CC BY
13
УДК 631.89S:631.816.3:631.4S2
Влияние способов внесения органоминеральной смеси на свойства
дерново-подзолистой почвы
Н.М. ШЕВЦОВ,
A.M. ГРЕБЕННИКОВ, кандидаты биологических наук
Почвенный институт им. В.В. Докучаева E-mail: khitrov@agro.geonet.ru
На основании данных микрополевых опытов и использования показателей математической статистики установлено, что внутрипочвенный способ внесения органоминерального удобрения отвечает естественным процессам восстановления плодородия почв.
Ключевые слова: способ внесения органоминеральной смеси, агрохимические свойства и продуктивность почвы, урожайность, критерии достоверности опыта, уравнения регрессии.
Известно, что плодородие пахотных почв во многом определяется способом внесения удобрений и мелиорантов. Исследованиями НИИ сельского хозяйства центральных районов Нечерноземной зоны доказано, что при внутрипочвенном способе внесения органоминеральной смеси (ОМС), по сравнению с традиционным, можно существенно повысить коэффициент использования минеральных [I] и увеличить коэффициент гумификации органических удобрений, а также исключить физические потери питательных элементов и повысить урожайность сельскохозяйственных культур [2, 3]. Однако статистическая значимость результатов этих опытов устанавливалась, как правило, только по достоверности различий в урожайности культур, полученной в вариантах с разными способами внесения ОМС. Статистическую оценку значений почвенных свойств не проводили, поэтому невозможно достоверно установить те из них, которые лимитиру-© ют урожайность культур и их продук-® тивность, а также связь этих показа-оэ телей с разными способами внесе-z ния ОМС. В рамках настоящей рабо-ш ты была сделана попытка устранить § указанные недостатки, используя ре-■з зультаты микрополевого опыта, про® веденного в НИИ СХ ЦРНЗ.
§ В опыте, заложенном вручную, со
исследовали влияние традиционного и внутрипочвенного способа внесения ОМС, состоящей из навоза, минеральных удобрений, извести, на состав и продуктивность дерново-подзолистой почвы. При традиционной заделке ОМС относительно равномерно размещалась по всему пахотному горизонту, при внутрипоч-венной - помещалась на глубину 2530 и 30-36 см.
Подготовленную таким образом почву использовали для выращивания сельскохозяйственных культур шестипольного севооборота(озимая пшеница - ячмень - овес - многолетние травы I г.п. - многолетние травы 2 г.п. - озимая пшеница). ОМС вносили в занятом пару под озимую пшеницу в дозе 100 т/га (по навозу). Контролем служила общепринятая в Нечерноземной зоне основная вспашка. Более подробное описание методики закладки этого опыта приведено в работе [4]. На глубине 018, 18-27, 27-36 и 36-45 см на всех делянках опыта отбирали образцы, в которых определяли значения рНсол, гидролитическую кислотность, сумму обменных оснований, содержание гумуса и обменных форм алюминия и калия. В трех закладках опыта по всем вариантам в трех повторениях проводили учет урожая культур севооборота, а затем рассчитывали продуктивность почвы за ротацию севооборота (в ц корм. ед. с 1 га посевной площади). Для оценки различий между вариантами опыта по агрохимическим свойствам, урожайности культур и продуктивности почвы использовали непараметрический метод Краскела-Валлиса [5], а также "-критерий Стьюдента для случая неравных дисперсий и Р-критерий Фишера, что позволяло с трех различных позиций оценить степень различия между сравниваемыми величинами. Для установления факторов, лимитирующих урожайность культур и продуктивность почвы, рассчитывали коэффициенты корреляции между этими показателями и агрохимическими свойствами по всем исследуемым глубинам.
