CC BY
13ОПТИМИЗАЦИЯ ПЛОДОРОДИЯ ОСУШАЕМЫХ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ГЛЕЕВАТЫХ ПОЧВ
В.Д. Абашев, д. с * —х» н*, ЗНИИСХ Северо-Востока
В многолетних исследованиях на мелиоративном стационаре путем подбора культур зернотравяного севооборота, систем обработки почвы и удобрений удалось сохранить плодородие осушаемых дерново-подзолистых глееватых почв и не ухудшить экологическую ситуацию в агроландшафте.
Ключевые слова: мелиоративный стационар, севооборот, дерново-подзолистые почвы, экологическая ситуация.
Мелиорируемые земли - это особо ценная категория земель сельскохозяйственного назначения, в которые вложены значительные финансовые средства и материальные ресурсы. Основными задачами земледельцев всех форм собственности должны быть сохранение создаваемого десятилетиями мелиоративного фонда, стабилизация земледелия на осушаемых почвах и предотвращение их деградации. В последнее время особенно актуальной стала проблема экологии земель, подвергшихся осушительной мелиорации [1,5].
Условия и методика исследований. Мелиоративный стационар заложен в 1982 г. на опытном поле ЗНИИСХ Северо-Востока в центральной агроклиматической зоне Кировской области. Почвенный покров участка представлен дерново-подзолистыми глееватыми супесчаными почвами на водно-ледниковых отложениях мощностью до 0,6 м, ниже залегают моренные суглинки, подстилаемые тяжелыми глинами. Мощность гумусового горизонта 23 см, рН почвы 4,4...4,8; содержание гумуса 1,3-1,5%, Р2О5 - 220-350 мг/кг, К2О - 80-190 мг/кг почвы. Осушительная сеть представлена закрытым гончарным дренажем с диаметром дрен 50 мм, расстоянием между дренами 20 м и глубиной их заложения 1,0-1,1 м. Основная причина временного переувлажнения почвы на участке - неравномерное распределение осадков в течение года и слабая водопроницаемость подпочвы [1,2].
Центральная агроклиматическая зона Кировской области имеет вегетационный период 160-165 дней, общая сумма активных температур выше 100С составляет 1700-19000С. Ежегодная сумма осадков за годы исследований (1983-2007) -416-724 мм, за май-сентябрь - 228-450 мм. Средняя высота снежного покрова перед снеготаянием колебалась от 41 до 100 см, запас воды в снеге - 71-262 мм, максимальная глубина промерзания почвы - 12-92 см. Закладку полевых опытов и определение агрохимических показателей почвы проводили по общепринятым методикам [3, 4]. Наблюдения за режимом уровня грунтовых вод вели по наблюдательным скважинам, учет дренажного стока - объемным способом [7].
Результаты и их обсуждение. Регулирование влажности почвы. Уровень грунтовых вод (УГВ) является основным показателем для характеристики состояния осушаемых почв. Для полевых севооборотов нормы осушения за период вегетации должны составлять 90-100 см. На опытном участке УГВ в вегетационный период изменялся во влажные годы в пределах 84-100 см, в засушливые - 149-174 см, в средние по увлажнению годы 115-128 см. В связи с тем, что УГВ во влажные периоды на осушаемых участках находился в среднем на 0,3 м ниже, чем на неосушаемых, просыхание верхних слоев почвы на них происходило на 2-3 недели раньше [2].
Динамика влажности осушаемых дерново-подзолистых глееватых супесчаных почв на двучленных отложениях изменяется в широком интервале гидрологических констант от полной влагоемкости ранней весной, осенью и при выпадении интенсивных осадков до влажности завядания в засушливые периоды. Закрытый дренаж позволяет регулировать режим влажности дерново-подзолистых почв, устраняя избыточное увлажнение весной, но при коротком периоде переувлажнения в дальнейшем приводит к переосушению почв. В засушливые годы в корнеобитаемом слое почвы во время вегетации растений наблюдался недостаток влаги, что вызывало снижение урожая возделываемых культур. Во влажные и средние
Плодородие №3*2009
по увлажнению годы в корнеобитаемом слое (0-50 см) в течение всей вегетации влажность почвы была близка к оптимальной. Влагообеспеченность растений возделываемых культур определялась количеством выпавших осадков. Во время весеннего паводка запасы влаги каждой весной восстанавливаются и, как правило, превышают полевую влагоем-кость почвы [2].
Плотность и твердость почв. Средневзвешенная величина плотности пахотного слоя осушаемой дерново-подзолистой супесчаной почвы на двучленных отложениях составляла 1,34-1,40 г/см3. Наибольшая величина плотности в профиле этих почв наблюдается в подзолистом горизонте (3040 см) - 1,65-1,67 г/см3 и на контакте с подстилающей породой (70-90 см) - 1,58-1,70 г/см3, что в значительной степени определяет их низкую водопроницаемость и периодическое формирование верховодки [6].
