Результаты исследования. 
Влияние различных систем основной обработки проводимой под подсолнечник на физические свойства почвы

В работах многих исследователей отмечается, что одним из факторов, ограничивающим рост урожайности сельскохозяйственных культур, является избыточное уплотнение почв. Уплотнение почвы обычно рассматривается как процесс более тесного расположения агрегатов под воздействием различных факторов как механических (трактора, сельскохозяйственные машины) так и природных.

Рост подсолнечника значительно угнетается при сильном уплотнении почвы. При плотности d = 1, 51 урожай маслосемян составил только 70% от урожая при d = 1.26. При рыхлом сложении d = 1, 06 урожай не вырос, а снизился на 8%. Корневая система подсолнечника не проникают в почву, уплотненной до плотности d = 1, 8 и выше [5;6;7;8;9;15;16].

Существенная роль при основной обработке почвы под подсолнечник отводится выявлению путей изменения плотности её сложения. Обобщая результаты многолетних исследование агрофизического научно-исследовательского института по вопросам физики почв. И. Б. Ревут 1969. сделал следующее заключение о значении плотности сложения почвы: «Плотность почвы является определяющим фактором всей физики почвы. С ней непосредственно связан водный, тепловой, воздушный режимы в почве…» [14].

Плотность сложения имеет зональный характер и требует в каждом случае ее уточнения. Она влияет на многие факторы, определяющие общие показатели плодородия почвы и в значительной мере обусловливает жизнедеятельность корней растений подсолнечника. Рыхлая почва больше теряет влаги и, оседая, повреждает корневую систему. Плотная почва имеет низкую водо — и воздухопроницаемость и оказывает угнетающее действие на рост корневой системы растений и, в конечном итоге, на продуктивность подсолнечника, резко снижая её в годы с дефицитом осадков.

Проведенные нами наблюдения за плотностью почвы в опыте свидетельствует, что способы основной обработки под подсолнечник оказывает значительное влияние на этот показатель (таблица 1).

Таблица 1 — Плотность (d₀, г/см³) и влажность почвы (B₀, %) в слое 0 — 30 см в зависимости от способов основной обработки почвы, в начале вегетации подсолнечника (10.05. — 15.05.) (ООО «Янтарное» Белоглинского района Краснодарского края 2011 — 2013 гг.).

НСР_{0, 05} 0, 03.

На всех вариантах основной обработки почвы при возделывании подсолнечника плотность почвы с увеличением глубины увеличивается. Увеличение плотности составляло от 0, 09 г/см³ при обработки с оборотом пласта до 0, 14 г/см³ на поверхностной обработке почвы. При этом получена достоверная разница на всех вариантах возделывания подсолнечника между плотностью почвы на различных глубинах.

Плотность слоя почвы 0 — 10 см была ниже оптимальной, и требовалось прикатывания посевов на всех обработках.

Разница плотности почвы между нулевой обработкой и поверхностной составляет 0, 04 г/см³, что является математически доказуемой, а между нулевой и глубоким рыхлением без оборотом пласта разница достигает 0, 07 г/см³. При отвальной обработке почвы ее плотность составляет 1, 02 — 1, 04 г/см³, что на 0, 09 — 0, 11 г/см³ меньше, чем на почвах где обработку не проводят. В наших опытах также получена достоверная разница в слое 0 — 10 см между отвальной и поверхностной обработкой, которая составляет 0, 05 — 0, 07 г/см³, а по сравнению с глубоким рыхлением без оборота пласта плотность почвы снижалась от 0, 2 до 0, 4 г/см³.

При анализе слоя почвы глубиной 10 — 20 см, самая высокая плотность отмечена на поверхностной обработке, которая составила 1, 21 г/см³, что плотнее на 0, 03 г/см³, чем на участках где почва не обрабатывается и на 0, 09 г/см³, чем на глубокой обработке без оборота пласта. Это связано с тем, что поверхностная обработка снижает плотность почвы дисковыми орудиями только в обрабатываемом слое 0 — 10 см, а нижние слои наоборот уплотняются.

Плотность почвы в слое 10 — 20 см. на отвальной обработке, в наших исследованиях составляет 1, 09 — 1, 11 г/см³. Математически доказуемой разницы между отвальными обработками не получено. По этой причине можно отметить, что отвальная обработка почвы оказывает одинаковое влияние на её плотность.

Очень близкая плотность почвы к отвальной обработке получают при глубокой обработке без оборота пласта, которая составляет 1, 12 г/см³, при этом можно констатировать только тенденцию увеличения плотность в сравнении с различными вариантами отвальной вспашки. Однако на глубине 20 — 30 см при этой обработке плотность составила 1, 18 г/см³, что существенно выше, чем на отвальной обработке на 0, 04 — 0, 06 г/см³. Самая плотная почва на глубине 20 — 30 см, как и 10 — 20 см получена на поверхностной и нулевой обработке, она составляет на обыкновенных черноземах — 1, 20 и 1, 23 г/см³ соответственно, что оказывает влияние на накопление влаги в почве в осенне-зимний период.

