CC BY
123
10. Кубашев, С.К. Изменение структурно-минералогической основы, состава и свойст слитых почв под воздействием на них веществ различной природы (промышленные отходы, стандартные удобрения, мелиоранты) в условиях Центрального Предкавказья: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - М., Почвенный ин-тим. Докучаева, 2005. - 24 с.
NATURAL ENOUGH MAGNESIUM IN SOIL STAVROPOL HEIGHT AT DIFFERENT LEVELS IN AGRICULTURAL LANDSCAPES AGROGENNOGO IMPACT E.I. Godunova, N.A. Chizhikova, S.N. Shkabarda
Summary. Held differentiated assessment of the natural resources of magnesium on the basis of the analysis of its contents in size fractions of different sizes agrochernozemov bayrachnye steppe Stavropol Upland an example polygon «agrarian landscapes.» The effect of the systematic application of different doses of complete fertilizer on MgO in reserves in soils of different landscape supplies. Soils are characterized by a high polygon, typical chernozems natural resources of the total magnesium - 1615-3475 mg/100g most severe soil humus and bottom of the slope differ significantly from the edge of watershed soil and the top of the slope on both the content of the gross magnesium and its distribution by category of reserves. From the use of mineral fertilizers of significant changes in the behavior of the various categories of reserves of magnesium in soil taxa for all landscape of seven years did not happen. However, there is a danger of further strengthening begin the process of destruction of minerals due to soil acidification by high doses of fertilizers, which may contribute to the depletion of natural stocks of batteries in soils.
Key words: agrarian landscape; agrochernozems; magnesium; totel, immediate, near and potential reserves; minerals; fertilizers.
УДК 631.4.41.
ФОРМИРОВАНИЕ ОБЪЁМНОЙ МАССЫ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АНТРОПОГЕННОГО ВЛИЯНИЯ В АГРОЭКОСИСТЕМАХ
С.И. ЗИНЧЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук, зав. отделом
А.А. БЕЗМЕНКО, научный сотрудник И.М. ЩУКИН, младший научный сотрудник Владимирский НИИСХ Россельхозакадемии Д.А. ТАЛЕВА, аспирант РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева E-mail: [email protected]
Резюме. Исследования проводили с целью определения динамики изменения объёмной массы серой лесной почвы в период возделывания сельскохозяйственных растений (травы второго года пользования, озимая рожь, яровая пшеница и ячмень) в звене зернотравяного севооборота в зависимости от способа основной обработки почвы. Схема опыта предусматривала следующие варианты основной обработки: ежегодная отвальная вспашка на 20...22см; ежегодная плоскорезная на 6...8 см; ежегодная плоскорезная на 20. 22 см; ярусная вспашка на 28.30 см под озимую рожь, под остальные культуры отвальная вспашка на 20. 22 см; ярусная вспашка на 28.30 см под озимую рожь, под остальные культуры плоскорезная на 6.8 см. Равновесная объёмная масса серой лесной почвы в естественных условиях составляет 1,44 г/см3. После двухлетнего возделывания многолетних трав (клевер) она стремится к своему естественному состоянию и достигает плотности 1,34.1,42г/см3. Это находится в оптимальном интервале плотности для возделывания озимой ржи. Изучаемые приёмы основной обработки обеспечивают формирование оптимального уровня объёмной массы пахотного слоя (0.30 см) к посеву яровой пшеницы (1,23.1,31 г/см3) и ячменя (1,11.1,23 г/см3). После посева плотность сложения увеличивается до 1,31.1,37и 1,28.1,38 г/см3 соответственно. В период вегетации объёмная масса продолжает увеличиваться, и к созреванию культур не зависимо от глубины и приёма основной обработки достигает равновесного интервала плотности. Ключевые слова: агроэкосистема, объемная масса, серая лесная почва, приемы основной обработки, многолетние травы, озимая рожь, яровая пшеница, ячмень.
