Дослідження впливу способів обробітку ґрунту на стан чорноземів типових - Курсовая работа

Аналіз наукової літератури показує, що структурний стан ґрунтів в основному залежить від виду, кількості та якості добрив, їх дози, періодичності та тривалості внесення, системи сівозмін, а також навантаження, якого зазнає він від механічного обробітку. Тому розробка і наукове обґрунтування системи основного обробітку на чорноземах типових, що забезпечує раціональне використання ріллі є актуальною проблемою. Храмцов (2009) та ін.) Прийшли до думки, що вдосконалення обробки ґрунту в напрямку мінімалізації може бути ефективним при диференційованому підході до вибору системи обробки.Разом з тим, деякі фахівці використовують параметри макроструктури ґрунтів як визначальні показники диференціації фізичного стану цілинних ґрунтів і ґрунтів після антропогенного навантаження. Так, дані сухого просіювання показують, що при всіх типах обробітку в ґрунті переважають структурні агрегати > 5 мм і, відповідно , найменше міститься структурних агрегатів менше 1 мм. У той же час, в орному шарі ґрунту (0 - 20 см) з оранкою кількість структурних агрегатів розміром 1 - 3 мм становить на 1,8% вище у порівнянні с підорним шаром ґрунту. Сухе просіювання показало, що кількість структурних агрегатів розміром більше 5 мм на варіанті при диференційованому(ДМТ-4) обробітку у товщі ґрунту 0 - 20 см становить 53,4%, з глибиною (20 - 40 см) їх вміст зменшується на 3,4%. У той же час, в орному шарі ґрунту кількість структурних окремостей розміром 1 - 3 мм становить 19,8%, в підорному шарі ґрунту відсоток зростає до 23%.Проведені дослідження в цілому показали, що структурний стан чорнозему типового в цілому залежить від використовуваних систем землеробства. Так, дані сухого просіювання показують, що при всіх системах землеробства в ґрунті переважають структурні агрегати > 5 мм і, відповідно, найменше міститься структурних агрегатів менше 1 мм. Аналіз показав, що на варіанті органічної системи землеробства (контроль і органічна з інокулянтами) в цілому міститься найбільша кількість агрономічно цінних агрегатів і тим самим зменшенням відсотку водотривких агрегатів розміром <1 мм у зіставлені з інтенсивною системою землеробства (з добривами і без добрив).

Вплив способів обробітку ґрунту на структурно-агрегатний склад чорноземів типових.

На сьогодні поняття «структура ґрунту» трактується , в першу чергу, як конкретний фізичний стан ґрунту, певної форми, розміру, а також розміщення елементарних ґрунтових частин, яке визначається кількісним співвідношенням і взаємозвязком між ними, будучи основою формування похідних агрегатів. Тому структура ґрунту і є головним визначальним показником її фізичного стану. При цьому структура ґрунту являє собою розподіл ґрунтових фазових компонентів , які і визначають будову парового простору ґрунту. Таким чином, можна стверджувати, що дослідження структурно - агрегатного складу і до сьогодні не втрачає своєї актуальності, так як давно відомий величезний вплив структури ґрунту на водно-повітряний, тепловий, і поживний режим. У той же час , структурний ґрунт є основою для забезпечення гармонійного звязку між ними. Оскільки, тільки структурний ґрунт, зберігаючи вологу усередині агрегатів, здатний підтримати біологічну діяльність, забезпечити обмінні процеси і кращі умови живлення рослин. При цьому структурний ґрунт легше піддається обробці, дозволяючи формувати параметри будови, необхідні для рослин. Структурний ґрунт забезпечує так само безперешкодне освоєння ґрунтового простору і проникнення коренів рослин вглиб ґрунту, де майже завжди в наявності волога. Тобто, тільки добре структурний ґрунт може максимально реалізувати можливості адаптації сільськогосподарських культур до несприятливих умов навколишнього середовища. Посилаючись на перераховані характеристики можна зробити найважливіший висновок, що структура відіграє найважливішу роль в родючості ґрунту.

Аналіз наукової літератури показав, що в процесі обробки відбувається руйнування структури ґрунту, що тягне за собою деградацію його агрофізичних властивостей. Погіршення структурного стану чорноземів , тобто розпилення структури, утворення глибистої в результаті тривалого сільськогосподарського використання, плужної підошви і деградації всього комплексу агрофізичних показників, та зменшення стійкості до ерозії, зазначалося ще багатьма вченими. Відзначалось, що в нетривало розораних цілинних чорноземах переважають зернисті агрономічно цінні агрегати. Але при тривалій обробці цих ґрунтів, структурні грудочки в орному шарі руйнуються, у звязку з чим, погіршується водний і повітряний режими . В той же час, стійкість ґрунтів до деградації визначається як протидія ґрунтів процесів руйнування їх структури, тобто здатність зберігати в оптимальному стані свою будову і щільність. Разом з тим, деякі фахівці використовують параметри макроструктури ґрунтів як визначальні показники диференціації фізичного стану цілинних ґрунтів і ґрунтів після антропогенного навантаження.

Проведені дослідження в цілому показали, що структурний стан чорнозему типового в цілому залежить від використовуваних систем основного обробітку ґрунту. Так, дані сухого просіювання показують, що при всіх типах обробітку в ґрунті переважають структурні агрегати > 5 мм і, відповідно , найменше міститься структурних агрегатів менше 1 мм. Така тенденція зберігається по всіх трьох фазах розвитку сої (3-5листочків, фаза бутонізації, перед збиранням врожаю). Що не можна сказати, про агрономічно цінні агрегати розміром 1 - 3 мм , в яких при різних системах землеробства відбуваються деякі варіації у всіх трьох періодах.

