Едва ли вече има земеделец, който да не знае за предимствата и недостатъците на обработката на почвата със и без обръщане на пласта. И все пак какви са те? В Германия представиха резултатите от 20-годишен опит
Д-р Инес Бул, Институт по земеделие в Мекленбург-Предна Померания
Д-р Петра Кале, Университет на Рощок, Германия
Ако преди време европейските фермери предпочитаха минималната почвообработка, то днес те все повече се замислят за връщане към работа с обръщане на пласта. Причините са известни: забраната на все повече хербициди, появата на резистентни към тях плевели, ограниченията за внасяне на азотни торове. При тези обстоятелства като най-просто решение на настоящите фитосанитарни проблеми се препоръчва плугът. Но по някаква причина се забравя за влиянието на начина на обработката на почвата върху нейната структура и подложеността и на ерозия. А проблемът с преуплътняването на почвата излиза в първите позиции като причина за деградирането на почвата.
Почвеното уплътняване може да бъде естествено, тоест да бъде в резултат на процесите на образуването на почвата, и/или ръкотворно, провокирано от човешката дейност. В последния случай много зависи от влажността на почвата в момента на нейната обработка и натоварването върху осите на използваната техника. Постоянното движение на техниката по коловозите води до образуването на плужна пета. Уплътняването на почвата се превръща в проблем, когато в резултат на техногенното претоварване системата от почвени капиляри дотолкова се влошава, че почвообразуващата и регулиращата функции, както и жизнедеятелността на почвената биота се нарушават за някакъв период от време или не работят на постоянна основа. За да се установи влиянието на начина на почвообработка (със или без обръщане на пласта, както и тяхната комбинация) върху отделните физически параметри на почвата и добивите от културите, в Северна Германия още през 1994 г. е заложен опит, в рамките на който изследванията продължават и днес.
ИЗСЛЕДВАНИ ПАРАМЕТРИ
За оценка на почвената структура се използват различни параметри, сред които съпротивлението към проникване. За да се определи то, в почвата посредством пенометър се вкарва коничен накрайник, а резултатите от измерванията отразяват степента на уплътняване на различна дълбочина. Въпреки простия и надежден начин за определяне на този показател, съпротивлението към проникване се разглежда като спомагателен критерий при установяване на границите на потенциалната зона на уплътняване, тъй като днес не съществува единен подход за оценка на критичните стойности, определящи функционалността на почвената структура.
Определянето на плътността на почвата в сухо състояние, за да бъде описано уплътняването, изисква вземането на проби, тяхното изсушаване и претегляне. Изследванията на различни дълбочини са енергоемки, за тяхното провеждане е необходимо значително проникване в почвата. В зависимост от разположението на почвените агрегати според техните размери в почвената дълбочина и съдържанието на хумус се определят границите на плътността на почвата в сухо състояние, фиксиращи оптималното развитие на растенията.
Размерът на почвените капиляри предоставя информация за влагозадържащата способност на почвите, както и за въздухообмена в тях. При това частта на тесните големи капиляри и средните капиляри определя полезния потенциал на полето, а широките големи капиляри под въздействието на силите на тежестта – дрениращата функция на почвата или в случай на влажност на почвата под полезния потенциал, – въздухообменната. След изтичането на 20 години от момента на залагането на опита в рамките на оценката на физическите параметри на почвата е предприето еднократно вземане на проби, поради това представените резултати са моментни. Въпреки това почвените параметри зависят не само от многогодишния начин на почвообработка, но и от времето, както и от продължителността на периода, който е минал от момента на последната почвообработка. Добивите в рамките на изследването са оценявани не само в зависимост от начина на почвообработка, взети са предвид сеитбооборотът и видът на отглежданата култура по време на целия период от 2000 до 2018 г.
ВЛИЯНИЕ ВЪРХУ ПЛЪТНОСТТА
В проверяваните варианти на почвообработка съпротивлението към проникване се е увеличавало при придвижването от горните към долните почвени слоеве, което се обяснява с естественото натоварване на почвата и увеличаващия се в дълбочина дял на дребните почвени частици. Съпротивлението на проникването на различните дълбочини се характеризира със съществени разлики в зависимост от начина на почвообработка. В случая с ежегодната оран в обработваемия хоризонт съпротивлението към проникване е било не особено голямо и достатъчно равномерно разпределено. Но в подорния хоризонт (30-50 см) са установени прекомерни (вредни) преуплътнявания, които може да водят до преразпределяне на почвените капиляри с различни размери във вреда на големите капиляри и като резултат да провокират задържането на вода на повърхността и създаването на бариера за проникване на корените на културните растения. Съпротивлението на проникването на дълбочина 10-35 см във вариантите без обръщане на пласта е било сравнявано с по-плитка оран, и се е увеличавало плавно при придвижването на дълбочина, което позволява да се разчита на безпрепятствен влаго- и въздухообмен в почвата.
Изглежда, че регенерацията на почвата по време на обработването на почвата без обръщане на пласта в периода от 1994 г. до 2013 г. е довела до разрушаване на плужната пета, образувала се в резултат на традиционната почвообработка, която е практикувана преди това. През 2013 г. зоните на прекомерното уплътняване (над 35 Мпа) се срещат на дълбочина над 35 см само в зоните, където се практикува оран.
При интерпретирането на получените данни трябва да се взима под внимание, че съпротивлението на проникване отразява сумарното въздействие на многобройни механизми в зависимост от многостранни фактори, в частност от плътността на структурата на почвата, повърхностното разпределение на влагата, размера на почвените частици и тяхната агрегация.
