1.2. Изменение показателей плодородия почвы при различных системах обработки почвы под яровой ячмень.

Правильный выбор способа обработки почвы и качественное ее проведение способствует созданию для растений наиболее благоприятных водного, воздушного, питательного и теплового режимов, создают лучшие условия для проникновения корней ячменя в глубокие слои почвы, уничтожают сорную растительность (Беляков И. И., 1985).

Обработка почвы под ячмень подразделяется на основную и предпосевную (Борисоник З. Б., 1974; Беляков И. И., 1985; Коданев И. И., 1964; Николаев Е. В., Гордиенко В. П., 1998).

Роль основной обработки почвы заключается в создании благоприятных условий в почве для произрастания растений, в частности в улучшении ее водного, воздушного и теплового режимов. В засушливых районах основная обработка должна способствовать увеличению запасов влаги в почве, лучшему ее сохранению и рациональному использованию растениями. В разрыхленной при обработке почвы усиливается прогрев ее и газообмен, что благоприятствует улучшению микробиологической деятельности. В таких условиях интенсивнее протекают процессы мобилизации питательных веществ почвы, и улучшается почвенное питание растений.

Правильная система обработки почвы под ячмень при размещении его после пропашных культур заключается в немедленной вспашке после уборки предшественника. Лишь в отдельных случаях для лучшей заделки корнестеблевых остатков кукурузы или подсолнечника проводится измельчение их дискованием перед вспашкой. После стерневых предшественников зяблевая обработка состоит из своевременного лущения стерни и последующей вспашки (Борисоник З. Б., 1974).

В результате лущения усиливается интенсивность биологических процессов в почве. В условиях Эстонии оно ускоряет минерализацию пожнивных остатков (Талпсепп Э., 1970).

Разрыхленный лущением мелкокомковатый верхний слой почвы неплохо увлажняется даже при небольших осадках. Такое незначительное, как правило, непродолжительное увлажнение верхнего слоя не сказывается на общем балансе влаги корнеобитаемого слоя, но существенно влияет на усиление микробиологических процессов в почве (Борисоник З. Б., 1974).

Как указывал В. А. Францесон (1949), слабая подвижность соединений фосфорной кислоты в почве определяется тем, что эти соединения зажаты в плоскостях контактов между частицами почвы, слагающими агрегаты, и в тончайших порах комка, заполненных связной водой. Быстрое смачивание высушенной почвы ведет к сильному разрыхлению и даже разрушению почвенных агрегатов, в результате чего увеличивается подвижность минеральных и органических соединений Р2О5 в черноземной почве.

Разрыхленный при лущении стерни слой почвы в условиях степи почти всегда высыхает, а во время выпадения дождей увлажняется полнее, чем невзлущенный. Возможно, это и является причиной того, что в опытах З. Б. Борисоника (1974) в 1961 г. в 1 кг сухой почвы верхнего слоя перед вспашкой содержалось легкодоступной Р2О5 на делянках без лущения 10,4 мг, а с лущением в разные сроки 14,5-15,02 мг.

Применение двухразового разноглубинного лущения жнивья в сравнении с одним лущением обеспечивает лучшую очистку полей от сорняков, способствует улучшению качества вспашки и повышению эффективного плодородия почвы (Борисоник З. Б., 1974).

Эффективность зяблевой вспашки определяется способом, глубиной и сроком ее проведения (Борисоник З. Б., 1974; Беляков И. И., 1985; Коданев И. И., 1964).

Зяблевую вспашку под ячмень проводят плугами с предплужниками. Это обеспечивает хорошую заделку пожнивных остатков, удобрений, создает благоприятные водно-физические свойства почвы и необходимые условия повышения ее плодородия.

Необходимость вспашки объясняется тем, что к концу летнего сезона верхняя часть пахотного слоя обладает более высоким плодородием, чем нижняя. Это обусловлено большим накоплением в нем корневой массы, лучшим прогреванием, частым чередованием увлажнения и высыхания. В результате происходит постепенное расчленение пахотного слоя почвы на разнокачественные части, имеющие различную биологическую активность и плодородие. Большая биологическая активность и лучший питательный режим верхнего слоя характерны для почв разного генезиса; значительное превышение плодородия верхней части пахотного слоя над нижележащими отмечено и на черноземах Украины (Борисоник З. Б., 1974; Беляков И. И., 1985).