Важный показатель физического состояния пахотного слоя почвы - объемная масса, которая в значительной
Достижения науки и техники АПК, №4-2013 —
степени регулируется обработкой. Самой низкой плотностью (1,0.. .1,3 г/см3) отличаются хорошо оструктуренные почвы. Наибольшая величина этого показателя (1,7.. .2,0 г/см3) характерна для почв, состоящих из первичных частиц. Промежуточное положение занимают микрострук-турные почвы, плотность которых варьирует от 1,3 до 1,6 г/см3[1]. Обрабатывая почву, мы изменяем её плотность, чтобы сформировать показатели сложения, оптимальные для культурных растений, что, в свою очередь, влияет на водный, воздушный, тепловой режимы и, в конечном итоге, на биологическую активность пахотного слоя [1, 2]. При этом важно не ухудшить свойства почвы, сформировав излишне рыхлый пахотный слой, что обычно проводит к снижению плодородия и дополнительным энергетическим затратам на возделывание культур [3,4].
Установлено, что для серых лесных почв со средне- и тяжелосуглинистым механическим составом оптимальная объемная масса почвы для зерновых культур равна 1,21 г/см3, а ее интервал - 1,00.1,30 г/см3 [5].
Обобщая имеющиеся данные по плотности сложения серых лесных тяжелосуглинистых почв, А.И. Пупонин (2010) пришел квыводу, что оптимальная величина этого показателя для зерновых культур составляет 1,15.1,25 г/см3, при этом равновесная плотность находится на уровне 1,40 г/см3 [6].
В работах А.В. Королева (1970) показано, что оптимальная плотность, для отдельных зерновых культур на тяжелом и среднем суглинке равна соответственно
1,15.1,40 г/см3 и 1,25.1,40 г/см3 [7]. Последующие исследования позволили установить, что при высокой обеспеченности элементами питания неблагоприятное действие высокой плотности почвы на урожайность сельскохозяйственных культур уменьшается [5].
Цель наших исследований - определить влияние приемов основной обработки серой лесной почвы Ополь-ной зоны на динамику объемной массы при возделывании сельскохозяйственных культур.
----------------------------------------------- 11
Таблица 1. Влияние приемов основной обработки под озимую рожь на объемную массу почвы в слое 0...30 см (среднее за три года), г/см3
Вариант До обработки После обра- ботки После посева Колоше-ние Убор- ка
Вспашка на 20.22 см 1,34 1,00 1,24 1,26 1,33
Плоскорезная обработка на 6.8 см 1,35 1,18 1,26 1,31 1,46
Плоскорезная обработка на 20.22 см 1,34 1,12 1,24 1,28 1,39
Ярусная вспашка на 28.30 см под озимую рожь, под остальные культуры вспашка на 20.22 см 1,35 1,02 1,16 1,27 1,31
Ярусная вспашка на 28.30 см под озимую рожь, под остальные культуры плоскорезная на 6.8 см 1,36 1,04 1,16 1,28 1,32
НСР 05 — 0,06 0,06 0,10 0,10
Условия, материалы и методы. Экспериментальные исследования проводили во Владимирском НИИСХ (г. Суздаль) в стационарном полевом опыте, заложенном в 1986 г. на серой лесной среднесуглинистой почве в севообороте: овес + многолетние травы (клевер) - многолетние травы 1 года пользования - многолетние травы 2 года пользования -озимая рожь - яровая пшеница - ячмень. Образцы почвы отбирали в посевах трав второго года пользования, озимой ржи, яровой пшеницы и ячменя. Схема опыта предусматривала следующие варианты основной обработки: ежегодная отвальная вспашка на 20.22 см; ежегодная плоскорезная на 6.8 см; ежегодная плоскорезная на 20.22 см; ярусная вспашка на 28.30 см под озимую рожь, под остальные культуры отвальная обработка на 20.22 см; ярусная вспашка на 28.30 см под озимую рожь, под остальные культуры плоскорезное рыхление на 6.8 см.
