CC BY
12
УДК 631.431
ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ УРОВНЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАГРУЗОК НА ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АГРОСЕРОЙ ПОЧВЫ
1Д.Г. Кротов, к.с.-х.н., 2Т.Н. Початкова, к.б.н., 2В.П. Самсонова, д.б.н., 2А.Д. Чепурных
1 Брянский ГАУ, e-mail: [email protected] 2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, e-mail: [email protected]
В многолетнем опыте на агросерых почвах Брянского Ополья показано, что сельскохозяйственные обработки коренным образом изменяют агрегатное состояние почв, приводя не только к уменьшению содержания агрономически ценных агрегатов, но и уменьшению их водопроч-ности. Это сопровождается уменьшением набухаемости почв и связано со значительным уменьшением содержания гумуса по сравнению с необрабатываемыми участками. Комплексный почвенный покров территории, в состав которого входят контрастные по содержанию гумуса почвы, не позволяет однозначно вычленить роль отдельных приемов обработки почв, однако изменение в ряду «лес-поле-бессменные обработки (пар)» фиксируются отчетливо.
Ключевые слова: агросерая почва, физические свойства, приемы обработки почв.
INFLUENCE OF DIFFERENT AGRICULTURAL PRESSURE ON PHYSICAL PROPERTIES OF AGRO GREY FOREST SOIL
1PhD. D.G. Krotov, 2PhD. T.N. Pochatkova, 2Dr. Sci. V.P. Samsonova, 2A.D. Chepurnykh
1 Bryansk State Agrarian University, e-mail: krotovd@mail. ru 2Moscow Lomonosov State University, e-mail: vkbun@mail. ru
On grey forest soils of the Bryansk Opolie shows that agricultural processing will fundamentally alter the physical state of soil, leading not only to reduce the content of agronomically valuable aggregates, but also reduce their water stability. This is accompanied by the reduction of soil expansibility and primarily should be explained by reduce of the content of humus compared to non-tilled place. Complex soil cover composed of the soils with contrasting humus content does not clearly extract the role of specific soil treatment, however, the change sequence forest-field-permanent treatment are clear.
Keywords: grey forest soil, soil physical properties, soil treatment.
Сельскохозяйственные обработки значительно изменяют состояние почвы [1, 2]. Устойчивость почвы к постоянным обработкам и внесению удобрений зависит от ее гранулометрического и минералогического состава, содержания органического вещества и его качественного состава. Для прогноза состояния пахотных почв необходимо знание характера и масштабов изменения их физических свойств при разных уровнях воздействия.
Цель работы - изучение изменения структурного состояния и набухаемости агросерых почв под влиянием сельскохозяйственных обработок.
Объекты и методы. Исследования проводили на территории многолетнего опыта Брянского ГАУ. Полевой опыт, заложенный в 1983 г., по изучению ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур включает следующие факторы: севооборот; система основной обработки почвы; система применения органических и минеральных удобрений. В севообороте приняты системы удобрений, различающиеся дозами внесения органических и минеральных удобрений, ис-
пользованием сидератов и соломы, способами защиты растений. Для краткости эти варианты названы 1) «производственная»; 2) «интенсивная 1»; 3) «интенсивная 2»; 4) «биологическая». Повторность вариантов в опыте трехкратная, общая площадь делянок 237,6 м2 (22,0 х 10,8 м), учетная - 200 м2, расположение систематическое (табл. 1).
Поля севооборота разделены технологическими полосами шириной 10 м, на которых каждые 3 недели проводят культивацию, что позволяет рассматривать их как бессменный черный пар.
Рельеф участка слабопологоволнистый. Перепад высот 0,5-1,5 м. Почвообразующие породы - лессовидные суглинки. Почвенный покров представлен сочетаниями агросерых почв и агросерых со вторым гумусовым горизонтом, причем первые, как правило, приурочены к повышенным участкам, а последние - к понижениям [4]. Исходная неоднородность почвенного покрова осложняется процессами эрозии.
