Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Агроэкологические проблемы повышения плодородия черноземов Западного Предкавказья
ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия
Автореферат диссертации по теме "Агроэкологические проблемы повышения плодородия черноземов Западного Предкавказья"
2 5 СЕН 1035
Российская академия сельскохозяйственных наук
северо-кавказский научно-исследовательский и проежтно-технологичесхии институт агрохимии и почвоведения
На правах рукописи
КОРОБСКОИ Николай Филиппович
АГРОЭКОЛОПРШЙЕ ПРОБЛЕМЫ ИОВШЕНЙЯ ПЛОДОРОДИИ ЧЕРНОЗЕМОВ ЗАПАДНОГО ЯРЕВАВШЬЯ
Специальность 06.01,04 - агрохимия
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук в виде научного доклада
МОСКВА 1935
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных
наук ЯВТУ1ЖК0 В.Е.
доктор биологических наук.профессор, академик Россельхозакадемии
ЩЕРБАКОВ А.П.;
доктор сельскохозяйственных наук, профессор ЧЕРНИКОВ В.А.
Ведущее учреждение- Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства.
Защита состоится " С ЬГЮЯ^рЛ- 1095г.в А/ час о на заседании диссертационного совета „.0&>.0С.01
Всероссийского ваучно-исследовате,':.7'?кого института удобрений и агролочвоведения им.А.Н.1ГрянпшНикова
(127550,г .Москва, ул.Прянишникова
О .диссертацией в виде научного доклада -:ог.но ознакомиться в библиотеке ВИ/Л.
Диссертация в виде научного доклада разослана " " 'Ьусгпхх._1905 г.
Ученш секретарь .дне-
сертационного совета^ \ .^л^ЬТЛ^^
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В. В. Докучаев неоднократно отмечал, что чернозем был, есть и останется основой благополучия России.
Западно-лредкавказские сверхмощные и мощные малогумусные и среднегумусные черноземы относятся к самым мощным черноземам России. Их расположение по обе стороны 45-й параллели, вблизи Азовского и Черного морей, обусловливает благоприятные климатические условия земледелия. Здесь, на 3% сельскохозяйственных угодий России, производится 16% зерна высококачественной озимой пшеницы, 40% озимого ячменя, 24% зерна других культур, 30% подсолнечного масла и 25% сахара.
Здесь наибольшая в России распаханность земель и наименьшая площадь пашни *а душу населения - 0,8 га. По тешам интенсификации земледелия и росту урожайности Западно-Предкав-казский регион значительно превосходит остальные регионы Севернсгс Кавказа и России (табл.1).
Таблица 1
Применение минеральных удобрений и урожайность (т/га) основных полевых культур на Северном Кавказе (по годам)
; Краснодарский! Ставропольский! Ростовская кр. ) кр. ! обл.
: 19"6. . 11986. . 1 1975. . ! 1986. .. ! 1976.. ! 1986.. : ;1989 ¡1980 !1989 11980 11989
Внесено на : га пашни ПГК.
кг д, в. 1.52 225 55 100 40 74
Урожайность: озимой
пшеницы 5,56 4,15 1,92 2,64 2,30 2,54
кукурузы
на зерно 8.10 4.06 1,67 2,28 2.36 2,71
подсолнечника 1,34 1,91 0,93 1,35 1,12 1,53
сахарной
свеклы 28.10 37,70 22,10 26,70
Однако, по мере возрастания доз удобрений, окупаемость их урожаем уменьшается. Кроме того, проявляется негативное воздействие удобрений на некоторые агрохимические и агрофизические свойства почвы, а также на экологическое состояние почвы и получаемой продукции растениеводства. Так в 1987... 1988гг. при достижении положительного баланса основных питательных веществ ежегодно с удобрениями в почву вносилось по Краснодаскому кр.: цинка - 711т, меди - 136т, марганца - 1228Т, молибдена - 14т, кобальта - 6т. Поэтому, по мере интенсификации земледелия, проблемы гармоничного повышения показателей плодородия почвы и получения экологически безопасной продукции становятся все более актуальными.
Негативные изменения признаков плодородия почв начали четко проявляться в конце двадцатых годов, со времени интенсивной распашки целинных и залежных земель, введения плодосменных севооборотов, насыщенных зерновыми.
Возросли зродироеанность земел!, потери гумуса в пахотном горизонте почвы, усилилась прогрессирующая физическая деградация земель, выражающаяся в разрушении структуры, уплотнении почв, нарушении естественного термического, водного и воздушного режимов.
Серьезную опасность для плодородия и будущего черноземов представляет также потеря кальция и подкисление почвы, ее химическое загрязнение и обеднение почвенной биоты.
Наши исследования показали, что идет интенсивное обеднение почвы кальцием. Интенсивность баланса " кальция в 1986... 1987гг. составила: в Краснодарском кр. - 49%, Ставропольском - 41*, в Ростовской обл. - 552..
Есе эти симптомы и признаки деградации черноземов, ухудшения экологического состояния биосферы - почвы, воды и воздуха, усиливаются по мере интенсификации земледелия.
К настоящему времени состояние земледелия на западно-предкавказских черноземах приблизилось к опасному рубеэку, за которым могут последовать непоправимые экологические катаклизмы.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - изучить и оценить факторы, определяющие степень и направленность изменения плодородия западно-предкавкааских черноземов, разработать способы оптимизации этих факторов в целях-повышения
- з -
плодородия почвы и оздоровления экологической ситуации в сфере сельскохозяйственного производства.
Для выполнения этой цели решались следующие задачи: уточнена изменившаяся за последние десятилетия агрохимическая и агрозкологическая характеристика западно-предкавказских черноземов и -разработан прогноз изменения их плодородия в естественных и антропогенных условиях;
установлены оптимальные уровни агрохимических показателей для черноземов Западного Предкавказья;
изучены приемы и методы сохранения и повышения содержания гумуса в черноземах;
установлены оптимальные дозы и соотношения удобрений в севооборотах в соответствии с уровнем плодородия почвы и планируемой урожайности возделываемых культур;
разработаны и рекомендованы приемы и способы защиты почв от ветровой и водной эро&ии.
Научная новизна. Впервые в Западно-Предкавказском регионе проанализированы, обобщены и систематизированы многолетние результаты длительного применения удобрений в производственных условиях и в условиях стационарных опытов, разработана комплексная система мер улучшения показателей почвенного плодородия - содержания гумуса, подвижных форм азота, фосфора и обменного калия в почве, агрохимических и агрофизических свойств почвы, урожайности возделываемых сельскохозяйственных культур, экологической ситуации в земледелии и экологической безопасности продукции, развития и интенсивности эрозионных процессов, которые были включены в зональные системы земледелия.
На защиту выносятся следующие положения, вытекающие из результатов исследований:
1. Существующий баланс веществ в земледелии, все возрастающая деградация мощных и сверхмощных западно-предкавказских черноземов, ухудшение их агрохимических, агрофизических свойств и биологической активности. В ближайшие 20.. . 25 лет содержание гумуса в черноземах составит менее трех процентов при предельной емкости целинных почв по гумусу: обыкновенных черноземов - 4,1... 4,32; типичных -4,4... 4,6% и выщелоченных - 4,3. .. 4,5Х.
2. Ликвидация дефицита баланса гумуса в черноземах - дли-
тельный процесс систематического внесения органических веществ - навоза и побочной продукции растениеводства в системе удобрения севооборота. "Залповые" высокие дозы навоза - в сотни т/га, как правило, не достигают цели. Идет интенсивная минерализация органической массы при незначительном - до 0,1 % увеличении содержания гумуса.
3. Переходная к математической экспертиз-описательная модель (схема) управления плодородием почвы, на основе которой установлена количественная зависимость урожайности озимой пшеницы от различных показателей эффективного плодородия и систем применения удобрений на обыкновенном черноземе.
4. Количественная зависимость урожайности озимой пшеницы от запасов продуктивной влаги и содержания минерального азота в выщелоченном черноземе в различные периоды вегетации, позволяющая прогнозировать уровень урожайности и, в известной мере, направленно повышать его.
Б. Новые противоэрозионные агрокомплекеы и почвозащитные технологии возделывания культур, защищающие почву, от дефляции и эрозии.
6. Система мер, предотвращающая загрязнение почвы тяжелыми металлами и пестицидами, представляющее серьезную опасность в отношении ухудшения качества сельскохозяйственной продукции.
7. Внесенные коррективы в дезы и соотношения удобрений в соответствии с уровнем плодородия почва.
8. Предложенный комплекс мер по ликвидации потерь кальция и подкисления почв.
В работе обобщены результаты длительных стационарных и краткосрочных опытов, проводимых во Ьсесойэном научно-исследовательском институте удобрений и агропочвоведения им. Д. Е Прянишникова в 19?0... 1363гт. и е Северо-Кавказском научно-исследовательском и проектно-т&днологическом институте агрохимии и почвоведения, в 1988...1994гг., в разработке и проведении которых автор принимал непосредственное участие.
Хотелось бы выразить благодарность сотрудникам СКНШТГИАП А. Я. Ачканову, Ю. В. Хомутову, М. X. Шириняну, Е И. Подлипен-цевой, Л. Л. Кныр, И. Б. Морозовой, С. С. Громову за помощь в проведении исследований. Глубокую благодарность автор выражает академикам РАСХН Е. Г. Микееву, Н. 5. Милащенко, А. П.
Щербакову, докторам сельскохозяйственных наук В. Е. Явтугиен-ко, А. Б. Глуховскому, Н. Г. Малюге, М. С. Соколову, В. А. Черникову за участие в обсуждении результатов данной работы.
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Результаты исследований, направленных на практическое решение вопросов повышения плодородия почв и эффективности применения удобрений, включены в изданную в 1990г. книгу "Программа повышения плодородия почв и эффективности удобрений в колхозах и совхозах Краснодарского края на 1990-1995гг.во "Временные рекомендации по особенностям накопления и путям снижения содержания нитратов в овощной продукции", изданные в 1989 г.; в книгу "Научные основы и рекомендации по эффективному применению органических удобрений" (1991), в книгу "Нормативные показатели содержания азота, фосфора и калия в органических удобрениях и использование их сельскохозяйственными культурами на 1991-1995 гг. "
(1991); в книгу "Ландшафтное земледелие (вопросы теории, методики исследований, проектирования и агроэкологического мониторинга ландшафтных систем земледелия)" (1994); в материалы Всероссийского научно-производственного совещания по производству сельскохозяйственного сырья для производства экологически безопасной продукции (1994); в рекомендации по системам земледелия на орошаемых землях Краснодарского края
(1992); в системы ведения земледелия Краснодарского края на 1990-1995гг. (1990); в рекомендации по рациональному применению удобрений (1989). Теоретические положения и рекомендации, изложенные в представленной работе, внедряются в Северо-Кавказском регионе на площади около 12млн. га. Основные положения научных исследований используются в практической работе институтов "РосНИИгипрозем" и "КубаньНИИгипрозем" в качестве справочно-нормативных материалов.
Освоение научно-обоснованных технологий сохранения и воспроизводства плодородия черноземов, гак показывает наш опыт проектирования ландшафтных систем земледелия в ОПХ СЙНИПГИАЛ "Газырское", позволит снять негативные тенденции и стабилизировать ресурсный потенциал почв, повысить продуктивность земледелия, снизить зависимость его от непрогнозируемых колебаний гидротермического режима в вегетационный период.
Апробация работы. Результаты исследований неоднократно докладывались и получили положительную оценку на заседании Ученого совета Северо-Кавказского научно-исследовательского и проектно-технодогического института агрохимии и почвоведения, Всероссийского научно-исследовательского института удобрений и агропочвоведения им. Д. Е Прянишникова, на совещании молодых ученых в г. Краснодаре (1972), на Всесоюзном научно-производственном совещании в г. Ростове-на-Дону (1974), на выездном заседании секции агрохимии Россельхоза-кадемии в г. Краснодаре (1991), на Всероссийском симпозиуме по загрязнению почв" тяжелыми металлами в г. Краснодаре (1993), на научной сессии Росседьховакадемии в Каменной Степи (1992), на научно-практической конференции в г. Челябинске (1993), на научно-практической конференции по проблемам черноземов в г. Краснодаре (1993), на агрономических семинарах в Краснодарском крае, в ряде научно-методических конференций ВАСХНИЛ, ВИУА, КНШСХ и др., на заседании бюро секции агрохимии ВНИГСГЙХИМ (1992, 1994), на Всесоюзных совещаниях Географической сети опытов с удобрениями (Суздаль 1989, 1991, Москва 1993).
Публикации. По теме диссертации опубликовано и сдано в печать 42 работы в центральных и областных изданиях общим объемом свыше 80 п.л. , в т. ч. монографии: "Программа повышения плодородия почв и эффективности удобрений в колхозах и совхозах Краснодарского края на 1990-1995гг." (1990); "Научные основы и рекомендации по эффективному применению органических удобрений" (1991); "Нормативные показатели содержания азота, фосфора и калия в органических удобрениях и использование их сельскохозяйственными культурами на 1991-1995гг." (1991); "Интенсивная технология возделывания рапса и сурепицы" (1986); "Интенсивная технология возделывания зерновых культур и рапса" (1988); "Системы ведения земледелия Краснодарского края на 1990-1995гг. " (1990), "Системы земледелия на орошаемых землях Краснодарского края" (1992); "Ландшафтное земледелие (вопросы теории, методики исследований, проектирования и агроэкологического мониторинга ландшафтных систем земледелия" (1994); "Агроэкологические проблемы повышения плодородия черноземов Западного Предкавказья" (Пущино, 1995), написанная без соавторов.
Условия и методика проведения исследований. В соответствии с координационным планом НИР и ОКР, исследования велись по заданиям: 1) 0. 51. 051. И "Разработать научные основы борьбы с эрозией почв при помощи полимеров - структурообразова-телей и применения удобрений"; 2) 0.51.050 "Разработать теоретические основы и методы борьбы с водной и ветровой эрозией почв"; 3) 0.51.126 "Разработать научные основы систем удобрения на эродированных почвах в сочетании с приемами противоэрозионной обработки почв"; 4) 0.51.01.05 "Разработать и усовершенствовать почвозащитные системы земледелия и внедрить их по зонам страны".
Анализ результатов длительных опытов показал, что они не отвечают агроэкологическим требованиям и не могут дать объективный прогноз агроэкологической ситуации в земледелии, поэтому были заложены новые опыты.
Проведение полигонного агроэкологического мониторинга в степном полеводческом агроландшафте с разным насыщением средствами химизации и разными системами обработки почвы осуществляется в опыте, заложенном в 1989г., в котором изучается влияние 27 технологий, комплекса агроприемов и систем защиты растений на почвенное плодородие, экологическую обстановку.
Программа мониторинга включает блоки: "почЕа" , "растение", "влага", "погода", "фитосанитарное состояние", "биологическая активность". Ею решаются следующие задачи:
- оценка направленности и степени воздействия агротехнических приемов на плодородие почв;
- долгосрочные и сезонные изменения содержания доступных форм элементов питания и влажности;
- контроль за изменением водно-физических и агрохимических свойств почвы под влиянием технологических и агрохимических факторов;
- контроль за изменением фосфатного и калийного состояния почв;
- обоснование основных закономерностей влияния различных технологий на почву и сельскохозяйственные культуры;
- фитосанитарное состояние посевов;
- микробиологические исследования для установления негативных последствий интенсивной химизации земледелия;
- разработка математических моделей, отражающих влияние
- а -
технологий на урожайность, качество продукции и плодородие почв.
Решение комплекса агротехнических и мелиоративных мероприятий охраны и повышения плодородия орошаемых черноземов, обеспечивающих получение высоких урожаев экологически чистой продукции осуществлялось в опыте, заложенном в 1990г. , где изучаются два фактора: обработка почвы и удобрения.
Для разработки и обоснований модели плодородия почв проводились исследования принципов управления эффективным плодородием почв, обеспечивашщх получение планируемых урожаев экологически чистой продукции. Изучалось влияние на плодородие почв звеньев севооборота, отдельных составляющих севооборота (сидераты, бобовые культуры), отдельных технологических приемов (обработка почвы, химмелиорация с приминением гидрогелей и стеромаля, замена части минеральных удобрений биопрепаратами - риэоагрин, лизорин, ризоплан, агрофил, фла-вобактерш).
Научные основы и приемы регулирования гумусового состояния почв изучаются в опыте, заложенном в 1991 г.. в котором изучаются дозы навоза к. р. с. от 2 до 600т/га и экологически чистого удобрения "Биогумус" - в дозах от 3 до 40т/га. Целью этого опыта является также получение экологически чистой продукции.
Наши исследования входят в государственную научно-техническую программу "Разработать новые интенсивные энергосберегающие технологии и технические средства для растениеводства, обеспечивающее производство экологически чистой продукции и охрану окружающей среды" и программу "Разработать научные основы формирования агроландшафтов и создать качественно новые зональные системы земледелия для основных природно-сельскохозяйственных зон России".
Опыты проводились на опорном пункте ЕИУА в зерносовхозе "Армавирский", на опытном поле СКНШГГИАП в ОГК "Газырекое" и учхозе "Кубань" КГАУ на черноземах обыкновенных и выщелоченных малогумусных и среднегумусных мощных и сверхмощных, легкоглинистых, глинистых и тяжелосуглинистых, имеющих средую-щие агрохимические показатели: рН 6,5. ..?,2; гумуса в пахотном слое - 3,5. ..4,5% по Тюрину; Р205 - 1,5. ..3.5мг; К20 -41,5... 45,5мг на 100г почвы по Мачигину.
В опытах выращивались районированные сорта и гибриды по общепринятым в регионе технологиям.
Минеральный азот в почве определяли на поточной линии "Скаляр", подвижный фосфор и обменный калий - на пламенном фотометре, содержание гумуса- по Тюрину, валовой азот - по Кьельдалю, тарификационную способность - по Кравкову, фракционный состав минеральных фосфатов-по Гинзбург-Лебедевой. Статистическая обработка опытных данных проводилась по Пере-гудову.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Агроэкологический потенциал и природные ресурсы
Прикубанская или Западно-Предкавказская низменность представляет собой равнину с общим уклоном к Азовскому морю. На северо-востоке она переходит в волнистую степь, расчлененную неглубокими балками, долинами и увалами. На юге и юго -востоке она переходит в Предгорье Кавказа.
По почвенно-климатическим условиям, геологическому строению и особенностям сельскохозяйственного производства С. И. Тюремновым (1929), С. А. Захаровым (1939), Ф. Я. Гавршшком (1955), Е.С. Влажним (1958), Кавказской комплексной экспедицией АН СССР было выполнено агропочвенное и сельскохозяйственное районирование территории, в последующем дополненное и уточненное.
В качестве основных сельскохозяйственных зон были выделены Северная с черноземами обыкновенными, с площадью пашни 1542тыс. га и Центральная - с площадью пашни 1509тыс.га. Почвенно-климатическая характеристика этих зон приведена в табл. 2.
Северная зона относится к засушливой, с довольно частыми засухам, поземками и пыльными бурями высокой интенсивности. Здесь возможно вымерзание озимых, абсолютный минимум температуры почвы на глубине залегания узла кущения достигает 16 град. С ниже нуля.
Хозяйства зоны специализируются на производстве зерна, подсолнечника, клещевины, сахарной свеклы, свинины и молока. Система земледелия - почвозащитная интенсивного типа с усиленными влагосохраняющими и почвозащитными мероприятиями и
наличием в севооборотах занятых и чистых паров. Центральная зона благоприятна для получения высоких урожаев пшеницы, ячменя, кукурузы, сахарной свеклы, подсолнечника, сои, гороха и др. культур при обеспечении их в достаточном количестве азотными и фосфорными удобрениями. Здесь освоены интенсивные пропашная, травопропапшая и плодосменная системы земледелия.
