Как солома влияет на режимы почвы и урожайность культур

Что происходит с соломой, которая остается после уборки в виде мульчи на поверхности почвы? Является ли она превосходным органическим удобрением или наоборот, несет отрицательные последствия - служит рассадником сорняков и болезней и выносит из почвы азот? Повышает ли солома содержание органического вещества в почве или в условиях Казахстана ее так мало остается после уборки, что ни о каком воспроизводстве органики говорить не приходится? Эти и другие вопросы часто волнуют земледельцев, и отношение к соломе у многих неоднозначное. В большинстве хозяйств во время уборки ее разбрасывают по полю, в других считают, что ее обязательно нужно заделать осенью, проведя механическую обработку почвы, а кто-то решает вопрос кардинальным образом – при большом количестве соломы в урожайные годы просто сжигает ее на полях. Мы попытались понять, что по этому поводу говорит аграрная наука. Каких-то современных данных по изучению этого вопроса мы не нашли. Но зато обнаружили интересные результаты длительных исследований о влиянии последействия соломы на почву, ее свойства и плодородие, проведенные еще в советское время, в 60-70-х годах. Причем, полевые опыты были поставлены в святая святых аграрной науки – во ВНИИЗХ (ныне НПЦ зернового хозяйства им. А. И. Бараева). Мы решили перепечатать эти материалы, дабы прояснить вопрос, который часто задают фермеры. 

Влияние однократного и многолетнего мульчирования почвы соломой на водный и температурный режимы

Любой материал, которым покрывают поверхность почвы для предупреждения потерь воды вследствие испарения, выравнивания скачков температуры или для увеличения продуктивности почвы, называется мульчей. В качестве мульчирующего материала в основном используются растительные остатки (солома, полова, измельченные стебли кукурузы, подсолнечника и хлопчатника, листья деревьев, мох, торф, навоз и опилки).

В России приему мульчирования почвы начали уделять внимание в конце XIX века (7,8). В 30-е годы, после создания крупных сельскохозяйственных предприятий, работы в этом направлении значительно расширились (1, 2, 4, 5, 6). Исследования проводились со всеми сельскохозяйственными культурами: овощными, плодовыми, зерновыми и техническими.

Все исследователи отмечают, что мульчирование способствовало увеличению урожая от 10 до 40 процентов.  Однако мульчирование почвы не нашло широкого применения, по-видимому, потому, что оказывало положительное влияние только в течение одного года. Другой причиной, сдерживающей внедрение мульчирования, стал недостаток соломы, так как она расходовалась на нужды животноводства.

В настоящее время солома идет главным образом на подстилку и в незначительной степени на корм животным. В колхозах и совхозах Северного Казахстана общая масса получаемой ежегодно соломы составляет примерно 15 млн. тонн. В животноводстве на корм скоту в натуральном и сдобренном виде расходуется около 50% урожая соломы, поэтому появляются большие возможности использования излишков ее в качестве мульчирующего материала. Другим моментом, способствующим внедрению мульчирования почвы, является переход на обработку почвы плоскорежущими орудиями, при которой мульча длительное время сохраняется на поверхности почвы. Но прежде, чем рекомендовать этот прием в производство, возникла необходимость изучения мульчирования почвы соломой в полевых опытах.

Экспериментальные исследования проводились лабораторией водного режима почв ВНИИЗХ на полях 7-й бригады Опытного хозяйства. Почва опытного участка представлена черноземом южным карбонатным тяжелосуглинистым. Мощность гумусового горизонта составляет в среднем 37 см с колебаниями от 32 до 43 см. Содержание гумуса в слое 0-20 см достигает 3,5%, а на глубине 20-30 см — 3,15%. С глубиной содержание гумуса резко снижается.

Однократное мульчирование почвы соломой под посев яровой пшеницы

Для изучения мульчирования почвы соломой, проводимого однократно, в лаборатории водного режима почв, начиная с 1966 года, закладываются соответствующие опыты. Изучаются дозы соломы 1-2 т на 1 га, которые могут быть получены с урожаем, и максимальные 4-8 т на 1 га, которые необходимо завозить с других полей. За контроль принимался вариант с оставлением стерни без мульчирования. Осенняя обработка почвы в опытах проводилась плоскорежущими орудиями согласно рекомендациям, разработанным во ВНИИЗХ.