Гранулометрический состав почв, несмотря на выраженную морфологическую неоднородность
вертикального профиля, весьма однороден. Преобладает крупно-пылеватая фракция (до 60%), содержание ила невелико (8-10%) и очень слабо изменяется по профилю [5].
Почвенные образцы отобраны из слоя 0-20 см на 3 основных системах обработки почв: отвальной, безотвальной и поверхностной, на каждом из 4-х вариантов применения удобрений. В качестве контроля были отобраны образцы в березовой роще, находящейся в непосредственной близости к опытному участку.
В образцах почвы определяли содержание органического вещества методом сжигания на приборе АН-7529, агрегатный состав и набухание почвы.
Результаты. В пределах рассмотренных вариантов опыта содержание органического углерода обнаруживает значительную изменчивость (табл. 2). Наиболее существенно отличаются обрабатываемые варианты в целом и лес. Среди обрабатываемых вариантов наиболее высокие значения соответствуют безотвальной и поверхностной обработке, однако какая-либо логически оправданная закономерность в распределении значений отсутствует. Можно предположить, что контрастный почвенный покров (агросерые и агросерые со вторым гумусовым горизонтом) обусловливает наблюдаемую неоднородность гумусного состояния.
Содержание агрономически ценных агрегатов максимально для почвы под лесом (табл. 2). Для пахотных вариантов как тенденцию можно отметить уменьшение их содержания для поверхностной обработки и отдельных вариантов отвальной обработки. Паровые участки, испытывающие наиболее интенсивное воздействие, практически не отличаются по этому показателю от остальных обрабатываемых вариантов.
Коэффициент структурности [6], учитывающий соотношение агрономически ценных и прочих агрегатов, на паровом участке почв не отличается от остальных обрабатываемых участков, в то время
как на лесном участке он в два раза выше (табл. 2).
Средние размеры агрегатов в целом и агрономически ценных агрегатов в лесу меньше, чем на всех обработках, а пар и обработанные участки мало различаются (табл. 2).
Содержание водопрочных агрегатов, определяющих качество водно-воздушного режима почвы, максимально на лесной территории, несколько снижается для обработанных аналогов, и почти в 4 раза меньше на паровом участке. Соответствующим образом уменьшается средний размер водопрочных агрегатов.
Все исследованные почвы имеют набухание по высоте от 2 до 9% и относятся к категории земель, не набухающих и слабо набухающих за исключением образца «Лес», у которого самое высокое значение набухания - 8,87% (категория земель -средне набухающие) [7]. Наблюдения за динамикой набухания показывают резкое отличие почвы под лесом от обрабатываемых аналогов (рисунок).
Обсуждение. Сельскохозяйственное использование агросерых почв, в гранулометрическом составе которых преобладает крупнопылеватая фракция, приводит к снижению содержания гумуса, ухудшению агрегатного состояния, выражающегося в уменьшении содержания агрономически ценной фракции и в ее качественном изменении, в катастрофическом уменьшении содержания водопрочных агрегатов и в уменьшении их размеров. Отсутствие закономерного влияния типов обработок, с одной стороны, может быть объяснено длительной последующей вспашкой, а с другой - тем, что на территории опыта в почвенном покрове присутствуют как сравнительно низкогумусные аг-росерые почвы (и их эродированные аналоги), так и высокогумусные агросерые со вторым гумусовым горизонтом, причем расположение этих почв можно считать случайным по отношению к опытным делянкам. Именно эта случайная, шумовая составляющая может вносить столь существенные помехи,