Таблица 2
Характеристика сельскохозяйственных зон степных черноземов Западного Предкавказья
Показатель
Северная зона !Центральная зона!
Земельная площадь, тыс. га 1923 из них: сельхозугодья 1680
пашня 1542
Преобладающее почвы
Балл бонитета ПС'ЧВ. по урожайности: озимых зерновых сахарной свеклы подсолнечника
Годовое количество
осадков, мм Коэффициент увлажнения Сумма температур выше
10 град. С Среднегодовая температура, град. С Почворазрутдительные
процессы Мощность гумусового горизонта, м Содержание гумуса в горизонте А, % Запасы гумуса в почве, т/га
черноземы обыкновенные слабо-гумусные мощные и сверхмощные
76 78 90
450. . . 550 0,25. .. 0, 30
3200. .. 3800
9... 10 сильная и очень сильная дефляция
0,80. . . 1,10
3,5... 4.0
350... 470
2180 . 1642 1509
черноземы типичные и выщелоченные
89 91 93
550... 650 0,30... 0,40
3000... 3800
10. ..10,5 слабая дефляция, слабая эрозия
1,25. ..1,50
3,8... 4,5
400... 500
Основными подтипами почв являются обыкновенные, типичные и выщелоченные черноземы (рис. 1). Их характеризует большая мощность гумусового горизонта при относительно невысоком со-
Улчотшыо обозначения:
:|!1М!
черноземы южные
£57
лугово-Аояо гнив
"че^яоэёмы выщелочяимы« ыииелярно-карбокатныр
ША
Мнрноэпмы ойыкнояенныг
. в» п» соченный л'тонпЯ
Г:УП*'-' ~ Ч6р*0ЭвЫЫ ТИПИЧНА«" 1.1.-1 иицвлярно-карбонатиуе
ы
- тймно- кадоаноьые
- чгр| 10Т1ММ слитие
буры«
\П| I»»
ЧРрНОЛ^МЫ ЮЖНЫР и ойык- Ш/.у У
- нонрннн/» мимелявио-иарЛонатны«
- горко-луговые
ш-
дврноро-кар^оняткые
РИС. I. !|гтЛ!Ч1АМ КАРТА. ЯШШОП) ПРШШАЗЬЯ.
- 12 -
держании гумуса даже в пахотном сдое.
Ш гранулометрическому составу они относятся к глинистым и тяжелосуглинистым, с некоторым обогащением почвенного профиля илом (табл. 3).
Таблица 3
Гранулометрический состав основных подтипов эаладно-предкавказских степных черноземов
Почва
Глуби-. на взятия образца,
м
Диаметр фракций,мм; содержание,%
1... !0,2510,05! 0,01 10,005! <
||| I [
0,25! 0,05! 0,01! 0,005! 0,001! 0,001
Обыкновенный 0... 0,2 0,0 1,2 28,2 6,7 •18, ,3 45.5
малогумусный 0,45.. ,.0,5 0,0 0,7 29,9 7,6 18, , 4 45,0
сверхмощный > 0,75 0,2 1,6 27,1 8,4 15,6 46,7
чернозем
Типичный 0... 0,2 0,2 5,2 24,0 9.3 15. 1 46,2
малогумусный 0,3.. . 0,4 0,3 3,1 24,0 7.7 16, ,0 48. 9
сверхмощный > 0,65 0,4 3,6 24.9 8,9 16, 4 45,8
чернозем
Выщелоченный 0... 20 0.7 6,0 25,0 14,4 12, ,0 41,8
малогумусный 0,3.. . 0,5 0,6 6,4 28,4 У,7 10, ,8 44,1
чернозем > 0, ,70 0,3 7,7 26,8 9,8 1 1 7 41,7
Почвообразущими породами западно-предкавказских черноземов являются лессовидные суглинки, в прошлом занятые раз-нотравно-типчаково-ковыльными и типчаково-ковыльными степями.
Черноземы типичные (слабовыщелоченные) малогумусные сверхмощные распространены в основном в центральной части Краснодарского края и на водоразделе Лабы-Кубани.
К основным морфологическим признакам этих почв относятся: большая мощность гумусовых горизонтов, темно-серая окраска, хорошо выраженная структура: комковато-зернистая Еверху и комковато-ореховатая в нижней части профиля. По гранулометрическому составу они относятся к легкоглинистым. Количество гумуса в гор. А невелико, около 4...5Х с преобладанием гуминовых кислот, связанных с кальцием. В 2-х метро-
вой толще этой почвы содержится до 700т гумуса. Гумус богат азотом, отношние C/N близко к 9.
Хорошая оструктуренность создает благоприятные физические и водно-воздушные свойства: объемная масса пахотных горизонтов - 1,20г/куб. см, скважность 50%, ППВ в 2-х метровой толще - до 700мм, из которой доступно растениям 50% влаги.
Черноземы обыкновенные (предкавказские) малогумусные мощные и сверхмощные охватывают северную и восточную части равнины.
Сверхмощные разновидности этих почв распространены по водоразделам степных рек, мощные разновидности приурочены к склонам долин рек и балок. В отличие от типичных черноземов, вскипание от НС1 в них наблюдается с поверхности или чуть глубже, но в горизонте А окраска их более тусклая, карбонатный псевдомицелий при подсыхании появляется в нижней части горизонта А. Мощность почвенного профиля сверхмощного чернозема около 1,5м, мощного - 1,0. ..1,2м.
Гранулометрический состав, содержание гумуса, NPK, а также емкость поглощения и состав почвенного комплекса мало чем отличаются от типичных черноземов. Запасы гумуса в двухметровой толще составляют около 700т/га. Реакция среды верхних горизонтов слабощелочная, нижних - щелочная и сильнощелочная. Почвы обычно не засоленные, но в нижних горизонтах, особенно на южных склонах, могут встречаться признаки содового засоления.
Физические свойства этих почв благоприятные - в верхнем горизонте объемная масса 1,00... 1,20г/куб. см, глубже обычно близка к 1,40г/куб. см, общая скважность - 50... 60%, ППВ в 2-х метровой толще около 640мм, из которых доступно растениям 45% влаги. Распространение по профилю основных окислов равномерное.
Черноземы выщелоченные мало- и среднегумусные мощные и сверхмощные. Сверхмощные разновидности этих почв распространены в Краснодарском крае на правобережье р. Кубани и на водоразделе рек Лаба-Белая.
У сверхмощных черноземов глубина залегания горизонтов А + В достигает 1,8м, у мощных - 1,2м. Их окраска более темная, чем у типичных, вскипание от НС1 наблюдается, как правило, на границе с горизонтом С, где появляются новообразования в виде псевдомицелия и белоглазки.
- 14 -
Гранулометрический состав почв глинистый. Содержание перегноя у малогумусных - 4... 5%, у среднегумусных почв может достигать 6... 7%. Общий запас гумуса в двухметровой толще составляет б50т/га и более.
Физические свойства этих почв несколько хуже* чем у типичных черноземов. Они более плотные, их объемная масса в верхней половине горизонта А достигает 1,20...1,30г/ куб.см, а в горизонте В нередко поднимается до 1,40г/куб. см; полевая влагоемкость и доступность влаги растениям такие же, как у типичных черноземов.
Сельскохозяйственное освоение черноземов и результаты антропогенного воздействия на почвы
Начало интенсивной распашки черноземов Кубани 'относится к концу прошлого - началу настоящего столетия, хотя очаги земледелия существовали здесь более двух с половиной тысяч лет назад. Целенаправленное изучение черноземов начато экспедициями В. В. Докучаева. Так, в августе 1875г. он пересек зоны луговых, выщелоченных, типичных и обыкновенных черноземов.
Описание Б. В. Докучаевым 1.1936, 1951) ландшафтов и почв в конкретных пунктах, данные по содержанию гумуса, мощности гумусового горизонта, представляют неоценимый материал для сравнения с современным состоянием почв.
В первой половине текущего столетия изучение черноземов носило более комплексный характер, раскрывались условия их образования и закономерности распространения, описывались свойства как естественно-исторического тела. К .сожалению, мало уделялось внимания зависимости земледелия от состояния почв и изменения почвенного плодородия ( Е. С. Блажний, 1939; С. А. Захаров, 1925, 1939;. И. 3. Имшенецкий, 1924; П. А. Курчатов, 1930; Б. А. Скалов, 1919; С. Я. Яковлев, 1914).
Только в настоящее время, когда возрастающие вложения в интенсификацию земледелия стали все меньше оправдывать себя урожаями, было обращено внимание на легкую ранимость черноземов при бесхозяйственном их использовании, хотя это предвидел еще В. В. Докучаев (1951). Стало ясно, что издавна сложившееся мнение с неистощимости богатства Прикубанских черноземов является ошибочным. Появились работы с явно выра-
женной тревогой о сохранении продородия этих уникальных почв СЕ. С. Блажний, 1974; В. Ф. Вальков, 1977; Б. А. Захаров, 1966; Б. А. Захаров, Л. П. Леплявченко, 1980; Л. П. Леплявченко, С. Ф. Неговелов, 1975; Е Е. Редькин, а Е. Терпелец, 1976; А. И. Си-макин, 1969, 1988 ).
Сравнение данных по содержанию гумуса в почвах до их распашки (ЕВ. Докучаев отбирал образцы в "бурьянной степи") с данными текущего десятилетия убедительно свидетельствуют, что за этот период утеряно около трети гумуса (табл. 4).
Таблица 4
Изменение содержания гумуса в пахотном слое черноземов Прикубанской равнины, %
Подтип
чернозема
Обследован и я первое !последующие
автор
год !содер-! ! жание 1 ! гумуса!
год !содер-! жание ! гумуса
Потери гумуса
от исход ного
Выщело- В. В. Докучаев 1875 5,3 1986 3,7 30
ченный ( 2 точки )
И. 3. Имшенецкий 1924 6,3 1984 3,7 41
Е. С. Блажний 1929 4,4 1986 3,3 25
Типич- В. В. Докучаев 1875 4,7 1983 3,6 24
ный ( 4 точки )
Е. С. Блажний 1929 4,9 1984 3,5 29
Обыкно- И А. Соломин 1890 5,4 1988 3,7 31
венный К. С. Кириченко 1932 5,8 1987 4,2 25
С. А. Захаров 1939 5,4 1986 3,7 31
Результаты почвенных обследований, проводимых институтом "Кубаньгипрозем", показывают, что возрастающее за последние 20 лет применение минеральных удобрений и навоза несколько замедлили, но не прекратили истощения черноземов. За время между первым и вторым турами почвенных обследований - с 1964 по 1974г. - содержание гумуса в пахотном слое почвы уменьшилось на 0,25... 0,40%, а в последующее десятилетие - с 1974 по 1984г. - на 0,11... 0,30% (табл.5).
Таблица 5
Динамика содержания гумуса в почвах, %
Объекты ! Обследования обследования! ' почв
и показатели !--------------
¡1 ¡2 13
Уменьшение содержания!
гумуса за период ! между обследованиями ! 1-2 ! 2-3
Годы 1960 1970 1984
......... 1964... 1974 1974... 1984
1964 1974 1988
Обыкновенный чернозем 4,25 3,94 3,83 0,31
Типичный
чернозем 4,25 4,00 3,85 0,25
Выщелоченный
чернозем 4,25 4,05 3,75 0,40
0,11 0,15 0,30
НСР
0,12
Наибольшие потери гумуса произошли в выщелоченных черноземах, что связано с большей интенсивностью севооборотов, широким возделыванием промежуточных и пожнивных культур.
По результатам последнего почвенного обследования (1984... 1988гг.) более 4% гумуса содержится в 17% обыкновенных черноземов, в 30% - типичных и в 27% - выщелоченных. Однако, своего рода сигналом бедствия является и наличие в зонах типичного и выщелоченного черноземов 2,0... 2,5% почв с содержанием менее 2% гумуса. При существующих тешах "сгорания" гумуса, через 25... 30 лет в большей части эападно-пред-кавказских черноземов останется менее трех процентов гумуса, что повлечет утрату их высокого плодородия.
Считалось, что при потере гумуса качественный состаЕ его остается постоянным. Однако, при внесении высоких доз физиологически кислых солей в качестве удобрений увеличилось количество подвижных фракций гумуса, которыми, по мнению В. А. Черникова, можно регулировать состав и свойства гумино-вых кислот.
Результаты наших исследований показали, что внесение ЗООт/га навоза и 250кг/га фосфора в 1990г. значительно повлияло на качественный состав гумуса. Если на естественном фоне
на протяжении трех лет соотношение закрепленных и подвижных гуминовых кислот было постоянным, с преобладанием гуминовых кислот, связанных с кальцием (83. ..85%), то на повышенном фоне наблюдается совершенно иная картина (рис. 2).
В 1992г. отмечен значительный сдвиг в увеличении количества подвижных гуминовых кислот. Вероятно, это обусловлено тем, что с навозом вносятся "готовые" гуминовые кислоты, извлекаемые 0,1н щелочью и именуемые подвижными. С увеличением дозы навоза абсолютное количество этих кислот возрастает, в связи с чем происходит "омоложение" гумуса. Постепенно к 1994г. содержание наиболее подвижной части гумуса на повышенном фоне приближается- к исходному (82%), тогда как на естественном фоне - 85%.
Систематическое применение минеральных удобрений также оказывает влияние на фракционный состав гумуса (рис. 3). На естественном фоне в 1994г. с увеличением дозы минеральных удобрений содержание подвижных гумусовых веществ возрастает с 15% на контроле до 21% при высокой дозе. На повышенном фоне - влияние минеральных удобрений сглаживается.
Изучение группового состава гумуса выявило неодинаковое соотношение гуминовых и фульвокислот на разных фонах плодородия. На естественном фоке гуминовых кислот на протяжении всего периода исследований было 70. ..71%, тогда как на повышенном их доля снизилась и составила 61... 63% (рис. 4).
Проведенные исследования позволили теоретически обосновать и практически оценить возможность направленного регулирования количественных и качественных показателей гумуса. Это согласуется с данными .1 К. Шевцовой (1986).
Стало наблюдаться явление "отекания" гумуса в нижележащие горизонты., при этом в глубоких горизонтах активизируются почвообразовательные процессы, но вместе с подвижными фракциями гумуса уходят за пределы корнеобитаемого слоя питательные вещества в первую очередь - азот.
В результате га последние 30 лет на Северном Кавказе практически исчезли среднегумусные и тучные черноземы. Преобладавшие ранее малогумусные почвы перешли в разряд слабо-гумусных. Скорость падения содержания гумуса в пахотном слое за последние 20 дет достигла 0,05% в год (рис. 5). Со времени экспедиции Е. В. Докучаева почвы потеряли до половины гу-
- /в-
ПОВЫШЕННЫЙ ФОН
1Э93 г.
1994 г.
□
.закрепленный Са и й<>0д лзплекаешй 0,1 н ?ЗаОН
✓ •¡акцизиный состав гумуса в 0 - 30 с* слое почвы.
ово ылу.
ПОВЫШЕННЫЙ ФОН
средняя доза удобрений
высокая доза удобрений
I ,: -Л .скрепленный Оа и ^Од У/) и:---.лчкав»лый ОД н ЧаОН
'Ч.!' Фракционного состава гумуса в слое почвы -"■С 1п.а влияние»; удобрений в 1994 году.
Ы- С г.к. Ш -
к.
Рис.4 Групповой сэстк'% ¡¿ь;, их 1-ЗСс>.- слое почвы,
О. О i
О. 03
О: o s
i
(Ъ I
Isio то то ~вно wso 1$бд Wñ ffio Шо~
3~o<j¿t.
1Э00
3.000
Рис. 5., Динамика содержания гумуса в пахотном слое черноземов Краснодарского края.
ыуса в пахотном слое.
За счет эрозионных процессов утрата почв составляет в среднем ЗОт/га в год, что во много раз выше уровня, компенсируемого почвообразованием. Цри этом не добирается 15... 20% урожая на слабоэродйрованных и 30... 40% - на среднеэродиро-ванных почвах.
Другой негативной стороной антропогенного воздействия является физическая деградация земель, выражающаяся в разрушении структуры, уплотнении, нарушении естественного термического, водного и воздушного режимов. В результате в северо -восточной засушливой части региона усиливается аридизация территории, а в более увлажненной западной - гумидизация земель. Недобор урожая с уплотненных земель составляет 20... 40%.
Серьезную опасность для плодородия и будущего черноземов представляют также потери кальция и подкисление, химическое загрязнение, уничтожение почвенной биоты.
Наши расчеты показали, что идет интенсивное обеднение почвы кальцием всех черноземов Северного Кавказа (табл. 6).
Интенсивность баланса кальция в 1986...1987гг. была отрицательной и составила: в Краснодарском кр. - 49%, Ставропольском - 41% и Ростовской обл. - 55%.
Обеднение почв кальцием - один из признаков деградации черноземов, приведших к возрастанию кислотности почвы, ухудшению ее физических и агрохимических сеойств, нарушению физической уравновешенности почвенного раствора.
■ Таблица 6
Баланс кальция в регионах Северного Кавказа (СаО, кг/га)
Регионы
1981. .1985гг. ! 1986. .1987гг.
Ба-!Интен-1 Ба-1 Интен-
При- Рас- ланс!сив- !При- Рас- ланс! сив-
ход ход + !ность ! ход ход + ! ность
- ! ба- ! - ! ба-
! ланса,! 1 ланса,
1 7 » 1 /а 1 ! %
Краснодарский кр. 30 52 -22 60 ■ 28 57 -29 49 Ставропольский кр. 23 42 "-19 55 22 53 -31 41 Ростовская обл. 20 33 -13 61 21 38 -17 55
Наиболее эффективным средством улучшения баланса кальция черноземов является использование на удобрение всех растительных остатков и рациональное использование навоза.
Деградацией средней и интенсивной степени (потеря почвы 25... ЗОт/га) охвачены 81% наиболее плодородных пахотных земель, причем существует прямая зависимость между степенью эрозии и уровнем распаханносги земель. ПЬчворазрушительные процессы - смыв, размыв и выдувание (дефляция) почв активно проявляется на площади 1,9 млн. га.
Таким образом, в землепользовании и земледелии на черноземах мы подошли к опасной черте, за которой могут последовать непоправимые экологические и экономические катаклизмы.
Химический состав черноземов
Черноземы Прикубанской низменности по содержанию важнейших элементов близки к обыкновенному чернозему средней европейской части России, так как образованы на однородной по составу материнской породе (А.И. Симакин, 1983).
Обыкновенные, типичные и выщелоченные черноземы мало отличаются друг от друга. В них содержится 57,6... 68,8% Si02, 12,4. ..16,7% А1203, 5,6...11,3% Fe203, 1,8...5,1% CaO, 1,7. ..2,4 MgO (ЕЛ Редькин, 1964).
Черноземы значительно различаются по содержанию углекислых солей. В пахотном слое обыкновенных черноземов их содержится от 0,7 до 2,0%, а на глубине 1,5. ..1,9м количество карбонатов возрастает до 6... 7%, а иногда и до 12%. Типичные и выщелоченные черноземы в верхних горизонтах не содержат карбонатов, но в гор. Б они имеются в значительном количестве.
Все три подтипа черноземов имеют высокие запасы фосфора. В пахотном слое содержится 0,16. ..0,23% Р205. Наиболее богаты им типичные черноземы - 0,23%, в обыкновенных и выщелоченных - фосфора меньше - 0,15%. Примерно столько же фосфора
содержится в гор. С и материнской породе. Промежуточные горизонты (50. ..100см) несколько обеднены фосфором, что связано с жизнедеятельностью растений. Сравнивая запасы фосфора в почвах СССР, Д. М. Хейфец (1950) относит черноземы Северного Кавказа к среднеобеспеченным.
