АГРОНОМИЯ

Л.О. Тронина, кандидат сельскохозяйственных наук

Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук

РФ, 426067, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Т. Барамзиной, 34

Е-mail: ugniish-nauka@yandex.ru

УДК: 631.51(450)

DOI: 10.30850/vrsn/2020/6/31-34

ВЛИЯНИЕ МИНИМИЗАЦИИ ОБРАБОТКИ

НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДЕРНОВО-СРЕДНЕПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ

Исследования проводили в условиях Среднего Предуралья. Дана сравнительная оценка зяблевой вспашки на глубину 18 см

с ежегодным поверхностным рыхлением почвы до 8 см на фонах с разным уровнем агрохимических показателей. Определено

влияние изучаемых факторов и их комбинаций на плотность сложения и агрегатный состав почвы в слоях 0-10 и 10-20 см.

Установлено, что ежегодная вспашка, обеспечивая более рыхлый пахотный слой (1,32-1,44 г/см³), неизбежно ведет к уве-

личению содержания микроагрегатов до 18,5 %, следовательно, снижает структурность почвы и ее устойчивость к эрози-

онным процессам. Отмечена тенденция снижения плотности почвы по вспашке при ухудшении агрохимических показателей

в нижнем слое пахотного горизонта. При минимальной системе обработки на повышенном и среднем фонах почва в слое

10-20 см переуплотнялась до 1,58-1,59 г/см³. По высокому агрохимическому фону плотность почвы в слое 0-10 см суще-

ственно не отличалась от ее плотности при вспашке (1,32-1,33 г/см³), а необрабатываемый слой не переуплотнялся и харак-

теризовался отличным структурным состоянием (содержание комковато-зернистой структуры 84,1 %). На среднем фоне

агрономически ценной структуры в верхнем слое пахотного горизонта было больше по вспашке. Установлено, что улучшение

агрохимических показателей дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почвы расширяет возможности минимизации

почвообработки в условиях Среднего Предуралья.

Ключевые слова: минимизация обработки почвы, вспашка, плотность, структура, Среднее Предуралье.

L.O. Tronina, PhD in Agricultural sciences

Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

RF, 426067, Udmurtskaya Respublika, g. Izhevsk, ul. T. Baramzinoj, 34

Е-mail: ugniish-nauka@yandex.ru

INFLUENCE OF MINIMIZING TILLAGE

ON AGROPHYSICAL PROPERTIES OF SODDY-MESOPODZOL SOIL

There are studied the effect of minimizing tillage by agrophysical parameters of sod-medium podzolic same eroded soil in the Middle Ural

conditions in 2017-2018. A comparative assessment of annual underwinter plowing to a deep of 18 cm with annual shallow loosening

of the soil up to 8 cm was made on backgrounds with different levels of agrochemical parameters. The influence of the studied factors

and their combinations on the density and soil structure in layers 0-10 and 10-20 cm was determined. It is established that annual

plowing, providing a looser plow layer (1.32-1.44 g/cm³), inevitably leads to an increase in the content of microaggregates to 18.5 %,

which means that it reduces the soil structure and its resistance to erosion processes. There is a tendency to decrease the density of

the soil for plowing with the deterioration of agrochemical indicators in the low layer of the plow horizon. There are the soil in a layer

of 10-20 cm was over-compacted to 1.58-1.59 g/cm³ with a minimal tillage on high and medium backgrounds. The density of the

soil in the 0-10 cm layer did not differ significantly from its density during plowing by the high agrochemical background, (1.32-1.33 g/cm³),

and the uncultivated layer did not over-compact and had an excellent structural condition (the content of the cloddy-granular structure

АГРОНОМИЯ

is 84.1 %). There is an agronomically valuable structure of the topsoil was more plowing on the average background. Results of studying

have show that the improvement of agrochemical indicators of sod-medium podzolic medium loam soil expands the possibilities of

minimizing tillage in the conditions of the Middle Urals.

