0.25-0.01 мм

Общепринятая –

контроль 4.8 1.57 4.4 0.2 -2.6

Глубокая 6.1 0.14 4.9 1.0 -0.9

Плужно-плоскорезная 11.5 0.23 10 -0.1 3.7

Плужно-поверхностная 12.0 2.62 9.9 -1.0 3.6

Чизельно-поверхностная 15.4 4.5 12.6 -1.1 6.9

Плужно-фрезерная 4.3 0.88 0.7 2.1 -3.8

НСР05 1.5 1.3 1.9

Тенденция положительного влияния безотвального рыхления и проведения его в сочетании с отвальной вспашкой на накопление илистой фракции в пахотном слое наблюдается и по результатам микроагрегатного состава.

Процентное отношение ила микроагрегатного к илу, полученному при гранулометрическом анализе, характеризует по Н.А.Качинскому степень распыляемости почвы в воде или фактор дисперсности. Наиболее высоким фактор дисперсности 16.2% был в варианте с плужно-фрезерной системой обработки почвы, что на 2.8% выше по сравнению с контролем – ежегодной отвальной вспашкой.

Чизельно-поверхностная, плужно-поверхностная и плужно-плоскорезная системы обработки почвы из-за накопления илистой фракции, обладающей цементирующим действием, формируют более устойчивую к разрушению в воде микроструктуру, фактор дисперсности в этих вариантах ниже по сравнению с ежегодной отвальной вспашкой на 0.4-0.7%.

В этих же вариантах отмечено наиболее высокое (55.25-58.75%) по сравнению с контролем (54.96%) накопление агрономически ценной пористой и водопрочной микроструктуры размером 0.25-0.01 мм.

Более существенные количественные и качественные изменения в зависимости от обработки почвы претерпевает макроагрегатный структурный состав дерново-мелкоподзолистой среднесуглинистой почвы.

В вариантах с обычной и глубокой отвальной вспашкой в составе фракций (сухое просеивание почвы) преобладают агрегаты крупнее 1 мм (55.8-63.1%), причем около половины их приходится на долю глыбистой фракции. Рыхлящее воздействие безотвальных почвообрабатывающих орудий на формирование агрономически ценной фракции 0.25-10 мм является более благоприятным по сравнению с отвальным плугом с связи с меньшим давлением на почвенную массу и снижением разрушающего действия на структурные отдельности почвы. Так, в варианте с чизельно-поверхностной системой обработки почвы отмечено более высокое содержание агрономически ценной фракции – 33.4%, против 30.2% на контроле. Это увеличение содержания агрономически ценных агрегатов 0.25-10 мм сопровождается существенным снижением глыбистой фракции.

Применение чизельно-поверхностной системы обработки почвы в течение 21 года способствует усилению процесса накопления агрономически ценной фракции, содержание которой увеличилось на 8.2%, что составляет 46% к исходному количеству. Чередование отвальной вспашки с плоскорезной и поверхностной обработкой почвы повышает содержание этой фракции на 5.6 и 5.5% соответственно, что составляет к исходному количеству 40%.

Повышение структурности почвы при проведении безотвального рыхления почвы, а также в сочетании с отвальной вспашкой по сравнению с контрольным вариантом подтверждается величиной коэффициента структурности, который увеличивается в этих вариантах в 1.3-1.8 раза.

Данные мокрого просеивания показывают, что наиболее высокое содержание водопрочных агрегатов диаметром > 0.25 мм (34.1%) отмечено в варианте с чизельно-поверхностной обработкой почвы, что на 21% выше по сравнению с контролем – ежегодной отвальной вспашкой. Увеличение водопрочных агрегатов в этом варианте связано с формированием хорошо развитого порового пространства, обеспечивающего равномерное увлажнение агрегатов и своевременный выход воздуха из пор. Длительное применение чизельно-поверхностной обработки почвы способствовало накоплению водопрочной структуры в пахотном слое дерново-мелкоподзолистой среднесуглинистой почвы, которая повысилась за годы исследований в 1.4 раза.

О значительной водопрочности агрегатов в этом варианте свидетельствуют и более высокие значения критерия водопрочности 1.7 и 2.2 против 1.0 и 1.1 на контроле.

Применение плужно-плоскорезной и плужно-поверхностной систем обработок почвы увеличило содержание водопрочной структуры в пахотном слое до 39.9%, что на 23% выше по сравнению с контролем. Менее водопрочная структура образуется в варианте с плужно-фрезерной обработкой почвы, что обусловлено разрушением крупных пор, а в оставшиеся тонкие поры поступление влаги затруднено и она скапливается в межпоровом пространстве, способствуя распаду агрегатов.

Следовательно, применение активных рабочих органов (плуг, фреза) для обработки дерново-мелкоподзолистой среднесуглинистой почвы способствует разрушению почвенной структуры и ухудшению ее качества безотвальное рыхление и чередование его со вспашкой повышает устойчивость к ее деградации.