Почва опытного участка характеризуется слабокислой реакцией среды (5,5.. .6,0), содержание гумуса 2,2.3 %, общее содержание Р2О5 10.25 мг, 100 г почвы, К2О 10.12 мг/100 г почвы. Оптимальный интервал объёмной массы в пахотном слое (0.30 см) серой лесной почвы для произрастания озимой ржи составляет
1,25.1,40 г/см3, яровой пшеницы и ячменя - 1,00.
1,30 г/см3. Минеральные удобрения в опыте вносили в дозах, рекомендованных для культур севооборота (ЫРК 40.60 кг/га д.в.).
Для характеристики объёмной массы почвы использовали метод цилиндров [8]. Почву отбирали на глубину пахотного горизонта (0.30 см), в котором обычно располагается основная масса активных корней большинства сельскохозяйственных растений.
Результаты и обсуждение. В июне после двухлетнего возделывания многолетних трав объемная масса почвы варьировала в диапозоне от 1,34 до 1,42 г/см3. Фактически за этот период она достигала величины равновесной плотности, которая на участке залежи была равна 1,44 г/см3.
Перед проведением основной обработки под озимую рожь (июль) объёмная масса по вариантам опыта достигала уровня 1,34.1,36 г/см3, то есть находилась в оптимальном диапазоне плотности для возделывания этой культуры (табл.1). После основной обработки она снижалась до 1,00.1,18 г/см3 (НСР05=0,06 г/см3).
При этом в агроэкосистемах, где основную обработку проводили на глубину 20.22 и 28.30 см, плотность пахотного слоя (перед севом) формировалась значительно ниже оптимального уровня (1,25.1,40 г/см3) для возделывания культуры и составляла 1,00.1,12 г/см3. Наиболее близкой к оптимальному значению плотность сложения была в варианте с плоскорезной обработкой на 6.8 см - 1,18 г/см3.
После посева объемная масса почвы в слое 0.30 см значительно увеличивалась до 1,16.1,26 г/см3 (НСР05=0,06 г/см3). Наиболее рыхлой она оказалась в агроэкосистемах с ярусной вспашкой на глубину 28.30 см - 1,16 г/см3. В остальных вариантах плотность почвы находилась на уровне 1,24.1,26 г/см3.
В агроэкосистемах с ярусной вспашкой на 28.30 см, где после посева пахотный слой был излишне рыхлым, к возобновлению вегетации озимой ржи (май следующего года) объемная масса почвы достигала 1,29.1,36 г/см3 (НСР05=0,05 г/см3). В вариантах с безотвальной обработкой на 6.8 и 20.22 см она в этот период имела близкие значения - 1,31.1,36 г/см3.
К фазе колошения озимой ржи не зависимо от приёма и глубины обработки плотность пахотного слоя почвы находилась в оптимальном интервале - 1,26.1,31 г/см3 (НСР05=0,10 г/см3). К уборке (август) она достигала равновесного уровня - 1,31.1,46 г/см3 (НСР05= 0,10 г/см3).
После основной обработки под яровую пшеницу (табл. 2) плотность изучаемого слоя снижалась до 1,10.1,24 г/ см3 (НСР05=0,08 г/см3).
Наибольшая объемная масса в этот период отмечена в вариантах с безотвальной обработкой на 6.8 см - 1,24 г/см3. К посеву яровой пшеницы под воздействием движителей сельскохозяйственных машин и атмосферных осадков она во всех вариантах достигала оптимального интервала - 1,23.1,31 г/см3 (НСР05=0,06 г/см3). После посева происходило дальнейшее уплотнение почвы. Самая низкая величина этого показателя отмечена при ежегодной плоскорезной и отвальной обработке на глубину 20.22 см - соответственно 1,31 и 1,32 г/см3. В остальных вариантах она находилась на уровне 1,34.1,37 г/см3.