Отже, у 3-5 листочків в (0 - 20 см) шарі ґрунту з оранкою уміст агрономічно цінних агрегатів 1 - 3 мм складає 28,6%. З глибиною їх вміст зростає на 4,9%. Варто відмітити, що в орному шарі ґрунту кількість структурних агрегатів розміром менше 1 мм становить 19,7%. З глибиною їх вміст варіює, так у досліджуваній товщі 20 - 40 см з оранкою міститься структурних окремостей на порядок менше. Слід відзначити, що кількість структурних агрегатів фракції розміром більше 5 мм, в орному шарі ґрунту становить 51,8%, з відривом на 1,6% більше в досліджуваній товщі 20 - 40 см.

У той же час, в орному шарі ґрунту (0 - 20 см) з оранкою кількість структурних агрегатів розміром 1 - 3 мм становить на 1,8% вище у порівнянні с підорним шаром ґрунту. При цьому, майже аналогічна ситуація вимальовується із фракцією менше 1 мм. Але слід зазначити, що кількість структурних агрегатів більше 5 мм у верхньому шарі ґрунту становить 52,2. З глибиною (20 - 40 см) їх уміст зменшується на 2,7%.

Проведені дослідження показують, що у досліджуваній товщі 0 - 20 см при безполицевому обробітку кількість агрономічно цінних агрегатів розміром 1 - 3 мм практично однакова у порівняні з більш глибоким шаром ґрунту (20 - 40 см). Слід звернути увагу, що з глибиною уміст структурних окремостей розміром менше 1 мм майже не варіюється . Аналогічна картина вимальовується із більш крупною фракцією розміром більше 5 мм.

Рис. 4.1. Кількість структурних агрегатів в шарі ґрунту 0 - 20 см чорнозему типового

Варто відмітити, що при безполицевому обробітку в орному шарі ґрунту (0 - 20 см) кількість структурних агрегатів 1 - 3 мм становить 25,4%. Але, з глибиною (рис. 4.2) їх уміст зростає на 3,2%.

Рис. 4.2. Кількість структурних агрегатів в шарі ґрунту 20 - 40 см чорнозему типового

У той же час, з діаграми витікає (рис.4.1.), що уміст структурних агрегатів розміром менше 1 мм у товщі ґрунту (0 - 20 см) не значно вищий у зіставленні з підорним шаром ґрунту. Необхідно зазначити, що на варіанті при безполицевому обробітку у дослідженому шарі ґрунту 0 - 20 см вміст структурних окремостей розміром більше 5 мм складає 54,2%, у шарі ґрунту 20 - 40 см їх кількість зменшується на 2,3%.

Таким чином , у період до посіву в досліджуваних шарах ґрунту при та при оранці на 25-27 см (контроль) та при безполицевому обробітку спостерігався практично однаковий вміст агрономічно цінних агрегатів розміром 1-3 мм. З глибиною їх кількість дещо варіюється. Отже, застосування інокулянтів при оранці на 25-27 см (контроль) і мінеральних добрив при безполицевому обробітку не робить впливу на структурний стан чорнозему типового в передпосівний період. Порівняння ж систем землеробства показує при на 25-27 см (контроль) кількість агрономічно цінних агрегатів на порядок вище, ніж при безполицевому обробітку. Але слід звернути увагу на те, що кількість структурних агрегатів розміром менше 1 мм в досліджуваних шарах ґрунту відзначалась варіабельність у всіх трьох варіантах. Варто також в свою чергу підкреслити той факт, що варіабельність фракції більше 5 мм не спостерігається.

Хотілося б особливо зупинитися на структурному стані чорнозему в фазу бутонізації, так як в цей період йде основна підготовка до формування майбутнього врожаю. У цю фазу розвитку рослин у ґрунті найбільш інтенсивно відбуваються фізіологічні та біологічні процеси, що в кінцевому рахунку позначається на всьому ґрунтовому тілі. Структурний стан ґрунту теж зазнає певних змін.

Сухе просіювання показало, що кількість структурних агрегатів розміром більше 5 мм на варіанті при диференційованому(ДМТ-4) обробітку у товщі ґрунту 0 - 20 см становить 53,4%, з глибиною (20 - 40 см) їх вміст зменшується на 3,4%. У той же час, в орному шарі ґрунту кількість структурних окремостей розміром 1 - 3 мм становить 19,8%, в підорному шарі ґрунту відсоток зростає до 23%. З діаграми витікає, що у товщі ґрунту 0 - 20 см міститься структурних окремостей 24,7%. З глибиною ( 20 - 40 см) містить найбільша кількість структурних агрегатів < 1 мм порівнюючи з усіма досліджуваними варіантами і становить 27,1%.

Рис. 4.3. Кількість структурних агрегатів в шарі ґрунту 0 - 20 см чорнозему типового

При цьому у шарі 0 - 20 см агрегати розміром > 5 мм на варіанті при оранці 51,9%. В підорному шарі (20 - 40 см) їх кількість незначно зменшується (1,1%). Але слід зазначити, що кількість структурних агрегатів 1 -3 мм у верхньому шарі ґрунту становить 22,0%. З глибиною (20 - 40 см) їх уміст зменшується на 1,4% (рис. 4.4). У той же час, майже аналогічна ситуація вимальовується із фракцією менше 1 мм.