Key words: minimizing tillage, plowing, density, structure, Middle Urals.

Основная задача, стоящая перед сельхозтоваро-

Система основной обработки почвы - фактор В:

производителями, - получение экономически обо-

1) отвальная (О) - ежегодная вспашка до 18 см

снованного максимума продуктивности сельскохо-

(ПН-3-35); 2) минимальная (М) - весенняя обра-

зяйственных культур при обеспечении благоприят-

ботка до 8 см (КПЭ-3,8).

ной экологической обстановки в агроландшафтах.

Опыт проводили на агродерново-среднеподзо-

Системным решением данной задачи принята

листой слабосмытой среднесуглинистой почве на

минимизация обработки почвы вплоть до прямого

покровных глинах и тяжелых суглинках, методом

сева. Однако к северу лесостепи и в таежно-лесной

расщепленных делянок в четырехкратной повтор-

зоне с повышением увлажненности, внедрение ми-

ности. Влажность почвы определяли высушива-

нимальных и нулевых технологий приводит к ухуд-

нием до постоянной массы, плотность - методом

шению фитосанитарного состояния агроценозов

режущего кольца, агрегатный состав - сухим про-

и увеличению плотности почвы. [3] Эффективное

сеиванием по Н.И. Саввинову. Экспериментальные

решение - вспашка. При отвальной обработке соз-

данные статистически обработаны с использовани-

дается гомогенный по плодородию пахотный слой.

ем дисперсионного и корреляционного анализов

Внесение органических и фосфорно-калийных удо-

по Б.А. Доспехову (1985) с помощью программы

брений на необходимую глубину, увеличение мощ-

Microsoft Office 2010, за абсолютный контроль взят

ности пахотного горизонта снижает пестицидную

повышенный агрохимический фон с отвальной си-

нагрузку на почву и урожай. [3, 6, 7] В то же время

стемой обработки почвы.

ежегодная вспашка пагубно сказывается на почвен-

ной биоте, приводит к интенсивной минерализации

РЕЗУЛЬТАТЫ

органического вещества почвы и провоцирует раз-

витие эрозионных процессов. [2, 5, 7]

Известно, что наиболее важный агрофизический

На почвах с высокой обеспеченностью под-

показатель - плотность сложения почвы, особенно

вижным фосфором и калием обоснованием вы-

в корнеобитаемом слое. [1] Помимо выраженного

бора обработки служит соответствие равновесной

влияния системы почвообработки, она постоянно

плотности почвы (1,35…1,50 г/см³) оптимальному

изменяется в течение вегетации в зависимости от

ее значению для той или иной культуры (1,1…1,3 г/

степени увлажнения почвы и развития корневой

см³). [3] Равновесная плотность - величина непо-

системы.

стоянная. Она изменяется даже для одного и того

Для определения агрофизических свойств почвы

же типа почвы в зависимости от степени ее окуль-

были отобраны пробы по слоям 0…10 и 10…20 см

туренности. [7]

после уборки пшеницы (2017) и в период отраста-

Цель исследования - изучение влияния мини-

ния клевера (2018). Последняя вспашка проведена

мизации обработки на агрофизические свойства

осенью 2016 года. Ко второму отбору проб состояние

дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой

почвы было близкое к равновесному. В среднем за

слабосмытой почвы в звене зернопаротравяного

два года (рис. 1), на высоком и повышенном агрохи-

севооборота: 1) яровая пшеница с подсевом кле-

мических фонах в верхнем слое пахотного горизонта

вера, 2) клевер 1 г.п. - на фонах с разным уровнем

система обработки почвы не оказала достоверного

агрохимических свойств.

влияния на ее плотность (1,32…1,33 г/см³). На сред-

нем агрохимическом фоне отмечено существенное

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

уплотнение почвы - до 1,37 г/см³при отвальной

обработке и до 1,46 г/см³- минимальной (НСР =

Представленный материал - часть научно-ис-

0,04 г/см³).

