МІКРОДОБРИВО

Плотность почвы при различных системах ее обработки

Плотность почвы — важная характеристика, показывающая, в каких условиях растут и развиваются растения. От плотности почвы зависят все грунтовые режимы: воздухообмен, водопроницаемость, влагоемкость, теплоемкость, микробиологические и окислительно-восстановительные процессы. Она влияет на технологические свойства, качество обработки почвы. Все это отражается на величине и качестве урожая. При рыхлом строении пахотного слоя создаются условия для повышенного расходования влаги на испарение, а при плотном — неблагоприятные для развития корней растений.


Значительный ущерб почвам наносит агрофизическия деградация, которая проявляется в уплотнении почвы и ухудшении ее структуры.

Основные причины уплотнения почвы:

  •   высокая степень распаханности почв;
  • применение интенсивного возделывания почвы;
  • несоблюдение чередования культур в севообороте;
  • недостаточное количество органических удобрений, которые вносят в почву.

Ходовые системы средств механизации в земледелии имеют неодинаковые конструктивные параметры, а потому уплотняют почву по-разному: гусеничные трактора меньше уплотняют почву, чем колесные. Ходовые системы тракторов, в которых гусеницы имеют меньший шаг, а опорные катки — менее отдалены друг от друга, способны в меньшей мере уплотнять почву. От конструкции шин зависят удельные нагрузки на грунт, деформация его при буксировке, что влияет на уплотнение почвы. Больше уплотняется грунт на периферии поля.

В результате выпадения большого количества осадков уплотнения почвы увеличивается из-за увеличения его массы, или заплывания. Орошение уплотненных почв неэффективно, поскольку нередко приводит к цементации поверхности. После подсыхания на ней образуются огромные трещины.

Во время уплотнения почвы происходит:

  • увеличение удельной массы грунта;
  • снижение общей и особенно некапиллярной пористости;
  • замедление роста корневой системы — уменьшается общая масса корней и затрудняется проникновение корней в пахотные и подпахотные слои почвы;
  • уменьшение влагообеспеченности растений;
  • ухудшение водно-физических свойств: влагоемкости, скорости впитывания поливной воды, уменьшение водопроницаемости;
  • ухудшение аэрации и биологических процессов;
  • усиление поверхностного стока воды и смыва мелкозема;
  • ухудшение питательного режима почвы;
  • снижение урожайности и качества сельхозпродукции.

Больше всего испытывают уплотнение старопахотные почвы. В них образуются плужные подошвы, задержание воды на которых приводит даже к оглееванию. При этом активизируется анаэробная микрофлора, усиливаются восстановительные процессы, в результате чего образуются сероводород и аммиак, которые являются токсичными для растений. Чаще всего оценку плотности почвы дают за Н. А. Качинским (табл. 1).

Плотность почвы тесно связана с другими показателями, поскольку она влияет на режимы почвы. В. В. Медведев (2004) отмечает, что водный режим как совокупность процессов поступления, перераспределения, аккумуляции и испарения влаги в почве зависит от плотности сложения. В целом считается, что рыхлый грунт лучше воспринимает влагу, чем плотный. Впитывание влаги рыхлой почвой сопровождается ее уплотнением, быстрым наступлением равновесного состояния. В то же время резко уменьшается поступление влаги в почву. Чем пышнее и хуже оструктурененной является почва, тем стремительнее происходит затухание впитывания ею влаги. Перемещение влаги внутри почвы также зависит от ее плотности. В рыхлой почве глубина промачивания больше, чем в плотной. Плотность обусловливает также и восходящие потоки влаги: физическое испарение, транспирацию. Чрезмерно рыхлая почва быстро теряет влагу, плотная — медленнее, оптимальная транспирация наблюдается при умеренном уплотнении.

В формировании воздушного режима также особая роль принадлежит плотности сложения. Воздухообмен почвы с наименьшей влагоемкостью имеет обратную линейную связь с плотностью составления, причем теснейшая зависимость — в почвах суглинистого и глинистого гранулометрического состава. Также существует связь между составом газовой фазы почвы, динамикой и плотностью грунта.

Тепловой режим, как и два указанные выше, регулируются плотностью составления. От нее зависят теплопроводность и теплоемкость почвы. Рыхление или прикатывание можно рассматривать как приемы тепловой мелиорации. В то же время плотность осуществляет существенное влияние на биологический режим почвы. Так, чрезмерное уплотнение почвы приводит к снижению биологической и ферментативной активности, и, как следствие, снижает доступность для растений элементов питания.

Результаты исследований изменений плотности сложения почвы, проведенных нами в условиях АОЗТ «Агро-Союз» Синельниковского района Днепропетровской области в звене севооборота ячмень — кукуруза на силос — пшеница озимая, приведены в табл. 2. Самые высокие показатели плотности 0-30-сантиметрового слоя чернозема обыкновенного отмечены под пшеницей озимой (1,17-1,24 г/см3), несколько ниже — под ячменем ярым (1,08-1,23) и наименьшие — под кукурузой на силос (1,08-1,16 г/см3). Это связано с биологическими особенностями культур и разницей в технологиях их выращивания.