Рис. 4.4. Кількість структурних агрегатів в шарі ґрунту 20 - 40 см чорнозему типового

Варто відмітити, що при оранці на 25-27 см в орному шарі ґрунту (0 - 20 см) кількість структурних агрегатів більше 5 мм становить 54,3%. Але, з глибиною їх уміст зменшується на 1,8%. У той же час, з діаграми витікає, що уміст структурних агрегатів розміром менше 1 - 3 мм у товщі ґрунту (0 - 20 см) на 2,8% менше у зіставленні з підорним шаром ґрунту. Слід зазначити, що на варіанті при оранці на 25-27 см у дослідженому шарі ґрунту 0 - 20 см вміст структурних окремостей розміром менше 1 мм складає 22,4%, у шарі ґрунту 20 - 40 см їх кількість не значно зменшується на 1,0%.

Так, в цю фазу зменшився вміст структурних агрегатів розміром 1-3 мм в ґрунті при всіх способах обробітку. Виключення представляє оранка , де їх кількість дещо вище в порівнянні з диференційованим обробітком. Отже , було зафіксовано найменшу кількість структурних агрегатів < 1 мм в умовах диференційованого (ДМТ-4) обробітку на відміну від оранки. Тим самим, заслуговує на увагу, те що особливої різниці у вмісті дрібних фракцій між диференційованим обробітком та безполицевим не зафіксовано ; аналогічна ситуація відбувалася при оранці.

Однак, в період перед збиранням врожаю вміст агрономічно цінних агрегатів зросла по всіх досліджуваних варіантів. Причина цього, на нашу думку, вплив культури суцільного посіву : розгалужена мочковата коренева система проса володіє скріплюючей дією завдяки густій мережі дрібних корінців, які оструктурюють ґрунт у зоні ризосфери за рахунок ворсинок детриту і молодого активного гумусу, що утворюються після розкладання коренів.

Треба звернути увагу на те, що наприкінці вегетації ми не відстежили особливої диференціації в кількості структурних агрегатів менше 1 мм в умовах всіх досліджуваних способах обробітку.

Отже, виходячи з діаграми в (0 - 20 см) шарі ґрунту з диференційованим способом обробітку уміст агрономічно цінних агрегатів 1 - 3 мм складає 27,4% (рис.4.5). З глибиною їх вміст зростає на 4,9%.

Рис. 4.5. Кількість структурних агрегатів в шарі ґрунту 0 - 40 см чорнозему типового

Варто відмітити, що в орному шарі ґрунту кількість структурних агрегатів розміром менше 1 мм становить 22,4%. З глибиною їх вміст практично не варіює, так у досліджуваній товщі 20 - 40 см (рис. 4.6.) з диференційованим обробітком складає 21,7%. Слід відзначити, що кількість структурних агрегатів фракції розміром більше 5 мм, в орному шарі ґрунту становить 50,2%, з відривом на 4,1% менше в досліджуваній товщі 20 - 40 см.

Рис. 4.6. Кількість структурних агрегатів в шарі ґрунту 20 - 40 см чорнозему типового

Варто відмітити, що при оранці в орному шарі ґрунту (0 - 20 см) кількість структурних агрегатів 1 - 3 мм становить 24,5%. Але, з глибиною їх уміст зростає на 3,1%. У той же час, з діаграми витікає, що уміст структурних агрегатів розміром менше 1 мм у товщі ґрунту (0 - 20 см) не значно вищий у зіставленні з підорним шаром ґрунту. На варіанті при диференційованому обробітку у дослідженому шарі ґрунту 0 - 20 см вміст структурних окремостей розміром більше 5 мм складає 53,8%, у шарі ґрунту 20 - 40 см їх кількість зменшується на 2,2%.

В той же час, ступінь оструктурення ґрунту виражається у вигляді коефіцієнта структурності ґрунту (К). Результати розрахунку даного коефіцієнта показали, що він, з деякими варіаціями , має приблизно однакові значення. Так, в фазу 3-5 листочків в шарі ґрунту 0-20 см при оранці коефіцієнт структурності становить 4,1, що майже в два рази нижче його значень в ґрунті при безполицевому обробітку. Однак , вже в середині і в кінці вегетації значення їх вирівнюються. Аналогічна ситуація спостерігається і по решті варіантів . Майже ідентична тенденція зберігається і в більш глибоких шарах ґрунту.

Таким чином, проведені дослідження є свідченням того, що структурний стан чорнозему типового в динаміці зазнає різних варіацій, а також багато в чому залежить від використовуваних способів обробітку.

Вплив способів обробітку ґрунту на вміст водостійких агрегатів чорноземів типових.

Відомо, що самоорганізуючий стан ґрунту найкраще проявляється під цілиною і перелогом, структурні агрегати набувають зернистого характеру, а великі грудки мають грудкувато-розсипчасту будову. Тривале розорювання ґрунту призводить до формування брилувато-грудкуватої та грудкувато-пилуватої структури ґрунту, отже до її погіршення та втрати агрономічної цінності за рахунок утворення брил, також відбувається зниження вмісту водотривких агрегатів. Ці зміни відбуваються, в основному, в орному шарі ґрунту. ґрунтовий пласт розпушування температурний

Академік О.Н. Соколовський (1919) підкреслював необхідність знання факторів, що сприяють утворенню та збереженню агрономічно цінної зернистої структури. Він вказував, що основними факторами структури є цементуючі речовини ґрунту, ґрунтові колоїди - гумус та глина. Але їх звязуюча здатність проявляється лише в тому випадку, якщо вони в достатній мірі насичені іоном кальцію. Заміщення іону Са2 на Na , К , Н , NH4 веде не тільки до пептизації ґрунтових колоїдів (цементуючих речовин), але і до переміщення їх в більш глибокі шари ґрунту та формування ущільнених горизонтів.

