Водный режим почвы в зонах отдаленности от лесополосы, его влияние на урожай сена люцерны и плодородие почвы Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 631.671.1:630*266:633.31 ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ В ЗОНАХ ОТДАЛЕННОСТИ ОТ ЛЕСОПОЛОСЫ, ЕГО ВЛИЯНИЕ НА УРОЖАЙ СЕНА ЛЮЦЕРНЫ И ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ

С.В. Адров, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А.Е. Г абидулина, соискатель

Волгоградский государственный аграрный университет

Определены размеры влагонакопления атмосферных осадков в условиях богары под защитой лесополосы. Выявлена направленность почвообразовательных процессов в прилегающих зонах полезащитной полосы от продолжительности возделывания люцерны.

Ключевые слова: продуктивная влага, урожайность, пожнивно-корневая масса, гумус, люцерна.

О положительном влиянии люцерны на почвообразование и плодородие почвы в условиях Нижнего Поволжья имеется большой теоретический и практический материал [1, 2, 3, 6], но нет экспериментальных данных о значении этой культуры при возделывании в прилегающих зонах существующих полезащитных полос. В связи с этим, в задачу наших исследований входило определение действия лесных полос на запасы продуктивной влаги в почве под люцерной, влияния отдаленности опытных делянок на урожайность люцерны и направленности почвообразовательных процессов в степной зоне под воздействием люцерны в прилегающих зонах полезащитных полос.

Экспериментальные исследования проводились в ООО «Крестьянское хозяйство Маяк» Ольховского района Волгоградской области в 2006-2009 гг. Почвы хозяйства светло-каштановые, обеспеченность азотом низкая, подвижным фосфором - средняя, обменным калием - высокая. Реакция почвенного раствора нейтральная и слабощелочная. Содержание гумуса в пахотном слое 2,25 %. Агротехника возделывания культур строилась в соответствии с существующими зональными рекомендациями.

Опыты проводились под защитой слабопродуваемой лесополосы, имеющей ширину 12 метров, достигающей высоты 8-10 метров. Повторность опытов четырехкратная. Длина делянок равнялась 340 м, ширина 7,2 м. Ввиду того, что полезащитные полосы не в одинаковой мере влияют на сельскохозяйственные культуры в зависимости от отдалённости от лесной полосы, фенологические наблюдения и учет урожая проводились не в целом по делянкам, а по отдельным частям их, так называемым отрезкам, находящимся на следующем расстоянии на северо-восток и юго-восток от лесополосы: 10-60 м (первые отрезки), 80-130 м (вторые отрезки), 150-200 м (третьи отрезки), 220270 м (четвертые отрезки), 290-340 м (пятые отрезки - контроль). Учетный размер делянок равнялся по ширине 5 м, а по длине в соответствии с приведенными выше цифрами - 50 м. Разбивка общих делянок на указанные отрезки производилась после появления всходов сельскохозяйственных культур.

Нами установлено, что максимальные запасы доступной влаги отмечались на расстоянии 150-200 метров в обе стороны от ветрозащитной полосы (табл. 1).

Таблица

ИЗВЕСТИЯ ’

ОУНИВЕРСИТЕТСК

Запас продуктивной влаги (мм) в метровом слое почвы

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

Дата наблюдения Запас влаги, мм

На северо-запад от полосы, м

10-60 80-130 150-200 220-270 290-340 контроль открытое поле

2006 г., апрель 204,0 197,0 187,0 162,0 161,0 161,0

2007 г., апрель 190,0 180,0 172,0 157,0 145,0 145,0

2008 г., апрель 218,0 209,0 196,0 184,0 181,0 181,0

2009 г., апрель 212,0 202,0 196,0 180,0 174,0 174,0

На юго-восток от полосы, м

2006 г., апрель 200,0 190,0 183,0 160,0 160,0 160,0

2007 г., апрель 189,0 174,0 164,0 156,0 145,0 145,0

2008 г., апрель 198,0 192,0 186,0 181,0 180,0 180,0

2009 г., апрель 210,0 200,0 194,0 180,0 174,0 174,0

В зависимости от расстояния делянок от лесополосы, наблюдается различие урожайности в посевах люцерны разных лет жизни (табл. 2).