Валовые запасы калия в черноземах Прикубанской низменности велики - 1,8. ..2,1%; калий довольно равномерно распределен по профилю почвы. Натрия в черноземах - 1,1... 1,7%, он также равномерно распределен. По данным Е. В. Тонконоженко (1968), предкавказские степные черноземы по валовому содержанию микроэлементов относятся к среднеобеспеченным. В них содержится: молибдена - 1,0. ..4,2, марганца - 550... 800, кобальта - 9. ..14, меди - 25. ..32, цинка - 52... 65, бора до 47 мг/кг.
Динамика подвижных соединений микроэлементов в прику-банских черноземах изучена слабо.
ПРИЕШ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ПЛОДОРОДИЯ почв
С позиций сохранения и воспроизводства плодородия почвы, все звенья системы земледелия можно разделить на две группы:
1. Приемы адаптивного растениеводства, направленные на наиболее эффективное использование потенциального (как естественного, так и искусственного) плодородия почв. К ним относятся системы чередования культур и обработки поч-еы в севообороте, возделывание высокоурожайных сортов.
2. Приемы, направленные на получение высокой урожай-" ности при одновременном повышении плодородия почвы. В эту группу входит система применения минеральных и органических удобрений, обеспечивающая получение высокой урожайности при положительных балансах гумуса и минеральных элементов.
Изучение роли отдельных факторов в формировании урожайности озимой пшеницы на выщелоченном черноземе в стационарных опытах КНИИСХ показало следующие результаты (табл. 7).
Таблица 7
Влияние различных факторов на урожайность полевых культур 1971... 1982гг. (Н.Г. Малхга, 1992)
Культура
! Доля влияния на урожайность, 7.
! метеоусловий! првдшествеи-1 системы I года I ника ! удобрений
Люцерна 8,5
Озимая пшеница 10,0
Озимая пшеница 10,0
Сахарная свекла 28,3
Озимая пшеница 3,3
Кукуруза на зерно 38,8
Озимая пшеница 3,6 Подсолнечник
Озимая пшеница 4,6
Кукуруза на силос 27,8
0,7 10,7 20,0
12.7 13,3 11,0
12.8
11,0 13,0
26.7
29.8
31.8 27,2
37.2
21.9
40.3
40,1 25,8
Вклад метеоусловий в урожайность озимой пшеницы, основная часть периода вегетации которой проходит в условиях достаточной влагообеспеченности, намного уступал значению предшественников и удобрений. Их доля составила только 3,3. ..10%. У. яровых культур с длительным периодом вегетации в летний период - сахарной свеклы, кукурузы на зерно и силос, мете-условия имели наибольшее значение, их участие в урожае составило 27,8... 33,8 %.
Влияние предшественников сильнее всего сказывалось на урожайности озимой пшеницы - 10,7... 20,0%, у сахарной свеклы и кукурузы оно равнялось 12,7... 13,0%.
Доля влияния удобрений наибольшая для озимой пшеницы. Она находится в прямой зависимости от величины выноса питательных веществ и влаги из почвы предшествующей культурой севооборота. Наиболее высокой она была после кукурузы на зерно, подсолнечника и сахарной свеклы - соответственно 40,1, 40,3 и 37,2%. После люцерны, обогащающей
Севообороты и их влияние на почвы
Урожайность культуры зависит не только от ее предшественника, но и от типа севооборота. Результаты, полученные в стационарном опыте КНИИСХ по изучению 10-польных севооборотов трех типов: с двумя полями люцерны; зернопропашного, насыщенного озимой пшеницей; зернопропашного, насыщенного пропашными культурами, показали, что включение в севооборот двух полей люцерны способствовало^повышению средней урожайности озимой пшеницы на 0,37... 0,46т/га, зерна кукурузы - на 0,38... 0,63т/гз, кукурузы на силос - на 1,1... 1,7т/га (табл. 8).
Таблица 8
Средняя урожайность культур, т/га ( П. В. Дрогалин и др. , 1966)
Типы севооборотов (без удобрений)
зернопропаш- ! зернопропашной," с двумя ной,насыщенный! насыщенный I полями пропашными ! оз. пшеницей I люцерны
Озимая пшеница 3,39
Кукуруза на зерно 2,47
Горох 3,92 Зерновые и
зернобобовые 3,17
Подсолнечник 1,78
Сахарная свекла 24,30
Кукуруза на силос 18,80
3,48 2,72 ■ 3,91
3,43 1,78 26,80 19,40
3,85
зло
3,41
3.62 1,71 25,10 20,50
Наибольшая урожайность сахарной свеклы получена в севообороте, насыщенном озимой пшеницей, что объясняется лучшим балансом влаги в слое почвы глубже 2м по сравнению с севооборотом с люцерной, глубоко иссушающей почву. По этой же причине в севообороте с люцерной получен самый низкий урожай подсолнечника.
Освоение севооборотов само по себе не способствует повышению плодородия почвы. Определение содержания гумуса в зер-нопропашных севооборотах при бессменном посеве озимой пшеницы в течение 11 лет показало, что наблюдается даже тенденция
к уменьшению его содержания как без внесения удобрений, так и при системе удобрений в севообороте (табл. 9).
Таблица 9
Изменение содержания гумуса в слое почвы 0... 40см, %
IЗернопропашной! Удобрения !1964... !1968... !1972...! ! севооборот I ]1967гг.! 1971гг. ! 1974гг. I
Насыщенный без удобрений 3,44 3,42 3,32
пропашными с удобрениями 3,52 3,43 3,45
Насыщенный без удобрений 3,38 3,37 3,38
озимой пшеницей с удобрениями 3,34 3,34 3,34
Бессменно без удобрений 3,34 3,18 3,24
озимая пшеница с удобрениями 3,33 3,27 3,31
Бессменно без удобрений 3,28 3,25 3,30
кукуруза с удобрениями 3,29 3,29 3,35
НСР 0,28
Различия в содержании гумуса в посеве при освоенных севооборотах и при бессменных посевах озимой пшеницы несущественны. При насыщении севооборота озимой пшеницей содержание гумуса в почве за 11 лет не изменилось как без удобрений, так и с применением удобрений.
Б севообороте с двумя полями люцерны в среднем за 11 лет содержание гумуса без удобрений равнялось 3,40%, а при внесении удобрений - 3,48%, что близко к содержанию гумуса в зернопрспашном севообороте, насыщенном озимой пшеницей.
Обработка почеы
В отличие от черноземов Украины и Центрально-Черноземных областей, западно-предкавкааские степные черноземы обладают огромным плодородием в более глубоких горизонтах почвы, которые могут и должны быть использованы.
Углубление корневой системы, повышение микробиологической активности почвы и вовлечение в круговорот питательных веществ из глубинных горизонтов происходит только при хорошей структуре и благоприятном водном режиме. Степень выполнения этих условий и определяет эффективность системы обработки почвы.
- 28 -
Однако обработка почвы, способствуя улучшению питания растений за счет природного эффективного плодородия почвы, со временем приводит к нарушению круговорота питательных элементов,- разложению и потере гумуса, а также почвенных запасов фосфора и калия. Кроме того, при работе тракторов, прицепных машин, комбайнов, проездах по полям тяжелых автомашин при уборке урожая, почва сильно уплотняется и распыляется, усиливаются эрозионные процессы. Уплотнение почвы приводит к нарушению водного режима, затрудняет развитие корней, ослабляет ее микробиологическую активность и приводит к значительному снижению урожая.
Результаты наших исследований показали, что из общей площади пашни, уплотненной ходовыми системами машино-тракторных агрегатов, 60. ..70% приходится на долю движителей тракторов, а 30... 40% - на опорные колеса рабочих машин. За последние 20 лет, в результате производства энергонасыщенных тракторов и другой техники, масса тракторов в расчете на 1га возросла в 3 раза, а других механизмов - на 40... 60%. Уплотняющее воздействие, а следовательно и разрушение структуры даже при однократном проходе трактора К-700 и Т-150К, распространяется на глубину 0,45м, а при многократных обработках - до 0,5. ..0,6м. Плотность почвы возрастает на 0,15... 0,20г/куб. см и выходит за пределы объемной массы 1,35 г/куб. см, являющейся критической величиной для глубокого проникновения и нормального ^.развития корневой системы большинства культурных растений (табл. 10).
Таблица 10
Изменение плотности почвы, г/куб. см при 2-х и 4-х кратных проходах различных тракторов
! Без ! Марка трактора и число проходов
! ! обра-1---------------------------------------!
¡Слой,! ботки! ДГ-75 ! ШЗ-82 I Т-150К ! К-701 !
! см ¡(конт-!---------------------------------------!
1 ! роль)! 2 14 12 14 12 14 12 14 !
0. ..10 1,20 1,21 1,40 1,22 1.37 1,24 1,43 1.17 1,49
20. ..30 1,32 1,46 1,45 1,43 1.42 1,56 1,52 1,44 1,48
30. ..40 1,41 1,47 1,42 1,52 1,43 1,52 1,48 1,51 1,51
40. ..50 1,56 1,52 1,43 1,49 1,45 1,50 1,54 1.49 1.49
50. ..60 1,47 1,52 1,47 1,53 1.50 1,51 1,55 1.52 1,45
При этом плотность. а следовательно и структура почвы, не восстанавливаются до своего первоначального состояния в течение года.
Нарушается водно-воздушный режим, водопрочность почвы снижается в 2... 3 раза, микробиологическая активность - в 1,5. ..2,0 раза, уменьшается способность почвы к детоксика-ции, усиливается развитие восстановительных процессов. В результате этого, при плотности почвы, превышающей 1,35г/куб. см, урожайность пшеницы снижается в 1,5 раза, сахарной свеклы - в 1,5.. .1,8 раза, кукузуры - в 3 раза (рис. 6).
Снижение водопрочности приводит к увеличению поверхностного стока, что снижает запасы влаги в почве и усиливает эрозионные процессы. В условиях плоского рельефа с малыми уклонами происходит переувлажнение почвы, приводящее к заболачиванию, пептизаций структуры, кольматажу и в конечном счете - к еще большему уплотнению почв с развитием просадоч-ных явлений. При увеличении объемной массы метрового слоя с 1,30г/куб. см до 1,40г/куб. см усадка почвы составляет 0,08м, что приводит к еще большему переувлажнению и возрастанию плотности. Дальнейшее развитие физико-химических и микро-ме-ханичеких процессов приводит к образованию глыбистости и
слитости псчеы.
Основными путями уменьшения уплотнения почвы машинами являются: минимизация обработок с применением комбинированных и широкозахватных агрегатов; использование орудий с активными рабочим органами; выполнение работ при спелом состоянии почвы; уменьшение Удельного давления машин на почву.
Во избежание создания уплотненного слоя почвы, основная обработка должна быть разноглубинной, каждое поле в течение ротации севооборота следует обрабатывать на разную глубину в соответствии с требованиями культуры. Междурядные обработки в период вегетации пропашных культур также должны проводиться на разную глубину.
Системы обработки почвы оказывают существенное влияние на содержание и динамику питательных веществ. Изучение содержания подвижных форм фосфора и калия в зависимости от способов основной обработки почвы под сахарную свеклу показало, что
т/га
сахарная сееклА
50,0,
зчо го,о
6£
50
ЗА
Ф
оЬИМДЯ пшеница,
к.акзрни «А ¿ерно
0.8
-Г
кчкур95а НА ЗЕРНО 05ИМАА ПШЕНИЦА ОАХАРКАЯ ОвЕКЛА
0,э
лл
-1.1 -1.3 4А объем пая масса //см*
Ркс.6. О АЬИСИМОСТЬ
ПРОАУКТИВЯОСТИ РАСТециИ
от ПЛОТНОСТИ ПОЧВЫ.
поверхностная обработка (фрезерование) создает повышенный фон азота перед посевом, что объясняется хорошими условиями для жизнедеятельности тарификаторов (табл. 11).
При безотвальной обработке и глубоком рыхлении содержание минерального азота нарастает к середине вегетации, что связано с благоприятными условиями аэрации и нитрификации в подпахотных слоях, фи отвальной обработке содержание подвижного азота остается сравнительно высоким и стабильным на всем протяжении вегетации, что наиболее благоприятно для роста и развития сахарной свеклы.
Однако при планировании системы обработки почвы следует прежде всего учитывать, что выбор приемов и способов ее проведения обусловлен ее влажностью, плотностью и структурой, состоянием засоренности, интервалом времени от обработки до посева последующей культуры. Основным принципом при выборе стратегии обработки дожно быть сохранение и накопление влаги, создание наилучших условий для мобилизации потенциального плодородия почвы. Минимализация обработки почвы должна расцениваться как способ уменьшения скорости минерализации органического вещества, стабилизации гумусового состояния, как способ сохранения агроэкосистемы.
Таблица 11
Содержание элементов питания в пахотном слое обыкновенного чернозема в зависимости от способа основной обработки почвы под сахарную свеклу, мг/кг
! ! Сроки определений
Обработка' Элемент питания !-----------------------
! 1 посев! смыкание ! уборка
I ! :междурядий!
Отвальная N минеральный 4 Л 4,2 2,5
Р205 подвижный 44,6 47,7 36, 4
К20 обменный 259 271 265
Безотваль- N минеральный 3,3 5,3 1,6
ная Р205 подвижный 55.1 57,2 . 48,5
К20 обменный 266 292 253
Поверхност- N минеральный 5.9 4,0 1.7
ная Р205 подвижный 46,0 50.7 47,1
К20 обменный . 267 299 ппп с 1 1
ЗНАЧЕНИЕ СОРТА В ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭФФЕКТИВНОГО ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ
В пятидесятые годы в хозяйствах региона осваивались травопольные севообороты, системы обработки почвы и внесения удобрений, возросло внесение навоза. Однако, возделываемые сорта относились к экстенсивному типу, в частности сорта озимой пшеницы имели довольно высокую и недостаточно прочную соломину. Акад. П. П. Дукьяненко (1966) в связи с этим писал: " С повышением уровня агротехники этот недостаток стал особенно нетерпим, так как на высоких агрофонах, особенно во влажные годы, указанные сорта полегали и не позволяли эффективно использовать удобрения и другие приемы высокой агротехники. .. Создавалось известное противоречие между агротехникой и урожаями озимой пшеницы, ликвидировать которое можно было только путем селекции, путем выведения новых продуктивных высококачественных сортов." В результате этой ■работы в 1955...1960гг. созданы сорта Безостая 4, Скороспелка-3 и шедевр мировой селекции, первый сорт интенсивного типа - Безостая 1, который Еозделывался более чем в 15 странах мира.
Современные сорта интенсивного типа характеризуются более продуктивным использованием удобрений - вынос азота и фосфора растениями в расчете на единицу урожая зерна у них меньше по сравнению с прежними; меньшая высота растений, большая устойчивости к полеганию, лучшая озерненость колоса и большая масса 1000 зерен.
Аналогичное положение имеет место и в селекции других культур - возрастающее применение удобрений и плодородие почеы потребОЕЭиЯН создания новых сортотипов, способных оплачивать издержки интенсификации земледелия высокой урожайностью. Урожапкоеть озимого ячменя с выведением сортоЕ Циклон, Дебют, ВаЕилон. Радикал за 30 лет возросла до 6,0. ..6,6 т/га.
Следовательно, улучшение плодородия почвы является движущим фактором селекции, требует от селекционеров создания новых сортоЕ и интенсивных сортотипов, способных оплатить интенсификацию земледелия и применяемые удобрения. При этом в регионе все яснее вырисовывается новая проблема - выведение сортов с большей долей в общей биомассе хозяйственно ценной
продукции.
ПОЧВОЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ -' ВАЖНЕЙШЕЕ УСЛОВИЕ СОХРАНЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ
Одной из основных причин резкого падения плодородия являются почворазрушительные процессы: смыв, размыв и выдувание (дефляция) почв, активно проявляющиеся в Западном Пред-кавказьи на площади 1,9млн. га. Потенциально же предрасположены к ним 3,бмлн. га из бмлн. га сельскохозяйственных угодий. Развитию почворазрушительных процессов способствует уплотнение подпахотных слоев почв в связи с применением тяжелой техники и многочисленных обработок почв.
При ветровой и водной эрозии теряется самый плодородный, окультуренный и богатый гумусом верхний слой почвы. Потери питательных веществ со склоновых земель ежегодно превосходят их количество, вносимое с удобрениями, в 1,5 раза.
Ущерб от эрозионных процессов многосторонний, часто значительно превышающий затраты на интенсификацию сельскохозяйственного производства. Поэтому защита почв от разрушения - постоянная задача земледелия.
Научно-практическую базу почвозащитные мероприятия в крае получили в последние 25 лет, когда пел руководством ВАСХНИЛ 23 научных учереждения, 3 проектных института и 2 вуза разработали теоретические основы и воплотили их в 500 проектов почвозащитных мероприятий хозяйств кг ал, на плошади Бмлн. га.
Их освоение снизило среднегодовую интенсивность потерь почвы с 75... 120т/га в 70-х голах до 14... ЗОт/га - в 90-х, или в 4. .. 5 раз.
Широкое применение почвозащитных комплексов позволило остановить возрастающее развитие дефляции, а затем снизить ее интенсивност! в 19 раз., что дало высокий среднегодовой экономический эффект.
Однако, практика показала, чте осуществление почвозащитных мероприятий должно проводиться комплексно. Поэтому в последние годы наше внимание было сосредоточено на разработке принципов формирования агроландшафтов. как способа радикального решения данных вопросов. Р. !ууЭ году проведена статистическая оценка состояния черноземов е агроландшафтах по Северному Кавказу в целом и по Краснодарскому краю в част-
ности, по основным показателям плодородия: гумусированность, содержание подвижного Р и обменного К, рЕ На основании анализа материалов почвенных обследований дана оценка деградационных процессов. Так, в Краснодарском кр. за последние 30 ... 40 лет половина площади черноземов на пашне перешла из разряда малогумусных в разряд слабогумусных. фактически исчезли среднегумусные и тучные черноземы. Около 40% площади подверглись эрозии и дефляции. Около 15% черноземов уплотнены и подвержены переувлажнению. На выщелоченных подтипах отмечается развитие подкисления. Сделан предварительный прогноз дальнейшего развития деградационных процессов. Так, например, темпы потери гумуса не только не снижаются по мере снижения общего содержания гумуса, но даже увеличиваются. Если в конце прошлого - начале нынешнего века, т.е. в период экспедиций Е Б. Докучаева и его последователей, теш потери .гумуса в пахотном слое составлял 0,01 абсолютного процента в год, в 30. ..40-е годы - 0,03%, то в 70... 80-х годах достиг 0,05%.
Маршрутными исследованиями существующих агроландшафтов и мониторингом земель в агроландшафте ОПХ "Газырское" установлено, что мезо- и микрорельеф пахотных земель стал динамичным, и его изменения елияют на направленность современных деградационных процессов почв. Установлено, что рост площадей замкнутых понижений связан с отсечением отвершков крупных балок и расчленением на ряд замкнутых понижений мелких балок - потяжлн под действием дефляционных процессов, вспашки поперек балок, заполнением мелкоземом лесополос, посаженных поперек таких балок. В результате нарушается 'Енутрипоч-венный сток и е недалеком прошлом сухие поля сейчас покрываются сетью мочаков. Процесс заболачивания усугубляется внут-рипочвенными процессами (выщелачиванием, восстановительными процессами), что в конечном итоге приводит к просадке лессовидных почвообразуюших пород и дальнейшему углублению понижений. Все вышесказанное позволяет сделать вывод, что сформированные ныне агроландшафты в черноземной зоне Предкавказья далеки ст оптимальны:-: и не выполняют сбою основную -средестабилизирующую и почвоохранную функцию.
