Основой энергосберегающей технологии земледелия зоны неустойчивого увлажнения Левобережной Лесостепи Украины является минимизация глубины основной обработки почвы до 5-12 см. Благодаря увеличению ширины захвата почвообрабатывающих машин ускоряются темпы выполнения полевых работ, снижаются расходы горюче-смазочных материалов и затраты человеческих ресурсов в 2,5-3 раза.

А это, вместе с ресурсом, грунто- и влагосберегающий свойствами почвозащитных технологий, повышает урожайность сельскохозяйственных культур и снижает себестоимость продукции, которая становится конкурентоспособной на внутреннем и мировом рынках. В современных условиях хозяйствования вопрос минимизации обработки черноземов приобретает особую актуальность, а стратегия и тактика перехода от интенсивного возделывания до минимального должно обеспечить стабилизацию продуктивности культур в агроценозах Левобережной Лесостепи Украины. Исследовательская цель и задачи Исследование проводили в стационарных и производственных опытах Черкасского института АПП НААН (Черкасская государственная исследовательская станция) в условиях: в Прилуки-Роменско-Лабинском агрогрунтовому районе левобережной лесостепной зоны на черноземах типичных малогумусных легкосуглинковых (Драбовский район Черкасской области); в южной части Левобережной Лесостепи Украины на черноземах типичных мощных среднегумусный легкоглинистих на лессе (Карловский район Полтавской области). Изучали долгосрочное влияние различных способов обработки черноземов Левобережной Лесостепи Украины на физические свойства в севооборотах различного типа. Интенсивность агрофизических условий почвообразования определяли методом разуплотнения (%) генетических горизонтов относительно плотности строения грунтовой породы (ЖК). В общем обследовано 19 разрезов. Результаты исследований На черноземах типичных Левобережной Лесостепи зоны неустойчивого увлажнения, содержание гумуса в которых составляет более 4-4,5%, водостойких агрономически ценных агрегатов -> 40%, а структурных отдельностей — 65-75%, равновесная плотность строения (1,22-1,28 г / см3), как правило, совпадает с оптимальной для роста практически всех сельскохозяйственных культур, что дает возможность применять безотвальной обработку черноземов на 5-12 см в севооборотах. В Левобережном Лесостепи условия реализации критерия для применения минимальной обработки черноземов типичных встречаются довольно часто. Однако, несмотря на оптимальное соотношение грунтовых параметров, в течение первых четырех-пяти лет после перехода на систематический безотвальной обработку черноземов, находящихся в состоянии агрофизические деградации, могут возникать обстоятельства, приводящие к частичной или полной дискредитации основной идеи безотвальной. Особенно остро это проявляется в условиях резкого ухудшения погодно-климатических условий до критического уровня, когда коэффициент увлажненности (КО) по Шашко снижается до значений <0,55, а гидротермический коэффициент Селянинову (ГТКС) - до значений <0,5-0,6 в течение 1-1,5 месяца от начала вегетации культур. Основная задача разноглубинной почвозащитного обработки на глубину от 15-18 до 22-32 см (в зависимости от уровня агрофизические деградации и фитосанитарного состояния полей в период систематической пахоты 22-32 см) в первые года после отказа от вспашки - это обогащение верхней трети гумусного горизонта чернозема растительными органическими остатками различной стадии разложения и обеспечения высокой биологической активности в этом слое. Сформированный органогенный слой (0-15 см) чернозема обязательно должен быть прикрыт свежими измельченными пожнивными остатками зернобобовых и пропашных культур без разграничения между слоем растительного мульчи и грунтовой поверхностью (то есть следует избегать попадания слоя мульчи на биологически неактивную поверхность поля). В табл. 1 показано ориентировочные интервалы содержания структурных отдельностей и водостойких агрегатов в слое почвы 0-30 см, которые соответствуют различным уровням проявления плодородия чернозема при долгосрочном применения почвозащитных технологий, основанных на минимальном обработки чернозема. В соотношении влияния факторов сохранения плодородия - роли мульчи и уровня агрофизических условий проявления грунтородючости в процессе стабилизации и оптимизации связей в системе почва - растение - атмосфера на переходном этапе (пятый-шестой год) - преобладает второй, то есть Агрофизические состояние чернозема. Наблюдения показывают, что растительные остатки на поверхности поля сохраняются до середины июня, а в июле практически вся мульча уже разлагается и ее защитная функция нивелируется. Воспроизведение естественного плодородия черноземов типичных Левобережной Лесостепи Украины под влиянием безотвальной связано с фактором времени: чем больше удаляется решение об отказе от вспашки и переход к безотвальной обработок, тем выше уровень потребности воспроизводства плодородия черноземов в агроценозах. Таких рубежей пять: первый - за четыре-пять лет происходит восстановление природного статуса почвы как природного образования; после восьми-десяти лет воздействия почвозащитных технологий восстанавливается естественное состояние почвы, а его производительность меньше зависит от погодно-климатических факторов; после 10-15 лет применения почвозащитных технологий почву как система выходит на высокий уровень саморегуляции и самосохранения процессов и режимов проявления расширенного воспроизводства плодородия. На 20-25-й год применения безотвальной обеспечивается максимальная автономизация толще чернозема от погодно-климатических факторов, а после 30-35 лет максимально восстанавливаются процессы почвообразования черноземов типичных в агроценозах. Условие предупреждения риска при переходе к мелкого безотвальной черноземов кроется в перегруппировке структурных отдельностей в пределах агрономически ценного интервала в сторону укрупнения с образованием отдельностей размером 2-5 мм и водостойких агрегатов 0,5-3 мм. Снижение зависимости водостойкости структуры от уровня увлажненности и подчинения гумусного состояния в сезонном и годовом циклах изменении водостойкости структуры чернозема является признаком прекращения его агрофизические деградации, а воспроизведение такого состояния после отказа от вспашки служит критерием снижения риска при переходе к бессменного безотвальной в начальный период его выполнения . Главная задача, которая возлагается на безотвальной обработку, - поддерживать взаимообусловленную пульсацию гумуса и состояния водостойкости структуры и усиливать действие указанного механизма заделкой в 0-15-сантиметровый слой чернозема достаточного количества органических удобрений в виде навоза и побочной растительной продукции, создавая слой органической мульчи на поверхности поля. Приведенные данные объясняют природу нестабильности урожайности культур севооборота в критических погодно-климатических условиях. Невозобновленных взаимосвязана пульсация годовых и сезонных циклов гумуса и агрофизических свойств, поверхностное заделки минеральных удобрений, стимулирует развитие корневой системы по типу дернины, в критических погодно-климатических условиях нарушает гомеостатические сбалансированность в системе почва - растение - атмосфера. В таких условиях потенциальные возможности слоя мульчи, что остается на поле, достаточно ограничены, а саморегулирующаяся Агрофизические способность чернозема находится на достаточно низком уровне. По этой причине разноглубинная безотвальной обработку на 22-32 см при переходе к поверхностному, а далее - к минимальной обработки почвы зоны неустойчивого увлажнения будет «буферным» периодом, главной задачей которого является обеспечение условий дискретного (непрерывный) воспроизводства плодородия черноземов от простого к расширенному. ???Отдаленные последствия долгосрочной (15-25 лет) минимизации обработки черноземов связаны с тем, что уже на пятый-шестой год воспроизводится гидрогенные-аккумулятивный процесс карбонизации путем вторичной аккумуляции СаСО3 в профиле черноземов благодаря усилению степени гидроморфизму и биогенности грунтовых условий в летний период года. Происходит растворение устойчивых форм карбонатов по илювиального аккумуляции, о чем свидетельствует наличие большого количества инкрустационный (налеты, выцветы, псевдомицелий, примазкы, прожилки) и корковых (тонкие слои, натеки, корки, «бородки») форм СаСО3 на внутренних поверхностях грунтовой толщи черноземов типичных , что связано с усилением природных процессов почвообразования в агроценозах. На наличие подвижных фосфатов и содержание обменного калия влияет количество СаСО3 в гумусованих горизонте. При вспашке карбонаты вскипают с