У той же час не досить лише наявності структури, а необхідно, щоб структурні агрегати не руйнувались під дією води, що відбувається при змочувані та промиванні атмосферними опадами, які містять в собі СО2, в результаті чого кальцій вилуговується з ґрунту. У цьому випадку в якості структуроутворюючого факторі виступає гумус, який під впливом періодичного висушування та віку частково втрачає здатність пептизуватись, навіть після видалення коагулятора - Са2 . Руйнування структури можливе тільки після руйнування гумусу внаслідок дії мікроорганізмів або хімічних реагентів.

За К.К. Гедройцем (1975), механізм утворення водотривкої структури в тучних чорноземах такий: ґрунти ці багаті гумусом, отже, і органічними колоїдними речовинами; кількість мінеральних колоїдних часточок буде залежати від ступеня глинистості материнської породи. Вбирний ґрунтовий комплекс насичений кальцієм і частково магнієм; навколо колоїдних часточок вбирного комплексу ґрунтова волога завжди багата сильним коагулятором - гідроксидом кальцію; тому такі ґрунти, незважаючи на багатство їх колоїдними фракціями, ніколи не мають вільних колоїдних часточок; часточки ці склеєні у мілкі агрегати, утворюючи мікроструктуру, яка не руйнується навіть при збовтуванні з водою. Внаслідок високої клеючої здатності, головним чином високодисперсної органічної частини вбирного комплексу, здатність ця зберігається і у тих первинних агрегатів, хоча і в меншій мірі, ніж у колоїдних часточок. Тому первинні агрегати дають у подальшому більш крупні структурні елементи, виконуючи, разом з тим, роль цементу для склеювання часточок більш крупних механічних фракцій; утворюються макроструктурні елементи, які, в той же час, не можуть досягати більш-менш крупних розмірів, оскільки клеюча здатність колоїдних часточок у тій чи іншій своїй частині витрачена вже на утворення первинних агрегатів. Але ця мілка структура (зерниста) має велику стійкість відносно розпиляючої дії води і подрібнюючої дії знарядь обробітку. Вчений Вершинін П.В. підкреслює, що не кожна органічна речовина, що входить до складу ґрунтового гумусу, може надавати ґрунтовим агрегатам водотривкості, а лише та, яка розчиняється в лугах і не розчиняється у кислотах, тобто гумінова кислота. Вчені зазначають важливу роль ґрунтових мікроорганізмів у створенні водотривкої структури. Мікроорганізми сприяють накопиченню у ґрунті міцелію грибів та клеючих речовин (бактеріальний слиз), які є обовязковою умовою формування структури. Але варто підкреслити, якщо орні ґрунти не поповнювати енергетичними і поживними речовинами, то присутня в них мікробіологічна діяльність буде відбуватися за рахунок руйнування органічних речовин самого ґрунту, що в кінцевому рахунку призведе до погіршення водотривкості структурних агрегатів.

Соколовський О.Н. (1956) висловлював, що глина і гумус повинні самі бути коагульовані кальцієм, для утворення структури. Він підтверджує тот факт, що гумус є фактором водостійкості структури. Отже стосовно вчення О.Н. Соколовського гумусові речовини звязуються з мінеральною частиною ґрунту двома шляхами: 1) через "місточки" з багатовалентних катіонів, і перш за все, кальцію; 2) внаслідок взаємної дегідратації (коагуляції) мінеральних і органічних колоїдів. Вивчаючи механіз утворення водотривкої ґрунтової структури, приходять висновку, що макроагрегати більшості досліджуваних ґрунтів утворюються за участю органічних речовин. При незначному вмісті органічних речовин (3 мм). Більша частина (понад 50%) макроагрегатів утворюється за участю вільних і рухомих форм органічних речовин. Менша (17-25%) і найбільш водотривка утворюється за участю міцнозвязаних з мінеральною частиною ґрунту органічних речовин. Основна маса мікроагрегатів (40-60%) утворюється за участю органічних речовин, що міцнозвязані з мінеральною частиною ґрунту.

Давно вченими висвітлено, що структурний ґрунт здатний у сотні і навіть тисячі разів ефективніше всмоктувати вологу порівняно з безструктурним, розпиленим. При цьому, в просторі пор агрегатів, буде збережена волога і стане доступною для численних мешканців у ґрунті. . Чим структурніше ґрунт, тим краще в ньому умови для забезпечення мешканців ґрунту вологою, біоремедіації, збереження біорізноманіття, зменшення надмірної мінералізації органічної речовини і особливо для секвестрації вуглецю.

Слід зазначити, що однією з основних причин погіршення водотривкості агрегатів є антропогене навантаження. В кінцевому результаті призводить до погіршення щільності, яка за даними В.В. Медведєва (2008) досягає 1,3 г/см і більше. Кількість агрономічно цінних водостійких агрегатів в типових і звичайних чорноземах знизилась на 20-28 %.

Нашими дослідженнями встановлено, що на варіанті диференційованого обробітку і оранки в цілому міститься найбільша кількість агрономічно цінних агрегатів і тим самим зменшенням відсотку водотривких агрегатів розміром < 1 мм у зіставлені з безполицевим обробітком. Слід підкреслити, що у фазу бутонізації та перед збиранням врожаю спостерігається збільшення мілких фракцій, що в свою чергу, вплинуло на вміст структурних агрегатів розміром 1 - 3 мм по всім досліджуваним варіантам.