Следующим этапом явилась научная проработка основ формирования оптимальных агроландшафтов. Такая работа затрудняется тем, что е степной черноземной зоне Предкавказья
естественные ландшафты практически уничтожены: распаханы степи, вырублены степные и пойменные леса, деформирована балочная система. В результате исчезли естественные рубежи ландшафтов и некоторые из их компонентов.
Мы пришли к необходимости дать определение понятию элементарный агроландшафт, определить иерархию более крупных таксономических единиц (агроландшафтных комплексов), а также иерархию элементов агроландшафта (местность, урочище, фация). Такая работа нами проделана на примере Краснодарского края и оформле'на в виде карты агроландшафтного районирова-■ния.
Под локальным агроландшафтом мы понимаем территорию с однотипными геоморфологическим строением, почвенным покровом и геохимическими миграционными процессами, в пределах которых размещены естественные и производственные компоненты в том минимальном количестве и в том порядке, при котором возможно эффективное осуществление земледельческих функций самосохранения и самовоспроизведения всех компонентов агроландшафта. Наряду с классификацией по природным признакам (равнинные, предгорные, горные, автоморфные, трансэллювиальные и т.д. ), проведена классификация по направленности земледелия (полеводческие, садовые, мелиоративные) и по составу агроце-ноза (зернссвекловичные, зерномасличные и т. д.). Локальные агроландшафты, находящиеся в близких геоморфологических условиях, объединяются в агроландшафтные комплексы (район, провинция) по принципу ландшафтных катен, и занимают бассейн степной реки. Такая карта служит не только теоретической, но
I
и практической основой для разработки генеральной схемы про-тивоэрозионных мероприятий, проектирования почвоохранных аг-роландшафтов на уровне хозяйств, развития сети полигонного мониторинга земель. '
Наш сделана попытка проектирования агроландшафтов на уровне хозяйств., Е частности, разработан проект внутрихозяйственного землеустройства СПХ "Газырское" и осуществляется перенос его в натуру.
Прел;."!'?.?: нс-гколькг этапов перехода к контурному
размещению пелен и лесс-посадок. На первом этапе предлагается не трс-гап :уществующие лесополосы. Основное внимание направлено на управление водным режимом территории, ликвидацию замкнутых понижений, расчистку тальвегов балок, изменение
соотношения угодий, ¿ы^аьшена площадь пашни до 701 за счет лесополос, рекреационных, водоохранных и ремизных насаждений, залужения днищ переувлажняемых балок и превращения их в сенокосы. Ликвидированы крупные севооборотные поля, а посевы культур рассредоточены. Посевы многолетних трав осуществляются полосами среди других культур. Вводятся так называемые сбалансировнные севообороты, в которых простое воспроизводство органического вещества (нулевой баланс гумуса) будет осуществляться за счет корневых, пожнивных остатков и посевов сидеральных культур, а расширенное воспроизводство - за счет применения органических удобрений. Это позволит сократить расходы на поддержание гумусового состояния почв, улучшит фитосанитарное состояние почвы и посевов.
На втором этапе планируется контурное размещение полей и лесополос, реконструкция поселков отделений с превращением их в научно обоснованные селитебные ландшафты с повышенной экологической комфортностью и эстетичностью природной среды.
Е Ф. Томилин считает, что главной задачей . проектов воссоздания деградированной природной среды нужно признать конструирование такого экологически оптимального агроланд-шафта, котоорый мог бы себя расширенно воспроизводить, а социальная ценность их (проектов) будет в том, что такие агро-ландшафты будут неиссяь . "м источником духовного совершенствования человека г ,, я, его же воспроизводящей.
Данные начальные ра :>■.&;..;,.. должны стать, на наш взгляд, основой для широкомаси- комплексной программы спасения
черноземов. Основные направления такой программы на агро-ландшафтной основе нами разработаны для условий Краснодарского края, рассмотрены и одобрены на координационном совете при администрации края для их реализации в комплексной программе.
Вот некоторые из них; осуществить агроландшафтное районирование территории края и районов; разработать нормативы для создания экологически целесообразных агроландшафтов и предложения по оптимизации структуры угодий и посевных площадей, экологически сбалансированных севооборотов на принципах агроландшафтного ведения хозяйства; разработать и внедрить концепции ландшафтно-экологических систем земледелия нового поколения; разработать технологию оперативного выявле-
- 37- -вия и тематического картирования аномалий почвенного покрова в районах экологической и техногенной напряженности; разработать системы управления процессами почвообразования и формирования высокоплодородных почв в агроландшафтах; разработать меры по восстановлению дренирупцэй и средостабилизирую-щрй функций рек края; разработать экологизированные, ресурсосберегающие и почвозащитные системы земледелия нового поколения для полеводческих агроландшафтов, в мелиорируемых ландшафтах, в садоводческих агроландшафтах, для пастбищных сенокосных агроландшафтов; разработать экономический механизм охраны почв и повышения их плодородия и принципов организации единой службы охраны почв края; выявить территории с целью создания почвенных заповедников и т.д.
СОХРАНЕНИЕ И ПОВЫШЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ
Динамика содержания в почве подвижных форм фосфора, калия и урожайности культур
Обобщение данных агрохимслужбы за 5 туров агрохимических обследований - с 1965г. по 1990г.- показывает, что в первом туре - 1965... 1970гг. в обыкновенном черноземе содержалось от 1,07 до 1,9бмг/100г подвижного фосфора, при этом подавляющая часть территорию! - 81,4%' относилась к низкообеспеченной. Площадь паши со средней обеспеченностью составила 17,5% и с высокой - только 1,1% (табл. 12).
Таблица 12
Градации содержания подвижного фосфора в черноземных почвах по турам обследования (% площади паши)
!Т1 Обыкновенный ! Типичный I у! чернозем ! чернозем
I г\'______________'__'________________
I р«------------------1----------------
• ы! низ-! сред-1 высо-1 низ-!сред-! высо-! ! кое I нее ! кое I кое ! нее I кое
81,4 62,4 45,6 31,2 9,5
17.5 1,1 35,0 2,6
48.6 6,5
54.7 14,1 55,9 34,4
34,0 24,7 11,9 4,8 2,4
25,3 • 44,5
35.8 32,5
27.9
40,8 30,8 52,2 62,8 69,7
4,2 2,2
3,8 2,8 !3,6
27,2 21,1 24,1 29,1 38,9
68,7 76,7
72.2 66,4
53.3
В типичном черноземе площадь пашни с низкой обеспеченностью составила 34%, со средней - 25,37. и с высокой -40,8%. Наиболее высокое содержание подвижных фосфатов имелось в выщелоченном черноземе - 3,41. ..4,21 мг/100г, подавляющая площадь пашни - 88,7% здесь относилась к высокообеспеченной фосфором.
В соответствии с результатами агрохимических обследований почвы, разрабатывались рекомендации по примейении удобрений. В 70-х годах рекомендуемые соотношения ЫРК в полевых севооборотах составляли: на обыкновенном черноземе - 1:1,5:0,4; на типичном и выщелоченном - 1:0,'8: 0,3.
К 1980г. значительно возросло поступление удобрений в Краснодарский край, что способствовало существенному повышению плодородия эападно-предкавказских черноземов. По результатам третьего тура обследований в 1976... 1980гг., на обыкновенном черноземе площадь земель со средней обеспеченностью фосфором возросла почти в 2,7 раза и состави- • ла 48,6%, 6,5% земель имели высокую обеспеченность. Однако низкообеспеченной фосфором оставалась значительная часть пашни - 45,6%.
На типичном черноземе за 10 лет площадь пашни с низкой обеспеченностью сократилась в Зраза - с 34% до 11,9%, а плошэдь с высокой обеспеченностью возросла с 40,8 % до 52,2%. На выщелоченном черноземе, где дозы вносимого в удобрениях фосфора были меньшими, площадь пашни с высокой обеспеченностью даже несколько сократилась - с 76,7 до 72,2%. По мере увеличения содержания доступных фосфатов, на Есех подтипах черноземов возросло значение азота в повышении урожайности культур. Поэтому, в соответствии с результатами агрохимических обследований полей и полевых опытов, были уточнены рекомендации по применению удобрений. В среднем по полеЕым севооборотам рекомендуемое соотношение МРК составило: на обыкновенном черноземе - 1:1:0,5; на типичном и выщелоченном
- 1:0,8:0,4. Быстрый рост химизации позволил добиться к 1990г. значительного повышения плодородия полей. К этому времени г.лтпадъ пашни с низким содержанием фосфора сократилась: на обыкновенном черноземе - до 9,57., на типичном
- до 2.4'. выщелоченном - до 3,6%. -Это способствовало пол;;-
чению устойчивой высокой урожайности всех возделываемых культур и значительному улучшению качества получаемой продукции.
К 1988г. на всех подтипах черноземов в среднем за 3 года получен положительный баланс фосфора. При этом интенсивность баланса фосфора достигла на обыкновенном черноземе 125%, типичном - 122% и выщелоченном - 125%, т. е. была близка между собой на всех подтипах черноземов (табл. 13). Это свидетельствует о том, что рекомендуемые дозы внесения фосфорных удобрений в севообороте были обоснованы и соответствовали агрохимическим особенностям почв и потенциальной урожайности культур.
Таблица 13
Динамика фосфора в земледелии за 1986... 1988гг. (кг/га пашни)
Районы Приход Расход Ба- !Интен-!
Красно- с удобрениями -----■-------------- ланс! сив- !
дар- ---------------- с ! за ' зак-! !ность !
ского мине-! орга-!все- уро-! счет!реп-!все-жаем! эро-! ле- ! го + "! балан-!
кр. раль-!ниче-! го " : £а' :
ными ! скими! !зии ! ние ! 1 1 1 /4 1
Выселковский
Ейский
Каневский
Крыловский
Кущевский
Новопокровский
Павловский
Щэрбиновский
Среднее
Кореновский .Усть-Лабинский Тбилисский Среднее
Чернозем обыкновенный
70 13,5 83,5 43,3 1,2 33,0
61 9,9 70,9 20,0 0,6 28,4
83 22,1 105,1 39,0 0,9 42,2
73 9,0 82,0 27,0 0,7 32,8
58 14,6 72,6 25,0 1,0 29,2
64 9.0 73,0 26,0 0,9 28,5 81 13,6 94,6 30,0 0,6 37,7
65 12,5 77,5 32,0 1,1 31,1
Динской
Чернозем типичный
80 16,0 95,0 36,0 1,1 38,7
88 13,8 101,8 42,0 0,5 40,6
75 16,1 91,137,0 0,7 36,6
Чернозем выщелоченный
69 15,5 85,1 33,0 0,4 33,8
77,6 + 6,0 108
49.0 +21,9 145
82.1 +23;0 128 60,5 +21,5 135
55.2 +17,4 132 55,4 +17,6 132
68.3 +26,3 138 64,2 +13,3 121
■ 125
75,8 +20,2 126
83.1 +18,7 123 74,3 +16.8 123
122
67.2 +17,9 127
Для рационального использования фосфорных удобрений в целях повышения плодородия почвы и урожайности возделываемых культур, важно знать, в какие формы фосфатов превращается
- 40 -
внесенное в почву удобрение.
Результаты наших исследований, проводимых в 1971. .. 1978гг. на слабозродированном обыкновенном черноземе с-за "Армавирский" Новокубанского р-на Краснодарского кр„ показали, что внесение суперфосфата обусловливает длительное увеличение содержания в почве как общего (валового), так и подвижного фосфора, а также урожайности возделываемых культур. При внесении суперфосфата осенью 1971г., в течение 7 лет наблюдалось резкое улучшение фосфатного режима почвы, способствующее значительному повышению урожайности озимой пшеницы (табл. 14). При этом зафосфачивания почвы не установлено.
Таблица 14
Содержание подвижного фосфора в почве (по Мачигину) и урожайность озимой пшеницы в зависимости от дозы фосфора и длительности его последействия *)
Внесено ! ' Годы и содержание !Урожайность озимой в 1971г.I подвижного фосфора,мг/кг! пшеницы, т/га
Р205, !------------------------!------------------
кг/га !1972!1973! 1974! 1975!1978! 1972 ! 1975
О 1,1 1,2 1,1 1,2 1.0 2,20
90 2,3 1,7 1,5 1,6 1,3 3,27
180 3,2 2,2 1,8 1,8 1,7 3,82
360 4.0 3,0 2,8 2,6 2.1 З',64
*) Коэффициенты корреляции урожайности и содержания подвижного фосфора от дозы внесенного фосфорного удобрения равны соответственно 0,82 и 0.93.
В течение 7 лет в почве сохранялся остаточный фосфор удобрений, что привело к изменению содержания отдельных форм почвенных фосфатов. По мнению Ф. Е. Чирикова (1956), доступность фосфора удобрений определяется не теми соединениями, которые были внесены, а теш, которые образовались в почве. Это положение подтвердилось результатами наших определений форм .минеральных фосфатов в почве по методике К. Е. Гинзбург и 1С. Лебедевой, проводимых в течении семи лет после внесения суперфосфата.
Чем выше доза фосфорного удобрения, тем больше содержание подвижного фосфора в почве и выше урожайность озимой пшеницы. В то же время на контрольном варианте не наблюдалось
1,74 2,31 2,49
9 7Ъ
существенного уменьшения содержания подвижного фосфора, несмотря на значительный вынос его растениями.
По варианту без удобрений (контроль) преобладающей формой соединений фосфора являются фосфаты кальция (табл. 15). Первая фракция растворимых однозамепэнных фосфатов (Са-И) содержится в незначительном количестве (3,7мг Р205 на 100г почвы). Преобладают менее растворимые фосфаты второй фракции (Са-Р2) и высокоосновные фосфаты кальция (Са-РЗ). Причем сумма фосфатов первых двух фракций (Р1+Р2) составляет 36,3мг Р205, что превышает содержание высокоосновных фосфатов кальция (30мг). Содержание фосфатов алюминия (А1-Р) и железа (Ре -Р) незначительное. Результаты наших исследований согласовываются с данными Е. А. Зверевой (1977).
Таблица 15
Изменение в формах минеральных фосфатов через 7 лет после внесения различных доз фосфорного удобрения (Р205 мг/100г почвы)
Вне- i сено ! Р205, ¡ КГ/ ¡
га ;
Годы!
Р205 Формы минеральных фосфатов
ва- ! под- Ло-!БИЖ- вое! ные Са-Р1! Са-Р2 i P1+P2I A1-FÍ Fe-P Г » 1 i 1 1 1 1 Са-РЗ Сутл-ма
О 1972 152 1,1 '3,7
1978 148 1,0 1,6 Изменение -4 -0,1 -2,1
Р90 1972 162 2,3 4,8 1978 149 1,3 1,6
Изменение -13 -1,0 -3,2
Р180 1972 168 3,2 7,5
1978 155 1,7 2,0
Изменение -13 -1,4 -5,5 •
Р360 1972 174 4,0 9,0
1978 162 2,1 2,9
Изменение -12 -1,8 -6,2
32,6 36,3 2,0 4,0 30,0 72,3
25,5 28,1 1,5 4,0 25,9 59,5
-6,1 -8,2 -0,5 0 -4,1 -12,8
32.0 36,8 2,5 4,7 32,0 76,0
27.1 28,7 1,6 4,2 28,1 62,6 -4,9 -8,1 -0,9 -0,5 -3,9 -13,4
28,8 36,3 2,8 5,0 34,8 78,9
28.2 30,2 2,0 4,8 28,6 65,6 -0,6""¿6,1 -0,8-0,2 -6,2 -13,3
30.4 39,4 3,2 5,0 36,6 84,2
28.5 31,3 2,0 5,0 30,7 69,3 -1,9 -6,1 -1,2 О -5,9 -15,2
После возделывания культурных растений в течение 7 лет, общая суша минеральных фосфатов уменьшилась на 12,8мг Р205 на ЮОг почвы, причем фосфаты первых двух групп (Р1+Р2) уменьшились на 8.2, фосфаты алюминия на 0,5 и высокоосновные фосфаты кальция (Са-РЗ) - на 4,1мг.
Такой характер изменения в формах минеральных фосфатов по
варианту без удобрения (контроль) свидетельствует о том, что в первую очередь растениями используются фосфаты кальция первых двух фракций (Р1+Р2) и фосфаты алюминия.
Содержание первых двух фракций фосфатов кальция в вариан-■КйТ- те без удобрения, составлявшее в 1972г. 36,3мг, а в 1978г. -28,1мг значительное. Это различие в содержании наиболее растворимых фосфатов, по-видимому, и позволяет длительное время поддерживать на определенном уровне: содержание подвижного фосфора (по Мачигину) в неудобренных фосфором почвах, несмотря на его вынос урожаем. Иначе говоря, несмотря на низкое содержание подвижной формы Р205, наличие растворимых фосфатов, часть из которых относится к труднорастворимым, обеспечивает восстановление концентрации Р205 в растворе после ее нарушения вследствие использования фосфора растениями. Этим обусловлены, по мнению Е. А. Зверевой (1985), высокие коэффициенты использования подвижного фосфора из почвы при низком содержании его (Юмг/кг), достигающие 90. .. 200% в год.
Благодаря постоянному возобновлению концентрации Р205 в почвенном растворе, рас:гния • при низком содержании подвижного фосфора стремятся '<до.ал .ворить свои потребности в фосфоре, что и обеспечивае7 по„учение определенного уровня урожаев без внесения фосфорного удобрения.
Однако, количество' подвижного фосфора, равное 1,1... 1,2мг Р205 на ЮОг почвы, является низким и не может полностью обеспечить потребность растений в фосфоре, особенно при достаточном количестве азота, что характерно для слабоэ-родированных черноземов.
Кроме того, с течением времени в варианте без удобрений содержание наиболее растворимых форм фосфатов (фракция Са-Р1 и Са-Р2) уменьшается, что приводит и к постепенному уменьшению общего запаса подвижного фосфора, а следовательно, и к ухудшению фосфорного режима почв, к снижению урожаев и плодородия почв. Для повышения урожаев требуется улучшение фосфорного режима почв, что достигается внесением фосфорного удобрения.
Из табл. 15 можно видеть, что после внесения фосфорного удобрения, по всем фосфорным фонам (Р90, Р180 и Р360) валовое содержание и содержание подвижных форм. Р205, а также общее количество (сумма) извлеченных минеральных фосфатов
- 43 -
вше, чем в варианте без удобрения.
Чем вше доза вносимого фосфорного удобрения, тем выше содержание наиболее растворимых и усвояемых растениями фосфатов первой фракции (Са-Р1), представленных преимущественно однозамешэнными фосфатами кальция.
Сравнение содержания минеральных форм фосфатов в 1972г. с их содержанием в 1978г. показывает, что по каждому фосфорному фону произошло уменьшение всех форм фосфатов. Причем, в наибольшей степени уменьшилось содержание фосфатов первых двух фракций (Р1+Р2). Менее всего подвержены изменению фосфаты железа. Их содержание уменьшилось на крайне незначительные величины (0,2... 0,5мг), или осталось прежним.
Таким образом, под влиянием фосфорного удобрения (суперфосфата) происходит улучшение фосфорного режима почв: возрастают запасы общего (валового) фосфора, содержание подвижного фосфора и увеличивается содержание всех форм почвенных фосфатов. Это и определяет высокое и длительное последействие фосфорного удобрения под озимую пшеницу.
йлпе были показаны количественные изменения в содержании подвижного фосфора и форм минеральных фосфатов под влиянием различных доз фосфорного удобрения. Чем выше доза внесенного фосфорного удобрения, тем больше накапливается остаточных фосфатов удобрения и "на большую величину повышается содержание подвижного фосфора.
В связи с изложенным, возникает необходимость выявить предельное содержание подвижного фосфора, обеспечивающее получение максимального урожая. Для этого необходимо установить зависимость урожайности озимой пшеницы и эффективности фосфорного удобрения от содержания подвижного фосфора в почве.
