CC BY
22
О/
ПЛОДОРОДИЕ
СЫ: 10.24412/0044-3913-2022-5-3-7 УДК 630.116.64:631.432.2:631.431:631.559
Влияние агролесомелиоративного комплекса на агрофизические свойства почвы и урожайность культур на склонах Центрального Черноземья*
С. А. ТАРАСОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник (e-mail:
[email protected]) И. В. ПОДЛЕСНЫХ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник А. В. ПРУЩИК, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Т. Я. ЗАРУДНАЯ, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Курский федеральный аграрный научный центр, ул. Карла Маркса, 70 б, Курск, 305021, Российская Федерация
Исследования проводили с целью оценки влияния элементов лесомелиоративного комплекса как средства защиты от водной эрозии на агрофизические свойства почвы на склонах и на уровень урожайности сельскохозяйственных культур. Работу выполняли в 2018-2021 гг. в Курской области в условиях водосбора на склоне западной экспозиции со средним уклоном территории 2,5о. Почвенный покров - черноземы типичные и выщелоченные среднемощные тяжелосуглинистые, доля слабоэродированных почв - 10,4 %, потенциально эрозионноо-пасных - 67,0 %. Для защиты от водной эрозии в 1985 г. на склоне высажены три двурядных стокорегулирующих лесополосы на расстоянии 216 м одна от другой. Объект исследования - пашня на плакор-ном участке и на склонах в межполосном пространстве ниже и выше лесополосы. Запасы влаги снижались на расстоянии менее 10 м ниже и выше от лесополосы, а также после уборки урожая, в сравнении с началом вегетации культур. В годы с суммой осадков ниже климатической нормы на склонах в межполосном пространстве формировались более высокие запасы влаги, чем на плакоре. По итогам иссле-
дования не обнаружено закономерной зависимости изменения твердости почвы от расстояния от лесополосы, но отмечено влияние на величину этого показателя ориентации участка выше или ниже лесополосы по склону. На склоне выше лесополосы твердость почвы, как правило, больше, чем на склоне ниже лесополосы. При относительно высоких запасах влаги зависимость твердости почвы от ее влажности не проявлялась, но при их снижении после уборки урожая в 2021 г., отмечено заметное увеличение твердости почвы. Наиболее высокую урожайность культур в межполосном пространстве отмечали на расстоянии 50 м ниже, а также 50 и 108 м - выше от лесополосы.
Ключевые слова: пашня на склонах, лесные полосы, запасы влаги, твердость почвы, урожайность.
Для цитирования: Влияние агролесомелиоративного комплекса на агрофизические свойства почвы и урожайность культур на склонах Центрального Черноземья / С. А. Тарасов, И. В. Подлесных, А. В. Прущик и др. // Земледелие. 2022. №5. С. 3-7. бо1: 10.24412/0044-39132022-5-3-7.
Сохранение и поддержание на высоком уровне плодородия почв на склонах - актуальная задача современного земледелия. Необходимо не только защищать пашню от водной эрозии,но и обеспечивать благоприятные условия для формирования высокого уровня урожайности возделываемых культур. Известно, что смытые почвы характеризуются неблагоприятными агрофизическими свойствами и относительно низким потенциальным плодородием, в сравнении с почвами, не подвергнутыми водной эрозии [1]. Почвенный покров на склонах находится в условиях высокого эрозионного риска [2] и использование таких участков в практике земледелия без специ-
альных почвозащитных мероприятий может привести к его деградации.
Для защиты почвенного покрова от водной эрозии рекомендуется использовать комплекс почвозащитных мероприятий, среди которых ведущее место отводится агролесомелиорации. Почвозащитные лесные полосы не только позволяют регулировать и снижать эрозионную опасность стока талых и ливневых вод на склонах, но и создают благоприятный микроклимат для роста и развития сельскохозяйственных культур в межполосном пространстве [3]. Благодаря лесной мелиорации можно уменьшить интенсивность поверхностного стока на склоновых землях более чем в 4 раза и значительно улучшить гидрологический режим почвы [4].