глубины 65-70 см (содержание СаСО3 - 0,01-0,42% в 100 г почвы), по безотвальной - с глубины 50-55 см (0,04-0,75%). По поверхностной обработки линия вскипания карбонатов находилась на уровне 15-25 см от поверхности почвы, содержание карбонатов увеличивался до 0,25-1,61%, а потому в круговорот питания культур в агроценозах по минимизации обработки привлекается не весь гумусованих горизонт (0-70 см) чернозема. Обменная кислотность приобретает слабощелочной реакции (рНсл> 7,0), что «консервирует» подвижную форму фосфатов и обменного калия по их высокого общего содержания в гумусованих горизонте. В то же время тормозится образования соединений азота. Установлен содержание СаСО3 при долгосрочном (15-36 лет) поверхностной обработки является предельным по составляющих эффективного плодородия черноземов типичных (табл. 2). Динамику зерновых культур в севооборотах различного типа представлены на рис. 1, 2. В севообороте с горохом применения безотвальной с внесением одинарной и двойной доз удобрений обеспечило получение 28,91-29,77 т с. о. (зерновых единиц) с 1 га севооборота, что равноценно вспашке. Бессменное выполнения поверхностной обработки обеспечило выход зерновых единиц с 1 га севооборота на уровне пахоты. Высочайшая производительность зерновых культур (пшеница озимая и кукуруза) была в систематической вспашки (13,13 тонны с га), тогда как в случае применения поверхностной обработки за выходом зерновых единиц производительность была ниже в 1,09-1,12 раза. Производительность п ‘ ятипильнои севооборота с многолетними травами за систематической пахоты и внесения одинарной и двойной доз удобрений (за выходом зерновых единиц) составляла 35,28-37,89 т / га, что в 1,25-1,32 раза превышает производительность севооборотов с горохом. По безотвальной продуктивность севооборота возрастает до 36,07-38,37 т с. об. / га, тогда как за поверхностной обработки продуктивность севооборота снижается на 2,46 т / га. С явлением вторичного карбонизування черноземов Левобережной Лесостепи в историческом измерении земледельцы сталкивались при применении перелог, когда мелкий обработку сохой или сохой способствовал подтягиванию карбонатов к поверхности почвенного профиля, снижало проявление эффективного плодородия через карбонатная «засоление», негативного влияния которого можно избавиться переводом земель в состояние лог, а в наших исследованиях — заложенные многолетними злаковыми травами, которые на 8-10-й год снижали линию вскипания СаСО3 к естественному уровня залегания, как и за содержание лог. Выводы 1 В Левобережной Лесостепи Украины на черноземах типичных средне- и малогумусных тяжелого и легкого гранулометрического состава следует применять почвозащитные технологии выращивания сельскохозяйственных культур, в основе которых лежит безотвальной обработку на глубину от 22-25 см до 5 12 см с мульчированием поверхности поля пожнивными остатками предыдущей культуры. 2 В первые годы (от 5-го до 8-10-го) применение почвозащитных технологий следует выполнять разноглубинная безотвальной обработку почвы, затем количество глубоких обработок можно уменьшить до одного-двух. А уже после 15-го года хозяйствования по такой технологии следует переходить к систематическому безотвальной на глубину 5-12 см на черноземах середньогумусових тяжелого гранулометрического состава, а на черноземах малогумусных легкосуглинковых — применять разноглубинная безотвальной обработку. 3 По долгосрочного безотвальной глубиной 10-12 см воспроизводится гидрогенные-аккумулятивный процесс карбонизування путем вторичной аккумуляции СаСО3 в профиле черноземов благодаря усилению степени гидроморфизму и биогенности грунтовых условий в засушливый период года. Происходит дифференциация гумусованого горизонта по проявлением эффективного плодородия, а «консервирующее» влияние на эффективное плодородие усиливается: достигается переход от черноземов типичных среднегумусный легкоглинистих к черноземов типичных малогумусных легкосуглинковых, на которых целесообразнее и эффективнее выполнения глубокого безотвальной. 4 Долгосрочное (от 10 до 35 лет) применение поверхностной обработки в современных условиях хозяйствования помогает земледельцам преодолеть негативные последствия вторичного карбонизування черноземов путем применения почвозащитного разноглубинной обработки черноземов Левобережной Лесостепи Украины.