ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТИ ОБРАБАТЫВАЕМОГО СЛОЯ ПОЧВЫ
Реферат. В настоящее время на юге России наиболее остро стоит проблема накопления и сохранения продуктивной влаги в обрабатываемом слое почвы. Этот факт оказывает решающее влияние на урожайность сельскохозяйственных культур. Необходимость изучения динамики накопления влаги обрабатываемого слоя почвы вызвана тем, что именно на первом этапе своего развития растения очень чувствительны к содержанию влаги в корнеобитаемом слое почвы. Практически регулирование содержания влаги обрабатываемого слоя возможно при правильном воздействии почвообрабатывающих агрегатов с различными видами рабочих органов. Работы проводились в ФГБНУ СКНИИМЭСХ (г. Зерноград, Ростовская область) в условиях стационарного опыта (4,3 га) в 2013–2015 гг. Исследовались различные технологии обработки почвы, включая вариант без обработки. Для получения сопоставимых результатов выбран одинаковый набор (севооборот) возделываемых культур (озимая пшеница, яровой ячмень, горох, пар). В результате исследований установлено, что на паровом фоне (76,1–46,2 мм) содержание продуктивной влаги более чем в два раза выше, чем на других фонах (30,6–46,2 мм). Это свидетельствует об эффективности парового поля с точки зрения накопления влаги. Анализ статистических данных, с одной стороны, позволяет сделать вывод о влиянии возделываемых культур на динамику продуктивной влаги. С другой стороны, оценка статистик полученных данных с фонов, обработанных по различным технологиям, не дает возможности найти существенные преимущества какой-либо из них, так как площадь под кривой ROС-анализа не превышает значение 0,6. Следовательно, исследуемые фоны за период исследований оказывают равное влияние на содержание влаги в обрабатываемом слое почвы.
Ключевые слова: влажность почвы, технологии обработки почвы, комбинированный агрегат, обрабатываемый слой, стационарный опыт, севооборот.
Одним из наиболее важных показателей при возделывании любой культуры является влажность почвы. При этом как недостаточное количество влаги, так и ее избыток оказывает неблагоприятное влияние на развитие растений.
Необходимость изучения динамики влажности обрабатываемого слоя почвы вызвана тем, что именно на первом этапе своего развития растения наиболее чувствительны к влажности корнеобитаемого слоя почвы [1, 2].
Практически регулирование влажности обрабатываемого слоя почвы (помимо природных факторов) возможно путем воздействия почвообрабатывающих агрегатов [3, 4]. В связи с этим целью исследований было установление динамики влажности обрабатываемого слоя почвы при различных технологиях ее обработки и возделываемых культур.
Исследования выполнены в 2013–2015 гг. в ФГБНУ
СКНИИМЭСХ (г. Зерноград, Ростовская область) в условиях стационарного опыта на общей площади 4,3 га.
В стационарном опыте представлены различные технологии обработки почвы, включая вариант без таковой. Для получения сопоставимых результатов выбран одинаковый набор (севооборот) возделываемых культур (озимая пшеница, яровой ячмень, горох, пар).
Подготовка фонов осуществлялась комбинированными агрегатами, разработанными в ФГБНУ СКНИИМЭСХ и обеспечивающими различные варианты обработок почвы: отвальную (ПН5-35), безотвальную (УНС-3), послойную КАО-2 [5, 6].
Необходимо отметить, что влажность – свойство почвы менее консервативное, чем плотность. Поэтому изменение ее трудно прогнозировать, и за время вегетации растений она может несколько раз доходить до полной влагоемкости почвы и снижаться до минимальной в зависимости от количества выпавших осадков. Величину влажности почти невозможно регулировать, особенно при богарном земледелии. Единственная возможность управления влажностью почвы состоит в мероприятиях по ее сохранению, прежде всего в районах с недостаточным увлажнением. Эти мероприятия состоят в своевременном создании на поверхности почвы мульчирующего слоя сразу после уборки культур.
