыванию мелких частиц, формированию ила, в котором содержится ценная часть почвы из органических и минеральных веществ. Капли такого дождя не только разрушают почвенные агрегаты - их действие и сила приводят к перемещению крупных механических частей и агрегатов струей воды, стекающей по склонам.
 
Достаточно сильно влияет на развитие эрозионных процессов размер и энергия падающих капель, крутизна и длина склона. Крупные капли дождя быстро падают, уплотняют почву, распыляют и разбрызгивают мелкую ее фракцию, которая закупоривает почвенные поры, что приводит к быстрому формированию корки на поверхности поля, ухудшению водопроницаемости и увеличению стока воды. Поэтому при интенсивном ливне и значительном развитии эрозионных процессов возможном перемещении большой массы почвы.
 
На снижение водостока влияют такие факторы, как: глубина обработки, разрыхленность верхнего слоя, микрорельеф, наличие на поверхности водостойкой структуры почвы, мульчи из растительных остатков. Почва с водостойкой структурой при наличии разрыхленного слоя толщиной 6-8 см обеспечивает более полное поглощение осадков. Зато в почве, склонной к заилению, разрыхленный слой функционирует недолго, в результате чего ее водопоглощающая способность быстро уменьшается. В конце концов это приводит к формированию водостока и усиленного смыва почвы.

Устойчивость почвы к смыву определяется как отношение объема стока воды к массе смытой почвы. При мелком и чизельном рыхлении этот показатель увеличивался в 1,5-1,9 раза. А мульчирование соломой в норме 1 т/га обеспечивало проективное покрытие поверхности почвы на 55-60%, в таком случае верхний слой почвы разрушался втрое медленнее, чем на открытом фоне. Если до выпадения ливневых осадков количество пыли в почве было на уровне 9,4%, то после него - 58,7%, что на 37% больше, чем на фоне внесенной мульчи. Мульчирующая обработка задерживала перемещения ручейков воды и обеспечивала лучшее заполнение почвенной поверхности при интенсивном поступлении осадков во время ливня. То есть, обработка почвы с мульчированием поверхности обеспечивала существенное уменьшение стока и увеличивала глубину промачивания почвы.

Значительная часть пожнивных остатков во второй половине лета перегнивает, а устойчивость почвы к водной эрозии определяется сложным комплексом признаков и зависит от ее плотности и структурно-агрегатного состояния. Почва с комковатой и зернистой структурой не набухает и не расплывается только при наличии более 40% водостойких агрегатов. В наших исследованиях в период нахождения под паром почва разрушалась в меньшей мере лишь тогда, когда в ее поверхностном слое преобладали комочки размером от 10 до 50 мм, а уплотнения на глубине культивации было в оптимальных пределах (для озимой пшеницы 1,08–1,15 г/см3).
 
При обычных условиях во время пребывания площади под паром за несколько недель до проведения посева было обнаружено, что после выпадения атмосферных осадков в виде ливня в количестве 42,7 мм склоновый сток воды при мелкой обработке внизу по склону больше рассеивался по поченнной площади и имел выраженный характерный плоскостной смыв. Такое явление возникает в случае значительного стока воды, что приводило к равномерному смыванию почвы по всей плоскости.
 
При узкополосном чизельном разрыхлении с увеличением крутизны и длины склона смыв менялся в меньшей степени благодаря высокой водопроницаемости почвы. На таких участках отмечали только характерные начальные линейные эрозионные процессы с незначительным вертикальным размывом. В этих условиях на участках с мелкой обработкой было смыто на 35-40% больше почвы, уровень смыва там составил 19,95 т/га, то есть значительно превышал допустимые величины - в 1,33 раза. На участках с проведением чизельной обработки отмечали наибольший эффект по эффективному поглощению воды и уменьшению смыва - результат не уступал таком агроприему, как щелевание.

Смыв почвы при чизельном разрыхлении составлял всего лишь 5,15 т/га. Стоит отметить, что в случае мелкой обработки имел место плоскостной размыв почвы, который характеризовался широкими неглубокими промоинами. Подтверждением развития описанных выше эрозионных процессов результаты исследований по смыву почвы при различных способах основной почвообработки и глубины при уходе за площадью занятого пара (табл. 2).
 
Вследствие увеличения поверхностного стока на склоновых землях при мелкой обработке не используется значительная часть осадков, особенно это наблюдается во время пребывания площади под паром до посеау озимых и ранней весной, когда происходит таяние снега.
 
Полученные результаты исследований на склоновых землях позволяют сделать обоснованные выводы о стокорегулирующей способности почвы в зависимости от способа основной почвообработки. Предложенная эффективная основная обработка почвы на основе чизельного разрыхления обеспечивала почти полное регулирование водостока. Это объясняется тем, что этот вид почвообработки способствует достаточному накоплению влаги для получения полноценных и дружных всходов озимой пшеницы после занятого пара.
 
Чизельная обработка при узкополосном вертикальном разрыхлении удачно сочетает достоинства вспашки и безотвальной почвообработки по отношению к таким агрофизических свойствам, как плотность и структура почвы. Такая обработка полностью соответствует требованиям по использованию почвообрабатывающих орудий в системе контурного ведения земледелия на склоновых землях. При незначительной ширине корпусов полукруглых стоек в поперечно-вертикальной плоскости обеспечивается лучшее вертикальное измельчение слоя почвы. При такой обработке пожнивные остатки равномерно распределяются по почвенной поверхности. Причем в таком случае возникает необходимость в дополнительных мероприятиях (обработка по горизонталям на эродированных землях). Применение такой чизельной обработки положительно влияет на все режимы и свойства почвы, существенно повышает функциональные возможности чернозема обыкновенного малогумусного.

 

С. Артеменко, канд. с.-х. наук

ГУ Институт зерновых культур НААН

Журнал «Пропозиція», №2, 2019 р.

Интервью
В марте Ассоциация «Укрсадпром» избрала нового председателя. Им стал Юрий Вахель. О себе он рассказывает, что «родом из маслично-зернового бизнеса»​. Сайт «Пропозиція» расспросил у нового председателя ассоциации о текущей ситуации с... Подробнее
Крайне важно не только готовиться к приобретению земли, но и не потерять земельные участки, которые есть в пользовании сельхозпредприятий уже сегодня. В этом контексте крайне важно понимать, на какие условия договора аренды, эмфитевзиса... Подробнее

1
0