Запасы доступной влаги могут быть одним из факторов, лимитирующих урожайность сельскохозяйственных культур. В условиях Центрально-Черноземного региона, относящегося к зоне неустойчивого увлажнения, создание благоприятного для роста и развития сельскохозяйственных культур микроклимата посредством оптимизации водного режима почв, особенно на склонах, представляется актуальной проблемой. Важно также оптимизировать и агрофизические свойства пахотных почв агроландшафтов со сложным рельефом. Информативным и интегральным показателем, характеризующим свойства почвы, выступает ее твердость. Величина этого показателя повышается с глубиной почвенной толщи. Критическая для роста корней растений твердость почвы находится в пределах 3 МПа [5], или 30,6 кгс/см2.
Цель исследований - оценка влияния элементов лесомелиоративного комплекса как средства защиты от водной эрозии на агрофизические свойства почвы на склонах и урожайность сельскохозяйственных культур.
Влияние лесных полос на агрофизические свойства почвы изучали в условиях стационарного опытного участка, который находится в Мед-венском районе Курской области, на водосборе со сложным ложбинно-балочным рельефом и средним уклоном склона около 2,5о. Почвен-
*работа выполнена в рамках государственного задания ФБГНУ «Курский федеральный аграрный научный центр» по теме № FG-
ги-2022-0002.
СО (D 3 ь
(D д
(D Ь 5
(D
сл 2 О м м
почвозащитного агролесомелиоративного комплекса приведены для слоя почвы 0...30 см. По данным С. И. Зинченко [7], основная масса корневой системы зерновых культур сосредоточена именно в этом слое почвы.Установлено,что на расстоянии 5 м ниже и выше центральной лесной полосы запасы доступной влаги были заметно меньше, в сравнении с более удаленными от нее участками (табл. 1). Полученные результаты можно объяснить десукцией, то есть потреблением древостоем лесной полосы влаги для собственного роста и развития. В начале вегетации культур на участке 10 м ниже лесной полосы в среднем за годы исследования запасы доступной влаги были больше, в сравнении с участком, удаленным на 5 м от лесной полосы, на 4,9 мм. При удалении на 25 м, 50 м и 108 м они были больше, в сравнении с расстоянием 5 м ниже лесополосы, соответственно, на 2,9 мм, 1,7 мм и 1,2 мм.
Отмечается снижение запасов доступной влаги при удалении вниз по склону, в сравнении с участком, расположенным на расстоянии ниже 10 м от лесополосы. Анализ распределения запасов доступной влаги на участках выше лесополосы показал, что сохранялась примерно та же закономерность, что и на участках ниже
сы размещены на расстоянии 216 м одна от другой по высоте склона. В эксперименте определяли запасы доступной влаги, твердость почвы и урожайность сельскохозяйственных культур на плакоре (контроль) и расстоянии 5, 10, 25, 50 и 108 м ниже и выше центральной лесной полосы по склону.
Использовали экспериментальные данные, полученные за период с 2018 по 2021 гг. Метеорологические условия в период весенне-летней вегетации культур характеризовались неравномерным выпадением осадков и в большинстве случаев повышенным температурным режимом (см. рисунок).
С апреля по август 2018 г. температура воздуха была выше климатической нормы на 2,0 оС, в 2019 г. - на 1,6 оС, в 2021 г. - на 1,3 оС. В 2020 г. апрель и май характеризовались температурой воздуха ниже нормы соответственно на 0,6 и 2,6 оС, а июнь и июль — выше нормы на 3,3 и ° 1,1 оС. За период вегетации культур 1Л в весенне-летний период 2018 и ^ 2019 гг. осадков выпало меньше нор-о мы на 41 и 110 мм соответственно. | В 2020 г. их было больше нормы на
11 мм, в 2021 г. — на 38 мм. ® Образцы почвы по вариантам 5 опыта отбирали послойно грун-$ товым буром АМ-16, влажность
Рисунок. Метеорологические условия в период весенне-летней вегетации культур: осадки I — 2018г.; ^^т — 2019г.; ^^т — 2020г.; ^^ — 2021 г.; — средне-многолетняя норма; среднемесячная температура —— — 2018 г.; — — 2019 г.; — — 2020 г.; — среднемноголетняя норма; — 2021 г.