В результате глубокой обработки формируется рыхлое сложение пахотного слоя на варианте вспашки (1,13 г/см3 при выращивании ячменя ярового, 1,10 — кукурузы и 1,18 г/см3 — пшеницы озимой в среднем за вегетацию) в слое 0-30 см. В сезонной динамике из-за естественной усадки в течение вегетационного периода происходит увеличение плотности в пахотном слое чернозема обыкновенного.

На разных вариантах обработки плотность по профилю пахотного слоя распределена неравномерно. При вспашке — самый рыхлый верхний, 0-10-сантиметровый, слой. Наличие чрезмерно рыхлого верхнего слоя приводит к непроизводительным потерям влаги, что особенно нежелательно в засушливых условиях Степи. На варианте минимальной обработки в середине вегетации культур (в июне) самым уплотненным был слой почвы 10-20 см — 1,24 г/см3 под ячменем и пшеницей озимой и 1,19 — под кукурузой. Наличие уплотненного слоя вблизи поверхности положительно влияет на сохранение влаги в почве.

В. В. Медведев (2006) подчеркивает, что система агротехнических мероприятий должна быть направлена ​​не просто на улучшение определенного свойства почвы, а на приведение ее параметров в соответствие с потребностями конкретной культуры. Оптимальные значения плотности колеблются в широких пределах. Потребности растений в плотности зависят от вологопостачання, а также от уровня обеспечения питательными элементами. Так, в условиях недостаточного увлажнения зерновые культуры лучше отзываются на повышенную плотность.

Один из путей профилактики агрофизической деградации является минимизация обработки почвы. Однако довольно распространено мнение, что снижение интенсивности обработки почвы приведет к уплотнению пахотного слоя. Научным основанием для выбора глубины обработки является разница между фактическими и оптимальными (установленными для конкретной культуры) параметрами плотности посевного и подпосевного слоя почвы. Если эти показатели совпадают или близки — основание для уменьшения глубины основной обработки почвы. Особенно актуальным является анализ показателей плотности грунта при внедрении технологии прямого посева культур (нулевой обработке почвы), при которой посев культур осуществляют в необработанный грунт специальными сеялками. Эту технологию активно внедряют в Украине, особенно в засушливых регионах.

Равновесной считают плотность горизонтов, которые долгое время не обрабатывались. В табл. 3 приведены обобщенные данные значений равновесной плотности почв.

Оптимальной считается такая плотность, при которой при прочих равных условиях получают наибольшие урожаи сельхозкультур. Многочисленными исследованиями в почвенно-климатических зонах Украины были установлены оптимальные параметры агрофизических свойств почв при выращивании сельхозкультур (табл. 4).

В лесостепной зоне на серых оподзоленных почвах, черноземах оподзоленных и типичных, в зависимости от гранулометрического состава, оптимальная плотность составляет 1,0-1,4 г/см3; в степной зоне на черноземах обыкновенных и южных, темно-каштановых почвах — 1,1-1,3 г/см3. Приведенные интервалы плотности не является константами. Они меняются во времени и, прежде всего, в зависимости от влажности почвы. При повышенной влажности оптимум меняется к низшим значений, в условиях недостаточного увлажнения — до высших (А. М. Малиенко, 1989).

Для пшеницы озимой оптимальный диапазон плотности составляет 1,00-1,30 г/см3. Всех вариантов технологий она находилась в этих пределах. Для кукурузы вышеприведенные показатели для чернозема обыкновенного составляют 1,10-1,25 г/см3. При вспашке почва была чрезмерно рыхлой как в начале вегетации (1,08 г/см3), так и в период молочно-восковой спелости (1,09 г/см3). Требовательные к плотности грунта культуры — в период прорастания и лестниц. Для яровых зерновых культур оптимальные параметры плотности — 1,16-1,20 г/см3. Такие значения были на всех вариантах обработки и составляли 1,16 г/см3 на пахоте, 1,17 — на минимальном и 1,20 г/см3 на нулевом обработки в слое почвы 0-30 см. Плотный грунт в нулевом варианте обработки содержал при посеве яровых больше продуктивной влаги, что создало условия для лучшего течения биологических процессов, роста и развития растений.

Оптимизация агрофизических свойств почвы тесно связана с его обработкой и выращиваемыми культурами.

Эффективные направления минимализации обработки почвы и ослабление негативного воздействия на него средств механизации:

  • использование комбинированных агрегатов;
  • применение широкозахватных агрегатов для уменьшения количества их проходов по полю;
  • замена полицевих обработок менее затратными — безотвальной и поверхностной;
  • использование на весенних полевых работах гусеничных тракторов или колесных, но широкопрофильными шинами;
  • обоснованная замена механических обработок применением гербицидов.

Минимальная и нулевая обработки создают оптимальную плотность в 0-30-сантиметровом слое чернозема обыкновенного. Учитывая вышесказанное, заметим, что наиболее эффективным способом улучшения физического состояния почв является уменьшение на них действия сельхозмашин и тракторов, а также соблюдение научно обоснованных севооборотов и внесение достаточного количества органических удобрений.+

О. Пиковская, канд. с.-х. наук,

Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины

 

©Пропозиція – Главный журнал по вопросам агробизнеса
http://propozitsiya.com/plotnost-pochvy-pri-razlichnyh-sistemah-ee-obrabotki

data-matched-content-ui-type="image_sidebyside" data-matched-content-rows-num="2" data-matched-content-columns-num="1" data-ad-format="autorelaxed">

Метки: