Садовий С.О. Вплив різних способів основного обробітку грунту на умови росту та продуктивність культур ланки зернопаропросапної сівозміни в умовах Лівобережного Лісостепу України

summary

1.      ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

У розділі в стислій формі подано огляд наукової літератури вітчизняних та зарубіжних авторів з питань оцінки впливу безполицевих обробітків на агрофізичні властивості ґрунту, стан забур`яненості, режими ґрунту під культурами різних ланок сівозміни. Поставлено мету та завдання досліджень.

2.      УМОВИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Робота виконувалася протягом 1996-1998 рр. в стаціонарному польовому досліді кафедри землеробства на дослідному полі ХДАУ ім.В.В.Докучаєва. Грунт дослідної ділянки – чорнозем типовий глибокий, слабо змитий, малогумусний, важкосуглинковий на карбонатному лесі. Він характеризується такими агрохімічними показниками: рН сольове 6,45, водне – 7, загальний вміст гумусу в орному шарі – 5%, вміст рухомих форм фосфору - 8-11 мг/100 г і калію – 9-13 мг/100 г ґрунту.

Схема досліду з варіантами основного обробітку ґрунту:

1. Оранка ПЛН-4-35 на 20-22 см та 28-30 см (контроль);

2. Безполицевий обробіток плугом зі стояками СибІМЕ на 20-22 см та 28-30 см;

3. Безполицевий обробіток плугом зі стояками ПРН-31000 на 10-12 та 28-30 см;

4. Комбінований обробіток: дискування БДТ-3 на 6-8 см і оранка ПЛН-4-35 на 28-30 см;

5. Чизельний обробіток ПЧ-2,5 на 10-12 та 28-30 см.

Площа посівної ділянки – 150 м², облікової – 50 м². Повторність досліду чотириразова. Розміщення варіантів у повтореннях послідовне..

Агротехніка вирощування культур ланки сівозміни, за винятком основного обробітку грунту, була загальноприйнятою для умов Харківської області (Будьонний Ю.В., 1976). У досліді вирощувались озима пшениця сорту “Донецька 46” та гібрид кукурудзи “Дніпровський 310”.

Роки досліджень різнилися між собою за погодними умовами. Погодні умови 1996 р. були сприятливими для росту та розвитку сільськогосподарських культур. Річна норма опадів перевищувала середню багаторічну на 6,8 мм, а температурний режим майже не відхилявся від норми. Навесні 1997 р. відчувалася нестача вологи, хоч в кінці літа та восени пройшли рясні дощі. Температура повітря була вищою від середньої багаторічної на протязі всієї вегетації культур ланки сівозміни. Посушливі умови весняно-літнього періоду 1998 р. були несприятливими для росту та розвитку сільськогосподарських культур. Дефіцит опадів становив 23,7 мм, а температура повітря на 4,2^оС перевищувала середню багаторічну, що викликало зниження урожайності озимої пшениці та кукурудзи на зерно в порівнянні з 1996 та 1997 рр.

У дослідах проводилися такі обліки, аналізи та спостереження:

- динаміка щільності складання орного шару ґрунту за методом ріжучого циліндра;

- динаміка запасів вологи в орному та кореневмісному шарах ґрунту термостатно-ваговим методом;

- агрегатний стан орного шару ґрунту за методом Савинова (сухе та мокре просіювання);

- біологічна активність целюлозорозкладаючих бактерій в посівах кукурудзи на зерно методом І.С.Вострова (1961) за ступенем розкладу лляного полотна;

- динаміка вмісту поживних речовин у ґрунті під ланкою сівозміни: чистий пар – озима пшениця – кукурудза на зерно: нітратного азоту калориметричним методом з дисульфофеноловою кислотою, рухомих форм фосфору та калію – за Чіріковим;

- урожайність озимої пшениці та кукурудзи на зерно визначали поділяночно зі всієї облікової площі ділянок з наступним перерахуванням на стандартну вологість та 100%-ну чистоту;

- урожайність озимої пшениці та кукурудзи на зерно обробляли дисперсійним методом на ЕОМ Pentium II;

- економічну та енергетичну ефективність досліджуваних способів обробітку грунту визначали за методичними рекомендаціями В.П.Мартьянова (1996).