В местных условиях большой расход влаги на физическое испарение отмечается в весенний период от схода снега до посева яровой пшеницы и в начале вегетации, когда почва не затенена растениями. В этот период в отдельные дни общее испарение достигает 4 мм в сутки. Уменьшить непродуктивный расход влаги возможно с помощью мульчирования почвы растительными остатками. Исходя из этого, в 1967-1969 годах изучалось влияние одноразового внесения соломы на сохранение влаги и урожай яровой пшеницы, высеваемой 3-й культурой после чистого пара.

В опытах солома вносилась вручную согласно схеме осенью, после уборки предшествующей культуры. Посев яровой пшеницы сорта Саратовская 29 проводился в оптимальные сроки между 20 и 25 мая. Наблюдения за влажностью почвы показывают, что к моменту посева пшеницы запас продуктивной влаги в метровом слое почвы при внесении 1-2 тонн соломы был на 16-20,7 мм, а при внесении 4-8 тонн — на 24-33,9 мм выше по сравнению с вариантом, где солома не вносилась.

Увеличение запасов влаги на мульчированных вариантах объясняется лучшей водопроницаемостью почвы и уменьшением испарения в весенний период. О водопроницаемости можно судить по запасам почвенной влаги в 1968 году. За период от посева до кущения выпало 82,8 мм осадков, из них на варианте без внесения соломы впиталось 7,6 мм, что составляет 9,2%, а при внесении 2 и 4 тонн соломы соответственно усвоилось 22,6-28‚6 мм, или 27,2-34‚5%.

Лучшая водопроницаемость почвы в период обильных дождей объясняется тем, что разбросанная на ее поверхности солома предохраняет почву от прямых ударов дождевых капель, то есть предохраняет почвенные агрегаты от разрушения, а поры — от заиливания.

В течение вегетационного периода, за исключением 1968 года, к фазе кущения содержание почвенной влаги по вариантам выравнивалось, и к моменту уборки различий в запасах влаги не наблюдалось.

Определение засоренности посевов перед уборкой показывает, что увеличение общей засоренности от больших доз внесенной соломы незначительно по сравнению с контрольным вариантом.

Только в 1967 году отмечалась повышенная засоренность посевов, в основном овсюгом. На контрольном варианте число растений овсюга составляло 45 шт./кв. м, а при внесении 4 и 8 т соломы — на 30-38 шт. больше. Из однолетних сорняков в опыте преобладали: марь белая, гречишка вьюнковая и липучка репейная. Сорняки располагались в нижнем ярусе, поэтому существенного влияния на развитие растений яровой пшеницы не оказали. Мульчирование, несмотря на увеличение засоренности, способствовало повышению запасов влаги в почве, что положительно отразилось на урожайности пшеницы (табл. 1).

Таблица 1

Влияние однократного внесения соломы на урожай яровой пшеницы, посеянной третьей культурой после чистого пара, ц с 1 га

Данные таблицы 1 свидетельствуют о том, что в засушливом 1967 году достоверная прибавка урожая 0,7—2,0 ц с 1 га получена от внесения соломы в дозе 2-8 т на 1 га. В благоприятном по распределению осадков 1968 году мульчирование в дозе 2-8 т способствовало увеличению урожая на 1,3-3,6 ц. В дождливом 1969 году по всем вариантам был получен высокий, практически одинаковый урожай (17,2-18,3 ц с 1 га).

В среднем за 1967-1969 годы достоверное увеличение урожая яровой пшеницы получено при одноразовом мульчировании большими дозами соломы 4 и 8 т на 1 га. При этом прибавка урожая зерна составляла соответственно 1,3-1,6 ц с 1 га.

И. Васько, Н. Бакаев,

кандидаты с.-х. наук (ВНИИЗХ)

(Полную версию статьи читайте в журнале «Аграрный сектор» в №3 (37) за сентябрь 2018 г.)

Заявки на подписку принимаются по тел.: 8 (7172) 23-84-36, +7 701 342 3046.

Подписку можно оформить в редакции и на сайте журнала www.agrosektor.kz, в разделе "Подписка".

Российским читателям обращаться по подписке в представительство в г. Кургане.

Менеджер по России и странам Восточной Европы - Наталья Махнина: тел. моб. 89125794282, e-mail: agrokurgan@yandex.ru