CC BY
32
УДК 631.416
ИЗМЕНЕНИЕ УРОВНЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ НА ПОЛЕ СО СЛОЖНЫМ РЕЛЬЕФОМ
Р. Р. Исмагилов, д-р с.-х. наук, профессор,
ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ,
ул. 50-летия Октября, 34, г. Уфа, Россия, 450001
E-mail: ismagilovr_bsau@mail.ru
Р. Р. Абдулвалеев, канд. с.-х. наук,
ГБОУ СПО «Аксеновский сельскохозяйственный техникум»
ул. Мира, 14б, с. Ким, Альшеевский район, Республика Башкортостан, Россия, 452135, E-mail: acxt@mail.ru
Аннотация. В 2003-2014 годы в Республике Башкортостан изучали уровень минерального питания растений и его изменение на поле со сложным рельефом. Для характеристики исследуемой территории полей УНЦ ГБОУ СПО «Аксеновский сельскохозяйственный техникум» была проведена их топографическая съемка тахеометром ТорсоnGTS-236N в масштабе 1:2000 с высотой сечения рельефа 1,0 м. Съемку местности осуществляли полярным способом, расстояния от электронного тахеометра до пикетов и горизонтальное положение от точки съемочного обоснования до пикетов измеряли лазерным дальномером. Агрохимический анализ почвы проводили в лаборатории биохимического анализа и биотехнологии Башкирского ГАУ. Содержание доступного фосфора и обменного калия в почве определяли по методу Чирикова (ГОСТ 26204-91) и гумуса - по Тюрину (ГОСТ 26213-91). Выявлено, что рельеф предопределяет в значительной мере распределение подвижного фосфора и обменного калия в пахотном слое почвы. Изменение содержания фосфора в почве на склоне разной экспозиции разнонаправленно. Содержание фосфора наибольшее в почве верхней части северного склона и наименьшее -на склоне южной экспозиции. В средней и нижней частях южного склона, наоборот, содержание фосфора в почве наибольшее. Изменение содержания обменного калия в пахотном слое почвы на разных элементах рельефа менее четко выражено, чем содержание фосфора. Наибольшее содержание калия отмечено в средней части южного склона и наименьшее содержание -в средней части северного склона. Разница в содержании калия в разных частях северного, западного и восточного склонов сравнительно небольшая. Неоднородность уровня минерального питания растений на разных элементах рельефа обусловлена природными и антропогенными факторами. Изменчивость содержания элементов минерального питания на полях со сложным рельефом необходимо учитывать при размещении и разработке технологии возделывании полевых культур.
Ключевые слова: рельеф, почва, минеральное питание, фосфор, калий.
Введение. Важным фактором, влияющим на климатические и почвенные ресурсы, выступает рельеф местности. Известный русский почвовед Николай Михайлович Сибирцев [4] относил рельеф к числу основных факторов почвообразования. Он писал: «...если почва меняется, то она меняется непременно почему-нибудь: изменилась материнская порода, изменился рельеф, изменилось в силу рельефа действие атмосферных вод, изменилось
накопление влаги, изменился растительный покров - соответственно изменилась и почва». Гидрологические особенности, радиационный и тепловой баланс, интенсивность биологических, химических и физических процессов в почве, определяемых строением рельефа, создают пестроту плодородия почвы даже в пределах небольшой территории [2, 1, 5]. Склон и его экспозиция при даже незначительной крутизне (1-3°) оказывают значитель-
ное влияние на показатели плодородия почвы, урожайность озимой пшеницы и на эффективность применения удобрений [6]. Почва южного склона по сравнению с почвой плато имеет пониженное содержание углерода гумуса, подвижных гумусовых веществ (в 1,2-1,3 раза), водорастворимого гумуса (в 1,2-1,3 раза) и лабильного органического вещества (в 2,1 раза) [7]. Знание закономерностей изменения уровня минерального питания на рельефе - необходимое условие адаптации технологии возделывания полевых культур, в том числе системы удобрения полевых культур [3, 6, 7].
Территории Республики Башкортостан присущи сложный рельеф и расчлененность пахотных земель. Более 70% пашни расположены на склонах с крутизной более 1о. В то же время в региональном аспекте закономерности изменения плодородия почвы в зависимости от рельефа поля остаются малоизученными и слабо освещены в научной литературе.
Целью исследований явилось изучение уровня минерального питания растений и его изменение на поле со сложным рельефом.