3.      ВПЛИВ РІЗНИХ СПОСОБІВ ОСНОВНОГО БЕЗПОЛИЦЕВОГО

                 ОБРОБІТКУ НА ВОДНО-ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ГРУНТУ

Результати наших досліджень за 1996-1998 рр. показали, що застосування безполицевого обробітку ґрунту підвищує щільність ґрунту в порівнянні з оранкою. В чистому пару щільність ґрунту була практично однаковою по роках досліджень, особливо після першої культивації. Після останньої культивації вона дещо коливалась по окремих варіантах обробітку. За обробітку плугом зі стояками ПРН-31000 та БДТ-3 щільність шару ґрунту 0-10 см була вищою від контролю відповідно на 0,06 та 0,08 г/см³.

В посівах озимої пшениці всі способи обробітку ґрунту, які вивчалися в досліді, підвищили в середньому за три роки щільність орного шару на 0,05-0,08 г/см³ відносно полицевого обробітку. Найвища щільність була після застосування обробітку плугом зі стояками ПРН-31000.

В посівах кукурудзи на зерно всі експериментальні способи обробітку в меншій мірі впливали на щільність ґрунту, ніж в чистому пару та в посівах озимої пшениці. Це пов’язано з тим, що всі види обробітку під цю культуру були виконані на однакову глибину. Однак нами встановлено тенденцію до підвищення щільності ґрунту після обробітку плугами зі стояками СибІМЕ та ПРН-31000. В цих варіантах вона була вищою від контролю в середньому за три роки на 0,03 г/см³.

Незважаючи на різницю в щільності ґрунту між варіантами досліду, в середньому вона була в оптимальних межах для вирощування культур, що входять до ланки сівозміни.

Всі ґрунтозахисні способи основного обробітку сприяли збільшенню кількості агрономічно цінних агрегатів (0,25-10 мм)  у порівнянні з оранкою: після застосування обробітку плугом зі стояками ПРН-31000 вона підвищувалась на 2,8%, після чизельного обробітку – на 5,0%,  комбінованого в сівозміні – на 7,6% відносно контролю. Кількість водотривких агрегатів збільшувалася в порівнянні з оранкою після обробітку плугами зі стояками СибІМЕ на 2,3%, ПРН-31000 – на 3%, ПЧ-2,5 – на 4,3%,  комбінованого обробітку – на 4,6%.

Покращання структурності ґрунту спостерігається по всьому орному шару, включаючи верхній (0-10 см), що надає великого ґрунтозахисного значення всім способам безполицевого обробітку ґрунту, які вивчалися в досліді.

В умовах зон нестійкого, а тим більше недостатнього зволоження одним з основних лімітуючих факторів є вологозабезпеченість рослин, що визначає рівень урожайності сільськогосподарських культур.

Всі способи безполицевого обробітку ґрунту, які вивчалися в досліді, сприяли підвищенню кількості вологи в ґрунті в паровому полі у порівнянні з оранкою. В середньому за три роки досліджень кількість вологи в орному шарі навесні після обробітку ПЧ-2,5, БДТ-3 та плугом зі стояками СибІМЕ підвищувалася відносно контролю на 9,2-12,2%. Тенденцію до підвищення вмісту вологи в орному шарі було виявлено і після обробітку плугом зі стояками ПРН-31000. Така ж тенденція спостерігалась і в метровому шарі ґрунту, де на варіантах безполицевого обробітку вміст вологи на 1,3-2,3% перевищував цей показник у варіанті з  контрольною оранкою.

Найбільше вологи в орному шарі ґрунту перед посівом озимої пшениці було накопичено у варіантах обробітку плугом зі стояками СибІМЕ – 38,0 мм та дискового обробітку БДТ-3 – 36,8 мм, що вище на 22,2 та 18,3% у порівнянні із запасами по оранці.