Отже у період 3-5 ти листочків, аналіз показав, що вміст водотривких окремостей розміром 1 - 3 мм (агрономічно цінні) у шарі ґрунту 0 - 20 см становить 25,8%, у дослідженій товщі 20 - 40 см - 27,4%.

Кількість водотривких агрегатів розміром більше 3 мм на глибині 0 - 20 складає 25,6%, ідентичні значення вимальовуються і в підорному шарі (20 - 40см). Варто відмітити, що в орному шарі ґрунту кількість водотривких агрегатів розміром менше 1 - 0,25 мм становить 18,8%. З глибиною їх вміст варіює, так у досліджуваній товщі 20 - 40 см (рис.5.2)при диференційованому обробітку міститься водотривких окремостей на порядок менше. Слід відзначити, що кількість водотривких агрегатів найменшої фракції розміром менше 0,25 мм, в орному шарі ґрунту становить 29,6%, з відривом на 2,7% менше в досліджуваній товщі 20 - 40 см.

У той же час, в орному шарі ґрунту (0 - 20 см) при оранці кількість водотривких агрегатів розміром 1 - 3 мм становить на 1,4% вище у порівнянні с підорним шаром ґрунту. При цьому, майже аналогічна ситуація вимальовується із фракцією менше 1 - 0,25 мм. Але слід зазначити, що кількість водотривких агрегатів менше 0,25 мм у верхньому шарі ґрунту становить 29,1%. З глибиною (20 - 40 см) їх уміст збільшується на 2,1%. Дещо інша ситуація виникає з водотривкими окремостями більше 3 мм. Так, у шарі ґрунту (0 - 20 см) їх кількість становить 24,8%. З глибиною вміст водотривких агрегатів розміром більше 3 мм незначно збільшується і у шарі ґрунту 20 - 40 см складає 25,2%.

Варто відмітити, що при безполицевому обробітку в орному шарі ґрунту (0 - 20 см) кількість водотривких агрегатів більше 3 мм становить 19,1%. З глибиною їх уміст практично не змінюється. У той же час, з діаграми витікає, що уміст водотривких агрегатів розміром менше 1 - 3 мм у товщі ґрунту (0 - 20 см) на 1,1% менше у зіставленні з підорним шаром ґрунту. На варіанті чорнозему типового при безполицевому обробітку у дослідженому шарі ґрунту 0 - 20 см вміст водотривких окремостей розміром менше 1 - 0,25 мм зафіксовано 21,7%, у шарі ґрунту 20 - 40 см їх кількість незначно збільшується. Кількість водотривких агрегатів менше 0,25 мм в шарі ґрунту 0 - 20 см складає 37,1%, у дослідженій товщі 20 - 40 см зменшується вміст на 3,3%.

З цього впливає, що у фазу 3-5ти листочків в досліджуваних шарах ґрунту обох варіантів диференційованого (ДМТ-4) та оранці спостерігалася найбільша кількість агрономічно цінних агрегатів розміром 1-3 мм у зіставлені з безполицевим обробітком. Але слід звернути увагу на те, що при всіх способах обробітку в ґрунті переважають водотривкі агрегати менше 0,25 мм у всіх трьох варіантах.

Необхідно зазначити, що однією із важливих фаз розвитку сої виявляється фаза бутонізації. Так як, в цю фазу завершується формування усіх органів суцвіть, що в свою чергу, є запорукою майбутнього врожаю.

«Мокре» просіювання показало, що в обох варіантах диференційованого (ДМТ-4) і оранці не відзначаються певних варіацій та диференціації з глибиною всіх досліджуваних фракцій.

Треба зазначити, що при безполицевому обробітку в орному шарі ґрунту (0 - 20 см) кількість водотривких агрегатів більше 3 мм становить 54,3%.

Але, з глибиною їх уміст збільшується на півтора відсотка. У той же час, з діаграми витікає, що уміст водотривких агрегатів розміром менше 1 - 3 мм у товщі ґрунту (0 - 20 см) у зіставленні з підорним шаром ґрунту майже ідентичні значення.

Слід зазначити, що на варіанті при безполицевому обробітку у дослідженому шарі ґрунту 0 - 20 см вміст водотривких окремостей розміром 1 - 0,25 мм складає 23,0%, у шарі ґрунту 20 - 40 см їх кількість збільшується на 1,9% . Так, в дослідженій товщі 0 - 20 см чорнозему при безполицевому обробітку кількість водотривких окремостей розміром менше 0,25 мм (агрономічно цінні) становить 37,8%, у шарі ґрунту 20 - 40 см - 34,2%.

З вище описаного, витікає, що в фазу бутонізації було зафіксовано найменшу кількість найдрібнішої фракції менше 0,25 мм в умовах оранки на відміну від безполицевого обробітку. В свою чергу, треба відмітити, що особливої ??різниці у вмісті водотривких агрегатів розміром 1 - 3 мм (агрономічно цінні) між диференційованим обробітком та оранкою не зафіксовано ; аналогічна ситуація відбувалася і в безполицевому обробітку. Але, найбільша їх кількість виявлена на дослідженому варіанті при оранці. Причину цього ми вбачаємо, наявності аборигенного мікроценозу, який наявний при оранці.