Методика. Исследования проводили в 2003-2014 годах в Учебно-научном центре ГБОУ СПО «Аксеновский сельскохозяйственный техникум» Республики Башкортостан, который расположен на Белебеевской возвышенности.
Для характеристики исследуемой территории полей УНЦ ГБОУ СПО «Аксеновский сельскохозяйственный техникум» была проведена топографическая съемка полей тахеометром ТорсоиОТ8-236К в масштабе 1:2000 с высотой сечения рельефа 1,0 м. Съемка местности осуществлялась полярным способом: с точек съемочного обоснования путем набора пикетов по характерным участкам рельефа. Расстояния, от электронного тахеометра до пикетов и горизонтальное положение (Ь) от точки съемочного обоснования до пикетов измерялось лазерным дальномером. Высотные отметки пикетов Нп вычислялись автоматически. Результаты измерений заносились в память электронного тахеометра, одновременно на каждой станции велся абрис. По результатам съемки пять полей из шести входящих в севооборот имели уклон от 2 до 4°, одно поле
не имело выраженного уклона (менее 0,3°). Нами изучалось содержание основных элементов минерального питания на двух полях (поля № 1 и 5), имеющих северный и южный склоны. Агрохимический анализ почвы проводили в лаборатории биохимического анализа и биотехнологии Башкирского ГАУ. Содержание доступного фосфора и обменного калия в почве определяли по методу Чирикова (ГОСТ 26204-91) и гумуса - по Тюрину (ГОСТ 26213-91).
Результаты. Исследования показали, что содержание элементов минерального питания подвержено значительной изменчивости в пределах одного и того же поля со сложным рельефом и имеет определенную закономерность. Содержание элементов минерального питания в почве возрастает по мере продвижения с верхней части склона к нижней части (таблица). Содержание минерального азота изменялось в пределах поля №1 от 18 (верхняя часть склона) до 26 мг/кг (нижняя часть склона) и поля №5 - от 20 (верхняя часть склона) до 24 мг/кг (нижняя часть склона).
На поле № 1 наибольшее содержание подвижного фосфора в почве было на нижней части южного склона (135 мг/кг почвы), а наименьшее - на верхней части данного склона (69 мг/кг почвы), на поле № 5 наибольшее количество подвижного фосфора было также на нижней части южного склона (107 мг/кг почвы), а наименьшее - на верхней части северного склона (84 мг/кг почвы). Такая же закономерность изменения содержания фосфора в почве наблюдается и на склоне северной экспозиции. В то же время содержание фосфора в почве на разных частях северного склона по сравнению с южным склоном различается в меньшей степени. В почве верхней части склона данной экспозиции поля № 1 содержание фосфора составило 84 и на нижний части - 93 мг/кг.
Содержание обменного калия на склонах различной экспозиции поля №1 изменялось от 58-60 мг/кг (середина и верхняя часть северного склона) до 120 мг/кг (середина южного склона), поля № 5 - от 76 (верхняя часть северного склона) до 133 мг/га (нижняя часть южного склона).
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Таблица
Содержание элементов минерального питания в почве на разных элементах рельефа полей,
мг/кг (УНЦ АСХТ)
Экспозиция склона
Часть склона северная южная
поле №1, поле №5, поле №1 поле №5
Азот минеральный
Верхняя 18 20 21 21
Середина 25 21 22 23
Нижняя 26 24 24 24
Фосфор подвижный
Верхняя 84 90 69 93
Середина 91 101 126 134
Нижняя 93 107 135 128
Калий обменный
Верхняя 60 76 68 103
Середина 58 103 120 119
Нижняя 64 109 112 133
Пространственная изменчивость уровня минерального питания в пределах одного и того же поля со сложным рельефом, безусловно, связана с содержанием гумуса в почве. Наблюдается общая закономерность повышения содержания гумуса в почве при продвижении с верхней части склона к нижней части. Так, в верхней части южного склона поля №1 содержание гумуса составило 7,81%, в средней части - 8,07% и в нижней части - 8,77%. Это объясняется в значительной мере перемещением почвенных масс силою тяжести текучей воды в относительно низкие элементы рельефа. Роль рельефа возрастает с увеличением разности относительных высот. При сравнении различной экспозиции наблюдается
наиболее высокое содержание гумуса в почве северного склона (9,5-10,1%).
Выводы. Рельеф выступает существенным фактором, влияющим на содержание гумуса, минерального азота, подвижного фосфора и обменного калия в пахотном слое почвы. Изменчивость уровня минерального питания на разных элементах рельефа обусловлена природными условиями почвообразования и антропогенным воздействием. Неоднородность содержания в почве элементов минерального питания следует учитывать при разработке системы удобрения, особенно при расчете норм внесения минеральных удобрений в технологии возделывания полевых культур.
