Уход за паром

Чистый пар - лучший предшественник озимой пшеницы, который при надлежащей подготовке ежегодно обеспечивает получение своевременных полноценных всходов и хорошее развитие растений. Он необходим для улучшения фитосанитарного состояния посевов, получения качественных семян, размножения интенсивных сортов, стабильного производства продовольственного зерна в Степи Украины. При этом чистый пар остается наиболее уязвимым полем севооборота, где трудно упредить эрозию почвы, нормировать техногенные нагрузки, уравновесить баланс влаги, питательных веществ и энергии

Для совершенствования способов использования чистых паров и ухода за ними учеными ИЗК НААН Украины изучена почвозащитная и агротехническая эффективность раннего пара, биологических и мульчирующих экранов, различных технических средств, технологических схем и орудий обработки почвы, приемов минимизации весенне-летней подготовки пашни. Листостебельную массу предшественников (ячмень, подсолнечник, кукуруза) измельчали и равномерно распределяли по полю во время уборки урожая. Основную обработку черного пара проводили осенью отвальными плугами, чизельными рыхлителями и дисковыми боронами, раннего пара весной - тяжелыми противоэрозионными культиваторами и комбинированными агрегатами безотвального типа (12 - 14 см). После ячменя ярового схемой опыта предусмотрен дополнительный вариант использования раннего пара, где рыхление почвы весной сочеталось с выращиванием пожнивной (промежуточной) культуры.

Почвы - черноземы обыкновенные полнопрофильные и эродированные на лессе, тяжелого и среднего гранулометрического состава, содержащие 2,3 - 4,2% гумуса. Эффективный способ противодействия разрушению и деградации почв - внедрение раннего пара. По количеству аккумулированной влаги в холодный период года необработанный с осени агрофон (ранний пар) равноценен зяби, однако не подвергается эрозии даже при критических скоростях ветра и стекающей воды. При повышенной буферной, удерживающей и кольматирующей способности смыв почвы за пределы участка здесь равен 1,5 - 4,3 т/га, что в 4 - 12 раз меньше, чем на пахоте (18,6 т/га).

В большей степени положительное влияние раннего пара на микроклимат поля и развитие стоково-миграционных процессов наблюдается в условиях повышенной ветровой активности, в годы с выпадением сверхнормативной суммы твердых осад ков на пологих односкатных склонах при отсутствии лож бин и оврагов.

При уходе за чистым паром важную роль играет мульчирование почвы. Действенность защитного и влагосберегающего механизмов стерневого экрана зависит от количества, физических свойств, ориентации и аэродинамической жесткости растительных остатков, а также мощности, пористости и однородности мульчирующего слоя. Для мульчирования в пару наиболее пригодны грубые пожнивные остатки кукурузы, сорго подсолнечника, долгое время не минерализирующиеся частично заделанные и перемешанные с верхним слоем почвы. В этом случае поверхность ее становится шероховатой и лучше впитывает воду, одновременно замедляются процессы коркообразования и блокировки пор (табл. 1).

Таблиця 1. Эффективность мульчирования чистого пара на склоне крутизной 2,5 при ливне слоем 45 мм

Почва в черном пару на склонах лучше защищена от летних дождей в случае отказа от закрытия влаги и переноса первой культивации на конец весенних полевых работ (вторая-третья декады мая) для максимального сохранения мульчирующего покрытия и формирования комковатой структуры верхнего слоя пашни, что в 2,4 раза удлиняет время до начала стока и повышает водопроницаемость почвы с 0,65 до 1,08 мм/мин. На равнине предложенный вариант весеннего ухода за паром при наличии в слое почвы 0 - 5 см более 50% глыбистых фракций размером 10 - 15 мм предотвращает эрозию «заиления». Ее отрицательное влияние заключается в уменьшении биологически активного профиля чернозема (особенно в пониженных местах поля) и больших потерях почвенной влаги вследствие образования сквозных проводящих микроскважин вертикальной ориентации.

