Научная статья на тему 'Рельеф и особенности внутрипочвенной миграции питательных элементов в агроландшафте'

Рельеф и особенности внутрипочвенной миграции питательных элементов в агроландшафте Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
123
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РЕЛЬЕФ / RELIEF / ПИТАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ / NUTRIENTS / ВЛАЖНОСТЬ ПОЧВЫ / SOIL MOISTURE / СНЕГОТАЯНИЕ / SNOWMELT

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Медведев И.Ф., Бузуева А.С., Губарев Д.И., Ефимова В.И., Деревягин С.С.

Показана взаимосвязь глобального изменения климата с перестройкой водного и пищевого режима чернозема южного. Приведены закономерности сопряженной сезонной миграции сво-бодной влаги и питательных элементов по 1,5-метровому профилю почвы по всем частям агро-ландшафта от водораздела до склона. Максимальное содержание нитратного азота перед началом снеготаяния отмечалось в слое 20-100 см, а после окончания снеготаяния в слоях 50-150 см. В начале периода снеготаяния наибольшее содержание нитратного азота наблюдалось на средней фации, наименьшее на верхней фации склона. К концу периода снеготаяния запасы продуктивной влаги и нитратного азота увеличивались, соответственно на 30,3 и 20,5%. Со-держание нитратного азота снижается вниз по профилю с незначительной его аккумуляцией в материнской породе, что указывает на постоянное присутствие процессов внутрипочвенной миграции. В отличие от нитратного азота динамика изменения подвижного фосфора менее выражена и не отличалась четкой закономерностью. Смыв более крупных частиц грануломет-рического состава и аккумуляция их в ложбине привели к увеличению содержания фосфора по сравнению с почвой на положительных формах рельефа, в среднем на 29 мг/кг, или на 17%. Раз-личие в урожайности между фациями, обусловленное естественным плодородием, составило 0,62 т/га, или 55,3%, в среднем по вариантам с внесением азотных удобрений 0,77 т/га, или 44,2%. Результаты исследований будут использованы для обоснования развития ландшафтной агрохимии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Медведев И.Ф., Бузуева А.С., Губарев Д.И., Ефимова В.И., Деревягин С.С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

RELIEF AND FEATURES INTRASOIL MIGRATION FERTILIZING ELEMENTS IN AGRICULTURAL LANDSCAPES

The article shows the relationship of global climate change with the restructuring of the water and nutrient status of the southern black earth. We give patterns paired-term seasonal migration of free moisture and nutrients for the 1,5-meter soil profile in all parts of the agricultural landscape of the watershed to the slope. The maximum content of nitrate nitrogen before snowmelt was noted in the layer of 20-100 cm, and after the snow melt in lay-ers 50-150 cm. At the beginning of the period of snowmelt highest content of nitrate nitrogen was observed on average facies, with the least-content on top facies slope. By the end of the snow melting moisture reserves and nitrate nitrogen in 1,5 m of the soil increased, respectively, by 30,3 and 20,5%. Nitrate nitrogen content decreases down the profile with low levels, considerably its accumulation in the parent rock, which indicates the presence of permanent under-subsurface migration processes. Unlike nitrate nitrogen dynamic changes of available phospho-rus in the 1,5-meter soil layer is less pronounced and not clearly distinguishable pattern. Flushing larger parti-cles size distribution and accumulation of them in the hollow led to an increase in the phosphorus content as compared with the soil on the positive forms of relief, an average of 1,5-meter layer of soil to 29 mg/kg or 17%. The difference in yield between facies due to natural fertility, was 0,62 t/ha, or 55,3%, while the average for the options with the introduction of nitrogen fertilizers 0,77 t/ha or 44,2%. Research results will be is-to use to sup-port the development of the landscape of agricultural chemistry.

Текст научной работы на тему «Рельеф и особенности внутрипочвенной миграции питательных элементов в агроландшафте»

ВОПРОСЫ АГРОЭКОЛОГИИ-

УДК 631.439:631.41:504.54:63

РЕЛЬЕФ И ОСОБЕННОСТИ ВНУТРИПОЧВЕННОЙ МИГРАЦИИ ПИТАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В АГРОЛАНДШАФТЕ

И.Ф. Медведев, д.с.-х.н., А.С. Бузуева, Д.И. Губарев, к.с.-х.н., В.И. Ефимова, С.С. Деревягин, к.с.-х.н.