ный покров представлен черноземами типичными и выщелоченными среднемощными тяжелосуглинистыми. Доля слабоэродированных (по Г. П. Сурмачу) почв составляет 10,4 %, потенциально эрозионноопасных -67,0 %. Для защиты почв от водной эрозии по горизонталям склонов на водосборной площади в 1985 г. были высажены три двурядные тополевые стокорегулирующие лесные полосы. Между рядами деревьев сформирована водоулавливающая канава с валом по нижней опушке. Лесные поло-
определяли термостатно-весовым методом (ГОСТ 28268-89). Для измерения твердости почвы использовали устройство, которое представляет собой доработанный и усовершенствованный твердомер конструкции Ревякина [6]. Учет урожайности культур на различном расстоянии от лесной полосы проводили сплошным методом с использованием зерноуборочного комбайна.
Экспериментальные данные по запасам доступной влаги и твердости почвы по элементам территории
1. Запасы доступной влаги в слое почвы 0.. .30 см по элементам агролесомелиоративного комплекса
Срок опре- Элемент Расстояние Запасы доступной влаги, мм
деления склона от лесной озимая среднее за 2018— 2021 гг.
показателя (фактор А) (фактор В) полосы,м (фактор С) ячмень, 2018 г. гречиха, 2019 г. пшеница, гречиха, 2021 г.
2020 г.
Начало плакор (контроль) 73,3 76,6 85,3 83,4 79,6
вегетации ниже 5 72,1 70,0 84,6 81,2 77,0
культуры лесной 10 77,5 79,0 85,4 85,6 81,9
полосы 25 76,1 76,4 83,0 83,9 79,9
50 76,5 77,0 84,1 77,2 78,7
108 74,7 76,4 81,8 80,1 78,2
среднее 75,0 75,9 84,0 81,9 79,2
выше 5 75,1 77,8 78,6 77,6 76,8
лесной 10 78,0 78,7 86,7 77,6 80,3
полосы 25 78,8 79,5 84,5 82,1 81,2
50 77,0 82,3 85,7 85,4 79,7
108 70,3 81,1 83,8 78,1 78,3
среднее 75,4 79,3 83,8 80,7 79,3
После плакор (контроль) 67,2 71,0 88,4 59,6 71,5
уборки ниже 5 76,0 72,1 82,9 41,1 68,0
урожая лесной 10 78,7 75,9 87,3 59,5 75,4
полосы 25 64,8 82,4 91,7 55,9 73,0
50 63,3 67,7 81,1 54,2 66,6
108 74,9 76,2 86,5 54,5 73,0
среднее 70,8 74,2 86,3 54,1 71,3
выше 5 73,3 64,9 65,9 47,6 62,9
лесной 10 78,8 76,4 78,7 54,3 72,0
полосы 25 84,1 76,6 79,5 57,2 74,4
50 86,1 80,4 82,7 54,9 76,0
108 79,3 77,2 82,5 52,4 72,8
среднее 78,1 74,4 79,6 54,3 71,6
НСР05 фактор А 0,8 0,8 0,6 0,6 0,4
НСР05 фактор В 0,8 0,8 0,6 0,6 0,4
НСР05 фактор С 1,3 1,3 1,1 1,1 0,7
НСР05 для частных различий 2,6 2,7 2,2 2,3 1,4
лесополосы по склону, за исключением того, что максимальное количество влаги было сосредоточено на удаленности 25 м от лесополосы.
В среднем за 4 года исследования минимальные запасы влаги также были на участке, расположенном на расстоянии 5 м выше лесной полосы. На расстоянии 10 м вверх по склону от лесной полосы запасы влаги были больше на 3,5 мм, на расстоянии 25 м -на 4,4 мм, на расстоянии 50 м -на 2,8 мм и на расстоянии 108 м - на 1,5 мм. После уборки урожая сохранялась примерно та же закономерность по распределению запасов влаги в зависимости от удаленности от лесной полосы вниз и вверх по склону, за некоторым исключением, что и в начале вегетации культур. На участке пашни ниже лесной полосы наибольшие запасы доступной влаги сохранялись на расстояние 10 м, а на участке пашни выше лесной полосы самые высокие запасы влаги были на склоне, удаленном на расстояние 25 м и 50 м от лесной полосы.