следовательской работы Удмуртского НИИСХ по

В нижнем слое пахотного горизонта на высоком

изучению длительного применения альтернатив-

агрохимическом фоне плотность сложения соот-

ных систем зяблевой обработки почвы на фонах

ветствовала равновесной плотности дерново-под-

с разным уровнем агрохимических свойств в чет-

золистой почвы - 1,50 г/см³.[7] На повышенном

вертой ротации. Схема опыта включает три уровня

и среднем фонах отмечено переуплотнение почвы

агрохимических свойств - фактор А (табл. 1).

при минимальной обработке до 1,58…1,59 г/см³,

при ежегодной вспашке плотность находилась в до-

Таблица 1.

пустимых пределах 1,37…1,44 г/см³.

Агрохимические показатели пахотного горизонта

Поверхностное рыхление приводило к уплот-

нению пахотного горизонта в зависимости от агро-

Нг

P2O5

K2O

химических свойств почвы. В слое 10…20 см при

Агрохимический фон

рНKCL

ммоль/100г

вспашке с ухудшением агрохимических показателей

мг/кг почвы

почвы

плотность почвы снижалась.

*** высокий

5,44

2,44

10,52

471

175

Чтобы установить степень и характер связи

между плотностью сложения почвы и ее агрегат-

** повышенный

5,37

2,74

9,36

266

133

ным составом, провели корреляционный анализ

* средний

4,99

2,72

7,42

206

128

(табл. 2, 3).

ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ НАУКИ • № 6-2020

АГРОНОМИЯ

- отвальная (к);

- поверхностная обработка

1,55

1,45

1,35

1,25

1,15

высокий

повышенный

средний

высокий

повышенный

средний

(к)

агрохимический фон

Рис. 1. Плотность почвы (среднее 2017-2018), г/см³:

а - в слое 0…10; б - 10…20 см.

Уплотнение почвы сопровождалось увеличением

нем слое почвы было при минимальной обработке

глыбистой фракции. В верхнем слое эта связь была

на высоком и повышенном агрохимических фонах

сильной (r = 0,66), нижнем - средней (r = 0,36). Со-

и имело сильную отрицательную связь с плотностью

держание агрегатов размером 7…10 мм также имело

сложения (r = -0,70). На среднем фоне больше отме-

сильную положительную корреляционную связь

чено агрономически ценной структуры при вспашке.

с плотностью всего пахотного слоя. В слое 0…10 см

В нижнем слое пахотного горизонта почва была

содержание агрегатов размером 5…0,25 мм способ-

плотнее с увеличением содержания макроагрегатов

ствовало снижению плотности почвы, средняя об-

размером 2…10 мм. Повышение содержания мел-

ратная связь установлена с содержанием фракций

ких фракций способствовало снижению плотности

5…3 мм (r = -0,34) и 2…1 мм (r = -0,56). Наибольшее

почвы, за исключением фракции 1…0,5 мм. В слое

количество агрономически ценных фракций в верх-

10…20 см усилилось обратное влияние содержания

Таблица 2.

Агрегатный состав почвы в слое 0…10 см (среднее 2017 - 2018г оды)

Обработка

Размер агрегатов (мм) и их содержание (% общей массы)

Уровень фона

почвы

>10

10…7

7…5

5…3

3…2

2…1

1…0,5

0,5…0,25

<0,25

10…0,25

О (к)

12,0

9,6

8,9

15,6

9,5

22,0

2,5

8,7

11,4

76,7

Повышенный (к)

9,7

8,4

8,0

18,2

11,7

28,1

1,5

6,5

8,0

82,4

О (к)

6,0

8,5

7,2

14,7

11,9

30,3

1,4

7,2

13,1

80,9

Высокий

10,8

10,7

10,1

19,3

11,4

22,9

1,6

6,9

6,6

82,7

О (к)

9,3

9,4

8,2

14,8

10,6

28,0

1,1

5,9

12,9

77,9

Средний

15,1

11,7

9,8

15,3

10,4

18,5

1,9

7,0

10,5

74,5

Коэффициент корреляции r

0,66

0,74

0,43

-0,34

-0,28

-0,56

-0,02

-0,30

0,13

-0,70

Таблица 3.