НИИ сельского хозяйства Юго-Востока, e-mail: medvedev-uv@yandex.ru

Показана взаимосвязь глобального изменения климата с перестройкой водного и пищевого режима чернозема южного. Приведены закономерности сопряженной сезонной миграции свободной влаги и питательных элементов по 1,5-метровому профилю почвы по всем частям агро-ландшафта от водораздела до склона. Максимальное содержание нитратного азота перед началом снеготаяния отмечалось в слое 20-100 см, а после окончания снеготаяния — в слоях 50150 см. В начале периода снеготаяния наибольшее содержание нитратного азота наблюдалось на средней фации, наименьшее — на верхней фации склона. К концу периода снеготаяния запасы продуктивной влаги и нитратного азота увеличивались, соответственно на 30,3 и 20,5%. Содержание нитратного азота снижается вниз по профилю с незначительной его аккумуляцией в материнской породе, что указывает на постоянное присутствие процессов внутрипочвенной миграции. В отличие от нитратного азота динамика изменения подвижного фосфора менее выражена и не отличалась четкой закономерностью. Смыв более крупных частиц гранулометрического состава и аккумуляция их в ложбине привели к увеличению содержания фосфора по сравнению с почвой на положительных формах рельефа, в среднем на 29 мг/кг, или на 17%. Различие в урожайности между фациями, обусловленное естественным плодородием, составило 0,62 т/га, или 55,3%, в среднем по вариантам с внесением азотных удобрений - 0,77 т/га, или 44,2%. Результаты исследований будут использованы для обоснования развития ландшафтной агрохимии.

Ключевые слова: рельеф, питательные элементы, влажность почвы, снеготаяние.

RELIEF AND FEATURES INTRASOIL MIGRATION FERTILIZING ELEMENTS

IN AGRICULTURAL LANDSCAPES

Dr. Sci. I.F. Medvedev, A.S. Buzueva, PhD. D.I. Gubarev, V.I. Efimova, PhD. S.S. Derevyagin

Agricultural Research Institute of South-East Region, e-mail: medvedev-uv@yandex.ru

The article shows the relationship of global climate change with the restructuring of the water and nutrient status of the southern black earth. We give patterns paired-term seasonal migration offree moisture and nutrients for the 1,5-meter soil profile in all parts of the agricultural landscape of the watershed to the slope. The maximum content of nitrate nitrogen before snowmelt was noted in the layer of20-100 cm, and after the snow melt - in layers 50-150 cm. At the beginning of the period of snowmelt highest content of nitrate nitrogen was observed on average facies, with the least-content - on top facies slope. By the end of the snow melting moisture reserves and nitrate nitrogen in 1,5 m of the soil increased, respectively, by 30,3 and 20,5%. Nitrate nitrogen content decreases down the profile with low levels, considerably its accumulation in the parent rock, which indicates the presence of permanent under-subsurface migration processes. Unlike nitrate nitrogen dynamic changes of available phosphorus in the 1,5-meter soil layer is less pronounced and not clearly distinguishable pattern. Flushing larger particles size distribution and accumulation of them in the hollow led to an increase in the phosphorus content as compared with the soil on the positive forms of relief, an average of 1,5-meter layer of soil to 29 mg/kg or 17%. The difference in yield between facies due to natural fertility, was 0,62 t/ha, or 55,3%, while the average for the options with the introduction of nitrogen fertilizers - 0,77 t/ha or 44,2%. Research results will be is-to use to support the development of the landscape of agricultural chemistry.

Keywords: relief, nutrients, soil moisture, snowmelt.

В условиях потепления климата водный режим, обеспеченность почвы питательными элементами и эффективность удобрений определяются формами рельефа и гранулометрическим составом подстилающей породы в агроландшафте [1-4]. Под влиянием глобального потепления климата в зимний период формируются более высокие запасы воды в снеге, а частые зимние оттепели способствуют неглубокому промерзанию и быстрому оттаиванию промерзшей почвы. К моменту начала снеготаяния почвенная толща готова к впитыванию до 70-80% снеговой воды. Аккумулированные почвой в период снеготаяния зимние осадки под действием законов всемирного тяготения и сообщающихся сосудов перемещаются как вглубь почвы, так и по склонам, в сторону гидрографической сети от водораздельной к аккумулятивной фации агроланд-шафта. Распределение влаги и содержащихся в ней питательных элементов зависит от крутизны склона, а также от особенностей гранулометрического состава почвы [1, 2, 5, 6]. Потери питательных элементов, образованных в процессе минерализации гумуса и миграции нитратного азота, подвижных форм фосфора и калия), происходят с проникновением снеговой воды вглубь почвы.