Оптимальный уровень обеспеченности почвы подвижным фосфором
Под оптимальным уровнем обеспеченности почв подвижным фосфором понимается такое его содержание, при котором достигается экономически и экологически целесообразный прирост урожайности.
После достижения оптимального насыщения почвы фосфором дальнейшее внесение фосфорного удобрения производится для
компенсации его выноса растениями и поддержания созданного уровня обеспеченности почвы.
Знание оптимального уровня обеспеченности почвы подвижным фосфором позволяет определить количество фосфорного удобрения, которое нужно внести для достижения этого уровня в зависимости от конкретного низкого, среднего исходного содержания подвижного фосфора в почве.
Это позволяет наиболее рационально использовать фосфорное удобрение , избежать эафосфачивания почв, которое не сопровождается ростом урожаев, приводит к непроизводительным затратам и ухудшению экологической, обстановки.
К настоящему времени вопрос об оптимальном уровне содержания фосфора для различных почв и культур еще нельзя считать окончательно решенным. Однако, уже опубликовано ряд исследований (выполненных на различных почвах), позволяющих судить об оптимальном фосфорном уровне для отдельных ■ сельскохозяйственных культур.
Ю. И. Касицким ( 1979 ) сделано весьма ценное.обобщение этих исследований, показавшее, что по мере обогащения почв подвижным фосфором повышается урожайность сельскохозяйственных культур, растет эффективнность азотного и азотно-калийного удобрений, а эффективность фосфорного удобрения снижается.
В работах И. Я. Бунякина (1974), И. Я. Бунякина, Е В. Носова, И. П. Стокозова (1975), Е. А. Зверевой (1984) для обыкновенных черноземов Краснодарского края и Кабардино-Балкарии приводятся данные, показывающие, что при низкой исходной обеспеченности этих почв подвижным фосфором (1мг ' Р205/100Г почвы) оптимальный уровень содержания фосфора для озимой пшеницы (Безостая 1) составлял 2,6мг Р205 на ЮОг почвы (по Мачигкну).
Этот уровень достигался при единовременном внесении е почву 200 кг-''га Р205. При содержании в почве подвижного фосфора 2,6мг Р205 на ЮОг дальнейший рост урожайности озимой пшеницы за счет фосфорного удобрения прекращался.
Е табл. 16 приводятся наши данные, демонстрирующие влияние -уровня обеспеченности почвы подвижным фосфором на урожайность озимей пшеницы.
Ь 1976г. наибольшая урожайность была получена при содер-
знании в почве 3,2иг подвижной формы Р205. В этом опыте исходное содержание подвижной Р205 (1,0мг) было ниже, чем в опытах 1973 и 1974гг.
Таблица 16
Влияние уровня обеспеченности обыкновенного чернозема подвижным фосфором (мг/100г почвы) на урожайность озимой пшеницы (т/га) *)
¡Вне- ! 1973г. ! 1974г. ! 1976г. I Среднее
I сено !--------------------------------1---------
! Р205,! Р205!уро- !Р205!уро- ! P205Iуро- ! P206I уро-
кг/га! 1 1 1 1 1 i жай- ! НОСГЫ 1 1 жай- ! ность! 1 1 | жай- 1 ность! • 1 1 1 жадность
0 1,4 3,68 1, 3 2,98 1,0 2,47 1,2 3,04
60 2,3 4,77 2, 0 3,89 2,1 4,02 2,1 4,23
120 2,8 5,10 2, 8 4,20 2,6 4,25 2,7 4,52
180 3,1 4,90 •3, 0 3,96 3,2 4,48 3,0 4,45
*) Коэффициент корреляции между содержанием подвижного фосфора и урожайностью озимой пшеницы - 0,72.
В среднем за 3 года при низкой исходной обеспеченности слабоэродированного обыкновенного чернозема подвижным фосфором (1,2мг Р205 в среднем), наибольшая урожайность получена при содержании в почве 2,7мг подвижной Р205 на 100г почвы. При достижении этого уровня дальнейший рост урожайности за счет фосфорного удобрения прекращался.
Такой фосфатный уровень может быть создан путем разового внесения фосфорного удобрения в дозе 120 кг/га Р205.
Однако, учитывая сложное финансовое положение большинства хозяйств региона и незначительное увеличение урожайности против уровня Р205 в 2,1мг/1СЮг почвы, оптимальным уровнем следует считать 2,1мг/100г почвы, который достигается внесением 60 кг/га Р205.
На этом уровне целесообразно и поддерживать содержание в почве подвижного фосфора, компенсируя вынос фосфора растениями.
Изучению содержания и превращений в почве различных форм калия в западно-предкавказских черноземах уделялось значительно меньше внимания, чем азота и фосфора. Причина этого заключается в высоком Содержании калия в почвах и в низкой
эффективности калийных удобрений по сравнению с азотными и фосфорными.
По мере повышения интенсификации земледелия и расширения пловдци посевов сахарной свеклы и подсолнечника, потребляющих много калия, эффективность калийных удобрений возрастает, особенно при внесении значительных доз азота и фосфора.
Результаты исследований А. И. Симакина (1983) показали, что все черноземы, особенно обыкновенный, хорошо обеспечены обменным калием, но на выщелоченном черноземе эффективность калийных удобрений проявляется и при высоком его содержании.
По мере продвижения с севера на юг - от обыкновенных черноземов к типичным и выщелоченным, что связано с улучшением режима увлажнения, содержание обменного калия уменьшается. Тем не менее, несмотря на сравнительно невысокую эффективность калийны^ удобрений, их внесение рекомендуется на всех черноземах для сохранения высокого калийного потенциала почвы.
Результаты агрохимических обследований полей показывают, что на протяжении всех пяти туров содержание калия в обыкновенных черноземах стабильно поддерживается на высоком уровне - около 45мг/100г; полей с низкой обеспеченностью калием здесь нет (табл. 17).
Таблица 17
Динамика средневзвешенного содержания обменного калия в черноземах по турам агрохимического обследования, мг/ЮОг почвы
Район I Туры обследования (1967...1991гг.) ! 1 ! 2 ! 3 ! 4 ! 5
Сущевский Обыкновенный чернозем -
44,8 45,4 45,5 45,7 45,1
Крыловский 44,4 45,3 45,7 45,5 45,7
Староминский 44,5 45,4 45,8 46,0 45,6 45,8
Щербиновский 45,9 45,3 45,9 45,6
Тихорецкий 46,0 45,9 45,8 45,9 46,0
Павловский 44,6 44,9 45,8 45,4 45,0
Ленинградский 42,6 44,2 44,8 45,2 45,5
Ейский 46,0 45,9 45.8 45,9 45.9
Каневский 45,1 45,3 45; 6 45,7 45,6
Белоглинский 44,7 44,7 . 45,3 44,7 45,1
Новопокровский 41,0 41,4 45,6 45,9 45,7
Среднее 44,5 44,9 45,6 45,6 45,5
- 47 -
Продолжение табл. 17
Район
Туры обследования (1967... 1991гг.) 1 ! 2 I 3 I 4 ! 5
Типичный чернозем
Кореновский 44,5 43,9 45,6 45,3 44,8
Усть-Лабинский 45,3 45,5 . 45,2 45,0 38,4
Тбилисский 41,4 39,1 39,1 31,0 41,4
Среднее 43,7 42,9 43,3 40,7 41,5
Выщелоченный чернозем
Динской 45,9 45,5 45,6 42,9 43,9
Прикубанский 46,0 45,7 40,8 42,4 41,4
Среднее 46,0 45,6 43,1 42,6 42,6
Следовательно, рекомендуемое соотношение как
1:1:0,5 обеспечивает стабильно высокое содержание калия в почве.
На типичных и выщелоченных черноземах рекомендуется меньшая доля калия в удобрениях, '"сйотношение элементов питания здесь равняется 1:0,8:0,4, вследствие чего уменьшается пло-прдь пашни с высокой обеспеченностью калием - на типичных черноземах с 90,0% до 79,8%, а на выщелоченных-с 99,7% до 83,8%, при соответствующем .возрастании площади полей со средней обеспеченностью калием {табл. 18). ■ 6
* _ Таблица 18
Градации содержания, обменного калия в почвах по турам обследования (% площади пашни)
Т! Обыкновенный у( чернозем Типичный I Выщелоченный ! чернозем ' чернозем 1
р,------- ы! низ-! сред-! высо-! кое ! нее ! кое ( - , низ-! сред-! высо-! низ-! сред-! высо-! кое ! нее ! кое !кое ! нее ! кое !
1 и 1.3 98,7 3,0 7,2 90,3 0 0,3 99,7 98,4
2 0 3,8 96,2 2,0 12,8 75,9 0,2 1,4
3 0 2,1 97,9 2,9 9,9 88,2 0,2 2,0 97,8
4 0 1,7 98,3 2,0 7,2 91,4 0,9 14,7 84,4
5 0 2,1 97,9 3,0 18,2 79,8 1,1 15,1 83,8
Обращается внимание на потерю калия в типичных и выщелоченных черноземах. Рекомендуется вносить его в зависимости от потребности культур. - •■-• ••
Данные по динамике применения минеральных удобрений и урожайности возделываемых культур свидетельствуют о том, что на протяжении 23 лет - с 1971 по 1993г.-урожайность основных полевых культур изменялась в прямой зависимости от объема вносимых удобрений (табл. 19).
Таблица 19
Динамика применения удобрений и урожайности ведущих полевых культур
Годы
Внесено 1
кг/гаЛ год
Урожайность культур
озимая пшеница!
кукуруза! сахарная! подсолнеч-свекла ! ник,
т/га! X ! т/га! 7. ¡т/га! % ! т/га ! %
Северная зона - обыкновенный чернозем
1971. . . 1975 70,1 2,66 - 2,42 - 21,43 - 1,80 -
1976. . .1980 87,1 3,07 116 2,87 119 25,82 120 1,86 103
1981. . . 1987 127,6 3,10 101 3,73 130 26,82 104 1,91 103
1988.. .1990 167,9 4,36 141 4,31 115 32,71 122 2,03 106
1991. . .1993 31,6 4,18 96 3,88 78 24,81 76 1,88 93
1994 60,8 3,57 85 1,45 57 18,77 76 1,54 82
Центральная зона - типичный и выщелоченный чернозем
1971. . . 1975 92,4 3,49 - 3,05 - 26,89 - 2/22 -
1976. . . 1980 102,2 3,82 109 3,45 ИЗ 30,25 112 2,18 98
1981.. . 1987 150.5 4.02 108 3,85 112 32,47 121 2,19 100
1988. . . 1990 179. г. 4,65 ИЗ 4.10 106 34,91 107 1,93 88
1991. . . 1993 23 9 4,36 95 3,60 88 26,03 75 1,74 90
1994 43! 1 3.79 87 1.69 47 19,70 76 1,74 100
Вызывает обоснованную тревогу тот факт, что в последние годы (1993. .. 1995) резко сократились объемы внесения удобрений, что уже отрицательно сказывается на урожайности возделываемых культур и непременно вызовет снижение плодородия почв. В этой ситуации необходимо пересмотреть структуру посевных плопвдей, максимально насытить севообороты многолетними бобовыми травами, зернобобовыми культурами, широко^ использовать пожнивные остатки и сидеральные культуры. За счет этих мефледует поддерживать бездефицитный баланс гумуса и питательных веществ, а навоз использовать■для расширенного воспроизводства плодородия почв.
Установлена высокая степень прямой зависимости между количеством вносимых в севооборотах минеральных удобрений и урожайностью озимой пшеницы, сахарной свеклы, кукурузы и
подсолнечника как на обыкновенном, так и на выщелоченном и тиичном черноземах (табл. 20).
Таблица 20
Зависимость между количеством вносимых удобрений и урожайностью полевых культур за период с 1971 по 1992г.
I Коэффициент корреляции между дозой Регионы I NPK, кг/га и урожайностью, т/га
I озимой ! кукурузы! сахарной! подсолнечника I пшеницы! I свеклы I
Северная зона
обыкновенный +0,84 +0,99 +0,91 +0,97
чернозем Центральная зона
типичный и +0,94 +0,99 +0,90 +0,66
выщелоченный черноземы
Полученные результаты расчетов, показывают, что внедренные системы удобрения севооборотов^ учитывающие как прямое действие, так и последействие удобрений, обеспечивают создание высокого плодородия дочвы и высокую урожайность возделываемых культур не только на опытных полях, а на всей площади пашни западно-предкавказских черноземов (свыше 4млн. га).
Содержайие в черноземах гумуса и его динамика
Все черноземы Западного Предкавказья отличаются светлой окраской, определяемой сравнительно малым удельным содержанием гумуса. Однако относительно малая их удельная гумусиро-ванность компенсируется большой мощностью гумусового горизонта, достигающего глубины 1,75... 2,00м. Общие запасы гумуса в 2-х метровом слое почвы составляют в обыкновенных черноземах 71... 73кг/куб. м, в типичных - 75. ..76 и в выщелоченных - 69... 74кг/куб. м (Н.Е. Редькин, 1964).
Еще в конце прошлого века П. А. Костычев. исследуя содержание азота в органическом веществе разных почв, установил, что оно более или менее одинаково - около 5%. Это соответствует содержанию азота в тканях почвенных микроорганизмов -
грибков и бактерий, дальнейшее размножение которых затрудняется недостатком углерода в органических остатках. Поэтому начинается частичное их отмирание и биологический синтез гумуса приостанавливается. Таким образом, микроорганизмы почвы •. являются регуляторами содержания азота в органическом веществе.
Громадное количество азота в органическом веществе почвы, превышающее в 100 раз потребность высоких урожаев, само по себе не обеспечивает риоте;:.1Л достаточным количеством этого элемента. Только его неис-льшое количество переходит под влиянием микроорганизмов в простейшие соединения азота, доступные растениям (Д.Н. Прянишников, 1963).
Исследования, проведенные на участке Краснодарского НШСХ (выщелоченный чернозем) в 1928г. ILA. Курчатовым, в 1958 и 1978г. Б. А. Захаровым и JL П. Леплявченко, показали, что за 30... 50 лет значительно уменьшилось содержание гумуса и общего азота в пахотном слое почвы, а также изменилась эффективность минеральных удобрений (табл. 21).
Таблица 21
Содержание гумуса и общего азота е почве (в % на сухую массу) и эффективность азотного и фосфорного удобрений
'Слой почвы,см! Слой почвы,см Годы! и содержание! и содержание 1 гумуса,% 1 азота, % 1 1 1 I I Урожайность озимой пшеницы, т/га
без '!прибавка от удобрений! удобрений (контроль;! М ' Р
!0. . .8! 40. . . 45! 0. . .8! 40. . . 45
1928*) 4,98 3,92 0,248 0,163 1,76 0,08 0,18 1958а) 4,05 13,79 0,181 0,155 1,93 0,57 0,30 1978 3,04 2,74 0.180 0,150 1
*) урожайность озимой пшеницы в среднем га 1929... 1932гг. и 1958. . . 1959гг. •
В 1928г. ведущую роль ь повышении урожайности играли фосфорные удобрения, а в 1958г. - азотные. За 20 лет - с 1958 по 1978г., содержание гумуса продолжало уменьшаться - в пахотном слое почеы с 4,05 до 3,04% и в подпахотном - с 3,79 до 2,74%. Б целом за 50 лет содержание гумуса е почей понизилось е слое 0... 8см на 38.9% и в слое 40. .. 45см - на
30,17.. Содержание общего азота за период с 1958 по 1977г. в верхнем горизонте практически не изменилось, что объясняется возрастанием с начала шестидесятых .годов количества вносимых азотных удобрений.
! Результаты наших маршрутных обследований, проводимых в 1992... 1993гг., в основу которых положены материалы экспедиций конца прошлого и начала нынешнего веков, подтвердили выводы о резком снижении содержания гумуса в пахотных почвах всех трех подтипов степных черноземов.
Если в начале нынешнего, века в почвах содержалось в основном от 4 до 6% гумуса, то сейчас .содержится 3... 4%. Содержание гумуса в пахотном сдое уменьшилось: .на обыкновенном черноземе на 37% - с 5,75 до 3,85; на выщелоченном - на 23% - с 4,63 до 3,57%; на типичном только на 2%.
О значительном обеднении черноземов гумусом при их интенсивном использовании свидетельствуют результаты определений содержания гумуса в почве целинных и пахотных участков, проведенные институтами "Кубаньгипрозем" и СКНИШИАП в 1991г. (табл. 22).
Таблица 22
Запасы гумуса в целинных и пахотных землях
1 Содержание ■ Запасы гумуса, т/га !
! Место ' гумуса в 1
1 определения Земли! пахотном в па- 1 1
' слое, % хотном! в слое! в слое !
! слое- 1 А + В1! 0. .. 250с м!
Чернозем обыкновенный, (Ленинградский р-н, недостаточное увлажнение)
Чернозем типичный, (Усть-Лабин-ский р-н, умеренное увлажнение)
целина пашня
целина пашня
6.6 4.6
и
5,2
О О О) и
80,5 53, 8
485,5 449,4
62,4 49,4
576,3 461,2
698,6 653,9
-26,7 -36,1 -44,7
823,8 649,8
-1,4 -13,0 -115,1 -174,0
В обыкновенном черноземе в пахотной почве содержание гумуса в слое 0.. 250см было на 44,7т/га меньше, чем в целин-
ной. На типичном черноземе потери гумуса в пашне гораздо ббльшие, в сдое 0.. 250см они составили 174,От/га. Вероятно, это объясняется более интенсивным использованием пашни на типичном черноземе Усть-Лабинского района - "маяка" интенсификации земледелия.
По обобщенным данным научных учреждений России, на формирование урожайности озимой пшеницы - 4,От/га- расходуется 1. ..1,3т/га гумуса, сахарной свеклы - 40,От/га - 2,5т/га С А. И. Симакин, 1983).
В стационарном опыте Кубанского ОХИ за одну ротацию полевого севооборота содержание гумуса в неудобренной почве уменьшилось с 4,2% в 1968г. до 3,3% в 1977 г. или на 21%. При внесении в этом же опыте удобрений в оптимальных дозах -230кг/га №К и 4т/га навоза в среднем по севообороту, расход гумуса уменьшился на 20% при значительном возрастании урожайности Возделываемых культур.
По результатам почвенных обследований, проведенных институтом "Кубаньгипрозем" в 1987. ..1989гг., наиболее обеспечены гумусом черноземы обыкновенные. Его среднее содержание составляет 3,90% при небольшой амплитуде колебаний - от 3,80 до 4,07%. Для данных почв это довольно близко к оптимуму. Около 26% поче содержат более 4% гумуса, а почв с низким его содержанием здесь нет.
В типичных чернозема:': содержится в среднем 3,87% гумуса. В этом отношении они мало чем отличаются от обыкновенных, а доля почвы с высоким содержанием гумуса даже выше, чем в обыкновенных. Однако здесь имеется 2,7% почв с содержанием гумуса около двух процентов.
Меньше всего гумуса - только 3,35% - содержится в выщелоченных черноземах, что значительно меньше оптимального его содержания. Анализируя проблему гумуса и плодородия почвы на основе генетического почвоведения и агрохимии, В. Г. Минеев (1990) приходит к заключению, что накопление гумуса обусловлено совокупным действием всех факторов почвообразования, а почва стремится к поддержанию определенного исходного равновесного уровня.
Поэтому на обыкновенных и типичных черноземах, в которых содержание гумуса близко к оптимальному, ведущей проблемой является достижение бездефицитного баланса гумуса. В вьпцело-
ченных черноземах необходимо добиться не только сохранения, но и повышения содержания гумуса в почве до оптимального уровня.
Расчеты показывают, что на одном гектаре пашни в среднем за год минерализуется 0,8. ..1,7т гумуса,и только около половины его возмещается за счет растительных послеуборочных остатков.
