Файл: otchet-3.docx

Міністерство аграрної політики та продовольства України

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. В. В. Докучаєва.

ФАКУЛЬТЕТ АГРОХІМІЇ ТА ГРУНТОЗНАВСТВА

КАФЕДРА ЗЕМЛЕРОБСТВА

УДК На правах рукопису

Допущена до захисту

протокол №___від «___» 2015 року

Зав.кафедрою землеробства

доктор с.-г. наук, професор

ЗВІТ

на тему :

«Вплив способів обробітку ґрунту на агрофізичні показники чорнозему типового при вирощуванні сої»

Дипломник ()

Керівник

к. с.- г.наук, доцент ()

Харків 2015

Зміст

Вступ

Розділ I. Огляд літератури

Розділ II. Місце та умови регіону проведення досліджень

2.1. Місце проведення досліджень

2.2. Кліматичні умови

2.3. Грунтотворні породи

Розділ IІІ. Об’єкти та методи дослідження

3.1. Об’єкти досліджень

3.2. Методика і методи дослідження

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

Розділ. V. Вплив способів обробітку ґрунту на вміст водостійких агрегатів чорноземів типових

Висновки

Додатки

Список використаної літератури

ВСТУП

Актуальність теми.

У практиці землеробства давно відомо величезний вплив структури ґрунту на його фізичні властивості, водно-повітряний, тепловий, поживний режими, умови обробітку і в цілому на родючість ґрунту та розвиток рослин.

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. Однією з причин деградації грунтів є, в тому числі і недостатній облік зональних особливостей при обробці грунту. Тому розробка і наукове обґрунтування системи основного обробітку на чорноземах типових, що забезпечує раціональне використання ріллі є актуальною проблемою.

Багато вчених (Глухих (2005), В.І, Кирюшин (2006), М.М. Зезін (2006), В.К Калічкін (2008), І.Ф. Храмцов (2009) та ін.) Прийшли до думки, що вдосконалення обробки ґрунту в напрямку мінімалізації може бути ефективним при диференційованому підході до вибору системи обробки. Проте ще далеко не всі аспекти цієї проблеми глибоко розроблені. Потрібне уточнення параметрів впливу технологій обробки ґрунту, в частності на їх агрофізичні властивості.

Задачі дослідження:

- Встановити вплив різних способів основного обробітку грунту на структурно-агрегатний склад чорноземів типових;

- Визначити кількість водостійких агрегатів в чорноземах типових за різних способів основного обробітку ґрунту

- Встановити вплив різних способів основного обробітку грунту на щільність складення чорнозему типового;

- Встановити вплив різних способів основного обробітку грунту на твердість чорноземів

Методи досліджень. Для вирішення поставлених задач у роботі буде закладено польовий дослід згідно з ДСТУ 7080:2009. Аналітичні дослідження будуть проводитися на кафедрі землеробства та грунтознавства ХНАУ. Опрацювання результатів буде проводитися за допомогою програмних засобів Microsoft Excel та STATISTICA.

Розділ 1.Огляд літератури

Вплив способів основного обробітку на агрофізичні показники ґрунту

Головним багатством України є найродючіші у світі чорноземні ґрунти, які займають площу понад 26 млн. га, що становить 62% від сільськогосподарських угідь [1]. Це найбільш освоєні ґрунти держави. Розораність їх в певних областях досягає 85-95%. Інтенсивне використання ґрунтів в сільськогосподарському виробництві призвело до погіршення властивостей ґрунту та родючості чорноземів в цілому. При цьому, негативні зміни від надмірної оранки та застосування важкої техніки зазнають головним чином агрофізичні показники ґрунту, що в свою чергу у великій мірі втратили агрономічно-цінну структуру, для них стала властивою розпиленість ґрунтової маси, а в деяких регіонах її злитизація та брилястість. Це, в свою чергу, помітно вплинуло на продуктивність вирощуваних культур та екологічний стан довкілля [2].

Безперечним стає той факт, що у процесі обробітку ґрунтів, як наслідок механічне подрібнення руйнує структуру і в результаті погіршуються водний, повітряний, поживний та інші режими, тобто спостерігається деградація агрофізичних властивостей. Разом з тим встановлено, що надмірна інтенсифікація землеробства призводить до швидкого руйнування агрономічно-цінної структури, посилення процесів водної і вітрової ерозії, втрати гумусу та зниження родючості ґрунту [3].

Погіршення структурного стану чорноземів, тобто розпилення структури, створення брилуватості при тривалому сільськогосподарському використанні, плужної підошви і деградація всього комплексу агрофізичних показників, зменшення стійкості до ерозії, відзначалось ще В.В. Докучаєвим та його сучасниками. П.А. Костичев встановив, що в нетривало розораних цілинних чорноземах переважає велика кількість зернистих агрономічно цінних агрегатів. При довготривалому обробітку цих ґрунтів структурні грудочки в орному шарі руйнуються, у зв'язку з чим погіршується водний і повітряний режими. [4]

В.В. Медведєв [2] відзначає, що в природних умовах структура чорноземів відносно стабільна як у річному, так і в сезонному циклах. При механічному обробітку в середньо- і важкосуглинкових ґрунтах діапазон динаміки щільності може сягати ±0,40 г/см³, тобто механічний обробіток і викликані ним зміни у щільності статури є головною причиною динаміки водно-фізичних властивостей орних земель.