Опытами, проведенными на черноземных почвах, установлено, что рыхление без оборачивания и перемешивания не обеспечивает улучшение плодородных свойств нижней части пахотного слоя.

При оборачивании пахотного слоя во время вспашки отрицательные свойства его нижней части, перемещение на дневную поверхность под влиянием повторного высушивания и увлажнения, усиленной деятельности почвенной микрофлоры, а также промерзания зимой, постепенно устраняются (Борисоник З. Б., 1974).

Исследования, проведенные в Укр НИИ почвоведения и агрохимии, показали, что в верхнем 0-10 см слое почвы содержание азота, фосфора и калия при плоскорезной основной обработке почвы было более высоким, чем при отвальной вспашке. Кроме того, при этом существенно изменяется фракционный состав азота и фосфора (Носко Б. С., Медведев В. В., Трускавецкий Р. С., Ческняк Г. Я., 1988).

Выявлено, что длительная бессменная безотвальная обработка плоскорежущими орудиями не оказывает такого отрицательного влияния на накопление нитратов в нижних слоях пахотного слоя, которое могло бы ухудшить азотное питание растений; в нижних слоях не снижается и количество подвижных фосфатов.

Периодическая отвальная вспашка в системе безотвальных обработок способствует обогащению нижней части пахотного слоя элементами питания. Применение этого приема, однако, ограничивается районами, не подвергающимися ветровой эрозии. Отвальную вспашку рекомендуется проводить под ячмень и главным образом в годы с хорошей влагозарядкой.

Следует отметить, что в прежние годы безотвальную обработку на Украине проводили обычными плугами без отвалов, что, очевидно, несколько отличается от рыхления глубокорыхлителем. Нужно продолжить исследования с соблюдением основных положений плоскорезной системы обработки – применение плоскорезов на соответствующие глубины с оставлением стерни, и в первую очередь в эрозионноопасных местах.

Во избежание образования плужной подошвы (уплотненной прослойки на дне борозды) для повышения плодородия почвы и урожая полевых культур в севооборотах рекомендуется применение разноглубинной вспашки.

Переменная глубина вспашки в полях севооборота способствует созданию более однородного по плодородию пахотного слоя и повышения урожайности полевых культур.

В связи с тем, что в засушливых условиях при ранней вспашке на зябь образуются глыбы, а глыбистая, гребнистая пашня теряет последние остатки почвенной влаги, микробиологические процессы в почве затухают. В таких условиях ранняя зябь не всегда обеспечивает удовлетворительное накопление осенних осадков и улучшение питательного режима почвы. Исходя и этого, еще во второй половине 19 века и в начале 20 столетия появились высказывания о необходимости совершенствования зяблевой обработки почвы путем применения осеннего боронования зяби. Однако результаты специальных исследований, проведенных с 1913 по 1936 г. в условиях Украины, не подтвердили целесообразность применения осеннего боронования зяби (Борисоник З. Б.. 1974).

В исследованиях В. А. Гулидовой (2001) способы и глубина основной обработки под яровой ячмень не оказали существенного влияния на плотность почвы. Вместе с тем содержание аммиачного и нитратного азота в пахотном слое было несколько больше по чизельной обработке, чем в других вариантах (поверхностная, вспашка на 20-27 см, плоскорезная обработка и комбинированная). Количество нитратного азота в слое 0-10 см при ежегодной поверхностной обработке было на 23 % больше. Это связано с тем, что почва, обработанная без оборота пласта, весной интенсивнее прогревается, что способствует активизации процессов нитрификации. При отвальной обработке почвы азот равномерно распределен по всему пахотному слою.

В этих же исследованиях аналогичная ситуация складывалась и в обеспечении растений ячменя подвижным фосфором и обменным калием. К середине вегетации содержание доступных питательных веществ по всем обработкам выравнивалось.

В условиях интенсивного земледелия, несмотря на применение органических и минеральных удобрений, роль технологий почвозащитной обработки почвы имеет большое значение. Интенсивная глубокая обработка черноземов в большей мере усиливает минерализацию органического вещества почвы. В результате этого имеет место дегумификация большинства пахотных земель. Опыт свидетельствует, что при распашке целинных черноземов в них резко уменьшается количество гумуса, а вместе с ним азота и других элементов питания растений. Поэтому внедрение почвозащитных технологий, которые базируются на минимальной обработке, с первых лет ведет к уменьшению интенсивности потери органического вещества, особенно в верхнем слое. В таких условиях происходит дифференциация содержания органических, а вместе с ними и питательных веществ в обрабатываемом слое почвы (Шикула М. К., 1998).