В період перед збиранням врожаю у зі ставленні з фазою бутонізації не значно зменшується вміст водотривких агрегатів розміром 1 - 3 мм (агрономічно цінні) в усіх трьох досліджених варіантах, тим самим йде зростання кількості водотривких окремостей більше 3 мм.

Таким чином, аналіз показав, що в орному шарі (0 - 20 см) диференційованому обробітку кількість водотривких агрегатів розміром більше 5 мм становить 25,4%.

З глибиною (20 - 40 см) їх вміст не варіює. Слід звернути увагу, що аналогічна ситуація виникає з фракцією розміром 1 - 3 мм (агрономічно цінні). Дещо інша картина вимальовується із меншою фракцією розміром менше 1 - 0,25 мм. Так, в орному шарі ґрунту (0 - 20 см) їх вміст становить 22,1%. У більш глибоких шарах ґрунту (20 - 40 см) відсоток зменшується на 0,9%. При цьому, майже ідентична ситуація виникла і із дрібною фракцією розміром менше 0,25 мм.

У той же час, практично аналогічна картина вимальовується з перепорозділом водотривких агрегатів на варіанті оранки у порівнянні з диференційованим обробітком.

«Мокре» просіювання чорноземів типових показує, що при безполицевому обробітку в орному шарі ґрунту (0 - 20 см) кількість водотривких агрегатів більше 3 мм становить 19,1%. З глибиною їх уміст практично не змінюється. У той же час, з діаграми витікає, аналогічна ситуація, щодо вмісту водотривких агрегатів фракцій розміром 1 - 3 мм (агромічно цінні) та з дрібними фракціями.

Треба звернути увагу на те, що наприкінці вегетації ми не відстежили особливої диференціації в кількості водотривких агрегатів різних фракцій в умовах всіх досліджуваних способах обробітку.

Разом із тим, результати розрахунку коефіцієнта водотривкості чорноземів типових показали, що він має приблизно однакові значення в умовах всіх обробітків. Так, в період 3х-5ти литочків в шарі ґрунту 0-20 см при оранці коефіцієнт структурності становить 0,8, не значно нижче в ґрунті при безполицевому обробітку (0,7) . Однак , вже в середині і в кінці вегетації значення їх вирівнюються. Аналогічна ситуація спостерігається і по решті варіантів. Майже ідентична тенденція зберігається і в більш глибоких шарах ґрунту.

Вплив різних способів основного обробітку на щільність чорнозему типового.

Щільністю ґрунту називають масу одиниці її обсягу в природному складанні. Від неї залежить водно-повітряні, теплові та біологічні властивості. В даний час в сільському господарстві обробка розглядається насамперед з точки зору регулювання щільності ґрунту. Удосконалення прийомів обробітку неможливо без знань величин оптимальної і рівноважної щільності ґрунту. Занадто пухкий ґрунт або щільний ґрунт являється несприятливим для росту і розвитку культурних рослин, що призводить до того, що в щільному ґрунті спостерігається нестача кисню і надлишок вуглекислого газу, погіршення її водопроникності, водного режиму і великий опір зростанню коренів рослин . У пухкому ґрунті відбувається зменшення концентрації вологи і їжі, посилена витрата води на непродуктивне випаровування, пошкодження кореневої системи рослин через природний процес її ущільнення і осідання. З цих причин щільність ґрунту є однією з основ теорії й обробітку. Численними експериментальними роботами встановлено, що всі сільськогосподарські культури мають відмінності в параметрах оптимальної щільності, при якій створюються найкращі умови для зростання, розвитку та формування врожаю. На їхню думку існує рівноважна щільність, до якої ґрунт здатний ущільнюватися і оптимальна для життя і високої продуктивності рослин. Якщо їх значення близькі, переущільнення ґрунту не небезпечно для рослин. При тривалому застосуванні плоскорізного обробітку спостерігається помітне збільшення щільності складення ґрунту, особливо в шарах глибше 0-10 см.

При підвищенні або зниженні обємної маси (щільності ґрунту) на 0,1-0,2 г/см3 у порівнянні з оптимумом, урожай знижується, а при значному ущільненні різко падає. При підвищенні щільності вилуженого чорнозему на 0,1 г/см3 зниження врожаю зернових колосових культур становить 15%, а на 0,2 г/см3 - 50%. Зіставляючи середні показники щільності складення ґрунту за весь вегетаційний період для шару 0-30 см. Рябов зі співавторами констатують, що вона мало відрізняється за варіантами диференційованого і безполицевого обробітку.

Однак, в окремі фази розвитку рослин щільність ґрунту залежить від способу обробітку. Поверхневий обробіток знижує щільність верхнього 0-10 см шару, а відвальна оранка - нижньої частини орного шару.

Найбільша щільність складання орного шару ґрунту під соєю на чорноземі типовому малогумусного важкосуглинистому спостерігалася у варіантах з плоскорізним обробітком на глибину 10-11 см і дисковим обробітком на глибину 10-11 см (відповідно 1,26 і 1,29 г/см3 у фазі кущіння ячменю; 1,25 і 1,28 г/см3 перед його прибиранням, проти 1,19 і 1,15 г/см3 по оранці). Комбінований обробіток в сівозміні сприяв зменшенню щільності складення ґрунту в порівнянні з її величиною по постійним дрібним обробіткам (1,25 г/см3 проти 1,26 і 1,29 г/см3 перед збиранням.