Запасы влаги в межполосном пространстве и на плакорном участке в среднем за годы исследования были практически одинаковыми. Тем не менее, в условиях 2018 и 2019 гг., которые характеризовались дефицитом осадков, в межполосном пространстве на склонах запасы доступной влаги были заметно выше, чем на плакоре. В условиях 2018 г под посевами ячменя на склоне между лесополосами почва в слое почвы 0...30 см была обеспечена доступной влагой больше на 2,1.13,1 мм, в сравнении с плакорным участком. В 2019 г. под посевами гречихи в межполосном пространстве, за исключением начала вегетации на участке ниже лесной полосы, где различие было несущественным, запасы доступной влаги были больше на 3,3.4,1 мм. В годы с увлажнением выше нормы на плакоре влаги было больше, чем на склонах в межполосном пространстве. В условиях 2020 и 2021 гг запасы влаги на плакоре были выше, чем в межполосном пространстве, соответственно на 1,5.6,5 и 1,8.6,3 мм.
Анализ экспериментальных данных, характеризующих послойное распределение запасов доступной влаги в толще почвы 0.30 см, показал, что этот показатель изменяется в зависимости от сроков и количества выпадающих осадков. Практически во все годы исследований во всех вариантах опыта, за исключением 2018 г. на участках ниже лесной полосы, самые низкие запасы доступной влаги отмечены в слое почвы 10.20 см. Полученные результаты можно объяснить глубиной основной обработки
почвы под культуры, которая не превышала 20 см.
В начале весенне-летней вегетации культур практически во все годы влаги было больше в слое почвы 20.30 см. Такая же закономерность проявлялась и после уборки урожая в условиях 2018 и 2020 гг., тогда как в условиях 2019 г. наибольшие запасы влаги были в верхнем 0.10 см слое почвы. Самые низкие запасы влаги в слое почвы 0.30 см в послеуборочный период отмечены в условиях 2021 г., а их количество в слоях 0.10 и 20.30 см практически не различалось.
В результате корреляционного анализа данных за годы исследований не установлена статистически значимая зависимость твердости почвы от запасов в ней влаги, коэффициент корреляции составил -0,48 и свидетельствует о слабой связи между показателями. Проявляется лишь тенденция снижения твердости почвы с повышением в ней запасов влаги. Очевидно, что на твердость почвы, наряду с ее влажностью, оказывает влияние комплекс факторов. Тем не менее, в послеуборочный период в условиях 2021 г., который характеризовался самым низким запасом влаги в слое почвы 0.30 см, твердость почвы оказалась наиболее высокой (табл. 2). Очевидно, что значимое ее увеличение происходит
только при определенном низком уровне содержания влаги в почве. Коэффициент корреляции -0,79 между запасами влаги и твердостью почвы в условиях 2021 г. свидетельствует уже о высокой зависимости между показателями. С увеличением запасов влаги достоверно снижается твердость почвы.
Не обнаружено закономерного влияния расстояния от лесной полосы на изменение твердости почвы. Тем не менее, практически во все годы исследования, за некоторым исключением, величина этого показателя на склоне выше лесной полосы была больше, чем на склоне ниже лесной полосы на 1,6.7,5 кгс/см2. Характерно, что в послеуборочный период на склоне выше лесополосы почва была более твердой во все годы. Лишь в 2020 и 2021 гг. в начале вегетации культур твердость почвы на склоне ниже лесополосы оказалась несущественно больше (на 0,7. 0,8 кгс/см2 при НСР05 1,8 кгс/см2), чем на склоне выше лесополосы. Полученные результаты, свидетельствующие о более высокой твердости почвы на склоне выше лесополосы, можно объяснить особенностями регулирования стока талых вод под влиянием лесных полос. На склоне выше лесной полосы в течение зимы формируются опушечные снежные шлейфы, которые снижают интенсивность стока
2. Твердость почвы в слое 0...30 см по элементам агролесомелиоративного комплекса
Срок опре- Элемент Расстояние Твердость почвы кгс/см2
деления склона от лесной озимая среднее за 20182021 гг.