Поэтому во всех трех подтипах черноземов баланс гумуса отрицательный, особенно в выщелоченных черноземах (табл. 23).
Таблица 23
Баланс "гумуса в почвах, т/га (1986... 1988гг. )
Районы
Расход!Приход
Баланс +
Потребность в органических удобрениях, т/га
Черноземы обыкновенные
Выселковский 0,96 0,49 - 0,47 7,8
Ейский 1,05 0,47 - 0,58 9,7
Каневский 0,92 0,49 - 0,43 7,2
Крыловский 0,88 0,49 - 0,39 6,5
Кущевский 0,93 0,49 - 0,44 7,3
Новопокровский 0,93 0,49 - 0,44 7,3
Павловский 0,93 0,49 - 0,44 7,3
Щербиновский 1,00 0,47 - 0,53 8,8
Среднее - 0,46 7,7
Черноземы типичные
Кореновский 0,92 0,47 - 0,43 7,2
Усть-Лабинский 0,95 0,48 - 0,47 7,8
Тбилисский 0,94 0,49 - 0,45 7,5
Среднее - 0,45 7,5
Черноземы выщелоченные
Динской 1,00 0,48 - 0,52 8,7
Прикубанский 0,98 0,49 - 0,49 9,0
Среднее - 0,50 8,8
Приходная часть баланса - поступление органической массы с пожнивными остатками- во всех рассматриваемых районах и на всех подтипах черноземов изменяется в небольших пределах - от 0,47 до 0,49 т/га. Несколько большие различия, от 0,88 до 1,05т/га. имеются в расходной части
баланса. ?
Темпы минерализации гумуса в почвах зависят в основном от структуры севооборотов и доли в них многолетних трав и чистых паров, от урожайности культур, способов и интенсивности обработки почвы, применяемых удобрений.
Так, например, в Ейском и Щербиновском районах Краснодарского кр. высокая степень минерализации гумуса объясняется наличием в севооборотах черного пара.
Для поддержания бездефицитного баланса гумуса на обыкновенных черноземах необходимо ежегодно вносить в среднем 7,7т/га навоза, а'по районам - 6,5. ..8,8 т/га, в зависимости от баланса гумуса. На типичных черноземах потребность в навозе составляет в среднем 7,5т/га, с колебаниями от 7,2'?/га до 7,8 т/га. Наибольшая потребность в навозе - в среднем ежегодно 8,8т/га пашни - обоснована для выщелоченных черноземов.
Укрупнение животноводческих ферм и создание крупных комп-лексбв с бесподстилочным содержанием животных, . внедрение гидросмыва с накоплением жидкого навоза в хранилищах при отсутствии механизмов для его внесения на поля, отсутствие производительных машин для измельчения соломы - это далеко не полный перечень причин, препятствуших использованию органических удобрений. Поэтому внесение навоза на поля на протяжении последних 28 лет так и не достигло рекомендуемого уровня.
Даже в период максимального использования навоза -(1983... 1986гг. ) на обыкновенсм черноземе вносилось 5,6, на типичном - 6,8, на выщелоченном - 7,5т/га. В последующие годы количество вносимого навоза последовательно уменьшилось до 2,8... 4Лтта, чему в основном способствовал резкий дисбаланс в стоимости горючего и продукции земледелия. В сложившихся условиях, без принятия энергичных, мер, потеря плодородия западне-предкавказских черноземов становится неотвратимой.
Наиболее тяжелое положение с плодородием почеы складывается р хозяйствах, устойчив: получающих высокие урожаи. Например. в колхозе им. Калинина :имавевсксго р-на при урожайности озимой пшеницы в 5. ü. ..•:•. ú т.та. сахарной .свеклы -37,5. ..42,5 тта, кукурузы S.vT-ra и подсолнечника -
3,От/та необходимо для . Сездефивдтного баланса гумуса вносить 10,3т/га, фактически вносится - 7,2т/га.
1
СОДЕРЖАНИЕ ГУМУСА В ЧЕРНОЗЕМАХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЯ
Значения системы удобрений и интенсивной обработки почвы хорошо видны из результатов стационарного многолетнего опыта СКНИПГИАП, заложенного в 1989г. на обыкновенном черноземе (ОПХ "Газырское").
Создание повышенного фона плодородия почвы путем внесения под горохо-овеянную смесь 300т навоза способствовало значитель- ■ ному повышению содержания гумуса в почве. При этом гумификация навоза наблюдалась на протяжении трех лет; в первый год (под горохо-овсяной смесью) содержание в почве гумуса увеличилось с 3,43% до 3,67%, во второй (под озимой пшеницей) -достигло 3,75% и в третий (Под сахарной свеклой) - 3,84% (табл. 24).
Таблица 24
Влияние удобрений на содержание гумуса в пахотном слое почвы в эвене севооборота (обыкновенный чернозем), %
! Годы и культуры севооборота
Удобрения I-------------------------------------
I 1990г., I 1991г.,! 1992г.,! 1993г., !горох+овес! озимая ¡сахарная! озимая ! на корм !пшеница ! свекла ! пшеница
Без удобрений
- контроль 3,43 3,45 МРК - высокие дозы - 3,52
Навоз, ЗООт/га 3,67 3,75 Навоз, ЗООт/га + НРК - высокие
дозы -- 3,77
НСР .0,13
Интенсивная обработка почвы под посевами сахарной свеклы повлекла за собой "сгорание" гумуса - содержание его под последующей озимой пшеницей понизилось с 3,84% до 3,72%. Добавление к навозу полного минерального удобрения - по 120кг/га под озимую пшеницу и по 150кг/га ИРК под сахар-
3,47 3,46
3,60 3,53
3,84 3,72
3,87 3,80
т
нуго свеклу практически не способствовало повышению содержания гумуса по сравнении с ь^сением одного навоза. Под озимой пшеницей содержание гумуса возросло с 3,75 до 3,77%, а под сахарной свеклой - с 3,84 до 3,87%.
При совместном внесении навоза и минеральных удобрений, прежде всего азота, уменьшаются потери гумуса при интенсивной обработке почвы. Под последующей культурой - озимой пшеницей, в данном варианте содержалось в почве 3,80% гумуса -на 0,08% больше, чем при внесении одного навоза. Очевидно, почвенные микроорганизмы, быстро размножающиеся при улучшении аэрации почвы, в первую очередь использовали минеральный азот, внесенный под сахарную свеклу.
Одно минеральное удобрение так^е увеличило содержание гумуса в почве, но значительно в меньшей мере, чем навоз -3,60% (под сахарной свеклой). На контроле без удобрений содержание гумуса под культурами севооборота изменилось незначительно - в пределах 3,43... 3,47%.
В ОПХ СКНШТТИАП "Газырское" внедрение системы удобрений способствовало^ повышению за 14 лет, с 1979 до 1992г., урожайности озимой пшеницы с 3,39 до 4,85т/га - на 1,46т/га, и сахарной свеклы - с 26,3 до 41,3т/га - на 15,От/га. В среднем за 14 лет в расчете на 1га пашни было внесено 6,2т навоза и 68кг азота в минеральных удобрениях. Несмотря на большое повышение урожайности возделываемых культур, содержание гумуса за 14 лет не уменьшилось, а даже возросло с 4,09 до 4,12% (табл. 25).
Освоение севооборотов и системы применения удобрений позволило ОПХ "Газырское" по урожайности основных' сельскохозяйственных культур значительно опередить соседние хозяйства района.
Сопоставление по турам агрохимического обследования содержания гумуса с количеством внесенных удобрений - навоза, азота и суммарного количества азота, фосфора, калия показывает, что решающим фактором, определяющим содержание гумуса в почве, является доза внесения органического вещества. В 1984... 1988гг. . по сравнению с предшествующим пятилетием, внесение навоза в среднем на 1 га уменьшилось с 7,9 до 5,1т, что привело к уменьшению содержания гумуса с 4,09% до 3,92%.
Влияние удобрений на содержание в почве гумуса и урожайность основных полевых культур
Показатели
Туры обследования (годы) I
-------------------------------!
1979.. . 11984... ! 1989. . . ! 1979. .. I 1983 11988 ! 1992 ! 1992 !
ОПХ СКНИПТИАП " Газырское" Выселковского р-на Вносилось удобрений:
навоза, т/га > 7,9 5,1 5,6 6,2 минеральных МРК/Ы,
кг/га 102/61 136/81 133/63 125/68
Содержание гумуса, % 4,09 3,92 '4,12 +,- к
исходному + 0,03,
Урожайность, т/га:
озимой пшеницы 3,39 3,94 4,85 + 1,46
сахарной свеклы 26,27 29,36 41,13 +15,03
Хозяйства Выселковского р-на Вносилось удобрений:
навоза, т/га 5,9 5,1 4,8 5,3
минеральных ЫРК/М,
кг/га 108/52 165/74 107/53 127/60
Содержание гумуса, % 3.87 3.81 3,99 +,- к
исходному + 0,12
Урожайность, т/га:
озимой пшеницы 2,88 3,73 4,43 +1,55
сахарной свеклы 18,30 24,38 30,07 +11,77
Рост урожайности в треп ем туре по сравнению со вторым получен при уменьшении дозы внесения азота в удобрениях с 81 до 63 кг/га, что объясняется улучшением азотного режима почвы, в частности, большим содержанием нитратов при повысившемся содержании гумуса. Это подтверждается данными по содержанию нитратного азота на делянках с исходным плодородием почвы, и повышенным, созданным путем внесения навоза. При исходном плодородии почвы в слое 0. .. 30 см под пятью культурами севооборота содержалось 3,4. ..3,6 % гумуса, а при повышенном - 3,6. ..3,9% (табл. 26).
Содержание нитратного азота в почве в зависимости от фона плодородия и содержания гумуса (стационарный опыт в ОПХ "Газырское")
! Культура I I
Фон I Содержание! Содержание N-N03,мг/кг
плодородия! гумуса I----------------------
почвы I в слое ! 0... 30! 30... 60! 60... 90 ! 0... 30см, 2! см ! см ! см
Горохо- исходный 3,4 4,1 3,6 3,8
овсяная повышенный 3,7 6,4 8,3 8,7 смесь
Горох на исходный 3,4 5,9 3,7 3,5
зерно повышенный 3,7 14,8 8,0 11,0
Сахарная исходный 3,5 4,7 4,6 5,4
свекла повышенный .-'3,7 7,7 10,7 12,9
Кукуруза исходный 3,6 10,7 6.6 6,3
на аерно повышенный 3,9 15,7 16,а 18,6
Подсолнеч- исходный 3,4 5,1 4.5 4,4
ник повышенный 3,9 11,5 12,4 10,9
ЖР 0,09
С увеличением содержания-гумуса в пахотном слое на 0,2% (под сахарной свеклой) количество нитратного азота в слое 0... 30см возросло в 1,6 раза, в слое 30. ..60см - в 2,3 раза и 60.. ,90см - в 2,4 раза.
Увеличение содержания гумуса под кукурузой на 0,3% способствовало возрастанию ^нитратного, азота в слоях почвы О... 30...60... 90см соотвеТЬтвеннно в 1,5, 2,5 и 2,9 раза.
Более всего - -на 0,5% - содержание гумуса при повышении уровня плодородия увеличилось под подсолнечником. При этом содержание нитратного азота в слое 0... 30см повысилось в 2,2 раза, слоях 30... 60см и 60... 90см - в 2,7 раза.
В связи с уменьшением содержания гумуса в обыкновенном черноземе с 5,0. ..5,5% до 3,8. ..4,3%, в середине шестидесятых годов изменились и рекомендации по применению удобрений на обыкновенных черноземах Северной зоны Краснодарского кр. До шестидесятых годов рекомендовалось вносить под озимую пшеницу и другие культуры удобрения с превыше ни-.-!.: дезы фосфора над дозой азота, а с уменьшением гумуса е почве первостепенное значение придается азотному удобрению.
Следовательно, норму азота и его соотношение с фосфором
необходимо соизмерять с содержанием гумуса в почве, что поз-
I
волит наиболее эффективно и рентабельно использовать удобрения.
Содержание гумуса в почвах постоянно и ежегодно уменьшается, а для его восполнения до оптимального, присущего данной почве уровня, требуется довольно длительное время. Единовременные, высокие "залповые" дозы навоза, по несколько сотен тонн на гектар, рассчитанные на создание высокого гумусового фона, как правило, не достигают цели.
Результаты наши исследований показали, что при резком обогащении почвы органическим веществом она стремится к исходному уровню гумуса, который характерен для естественных параметров, принятых в крае при расчетах баланса гумуса в почве (табл. 27).
Таблица 27
Примерное оптимальное содержание гумуса в степных черноземах Западного Предкавказья
¡Почвенная разновидность! Содержание гумуса! ! :в пахотном слое,%!
Черноземы обыкновенные слабогумусные мошные и 4.1... 4.а
сверхмощные Черноземы типичные
малогумусные сверхмощные 4,4...4.5
Черноземы выщелоченные
малогумусные сверхмощные 4.3...4.5
Повысить степень гумусированности черноземов можно только при систематическом комплексном ;::: : культур не ании, включающем систему удобрений (с оптимальными дезами навоза) и систему севооборотов, способствующую нормальному протеканию процессов гумификации.
На основании результатов опытов с системами удобрений в севооборотах, проведенных научными учреждениями Северного Кавказа, и нормативных данных, нами были рассчитаны коэффициенты гумификации навоза. око;::т1 :: .-тсп-.-Н! его минерализации. По полученным данным определены нормы внесения навоза для создания участков с различными уровням;: плодородия - повышенного, с содержанием 4.22, гумуса к высокого - с 5,ЗХ гу-
муса в пахотном слое.
Однако результаты исследований показали, что фактическое содержание гумуса в почве оказалось значительно ниже заданного, соответственно 3,6% и 3,7%, при исходном содержании 3,3% (табл. 28).
Таблица 28
Влияние единовременного внесения навоза в высоких дозах на содержание гумуса в почве
! Доза навоза, 1 внесенного ! в 1989г. , ! т/га ! Планировались ! Фактическое ! 1---------------------1 содержание ! 1 уровень 1 содержание! гумуса ! !плодородия!гумуса, % ! в 1991г., % !
0 Исходный 3,3 3,4
300 Повышенный 4,2 3,6
600 Высокий 5,3 3,7
Следовательно, проявили себя естественные гомеостати-ческие свойства почвы, регулирующие содержание гумуса и ограничивающие накопление в ней гумусовых веществ. При больших различиях в дозах навоза - ЗООт/га, разница в достигнутом содержании гумуса составила только 0,1%.
Остальная органическая масса сравнительно быстро минерализовалась, что подтверждается данными по содержанию подвижных форм азота, фосфора и калия в пахотном слое почвы через год после внесения навоза (табл. 29).
Таблица 29
Содержание гумуса, подвижных форм азота, фосфора и обменного калия в почве в зависимости от дозы навоза
Внесено навоза, т/га
Обнаружено в почве гумус,X!N-N03,мг/кг! Р205,мг/кг1 К20, мг/кг
0 3,4 4,7 8 301
300 3,6 7,7 53 463
600 3.7 16,5 77 525
При этом происходило интенсивное вымывание нитратов из пахотного слоя почвы. Содержание N-N03 в слое 60... 90см составило без внесения навоза 5,4мг/кг, при ЗООт/га навоза -12,9мг/кг и при бООт/га - 34,3мг/кг. В данном случае создается большая опасность не только потерь азота, но и химического загрязнения воды в колодцах, водоемах и реках, что опасно для людей, животных и гидробионтов.
Нужны дальнейшие исследования с закреплением стационарных точек с мониторингом в колодцах, водоемах и т. д., особенно на склонах при ливнях и быстром снеготаянии.
. Совершенно иные условия складываются при внесении навоза в системе севооборота. Навоз в полевых севооборотах вносится один - два раза за ротацию севооборота в дозах не более 60... 80т/га, последействие его в почве прослеживается на протяжении 4...5 лет, процессы гумификации и минерализации навоза протекают постепенно. Мы полностью разделяем мнение В. Г. Минеева (1990) о том, что важная функция органических удобрений - это оптимизация гумусового состояния почвы, как важнейшего фактора устойчивости земледелия. Это положение хорошо подтверждается двадцатилетними данными по Краснодарскому краю на обыкновенных, типичных и выщелоченных черноземах. На протяжении четырех туров агрохимических обследований почв (1971... 1992гг. ) в двух основных черноземных зонах края - Центральной агроклиматической зоне с преобладанием типичных и выщелоченных черноземов и Северной агроклиматической зоне, представленной в основном обыкновенными черноземами, при некотором снижении содержания гумуса постоянно возрастала урожайность возделываемых культур. Урожайность пшеницы в Центральной зоне возросла, в среднем за 5 лет с 3,49 до 4,65т/га, а в Северной - с 2.66 до 4,36т/га (табл. 30). Примерно так же возросла урожайность сахарной свеклы и кукурузы на зерно, в меньшей мере - подсолнечника.
Следовательно, за счет внесения 60. ..80т''га навоза поддерживается содержание лабильной части гумуса, которую и надо регулировать, при постоянном поддержании стабильной части гумуса - его матрицы.
Содержание гумуса в почвах, внесение навоза (т/га) и урожайность полевых культур (т/га) в агропочвенных зонах Краснодарского кр. по турам обследования
I Содер- I Вне- ! Культуры и их урожайность
Годы I ние I сено !------------------------------
1 гумуса,наво-1 озимая I сахарная! куку-1 подсол! % ! за ! пшеница! свекла ! руза ! нечник
Центральная зона Краснодарского кр., черноземы типичный и выщелоченный
1971... 1975 4,12 2,9 3,49 26,89 3,05 2,22
1976. ..1980 4,05 5,2 3,82 30,26 3,45 2,18
1981. ..1987 3,99 5,6 4,12 32,47 3,85 2,19
1988... 1992 3.94 5,0 4,65 34,91 4,10 1,93 Северная зона Краснодарского кр. , чернозем обыкновенный
1971... 1975 3,92 2,6 2,66 21,43 2,42 1,18
1976. ..1980 3,84 4,6 з;07 25,82 2,87 1,86
1981... 1987 3,75 4,9 3,10 26,82 3,73 1,91
1988...1992 3,67 5.0 4,36 32,71 4,31 2,03
Внесение на поля навоза за эти годы почти удвоилось и составило в последние годы в обеих зонах в среднем по севооборотной площади 5т/га, причем основная часть навоза вносилась под сахарную свеклу или псд предшествующую ей озимую пшеницу. Однако для бездефицитного баланса гумуса необходимо вносить в среднем не менее бт гз навоза, так как за все туры обследований баланс гумуса в обеих зонах отрицательный.
За 20 лет содержание гумуса в почве уменьшилось в Центральной гене на 0,19%. (на 4.5% от исходного содержания), а в Северной - на 0,25% (на 6,4% от исходного содержания). Е тоже время районы, входящие в каждую из двух основных агроклиматических зон (в Центральную зону 12 и в Северную 11), существенно различались между собой по уровням применения навоза и урожайности культур.
Математическая обработка результатов каждого тура агрохимического обследования (60 выборок по Центральной и 55 - по Северной зонам) показала наличие тесной прямой корреляционной зависимости между урожайностью озимой пшеницы, сахарной свеклы, кукурузы и содержанием гумуса в почве (табл. 31).
Коэффициент кортогяц-ь: яри этом по данным Центральной зо-
ны составил 0,96. ..1,0, Северной - 0,81... 0,99.- Более полно зависимость между факторами может быть выражена через коэффициент детерминации. На основании его можно утверждать, что урожайность сахарной свеклы, кукурузы и озимой пшеницы на черноземах Кубани на 86... 100% определяется содержанием гумуса в почве.