Агрегатный состав почвы в слое 10…20 см (среднее 2017 - 2018 годы)

Обработка

Размер агрегатов (мм) и их содержание (% общей массы)

Уровень фона

почвы

>10

10…7

7…5

5…3

3…2

2…1

1…0,5

0,5…0,25

<0,25

10…0,25

О (к)

8,4

9,5

7,4

14,8

10,6

21,1

2,0

9,2

17,1

74,5

Повышенный (к)

13,8

10,2

9,9

16,1

11,7

21,5

1,4

5,9

9,8

79,6

О (к)

7,5

7,9

8,2

15,7

10,7

20,8

2,4

8,6

18,5

76,6

Высокий

15,7

12,5

11,0

19,1

12,1

18,5

1,2

5,3

4,8

84,1

О (к)

7,9

10,0

11,2

23,2

10,7

21,3

1,6

6,2

8,2

74,1

Средний

8,2

9,7

10,0

23,7

12,5

19,8

1,9

6,4

8,1

83,8

Коэффициент корреляции r

0,36

0,68

0,78

0,80

0,83

-0,71

-0,62

-0,80

-0,91

0,83

АГРОНОМИЯ

вспашке. На высоком агрохимическом фоне не-

обрабатываемый слой почвы не переуплотняет-

ся, наибольшее содержание комковато-зернистой

структуры в опыте (84,1 %) отмечено при мини-

мальной системе обработки почвы. Таким образом,

улучшение агрохимических показателей дерново-

среднеподзолистой среднесуглинистой почвы рас-

ширяет возможности минимизации ее обработки в

условиях Среднего Предуралья.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Дридигер, В.К. Результаты исследований технологии пря-

мого сева в зоне неустойчивого увлажнения Ставрополь-

ского края / В.К. Дридигер, В.В. Белобров, Р.С. Стукалов

и др. // Сельскохозяйственный журнал. - № 5 (12). - 2019.

2. Картамышев, Н.И. Критика современной теории гу-

мусообразования / Н.И. Картамышев // Аграрная Рос-

сия. - 2002. - № 6. - С. 7-9.

3. Кирюшин, В.И. Проблема минимизации обработки

Рис. 2. Коэффициент структурности пахотного слоя

почвы: перспективы развития и задачи исследований /

в зависимости от системы обработки почвы и уровня

В.И. Кирюшин // Земледелие. - 2013. - № 7. - С. 3-6.

агрохимического фона (среднее 2017-2018 годы).

4. Леднев, А.В. Влияние степени исходного окультури-

вания на агрофизические показатели залежных дер-

пыли. Общее содержание агрономически ценной

ново-подзолистых почв / А.В. Леднев, А.В. Дмитриев,

структуры в слое 10…20 см прямо и тесно коррели-

Н.А. Пегова, Д.А. Попов // Аграрная наука Евро-Се-

ровало с плотностью почвы (r = 0,83).

веро-Востока. - 2018. - Т. 67. - № 6. - С. 102-108.

Для наглядности изменения структуры почвы

5. Мальцев, Т.С. Идеи и научные исследования / Т.С. Маль-

в верхнем и нижнем слоях пахотного горизонта в

цев - Курган: издательство «Зауралье». - 2000. - 263 с.

зависимости от системы обработки и уровня агро-

6. Пегова, Н.А. Влияние вида пара и обработки почвы в

химических свойств использовали график коэф-

длительном опыте на показатели плодородия и уро-

фициента структурности, по шкале, предложенной

жайность озимой ржи / Н.А. Пегова // Аграрная наука

С.И. Долговым и П.У. Бахтиным (рис. 2).