На рисунках 1–4 приведены диаграммы изменения суммарной влажности почвы в слое 0–30 см в зависимости от технологий ее обработки и возделываемых культур.
Из приведенных рисунков видно, что единственная особенность, которую можно отметить, состоит в том, что на паровом фоне влажность почвы выше и изменяется в пределах 76,1–103,2 мм, в то время как на других фонах этот предел составляет 30,6–46,2 мм, что более чем в два раза меньше. Это подчеркивает аккумулирующую способность парового поля и важность его наличия в системе земледелия в условиях недостаточного увлажнения, а также то, что растения при вегетации расходуют значительное количество влаги.
Анализ данных, полученных на паровом фоне и на фонах под другими культурами севооборота, с помощью ROC-анализа показывает, что эта статистика значительно отличается и, как следствие, площадь под кривой равна единице (рисунок 5). Это, с одной стороны, свидетельствует о том, что возделываемая культура оказывает влияние на динамику влажности почвы.
С другой стороны, оценка статистик, полученных с делянок, обработанных по разным технологиям, не позволяет найти существенные преимущества какой-либо из них, так как площадь под кривой ROC-анализа не превышает значений 0,6 (рис. 6). Следовательно, и нулевая технология, традиционная технология оказывают одинаковое влияние на динамику влажности обрабатываемого слоя почвы.
В результате исследований установлено, что влажность обрабатываемого слоя на паровом фоне составила 76,1–103,2 мм, в то время как на остальных фонах предел – 30,6–46,2 мм, что более чем в два раза меньше. Это подчеркивает аккумулирующую способность парового поля. Оценка статистик, полученных с фонов, обработанных по различным технологиям, за период исследований не позволяет найти существенные преимущества какой-либо из них.
ЛИТЕРАТУРА
- Пичугин А. П. Режим влажности выщелоченного чернозема под озимой пшеницей в зависимости от предшественника и способа повышения плодородия почвы // Зерновое хозяйство. – 2008. – № 1-2. – С. 25–26.
- Амаева А. Г., Каварнукаева М. Х., Адаев Н. Л. Влияние условий увлажнения почвы на биоресурсный потенциал высокопродуктивных гибридов кукурузы различной спелости в степной зоне Чеченской республики // Известия Горского государственного аграрного университета. – Т. 50, № 1. – С. 31–37.
- Влагоперенос почвы и технология ее основной обработки / В. Б. Рыков, С. И. Камбулов, И. А. Камбулов [и др.] // Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения : сб. ст. VIII междунар. науч.-практ.конференции в рамках VIII междунар. агропромышленной выставки «Интерагромаш-2015». –Зерноград, 2015. – С. 33–35.
- Влияние способов обработки почвы на динамику продуктивной влаги / В. Б. Рыков, С. И. Камбулов, И. А. Камбулов [и др.] // Актуальные проблемы научно-технического прогресса в АПК : сб. ст. XI междунар. науч.-практ.конференции, посвящ. 65-летию факультета механизации сельского хозяйства, в рамках XVII Международной агропромышленной выставки «Агроуниверсал-2015». – Ставрополь, 2015. – С. 40–44.
- Организационно-технологический проект производства сильных и твердых (ценных) пшениц в условиях недостаточного увлажнения с использованием комплексов машин с адаптивными рабочими органами / В. Б. Рыков, С. И. Камбулов, И. А. Камбулов [и др.] // Научное издание ВНИПТИМЭСХ. – Зерноград, 2010. – 147 с.
- Особенности возделывания озимой пшеницы в условиях недостаточного увлажнения ростовской области / В. Б. Рыков, С. И. Камбулов, И. А. Камбулов [и др.] // Научное издание ВНИПТИМЭСХ. – Зерноград, 2010. – 172 с.
- Сдобников С. С. Новое в теории и практике обработки почвы // Земледелие. – 2000. – № 2. – С. 4–8.
- Petelkau H., Dannowski M. Bodenbearbeitungssteuerung // Forschungszentrum für Bodenfruchtbarkeit Münchenberg, FZB-Report 1985. – S. 24–33.
Метки: Инженерия