Як впливає основний обробіток ґрунту на щільність та пористість чорноземів Степу

Як впливає основний обробіток ґрунту на щільність та пористість чорноземів Степу

/ Агрономія Сьогодні / Середа, 23 травня 2018 14:53

Кожна сільськогосподарська культура за своїми біологічними особливостями по-різному реагує на ущільнення ґрунту. Під оптимальною щільністю розуміють таку її величину, при якій забезпечується найбільш продуктивний розвиток вирощуваної культури.

Так, за даними Інституту ґрунтознавства та агрохімії імені О. Н. Соколовського, оптимальною щільністю ґрунту для пшениці озимої є 1,10–1,35, ячменю ярого — 1,05–1,35, кукурудзи — 1,05–1,30, соняшнику — 1,00–1,35 г/ см³, а в цілому по культурах оптимальні параметри становлять 1,00–1,45 г/см³. А на думку І. Б. Ревута, А. С. Кушнарева, діапазон оптимальної щільності для більшості сільськогосподарських культур становить 1,10–1,25 г/см³.

Зменшення або (особливо) збільшення щільності ґрунту порівняно з оптимальною на 0,1–0,3 г/см³ призводить до зниження урожаю сільськогосподарських культур на 20–40%. Особливо негативно реагують на ущільнення цукрові буряки, картопля, дещо менше просапні культури (кукурудза).

Зменшення вмісту гумусу в ґрунті сприяє пропорційному збільшенню його щільності, тобто це взаємопов’язані процеси. Урівноважити щільність ґрунту можна за допомогою органічних та мінеральних добрив, а також залишенням рослинних решток попередника, тобто заходів, які підвищують родючість. Вони дають змогу підвищувати оптимальний рівень щільності на 0,1–0,2 г/см³ і більше.

Щільність складення ґрунту також значно залежить від його вологості і, навпаки, зволоження орного шару суттєво залежить від його щільності. У результаті висушування зволоженого ґрунту до найменшої вологоємності відбувається його ущільнення. Щільність ґрунту зростає тільки до 70% НВ, а потім починається зворотній процес.

В Інституті сільського господарства степової зони (нині Інститут зернових культур) проводили дослідження з вивчення впливу способів обробітку ґрунту (полицева оранка, дискування, чизелювання, плоскорізне рихлення) на показники його щільності. Дослідженнями доведено, що показники щільності передусім залежали від способів основного обробітку ґрунту під культури та в парах, а також кількості і якості загортання залишених на поверхні рослинних решток попередника.

Зокрема, щільність будови ґрунту у паровому полі різнилася залежно від виду пару, строків визначення, агротехнічних заходів. Після основного обробітку восени грунт мав мінімальну щільність. Попри досить тривалий період від проведення основного обробітку восени до початку весняно-польових робіт, впродовж якого ґрунт само­ущільнюється, різниця в показниках щільності орного шару по варіантах досліду була досить помітною. Найменшою вона виявилась за полицевого обробітку — 1,15–1,16 г/см³, дещо більшою за чизелювання — 1,19–1,22 г/см³, що можна пояснити наявністю на цьому агрофоні нерозпушених гребнів. На ділянках раннього пару, де визначення показників навесні проводилось до обробітку ґрунту, щільність його досягала 1,23–1,26 г/см³. З глибиною ущільнення орного шару збільшувалося, особливо на варіантах раннього пару та дискового мульчувального обробітку. Для мілких обробітків характерне ущільнення прошарку в нижній частині орного шару (20–30 см) в середньому до 1,29–1,31 г/см³.

Відомо, що рослини пшениці озимої негативно реагують як на дуже щільну, так і надмірно пухку будову ґрунту. Тому для реалізації своїх потенційних можливостей вони потребують оптимальних показників, які для чорнозему звичайного становлять 1,00–1,15 г/см³ в шарі 0–10 і 1,15–1,30 г/см³, в шарі 10–30 см. З погляду на ці вимоги щільність ґрунту перед сівбою озимини по пару в більшості випадків знаходились у межах оптимуму і становила 1,18–1,24 г/см³ в орному шарі (0–30 см).