Евро-Северо-Востока. - 2016. - № 5 (54). - С. 42-48.

Необрабатываемый слой почвы обладал хоро-

7. Холзаков, В.М. Повышение продуктивности дерново-

шим структурным состоянием. На высоком агро-

подзолистых почв в Нечерноземной зоне: монография /

химическом фоне отмечено наибольшее содер-

В.М. Холзаков - Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская

жание комковато-зернистой структуры - 84,1 %.

ГСХА. - 2006. - 436 с.

В верхнем слое при минимальной системе обработ-

ки почвы коэффициент структурности на среднем

LIST OF SOURCES

агрохимическом фоне снижался с увеличением

1. Dridiger, V.K. Rezul'taty issledovanij tekhnologii pryamogo

глыбистой фракции. При вспашке лучшим струк-

seva v zone neustojchivogo uvlazhneniya Stavropol'skogo

турным состоянием почва характеризовалась толь-

kraya / V.K. Dridiger, V.V. Belobrov, R.S. Stukalov i dr. //

ко на высоком агрохимическом фоне в верхнем слое

Sel'skohozyajstvennyj zhurnal. - № 5 (12). - 2019.

пахотного горизонта. Снижению коэффициента

2. Kartamyshev, N.I. Kritika sovremennoj teorii gumusoo-

структурности при вспашке способствует увеличе-

brazovaniya / N.I. Kartamyshev // Agrarnaya Rossiya. -

ние содержания пыли (в нижнем слое до 18,5 %).

2002. - № 6. - S. 7-9.

Подобное заключение уже было сделано сотрудни-

3. Kiryushin, V.I. Problema minimizacii obrabotki pochvy:

ками нашего института и Ижевской сельскохозяй-

perspektivy razvitiya i zadachi issledovanij / V.I. Kiryushin //

ственной академии. [4] Таким образом, ежегодная

Zemledelie. - 2013. - № 7. - S. 3-6.

отвальная обработка почвы приводит к увеличению

4. Lednev, A.V. Vliyanie stepeni iskhodnogo okul'tu-

микроструктуры, наиболее неустойчивой к процес-

rivaniya na agrofizicheskie pokazateli zalezhnyh der-

сам дефляции почвы.

novo-podzolistyh pochv / A.V. Lednev, A.V. Dmitriev,

Выводы. При ежегодной отвальной обработке

N.A. Pegova, D.A. Popov // Agrarnaya nauka Evro-Seve-

плотность сложения дерново-среднеподзолистой

ro-Vostoka. - 2018. - T. 67. - № 6. - S. 102-108.

среднесуглинистой почвы в слое 10…20 см находилась

5. Mal’cev, T.S. Idei i nauchnye issledovaniya / T.S. Mal’cev -

в пределах 1,37…1,44 г/см³, что ближе к параметрам

Kurgan: izdatel’stvo «Zaural’e». - 2000. - 263 s.

оптимальной плотности для зерновых культур отно-

6. Pegova, N.A. Vliyanie vida para i obrabotki pochvy v dli-

сительно данного показателя при минимальной об-

tel’nom opyte na pokazateli plodorodiya i urozhajnost’

работке почвы. Однако снижение плотности сильно

ozimoj rzhi / N.A. Pegova // Agrarnaya nauka Evro-Seve-

связано (r = -0,91) с повышением содержания пыли,

ro-Vostoka. - 2016. - № 5 (54). - S. 42-48.

наиболее неустойчивой к эрозионным процессам.

7. Holzakov, V.M. Povyshenie produktivnosti derno-

На хорошо окультуренных фонах плотность по-

vo-podzolistyh pochv v Nechernozemnoj zone: monografi-

чвы при поверхностном рыхлении в верхнем слое

ya / V.M. Holzakov - Izhevsk: FGOU VPO Izhevskaya

существенно не отличается от ее плотности при

GSKHA. - 2006. - 436 s.

ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ НАУКИ • № 6-2020