Дослідження, проведені в польовій сівозміні з горохо-вівсяною сумішшю на сірих лісових ґрунтах також виявили тенденцію до збільшення щільності ґрунту при дрібних обробітках в шарах ґрунту 10-20 і 20-30 см.

За даними на чорноземі звичайному малогумусному важкосуглинковому на лесовидних суглинках в польовій сівозміні при тривалому плоскорізному обробітку відбувається розпушення поверхневого шару ґрунту (0-10 см) і деяке ущільнення нижніх шарів (0-30 см). Різниця складала 0,1 ± 0,05 г/см3 і була математично достовірною. При диференційованому обробітку вона була несуттєвою (0,05-0,06 г/см3). Показники щільності майже при різних системах обробітку ґрунту коливалися в межах оптимального стану. Таким чином, ґрунтозахисні технології при нетривалому застосуванні формують в шарі 10-30 см підвищені параметри щільності, що не виходять за рамки ймовірно оптимальних параметрів для більшості культур.

Однак, незрозуміло як поведе себе оброблюваний шар такого додавання при більш тривалій мінімалізаціі, наприклад, більш ніж 12 років. Виключати переущільнення, вважає він, неможна.

Зі структурою ґрунту тісно повязана щільність її складання. Визначення щільності ґрунту було проведено нами за фазами розвитку сої: до посіву, в фазу 3-5 листків, у фазу бутонізації (при утворенні кошику) і у фазу цвітіння.

В цілому необхідно відзначити, що протягом вегетації по всіх варіантах спостерігається певне ущільнення ґрунту. Розгляд даних визначення щільності ґрунту по шарах показує, що до посіву сої в шарі 0-10 см найвища щільність ґрунту відзначалася на варіантах оранки на 25-27 см в системі диференційованого обробітку (1,09 г/см3) і стільки ж в безполицевої різноглибинної чизельної. Слід зазначити, що практично не можна говорити про істотну різницю в щільності ґрунту між цими варіантами, оскільки вона знаходиться в межах НСР (HCP05 -0,02), а найнижча - в варіанті з оранкою (1,06 г/см3). З глибиною у всіх варіантах спостерігається певне ущільнення ґрунту. Так в шарі 10-20 см у варіантах безполицевого обробітку щільність ґрунту становить 1,18 г/см3. Глибше (шар 20-30 см), щільність ґрунту практично однакова по всіх досліджуваних варіантах.

Розгляд даних по щільності ґрунту по шарах показує, що для верхнього 20 см шару ґрунту до посіву сої найнижче значення щільності ґрунту було встановлено у варіанті з оранкою (1,09 г/см3). За решти варіантів для даного шару ґрунту, щільність ґрунту коливається від 1,13 г/см3 (диференційований) і 1,15 г/см3 (безполицевий обробіток) . У шарі ґрунту 20-40 см щільність ґрунту практично однакова по всім досліджуваним варіантам.

У фазу 3-5 листків для шару ґрунту 0-10 см найвища щільність ґрунту виявлена у варіанті з оранкою (1,18 г/см3), а найнижча - у варіантах безполицевої різноглибинної чизельної на 25-27см (1,14 г/см3) та диференційованого обробітку (1,14 г/см3). У шарі ґрунту 10-20 см найвища щільність ґрунту встановлена у варіанті безполицевої різноглибинної чизельної (1,16 г/см3), а найнижча - у варіанті з оранкою (1,12 г/см3). Майже не відрізняється за цим показником у шарі ґрунту 10-20 см варіант диференційованого обробітку (1,13 г/см3). У більш глибоких шарах ґрунту (20-30 см,30-40 см) у варіантах з оранкою та диференційованим обробітком спостерігається деяке збільшення щільності ґрунту (1,15-1,19 г/см3). Цього не можна сказати про варіанти безполицевого обробітку.

Аналіз даних щільності ґрунтів по шарах 0-20 см і 20-40 см показує, що у варіантах з оранкою та диференційованим (ДМТ-4) обробітком спостерігається певна диференціація між орним і підорним шарами. Так, у варіанті з оранкою у верхньому 0-20 см шарі щільність ґрунту становить 1,15 г/см3 , а в шарі 20-40 см - 1,18 г/см3 . У варіанті диференційованого (ДМТ-4) обробітку у прошарку 0-20 см - 1,14 г/см3 , а в шарі 20-40 см - 1,16 г/см3.

Визначення щільності ґрунту у фазу бутонізації показує, що для шару О-10 см між досліджуваними варіантами, практично не існують відмінностей. Можна лише відзначити, що при оранці на 0,01 г/см3 менше ніж при диференційованому (ДМТ-4) і чизельному. Так, у варіанті з оранкою спостерігається певне ущільнення ґрунту в шарі ґрунту 10-20 см і 20-30 см. Цього не можна сказати про варіанти безполицевого обробітку, де щільність ґрунту в шарі 10-20 см знаходиться майже в тих же межах, що й у верхньому 10 см шарі ґрунту. У нижніх шарах ґрунту (30-40 см) у варіантах з оранкою та диференційованим (ДМТ-4) обробітком, щільність ґрунту найвища і складає 1,21 г/см3, а у варіантах безполицевого обробітку 1,1 - 1,19 г/см3.

Розгляд даних визначення щільності ґрунту по шарах 0-20, 20-40 см показує, що також і в фазу 3-5 справжніх листків спостерігається певна диференціація щільності ґрунту у варіантах з оранкою та диференційованим (ДМТ-4) обробітком. Визначення густини ґрунту у фазу цвітіння сої показує, що ґрунт верхнього 10 см шару в варіантах з оранкою характеризується найменшою щільністю ґрунту (1,15 г/см3) і варіанти з диференційованим (ДМТ-4) (1,19 г/см3) - найвища. Аналогічне закінчення необхідно зробити і при аналізі даних визначення щільності ґрунту в більш глибоких шарах ґрунту.