Цель исследований - установить на различных элементах агроландшафта взаимосвязь свободной влаги и питательных элементов с учетом климатических особенностей.

Вертикальное и горизонтальное перераспределение питательных элементов в почве по рельефу (фациям) ландшафта оказывает большое влияние на эффективность вносимых удобрений. Активность вертикальных миграционных процессов в условиях отсутствия весеннего поверхностного стока талых вод предопределяет развитие нормативной базы ландшафтной агрохимии.

Исследования проводили на черноземах южных Приволжской возвышенности в типичном для этой зоны агроландшафте, где более 40% пашни приурочено к отрицательным формам рельефа [7]. Для исследования использовали следующие элементы рельефа: склоны северной и южной экспозиции с крутизной 3-5°, а также водораздельный участок и ложбина глубиной 1,5 м. Длина склонов северной экспозиции 800 м, южной - 250 м. Почвообразую-щая порода - четвертичные тяжелосуглинистые -глинистые отложения. Гранулометрический состав исследуемой почвы, независимо от элемента рельефа, в основном представлен тяжелосуглинистыми и глинистыми разностями (частиц < 0,01 мм более 55%) [8].

Методика исследований. Наблюдения за перемещением влаги и питательных элементов в почве проводили в течение всего года. Запасы в почве питательных элементов и свободной влаги в зависимости от наступления процесса снеготаяния определя-

ли перед началом снеготаяния, после окончания снеготаяния и через 3 месяца после его окончания. Подекадное определение состояния почвенного раствора проводили в период начало-конец снеготаяния. Анализ состояния почвенного раствора сопровождался наблюдениями за динамикой глубины промерзания почвы и изменением снегового покрова в зоне проведения исследований. Состояние почвенного раствора определяли на глубине 1,5 м через 10 см. Для пространственной регистрации размещения точек отбора почвенных проб на местности использовали прибор Garmm GPSmap.

Почвенные образцы для определения свободной влаги и растворимых в ней питательных элементов отбирали буром АМ-26. Нитратный азот (N-NO3) в почвенных образцах определяли на иономере (ГОСТ 26423-85), подвижный фосфор и обменный калий - в 1% углеаммонийной вытяжке по Мачи-гину (ГОСТ 26205-91).

В целях более корректной интерпретации результатов использовали фациальную типизацию рабочих участков. Пространственное размещение фаций и межфациальных экотонных участков позволяет снизить приграничное влияние окружающих фаций на исследуемую фацию и более точно определить эффективность внесенных удобрений [6]. Для тестирования эффективности минеральных удобрений на основных элементах рельефа (фациях) агроландшафта были заложены тестовые делянки с аммиачной селитрой по схеме: 1. Без удобрений; 2. N30; 3. N60; 4. N90.

Результаты исследований. В условиях потепления климата уменьшилась глубина промерзания почвы, увеличилась интенсивность снеготаяния. Бурное снеготаяние в период замерзания-размерзания почвы создает условия для перенасыщения влагой почвы, что приводит к активизации процессов водопроницаемости и фильтрации. Интенсивность этих процессов регламентировалась географическим положением в пространстве агро-ландшафта элементов рельефа или фаций. По многолетним наблюдениям более 80% снеговой воды поступает в почвенную систему [10].

Проведенный систематический анализ состояния почвенного раствора в 1,5-метровом слое почвы выявил связь между рельефом и объемом поступающих в почву жидких осадков (табл. 1).