После рано убранных предшественников (зерновые колосовые, просо, гречиха, соя, горох) существенно ослабить сток воды и уберечь пашню от разрушения можно за счет выращивания в летне-осенний период пожнивной культуры, рост и развитие которой прекращается действием десиканта или мороза. В этом случае формируется комбинированный растительно-стерневой биологический экран, то есть происходит одновременное мульчирование и залужение поля до начала весенне-полевых работ в следующем году. Почвозащитная роль агрофона обусловливается совокупным влиянием развитой корневой системы промежуточной культуры (оструктуривающей и укрепляющей почву) и надземной части вегетирующих или отмерших растений, гасящих энергию дождя и ветра.

Фото 1. Уязвимый предшественник

Среди апробированных покровных культур, пригодных для защиты почв от эрозии, лучшим оказался овес.

За счет высокой корнеобеспеченности он максимально полно осваивает верхние слои почвы. Овес слабо реагирует на степень эродированности черноземов, быстро растет, не поражается корневыми гнилями, хорошо угнетает сорняки. Для сплошного экранирования полей используют также озимую пшеницу, рожь, горох, яровые зерновые, не конкурирующие с основной культурой за воду и питательные деленных растительных остатков грубо стебельных культур, в остро засушливые годы при быстром формировании твердой почвенной корки, на полях, экранированных невегетирующими растениями покровной культуры, при сочетании частых оттепелей зимой и дождей в начале весны, когда измельченная солома «всасывается» почвой, а орудие скользит по поверхности.

Весеннее боронование может усиливать потери влаги осадков и развитие эрозии за счет образования тонкого (1 - 2 см) поверхностного слоя пылевой мульчи, подверженного смыву и выдуванию. При выполнении технологической операции в условиях пересеченного рельефа наблюдается агротехническая эрозия, когда мелкие почвенные частицы под действием сил притяжения перемещаются вниз по склону. По количеству сдвинутого мелкозема боронование среди различных видов обработки уступает только культивации. Агроприем не эффективен в случае значительного заиления поля, то есть при образовании на поверхности слоя диспергированного ила, трудно поддающегося рыхлению вещества, выращивающиеся с минимальными затратами труда, времени и средств. Сдержать развитие эрозионных процессов и улучшить водный режим почвы возможно путем введения так называемых зеленых паров. Операционная технология предусматривает выращивание промежуточной культуры (горчица, рапс, вико-овсяная или горохово-овсяная смеси), прекращение вегетации растений в июне с помощью гербицидов и сохранение защитного водопоглощающего экрана в ненарушенном состоянии до сева озимой пшеницы, осуществляемого почвообрабатывающе-посевными агрегатами или сеялками прямого посева.

Исследования показали, что боронование качественной отвальной или безотвальной зяби весной не является обязательным в системе ухода за паром. За пятилетний период наблюдений различия в потерях влаги из пахотного слоя на обработанных и неборонованных фонах после месячной экспозиции составили 3 мм, то есть были несущественными.

Как выяснилось, ранневесеннее закрытие влаги зубовыми и пружинными боронами нецелесообразно проводить на участках выровненной зяби, при наличии на поверхности почвы более 5 т/га неравномерно.

В то же время ранневесеннее закрытие влаги на черных парах является обязательным при наличии гребней и борозд, сформированных осенью чизельными орудиями, а также на участках глыбистой зяби, поднятой при полном или частичном обезвоживании почвы.

Крайне необходимо закрытие влаги на ранних парах. Задержка с его проведением на 10 - 12 дней при повышенном температурном режиме воздуха приводила к иссушению слоя почвы 0 - 10 см до уровня влажности увядания растений (11 - 12%), слоя  10 - 30 см - до уровня влажности разрыва капилляров (17 - 18 %).

Фото 2. Уязвимый предшественник

При выполнении приема придерживаются следующих нормативов и режимов работы. Оптимальная влажность пахотного слоя почвы - 15 - 20%, глубина рыхления - 7-10 см, степень измельчения листостебельного материала - отрезки размером  5 - 10 см, скорость движения агрегата  - 10 - 12 км/час.

