Оцінка протидефляційної ефективності технології no-till в умовах Південного Степу України

Abstract

Метою досліджень була оцінка складових противодефляційної ефективності технології но-тілл (NT) в умовах Південного степу України та проведення прямих спостережень за процесом вітрової ерозії на агрофонах, де впроваджено технологію NT. Дослідження проводилися на чорноземах південних важкосуглинистих у короткоротаційній сівозміні: «горох – озима (ярова) пшениця – сорго – гірчиця», де вивчалися три системи обробки: традиційна (контроль), мінімальна і NT. У процесі досліджень визначався агрегатний склад поверхневого шару грунту (0–5 см), визначалася вага пожнивних залишків та проективне покриття поверхні грунту. Дослідна ділянка була обладнана метеорологічною станцією і польовими ерозіометрами- пиловловлювачами. У результаті досліджень було виявлено, що технологія NT повністю відповідає критерію консервуючої (протиерозійної) технології – проектне покриття грунту рослинними залишками в дефляційно-небезпечний період (січень–квітень), у залежності від попередників, коливається в межах 40–70 %. На варіантах з NT спостерігається максимальне значення частки вертикально зорієнтованих рослинних залишків – 35–55 %, що набагато більше, ніж при оранці і дискуванні. Висока грунтозахисна ефективність підтверджується й при обліку «випадкової» шорсткості поверхні грунту, яка має певний противодефляційний ефект, що проявляється в зменшенні приземної швидкості вітру і здатності поверхні грунту акумулювати грунтові частинки в процесі сальтації і крипу. Обробка грунту на зяб осолонцьованих південних чорноземів призводить до вивертання на поверхню великих брил і зростання показника грудкуватості (вміст агрегатів більше 1 мм у діаметрі) восени (до 70–90 %). Протягом зими грудкуватість на цих варіантах знижується до 50–70 %, що пов’язано з дією на агрегати процедури замерзання-танення, яка, у свою чергу, залежить від кількості переходів температури ґрунту через 0 °С. У той же час на варіантах з NT, коли поверхня ґрунту знаходиться в необробленому стані з великою кількістю рослинних залишків, кількість процедур переходу через 0 °С істотно зменшується. А значить, у кінці зими і на початку весни протидефляційна стійкість чорнозему південного при застосуванні NT практично однакова з варіантами, де проводилася осіння обробка ґрунту. Прямі спостереження за протидефляційною ефективністю NT протягом пилової бурі 26 і 27 січня 2014 р. показали, що втрати ґрунту по NT був у 3,5 разу меншими в порівнянні з традиційним обробітком ґрунту і 2,9 разу меншими в порівнянні з мінімальним.

Целью исследований была оценка составляющих противодефляционной эффективности NT для условий Южной степи Украины и проведение прямых наблюдений за процессом ветровой эрозии на агрофонах, где внедрена технология NT. Исследования проводились на черноземах южных тяжелосуглинистых в короткоротационном севообороте: «горох – озимая (яровая) пшеница – сорго – горчица», где изучались три системы обработки: традиционная (контроль), минимальная и NT. Определялся агрегатный состав поверхностного слоя почвы (0–5 см), вес пожнивных остатков и проективное покрытие поверхности почвы. Опытный участок оборудован метеорологической станцией и полевыми эрозиометрами-пылеуловителями. В результате исследований было выявлено, что технология NT полностью соответствует критерию консервирующей (противоэрозионной) технологии – проективное покрытие почвы растительными остатками в дефляционно-опасный период (январь–апрель), в зависимости от предшественников, колеблется в пределах 40–70 %. На вариантах с NT наблюдается максимальное значение доли вертикально ориентированных растительных остатков – 35–55 %, что намного больше, чем при вспашке и дисковании. Высокая почвозащитная эффективность подтверждается и при учете «случайной» шероховатости поверхности почвы, которая имеет определенный противодефляционный эффект, что проявляется в уменьшении приземной скорости ветра и способности поверхности почвы аккумулировать почвенные частицы в процессе сальтации и крипа. Обработка почвы на зябь осолонцованных южных черноземов приводит к выворачиванию на поверхность крупных глыб и росту показателя комковатости (содержание агрегатов больше 1 мм в диаметре) осенью (до 70–90 %). В течение зимы комковатость на этих вариантах снижается до 50–70 %, что связано с действием на агрегаты процедуры замерзання-таяния, которая, в свою очередь, зависит от количества переходов температуры почвы через 0 °С. В то же время на вариантах с NT, когда поверхность почвы находится в необработанном состоянии с большим количеством растительных остатков, количество процедур перехода через 0 °С существенно уменьшается.

The purpose of the research was to evaluate the components of the anti-deflation NT efficiency for the conditions of the Southern steppe of Ukraine and conducting direct observations for the process of wind erosion on agrofons, where NT technology is implemented. Investigations were conducted on chernozems of southern heavy loamy in short-rotation crop rotation: "Peas - winter (spring) wheat - sorghum - mustard", where three processing systems were studied: traditional (control), minimal and NT. The aggregate composition of the surface was determined the soil layer (0-5 cm), the weight of the stubble residues and the projective cover of the soil surface. The experimental site is equipped with a meteorological station and field erosometersdust collectors. As a result of the research, it was discovered that NT technology is completely corresponds to the criterion of preservative (anti-erosive) technology – projective soil cover with plant residues in the defoliation-dangerous period (January-April), in Dependence on predecessors, fluctuates within 40-70%. On variants with NT the maximum value of the proportion of vertically oriented vegetation is observed residues - 35-55%, which is much more than plowing and distilling. High The soil protection efficiency is also confirmed by taking into account "random" roughness soil surface, which has a definite counter fluidic effect, that manifests itself in the reduction of the surface wind speed and soil surface abilities accumulate soil particles in the process of salutation and creep. Soil treatment on the clay the salinized southern chernozems leads to the turning out on the surface of large ones lumps and growth of the index of buckling (the aggregate content is more than 1 mm in diameter) in autumn (up to 70-90%). During the winter, the buckling on these variants is reduced to 50-70%, which is is associated with the action on the aggregates of the freezing-thawing procedure, which, in turn, depends on the number of soil temperature transitions in 0 ° С. At the same time, on variants with NT when the soil surface is in an untreated state with a large amount plant residues, the number of procedures for the transition through 0 ° C significantly decreases.