ВЪЗДУХ И ВОДА
Показателите на плътността на горния почвен слой в сухо състояние навсякъде, независимо от начините на обработка през годините, превишават оптималните, характерни за местността, съставляващи около 1,50 г/куб.см. При оранта се прави обръщане на пласта, нарушава се естественото залягане, интензифицира се въздухообменът. Вследствие на това при изораните почви в сравнение с участъците, където е работено без обръщане на пласта, има по-висока обемна част на въздуха и намален обем на влажността. Тази картина отразява влиянието на оранта върху въздухообмена и загубата на влага от почвата.
Почвообработката без обръщане на пласта поради по-ниската интензивност на въздействието си води до сравнително по-високи показатели на плътността в сухо състояние и намаляване на порьозността, поради това минималните технологии на почвообработка неизменно се свързват с по-добра структура на почвата.
Ако се изследват почвените параметри на различна дълбочина, то почвите при безорната обработка се характеризират с висока плътност в сухо състояние и ниска вместимост на капилярите, особено в пласта под обработките (10-30 см). Делът на едрите частици под 7% показва нежелателни промени в почвената структура. Въпреки това този показател не е надежден индикатор за проблеми със структурата, тъй като такива стойности може да бъдат обусловени от спецификата на субстрата или историческия произход на почвите. Необходимо е да се идентифицират проблемите с почвената структура, като не се опирате само на един параметър, а разглеждайки комбинацията на такива характеристики като въздухо- и влагопроводимост, параметри на структурата. В конкретния опит отговорната за достъпността на влагата към растенията част на средните пори в зависимост от начина на почвообработка не е пострадала, което обаче не е необичайно.
Работейки без обръщане на пласта, може да се очаква повишено съдържание в почвата на органичното вещество, на биологичната активност и почвената агрегация, тъй като този начин предполага по-продължителен период на възстановяване на почвата и наличието на мулчиращ слой (растителни остатъци). Особена роля тук имат дъждовните червеи, които при своето движение създават големи почвени капиляри и влияят върху такива физически параметри на почвата като инфилтрацията и аерацията. Тъй като на мястото на провеждането на опита до ден-днешен не се е образувал мулчиращ слой, оценки за запасеност с органична субстанция и агрегация не са провеждани. По-добра водна проводимост и по-ниска склонност към заблатяване на повърхностния слой във вариантите при обработка на почвата с култиватор са забележими визуално след падането на дъждове.
ДОБИВИТЕ
Положителният ефект от работата без обръщане на пласта или от директната сеитба се проявява преди всичко в засушливи райони или в сухи години. Подобрената влагозапасеност и защитата от изпаряване на влагата посредством мулчиращия слой в такива случаи способстват за увеличаване на добивите. При това, колкото са по-сухи условията и колкото е по-малка дълбочината на почвообработката, толкова по-високи ще бъдат добивите.
На конкретното опитно поле влагата е била основният лимитиращ добивите фактор – през вегетационния период от април до юли в зоната на местонахождението на опитното поле падат 209 мм влага (средна многогодишна норма за 1988 – 2017 г.). Именно поради това по-доброто запасяване на културните посеви с влага във вариантите при почвообработка с култиватор е станало предимство и се отразило върху повишаването на добивите. А разликата в добивите при вариантите с дълбоко и повърхностно култивиране е била минимална. В мащабите на използваните триполни сеитбообороти те са правени по-скоро като интензивна сеитба по мулч, което може да обясни тези резултати. Влагоопазващият ефект на минималната технология се е проявявал при отделните култури най-вече в засушливи години.
При отглеждане на есенници след царевица за силаж с оран негативно върху добивите се отразил не само неоптималният воден режим. При заораването на стърнището след царевица с плуг пресъхналата почва се повдига нагоре, на повърхността излизат буци, в резултат качеството на сеитбеното ложе оставя да се желае по-добро. Положителният ефект на оранта при отглеждането на пшеница след пшеница е известен, но в конкретния случай той не се е проявявал всяка година. Във варианта с комбинирана почвообработка (преимуществено минимална плюс по възможност плуг) върху добивите от всяка култура се е отразявал именно последният (предшестващият) начин на почвообработка.
И ВСЕ ПАК, ПЛУГ ИЛИ КУЛТИВАТОР?
Интензивността и дълбочината на почвообработката в дългосрочна перспектива влияят върху физическите качества на почвата. Ежегодната оран разрохква горния пласт и залага недостатъчна запасеност на почвата с влага при високи показатели на въздухообмена. Култивирането без обръщането на пласта, както и минималната почвообработка с периодично използване на плуг способстват за повишаването на плътността на горния почвен слой и така подобряват носещата способност на обработваемите площи.
Отказът от ежегодната оран в много случаи може да мине безболезнено за добивите от културите, тук всичко се определя от местоположението на площите. Преимуществата на минималната почвообработка се проявяват най-вече в засушливи години, но получаването на добри добиви при работа без обръщане на пласта зависят силно от прилаганите сеитбообороти.
Що се отнася до периодичното използване на плуг при предимно минимална технология, то в дългосрочна перспектива комбинирането на начините на почвообработка позволява да се подобрят физическите параметри на почвата.
Като цяло предимствата и недостатъците на различните методи на почвообработка се определят от местоположението на земеделските площи, както и от технологиите, използвани в стопанството. Решението за интензифициране или минимализиране на почвообработката трябва да се взема, опирайки се не само на фитосанитарното състояние на почвите; необходимо е да се вземат предвид физическите характеристики на почвите и тяхното влияние върху успехите в растениевъдството.