В фазе колошения и уборки яровой пшеницы объемная масса в слое 0.30 см возрастала и стремилась к равно— Достижения науки и техники АПК, №4-2013
Таблица 2. Влияние приемов основной обработки под яровую пшеницу на объемную массу почвы в слое 0.30 см (среднее за три года), г/см3
Вариант До обра- ботки После обработ- ки До посева После посева Колоше- ние Убор- ка
Вспашка на 20.22 см 1,33 1,10 1,23 1,32 1,48 1,36
Плоскорезная обработка на 6.8 см 1,46 1,24 1,31 1,37 1,47 1,42
Плоскорезная обработка на 20.22 см 1,39 1,17 1,28 1,31 1,44 1,38
Ярусная вспашка на 28.30 см под озимую рожь, под остальные культуры вспашка на 20.22 см 1,31 1,12 1,26 1,34 1,48 1,42
Ярусная вспашка на 28.30 см под озимую рожь, под остальные культуры плоскорезная на 6.8 см 1,32 1,24 1,28 1,34 1,42 1,39
НСР 05 0,10 0,08 0,06 0,06 — 0,11
Таблица 3. Влияние приемов основной обработки массу почвы в слое 0.30 см (среднее за три года)
под ячмень на объемную , г/см3
Вариант До обра- ботки После обработ- ки До посева После посева Колоше- ние Убор- ка
Вспашка на 20.22 см 1,36 1,12 1,16 1,2S 1,36 1,41
Плоскорезная обработка на 6.8 см 1,42 1,2S 1,23 1,3S 1,40 1,36
Плоскорезная обработка на 20.22 см 1,3S 1,17 1,1S 1,31 1,36 1,40
Ярусная вспашка на 28.30 см под озимую рожь, под остальные культуры вспашка на 20.22 см 1,42 1,14 1,11 1,30 1,39 1,39
Ярусная вспашка на 28.30 см под озимую рожь, под остальные культуры плоскорезная на 6.8 см 1,39 1,25 1,17 1,34 1,42 1,40
НСР 05 0,11 0,15 0,07 0,10 0,16 0,11
весной величине - 1,36.1,42 г/см3 (НСР05=0,11 г/см3) не зависимо от приема и глубины основной обработки. Наиболее низкие показатели отмечены в вариантах с ежегодной плоскорезной обработкой и отвальной вспашкой на глубину 20.22 см - соответственно 1,38 и 1,36 г/см3.
Основная обработка серой лесной почвы под ячмень (табл. 3) обусловливала снижение объемной массы до 1,12.1,28 г/см3 (НСР05=0,15 г/см3). По вариантам опыта, за исключением ежегодной безотвальной обработке на глубину 6.8 см, она была на одном уровне и находилась в оптимальном интервале. При ежегодной безотвальной обработке на глубину 6.8 см плотность почвы была выше оптимальной (1,28 г/см3) и больше, чем в контроле (1,12 г/см3), на 0,16 г/см3.
К посеву ячменя плотность пахотного слоя находилась на уровне 1,11.1,23 г/см3 (НСР05=0,07 г/см3). Причем в случае ежегодной плоскорезной обработки на 20.22 см, а также в обоих вариантах с ярусной вспашкой величина этого показателя снижается, что, на наш взгляд, можно объяснить ее саморазрыхлением [3, 4]. Наибольшая
величина этого показателя отмечена в варианте с ежегодным безотвальным рыхлением на 6.8 см - 1,23 г/см3, вместе с тем, она оставалась в оптимальном диапазоне.
После посева происходит уплотнение почвы в слое
0.30 см до 1,28.1,38 г/см3 (НСР05=0,10 г/см3), что превышает оптимальный уровень. К колошению и уборке объемная масса продолжала повышаться и стремилась к своей равновесной величине - 1,36.1,41 г/см3 (НСР05=0,11 г/см3) не зависимо от приема и глубины основной обработки.
Выводы. Таким образом, мы установили значительные сезонные изменения плотности сложения почвы в звене севооборота: многолетние травы 2-го года пользования -озимая рожь - яровая пшеница - яровой ячмень.
После уборки трав второго года пользования в агроэкосистемах формируется равновесная объёмная масса серой лесной почвы, соответствующая оптимальному интервалу плотности для возделывания озимой ржи от 1,34 до 1,42 г/см3.