Если характеризовать плотность почвы пахотного слоя в целом, то можно отметить, что на нулевой и поверхностной обработке плотность пахотного слоя в наших исследованиях была одинаковой, и составляла 1, 17 г/см³. Средняя плотность почвы на отвальных обработках ниже на 0, 08 — 0, 1 г/см³ (6, 8 — 8, 5%), чем на нулевой и поверхностной обработке, и составляет 1, 07 1, 09 г/см³. Промежуточное положение занимает глубокая безотвальная обработка почвы. Средняя плотность пахотного слоя при такой обработке составляет 1, 12 г/см³. Она была существенно выше, чем на отвальной обработке, на 0, 03 г/см³, но ниже чем на поверхностной и нулевой обработках на 0, 05 г/см³.

Таким образом, можно сделать вывод, что лучшие условия для накопления влаги в почве за осенне-зимний период создаются при отвальных обработках почвы.

Анализ плотности обыкновенного чернозема в период вегетации подсолнечника показал, что на всех обработках она возрастает на 0, 06 — 0, 09 г/см³. Максимальное уплотнение почвы отмечается на отвальной вспашке, которая составляет 0, 07 — 0, 09 г/см³, а меньше всего 0, 06 г/см³ почва уплотняется на нулевой и поверхностной обработках (таблица 2).

Таблица 2 — Динамика плотности (d₀, г/см³) и влажности почвы (B₀, %) в слое 0 — 30 см в зависимости от системы основной обработки почвы, в период вегетации подсолнечника (10…15.06 — 10…15.07.) (ООО «Янтарное» Белоглинского района Краснодарского края 2011 — 2013 гг.).

НСР ₀₀₅0, 03.

После цветение подсолнечника, средняя плотность пахотного слоя на этих почвах колеблется от 1, 23 г/см³ которая была на двукратной вспашке, до 1, 31 г/см³, на поверхностной и нулевой обработках.

Высокая плотность почвы отмечена на полях где проводили поверхностную и нулевую обработку. Так на глубине 10 — 30 см. В период активного роста подсолнечника, (по календарным срокам средина июня), она составляет от 1, 24 до 1, 32 г/см³, а после цветения (средина июля) 1, 30 — 1, 38 г/см³. Повышенная плотность почвы на этой глубине отмечена на полях где проводится глубокое рыхление без оборота пласта. В период активного роста подсолнечника, она колеблется в приделах 1, 21 — 1, 23 г/см³, а после цветения 1, 27 — 1, 30 г/см³.

После проведения исследований, мы пришли к выводу, что лучшая плотность почвы для роста и развития подсолнечника формируется при отвальной обработке (полупар, послойная обработка или двукратная вспашка). В период активного роста подсолнечника на глубине 10 — 30 см она колебалась в приделах 1, 12 — 1, 20 г/см³, а после цветения в этом же слое почвы 1, 20 — 1, 28 г/см³.

Содержание органического вещества почвы имеет тенденцию стабилизироваться на определенном уровне для каждой применяемой системы обработки почвы. Так вспашка отвальным плугом приводит к более высокой температуре почвы и способствует окислению органического вещества и накоплению его по всему профилю вспашки. При бесплужной обработке через несколько лет обычно происходит накопление органического вещества в верхнем слое толщиной несколько сантиметров.

Длительные наблюдения показывают, что разноглубинная обработка в севообороте способствует увеличению биологической активности всего обрабатываемого слоя. Вследствие меньшей аэрации активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов в слое 20 — 30 см значительно ниже, чем в верхнем слое (0 — 20).

Почвы с содержанием гумуса 3, 7% и более способны к разуплотнению до уровня оптимальной для культурных растений плотности (1, 0 — 1, 25 г/см³). На почвах же с содержанием гумуса менее 3, 7% регулирование агрофизических свойств крайне необходимо. Средством такого регулирования в первую очередь должны быть приемы мелкой мульчирующей обработки, внесение органических удобрений и т. п.

До конца прошлого столетия в агрономии господствовала система отвальной обработки почвы, которая рекомендовала необходимость глубокой ежегодной вспашки.

Роль отвальной обработки общеизвестна. Она способствует созданию основных условий интенсивного роста, развития и формирования высокой урожайности подсолнечника. Наряду с этим отвальная обработка почвы весьма энергоемка, активизирует процесс деградации почв, развития эрозионных процессов в зоне ветровой активности.