ВЛАГА И УРОЖАЙ

СЛУЧАЮЩАЯСЯ ЗАСУХА ЗАСТАВЛЯЕТ ЗЕМЛЕДЕЛЬЦЕВ НЕ ТОЛЬКО ИСКАТЬ ПУТИ МАКСИМАЛЬНОГО СОХРАНЕНИЯ ВЛАГИ В ПОЧВЕ, НО И ОБРАЩАЕТ НАШЕ ВНИМАНИЕ НА ПРОВЕДЕНИЕ ВЕСЕННИХ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СОХРАНЕНИЮ ВЛАГИ.

Бороться за будущую влагу надо начинать уже осенью. Многие агрономы, работавшие в советское время, помнят, как в конце 80-х годов в хозяйства стали поступать орудия для щелевого рыхления – ЩР-4,5. Это изобретение позволяло накапливать дополнительное количество влаги в почве, что было очень важным особенно в засушливые годы.

Щелевое рыхление позволило увеличить урожайность зерновых на 1,1–1,9 ц/га. И, что немаловажно, способствовало снижению водной и ветровой эрозии почвы в сравнении с распространенным в то время глубоким плоскорезным рыхлением.

Но времена меняются. Часть щелевых рыхлителей ушла на металлолом в годы всеобщего развала сельского хозяйства. Какая-то часть просто вышла из строя в силу износа. А новые орудия не производятся. Нет сегодня в России завода, который выпускал бы щелевые рыхлители. А жаль. Как знать, сколько дополнительных тысяч тонн зерна из-за этого мы не дополучаем.

В статье Николай Буянкина приводятся данные по исследованию приемов осенней обработки почвы, которые показывают эффективность щелевого рыхления. Как знать, может подзабытый способ обработки почвы снова вернется на поля и станет надежным средством сохранения влаги.

Влага – основной фактор в формировании урожая. Однако человек не в силах увеличить количество выпадающих осадков. Далеко не всегда срабатывает и комплекс применяемых в настоящее время агротехнических, влагосберегающих мероприятий при возделывании зерновых культур, направленных на накопление и сохранение влаги в почве. Причина одна: в неправильном выборе стратегии и тактики эффективного использования выпадающих осадков.

В условиях недостаточного увлажнения определяющим фактором в формировании урожая является влага, накопленная в почве за счет осенне-зимних осадков. Для этого необходимо осуществлять снегонакопительные мероприятия: проводить снегозадержание, высев кулис, создавать стерневые кулисы и т. д.

В то же время практика показывает, что увеличение запасов влаги в почве после снеготаяния происходит не пропорционально влаге, имеющейся в накопленном снеге. Объясняется это тем, что весной при снеготаянии поглощение талых вод почвой идет слабее, чем водоотдача в накопленном снеге, что приводит не только к непродуктивным потерям влаги путем стока с полей, но и к водной эрозии.

Следовательно, надо уметь не только накапливать мощный слой снега на поверхности поля, но и создавать условия, при которых будет обеспечено максимальное впитывание талых вод весной. Задержание талых вод является завершающим звеном в системе мероприятий по дополнительному накоплению влаги в почве за счет зимних осадков.

Нередко весной при снеготаянии наблюдаются значительные потери влаги за счет стока и испарения. Величина этих потерь в большей мере зависит от характера осенней обработки почвы, состояния поверхности полей, а также рельефа местности.

Основная обработка почвы должна зимой обеспечивать максимальное накопление зимних осадков, а весной – максимальную аккумуляцию талых вод и минимальную потерю на физическое испарение после их поглощения почвой. Существующие же приемы, к сожалению, не решают в полной мере этой задачи.

Глубоко обработанная почва хорошо аккумулирует влагу, но плохо ее сохраняет и наоборот, более плотная почва после мелкой или поверхностной обработки хуже накапливает влагу, но лучше ее сохраняет.

Осенняя обработка плугом не обеспечивает накопление необходимого снежного покрова на полях, а поэтому весной по отвальной вспашке просто нечего аккумулировать. Применяемые почвообрабатывающие орудия типа плоскореза способствуют увеличению мощности снежного покрова по сравнению с плугом, но не обеспечивают максимальной аккумуляции талых вод весной в нижние горизонты почвы (потеря талых вод на сток по такой обработке составляет также до 50%).

Широко пропагандируемые для осенней обработки почвы различные импортные почвообрабатывающие орудия типа дискаторов, чизелей различных фирм и др. только усугубляют положение дел при проявлении засухи, так как не способствуют ни накоплению мощного снежного покрова на полях (из-за интенсивного уничтожения стерни), ни максимальной аккумуляции талых вод весной при снеготаянии в нижние горизонты почвы (из-за создания при работе «лапы» почвообрабатывающего орудия трудно проникаемой для влаги «подошвы»).