Анализ данных показал значительное повышение урожайности под влиянием лесополосы на расстоянии до 150-200 метров (особенно на расстоянии 10-60 м) и резкое уменьшение урожайности на расстоянии далее 220 метров от неё. Как следовало ожидать, в связи с благоприятными условиями погоды и строгим выполнением агроприемов, в 2006, 2008 гг. наблюдался общий высокий уровень урожая сена в прилегающих зонах и значительно меньшая эффективность защитной полосы (0,39-0,52 т/га и 0,59-0,65 т/га).

Недостаточное количество осадков весной и в первую половину июня в сочетании с высокими температурами мая и июня 2007 года, выявили способность влияния полезащитных насаждений на получение в прилегающих зонах к лесополосе двух высоких укосов сена люцерны (0,55-0,75 т/га).

В посевах люцерны наблюдалась эффективность бактеризации, прежде всего от условий обеспечения почвы влагой. Лесополоса способствовала проявлению потенциальных возможностей симбиоза клубеньковых бактерий, инокулированных штаммом 43 а с бобовым растением. Бактеризация позволила повысить урожайность сена люцерны в первый год жизни на 0,11 т/га, во второй год жизни - на 0,20 т/га, в третий год жизни - на 0,06 т/га.

Таким образом, бактеризация в условиях богары, при соответствующей влаго-обеспеченности способствует увеличению урожая сена люцерны от 117 % до 132-317 %.

Таблица 2 - Влияние лесозащитной полосы на урожай сена люцерны __________________________(2006-2008 гг.)________________________

Расстояние делянок от лесополосы, (м) Средний урожай в зоне 10-270 м Прибавка урожая по сравнению с контролем, т/га Прибавка урожая по сравнению с контролем, %

о 1 о о т 1 О 00 о о 1 о о Г'' 1 о 290-340 контроль

Люцерна 1 года жизни (к юго-востоку от лесной полосы) 2 укоса

0,59 0,42 0,29 0,26 0,22 0,39 0,17 77

Люцерна 1 года жизни + штамм 43 а (к юго-востоку от лесной полосы) 2 укоса

0,78

0,60

0,38

0,32

0,24

0,52

0,28

117

НСР05 0,07; НСР05 фактор А-0,01; НСР05 фактор В-0,05; НСР05 АВ-0,03 Люцерна 2 года жизни (к юго-востоку от лесной полосы) 2 укоса

0,96

0,62

0,38

0,24

0,18

0,55

0,37

206

Люцерна 2 года жизни + штамм 43 а (к юго-востоку от лесной полосы) 2 укоса

1,22

0,86

0,66

0,26

0,18

0,75

0,57

317

НСР05 0,35; НСР05 фактор А-0,15; НСР05 фактор В-0,25; НСР05 АВ-0,19

0,86

0,68

0,44

0,38

0,28

0,59

0,31

111

Люцерна 3 года жизни + штамм 43 а (к юго-востоку от лесной полосы) 2 укоса

0,94

0,76

0,52

0,38

0,28

0,65

0,37

132

НСР05 0,10; НСР05 фактор А-0,04; НСР05 фактор В-0,07; НСР05 АВ-0,05

Значение люцерны в почвообразовательном процессе, её способность к накоплению в почве органических и минеральных веществ известны давно.

В первую очередь положительная эффективность действия связана с гумифика-ционными процессами под люцерной, с пополнением запасов гумуса.

По мнению некоторых исследователей [4, 7], процессу накопления гумуса благоприятствует смена оптимального увлажнения недостатком влаги. Наблюдается чередование интенсивной деятельности микроорганизмов с их депрессией, и поэтому создаются условия закрепления в почве образующихся гумусовых веществ.

Как показали исследования (табл. 3), на количество накопления гумуса повлияли условия влагообеспеченности почвы влагой.

Значения коэффициента гумификации для корневых и пожнивных остатков по данным длительных опытов Волгоградской ГСХА (А.Н. Сухов, И.В. Кривцов, Н.Н. Шатилова) на светло-каштановых почвах с содержанием гумуса до 2,0 % для большинства культур следует принимать 0,12-0,13 [5]. В расчетах использовали среднее значение - 0,125.

Расчеты по образованию гумуса в пожнивно-корневых остатках показали, что более интенсивное образование гумуса по всем вариантам опыта было на расстоянии до 150-200 метров от лесополосы, т.е. там, где накапливались максимальные весенние запасы доступной влаги.