показателя (фактор полосы,м ячмень, гречиха, пшени- гречиха,
(фактор А) В) (фактор С) 2018 г. 2019 г. ца, 2021 г.
2020 г.
Начало плакор (контроль) 41,9 36,9 44,4 37,4 40,2
вегетации 5 31,5 44,0 50,7 38,0 41,1
культуры ниже лесной полосы 10 25 50 108 42,9 43,2 33,9 33,8 42.5 36.6 44.4 39.5 28,3 52,7 47,5 43,2 38.8 40.9 33,2 37,9 38,1 43,3 39,8 38,6
среднее 37,9 40,7 44,5 37,7 40,2
5 48,3 44,2 42,2 43,5 44,6
выше лесной полосы 10 46,3 49,0 42,7 39,5 44,4
25 50 108 36.5 31.6 39,6 40,8 43,5 42,1 41.2 48.3 42,9 37,9 27,8 36,4 39,1 37,8 40,3
среднее 40,7 42,8 43,6 37,1 41,0
После убор- плакор (контроль) 35,4 34,1 30,3 46,7 36,7
ки урожая 5 28,3 42,0 32,5 56,5 39,8
ниже лесной полосы 10 30,2 41,2 45,8 51,1 42,1
25 28,4 36,7 22,5 53,7 35,3
50 38,1 36,0 30,8 46,6 37,9
108 40,2 35,9 28,3 41,6 36,5
среднее 33,4 37,7 31,7 49,4 38,0
5 45,8 45,0 47,6 58,7 49,3
выше лесной полосы 10 45,9 43,2 35,3 49,6 43,5
25 42,7 41,5 36,6 50,2 42,8
50 37,6 39,0 30,1 36,7 36,4
108 38,3 36,9 28,6 64,0 42,0
среднее 41,0 39,9 34,8 51,0 41,7
НСР05 фактор А 0,5 0,3 0,5 0,6 0,2
НСР05 фактор В 0,5 0,3 0,5 0,6 0,2
НСР05 фактор С 0,9 0,6 0,9 1,0 0,4
НСР05 для частных различий 1,8 1,1 1,8 2,1 0,9
3. Влияние расстояния и ориентации элемента склона относительно лесополосы на урожайность сельскохозяйственных культур
Элемент склона (фактор А) Расстояние от лесной полосы (фактор В) Урожайность, т/га
ячмень, 2018 г. гречиха, 2019 г. озимая пшеница, 2020 г. гречиха, 2021 г
Плакор (контроль) 2,79 1,93 6,73 0,97
Ниже лес- 5 м 1,59 0,31 4,67 0,12
ной полосы 10 м 2,63 1,55 6,44 0,65
25 м 2,55 1,70 6,20 0,70
50 м 2,98 1,94 6,66 0,59
108 м 3,22 1,82 6,40 0,42
среднее 2,63 1,54 6,18 0,58
Выше лес- 5 м 1,61 0,56 2,90 0,20
ной полосы 10 м 1,76 1,41 5,40 0,79
25 м 2,50 1,81 6,38 0,73
50 м 2,39 1,82 7,31 0,50
108 м 3,30 1,94 6,40 0,56
среднее 2,38 1,58 5,85 0,63
НСР05 фактор А 0,05 0,03 0,09 0,01
НСР05 фактор В 0,08 0,05 0,16 0,02
НСР05 для частных различий 0,12 0,07 0,23 0,03
талых вод в весенний период. При просачивании через толщу снега происходит фильтрация талых вод, илистые и глинистые фракции почвы, имеющиеся в стоке, аккумулируются в снежных шлейфах и затем накапливаются в виде отложений на поверхности почвы. Механизм аккумуляции наносов из стоковых вод снежными шлейфами, образованными лесными полосами, описан В. М. Ивониным [8]. Повышение твердости почвы на склоне выше лесной полосы связано с аккумуляцией мелкодисперсных частиц тяжелосуглинистой черноземной почвы, смытых стоком талых вод. В отличие от структурных водопрочных почвенных агрегатов, именно мелкие илистые и глинистые бесструктурные частицы в первую очередь вымываются из почвы и преобладают в стоке. С поверхности почвы дождевыми осадками нанесенные мелкодисперсные частицы постепенно переносятся в нижележащие слои почвы, «цементируют» ее, повышая твердость.