Литература
1. Сибирцев Н. М. Избранные сочинения. Т. 1. Почвоведение. М. : Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1951. 472 с.
2. Васенев И. И., Васенева Э. Г., Хехулин В. Г. Внутрипольная пестрота плодородия обыкновенных черноземов в склоновых степных агроландшафтах ЦЧР // Агроэкологическая оптимизация земледелия. Курск, 2004. С. 453-456.
3. Абдулвалеев Р. Р., Исмагилов Р. Р. Рельеф как фактор агроклимата // Материалы Всероссийской научно-практической конференции в рамках XIX Международной специализированной выставки «Агрокомплекс- 2009». Уфа, 2009. С. 73-75.
4. Чуян Г. А., Ермаков В. В., Чуян С. И. Агрохимические свойства типичного чернозема в зависимости от экспозиции склона // Почвоведение. 1987. № 12. С. 39-46.
5. Каштанов А. Н., Явтушенко В. Е. Агроэкология почв склонов. М. : Колос, 1997. С. 88-107.
6. Connel J. A., Orias E. The ecological regulation of species diversity // Amer. Natur. 1964. Vol. 98. P. 399-414.
7. Ellenberg H. Versuch einer Klassification der Ökosysteme nach funktionalen Gesichtspuncten. / Ocosystem-forschung. Hrsg. Heinz Ellenberg. Berlin e.a., 1973. P. 235 - 265.
8. Ширинян М. Х., Кильдюшкин В. М., Лесовая Г. М. Влияние рельефа агроландшафта на плодородие почвы и эффективность удобрений // Проблемы агрохимии и экологии. 2009. №2. С.14-17.
9. Шпедт А. А., Пурлаур В.К.Оценка влияния рельефа на плодородие почв и урожайность зерновых культур // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2008. № 10. С. 5-10.
10. Исмагилов Р. Р. Как «привязать» базисную технологию к условиям конкретного поля // Земледелие. 2000. № 4. С. 26-27.
11. Гарифуллин Ф. Эрозия почв в Башкирии и меры борьбы с ней. Уфа,1983. 32 с.
12. Куклина Е.Э. Организация полей севооборотов условиях склонов // Актуальные проблемы современной науки в 21 веке : сборник материалов 8-й междунар. научно-практ. конф. Махачкала : ООО "Апробация", 2015. С. 45-49.
13. Harper J. L., Williams J. T., Sagar S. R. The behaviour of seeds in the soil. 1. The heterogeneity of soil surfaces and its role in determining the establishment of plant from seed // J. Ecol. 1965. Vol. 53, № 2. P. 273-286.
14. Агрохимические методы исследования почв / под ред. А. В. Соколова. М. : Наука, 1975. 656 с.
CHANGE IN THE LEVEL OF MINERAL NUTRITION OF PLANTS IN A FIELD WITH COMPLEX RELIEF
R. R. Ismagilov, Dr. Agr. Sci., Professor,
Bashkir State Agrarian University,
34, 50-letie years Oktyabrya St., Ufa, 450001 Russia
E-mail: ismagilovr bsau@mail.ru
R. R. Abdulvaleev, Cand. Agr. Sci.,
Aksenovskii College of Agriculture
14b, Mira St., s. Kim, Alsheevskii District, Republic Bashkortostan 452135 Russia E-mail: acxt@mail.ru
ABSTRACT
The level of mineral nutrition of plants and its change in the field with complex relief was studied in Republic of Bashkortostan in 2003-2014. For the characteristic of the studied area of fields at training and research center of Aksenovskii College of Agriculture we conducted the topographic survey of fields by means of the tachymeter Topcon GTS-236N, scale 1:2000 with vertical intervale 1.0 m. The survey was conducted by polar method, the distance from the electronic tachymeter to the piquets and horizontal position from the point of survey base to the piquets was measured by laser range-finder. Agrochemical analysis of soil was carried out at the Boichemical Analysis and Biotechnology Laboratory of the Bashkir State Agrarian University. Content of mobile phosphorus and exchange potassium in soil was determined by Chirikov's method (GOST 26204-91) and of humus - by Turin's (GOST 26213-91). It was revealed that the topography determines to a significant extent the distribution of mobile phosphorus and exchange potassium in arable soil layer. The change in the content of phosphorus in the soil on the slopes of different expositions is different. The highest phosphorus content is in the soil the upper part of the northern slope and lowest is on the slope with southern exposure. In the middle and lower parts of the southern slope, on the contrary, the phosphorus content in the soil is the highest. Change in the content of exchange potassium in arable soil layer on the different elements of the relief is less pronounced than the phosphorus content. The highest potassium content observed in the middle part of the southern slope and the lowest contents in the middle portion of the northern slope. The difference in the potassium content in different parts of northern, western and eastern slopes are relatively small. The heterogeneity of the level of mineral nutrition of plants on the different elements of the relief is caused by natural and anthropogenic factors. Specified The variability of the content of mineral nutrients on fields with complex topography should be taking into account for the placement and development of technology of cultivation of field crops. Key words: topography, soil, mineral nutrition, phosphorus, potassium.