Приблизно ж така тенденція була отримана і в другому стаціонарному досліді впродовж 2010–2015 років у пару після кукурудзи. Тут ґрунт після основного обробітку восени мав мінімальну щільність, а впродовж осінньо-зимового періоду самоущільнювався і на початку весняно-польових робіт набував рівноважного стану.

На відміну від пару після соняшнику та ячменю тут відмічені нижчі показники щільності на початку — 1,09–1,22 г/см³ та в кінці парування — 1,01–1,20 г/см³, що можна пояснити міжрядними обробітками кукурудзи на початку вегетації та розущільненням у результаті цього верхніх шарів, а також більшою кількістю рослинних решток та вищими вихідними запасами вологи на початку парування.

На початку весняно-польових робіт, протягом років досліджень, незалежно від системи обробітку ґрунту, складалися сприятливі умови щільності для всіх досліджуваних польових культур, які перебували в межах 1,09–1,32 г/см³ в орному шарі (0–30 см). За мілкого мульчувального обробітку внаслідок зменшення глибини рихлення до 12–14, 14–16 см відмічено деяке ущільнення шару 0–30 см на 0,02–0,14 г/см³, яке не перевищує оптимальних показників щільності для вирощування культур.

 

01 02 368 369 57

 

Одними з важливих агрофізичних показників, які визначають поведінку води в ґрунті, а також співвідношення води й повітря, є пористість (шпаруватість) та шпари аерації. Пористість — сумарний об’єм усіх пор, виражений у відсотках до загального об’єму ґрунту. Вона обумовлює переважно водний і повітряний режими ґрунту. Від розміру пор залежить переміщення води в ґрунті, водопроникність і водопіднімальна здатність, мобільність води.

Величина пористості в різних ґрунтах і їх горизонтах одного й того ж ґрунту коливається у досить широких межах — приблизно від 25 до 80% в мінеральних ґрунтах. У верхніх гумусових горизонтах мінеральних ґрунтів величина пористості буває здебільшого підвищеною (50–60%) за рахунок добре вираженої структури, наявності ходів коренів, риючих тварин, комах тощо. Донизу пористість зменшується, наближаючись до 40–45% у глинистих і суглинистих ґрунтах.

Розмір пор та їх величина визначають поведінку води в ґрунті, що дуже важливо з агрономічної точки зору. По відношенню до води пори розділяють на капілярну (діаметр < 0,1 мм) й некапілярну пористість (діаметр > 0,1 мм). Капілярні пори утримують і переміщують воду за допомогою меніскових сил, а некапілярні (пори аерації) здебільшого зайняті повітрям і служать каналами транзитного току води у глибину ґрунту.

При правильному обробітку ґрунту за оптимального зволоження утворюються міцні агрегати з порами, характерними для природних умов, при цьому покращується аерація ґрунту та зменшуються втрати вологи на фізичне випаровування.

Пористість ґрунту в наших дослідженнях розраховувалась за формулою з урахуванням щільності та питомої маси (2,62 г/см³) ґрунту, характерної для дослідної ділянки в орному шарі (0–30 см). За результатами досліджень виявлено, що пористість, обернено пропорційно, залежала від щільності і коливалась у межах 48,1–61,5%

При висиханні ґрунтової вологи навесні у верхні шари ґрунту проникає повітря і в подальшому стимулює розвиток активності аеробних бактерій, які, своєю чергою, сприяють мінералізації рослинних решток та гумусу і вивільненню доступних поживних речовин для рослин. Найбільш аерованим у нашому випадку навесні виявився ґрунт за полицевої системи обробітку, в середньому вище на 3,3–3,7% порівняно з мілким безполицевим, що пояснюється наявністю тут більшої кількості некапілярних пор (діаметр > 0,1 мм), які слабо утримують вологу. На більш аерованому ґрунті внаслідок вищої активності аеробних бактерій у подальшому складався сприятливіший поживний режим ґрунту.

За мілкої безполицевої, мульчувальної систем обробітку ґрунту відмічена тенденція до зниження пористості у верхньому посівному шарі (0–10 см) на 1–5% порівняно з полицевою, у зв’язку з меншою глибиною обробітку (12–14, 14–16 см) та особливістю роботи безполицевих знарядь без обороту пласта.