Во все годы, кроме 2021 г, в послеуборочный период в слое 0...30 см почва имела меньшую твердость, чем в начале вегетации культур. В условиях 2018 г после уборки урожая в среднем по вариантам опыта твердость почвы была на 2,1 кгс/см2, в 2019 г - на 2,9 кгс/см2, в условиях 2020 г - на 10,8 кгс/см2 меньше, чем в начале вегетации культур. Однако в условиях 2021 г, который в послеуборочный период характеризовался пониженным запасом почвенной влаги, твердость почвы была больше на 12,8 кгс/см2, в сравнении с весенним ° периодом.
1Л Проявляется также выраженная ^ закономерность увеличения твер-0) дости с глубиной почвенного слоя. | В среднем за годы исследования в слое почвы 10.20 см она была ® на 21,2.24,7 кгс/см2, а в слое 20. 5 30 см - на 28,5.35,7 кгс/см2 больше, $ чем в слое почвы 0.10 см.
Установлено, что на склоновых участках, расположенных выше и ниже лесной полосы, практически во все годы исследования, за некоторым исключением, урожайность всех культур снижалась в сравнении с плакорным участком (табл. 3).
Полученные результаты можно объяснить относительно низким плодородием смытых почв на склонах, в сравнении с почвами,не подверженными водной эрозией [9].
Лишь в отдельные годы, в сравнении с плакором,отмечали увеличение уровня урожайности культур при их удалении на расстояние от 50 до 108 м выше или ниже лесной полосы по склону. Очевидно, что в межполосном пространстве ближе к нижней части склона вследствие снижения интенсивности стока талых и ливневых вод образуются осадочные намывы плодородной почвы [3, 10]. Обнаружено также достоверное снижение урожайности всех культур, посевы которых были на расстоянии 5 м ниже или выше лесной полосы. Снижение урожайности сельскохозяйственных культур в непосредственной близости от лесной полосы связано с краевым эффектом самих лесных полос. Зона лесной полосы, примыкающая к пашне, называется депрессивной зоной. В этой зоне отмечается угнетающее влияние на культурные растения лесной полосы вследствие меньшей освещенности и повышенной засоренности посевов (лесные полосы и участки, прилегающие к ним, как правило, служат аккумуляторами семян сорных растений). Для снижения засоренности депрессивных зон лесных полос предлагается проводить их залужение методом агростепей, то есть создание степного покрова из светолюбивых трав, которые можно использовать для сенокосов [11]. Также депрессивная зона лесной
полосы характеризуется более низким запасом доступной для сельскохозяйственных культур влаги, которая расходуется на рост древостоя лесной полосы (десукция), что подтверждается результатами наших исследований (см. табл. 1). В депрессивной зоне (5 м ниже и выше лесной полосы)урожайность ячменя снижалась в диапазоне от 62 % до более, чем в 2 раза, в сравнении с участками, более удаленными от лесной полосы. Соответственно, урожайность озимой пшеницы в депрессивной зоне ниже лесной полосы снижалась на 33.42 %, а выше лесной полосы - на величину от 86 % до 2,5 раз. Особенно сильное снижение урожайности в депрессивной зоне лесной полосы было у гречихи. В годы возделывания культуры на расстоянии 5 м ниже лесной полосы ее урожайность была меньше в 3,6.6,0 раз, в сравнении с более удаленными от лесной полосы участками, а на таком же расстоянии выше лесной полосы -меньше соответственно в 2,5.4,0 раза. Выше и ниже по склону от депрессивной зоны, образованной лесной полосой, отмечали достоверное увеличение урожайности возделываемых культур. В большинстве случаев наиболее высокий уровеньурожайности культур отмечали на расстоянии 50 м ниже и на расстоянии 50 и 108 м выше лесной полосы.
