В статье представлены результаты скорости разложения соломы яровой пшеницы, расположенной на поверхности почвы с различной системой основной обработки.
Ключевые слова: разложение соломы, отвальная, безотвальная, нулевая обработка почвы
В современных условиях ресурсосберегающего земледелия с переходом на безотвальную обработку почвы, аграрии столкнулись с проблемой запашки пожнивных остатков в почву. Основная масса растительных остатков остаётся на поверхности почвы и быстро пересыхает, что создаёт неблагоприятные условия для процесса её разложения [2, 7, 5].
Целью наших исследований было изучение скорости разложения соломы расположенной на поверхности почвы, при различных системах основной обработки в условиях лесостепной зоны Зауралья.
Условия и методика проведения исследований
Исследования проводили на стационаре ГАУ Северного Зауралья, который расположен вблизи д. Утешево Тюменского района Тюменской области.
Скорость разложения соломы изучали в зерновом севообороте (однолетние травы, озимая пшеница, яровая пшеница) с различной системой основной обработки почвы: отвальная, безотвальная и нулевая. Делянки площадью 0,9 га. Обработку почвы проводили следующими агрегатами: на отвальной — ПН-4-35 на глубину 20-22 см; безотвальной — ПЧН-2,3 на глубину 20-22 см.
Почва — чернозём выщелоченный, тяжёлосуглинистый, сформировавшийся на покровном суглинке с типичными для лесостепной зоны Зауралья признаками [1]. Плотность сложения в слое 0-50 см варьирует от 1,07 до 1,40 г/см3 (табл. 1). Содержание гумуса в слое 0-20 см составляет 9,05-9,00 %, с глубиной идёт плавное снижение до 2 %. Степень насыщенности основаниями варьирует по профилю в пределах 89-92 %. Запасы воды, соответствующие наименьшей влагоёмкости, в слое 0-50 см достигают 185 мм [3].
Таблица 1
Характеристика чернозёма выщелоченного опытного поля ГАУ Северного Зауралья (Д.И. Еремин, В.В. Рзаева, 2012 г.)
|
Слой, см |
Плотность, г/см3 |
Гумус, % |
Валовые,% |
V,% |
Физ. глина (<0,01 мм),% |
МГ |
НВ |
||
|
сложения |
твердой фазы |
Азот |
Фосфор |
% от объема почвы |
|||||
|
0-10 |
1,07 |
2,47 |
9,05 |
0,44 |
0,18 |
91 |
46,8 |
10 |
40 |
|
10-20 |
1,13 |
2,45 |
9,00 |
0,45 |
0,18 |
90 |
45,3 |
11 |
39 |
|
20-30 |
1,25 |
2,55 |
7,65 |
0,43 |
0,16 |
89 |
36,2 |
11 |
41 |
|
30-40 |
1,40 |
2,66 |
4,41 |
0,21 |
0,11 |
92 |
46,5 |
12 |
29 |
|
40-50 |
1,38 |
2,6 |
2,00 |
0,18 |
0,10 |
90 |
47,5 |
10 |
27 |
|
V — степень насыщенности почвы основаниями, %; МГ — максимальная гигроскопичность; НВ — наименьшая влагоёмкость |
|||||||||
Погодные условия за годы исследований были удовлетворительными для выращивания зерновых культур. Температурный режим в 2015 и 2016 гг. превышал среднемноголетние значения в 1,3 и 1,5 раза, соответственно. Количество выпавших осадков в 2014 и 2015 гг. превышало на 47 и 26 мм среднемноголетние значения и составило 365 и 344 мм. В 2016 г осадков выпало на 61 мм меньше средних многолетних значений, характер их распределения был неравномерным.
Солому яровой пшеницы отбирали с каждого варианта опыта и размещали на этом же варианте. В мешочки из стеклоткани помещали 15 г измельчённой соломы (длиной 5 см), предварительно доведённой до воздушно-сухого состояния. Закладку опыта проводили в третьей декаде сентября после проведения основной обработки почвы (табл. 2).
Таблица 2
Схема закладки и извлечения соломы
|
Вторая декада месяца |
Периоды экспозиции |
||||
|
I |
II |
III |
IV |
V |
|
|
Закладка |
Сентябрь |
Сентябрь |
Сентябрь |
Сентябрь |
Сентябрь |
|
Извлечение |
Октябрь |
Май |
Июнь |
Июль |
Сентябрь |
|
Срок экспозиции |
1 |
8 |
9 |
10 |
12 |
После извлечения образцов, остатки земли осторожно сметали щёткой, а солому промывали минимальным количеством холодной воды. Образцы помещали в термостат и сушили до воздушно-сухого состояния при температуре не более 105°С. После сушки взвешивали и находили убыль в процентах от исходной массы соломы. Статистическую обработку результатов проводили с использованием MicrosoftExel.