1. Общая схема многофакторного стационарного полевого опыта по изучению технологий возделывания сельскохозяйственных культур [3]
Основная Варианты Удобрения Приемы защиты растений
обработка технологий навоз зеленое соло- №К + микро- агротехни- биологиче- химиче-
почвы (компост) удобрение ма элементы ческие ские ские
Вспашка производственная - + + + + - +
на 23-25 см интенсивная 1 + - - + + - +
(отвальная) интенсивная 2 + + + - + - +
биологическая + + + - + + -
Плоскорезная производственная - + + + + - +
обработка интенсивная 1 + - - + + - +
на 23-25 см интенсивная 2 + + + - + - +
(безотвальная) биологическая + + + - + + -
Поверхностная производственная - + + + + - +
обработка интенсивная 1 + - - + + - +
на 8-10 см интенсивная 2 + - - + + - +
(поверхностная) биологическая + + + - + + -
2. Физические свойства агросерой почвы
Обработки Удобрения Агроно- ТУ* Кструк- Сред- Средний Водо- Коэф- Средневзве- Содер- Набу-
мически турности ний диаметр аг- проч- эффи- шенный раз- жание ха-
ценные диа- рономиче- ные фи- мер водо- углеро- ние,
агрега- метр ски ценных агрега- циент прочных аг- да, % мм
ты, % агрегатов, мм агрегатов, мм ты, % АФИ регатов, мм
Производственная норма 55,1 1,23 4,56 2,91 34,6 0,53 0,7 1,33 5,40
Отвальная Интенсивная 1 58,3 1,40 4,63 3,17 33,8 0,51 0,6 1,89 7,30
Интенсивная 2 63,8 1,76 4,78 3,41 62,2 1,6 0,69 1,38 4,50
Биологическая 46,4 0,86 5,13 3,22 50,2 1,01 0,88 2,02 2,47
Производственная норма 69,0 2,22 3,67 3,10 61,8 1,62 0,92 2,85 4,95
Безотвальная Интенсивная 1 64,7 1,84 3,7 2,80 53,6 1,16 0,69 3,22 6,13
Интенсивная 2 60,9 1,56 3,85 3,10 45,6 0,84 0,53 2,38 4,60
Биологическая 61,8 1,62 3,88 2,23 46,6 0,87 0,68 2,21 4,33
Производственная норма 53,8 1,16 4,39 2,84 48 0,92 1 3,04 2,47
Поверхностная Интенсивная 1 55,3 1,24 4,68 2,90 68,6 2,18 1,49 3,52 3,97
Интенсивная 2 54,0 1,17 5,26 3,19 64,4 1,81 0,9 2,48 4,53
Биологическая 59,8 1,49 4,48 3,72 55,6 1,25 0,7 2,27 3,37
Пар Пар 1 62,4 1,66 3,14 2,91 16,2 0,19 0,29 1,79 2,93
Пар 2 61,1 1,57 3,25 2,97 13,4 0,15 0,32 2,27 3,45
Лес 75,7 3,12 2,27 2,59 57,6 1,36 1,38 4,44 8,87
Среднее без пара 58,58 1,46 4,42 3,05 52,08 1,19 0,82 2,38 4,50
Среднее пар 61,75 1,62 3,20 2,94 14,80 0,17 0,31 2,03 3,19
Среднее обработки 59,03 1,48 4,24 3,03 46,76 1,05 0,74 2,33 4,31
ш
5 I
го
X >
ю го
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Отвальная обработка
Безотвальная обработка
Поверхностная
обработка
Пар
■Лес
1
100
10000
Время, сек
Динамика набухания пахотного горизонта агросерой почвы (повторность п = 3)
что разные технологии оказываются неразличимыми.
Однако тот факт, что внесение органических удобрений в достаточно высоких дозах не позволяет удерживать содержание гумуса на уровне лесных аналогов, свидетельствует от высокой скорости изменения этих почв при сельскохозяйственной обработке.
Поскольку в среднем содержание органического углерода на паровых и обрабатываемых участках различается мало, а содержание водопрочных агрегатов уменьшается в несколько раз, это свидетельствует о радикальном изменении качества гумуса на паровых участках. Для черноземных почв в условиях лесостепи показано [8] что формирование агрономически оптимальных структур в пахотных
черноземах обусловлено преимущественно фуль-вокислотной фракцией лабильной части гумуса. Деградация структуры чернозема связана со значительным уменьшением молекулярной массы гумусовых веществ, извлекаемых водной вытяжкой, отсутствием в них анионных комплексов, общей бедностью функциональными группами в фульвокис-лотной фракции лабильного гумуса. Можно ду-
мать, что для агросерых почв механизм деградации может быть аналогичным.