В процессе инфильтрации свободной влаги концентрация питательных элементов определялась их осенними запасами в почве и объемом поступающей влаги. Наиболее активно свободная влага выщелачивает питательные элементы в начальный период размерзания почвы и поступления в нее жидких осадков. Перед снеготаянием связь свободной влаги в почве с содержанием нитратного азота и обменного калия была слабой (г = 0,28-0,30), а с подвижным фосфором средней (г = 0,51). После

окончания процесса снеготаяния корреляционные связи у азота увеличились до 0,31, подвижного фосфора и обменного калия соответственно до 0,71 и 0,85. Ярко выраженный характер этой тенденции отмечался на повышенных формах рельефа. Разрушенная в период оттаивания почвенная структура верхних горизонтов почвенного профиля не способствует аккумуляции почвенного раствора. Питательные элементы в почве находятся под постоянным давлением рельефа и объема инфильтраци-онного потока влаги [2].

За начальную точку отсчета мониторинга агрохимических показателей в почве было принято их содержание по 1,5-метровому слою перед началом снеготаяния.

Данные о влажности почвы в различных местоположениях в пределах одного агроландшафта, как правило, отличаются большой пестротой. Перераспределение атмосферных осадков в расчлененных ландшафтах возможно в том случае, если интенсивность выпадающих осадков превышает впитывание воды в почву и проявляется поверхностный сток [3].

В начале снеготаяния основные запасы нитратного азота и продуктивной влаги водораздельной фации были сосредоточены в слое 10-60 см и составили соответственно 61 и 50% от запасов в 1,5-метровом слое почвы. Дополнительное поступление снеговой воды в период снеготаяния привело к перераспределению почвенного раствора и содержащихся в ней элементов питания по профилю почвы.

В нашем опыте запасы продуктивной влаги в 1,5-метровом слое на положительных формах рельефа к

концу процесса снеготаяния по сравнению с началом снеготаяния увеличились на 30,3%, содержание нитратного азота снизилось на 20,5%, содержание подвижного фосфора увеличилось на 10%, а калия снизилось на 17%. Отрицательные формы рельефа к концу процесса снеготаяния накопили влаги всего на 8% больше. Потери азота в 1,5-метровом слое почвы, по сравнению с началом снеготаяния, составили 20,7%, содержание фосфора и калия изменилось незначительно. Если максимальное содержание нитратного азота перед началом снеготаяния отмечалось в слое 20-100 см, то после его завершения - в слоях 50-150 см (рисунок).

Через три месяца после окончания снеготаяния (июнь-июль) содержание влаги в 1,5-метровом слое почвы уменьшилось на 43,3 мм, или на 61%. Однако количество нитратного азота в среднем по 1,5-метровому слою почвы в этот период увеличилось всего лишь на 3,6 мг/кг, или на 26%.

Сравнительный анализ распределения подвижных форм азота по почвенным слоям указывает на продолжающуюся их миграцию вглубь почвы и, по-видимому, за пределы 1,5-метрового слоя в грунтовые воды. Длительный мониторинг грунтовых вод выявил тренд роста содержания в ней элементов питания, в том числе нитратного азота [11].

Рельеф оказал заметное влияние на закономерность горизонтального и вертикального перемещения влаги и нитратного азота в 1,5-метровом слое почвы. В начале периода снеготаяния наибольшее содержание нитратного азота в почвенном растворе наблюдалось на средней части склона, наименьшее

1. Влияние элементов рельефа агроландшафта на внутрипочвенную миграцию питательных элементов

Формы рельефа (А) Глубина, см (В) Начало снеготаяния (С) Конец снеготаяния Через 3 месяца после снеготаяния