При внутрипочвенном внесении
ОМС, по сравнению с контролем и традиционным способом, в слое PURS см отмечались достоверные уменьшение гидролитической кислотности и содержания обменного алюминия, возрастание величины рНсол, а на глубине 36-45 см - достоверное увеличение содержания обменных оснований. Содержание гумуса при внутрипочвенном внесении ОМС значимо повышалось в слое 18-36 см только по сравнению с контролем. В остальных случаях достоверных различий между вариантами опыта и контролем установлено не было.
Применение ОМС в целом повышало урожайность культур, причем это было более выраженным при внутрипочвенном способе внесения. Если при традиционном способе увеличение урожайности не приводило к значимому возрастанию продуктивности почвы по сравнению с контролем ни по одному из применяемых критериев, то при внутрипочвенном внесении ОМС оно было подтверждено всеми критериями. Различия по урожайности культур и продуктивности почвы между вариантами опыта и контролем в трех случаях были установлены всеми используемыми методами и в семи - только по критерию Фишера, условие правомерности применения которого - равенство дисперсий сравниваемых совокупностей. Использование критерия Хартли [6] показало, что на 5 %-ном уровне значимости все сравниваемые дисперсии не различались между собой, поэтому различия между соответствующими последовательностями, установленные критерием Фишера, следовало считать достоверными.
Корреляционным анализом установлено, что значимое повышение урожайности культур севооборота происходило при достоверных увеличении рНсол, суммы обменных оснований и уменьшении гидролитической кислотности, содержания обменного алюминия в слое 27-45 см, а повышение продуктивности почв за полную ротацию севооборота -достоверных возрастании суммы обменных оснований в слое 27-45 см, рНсол и обменного калия на глубине 27-36 см, а также уменьшении гидролитической кислотности и обменного алюминия в слое 27-45 см. Коэффициенты корреляции между этими показателями по абсолютной величине составляли 0,79-0,94. Чтобы установить зависимость между изменениями продуктивности почвы и
указанных агрохимических свойств, из значений этих показателей в вариантах опыта вычитались соответствующие значения на контроле. Полученные таким образом данные обрабатывали методами множественного корреляционного и регрессионного анализа с целью исключения зависимых переменных из числа аргументов и получения уравнений регрессии методом наименьших квадратов с 9S %-ным доверительным интервалом и с коэффициентами регрессии, достоверными на S %-ном уровне значимости. В результате было получено два уравнения регрессии, характеризующие связь продуктивности почвы с ее свойствами в разных слоях.
Р = -2,442в 27 36 + 4,4785 27 36 +
' 27- 36 см ' 27-36 см
61,704;
Р = -14,412в36 45 + 2,622Э 36 45 +
' 36 - 45 см ' 36-45 см
9S,219,
где Р - изменение продуктивности почвы по отношению к контролю, С и Э - соответственно изменение гидролитической кислотности и суммы обменных оснований в разных слоях почвы.
Из полученных уравнений следовало, что вне зависимости от способа заделки ОМС, изменение продуктивности почвы в опыте главным образом зависело от изменения гидролитической кислотности и суммы обменных оснований в слое 27-4s см.
Агрохимические свойства и продуктивность почвы при внутрипоч-венном внесении ОМС повышались по сравнению с традиционным способом внесения не только на дерново-подзолистой, но и на серой лесной и черноземной почвах [4]. При этом наблюдалось сходство закономерностей изменения этих показателей на разных типах почв. Необходимо отметить, что аналогичные тенденции прослеживались и в смешанных посевах однолетних трав по отношению к их чистым культурам. Так, в полевых опытах на типичном черноземе под смесью культур по сравнению с их одновидовыми посевами наблюдалось увеличение продуктивности почвы и улучшение ее агрохимических свойств (повышение содержания гумуса, элементов питания растений, суммы обменных оснований, а также уменьшение кислотности) как в пахотном (0-2S см), так и в подпахотном (2S-40 см) горизонтах [7]. Причем такое влияние фактора смешивания культур часто было более выраженным в подпахотном слое, чем в пахотном. Одна из основных причин улучшения аг-
рохимических свойств почвы под смешанными посевами - формирование более мощной корневой системы, густо пронизывающей пахотный и подпахотный горизонты. Плотность корней в таких посевах в 1^-2 раза выше, чем в одновидовых [8], в результате чего при отмирании корней в конце вегетации в почву поступает больше органики. Аналогичные тенденции выражены в почвах под естественными травянистыми фитоценозами, представляющими собой многовидовые растительные сообщества [9].