Аналіз даних визначення щільності ґрунту по шарах 0-20 см і 20-40 см повторює залежність, встановлену в попередні фази росту сої. Так, у варіанті з оранкою зберігається диференціація за цим показником між зазначеними шарами, а по решті варіантів - вона практично відсутня.

Необхідно відзначити, що у варіанті безполицевої оранки для шару 0-20 см нами встановлено певне збільшення щільності ґрунту до фази бутонізації сої (1,09-1,19 г/см3), а потім тенденція до її зменшення у фазі цвітіння (1,17 г/см3).

За варіантами безполицевого обробітку цього сказати не можна, тут йде поступове збільшення щільності ґрунту за фазами розвитку сої: 1,14; 1,15; 1,17; 1,18 г/см3-для чизельного, 1,13; 1,14; 1,18; 1,18 г/см3 -для комбінованого.

Таким чином, проведені дослідження показують, що безполицевий обробіток не викликає істотного ущільнення як орного, так і підорного шару ґрунту. Відзначена нами різниця у значенні щільності ґрунту по досліджуваним варіантам може лише говорити про певну тенденцію до збільшення щільності ґрунту при безполицевому обробітку. В цілому щільність ґрунту по всіх досліджуваних варіантів знаходиться в межах оптимального значення для вирощування сої.1. Проведені дослідження в цілому показали, що структурний стан чорнозему типового в цілому залежить від використовуваних систем землеробства. Так, дані сухого просіювання показують, що при всіх системах землеробства в ґрунті переважають структурні агрегати > 5 мм і, відповідно, найменше міститься структурних агрегатів менше 1 мм. Така тенденція зберігається по всіх трьох фазах розвитку проса (до посіву, фаза викидання волоті, після збирання врожаю). Що не можна сказати, про агрономічно цінні агрегати розміром 1 - 3 мм, в яких при різних системах землеробства відбуваються деякі варіації у всіх трьох періодах.

2. Аналіз показав, що на варіанті органічної системи землеробства (контроль і органічна з інокулянтами) в цілому міститься найбільша кількість агрономічно цінних агрегатів і тим самим зменшенням відсотку водотривких агрегатів розміром < 1 мм у зіставлені з інтенсивною системою землеробства (з добривами і без добрив). Слід підкреслити, що у фазу викидання волоті та після збиральний період спостерігається збільшення мілких фракцій, що в свою чергу, вплинуло на вміст структурних агрегатів розміром 1 - 3 мм по всім досліджуваним варіантам.

3. Проведені дослідження є свідченням того, що структурний стан чорнозему типового в динаміці зазнає різних варіацій, а також багато в чому залежить від використовуваної системи землеробства і разом із тим впливають на вміст водостійких агрегатів.

Отже, аналітичний огляд літературних джерел відображає, що використання органічної, сидеральної системи удобрення та багаторічних трав у системі біологічного землеробства є ефективним заходом стабілізації і підвищення родючості ґрунту та продуктивності як окремих культур, так і сівозмін у цілому.

Разом, із тим у літературі наводиться досить суперечливі дані щодо впливу різних обробітків на фізичний стан ґрунту. Ряд авторів посилається на погіршення фізичних властивостей ґрунту за безполицевих обробітків, а в роботах інших відзначається позитивний вплив обробітку без перевертання пласта.

Таким чином, вплив систем удобрення і способів основного обробітку на рівень родючості ґрунту та продуктивності сільськогосподарських рослин є актуальним предметом досліджень, але потребує додаткового вивчення результативності у конкретних ґрунтово-кліматичних і господарських умовах.

1. Третяк A.M., Бабміндра Д.І. Земельні ресурси України та ї використання/ A.M. Третяк, Д.І. Бабміндра - К.: ТО В «ЦЗРУ», 2003. - 143с.

2. Медведев В.В. Плотность сложения почв/ В.В. Медведев, Т.Е. Ландина, Т.Н. Лактионова -Харьков, 2004. -240с.

3. Макаров И.П. Совершенствовать научные основы обработки почвы / И.П. Макаров// Земледелие, 1983. N 1.

4. Костычев П.А. К вопросу об обработке черноземных почв / П.А. Костычев // Сельское хозяйство и лесоводство. СПБ, 1891.

5. Вильямс В.Р. Прочность и связность структуры почв / В.Р. Вильямс // Почвоведение. 1935, N 5,6.

6. Стебут И.А. Обработка почвы/ И.А. Стебут - М., 1871.

7. Овсинский И.Е. Новая система земледелия / И.Е. Овсинский. - К: Урожай. 1989.

8. Новиков Ю.Ф., Истрати А.К. Эволюция техники земледелия и проблема эрозии // Ю.Ф. Новиков, А.К. Истрати. - Кишинев: Штиица, 1983. - 210с.

9. Фолкер Э. Безумие пахаря / Э. Фолкер. - М.: Сельхозгиз, 1959. - 227с.

10. Мальцев Т.С. Система безотвального земледелия. / Т.С. Мальцев// - М.: ВО Агропромиздат. - 1988. - 129с.

11. Францесон В.А. Избранные труды (Черноземные почвы СССР). М.: Сельхозиздат, 1963. - 378с.

Размещено на .ru