Оценивая влияние ориентации элемента склона к лесополосе на уровень урожайности культур, можно отметить, что на склоне ниже лесополосы урожайность ячменя была на 0,23 т/га, озимой пшеницы - на 0,33 т/га выше, чем на склоне выше лесополосы. Урожайность гречихи в зависимости от расположения участка ниже или выше лесной полосы по склону различалась в меньшей степени, чем ячменя и озимой пшеницы. В условиях 2019 и 2021 гг. она была больше на склоне, расположенном выше лесной полосы.
Таким образом, на расстоянии менее 10 м ниже и выше лесной полосы по склону проявляются признаки депрессивной зоны, которые выражаются в снижении запасов доступной влаги и урожайности полевых культур. Наиболее высокие запасы влаги формируются на расстоянии 10 м ниже и 25 м выше лесной полосы по склону. На склонах в межполосном пространстве в годы с количеством осадков ниже климатической нормы формируются более высокие запасы доступной влаги, чем в условиях плакора. После уборки урожая культур, как правило, запасы влаги в почве заметно меньше, чем в начале вегетации. Не
обнаружено закономерного влияния расстояния(удаленности)от лесной полосы на изменение твердости почвы, однако на склоне выше лесной полосы почва более твердая, чем на склоне ниже. Заметное увеличение твердости проявляется только при низких запасах влаги в почве и практически не наблюдается в условиях достаточной влагообеспеченности. Наиболее высокий уровень урожайности культур в межполосном пространстве формируется на расстоянии 50 м ниже, а также 50 м и 108 м выше лесной полосы.
Литература.
1. Влияние степени эродированное™ на показатели экологического состояния черноземных почв / Н. П. Масютенко, Г. П. Глазунов, А. И. Санжаров и др. // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 8. С. 19-23.
2. Maltsev K. A., Yermolaev O. P. Potential Soil Loss from Erosion on Arable Lands in the European Part of Russia // Eurasian Soil Science. 2019. No. 52. P. 1588-1597. doi: https://doi.org/10.1134/ S106422931912010X.
3. Change of Forest-Steppe Chernozems under the Influence of Shelterbelts in the South of the Central Russian Upland / Y. G. Chendev, A. N. Gennadiev, S. V. Lukin, et al. // Eurasian Soil Science. 2020. No. 53. P. 1033-1045. doi: https://doi.org/10.1134/ S1064229320080037.
4. Парамонов Е. Г. Лесополосы и увлажнение межполосных полей // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2013. № 11 (109). С. 52-54.
5. Жуков А. В., Задорожная Г. А. Пространственная изменчивость твердости рекультивируемых почв // Принципы экологии. 2017. № 3 (24). С. 66-80.
6. Устройство для измерения твердости почвы / В. А. Вытовтов, А. В. Прущик, Ю. П. Сухановский и др. // Патент РФ № 2717169, 18.03.2020.
7. Зинченко С. И. Особенности развития корневой системы зерновых культур // Земледелие. 2015. № 6. С. 32-35.
8. Ивонин В. М. Эрозия почв при талом стоке на склонах с лесными полосами // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2021. Т. 11. № 2. С. 126-143.
9. Якутина О. П., Нечаева Т. В., Смирнова Н. В. Изменение плодородия эродированных черноземных почв юга Западной Сибири в зависимости от экспозиции склона // Плодородие. 2017. № 5 (98). С. 39-42.
10. Digital Mapping of Soil Associations and Eroded Soils (Prokhorovskii District, Belgorod Oblast) / A. P. Zhidkin, M. A. Smirnova, A. N. Gennadiev, et al. // Eurasian Soil Science. 2021. No. 54. P. 13-24. doi: https:// doi.org/10.1134/S1064229321010154.
11. Optimization of the depressive zone strips of forest as way biologization's increases of the agrolandscape / E. N. Obschiya, L. V. Dudchenko, N. G. Lapenko, et al. // Forestry Engineering Journal. 2018. No. 2. P. 79-86. doi: https://doi.org/10.12737/articl e 5b24060cd20b28.24910048.