Для обработки применяют разнообразные орудия дискового или ротационного типа. Модельный ряд последних предусматривает конструктивные схемы, включающие зубчатые полусферические рабочие органы, измельчающие и частично перемешивающие растительные остатки с почвой даже при большом количестве органической массы (в частности кукурузы и подсолнечника) и уплотненной поверхности поля.

На тяжелых, сухих или переувлажненных черноземах преимущественно применяют комбинированные агрегаты, оборудованные турбоколтерами - специальными волнообразными дисками, предназначенными для обработки (прорезывания) почвы без интенсивного перемещения ее слоев. Работая в режиме постоянной вибрации, они образуют вертикальные разломы и микротрещины в почве, оставляя незаделанными более 30% растительных субстратов, защищающих поверхность от различных видов эрозии, а также способствуют дополнительному поглощению и сохранению влаги осадков. Скорость испарения почвенной влаги на мульчирующем фоне в значительной степени зависит от количества вовлеченной побочной продукции и степени проективного покрытия ею поверхности почвы. В наших опытах после проведения основной обработки весной (ранний пар) при наличии 3 - 3,7 т/га измельченных остатков ячменя (проективность -50 - 55%) потери влаги из слоя 0 - 150 см в период парования составляли в среднем 29 мм, при объемах 4,6 - 5,4 т/га остатков кукурузы (проективность -70 - 75%) этот показатель не превышал 8 мм.

Важной предпосылкой сохранения влаги является послойность культиваций (от 10 - 14 см в мае до 6 -8 см в августе). При оптимально допустимой толщине верхнего изолирующего слоя почвы перед посевом (6 - 8 см) на черноземах обыкновенных количество влаги на глубине заделки семян является достаточным для получения своевременных и полных всходов озимых даже при отсутствии осадков в течение 20 - 25 дней.

Суммарный эффект имел место, когда изолирующий слой почвы, прерывающий капиллярное движение влаги к горизонту испарения, состоял преимущественно из комочков размером 3 - 10 мм, а поверхность поля на 60 - 70% была покрыта измельченными растительными остатками. В этих условиях потери влаги впервые 10 дней после дождя слоем 21 мм (август, равнина) были на 20 - 25% ниже, чем на открытом фоне без мульчи (табл. 2).

Таблица 2. Влияние глубины культивации и мульчи пожнивных остатков на влажность почвы в интервале ВРК - ВЗ, %

Для основной обработки ранних паров и первой весенней обработки безотвальных черных паров используют тяжелые противоэрозионные культиваторы, дисколаповые агрегаты и другие орудия, обеспечивающие сплошное мульчирование и рыхление пласта на глубину 12 - 16 см. При этом уничтожаются многолетние сорняки, разрушается уплотненная прослойка, почва лучше противостоит эрозии и хорошо впитывает воду. Вспаханные поля обрабатывают паровыми культиваторами, конструкция которых ограничивает колебания стоек в горизонтальной плоскости и гарантирует качественное подрезание вегетирующих растений. Во вторую половину парования во всех случаях предпочтение отдают культиваторам с плоскорежущими (бритвенными) рабочими органами, работающими в щадящем режиме, исключая чрезмерное разрушение мульчи, перемешивание сухих и влажных слоев почвы.

Ранний (до августа) переход на поверхностную обработку пара способствует образованию на глубине 5 - 7 см уплотненной подошвы, склонной к пересыханию, поэтому семена, высеянные на обезвоженное ложе, не прорастают. Ошибочно применять во второй половине лета тяжелые культиваторы, разрыхляющие почву на 10-14 см, что приводит к высушиванию верхнего слоя на глубину обработки и делает невозможным при отсутствии осадков получение своевременных всходов озимых. При этом наличие в посевном слое значительного количества пожнивных остатков в условиях засухи и суховеев создает дополнительный вентиляционный эффект, ускоряющий процессы испарения и выветривания воды.