С полей, обработанных такими орудиями, талая вода весной «стекает», как с асфальта, вместе с почвой, при этом образуя овраги. Потери почвенного покрова ведут к снижению гумуса на пашне. Крупномасштабное применение на просторах России не адаптированных к местным условиям импортных почвообрабатывающих орудий способствовало усилению отрицательного воздействия случавшейся засухи и от частичной до полной гибели посевов.

Проблема стока талых вод в засушливых регионах появилась не сегодня. Еще в 80-х годах с целью повышения аккумуляции почвой талых вод весной ученые-аграрии изучали приемы рыхления почвы щелевателями, плоскорезами, чизелями, стойками СибИМЭ, плугами со стойками «Параплау» и др.

Такой широкий набор техники испытывался в связи с недостаточной ясностью причин, вызывающих в засушливых регионах сток талых вод. А так же и из-за отсутствия целенаправленных исследований по созданию эффективных орудий и приемов основной обработки почвы, позволяющих при таянии снега не только максимально аккумулировать талые воды, но и обеспечивать их быстрое проникновение в нижние горизонты почвы.

Перечисленные изучаемые почвообрабатывающие орудия по отношению друг к другу частично улучшили ситуацию с аккумуляцией талых вод весной, но в целом проблема стока осталась нерешенной. Поэтому в условиях недостаточного увлажнения в настоящее время большие потери урожая по-прежнему наблюдаются от неправильного использования накопленной за зиму влаги, и этот факт следует расценивать как один из опасных видов бесхозяйственности, ведущей к разрушению почвы, снижению гумуса в ней и поступлению в реки и водоемы вместе с талой водой гербицидов и пестицидов, применяемых на полях.

Учитывая сложившуюся ситуацию были развернуты исследования по совершенствованию основной обработки почвы и почвообрабатывающего орудия. Изучение различных способов обработки почвы проводились по общепринятой методике полевого опыта на различных почвах.

Вначале решили выяснить причины, вызывающие весенний сток талых вод с полей. Исследования показали, что в результате многолетнего использования тяжелой техники (К-701, комбайнов и др.), а также вследствие ежегодной обработки почвы орудиями типа плоскореза и плуга, проводимой на одну и ту же глубину, создается уплотненный подпахотный слабоводопроницаемой горизонт (табл. 1).

Таблица 1: Влияние приема основной обработки на плотность различных слоев почвы, г/см3 (в момент сева яровой пшеницы, Аркалыкская опытная станция.

Приемы основной обработки почвы Слой почвы, см
0…10 10…15 15…20 20…25 25…30 30…35 35…40
Без обработки 1,05 1,18 1,23 1,29 1,39 1,31 1,32
Мелкая культивация на глубину 12…14 см 1,00 1,03 1,18 1,27 1,37 1,30 1,31
Глубокое рыхление на глубину 25…27 см 1,01 1,03 1,08 1,14 1,36 1,29 1,30
Целина 1,10 1,15 1,18 1,22 1,25 1,26 1,28

Таким образом, основная причина проявления стока талых вод в засушливых условиях – плохая водопроницаемость почвы, которая обусловлена прогрессирующим снижением гумуса в почвах, их тяжелым механическим составом, многократным проходом по полям тяжелой техники и созданием в процессе работы почвообрабатывающих орудий выровненной уплотненной подпочвенной прослойки.

Зная причину весеннего стока талых вод в засушливых условиях, был разработан принципиально новый способ обработки почвы – щелевое рыхление. Данный прием обработки в совокупности с применением приемов по снегозадержанию позволяет накопить зимой на полях мощный слой снега, а весной максимально аккумулировать талые воды в нижние горизонты почвы.

Прием щелевого рыхления почвы принципиально отличается от традиционных способов осенней обработки. Суть щелевого рыхления состоит в том, что почва обрабатывается рабочими стойками (без лап), которые располагаются друг от друга на расстоянии 0,5 метра в шахматном порядке, за счет чего обеспечивается рыхление межщелевого пространства путем горизонтальных изломов и сдвигов почвы в вертикальном и горизонтальном направлениях.

В отличие от плуга, плоскореза и чизеля, при работе которых образуется плотная, выровненная «плужная подошва», при щелевом рыхлении поверхность ниже обрабатываемого слоя имеет гребневидный профиль, напоминающий поверхность шифера. При таком состоянии «ложа» сток талых вод сводится к минимуму.