Таблица 3 - Образование гумуса под люцерной в прилегающих зонах лесополосы

После 1 года жизни После 2 года жизни После 3 года жизни

Расстоя- Кол-во Обра- Кол-во Образо- Кол-во Образо-

ние от пожнивно- зова- пожнивно- вание пожнивно- вание

лесопо- корневых ние корневых гумуса, корневых гумуса,

лосы, м остатков, гумуса, остатков, т/га остатков, т/га

т/га т/га т/га т/га

10-60 1,95 0,24 2,86 0,36 3,31 0,41

2,06 0,26 3,06 0,38 3,53 0,44

80-130 1,88 0,23 2,61 0,33 3,25 0,41

1,98 0,25 2,82 0,35 3,32 0,42

150-200 1,78 1,82 0,22 0,23 2,54 2,63 0,32 0,33 3,09 3,14 0,38 0,39

ООП 0*7П 1,76 0,22 2,02 0,25 2,51 0,31

220-2/0 1,82 0,23 2,10 0,26 2,56 0,32

ООП 7Л Г) 1,74 0,22 1,93 0,24 2,22 0,28

290-340 1,74 0,22 2,00 0,25 2,36 0,29

Примечание. Над чертой - небактеризованная люцерна, под чертой - бактеризованная люцерна.

Повышенные запасы влаги позволили проявлению положительной эффективности действия бактеризованной люцерны на гумификационные процессы почвы: 0,260,38-0,44 т/га.

Образование гумуса по всем вариантам бактеризованной и небактеризованной люцерны повышалось с ее возрастом. Более высокое содержание гумуса характерно для третьего года жизни, у бактеризованной люцерны достигало 0,39-0,44 т/га, у небактеризованной 0,38-0,41 т/га.

На вариантах, расположенных от лесополосы далее 200 метров, сказывается влияние недостатка увлажнения почвы на рост и развитие как бактеризованной, так и небактеризованной люцерны, по всем вариантам идет снижение накопления гумуса.

Следовательно, гумусовые состояния почвы в условиях чередования оптимального увлажнения и недостатка влаги в прилегающих зонах полезащитной полосы позволяют формировать и пополнять запасы гумуса в них. Богарные условия степи способствовали процессам гумификации корневых остатков. Усиленная аэрация почвы при достаточном увлажнении активизировала микробиологическую активность и процессы минерализации свежего органического вещества. В этих условиях происходило более интенсивное разложение пожнивно-корневых остатков люцерны.

Таким образом, изменение интенсивности процессов гумификации в прилегающих зонах полезащитной полосы в значительной степени определилось наличием в этих зонах доступной влаги под возделываемой культурой.

Влагонакопительная деятельность полезащитной полосы позволила не только увеличить урожайность сена люцерны, но и заметным образом отразилась на почвообразовательном процессе и плодородии степной почвы.

Библиографический список

1. Благовещенский, Г.В. Влияние многолетних трав на плодородие почвы [Текст]/ Г.В. Благовещенский // Кормопроизводство. - 2003. - №4. - С. 20-23.

2. Гаврилов, А.М. Научные основы сохранения и воспроизводство плодородия в агроландшафтах Нижнего Поволжья [Текст] / А.М. Гаврилов. - Волгоград, 1997. - С. 17-55.

3. Егорова, Г.С. Многолетние травы как восстановители почвенного плодородия и основа кормопроизводства [Текст] / Г.С. Егорова, Л.В. Петрунина // Плодородие. - 2008. - №6. -С. 38-39.

4. Кононова, М.М. Органическое вещество почвы, его природа, свойства и методы изучения [Текст] / М.М. Кононова. - М.: Наука, 1963. - 315 с.

5. Методические указания к лабораторно-практическим занятиям и самостоятельной работе «Расчет баланса органического вещества в севооборотах и разработка мероприятий по его улучшению по дисциплинам «Земледелие» и «Земледелие с основами почвоведения и агрохимии» [Текст]/ Сост. А.Н. Сухов, И.В. Кривцов, Н.Н. Шатилова. - Волгоград: ИПК ФГОУ ВПО Волгоградская ГСХА «Нива», 2006. - 20 с.

6. Овчинников, А.С. Роль многолетних трав в сохранении и повышении плодородия светло-каштановых почв в бахчевых севооборотах в орошаемых и богарных условиях [Текст] /

А.С. Овчинников, Т.Г. Колебошина // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2009. - №3(19). - С. 7-11.

7. Туев, Н.А. Микробиологические процессы гумусообразования [Текст]/ Н.А. Туев. -М. : ВО Агропромиздат, 1989. - 128 с.

E-mail: ayzhanochka@mail.ru