В наших опытах плотность пахотного слоя осушаемой дерново-подзолистой супесчаной почвы под культурами всех севооборотов находилась в пределах оптимальной для роста и развития растений - 1,22-1,48 г/см3. Наиболее плотная почва была под клеверами - 1,43-1,48 г/см3. Существенных различий по севооборотам не отмечено. Осенью после проведения основной обработки супесчаной почвы плотность пахотного слоя была наименьшей после чизелевания на 30-32 см - 1,11 г/см3, наибольшей - после дискования на 8-10 см - 1,37 г/см3. Весной после предпосевной обработки и посева различия в плотности почвы по вариантам обработки уменьшилась. В период вегетации зерновых культур во всех вариантах основной обработки плотность пахотного слоя супесчаной почвы находилась в пределах - 1,11-1,45 г/см3, твёрдость пахотного слоя была близкой к оптимальной. Меньшая твёрдость пахотного слоя отмечена после чизелевания на 30-32 см (12,0-13,9 кг/см2), большая - после дискования на 8-10 см - 17,6-22,6 кг/см2. В подпахотном слое 20-30 см твёрдость супесчаной почвы составляла 21,8-38,0 кг/см2.
Мелиорируемые почвы особо чутки к антропогенному воздействию, поэтому необходимо на мелиорируемых массивах использовать сельскохозяйственную технику с уменьшенным удельным давлением на гусеничном ходу, не следует применять на этих полях колёсные тракторы с повышенным удельным давлением такие, как К - 700 и Т - 150 К.
Совершенствование полевых севооборотов. Принципиальной основой севооборотов на осушаемых землях является стремление, как можно дольше держать почву под растительным покровом. Для этого чистые пары заменяют сидераль-ными или занятыми, уменьшают долю пропашных культур, увеличивают площади под многолетними травами и зерновыми культурами. В Северо-Восточном регионе занятые и сиде-ральные пары при определённом уровне агротехники дают возможность получать хорошие сборы озимой ржи, благодаря урожаю парозанимающих культур, обеспечивают высокий выход продукции с гектара севооборотной площади.
В опыте 1 на осушаемой дерново-подзолистой супесчаной почве в качестве сидеральной парозанимающей культуры использовали вико-овсяную смесь. Культуры трёх севооборотов возделывали на пяти уровнях питания. Сбор кормовых единиц в пятипольном звене, в среднем по пяти уровням питания, в севообороте с чистым паром составил 18,7 т/га, сиде-ральным - 20,0 и занятым - 25,6 т/га. По продуктивности севооборот с занятым паром превышал севооборот с чистым на 37%, а с сидеральным на - 7%. Запашка зеленой массы вико-овсяной смеси обеспечила достоверные прибавки зерна озимой ржи в среднем по пяти уровням питания - 0,53 т/га и в последействии зерна ячменя - 0,52 т/га.
В опыте 2 изучали набор культур для осушаемых почв при использовании на кормовые и сидеральные цели, которые
27
This document was created using
Solid Converter PDF
To remove this message, purchase the product at www.SolidDocuments.com
возделывали на фоне К60Р60К60, а клевер луговой - без удобрений. В качестве контроля использовали чистый пар и унавоженный чистый пар. В среднем за 3 года (2002-2004) урожайность зеленой массы составила: клевер луговой - 24,7 т/га, озимая рожь - 15,4, вико-овсяная смесь - 17,5, тройная смесь вики, овса и рапса - 17,4 т/га. Урожайность озимой ржи составила: по чистому пару - 2,84 т/га, по сидеральному -2,92-3,33, по занятому - 2,7-3,07 т/га. Прибавки урожая зерна озимой ржи от запашки сидератов составили 0,16-0,26 т/га, от 60 т/га навоза - 0,41 т/га.
В опыте 3 в 2005-2007 гг. изучен набор промежуточных культур, не занимающих самостоятельного поля, сидеральная масса которых запахивалась под посев яровой пшеницы. В среднем за два года более высокий урожай сидеральной массы обеспечили второй укос клевера лугового - 32,4 т/га, тройная смесь рапса с викой и овсом после озимой ржи на зеленый корм - 23,8 т/га, смесь горчицы с викой и овсом после озимой ржи на зеленый корм - 19,8 т/га. Промежуточные сидераты обеспечили достоверные прибавки урожая зерна яровой пшеницы: второй укос клевера лугового - 0,44 т/га, тройная смесь с горчицей - 0,40 т/га, тройная смесь с рапсом - 0,28 т/га. Засоренность посевов яровой пшеницы после сидеральной смеси с горчицей и рапсом по сухой массе сорняков снизилась на 4051% по сравнению с контролем (без запашки сидератов).