Весной и летом пары не следует культивировать сразу после дождя, однако и нельзя длительное время держать в исходном состоянии, особенно на эродированных склонах, участках отвальной зяби, при высокой интенсивности осадков, формировании сплошной почвенной корки. Чтобы исключить чрезмерные потери продуктивной влаги, проводят боронование, эффективность которого возрастает на хорошо оструктуренных почвах и тогда, когда сорняки находятся в фазе проростков или всходов. На безотвальном фоне преимущество имеют пружинные бороны, которые при работе в активном положении лучше выносят на поверхность ранее заделанные в почву пожнивные остатки и меньше распыляют ее (в отличие от зубовых борон) при скорости движения агрегата более 10 км/ч.

К плюсам пружинных борон относят также возможность оперативной групповой регулировки положения зубцов, равномерное растительное мульчирование поверхности поля, улучшение структуры чернозема за счет увеличения в слое 0-5 см агрономически ценных фракций диаметром 0,25 - 10 мм.

В систему орудий для ухода за паром можно включать универсальные оборотные ротационные бороны -мотыги, применяемые для поверхностного рыхления, аэрации почвы, уничтожения нитевидных всходов сорняков.

В большинстве опытов нецелесообразным оказалось прикатывание чистого пара - оно не способствует накоплению влаги, легкодоступной фосфорной кислоты, обменного калия, нитратного азота. Положительные результаты от проведения агроприема получены лишь в очень засушливые периоды при влажности пахотного слоя ниже разрыва капиллярных связей (17 - 18%) и уплотненности почвы менее  1 г/ .

На склоновых землях прикатывание приводит к заметному снижению водопроницаемости почвы и усиливает ее смыв при ливнях.

Опасно, особенно весной, применять в системе ухода за паром тяжелые колесные трактора с одинарными шинами. При многократных проходах мощных машин плотность почвы по колее может превышать верхнюю допустимую границу для озимых культур (1,35 - 1,45 г/ ),твердость достигать 20-30 кг/  ,содержание воздуха в почве снижаться до критического уровня - 15%, а водопроницаемость - до 10 - 15 мм/ч. Наблюдается деградация структуры и перестройка порового пространства, в частности уменьшение между- и внутриагрегатной скважности. Ослабевает роль подпахотного слоя в обеспечении растений питательными веществами, ограничивается глубина проникновения корневой системы, ее общий размер, усиливаются эрозионные процессы. Негативные последствия объемного переуплотнения отмечаются в течение 3 - 5 лет, вызывая недобор урожая зерна от  10 - 20% в увлажненные до 30 - 50% в засушливые годы (табл. 3).

Таблица 3. Агропроизводственная оценка технических средств при выращивании пшеницы по чистому пару

Выводы

  1. В условиях развития стоково-эрозионных процессов защищенность пашни достигается за счет переноса сроков проведения основной обработки почвы на весенний период (ранний пар), растительного мульчирования, создания комковатой структуры верхнего слоя почвы с высоким (более 50%) содержанием глыбистых фракций диаметром 10 - 15 мм, формирования биологических экранов (пожнивная культура), введения зеленых паров.
  2. Улучшению водного режима парового поля способствуют следующие приемы: ранневесеннее закрытие влаги зубовыми, пружинными, игольчатыми боронами на участках гребнистой и глыбистой зяби (черный пар), дискаторами - на необработанных с осени площадях (ранний пар); оставление в пределах поля достаточного количества пожнивных остатков при высокой степени (60 - 80%) проективного покрытия ими поверхности поля; послойность культиваций при оптимально допустимой толщине изолирующего верхнего слоя почвы перед посевом пшеницы – 6 - 8 см; соблюдение технологических регламентов при уходе за паром (качественная настройка орудий, использование функционально адаптированных культиваторов и борон, соблюдение часовых промежутков между операциями, проведение работ широкозахватными агрегатами, в состав которых входят гусеничные или колесные трактора, имеющие спаренные шины с низким удельным давлением на почву).

 

Андрей Горбатенко,

кандидат сельскохозяйственных наук,

Владимир Судак,

кандидат сельскохозяйственных наук,

Лидия Десятник,

кандидат сельскохозяйственных наук,

Александр Бокун,

кандидат сельскохозяйственных наук,

Сергей Семенов,

ГУ Институт зерновых культур НААН Украины