Таблица 31
Зависимость между содержанием гумуса, дозами внесения навоза и урожайностью полевых культур
Культура
Зона
Показатели зависимости
коэффициент! коэффициент корреляции ! детерминации
Урожайность и содержание гумуса в почве
Сахарная свекла Центральная 1,00 100
Северная 0,93 86
Кукуруза на зерно Центральная 0,99 98
Северная 0,99 98
Подсолнечник Центральная 0,64 41
Северная 0,96 92
Озимая пшеница Центральная 0,96 92
Северная 0,81 66 Урожайность и дозы внесения навоза
Сахарная свекла Центральная 0,48 23
Северная 0,68 46
Кукуруза на зерно Центральная 0,52 27
Северная 0,66 44
Подсолнечник Центральная 0,02 О
Северная 0,59 35
Озимая пшеница Центральная 0,30 9
Северная 0,43 18
Высокая зависимость урожайности подсолнечника от содержания гумуса (коэффициент детерминации 92) установлена для Северной зоны. Е Центральной зоне она самая низкая - коэффициенты корреляции 0.54 и детерминации - 41. Очевидно, в данном случае сказалась способность подсолнечника поглотать питательные вещества из глубоких слоев почвы, а в Центральной зоне при промывном режиме почвы глубинные горизонты ежегодно обогощаются элементами питания, в том числе и лабильными формами гумуса.
Влияние навоза на урожайность значительно слабее, чем влияние гумуса.
Коэффициент корреляции между дозами навоза и урожайностью
полевых культур составляет 0,30.. . 0,68. Это объясняется тем, что навоз вносится в 1...2 полях севооборота из 8... 12 полей. Он является, по сравнению с гумусом, кратковременным фактором урожайности только для двух-трех культур севооборота, в пределах времени прямого действия и последействия.
Современное развитие агрохимической науки настоятельно требует разработки приемов управления почвенным плодородием. Однако к настоящему времени обобщенных математических моделей нет. Нами сделана попытка по имеющимся достоверным данным составить и проанализировать информационную модель плодородия обыкновенных черноземов Северного Кавказа, которая позволила определиться со способами регулирования его факторов. На основе этого составлена переходная к математической экспертно-описательная модель (схема) управления плодородием почв.
Схема управления плодородием почв представлена в виде секторной диаграммы, в центре которой помещены основные факторы плодородия, а по периферии отражены основные способы их регулирования (рис. 7). В идеале размер блока должен отражать степень влияния конкретного фактора на плодородие в целом, но это реально можно сделать при наличии корреляционных зависимостей между факторами, которые выявляются при комплексных исследованиях по единой методике.
Наличие таких исследований позволит составить математическую модель первоначально на основе эмпирических зависимостей, которую можно выразить схемой корреляционных связей (рис. 8).
Проведенные теоретические исследования позволили установить направление дальнейших экспериментальных научно-исследовательских работ, конечным результатом которых дохжны быть технологии сохранения и улучшения плодородия черноземов. Разрабатываемые технологии базируются на следующих принципах:
- за период ротации насыщенного севооборота количество гумуса должно увеличиваться ежегодно в среднем на 0,01% или оставаться на уровне оптимума - равновесного, стационарного состояния;
- культуры севооборота подбираются с учетом водного баланса территории при 25, 50, 75%-ной обеспеченности осадка-
Навоз, сидераты, биопрепараты, ' зоз, \солома, пожнив' зиопрепараты1ные остатки, мин. \ обработки, удобрения, бобо-\ севооборот вне
Не
правляется
. дн. ^ ^добре-4 1ИЯ, соло-> ла, пожнивные4 5статки, навоз, /отходы органк-Гческого проис-, хождения
Струк-:>рн, гидро-3 гели, обрабоч 'ки, севооборотД !, чч V / ь. » /—-^мульчирование, '^Тл^^тУ/У севооборот»
[Мин. у^З^т ~ - ИД
солома, пол- 1 -ла*^.—- ''"
,нивные остатки--навоз, отхода \- - -^органического Ь-^'. -: •
происхождения л
ХидаелиорацЕЯ
Навоз, Зиопрепараи та. удобре-влага, 'обработки
..-а-.-'
трукторн, обработки, 'многолетние травы, навоз
г^'-'Ч.-]- Г*?/Навоз, - ~ ' ./стру кторы,
«О ^»обработки, мн ого^-летние травы,
Навоз, ™обРе~.
обработки, чнкя отрукторы, многолетние травы, мин. удобрения
Рис. 7. Схема управления плодородием обыкновенных черноземов Северного Кавказа.
/
Рие. ß _корреляционных связей факторов плодородия.
МИ.
Применение разрабатываемых технологий позволит одновременно улучшить экологическую обстановку.
По мнению В. Г. Минеева (1990), научно-исследовательским учреждениям почвенно-агрохимического профиля предстоит расширить масштабы исследований по разработке моделей оптимального плодородия почвы и оптимизации применения удобрений. Это позволит перейти к широкому использованию в агрономии количественных моделей плодородия почв и продуктивности растений, резкому повышению эффективности, снижению потерь, исключению непроизводительного расходования минеральных удобрений.
В Северо-Кавказском научно-исследовательском и проект-но-технологическом институте агрохимии . и почвоведения ведутся работы в этом направлении, в частности, в длительном многофакторном стационарном опыте изучаются различные системы удобрения на естественном и повышенном фонах плодородия. Повышенный фон плодородия был создан в начале ротации внесением ЗООт/га навоза и 250кг/га фосфора. В представленной схеме (рис. 9) предпринята попытка выявить основные параметры агрохимических показателей плодородия чернозема обыкновенного и биометрических показателей озимой пшеницы при минеральной и органо-минеральной системах удобрения. Из агрохимических свойств почвы, которые отражают состояние плодородия почв и с которыми связан урожай (13), практический интерес представляют следующие: содержание гумуса в 0... 30см слое почвы, 7с (5); запасы основных питательных Ееществ в 0... 60см слое почвы при возобновлении весенней вегетации: минерального азота, кг/га(4), подвижного фосфора, кг/га(3), обменного калия, кг/га(2); запас продуктивной влаги в 0.. 100см слое почвы, мм(1); обшдя биогенность почвы в 0... 30см слое почвы, млн/ г( 16);. сумма поглощенных оснований мг. экв/ЮОг почвы(15) и кислотность, рНкс1(14).
Из биометрических показателей на схеме представлены: масса зерна в колосе, г(6); густота продуктивного стеблестоя, шъ/кв. м(7); масса 1000 зерен, г(8); максимальная площадь листьев,тыс. ;/таЕ9); количество зерен в колосе, шт. (10); количество колосков в колосе, шт. (11); весенняя густота стояния, штуке. м(12).
— о» — —ги —
- о — о — о —О —
естественный <*он (без удобрений
естественный Фон
повышенны? *он (без удобрений
повышенный Фон (^220Р160К30^
Рис.9,
Влияние различных систем удобрения на плодородие почвы и продуктивность озимо?
"пшеницы.
При благоприятных погодных условиях за счет естественного плодородия черноземов на Кубани можно получить 3,0... 3,5т/га озимой пшеницы, но это неминуемо приведет к отрицательному балансу питательных веществ, разрушению органического вещества, т.е. снижению плодородия почв.
Органо-минеральная система удобрений позволяет не только получать урожайность озимой пшеницы на уровне 6,0... 6,5т/га, но и значительно улучшить обеспеченность почвы основными питательными элементами, обеспечить бездефицитный баланс гумуса, повысить биогенность почвы.
На выщелоченных черноземах Кубани выявлена количественная зависимость урожая озимой пшеницы от запасов в почве продуктивной влаги (V) и минерального азота (№тп).
Информационной базой моделирования' служили данные полевого опыта по запасам продуктивной влаги и минерального азота в ДЕа периода вегетации (декабрь,март), сгруппированные по слоям почвы 0... 20, О... 40 и О.. 60см.
Для увеличения информативности модели урожайности озимой пшеницы, математической обработке подвергли одновременно данные по трем годам, а для их сопоставления вводился дополнительный фактор, в виде индекса (Ш=1, 2 и 3). Этот индекс учитывает различия по годам метеорологических условий, сроков сена, фитосанитарного состояния посевов и т. д. Зависимость урожайности озимой пшеницы (У) от факторов (М, V, 10) определяли в виде полинома второго порядка.
Б результате многофакторного анализа были получены зависимости урожайности озимой пшеницы (У) от рассматриваемы:': факторов е различные периоды вегетации.
Декабрь - (перед уходом озимой пшеницы в зиму). Достоверная зависимость урожайности от всех факторов была установлена в слое 0... 20см: модель 1. У=37,77 - 0,30V - 0,0005М2 + 2,29102 + + 0,0077 ОТ; Е = 0,79.
Полученные зависимости (модель 1) урожайности озимой пшеницы от запасов минерального азота в пахотном слое почвы при различных уровнях увлажнения приведены на рис. 10, 11, 12. Точка А ка пересечении кривых VI, У72, ИЗ, У4 свидетельствует о том, что урожайность озимой пшеницы в 3,9... 5,7т/га мсжет быть получена при данной влажности только при запасах ми-
Рмс.|0. Зависимость урожайности (У) оэимои пшеницы от •запасов минерального азота (N1 в 0...20см слое почвы при различных уровнях увлажнения (И) в 193£>г.
Рис. 12. Зависимость урожайности (У) озимой пшеницы от запасов минеального азота (Ы) е И...20см слое почвы при различных уровнях увлажнения <Ш в 1933г.
- 73 -
нерапьного азота не ниже 40кг/га.
Если содержание минерального азота меньше оптимального, то увеличение влажности . почвы приводит к снижению урожайности, а если оно больше оптимального - то к повышению урожайности. Шесте с тем, при низком уровне влажности (11 мм) запасы минерального азота выше 70кг/га приведут к снижению урожайности, непроизводительному использованию азота и, как следствие, к загрязнению окружающей среды. В табл. 32 приведены данные по урожайности озимой пшеницы при различных сочетаниях запасов азота и влаги в пахотном слое почвы в наиболее благоприятном 1988г.
Таблица 32
Зависимость урожайности озимой пшеницы от запасов минерального азота и продуктивной влаги в пахотном слое почвы, т/га
Минеральный азот, кг,-' га
Продуктивная влага, мм 11 : 22 ! 33 ! 44
10 5,58 5, 33 5,08 4, 83
40 5,76 5. 76 5,77 5, 77
70 5, 83 Б; 10 6,36 6, 62
100 с' цо и, ил. 6, 33 6,85 7, 37
130 5,70 р>. 48 7.25 8. 02
160 5,49 6, 52 7,55 8, 58
190 5,18 6, 47 7,75 9. 04
НСР 0,12
Из приведенные данных видно, что в условиях этого года при содержании е пахотном слое почвы 190кг/га азота и 40мм продуктивной влаги можно было достичь урожайности озимой пшеницы в 9,От/га.
Март (возобновление вегетации). Зависимости урожайности озимой пшеницы ст запасов продуктиеной влаги и минерального азота были установлены для 0... 40 и 0.. .60 см слоев почвы: для слоя О. .. 40см -модель 2. У = 39,54 - 0,29У + 5,32910 - 0.0063М2 + + 0,0124т, Е= 0,70; для слоя О. .. 60см -модель 3. У = 29,93 - 0,2224 + 17,70610 - О,004М2 - 3,387102 + 0,0069М; Я = 0,73.
Зависимости урожая от запасов влаги и азота для слоев
почвы 0... 40 и О..60см носят идентичный характер и характеризуются достаточно высокой корреляцией урожаев с исследуемыми факторами (13=0,70 и Я=0,73), причем в слое 0. ..60см эта связь была несколько большей. Учитывая полученные нами данные по динамике минерального азота в этот период, мы считаем, что прогнозирование урожайности озимой пшеницы по весенним запасам азота и влаги в слое почвы 0... 40см может привести к ошибочным результатам, т.к. не охватывается наиболее обеспеченный азотом слой почвы 40... 60см. Обычно последующее повышение температуры приводит к иссушению верхних горизонтов и подтягиванию влаги, следовательно, и минерального азота к поверхности. Поэтому для прогнозирования урожайности зерновых культур в условиях Кубани более надежно определять содержание минерального азота и влаги в слое почвы 0... 60см.
На рис. 13 дано графическое изображение зависимости урожайности от запасов азота при различных условиях увлажнения на примере 1987г. , которое показывает, что при минимальных запасах влаги в этот период (У=40мм) увеличение содержания азота свыше 30. . . 35кг/га приводит к резкому падению урожайности озимой пшеницы - с 4,8 до 3,4т'га. С увеличением запасов влаги в почве оптимум азота принимает все более высокие значения ( до 90кг/га). Закономерности влияния азота на урожайность при разных запасах влаги показаны на рис. 13, из которого видно, что урожайность озимой пшеницы 4,0... 4,8т/га может быть полученав диапазоне увлажнения 40... 110мм только при запасах азота не ниже ЗОкг/га. При запасах азота ниже ЗОкг/га увеличение запасов влаги в почве приводит к снижению урожая при одном и том же содержании азота в почве. Если же азота в почве больше ЗОкг/га, урожайность озимой пшеницы тем выше, чем больше запасы минерального азота и влаги.
На обыкновенных черноземах Кубани смоделирована зависимость урожая озимой пшеницы от различных показателей эффективного плодородия почвы. Математической обработке подвергали одновременно данные полевых опытов по нескольким годам, а для их сопоставимости вводился дополнительный фактор-ГТК (гидротермический коэффициент), который учитывал различия метеорологических условий по годам.
В результате многофакторного регрессионного анализа получены зависимости урожайности озимой пшеницы от рассматривав-
9,тЛ*
6р 50 40 50 20
10
i
W 110мм
i
20
30
40
50
60
70
во
00
Рис. 13.
эапасое минильиаго азота при различны?: уровнях увлажнения
ш
озимом пшеницы от И...60см слое почеы (W) е 1987г.
мых факторов.
Декабрь (перед уходом озимой пшеницы в зиму). Достоверная зависимость урожайности от всех факторов была установлена в слое почвы 0... 30см.
Модель 1. У = 19,67 + 0,217У - 0,172М + 0.575Р + + О,050К + 0,058ГТК; И = 0,79.
Учитывая, что наиболее значимыми были только первые три члена уравнения, т. е. факторы V, И, Р, мы решили пренебречь остальными и установить зависимость в виде полинома второго порядка-
Модель 2. У = -5,80 + 0,17У + 0,009^2 + О,0012И2+ 3,45Р - 0,0314Р2 - 0,0207№ - 0,004МР: Е = 0,84.
Учитывая, что наиболее сильное взаимодействие отмечается в этот период между содержанием подвижного фосфора и запасом продуктивной влаги, отдельно было рассчитано уравнение зависимости урожайности от этих факторов и их взаимодействия:
Модель 3. У = -11,084 - 0,627У + О,022У2 + 3,705Р -
- О,037Р2 - 0,026ИР; 15 = О, 74.
Из кривых рис. 14 видно, что содержание подвижного фосфора- 3. .. 4,Омг/кг почвы в декабре в пахотном слое почвы - это тот оптимум, который определяет урожайность озимой пшеницы на уровне 4,5... 5,От/га при накоплении влаги от 20 до 50мм.
Март (возобновление вегетации). Зависимость урожайности озимой пшеницы от изучаемых факторов была наиболее существенной, если учитывались: запас продуктивной влаги в слое почвы 0. .. 100см, запас минерального азота в слое почвы 0.. . 60см, содержание подвижного фосфора в слое почвы О.. . 30см.
- 0,17311 + - 0,0004\М -
Рис.14. Зависимость урожайности <У) оаимои пшеницы от подвижного фосфора е И...ЗИсн слое почеы при различных уровнях увлажнения (И).
- 78 -
Мэдель 4. У = 8,352 + ф4У - 0,0000442 - 0,55бЫ -- 0,0075М2+ О,141Р - 0,0027Р2 + + 0,0009га - 0,0014№ + О,0094МР;
I? = 0,77.
Принимая во внимание, что в производственных условиях рано весной часто используются азотные подкормки, наибольший интерес в атот период вызывает зависимость урожайности от запасов в почве минерального азота и продуктивной влаги (рис. 15):
модель 5. У = 23,44 + О,0721V - 0,000052«2 + + 0,2643И - 0,00095М2 + 0,00061Ш;
I? = 0,65.
Графическое изображение полученных зависимостей показывает, что увеличение запасов минерального азота в почве до 90. .. 100кг/га в этот период при различных запасах продуктивной влаги приводит к увеличению урожайности. Однако дальнейшее повышение содержания запасов азота эффективно только при запасе продуктивной влаги в метровом слое больше 150мм. Увеличение запаса азота более 150кг/га не приводит к росту урожайности при любом запасе влаги и, следовательно, обусловливает непроизводительные затраты азотных удобрений и загрязнение окружающей среды.
Зная эти зависимости, можно направленно (поливами) достигать оптимальной влажности почвы и получать экологически чистую и экономически выгодную продукцию.
7,0 -
№
50 ^
АО 1,0
50МП
ГО А? 8Ь «!> ¿5 N МИН, КГ/ГА
Рис.1£". Зависимость урожайности (У) оаимой пшеницы от запасов минерального аьота в о"-60 см слое поч&Ь! при различных' уровнях увлажнение (у/).
3
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
1. При существующем балансе биофильных элементов в земледелии отмечается все возраставшая деградация мощных и сверхмощных западно-предкавказских черноземов, ухудшение их агрохимических и агрофизических свойств, а также снижение биологической активности. В ближайшие 20... 25 лет содержание гумуса в черноземах составит менее трех процентов при естественном, характерном для данных почв его содержании - в обыкновенных черноэемах-4,1... 4,3%, в типичных - 4,4. ..4,6% и в выщелоченных - 4,3... 4,5%.
Поскольку состояние земледелия . в исследованном регионе близко к экологической катастрофе, наиболее актуальными вопросами для предотвращения необратимых негативных изменений педосферы являлись:
а) разработка прогноза изменения плодородия почв в естественных и антропогенных условиях;
б) установление оптимальных агрохимических показателей черноземов Западного Предкавказья;
в) изучение приемов и методов сохранения и повышения содержания почвенного гумуса;
г) разработка экономически обоснованных и экологически целесообразных норм удобрений в севооборотах;
д) разработка приемов и способов защиты почв от ветровой и водной эрозии.
2. Многолетними стационарными опытами продемонстрировано, что восполнение дефицита гумуса в черноземах - это длительный процесс систематического внесения органических веществ - навоза и побочной продукции растениеводства в системе удобрения севооборота. "Залповые" высокие дозы навоза - в сотни т/га, как правило, не достигают цели, т.к. при этом происходит интенсивная минерализация органической массы при незначительном - до 0,1% увеличении содержания гумуса. Е связи с этим, важнейшей задачей сохранения и повышения содержания гумуса в почве является систематическое использование в качестве органического удобрения всех растительных остатков, внедрение и расширение посевов сидератов.
3. На основании анализа информационной модели плодородия создана переходная к математической экспертно-описательная модель (схема) управления плодородием почвы, установлена количественная зависимость урожайности озимой пшеницы от различных показателей эффективного плодородия и систем применения удобрений.
Из агрохимических свойств почвы, характеризующих состояние ее плодородия и определяющих величину урожая озимой пшеницы, первостепенную важность имеют следующие: содержание гумуса в слое почвы О... 30см; запасы основных питательных ■ веществ в слое почвы 0... 60см; запас продуктивной влаги в слое почвы 0.. 100см; обшдя биогенность почвы в слое почвы 0... 30см; сумма поглощенных оснований и показатель кислотности.
Из биометрических показателей должны учитываться: масса зерна в колосе; густота продуктивного стеблестоя; масса 1000 зерен; максимальная площадь листьев; количество зерен в колосе; количество колосков в колосе-, весенняя густота стояния растений.