Тривалий час панувало вчення про культурну оранку, сформульоване В.Р. Вільямсом [5]. У оранці він вбачав не тільки операцію по розпушування ґрунту і поліпшенню водно-повітряного режиму в її орному шарі, але велике значення надавав і переміщенню горизонтів орного шару. В.Р. Вільямс вважав, що розпилений верхній горизонт орного шару, скинутий на дно борозни, повинен в умовах відносного анаеробного стану відновити структуру, так як в ньому при нестачі кисню накопичуються "перегнійні" речовини, що цементують ґрунтові агрегати. Значення глибокої оранки визнавалося в минулому багатьма видатними вченими [6].

Накопичені до теперішнього часу факти дозволяють зробити висновок, що припущення В.Р. Вільямса про більш інтенсивний синтез "перегною" в глибоких шарах ґрунту експериментально не підтвердилося. Однак його положення про неоднорідність горизонтів орного шару за складом і властивостями слід вважати правильним. Так, колоїдні часточки, кальцій та інші речовини вимиваються з верхніх горизонтів у більш глибокі, в нижніх горизонтах орного шару накопичується більше рухомих органічних речовин тощо. У зв'язку з цим можна очікувати, що переміщення нижньої частини орного шару на поверхню (хоча б періодичне) має позитивне значення. Цілком очевидно, що закладення трав'яного пласта неможливо без звичайної оранки. Вапнування і гіпсування ґрунту також не можна проводити без оранки з оборотом пласта. Таким чином, звичайна оранка не може бути виключена з агротехнічних прийомів.

На початку ХХ сторіччя російський агроном І.Є. Овсінський [7] висунув пропозицію про дрібну безполицеву оранку (на 5 см). Він вважав, що ґрунт, як правило, пронизаний коренями рослин, ходами дощових черв'яків і тріщинами. При мілкому обробітку зазначений пористий простір цілком забезпечує проникнення вглиб кореневої системи рослин. І.Є. Овсінський вважав, що його система обробітку створює умови, близькі до природних, коли коренева система розкладається в ґрунті, а надземні частини рослин в його поверхневому шарі. Для проведення дрібного безполицевого обробітку І.Є. Овсінським був розроблений спеціальний культиватор. Однак запропонована система землеробства не отримала розвиток через те, що одна з головних причин гальмування впровадження поверхневих і безполицевих обробітків у виробництво – неминуче наростання забур'яненості ріллі. А на відносно чистих від бур’янів полях такі обробітки створюють кращі умови для зернових культур і забезпечують підвищену урожайність в перші роки. Проте через декілька років забур'яненість полів зростає, і землероб вимушений повертатися до глибокої оранки. Саме тому достатньо широка перевірка системи Овсінського в кінці 19 – на початку 20 ст. дала суперечливі результати [8].

В 40-х роках ХХ ст. поверхневий обробіток ґрунту рекомендував американський фермер Е. Фолкнер. Цікаво, що як система доказів його, так і практичні заходи подібні до тих, що пропонував Овсінський: обробіток ґрунту проводити на глибину 7,5 см в поєднанні з мульчуванням листям, що опало, і відмерлими стеблами овочевих рослин. Е. Фолкнер пише: “Плуг – традиція... Плуг – це найбільше прокляття землі... Застосування плуга фактично знищило продуктивність наших ґрунтів. Але можна додати, що знищило, на щастя, тимчасово. Полицевий плуг є злодієм в світовій сільськогосподарській драмі. Чим більший і кращий плуг, тим більш спустошуюча його дія” [9].

Пізніше увагу агрономічного загалу привернули роботи Т.С. Мальцева [10], який запропонував глибоку оранку (на 40-50 см) без переміщення горизонтів орного шару. Такий обробіток здійснюється спеціальним плугом. На думку Т.С. Мальцева, щорічна оранка ґрунту з оборотом орного шару погіршує його структуру. При оранці за його методом рослинні рештки потрапляють в орний шар, не піддаються сильній аерації і тому краще гумусуються, оструктурюючи ґрунт. Т.С.Мальцев вважає, що для підтримання структури ґрунту досить пожнивних решток однорічних рослин. Глибокий безполицевий обробіток ґрунту він рекомендував проводити один раз на 5-6 років, а в проміжки між глибоким полицевим обробітком – безполицеве лущення ґрунту [10].