Результаты исследований
Масса соломы, расположенной на поверхности почвы, на вариантах с различной системой основной обработки почвы в первый месяц экспозиции уменьшилась на 3-4 % от исходных значений. Скорость разложения соломы, расположенной на варианте с отвальной обработкой почвы, была минимальной — убыль составила 1 % относительно первой экспозиции. Тогда как разложение соломы на варианте с безотвальной и нулевой обработкой почвы продолжалось — убыль составила 3 и 2 %, соответственно. Это объясняется тем, что на вариантах без оборота пласта в верхнем слое пахотного горизонта сосредоточена целлюлозоразлагающая микрофлора, которая сразу же включается в процесс разложения соломы, расположенной на поверхности почвы [6].
Рис. 1. Убыль массы соломы расположенной на поверхности почвы с различной системой основной обработки почвы, %
За 9 месяцев экспозиции масса соломы уменьшилась на 7-8 % от исходных значений, из которых 2 % приходились на июнь. В начале вегетационного периода солома, расположенная на поверхности почвы, быстро пересыхает под действием прямых солнечных лучей и ветра. Это приводит к снижению микробиологической активности почвы [4].
За 10 месяцев экспозиции масса соломы уменьшилась на 12-14 % относительно исходных значений, из которых 5-6 % приходились на июль. Увеличение скорости разложения соломы объясняется тем, что в июле выпадает большое количество осадков, а раскустившаяся яровая пшеница препятствует её быстрому пересыханию.
В последние два месяца экспозиции (август-сентябрь), скорость разложения соломы расположенной на вариантах с отвальной и безотвальной обработкой почвы стала снижаться — убыль составила 5 и 2 %, соответственно. Тогда как масса соломы, расположенной на поверхности почвы, на варианте с нулевой обработкой почвы уменьшилась на 9 % относительно четвёртой экспозиции. Биологическая активность поверхностного слоя на варианте с безотвальной обработкой почвы не отличалась от варианта с отвальной обработкой по причине частичного перемешивания слоёв при основной обработке.
Выводы
- Независимо от способа основной обработки почвы, скорость разложения соломы за период с сентября по июль была на одном уровне — убыль составила 12-14 % от исходных значений.
- Июль характеризовался максимальной интенсивностью скорости разложения растительных остатков, расположенных на поверхности пашни — в зависимости от основной обработки, убыль массы соломы составила 5 и 6 % относительно третьей экспозиции.
- Максимальная скорость разложения растительных остатков за весь период исследований наблюдалась на варианте с нулевой обработкой почвы — убыль составила 23 % от исходной массы, из которых 9 % приходились на последние два месяца экспозиции.
Литература:
- Абрамов Н.В. Формирование профиля чернозёмов выщелоченных Северного Зауралья в условиях длительной распашки / Н.В. Абрамов, Д.И. Ерёмин // Достижения науки и техники АПК. 2012. № 3. С. 7-9.
- Ерёмин Д.И. Скорость разложения соломы яровой пшеницы при различных системах основной обработки почвы в лесостепной зоне Зауралья / Д.И. Ерёмин, А.А. Ахтямова // Вестник Государственного аграрного университета Северного Зауралья № 1(28). 2015. С. 16-20.
- Ерёмин Д.И. Физические свойства выщелоченных чернозёмов Северного Зауралья в условиях длительного сельскохозяйственного использования / Д.И. Ерёмин, Д.В. Ерёмина, Ж.А. Фисунова // Аграрный вестник Урала. 2009. № 4. С. 60-65.
- Лазарев А.П. Скорость разложения послеуборочных остатков полевых культур в черноземе за осенне-весенний и годовой периоды / А.П. Лазарев, Д.Р. Майсямова // Почвоведение. 2006. № 6. С. 751-757.
- Лазарев А.П. Экологические аспекты использования чернозёмов Западной Сибири / А.П. Лазарев, А.А. Ваймер, Л.Н. Скипин / Тюмень. Изд-во: Ризограф. 2014. 362 с.
- Майсямова Д.Р. Влияние соломы на численность микроорганизмов чернозема обыкновенного при минимальной обработке /Д.Р. Майсямова, А.П. Лазарев // Аграрный вестник Урала. 2008. № 6. С. 33-35.
- Фисунов Н.В. Влияние обработки почвы и способа посева на водопотребление озимой пшеницы в Зауралье / Н.В. Фисунов, Д.И. Ерёмин // Земледелие. 2013. № 3. С. 24-25.