Влага, мм N-N0;, Р2О5 К2О Влага, мм N-N0, Р205 К20 Влага, мм N-N0, Р205 К20

мг/кг мг/кг мг/кг

Положительные* 0-20 84 12,2 73,7 592 77 6,7 82,7 543 17 12 86,6 475

20-50 52 23,4 96 700 74 12,1 87,3 638 14 12 88,2 503

50-100 39 16,5 26,6 733 81 18,6 41,2 618 21 22 23,8 460

100-150 43 10,3 37 685 54 12,3 45,4 512 47 18 31,3 368

В среднем 54 15,6 58,3 677 71 12,4 64,1 578 25 16 57,5 451

Отрицательные ** 0-20 56 21 101 477 54 14 103 548 19 18 95 401

20-50 56 29 124 512 63 20 149 687 26 18 108 448

50-100 94 25 123 680 116 26 98 653 48 23 51 393

100-150 96 16 48 625 91 12 43 473 59 23 32 347

В среднем 75 22,7 99,0 573 81 18,0 98,0 590 38 20 71,5 397

Влага НСР05 Гс акт Fтеор Р2О5 НСР05 Гфакт Fтеор

А 8,93 5,75 4,03 А 12,08 18,65 4,03

В 12,63 7,09 2,79 В 17,08 6,23 2,79

С 10,94 3,31 3,18 ВС 29,59 17,34 2,29

N-N03 НСР05 Г факт Fтеор К20 НСР05 Гфакт Fтеор

А 2,58 4,78 4,03 А 51,92 7,22 4,03

В 3,64 7,87 2,79 В 73,43 13,06 2,79

ВС 6,31 3,1 2,29 ВС 127,19 5,34 2,29

* водораздел, склон; ** ложбина

Перераспределение влаги и нитратного азота по 1,5-м профилю: А) отрицательные формы рельефа (фации); Б) положительные формы рельефа (фации)

- на верхней. Среднее положение по содержанию нитратного азота занимает нижняя часть склона и составляет 62,3 мг/кг. Основное содержание нитратного азота в почве средней части склона наблюдалось в слое 0-60 см и составляло 69% от запасов азота 1,5-метрового слоя.

В верхней части склона нитратный азот накапливался в слое 30-50 см и основное его содержание наблюдалось в слое 0-60 см (69% от запасов 1,5-метрового слоя).

В процессе снеготаяния и аккумуляции почвой снеговой воды наблюдается перераспределение нитратного азота по склону. В конце снеготаяния за

счет миграции с почвенной влагой в нижней и верхней частях склона отмечается снижение содержания нитратного азота соответственно, на 37 и 8%. Процесс перераспределения нитратного азота в почве - непрерывный.

В июне выявлено увеличение нитратного азота в слое 50-150 см на 15-30% и снижение на 20-35% в слое 0-50 см - результат продолжающего процесса перемещения почвенного раствора в более глубокие слои почвы.

В ненасыщенных почвах передвижение капиллярно-гравитационной влаги происходит в виде сплошного капиллярного потока [10, 11]. Поэтому

процесс перемещения отмечается по всем элементам агроландшафта от водораздела до склонов. Во второй декаде июля в 1,5-метровом слое почвы на средней и нижней частях склона отмечалось увеличение содержания нитратного азота в почве, соответственно, на 14 и 18% и снижение на верхней части склона на 42%. Перераспределение нитратного азота в почвенном профиле проходило сопряженно с запасами почвенной влаги. Влага перемещается в почве из мест, где капиллярно-сорбционный потенциал выше, в места, где он ниже.

В начале периода снеготаяния в ложбине наибольшее содержание нитратного азота в почвенном профиле было отмечено в нижней части -149 мг/кг, в средней и верхней - 60 мг/кг. На накопление влаги в почве ложбины большое влияние оказал коэффициент водопрочности, который выше аналогичного показателя на повышенных формах рельефа на 0,13. Транзитная средняя часть ложбины с укороченным гумусовым профилем имела наименьший запас влаги (211 мм). Наибольшее количество влаги отмечалось в слабосмытой верхней части ложбины и аккумулятивной нижней соответственно 366 и 347 мм. Анализ профильного распределения нитратного азота показал, что его содержание снижается вниз по профилю с незначительной аккумуляцией в материнской породе, что указывает на постоянное присутствие процессов внутрипочвенной миграции. Наибольшая аккумуляция нитратного азота на всех частях ложбины происходила в верхнем полуметровом слое.

В конце периода снеготаяния содержание азота уменьшилось на всем протяжении ложбины по 1,5-метровому профилю почвы: на верхней части - на 14%, в средней и нижней соответственно на 34 и на 11%. Количество доступной влаги, тем временем, увеличилось на всех частях ложбины. Изменение запасов нитратного азота по профилю происходило неравномерно. На верхней части ложбины в слое 110-150 см запасы азота увеличились на 20%, в средней части в слое 30-70 см они возросли на 14% и в нижней части в слое 50-110 см - на 21%. По сравнению с началом снеготаяния нитратный азот перемещался вниз по профилю. Это объясняется значительным уплотнением пахотного слоя, насыщением почвенных пор верхних слоев профиля талой водой, отчего влага перемещается в нижележащие слои вместе с содержащимся в ней азотом. На верхней части ложбины в этот период отмечается максимальный коэффициент корреляции (г = 0,97) между содержанием нитратного азота и влаги.