Influence of the reclamative afforestation complex on the agrophysical properties of the soil and crop yields on the slopes of the Central Chernozem Region
S. A. Tarasov, I. V. Podlesnykh, A. V. Prushchik, T. Ya. Zarudnaya
Federal Agricultural Kursk Research Center, ul. Karla Marksa, 70 b, Kursk, 305021, Russian Federation
Abstract. The studies aimed to assess the influence of the elements of the forest reclamation complex, as a means of protection against water erosion, on the agrophysical properties of the soil on the slopes and on the level of crop yields. The work was carried out in 2018-2021 in the Kursk region under the conditions of the catchment area on the slope of the western exposure with an average slope of the territory of 2.5o. The soil cover was typical chernozems and leached medium-thick heavy loamy soils, the share of weakly eroded soils was 10.4%, potentially erosive soils was 67.0%. To protect against water erosion in 1985, three two-row runoff-regulating forest belts were planted on the slope at 216 m from one another. The object of the study was arable land on the upland plot and on the slopes in the interstrip space below and above the forest belt. Moisture reserves decreased at a distance of less than 10 m below and above the forest belt, as well as after harvesting, in comparison with the beginning of crop vegetation. In years with precipitation below the climatic norm, higher moisture reserves were formed on the slopes in the interstrip space than on the upland. According to the results of the study, a regular dependence of the change in soil hardness on the distance from the forest belt was not found, but the influence on the value of this indicator of the orientation of the plot above or below the forest belt along the slope was observed. On the slope above the forest belt, the hardness of the soil, as a rule, was higher than on the slope below the forest belt. With relatively high moisture reserves, the dependence of soil penetration on its moisture content did not appear, but with their decrease after harvesting in 2021, a noticeable increase in soil hardness was noted. The highest yield of crops in the interstrip space was observed at a distance of 50 m below, as well as 50 and 108 m above the forest belt.
Keywords: arable land on slopes; forest belts; moisture reserves; soil hardness; productivity.
Author Details: S. A. Tarasov, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow (e-mail: [email protected]); I. V. Podlesnykh, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; A. V. Prushchik, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; T. Ya. Zarudnaya, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow.
For citation: Tarasov SA, Podlesnykh IV, Prushchik AV, et al. [Influence of the reclamative afforestation complex on the agrophysical properties of the soil and crop yields on the slopes of the Central Chernozem Region]. Zemledelie. 2022;(5):3-7. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2022-5-3-7.
Сок 10.24412/0044-3913-2022-5-7-10 УДК 631.879
Влияние
отходов
кофейного
производства на
агрохимические
и биологические
свойства
дерново-
подзолистой
супесчаной
почвы и
урожайность
овса
О.И. СЮНЯЕВА1, кандидат биологических наук, профессор (e-mail: [email protected]) Ю.В. ЛЕОНОВА1, кандидат биологических наук, доцент Т.А. СПАССКАЯ1, кандидат биологических наук, доцент М.В. ТЮТЮНЬКОВА2, кандидат биологических наук, доцент 1Калужский филиал РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, ул. Вишневского, 27, Калуга, 248007, Российская Федерация
2Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана, ул. Баженова, 2, Калуга, 248000, Российская Федерация
Исследование проводили с целью изучения влияния отходов, образующихся при производстве кофе и содержащих богатый набор полезных веществ, на урожайность овса и плодородие почвы. Работу выполняли в 2019-2021 гг. на дерново-подзолистой супесчаной почве Калужской области. Отходы кофе не представляют опасности, технически стерильны, не содержат вредных твердых веществ и летучих компонентов. Наибольшее увеличение урожайности отмечено при внесении отходов кофейного производства (ОКП) в дозе 10...20 т/га, прибавка составила 3...6 ц/га. Повышение дозы ОКП с 10 до 30 т/ га ведет к увеличению содержания гумуса на 0,01.0,04 % и подвижного калия - на (М 5.10 мг/кг. При этом количество подвижного g фосфора изменилось несущественно. Сдвиг е соотношения Сгк:Сфкна 0,25единиц в вариан- д те с внесением 30 т/га ОКП, по сравнению с л контролем, свидетельствует об улучшении е качественного состава гумуса. Применение z ОКП усилило невысокую ферментативную активностьдерново-подзолистой супесчаной 2 почвы: инвертазы - на 132.932 мг/100 г о почвы, фосфатазы - на 15.18,9 мг/100 г 2