Органо-минеральная система удобрений позволяет не только получать урожайность озимой пшеницы на уровне 6,0... б,5т/га, но и значительно улучшить обеспеченность почвы основными питательными элементами, обеспечить бездефицитный баланс гумуса, повысить биогенность почвы.
4. ~ Установлена количественная зависимость урожайности озимой пшеницы от запасов продуктивной влаги и содержания минерального азота в почве в различные периоды вегетации, что позволяет прогнозировать уровень урожайности и, в известной мере, направленно повышать его.
На выщелоченном чернозем? урожайность озимой пшеницы определяется содержанием в почве перед уходом в зимовку продуктивной влаги л минерального азота (г=0,7'Э) , а на обыкновенном - содержанием влаги, минерального азота и подвижного фосфора (г=0,84).
Установлено, что норма азотной подкормки после возобновления вегетации посевов определяется весенним содержанием влаги в почве (г=0,73 и 0,77); при ее запасах в метровом слое менее 150мм подкормка не целесообразна.
5. Показано, что в Западном Предкавказье большой ущерб
плодородию почвы и урожайности культур ежегодно наносят поч-вораэрушительные процессы, проявляющиеся на площади 1,9млн. га Этому способствовало уничтожение естественных ландшафтов пойменных лесов, распашка степей, деформация балочных систем. В связи с этим разработаны и частично внедрены новые противоэрозионныё агрокомплексы и почвозащитные технологии возделывания культур, защищающие почву от дефляции и эрозии.
Составлена карта агроландшафгного районирования Краснодарского края (и 1:500000), являющаяся практической основой для разработки генеральной схемы противоэрозионных мероприятий.
5. Разработаны и 'обоснованы этапы перехода к контурному земледелию. На первом этапе предусмотрены меры по управлению водньо.; режимом территории, ликвидации замкнутых понижений, расчистке тальвегов балок, залужение днищ переувлажненных балок и некоторое уменьшение плошади пашни. Вводятся сбалансированные севообороты с полосным размещением культур, обеспечивающие простое воспроизводство гумуса за счет корневых, пожнивных остатков и сидеральных культур.
На втором этапе предусмотрено контурное размещение полей и лесополос, а также превращение территории поселков отделений в селитебные ландшафты.
7. Е условиях Западного Предкавказья при высокой антропогенной нагрузке на почву и интенсивном земледелии особую актуальность приобретает загрязнение почвы тяжелыми металлами и остатками пестицидов. Высокая степень химической загрязненности почв является одной из причин высокого уровня онкологических заболеваний у сельского населения. Предлагается резкое сокращение применения пестицидов при одновременном совершенствовании систем чередования культур и обработки почвы е севооборотах. На участках с высоким уровнем загрязненности почв тяжелыми металлами и остатками пестицидов следует вводить специализированные севообороты с посевом непродовольственных технических культур и семенные посевы зерновых.
8. Установлено, что с целью рационального использования фосфорных удобрений для преобладающего в регионе обыкновенного чернозема оптимальный уровень содержания подвижных
фосфатов в пахотном слое должен составлять 2,3мг/100г почвы подвижной Р205. Такой фосфатный уровень может быть создан путем однократного внесения фосфорного удобрения в дозе 60... 80кг/га Р205. На этом уровне целесообразно поддерживать содержание в почве подвижного фосфора путем внесения удобрения в дозах, компенсирующих вынос фосфора растениями.
9. Установлено, что решение важнейшей задачи системы удобрения - достижение и сохранение оптимального содержания гумуса в черноземах Западного Предкавказья - не может быть реализовано за счет резкого обогащения почвы органическим веществом. В этом случае почва как бы стремится возвратиться к исходному уровню содержания гумуса, характерному для естественных параметров. Эти параметры, составляющие для черноземов обыкновенных слабогумусных мощных и сверхмощных 4,1... 4,3?.. черноземов типичных малогумусных сверхмощных-4,4...4,5% и черноземов вышэлоченных малогумусных сверхмощных- 4.3...4,5%, необходимо учитывать при расчетах баланса гумуса в севооборотах.
10. Систематическое применение минеральных удобрений при отсутствии органических, даже в повышенных дозах, неспособно не только повысить, но даже стабилизировать уровень содержания гумуса в почве.
11. Енедрение системы удобрения севооборота, учитывающей как прямое действие, так и последействие удобрений, обеспечивает создание высокого уровня плодородия почвы и получение стабильны:-: урожаев всех культур севооборота. Зависимость между количеством вносимых в севообороте удобрений и урожайностью с. --:•:. культур- на черноземах выражается следующими коэффициентами корреляции: для озимой пшеницы - 0,84. ..0,94, кукурузы - 0,98. ..0,99, сахарной свеклы - 0,90. ..0,91 и подсолнечника - 0,66... 0,97.
12. Существенному ущербу урожайности культур и снижению эффективности удобрений способствует уплотнение почвы вследствие использования тяжелой техники. Уплотняющее воздействие на почву при однократном проходе тракторов К-700 и Т-150К достигает глубины 45см, вследствие чего плотность почвы выходит за пределы объемной массы 1,35г/куб. см, являющейся критической для нормального развития корневой системы большинства культурных растений.
- 84 -
Рекомендуется минимизация обработок с применением комбинированных и широкозахватных агрегатов; использование орудий с активными рабочими органами; выполнение работ при спелом состоянии почвы; уменьшение удельного давления машин на почву.
13. В связи с потерей кальция и подкислением почв, в-целях улучшения физических и агрохимических свойств, стабилизации физической уравновешенности почвенного раствора,необходимо полностью использовать на удобрение растительные остатки и рационально применять навоз, как источник кальция.
14. Для решения социально-экологических проблем следует разработать и осуществить проект перевода сельскохозяйственного производства на ландшафтную основу, в котором будут предусмотрены приемы .воссоздания деградированной природной среды, создание такого экологически оптимального агроланд-шафга, который мог бы себя расширенно воспроизводить. Однако внедрение таких проектов сдерживается финансовыми проблемами.
15. Е последние годы в длительных стационарных опытах стало больше внимания уделяться агроэкологическим проблемам. однако детальный анализ их результатов показывает, что они не отвечают агроэкологическим требованиям и не могут дать информацию для точного прогноза. Необходима закладка длительных экологических опытов, на принципиально новой методологической основе.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. В целях сохранения интегрального показателя плодородия почвы Западного Предкавказья - содержания гумуса, необходимо:
- систематически использовать в качестве органического удобрения все растительные остатки, навоз от всех видов животных, внедрять и расширять посевы сидератов в севооборотах;
- для поддержания бездефицитного баланса гумуса норма органических удобрений в пересчете на подстилочный навоз составляет на обыкновенных черноземах 7,7, на типичных черноземах - 7,5 и на выщелоченных черноземах - 8,8т/га.
2. В целях защиты почв от эрозии и дефляции необходимо внедрять почвозащитные комплексы, включающие системы обработки почвы, применения удобрений, полезащитных лесных насаждений, гидротехнических сооружений, сбалансированные севообороты на агроландшафтной основе при общей распахан-ности территории до 70%.
3. Е целях рационального использования удобрений следует прогнозировать целесообразность проведения подкормок и оптимальные дозы удобрения озимой пшеницы. исходя из содержания минерального азота и запаса продуктивной влаги в почве в различные периоды вегетации.
4. При разработке системы удобрений необходимо создавать и поддерживать оптимальный уровень содержания подвижных фосфатов, составляющий на обыкновенном черноземе 2,3мг Р205 на 100г почвы.
• 5. На участках, загрязненных тяжелыми металлами и остатками пестицидов, целесообразно вводить специализированные севообороты, состояние из посевов непродовольственных технических культур и семенных участков зерновых колосовых культур.
6. В целях охраны окружающей природной среды целесообразно внедрить проекты перевода сельскохозяйственного производства на агроландшафтную основу, где на первом этапе предусмотреть рациональное соотношение угодий (леса, водоемы,' луга, пашня). Основное внимание при их осуществлении должно быть направлено на управление водным режимом территории, ликвидацию замкнутых понижений, расчистку тальвегов балок,
создание рекреационных, водоохранных и ремизных насаждений, залужение днищ переувлажненных балок и превращение их в сенокосы. Ш втором этапе - контурное размещение полей и лесополос, реконструкция поселков отделений, превращение их в научно обоснованные"селитебные ландшафты с повышенной экологической комфортностью и эстетичностью природной среды.
7. В связи с резким сокращением объемов удобрений необходимо пересмотреть структуру посевных плопэдей, ввести сбалансированные севообороты, насыщай :ые многолетними бобовыми травами, зернобобовыми культурами, полностью использовать все растительные остатки и широко внедрить сидераты. За счет этого поддерживать бездефицитный баланс гумуса и питательных веществ, а навоз использовать для расширенного воспроизводства плодородия почв.
ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Коробской Е Ф. Эффективность удобрений под озимую пшеницу // КНИИСХ / Тр. молодых ученых. Краснодар, 1972. -С. 14-19.
2. Коробской Н. Ф. Пути повышения экономической эффективности производства зерна в зерносовхозе "Армавирский" // Тезисы докл. на Всесоюзном науч. -производств, совещ. на тему "Пути увеличения производства зерна и повышения его экономической эффективности". 20-22 марта 1974г. в г. Ростове-на-Дону. Москва, 1974. - С. 91-94.
3. Коробркой Е Ф. Эффективность минеральных удобрений // Земледелие - 1982. - N 4. - 45 с.
5. Коробской Е Ф. Состояние и проблемы агрохимии в Северо-Кавказском регионе // Тезисы докл. заседания секции аг-рохимиии Россельхозакадемии 22-25 октября 1991г. Краснодар, 1991. - С. 6-8.
5. Коробской Н Ф. Агрохимическая наука на Северном Кавказе // Вестн. Росс. акад. с. -х. наук. - 1992. - N 2. -С. 42-45.
6. Коробской Е Ф. Проблемы черноземов Северного Кавказа и задачи по их сохранению и повышению плодородия // Матер, науч.-практ. конф. 16-18 ноября 1993г. "Проблемы черноземов Северного Кавказа". Краснодар, 1993. - С. 3-19.
7. Коробской Е Ф. Агроэкологические проблемы повышения плодородия черноземов Западного Предкавказья. Пущто, 1995.
- 211 с.
8. Коробской Е Ф. Защита почв от эрозии на Северном Кавказе // Вестн. Росс. акад. с. -х. наук. 1995. - N 1. - С. 19-22.
9. Коробской Е Ф. Состояние и перспективы научных исследований по защите почв в ландшафтном земледелии Северного Кавказа // Матер, заседания Координационного Совета отделения земледелия РАСХН по агроландшафтам, проблемам эрозии и дефляции почв 27-28 октября 1994г. Краснодар, ЦНТИ, 1995.
- 5 с.
10. Коробской Е Ф. , Рыбалкин П. Е Эрозия почв и эффективность удобрений // Сельские зори. - 1973. - N 2. - С. 19-20.
11. Коробской Е Ф. , Громов Ю. С. Влияние агротехнических приемов на биологическую активность почвы // Тезисы докл. заседания секции агрохимиии Россельхозакадемии 22-25 октября 1991г. "Проблемы агрохимии в Северо-Кавказском регионе". Краснодар, 1991. - С. 18-19.
12. Коробской Е Ф., Кныр Л Л. , Еунякин С. И. Фитотоксич-ность персистентных гербицидов и применение их на обыкновенных черноземах Краснодарского края // Тезисы докл. заседания секции агрохимиии Россельхозакадемии 22-25 октября 1991г. "Проблемы агрохимии в Северо-Кавказском регионе". Краснодар, 1991. - С. 15-16.
13. Коробской Е Ф. , Малюга Е Г., Кныр Л. Л Эффективность применения средств химизации и проблемы агроэкологии, // Тезисы докл. заседания секции агрохимиии Россельхозакадемии 22-25 октября 1991г. "Проблемы агрохимии в Северо-Кавказском регионе". Краснодар, 1991. - С. 17.
14. Коробской Е Ф. , Леплявчеко Л. Е , Ачканов А. Я. Судьба черноземов Кубани // Матер, науч. сессии Росс. акад. с.-х. наук, ст. Таловая Воронежской области 23-26 июня 1952г. "Научное наследие В. В. Докучаева и современное земледелие". Москва, 1992. - С. 243-257.
15. Коробской Е Ф. , Енкина О. В. , Громов ¡0. С. Оценка микробиоценоза обыкновенного чернозема Кубани при различных антропогенных воздействиях // Матер, науч. -практ. конф. 16-18 ноября 1993г. "Проблемы черноземов Северного Кавказа". Краснодар, 1993. - С. 81-83.
16. Коробской Е Ф. , Кныр Л. Л., Лесовая Г. М. Накопление и распределение тяжелых металлов в обыкновенном черноземе // Матер. Всероссийского симпозиума "Мониторинг загрязнения почв ксенобиотиками и адсорбционные методы детоксикации". Краснодар, 1993. - С. 61-62.
17. Коробской Е Ф. , Громов Ю. С. , Енкина О. В. Мониторинг биологической активности обыкновенного чернозема Краснодарского края // Матер, заседания Координационного совета отделения земледелия Росс. акад. с. -х. наук по агроландшаф-
там, проблемам эрозии и дефляции почв 27-28 октября 1994г. "Почвозащитный комплекс в ландшафтных системах земледелия Северного Кавказа". Краснодар, 1995 - С. 55-56.
18. Коробской Н. Ф., Морозова И. Б., Левина Т. С. Почвенный мониторинг в системе земледелия с разным насыщением средствами химизации // Матер, заседания Координационного совета отделения земледелия Росс. акад. с.-х. наук по агро-ландшафтам, проблемам эрозии и дефляции почв 27-28 октября 1994г. "Почвозащитный комплекс в ландшафтных системах земледелия Северного Кавказа". Краснодар, 1995. - С. 57-59.
19. Коробской Е Ф. , Рыбаченко В. Г. Суслов 0. Е Роль и место альтернативного земледелия в почвозащитном комплексе Северо-Кавказского региона // Матер, заседания Координационного совета отделения земледелия Росс. акад. с. -х. наук по агроландшафтам. проблемам эрозии и дефляции почв 27-28 октября 1994г. "Почвозащитный комплекс в ландшафтных системах земледелия Северного Кавказа". Краснодар, 1995. - С. 90-91.
20. Коробской Е Ф. и др. Особенности накопления и пути снижения содержания нитратов в овощной продукции: Временные рекомендации. Краснодар, 1989. - 24 с.
21. Коробской Е Ф. , Малюга Е Г. , Морозова И. Б. , Левина Т. С. Организация полигонного мониторинга в условиях Северного Кавказа. // Матер, заседания Координационного совета отделения земледелия Росс. акад. с.-х. наук по агроландшафтам, проблемам эрозии и дефляции почв 27-28 октября 1994г. "Почвозащитный комплекс в ландшафтных системах земледелия Северного Кавказа". Краснодар, 1995 - С. 84-86.
22. Коробской Е Ф. , Ширинян М. X. , Кныр Л. Л. , Лесовая Т. М. Пути снижения нитратов в овощной продукции. Информационный листок, N 42, 1990. - 10 с.
23. Кныр Л. Л. , Коробской Е Ф. и др. Фуролан - новый эффективный иммунизатор и регулятор роста растений // Матер. Всероссийского науч. - производств, совет, в г. Краснодаре 24-26 августа 1994г. "Экологически безопасные и беспестицид-ные технологии получения растениеводческой продукции". Пущине, 1994. - С. 231-232.
24. Кныр Л. Л , Коробской Е Ф. , Громов Ю. С. , Бунякин С. И. 'Особенности влияния почвенных гербицидов на биологическую
активность, плодородие и продуктивность обыкновенных черноземов Краснодарского края // Матер, науч. -практ. конф. 16-18 ноября 1993г. "Проблемы черноземов Северного Кавказа". Краснодар, 1993. - С. 78-80.
25. Кирикой Я. Т. , Мерзлая Г. Е., Коробской Н. Ф. и др. Нормативные показатели содержания азота, фосфора и калия в органических удобрениях и использование их сельскохозяйственными культурами на 1991-1995гг. М. , 1991. - 86 с.
26. Ляхов А. И., Цыгуткин С. М., Коробской Н. Ф. Влияние минеральных удобрений на урожай озимой пшеницы на эродированных карбонатных черноземах // Науч. тр. ВАСХНИЛ / Москва. "Колос", 1974. - С. 5-32.
27. Мартынов Б. П., Коробской К Ф. и др. Возделывание рапса и сурепицы по интенсивной технологии. М., "Россельхо-зиздат", 1986. - 118 с.
28. Мартынов Б. П., Коробской Н. Ф. и др. Возделывание зерновых культур и рапса по интенсивным технологиям. Е, "Россельхозиздат", 1987. - 223 с.
29. Мартынов Б. IL , Коробской Н. Ф. и др. Возделывание зерновых культур и рапса по интенсивным технологиям. IL , 1988. - 254 с.
30. Милащенко Н. 3. , Мерзлая Г. Е. , Коробской R Ф. и др. Научные основы и рекомендации по эффективному применению органических удобрений. М. , Колос, 1991. - 215 с.
31. Соколов М. С. , Коробской Н. Ф. Некоторые принципы и условия получения сельскохозяйственного сырья для производства экологически безопасной продукции // Матер. Всероссийского науч. -производств, совет, в г. Краснодаре 24-26 августа 1994г. "Экологически безопасное и беспестицидные технологии получения растениеводческой продукции". Пущино, 1994. - С. 13-16.
32. Соколов М. С. , Петрова К К , Ермоленко В. П. , Коробской Н.Ф. Залог успеха - в улучшении фитосанитарной обстановки // Защита растений. 1994. - N 9. - С. 9-11.
33. Столяров И. С. , Коробской Н. Ф. и группа авторов. Программа повышения плодородия почв и эффективности удобрений в колхозах и совхозах Краснодарского края на 1990-1995гг. Краснодар, 1990. - 179 с.
34. Цыгуткин С. М. Коробской Е Ф. Влияние минеральных удобрений на урожай озимой пшеницы на слабоэродированных карбонатных черноземах Краснодарского края // Агрохимия, 1981. - N 11. - С. 57-63.
35. Цыгуткин С. М., Коробской- Е Ф. Последействие фосфорного удобрения на слабоэродированных карбонатных черноземах // ЕИУА. / Тр. , вып. 9, 1980. - С. 107-110.
36. Ландшафтное земледелие (вопросы теории, методики исследований, проектирования и агрозкологичаского мониторинга ландшафтных систем земледелия). Шд общ, ред. Г. А. Романенко и А. Е Каштанова. Москва, 1994. - 91 с.
37. Робский Е Г. , Коробской Е Ф. и др. Системы земледелия на орошаемых землях Краснодарского края: Рекомендации. Краснодар, 1992. - 245 с.
38. Долгилевич М. И. , Астахов Е. К , Шевченко Б. Ф. Коробской Е Ф. Хорошая защита от пыльных бурь // Докл. ЕАСХНИЛ. 1972. - N 12. - С. 3.
-
Коровской, Николай Филиппович
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Москва, 1995
-
ВАК 06.01.04
- Агроэкологическая оценка состояния плодородия почв низменно-западинного агроландшафта в агроценозе Западного Предкавказья
- Агроэкологическое состояние плодородия чернозема выщелоченного Западного Предкавказья при возделывании сельскохозяйственных культур
- Современные почвенно-экологические процессы в черноземах Предкавказья
- Изменение гумусового состояния черноземов выщелоченных Западного Предкавказья при различных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур
- Плодородие почв низменно-западинного агроландшафта Азово-Кубанской низменности при возделывании сельскохозяйственных культур