Через месяц после схода снега содержание азота возросло в верхней и средней частях ложбины соответственно на 43 и 38%, что связано с прогреванием почвы и увеличением микробиологической активности. В нижней части склона запасы нитратного азота снизились на 12%. Влагозапасы снизи-

лись на всех частях ложбины, но наибольшим образом на нижней (на 41%). При этом в ложбинах за счет концентрации больших запасов продуктивной снеговой влаги и растворенных в ней подвижных форм нитратов возникает опасность миграции нитратного азота в гидрографическую сеть и вглубь почвы вплоть до грунтовых вод [8].

В отличие от нитратного азота динамика содержания подвижного фосфора в 1,5-метровом слое почвы не отличалась четкой закономерностью. На повышенных формах рельефа (водораздел + склон) максимальное (85 мг/кг) содержание в почве подвижного фосфора перед началом процесса снеготаяния отмечалось в слое 0-50 см. В более глубоких слоях 50-150 см его содержание было на 45% ниже, чем в слое 0-50 см. После окончания стока содержание фосфора в 1,5-метровом слое увеличилось всего лишь на 3,6%. В дальнейшем (июнь) содержание фосфора в среднем по профилю почвы уменьшилось на 7,5 мг/кг, или 4,8%.

Местоположение почв на склоне отразилось на распределении подвижного фосфора в пахотном слое. На склоне отмечено незначительное его увеличение в средней части с последующим резким снижением в нижней. В ложбине отмечена обратная закономерность, и резкое увеличение подвижного фосфора в нижней части склона. Смыв более крупных частиц гранулометрического состава и аккумуляция их в ложбину привело к увеличению содержания фосфора по сравнению с почвой на положительных формах рельефа: в среднем по 1,5-метровому слою почвы на 29 мг/кг, или на 17%. Закономерность распределения подвижного фосфора по профилю почвы мало отличается от закономерности, выявленной на положительных формах рельефа.

Черноземы южные относятся к почвам с высокой обеспеченностью подвижными формами калия. Поэтому ярко выраженной вертикальной миграции калия по профилю почвы не выявлено. Средний коэффициент корреляции (г = 0,6) был обнаружен перед началом снеготаяния на водоразделе и нижней части склона. По завершении процесса снеготаяния значимого коэффициента корреляции между продуктивной влагой и содержанием в почве фосфора не обнаружено. По мере нарастания температуры и иссушения почвы (июнь-июль), когда основная масса продуктивной влаги мигрировала глубже 1,5-метрового слоя почвы (за пределы почвенного профиля в грунтовые воды и гидрографическую сеть), коэффициент корреляции стабилизировался и повсеместно был отрицательный, на уровне среднего значения. Распределение калия по профилю почв по элементам рельефа в большинстве случаев характеризуется закономерным его снижением с глубиной, наиболее низкое содержание отмечено в отрицательных формах рельефа.

2. Эффективность минеральных удобрений на различных фациях склона южной экспозиции чернозема южного

Расположение (фактор А) Дозы удобрений Урожайность, т/га (фактор С)

(фактор В) 2013 2014 2015 В сред-

г. г. г. нем

Верхняя часть склона (элювиальная фация) Контроль (б/у) 1,3 1,13 0,92 1,12

N30 1,89 1,84 1,13 1,62

N60 1,95 1,95 1,28 1,73

N90 2,08 2,03 1,5 1,87

Нижняя часть Контроль (б/у) 1,8 1,88 1,56 1,75

склона (тран- N30 2,61 2,86 1,93 2,47

саккумулятив- N60 2,7 2,81 2,12 2,54

ная фация) N90 2,88 2,7 1,99 2,52

НСРо,95 F теор. F факт.

А 0,114 4,70 4,17

В 0,162 41,16 2,92

АВС 0,397 3,98 2,29

Уровень обеспеченности почвы всех частей аг-роландшафта питательными элементами оказывает определенное влияние на эффективность вносимых удобрений [13] (табл. 2).