Формирование мощного мульчирующего слоя на поверхности почвенного горизонта при применении почвозащитных технологий препятствует развитию эрозии, а также обеспечивает все условия для положительного баланса почвообразования за счет активного накопления органического материала в аэрируемом слое (Калинин А., Сидыганов Ю, 2004).

При поверхностной минимальной обработке почвы пахотный слой дифференцируется по содержанию питательных веществ. При вспашке они концентрируются в нижних слоях пахотного горизонта, а при минимальной обработке – в верхних. Систематическое применение минимальной обработки почвы приводит к смене соотношения между основными элементами питания по сравнению со вспашкой (Шикула М. К., 1998).

Исследования, проведенные в Львовском аграрном университете, свидетельствуют о том, что на Украине может найти широкое применение мелкая обработка почвы: вспашка на глубину 14-16 см и чизелевание – на 20-22 см. При этом стабилизируется почвенное плодородие, достигается определенный уровень урожайности культуры (Бомба М. Я., Бомба М. И., Коцупир Д. Т., Иваницкий Б. Н., 2001).

По опытам А. В. Румянцева и Л. В. Орловой (2005) установлено, что при использовании почвозащитных технологий, включающих минимальные обработки почвы, оставление соломы в качестве органического удобрения, значительно снижаются темпы минерализации гумуса.

При сберегающей системе земледелия создаются благоприятные условия для ускоренного процесса перехода свежего органического вещества в гумусовые вещества, включающие новообразованный и стабильный гумус. Применение ресурсосберегающих технологий возделывания зерновых культур в сочетании с использованием азотных удобрений положительно влияет на азотный режим почвы. Повышается масса легкоразлагающейся органики с высоким содержанием азота (Румянцев А. В., Орлова В. Л., 2005).

Данные обследования А. В. Румянцева и Л. В. Орловой (2005) показывают, что при минимальных обработках происходит накопление подвижного фосфора и обменного калия в поверхностном слое почвы при наиболее активном разложении органики. При технологиях обработки без оборота пласта происходит обогащение верхнего слоя почвы органическими веществами и минеральными элементами питания за счет разложения стерни и корневых остатков.

Основное назначение предпосевной обработки почвы под ячмень – тщательная заделка посевного слоя, позволяющая заделывать семена на требуемую глубину, что способствует получению своевременных и дружных всходов, уничтожению появившихся сорняков, сохранению почвенной влаги, усилению микробиологических процессов в почве и улучшению условий питания растений (Борисоник З. Б., 1974).

2. МЕСТО Условия ПРОВЕДЕНИЯ исследований

2.1.Характеристика почвенного покрова опытного участка.

Почвенный покров Крыма отличается большим разнообразием, что объясняется, прежде всего, различиями рельефа и природных условий. Здесь широко распространены черноземы южные малогумусные, черноземы солонцеватые, лугово-черноземные и черноземно-луговые, темно-каштановые средне - и сильносолонцеватые, лугово-каштановые солонцеватые, дерново-карбонатные почвы. Встречаются среди этих почв солонцы и солончаки.

И. Я. Половицкий и П. Г. Гусев (1987) среди черноземов степного Крыма выделяют черноземы южные, черноземы южные солонцеватые, черноземы южные мицелярно-карбонатные на желто-бурых лессовидных отложениях, черноземы южные мицелярно-карбонатные на красно-бурых глинах, черноземы солонцеватые на сарматских и майкопских глинах и черноземы карбонатные на элювии и делювии плотных карбонатных пород. Особенностью крымских черноземов является их слабая гумусированность.

Почвы опытного поля Крымского ГАУ по совокупности генетических и морфологических признаков относятся к черноземам южным карбонатным малогумусным средней мощности, сформировавшимся на желто-бурых лессовидных суглинках и красно-бурых плиоценовых глинах. Такие почвы являются наиболее распространенными в предгорно-степной зоне Крыма.