На протязі весняно-літньої вегетації озимої пшениці кількість вологи в орному та метровому шарах ґрунту поступово вирівнювалася між варіантами обробітку. Якщо у фазі відновлення весняної вегетації озимої пшениці та у фазі виходу в трубку було виявлено тенденцію до підвищення кількості вологи в орному та метровому шарах ґрунту після застосування безполицевого обробітку в порівнянні з оранкою, то в кінці вегетації в шарі 0-30 см вона була майже однаковою, а в шарі 0-100 см дещо вищою від контролю на варіантах обробітку плугом зі стояками СибІМЕ та ПЧ-2,5.

Способи основного обробітку ґрунту, які вивчалися в досліді, по-різному впливали на запаси вологи в посівах кукурудзи на зерно. На початку вегетації кукурудзи всі способи безполицевого обробітку підвищували кількість вологи в орному шарі ґрунту в порівнянні з контролем в середньому за три роки на 10,6-11,9%. Є також тенденція до підвищення вологи відносно контролю після оранки в системі комбінованого обробітку в сівозміні. В шарі 0-100 см кількість вологи в цей період була вищою від контролю після оранки в системі комбінованого обробітку на 12,1%, після обробітку плугом зі стояками ПРН-31000 – на 14,5%,  після чизельного обробітку – на 22%.

4. АГРОХІМІЧНІ ТА БІОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЧОРНОЗЕМУ ТИПОВОГО В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД СПОСОБУ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ

В середньому за три роки спостережень найвищою біологічна активність ґрунту була на варіантах чизельного обробітку та оранки в системі комбінованого обробітку.

Найкращі умови целюлозорозкладаючим бактеріям були забезпечені у верхньому (0-10 см) шарі ґрунту, де активність бактерій була найвищою і мало чим відрізнялась за варіантами обробітку. В той же час активність целюлозорозкладаючих бактерій в шарах 10-20 та 20-30 см була нижчою. На варіантах  з обробітком плугом зі стояками СибІМЕ на 20% в шарі 10-20 см, і на 91% в шарі 20-30 см ПРН-31000 на 20,9% в шарі 10-20 см та на 38,8% в шарі 20-30 см.

В середньому за три роки кількість доступного фосфору за безполицевого обробітку плугом зі стояками ПРН-31000 та комбінованого обробітку підвищилась в порівнянні з контролю на 20,8%. Особливо це було помітно в шарах ґрунту 0-10 та 10-20 см.

На кількість рухомих форм калію в орному шарі способи обробітку ґрунту практично не впливали. В середньому за три роки кількість калію була близькою до контролю за всіх способів обробітку, які вивчались в досліді.

Кількість нітратного азоту підвищувалась в верхньому (0-10 см) шарі ґрунту і знижувалась у нижньому (20-30 см) шарі в порівнянні з контролем. Але в середньому в шарі ґрунту 0-30 см, вона мало відрізнялась по варіантах обробітку.

5. ЗАБУР’ЯНЕНІСТЬ ПОСІВІВ КУЛЬТУР ЗЕРНОПАРОПРОСАПНОЇ ЛАНКИ СІВОЗМІНИ В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД СПОСОБУ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ

Результати наших досліджень показують, що безполицеві способи основного обробітку ведуть до підвищення забур’яненості посівів культур ланки сівозміни: чистий пар – озима пшениця – кукурудза на зерно (Рис.1).

Незважаючи на застосовані заходи боротьба з бур’янами в чистому пару, способи безполицевого обробітку ґрунту плугами зі стояками СибІМЕ та ПРН-31000, а також дисковою бороною БДТ-3 сприяли підвищенню загальної кількості бур’янів в порівнянні з оранкою. В період відновлення вегетації вона була вище на 18,5-33,3%, а перед збиранням урожаю – на 50-137%. Після обробітку плугом зі стояками  ПРН-31000 та БДТ-3 була вищою і кількість багаторічних бур’янів.

Після чизельного обробітку ПЧ-2,5 кількість бур`янів за весняно-літній період вегетації озимої пшениці близьку до варіанту зі звичайною оранкою.

Всі способи безполицевого обробітку підвищували також забур’яненість посівів кукурудзи у порівнянні з контролем.

Забур’яненість виявилась найвищою у варіанті обробітку плугом зі стояками СибІМЕ, загальна кількість бур’янів майже у двічі перевищувала контроль, а їх маса – на 59,3%.