В среднем по всем дозам эффективность удобрений на более обеспеченной питательными элемен-

тами нижней (аккумулятивной) части склона была на 0,74 т/га, или 46,8% выше, чем на верхней (элювиальной). Наибольшая прибавка в урожайности по отношению к контролю на верхней части была получена при внесении тройной дозы аммиачной селитры (90 кг д.в.) и составила 0,75 т/га, или 67%; на нижней - от двойной дозы (60 кг д.в.) и составила 0,8 т/га, или 46%. Различие уровня урожайности между фациями, обусловленное естественным плодородием, составило 0,62 т/га, или 55,3%.

Таким образом, потепление климата привело к смене водного режима чернозема южного, особенно в период замерзания - размерзания почвы. Снижение глубины промерзания почвы, повышение интенсивности снеготаяния и отсутствие стока талых вод способствовало формированию в весенний период промывного водного режима. В условиях отсутствия поверхностного стока талых вод поступление снеговой воды вглубь почвенного профиля повышает вертикальную и горизонтальную миграцию почвенного раствора, что приводит к усилению процесса выщелачивания питательных элементов и перераспределению их по профилю почвы.

Литература

1. Глобус А.М. К вопросу о термоградиентных механизмах миграции почвенной влаги и о передвижении влаги в промерзающих грунтах // Почвоведение, 1962, № 2. - С. 105-110.

2. Медведев И.Ф., Губарев Д.И., Бочков А.А., Азаров К.А. Рельефная структура агроландшафта, ее влияние на агрохимические показатели почвы, урожайность яровой пшеницы и эффективность удобрений // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова, 2013, № 11. - С. 20-25.

3. Медведев И.Ф. и др. Глобальные изменения климата и прогноз рисков в сельском хозяйстве России / Колл. монография под ред. Иванова А.Л., Кирюшина В.И. - М.: РАСХН, 2009. - 582 с.

4. Куприченков М.Т. Сезонная динамика химических и агрохимических свойств био- и агрочернозема // Достижения науки и техники АПК, 2013, № 7 - С. 67-68.

5. Явтушенко В.Е. Запасы питательных веществ и потери их из черноземных почв под влиянием водной эрозии // Научные труды Курской государственной опытной станции, 1967, Т. 1. - С. 137-147.

6. Чуян Г.А., Ермаков В.В., Чуян С.И. Агрохимические свойства типичного чернозема в зависимости от экспозиции склона // Почвоведение, 1987, № 12. - С 39-46.

7. Медведев И.Ф. Агроэкологические основы повышения плодородия склоновых черноземных почв Поволжья: дисс. д.с.-х.н., Саратов, 2001. - 384 с.

8. Бочков А.А. Рельеф и почвообразовательные процессы на черноземах южных Приволжской возвышенности: авторефер. дисс. к.с.-х.н., Саратов, 2011. - 23 с.

9. Губарев Д.И., Медведев И.Ф. Использование ГИС-технологий при типизации агроландшафта с учетом почвен-но-агрохимических показателей / Инновационные технологии в адаптивно-ландшафтном земледелии: коллективная монография. Книга 2. - Иваново, 2015. - С. 3-7.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

10. Анисимов Д.А., Медведев И.Ф., Азаров К.А., Любимова М.Н. Сезонная и пространственная динамика свободной влаги в почве / Сб. докладов межд. научн. -практ. конф. молодых ученых и специалистов «Перспективные направления исследований в изменяющихся климатических условиях». - Саратов, 2014. - С. 312-317.

11. Любимова М.Н., Анисимов Д.А., Демакина И.И., Медведев И.Ф. Влияние рельефа и сельскохозяйственного использования пашни на концентрацию минеральных и органических веществ в подземных водах // Сб. докладов межд. научн.-практ. конф. молодых ученых и специалистов «Экологическая стабилизация аграрного производства. Научные аспекты решения проблемы». - Саратов, 2015. - С. 228-233.

12. Воронин А.Д. Основы физики почв. - М.: Изд-во Московского университета, 1986. - 244 с.

13. Прянишников А.И. Научное обеспечение устойчивого производства зерна в условиях глобального и локал ь-ного изменения климата // Аграрный вестник Юго-Востока, 2009, № 1. - С. 22-25.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.