Использование приёмов основной обработки способствует формированию оптимального уровня плотности пахотного слоя к посеву яровой пшеницы (1,23...1,31 г/ см3) и ячменя (1,11...1,23 г/см3).
После посева яровой пшеницы и ячменя плотность сложения превышает оптимальной уровень (соответственно 1,31.1,37 и 1,28.1,38 г/см3). К фазе колошения объёмная масса почвы в посевах зерновых культур увеличивается, а к уборке достигает уровня равновесной плотности сложения не зависимо от приёма и глубины основной обработки.
Литература.
1. Бекаревич Н.И., Буров Д.И., Долгов С.И., Ревут И.Б., Шевлягин А.И. Структура почвы и условия жизни растений// Изменение почв при окультуривании, их классификация и диагностика. - М, 1965. - С. 66-70.
2. Зинченко М.К., Зинченко С.И., Стоянова Л.Г. Агробиологические проблемы токсичности серой лесной почвы// Сб. докладов Всероссийской научно-практической конференции «Информационно-технологическое обеспечение адаптивноландшафтных систем земледелия», ВНИИЗПЭиЗПЭ, 11-13 сентября 2012 г. - Курск, 2012. - 301 с.
3. Зинченко С.И. Основы обработки черноземов. - М., 2006. - 248 с.
4. Зинченко С.И., Мазиров М.А., Зинченко М.К. Почвы и растения. - М., 2008. - 284 с.
5. Пупонин А.И. Научные и практические основы минимальной обработки почвы //Ресурсосберегающие технологии обработки почвы в адаптивном земледелии. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. РГАУ-МСХА. - М., 2010. - С.13 -29.
6. Мингалев С.К. Ресурсосберегающие технологии обработки почвы в системах земледелия Среднего Урала. - Екатеринбург, 2004. - 322 с.
7. Королев А.В. Влияние и создание нормального сложения пахотного слоя дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы для озимой ржи// Сборник трудов. - Л., 1970. - 97 с.
8. Водюнина А.Ф. Методы исследований физических свойств почвы З.А. Корчагина. - М., 1986. - 416с
FORMATION VOLUMETRIC MASS OF GRAY FOREST SOILS DEPENDING ON ANTHROPOGENIC
IMPACT IN AGROECOSYSTEMS S.I. Zinchenko, A.A. Bezmenko, I.M. Shchukin, D.A. Taleva
Summary. The paper studied the dynamics of bulk density of gray forest soil during cultivation of crops in the link zernotravjanogo rotation. The study was performed in the second year of sowing grass areas, winter rye, spring wheat and barley as follows primary treatment options: 1 - annual moldboard plowing 20-22 cm, 2 - Annual ploskoreznaya 6-8 cm, 3 - Annual ploskoreznaya 20 -22 cm, 4 -tier plowing at 28-30 cm under winter rye, under other crops moldboard plowing at 20-22 cm, 5 - tier plowing at 28-30 cm under winter rye, under other crops ploskoreznaya a 6-8 cm. Under natural conditions, gray forest soil has an equilibrium bulk density (1.44 g/cm3). After two years of cultivation of perennial grasses (clover), it tends to its natural state and reaches a density - 1.34-1.42 g/cm3. Formed by the level of bulk density is in the optimum density range for the cultivation of winter rye. Studied the basic processing techniques provide the optimal level of formation bulk density of the plow layer (0-30 cm) for sowing of spring wheat (1.23-1.31 g/cm3) and barley (1,11-1,23 g/cm3). After addition of seeding density rises above the optimum level density cultivation of these crops, respectively, as 1,31-1,37 g/cm3 1.28-1.38 g/cm3. During the growing season the bulk density continues to increase, and to the maturation of crops, regardless of the depth of the main reception and processing reaches an equilibrium density range.
Keywords: agroecosystem, volume weight, gray forest soil, receptions of the main processing, long-term herbs, winter rye, spring-sown field, barley.
Достижения науки и техники АПК, №4-2013
13