В опыте 4 приемы основной обработки осушаемой дерново-подзолистой супесчаной почвы (вспашка 20-22 см, дискование на 8-10 см, лущение на 8-10 см, чизелевание на 30-32 см) в 1994-1995 гг. обеспечили одинаковые урожаи зерна озимой ржи 2,8-2,9 т/га, ячменя - 4,0-4,1 т/га и сена клевера лугового - 6,50-7,19 т/га. В условиях 1993 г. урожайность ячменя была достоверно выше по дискованию на 8-10 см и чизелеванию на 30-32 см, по сравнению со вспашкой на 20-22 см. На осушаемых дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных почвах нами предложена система основной обработки почвы в зернотравяном севообороте, которая предполагает чередование по годам вспашки на 20-22 см, дискования на 8-10 см и чизелевания на 30-32 см. Чизелевание проводится раз в ротацию севооборота. Оно позволяет осуществить сплошное рыхление подпахотного горизонта на глубину 30 -32 см, благодаря чему уничтожается плужная подошва.
Система удобрений в севообороте. По результатам наших исследований оптимальными дозами минеральных удобрений для осушаемой дерново-подзолистой глееватой супесчаной почвы среднего уровня плодородия являются: под однолетние травы и озимую рожь по сидерату - К30Р30К30, под овес и озимую рожь по занятому пару - К60Р60К60, под ячмень с подсевом клевера - К2оРзоКзо. В опыте с дерново-подзолистой супесчаной почвой с высоким содержанием фосфора и умеренным
калия за семь лет применения минеральных удобрений в средней и высокой дозах без внесения извести повысило гидролитическую кислотность и, соответственно, снизило величину рН на 0,06-0,12 ед., содержание подвижного алюминия возросло с 32 до 44-48 мг/кг почвы. Эти изменения агрохимических свойств в сторону ухудшения плодородия почвы произошли из-за значительных потерь кальция и магния с дренажным стоком. Содержание подвижного фосфора и обменного калия возросло при внесении средней и высокой доз удобрений и снизилось в варианте без внесения удобрений.
Для осушаемых дерново-подзолистых почв характерен промывной тип водного режима с неизбежными потерями питательных веществ с дренажными водами, особенно нитратного азота, кальция и магния. В наших опытах потери элементов питания с дренажными водами зависели от метеорологических условий года, возделываемых культур и их агротехники, объёма и концентрации дренажного стока. В среднем за три ротации семипольного севооборота наибольшие потери нитратного азота с дренажными водами отмечены под картофелем - 47 кг/га, средние под зерновыми культурами и однолетними травами - 16-32 кг/га, наименьшие под клевером луговым - 7-8 кг/га.
Потери кальция и магния с дренажными водами в сумме за ротацию севооборота составили, соответственно, 287 и 51 кг/га. Для сохранения бездефицитного баланса этих важных элементов в почве в условиях промывного режима рекомендуется вносить одновременно с минеральными удобрениями известковые материалы или чаще проводить известкование осушаемых почв. Для снижения потерь питательных элементов с талыми водами и для предотвращения загрязнения водоемов минеральные удобрения необходимо вносить в более поздние сроки, после оттаивания почвы и сброса избыточной воды из пахотного слоя. Литература
1. Абашев В.Д. Земледелие на осушаемых почвах Северо-Востока. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2001. 220 с. 2. Абашев В.Д. Оптимизация плодородия осушаемых дерново-подзолистых почв в условиях адаптивно-ландшафтной системы земледелия: Автореф. дисс... д-ра с.-х. наук. - Киров, 2006. 43 с. 3. Агрохимические методы исследования почв. - М.: Наука. 1975. 656 с. 4. Доспехов Б.А, Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 315 с. 5. Зайдельман Ф.Р. Экологическая защита мелиорируемых почв и агроландшафтов // Почвоведение. 1993. №1. С. 5-12. 6. Копысов И.Я. Изменение качества почв Северо-Востока Нечерноземья под влиянием антропогенного воздействия. - Киров, ВГСХА, 2002. 240 с. 7. Указания по проведению научных исследований на мелиорированных землях. Калинин. 1982. 140 с. 8. Кизяев Б.М, Кирейчева Л.В. Мелиорация — основа развития кормовой базы животноводства Восточной Сибири и Забайкалья //Достижения науки и техники АПК. - 2007. -.№10. - С. 30-33.
Optimizing the fertility of drained gleyic soddy-podzolic soils
V.D. Abashev
Rudnitsky Zonal Research Institute for Agriculture of North-East, Russian Academy of Agricultural Sciences, ul. Lenina 166a, Kirov,
610007 Russia
Summary. In long-term studies at the land-reclamation experimental station, the fertility of drained gleyic soddy-podzolic soils was preserved and the ecological situation in the agrolandscape was sustained by selecting soil tillage systems and fertilizers. Key words: land-reclamation experimental station, crop rotation, soddy-podzolic soils, ecological situation
28
Плодородие №3*2009
This document was created using
Solid Converter PDF
To remove this message, purchase the product at www.SolidDocuments.com