Таким образом, длительные обработки серых лесных почв приводят к существенному изменению агрегатного состояния, что не может не сказываться на водно-воздушном режиме этих почв и, как следствие, могут негативно влиять на урожайность.
Литература
1. Вершинин П.В. Почвенная структура и условия ее формирования. - М.-Л.: АН СССР, 1958. - 189 с.
2. Моисеенко Ф.В., Белоус Н.М. Влияние длительного применения удобрений на физические свойства дерново-подзолистой песчаной почвы // Почвоведение, 1997, № 11. - С. 1310-1312.
3. Мальцев В.Ф., Наумкин В.Н., Зверев В.А. Исследованиям в земледелии - системный подход // Земледелие, 1986, № 9. - С. 9-10.
4. Кротов Д.Г. Характеристика почвенного покрова опытного поля Брянской ГСХА / «Биологизация земледелия в Нечерноземной зоне России» (Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции, посвященной 30-летию Брянской ГСХА и 70-летию со дня рождения заслуженного деятеля науки РФ, д.с. -х.н., профессора В.Ф. Мальцева) - Брянск: Издательство Брянской ГСХА, 2010. - С. 274-281.
5. Кротов Д.Г., Самсонова В.П. Пространственная изменчивость гранулометрического состава агросерых почв и агросерых со вторым гумусовым горизонтом А // Вестник МГУ, серия 17, почвоведение, 2009, № 1. - С. 19-26.
6. Рекомендации по определению содержания органических веществ в грунтах и горных породах сухим сжиганием без предварительного удаления карбонатов. - М.: ВНИИОСП имени Н.М. Герсеванова, 1990. - 32 с.
7. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. - М.: Агропромиздат, 1986. - 416 с.
8. Практикум по почвоведению (под ред. И.С. Кауричева). - М.: Колос, 1980. - С. 101.
9. Кротов Д.Г., Самсонова В.П. Влияние обработки агросерой легкосуглинистой почвы на ее структурное состояние // АГРО XXI, 2009б, № 4-6. - С. 23-25.
10. ГОСТ СП 11-105-97. Часть 3. Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов.
9. Белоус Н.М. Воспроизводство плодородия и реабилитация загрязненных дерново-подзолистых почв юго-запада России / Дисс. д.с.-х.н. - М.: ВИУА, 2000. - 423 с.
10. Ратников А.Н., Жигарева Т.Л., Петров К.В., Попова Г.И., Белоус Н.М., Моисеенко В.Ф. Эффективность окультуривания дерново-подзолистых почв в земледелии на радиоактивных территориях // Бюллетень ВИУА, № 114, «60 лет географической сети опытов с удобрениями». - М.: Изд-во ВИУА, 2001. - С. 151-152.
11. Сорочкин В.М., Орлова Л.П., Кучеряева Е.В. К механизму формирования структуры обрабатываемых лесостепных почв // Почвоведение, 1990, № 6. - С. 51-59.
УДК 632.95
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГЕРБИЦИДОВ В ПОСЕВАХ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
Г.П. Малявко, д.с.-х.н., В.Ю. Симонов, к.с.-х.н.
Брянский государственный аграрный университет, e-mail: [email protected]
В полевом стационарном опыте на серой лесной легкосуглинистой почве изучен видовой состав и численность сорняков в посевах яровой пшеницы сорта Ирень, а также эффективность применения современных гербицидов и их влияние на урожайность. Установлено, что применение гербицидов способствовало значительному снижению численности и воздушно-сухой биомассы сорняков. Следовательно, применение химических средств защиты растений обеспечило стабильную прибавку зерна 0,27-0,93 т/га. Вместе с тем основные экономические показатели (себестоимость продукции, чистый доход и уровень рентабельности производства зерна) были лучшими при использовании гербицида Балерина в норме 0,3 л/га.
Ключевые слова: яровая пшеница, гербициды, экономическая эффективность, урожайность.