З поглибленням у нижчі шари пористість закономірно знижувалась на 4–6% за полицевої та 1–4% за мілкої безполицевої, мульчувальної систем внаслідок дії сил земного тяжіння та маси верхніх шарів ґрунту, які, своєю чергою, тиснуть на нижче лежачі шари ущільнюючи їх. Слід також відмітити високі показники пористості (49,6–61,8%) за диференційованої системи обробітку, які практично не поступаються полицевій оранці, за рахунок проведення у сівозміні раз у п’ять років періодичної оранки під кукурудзу на 23–25 см.

На кінець вегетації відбувалось закономірне ущільнення ґрунту, внаслідок дії природних та техногенних факторів, у результаті чого об’єм пор зменшувався в середньому на 2,7–5,7% за полицевої і диференційованої систем обробітку та на 1,5–3,5% за мілкого безполицевого розпушування. Більш пористий ґрунт на полицевій і диференційованій системах обробітку ґрунту навесні завжди інтенсивніше ущільнювався впродовж вегетаційного періоду порівняно з мілким безполицевим.

З вищевикладеного можна зробити висновок, що пористість ґрунту обернено пропорційна до щільності, тобто чим вищі показники щільності, тим нижчий об’єм пор у ґрунті. Підвищити пористість (до 54,3%) та покращити аерацію ґрунту (30,3–32,4%) можна за рахунок основного обробітку ґрунту (особливо оранки і чизельного розпушування), а також залишенням пожнивних решток, які розущільнюють ґрунт та сприяють більшому утворенню в ньому пор.

 

Олександр ЦИЛЮРИК, доктор с.-г. наук, професор кафедри загального землеробства
та ґрунтознавства Дніпровського державного аграрно-економічного університету

1

 17 листопада 2018
На півдні України успішно культивують тропічну культуру зізіфус або китайський фінік.
На півдні України успішно культивують тропічну культуру зізіфус або китайський фінік.
17 листопада 2018
 16 листопада 2018
На Львівщині фермерське господарство «ВЕРХ» наприкінці жовтня оформило першу в Україні «м'ясну» аграрну розписку.
На Львівщині фермерське господарство «ВЕРХ» наприкінці жовтня оформило першу в Україні «м'ясну» аграрну розписку.
16 листопада 2018
 16 листопада 2018
Аграрна галузь протягом останніх кількох років є головним локомотивом вітчизняної економіки, у зв'язку з цим сільськогосподарські виставки стали більш затребуваними й актуальними, позаяк вони дозволяють аграріям реалізувати всі важливі завдання на бізнес-майданчику. Також вони сприяють налагодженню бізнес-контактів, обміну інформацією та укладення вигідних контрактів.
Аграрна галузь протягом останніх кількох років є головним локомотивом вітчизняної економіки, у зв'язку з цим сільськогосподарські виставки стали більш затребуваними й актуальними, позаяк вони дозволяють аграріям реалізувати всі важливі завдання на бізнес-майданчику. Також вони сприяють налагодженню бізнес-контактів, обміну інформацією та укладення ...
16 листопада 2018
 16 листопада 2018
Укрзалізниця вводить обмеження на відвантаження зерна в напрямку портів. 
Укрзалізниця вводить обмеження на відвантаження зерна в напрямку портів. 
16 листопада 2018
 16 листопада 2018
У китайському Шанхаї пройшла наймасштабніша виставка імпортних товарів і послуг «China International Import Expo».
У китайському Шанхаї пройшла наймасштабніша виставка імпортних товарів і послуг «China International Import Expo».
16 листопада 2018
 16 листопада 2018
У селищі Любимівка Каховського району вже завершується збір врожаю крихітних тичинок квіток крокусу, які після сушки стануть найдорожчою спецією.
У селищі Любимівка Каховського району вже завершується збір врожаю крихітних тичинок квіток крокусу, які після сушки стануть найдорожчою спецією.
16 листопада 2018

Please publish modules in offcanvas position.