После работы традиционными почвообрабатывающими орудиями (плуг, чизель, плоскорез) обработанный слой почвы в засушливые годы состоит в основном из глыб, которые вперемешку с распыленными частицами почвы лежат на выровненном и искусственно переуплотненном ложе и представляют собой плохо проницаемую для влаги массу.

При работе же щелевого рыхлителя обработанный слой почвы из-за невыровненного, гребневидного ложа находится во вспученном состоянии с максимальным сохранением стерни. В результате на такой поверхности поля зимой хорошо накапливается снег и создаются условия для снегозадержания, а весной при таянии снега обеспечивается быстрое проникновение талых вод в нижние горизонты, что приводит и к заметному повышению весенних влагозапасов (табл. 2).

Таблица 2: Влияние осенней обработки на влагозапасы в метровом слое почвы.

Приемы обработки Продуктивная влага, мм Усвоение почвой
в предзимье в снеге после снеготаяния мм %
Без обработки 22 120 71 49 41
Плоскорезная на 12…14 см 21 117 94 74 63
Плоскорезная на 25…27 см 18 119 107 89 74
Щелевание через 1 м на глубину 30 см 24 124 89 65 53
Щелевое рыхление через 0,5 м на глубину 30 см 19 124 120 100 81
             

Приемы обработки влияют не только на запас продуктивной влаги, но и на ее распределение в метровом слое почвы. Если после снеготаяния по плоскорезной обработке почвы продуктивная влага сосредоточена в основном в верхнем слое, то по щелевому рыхлению она проникла в более глубокие горизонты (табл. 3).

Таблица 3: Распределение продуктивной влаги в почве после снеготаяния в зависимости от приема осенней обработки, мм

Приемы обработки Слой почвы, см
0…20 20…30 30…40 50…100
Без обработки 42,3 16,7 4,3 7,6
Мелкая культивация на 12…14 см 57,8 20,6 6,8 8,2
Глубокое плоскорезное рыхление на 25…27 см 51,2 38,8 10,4 6,8
Щелевание через 1 м на глубину 30 см 46,7 24,3 9,1 8,8
Щелевое рыхление через 50 см на глубину 30 см 42,1 35,6 32,4 9,5

Основная причина неодинаковой аккумуляции талых вод весной – различная уплотненность пахотных и подпахотных горизонтов (табл. 4).

Таблица 4: Влияние приема основной обработки на плотность почвы в момент сева яровой пшеницы, г/см3

Прием обработки Слой почвы, см
0…10 10…15 20…25 25…30 30…35 35…40
Без обработки 1,08 1,22 1,29 1,32 1,30 1,25
Мелкая культивация на 12…14 см 0,94 0,98 1,24 1,30 1,28 1,16
Глубокое плоскорезное рыхление на 25…27 см 0,95 0,99 1,13 1,31 1,28 1,13
Щелевание через 1 м на 30 см 1,02 1,10 1,20 1,31 1,30 1,19
Щелевое рыхление через 50 см на 30 см 0,95 1,00 1,15 1,23 1,29 1,13

Лучшее качество обработки почвы и больший запас продуктивной влаги при щелевом рыхлении обеспечили максимальный урожай яровой пшеницы. В среднем за 5 лет прибавка урожая зерна яровой пшеницы при щелевом способе (в сравнении с плоскорезным) на опытных полях составила 1,6–1,9 ц/га.

Почвообрабатывающее орудие, с помощью которого осуществляется предлагаемый способ обработки почвы, получило название щелевой рыхлитель – ЩР-4,5. Достоинство нового способа еще заключалось и в том, что производство щелевого рыхлителя менее металлоемко и стоило дешевле.

В итоге применение щелевого рыхлителя в условиях производства позволяло повысить чистый доход с гектара на 15–20 тыс. рублей.

С развалом Союза ПО «Целиноградсельмаш» выпуск почвообрабатывающей техники сократило, а затем совсем свернуло. Производить щелевой рыхлитель ЩР-4,5 перестали, а проблемы, связанные с весенним стоком талых вод, остались и дают о себе знать по настоящее время.

Щелевое рыхление как прием основной обработки почвы является наиболее эффективным не только в плане рационального использования выпадающих в осенне-зимний период осадков, что существенно снижает отрицательное воздействие засухи на посевы сельскохозяйственных культур, но и в борьбе с дефляцией почв.

Н. И. БУЯНКИН,  доктор с.-х. наук. ГНУ «Калининградский НИИСХ  Россельхозакадемии» Журнал «Аграрный сектор».