В Уфимско-Сылвенском подтаежном АР для почвообразования складываются более благоприятные природные условия. Наряду с дерново-подзолистыми почвами формируются серые лесные, оподзоленные черноземы, которые более оструктурены. В связи с интенсивным механическим воздействием при проведении обработки почвы и практически полном отказе от применения органических удобрений наблюдается ухудшение их структурно-агрегатного состава, уплотнение пахотных и подпахотных горизонтов.

Результаты структурного анализа (сухое просеивание) показывают, что при проведении ежегодной отвальной вспашки в течение ротации полевого типичного для Предуралья семипольного зернотравяного севооборота повышается содержание глыбистой фракции на 23.2 %.

Количество агрономически ценных агрегатов (0.25-10 мм) в этом варианте за годы исследований снизилось с 73.1 до 71.1%, а водопрочных структурных единиц с 37.7 до 27.2%, что составило 26% от первоначального уровня.

Применение ресурсосберегающих безотвальных обработок обеспечило снижение глыбистой фракции на 20-42%, Наиболее низким этот показатель был при проведении поверхностной обработки почвы. Безотвальное и плоскорезное рыхление способствовало снижению глыбистой фракции на 35% к первоначальному состоянию.

Максимальное накопление агрономически ценной фракции 85.1% отмечено в варианте с чизельной обработкой, что на 12% выше по сравнению с контролем.

Содержание частиц < 0.25 мм снизилось на 15-32% по сравнению с первоначальным состоянием во всех вариантах с безотвальными обработками и чередовании их со вспашкой, что указывает на постепенное оструктуривание почвы и укрупнение почвенных агрономически ценных агрегатов.

Количество водопрочных агрегатов (мокрое просеивание) больше 10 мм за ротацию севооборота при проведении отвальной обработки увеличилось в 2 раза. Безотвальные обработки не способствовали существенному увеличению водопрочных агрегатов этой фракции.

На всех видах обработки почвы снизилась водопрочность агрегатов 5-3 мм, что выделяет их в разряд наиболее подверженных изменениям, происходящим в почве.

Безотвальные обработки почвы и сочетание их с плужной замедляют процесс снижения водопрочности агрегатов, так как степень трансформации структуры зависит, прежде всего, от поступления в почву корневых и пожнивных остатков, накопление которых в этих вариантах выше по сравнению с контролем.

Плотность почвы. Уплотнение почвы в большей степени зависит от системы обработки почвы и гидротермических показателей.

При проведении общепринятой системы обработки почвы в почвенно- климатических условиях Вятско-Камского АР южной тайги уплотнение за период от фазы кущения у зерновых и ветвления – у клевера лугового до уборки составило 11-18%, 0.15-0.23 г/см3.

Углубление пахотного слоя с одновременным внесением органических удобрений положительно повлияло на плотность дерново-мелкоподзолистой почвы, объемная масса под всеми культурами была на 0.01-0.03 г/см3 ниже по сравнению с контролем – общепринятой системой обработки почвы.

Наиболее рыхлое сложение пахотного слоя отмечено в варианте с чизельно-поверхностной системой обработки почвы, обеспечившей снижение плотности к концу вегетации растений на 0.02-0.1 г/см3 (2-7%).

Ежегодная поверхностная обработка почвы в течение ротации наиболее сильно уплотняла почву, объемная масса по сравнению с контролем повысилась на 0.03-0.12 г/см3, что обусловлено плохой оструктуренностью почвы в слое 10-20 см. Независимо от системы обработки наиболее плотная почва была под клеверами.

В Уфимско-Сылвенском АР южной тайги дерново-мелкоподзолистая почва в меньшей степени уплотнялась в течение вегетационного периода растений, что объясняется ее лучшим структурным состоянием по сравнению с аналогичным типом почвы Вятско-Камского АР южной тайги.

В варианте с глубокой отвальной вспашкой и заделкой навоза 2-х ярусным плугом в нижней части пахотного слоя отмечено снижение плотности почвы на 0.02-0.04 г/см3 (2-3%) по сравнению с контролем.

Чизельно-поверхностная обработка почвы также обеспечила наиболее рыхлое сложение пахотного слоя. Плотность почвы в этом варианте была ниже на 0.02-0.05 г/см3 (2-3%) по сравнению с контролем и находилась в пределах, близких к оптимальному значению для зерновых культур и клевера.

Из комбинированных обработок наиболее сильно уплотняла почву плужно-фрезерная. Плотность почвы в этом варианте была выше на 0.02-0.07 г/см3 (2-5%) по сравнению с контролем, что обусловлено разрушением структуры почвы при проведении фрезерной обработки.

Объемные деформации в направлении уплотнения под влиянием гравитационных и влажностных изменений составили на вспашке 0.15-0.18 г/см3 (12-14%), чизельно-поверхностной – 0.14-0.18 г/см3 (11-14%), поверхностной – 0.16-0.19 г/см3 (12-15%).