На сьогодні існує дві взаємно протилежні думки про вплив обробітку на родючість ґрунту. За даними В.А. Францесона (1956), М.Г. Чижевского (1957), П.Т. Кібасова (1968), С.С. Сдобнікова (1968), П.К. Іванова, А.Н. Мельничука, В.Ф. Зубенко, (1974), Л.І. Акентьевой (1977), В.Г. Яценко (1978), І.П. Макарова (1983), В.В.Медведєва та інших (1986) впровадження ґрунтозахисних та енергозберігаючих систем безполицевого обробітку не витісняє із сівозмін традиційної оранки, яку рекомендується застосовувати періодично, особливо, для загортання органічних добрив [3, 11 - 19]. Цілий ряд інших вчених пропонують на сучасному етапі вдосконалення систем обробітку ґрунту повністю перейти до безполицевого способу [15, 20 - 34]. Такі різні думки, на нашу думку, пояснюються різними умовами, що склалися під час проведення досліджень і, насамперед, особливостями фітосанітарного стану дослідних ділянок або полів.

До теперішнього часу накопичений величезний експериментальний матеріал, який дозволяв встановити чіткі закономірності впливу різних способів основного обробітку на фізико-хімічні властивості ґрунтів, динаміку водного та поживного режимів, мікробіологічну активність, характер і ступінь забур’яненості, урожай і якість продукції які, разом з тим, по різному проявляються в різних грунтово-кліматичних зонах. В сучасних умовах головним напрямом у землеробстві є пошук ефективних шляхів зниження негативного впливу обробітку на ґрунт шляхом зменшення глибини і кількості обробок, впровадження мінімального обробітку [30, 31, 32, 35, 36].

Відповіддю на питання "плуг або плоскоріз" повинні бути наукові критерії при виборі технологій і засобів виробництва, в основу яких покладені оптимальні параметри кореневмісного шару, які дозволяють реалізувати потенціал продуктивності сучасних сортів.

Важлива роль у забезпеченні умов життя рослин належить необхідним параметрам структурності агрегатів і щільності ґрунтових горизонтів. Ряд вчених засвідчують, що фізичні властивості є одними з найважливіших факторів управління родючістю ґрунтів [5,37,38, 39]. Створення оптимальних фізичних умов для кожної культури, сорту в сівозміні є важливою проблемою і при цьому особливо важлива роль у регулюванні росту та розвитку рослин відводиться обробітку ґрунту.

Отже, варто зазначити, що у досліді В.В. Заїки на четвертий рік застосування беззмінного глибокого плоскорізного обробітку, кількість водостійких агрегатів збільшувалася в 2,6 рази порівнянно з оранкою, а при застосуванні дрібного плоскорізного обробітку в 4 рази. Оцінюючи роль різних систем обробітку у створенні оптимального стану ґрунту А.Г. Фрагин і С.А. Шульга [40, 41] зазначають, що при проведенні полицевого обробітку відбувається руйнування агрономічноцінної структури. За даними В.Е. Казакова [42] глибоке розпушування без обороту пласта є одним з ефективних засобів регулювання температурного режиму ґрунту без зниження і погіршення її структури.

Щільністю ґрунту називають масу одиниці її об'єму в незруйнованому стані. Від неї залежить водно-повітряні, теплові та біологічні властивості. В даний час в сільському господарстві обробіток розглядається насамперед з точки зору регулювання щільності ґрунту. Удосконалення прийомів обробітку неможливо без знань величин оптимальної і рівноважної щільності ґрунту. Надто пухкий або щільний ґрунт виявляється несприятливим для росту і розвитку культурних рослин, і призводить до того що, в щільному ґрунті спостерігається нестача кисню і надлишок вуглекислого газу, погіршення його водопроникності, водного режиму і більший супротив росту коренів рослин. У пухкому ґрунті відбувається зменшення концентрації вологи і поживних речовин, посилення витрат води на випаровування, пошкодження кореневої системи рослин через природний процес його ущільнення і осідання [43, 44].

На думку Н.Ф. Коптєва [45], при тривалому застосуванні плоскорізного обробітку спостерігається помітне збільшення щільності складення ґрунту, особливо в шарах глибше 0-10 см. При підвищенні або зниженні об'ємної маси (щільності ґрунту) на 0,1-0,2 г/см³ порівнянно з оптимумом, урожай знижується, а при значному ущільненні різко падає.

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

Найбільша щільність складення орного шару ґрунту під ячменем на чорноземі типовому малогумусованому важкосуглинковому спостерігалась у варіантах з плоскорізним обробітком на глибину 10-20 см і дисковим обробітком на глибину 10-20 см (відповідно 1,26 і 1,29 г/см³ у фазі кущіння ячменю; 1,25 і 1,28 г/см³ збиранням, проти 1,19 та 1,15 г/см³ по оранці). Комбінований обробіток у сівозміні сприяв зменшенню щільності складення ґрунту порівняно з її величиною з постійним мілким обробітком (1,25 г/см³ проти 1,26 і 1,29 г/см³ перед збиранням) [46].

Дослідження, проведені Л.Н. Йодко [47] в польовій сівозміні з горохо-вівсяною сумішкою на сірих лісових ґрунтах також виявили тенденцію до збільшення щільності ґрунту при мілкому обробітку в шарах ґрунту 10-20 і 20-30 см.