References
1. Sibircev N. M. Izbrannye sochinenija, T. 1, Pochvovedenie (Selected works. V.1. Soil science), Moscow, Gosudarstven-noe izdatel'stvo sel'skoho-zjajstvennoj literatury, 1951, 472 p.
2. Vasenev I. I., Vaseneva Je. G., Hehulin V. G. Vnutripol'naja pestrota plodorodija obyknovennyh chernozemov v sklono-vyh stepnyh agrolandshaftah CChR (Inter-field mottle of vulgar chernozem fertility in slope steppe agro-landscape of Central Chernozem Region), Agrojekologicheskaja optimizacija zemledelija, Kursk, 2004, pp. 453-456.
3. Abdulvaleev R. R., Ismagilov R. R. Rel'ef kak faktor agroklimata (Relief as agroclimate factor), Materialy Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii v ramkah XIX Mezhdunarodnoj specializirovannoj vystavki «Agrokompleks- 2009», Ufa, 2009, pp. 73-75.
4. Chujan G. A., Ermakov V. V., Chujan S. I. Agrohimicheskie svojstva tipichnogo chernozema v zavisimosti ot jekspozicii sklona (Agrochemical features of typical chernozem depending on the slope exposition), Pochvovedenie, 1987, No. 12, pp. 39-46.
5. Kashtanov A. N., Javtushenko V. E. Agrojekologija pochv sklonov (Agroecology of slope soils), Moscow, Kolos, 1997, pp. 88-107.
6. Connel J. A., Orias E. The ecological regulation of species diversity, Amer. Natur, 1964 Vol. 98, pp. 399-414.
7. Ellenberg H. Versuch einer Klassification der Ökosysteme nach funktionalen Gesichtspuncten, Ocosystem-forschung, Hrsg. Heinz Ellenberg, Berlin e.a., 1973, P. 235-265.
8. Shirinjan M. H., Kil'djushkin V. M., Lesovaja G. M. Vlijanie rel'efa agrolandshafta na plodorodie pochvy i jeffektivnost' udobrenij (Influence of agrolandscape relief on soil fertility and fertilizer efficiency), Problemy agrohimii i jekologii, 2009, No. 2, pp.14-17.
9. Shpedt A. A., Purlaur V.K.Ocenka vlijanija rel'efa na plodorodie pochv i urozhajnost' zernovyh kul'tur (Evaluation of relief influence on soil fertility and grain crop yield), Sibirskij vestnik sel'skohozjajstvennoj nauki, 2008, No. 10, pp. 5-10.
10. Ismagilov R. R. Kak «privjazat'» bazisnuju tehnologiju k uslovijam konkretnogo polja (How to bind the basis technology to the conditions of a certain field), Zemledelie, 2000, No. 4, pp. 26-27.
11. Garifullin F. Jerozija pochv v Bashkirii i mery bor'by s nej (Erosion of soils in Bashkiria and fighting measures), Ufa,1983, 32 p.
12. Kuklina E.E. Organizatsiya poley sevooborotov usloviyakh sklonov (Organizing crop rotation link fields on slopes), Ak-tual'nye problemy sovremennoy nauki v 21 veke, sbornik materialov 8-y mezhdunar. nauchno-prakt. konf., Makhachkala, OOO "Aprobatsiya", 2015, pp. 45-49.
13. Harper J. L., Williams J. T., Sagar S. R. The behaviour of seeds in the soil, 1. The heterogeneity of soil surfaces and its role in determining the establishment of plant from seed, J. Ecol, 1965, Vol. 53, No. 2, pp. 273-286.
14. Agrokhimicheskie metody issledovaniya pochv (Agrochemical soil investigation methods), pod red. A. V. Sokolova, Moscow, Nauka, 1975, 656 p.