Таким образом, внутрипочвенное внесение ОМС по сравнению с традиционным способом ее заделки более эффективно и чаще приводит к статистически значимому увеличению урожайности сельскохозяйственных культур по отношению к неудобренному контролю. Значимое увеличение продуктивности почв по сравнению с контролем за ротацию севооборота характерно для обоих способов, однако при внутрипочвен-ном внесении этот показатель достоверно выше, чем при традиционной заделке. Такое превосходство объясняется снижением гидролитической кислотности и увеличением суммы обменных оснований в слое почвы 27-4S см, что подтверждают полученные уравнения регрессии.
Сходство характера воздействия на показатели плодородия почвы внут-рипочвенного внесения ОМС и естественных агросообществ позволяет утверждать, что использование этого агроприема вполне соответствует естественным закономерностям восстановления плодородия почв. Следовательно, данный способ мог бы значительно ускорить создание мощного плодородного горизонта, что в настоящее время становится еще более актуальным из-за возрастания в земельном фонде площадей почв, истощенных длительным интенсивным использованием без внесения удобрений и мелиорантов.
Необходимо также отметить, что метод дисперсионного анализа, основанный на критерии Фишера и часто используемый для оценки различий вариантов опыта по урожайности, не всегда согласуется с результатами применения других методов математической статистики. В этом случае целесообразно проверить сравниваемые последовательности на равенство дисперсий, используя критерий Хартли, и считать результаты, полученные при использовании критерия Фишера, достоверными
лишь тогда, когда указанные дисперсии окажутся равными на принятом уровне значимости.
Литература
1. Мамченков И.П., Васильев В.А. Эффективность сочетания навоза и минеральных удобрений в севообороте// Агрохимия, 1972, № 5, с. 47-58.
2. Шевцов Н.М. Гумификация навоза при различных способах его заделки в почву//Почвоведение, 1988, № 1, с. 6275.
3. Шевцов Н.М. Зависимость гумификации органического вещества и качественного состава гумуса от способов заделки навоза//Вестник с.-х. науки. 1989, № 7, с. 145-148.
4. Шевцов Н.М. Способ воспроизводства плодородия и повышения продуктивности почв//Агрхимия, 2008, № 7, с. 77-85.
5. Благовещенский Ю.Н., Самсонова В.П., Дмитриев Е.А. Непараметрические методы в почвенных исследованиях. -М.: Наука, 1987. - 96 с.
6. Hartley О.Н. The maximum F-ratio as a short cut test for heterogeneity of variance/ /Biometrica, 37, 1950, р. 308-312.
7. Гребенников А.М. Восстановление реакции среды в черноземных почвах под смешанными посевами/Аграрная наука - сельскому хозяйству. Сб. статей. 3 Международная научно-практ. конф. -Барнаул: АГАУ, кн. 1., 2008, с. 70-73.
8. Бузницкий Л.Г., Кузьменко А.С. Уплотненные посевы кукурузы. - М.: Колос, 1975. - 47 с.
9. Маркова С.А. О средообразующей роли луговых злаков//Учен. зап. Казанск. Госуниверситета, 1955, т. 115., кн. 8., с. 115-141.
Influence of organic-mineral mix application methods on parameters of sod-podzolic soil
N.M. Shevtsov, A.M. Grebennikov
It's shown that within soil method of organic-mineral mix application based on data of microplot field experiments and mathematical statistics provides natural processes of soil fertility restoration. Keywords: organic-mineral mix application method, agrochemical parameters of soil, yield.
u ф
ä
Ф
ь
ф
ä
s
ф
N> О О (О
