Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ДЕЙСТВИЕ ПРИЕМОВ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ НА ЕЕ АГРОНОМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И УРОЖАЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ДЕЙСТВИЕ ПРИЕМОВ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ НА ЕЕ АГРОНОМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И УРОЖАЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

ДЕЙСТВИЕ ПРИЕМОВ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ НА ЕЕ АГРОНОМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И УРОЖАЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

На правах рукописи

Анатолий Иванович БОБРОВСКИЕ!

(06.01.01 — общее земледелие)

I

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1ЯГ7

Г ■'■ I ■ у

/

'-1 / ' / ¿1

<

¿■л-/: Уи

Диссертационная работа выполнена на кафедре земледелия и методики опытного дела Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук профессор П. М. Балев.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук профессор П. У. Бахтин, кандидат сельскохозяйственных неук К. И. Курочкнн.

Ведущее учреждение — Институт картофельного хозяй-етва. у

Защита диссертации состоится « 1977 г,

в «АК^? час. на заседании Специализированного совета Д-120.35,04 шрн Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. Адрес: 125008, Москва А-8. Тимирязевская ул., 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно о: Автореферат разослан «

Ученый секретар! С п еци ал и зи рова н мого

КРАСТИНА

доктор биол. наук

: , ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ . - I

: . : Л-.Лктуальность проблемы. Земледелие нечерноземной зоны .

- "развивается ;в условиях 'двух противоположных особенностей:.. ¿: налйчне благоприятных-климатических условий для возделы-\;вання .большинства'сельскохозяйств'ениых культур и, в то же

/ время почвы \этой; 'зоны характеризуются невысоким естественным плодородием. .. ' . .... • Низкий уровень1-1 естественного плодородия ограничивает-, . "возможности получения- высоких и устойчивых урожае» сель-:. скохозяйотвеиных культур. Поэтому выполнение. Постановлен ' мия ПК КПСС н Совета Министров СССР «О мерах по дал ь-у нейшему развитию сельского хозяйства Нечерноземной зоны

- РСФСР», в основном зависит* от быстрейшего повышения

УРОВНЯ ¿1ЛОДО|«ОДИЯ ЭТИХ 1104». " . ■■ . ■

•• Вся история развития земледелия в Нечерноземной: зоне связана с применением различных приемов повышения плодо-;;родия'Этих аочв; Однако, как ггоказалл исследования послед-него^времени, ни'один из/¡предложенных приемов углубления' ¡Г окультуривания'пахотного слоя нельзя считать универсаль- ' ным.'так как на огромной территории нашей страны вел едет- • ■ :вие природного почвообразовательного процесса сформирова-. ■>тись ^различные »иды почв подзолистого типа, нуждающихся в улучшении. ■.'•■ "

; '-/Учитывая^ последнее,нами была предпринята попытка в ус-' • ловнях лабораторных'мелкоделяночных и -стационарных ^полевых опытов проверить-эффективность ранее выдвинутых тео-: ретических положений, атакже выявить наиболее рациональ-

- ные системы углубления и окультуривания .пахотного ■слоя . средне-суглинистой слабоокультуреиной, дер йово-подзол истой ночзы. : ■ ;' ,' ' - '' ■

■сельскохозяйственных растений на увеличение мощности пахотного СЛОЯ. ■ - ' -

2. В условиях стационарных полевых опытов изучить роль агрофизических, агрохимических-и биологических факторов в углублении и окультуривании старопахотного елабооподзолен-ного суглинка как при отдельном, так н при совокупном их действии. .

3. Проследить за изменением водно-физических н биологических свойств пахотного н подпахотного горизонтов, н выявить реакцию растений на изменение почвенных условий при углублении и окультуривании.

Научная новизна. Установлено, что вспашка плугом с вы-резншш отвалами способствует активизации микробиологических процессов в (подпахотных слоях, а сочетание ее с интенсивным применением удобрении и известью более мощному развитию корневой системы и повышению урожайности'возделываемых культур. Глубокую вспашку необходимо проводить один раз в 5—7 лет.

Одноразовые мелиоративные вспашки на глубину 43—45 см и отвальная на 33—35 см не приводят к созданию однородно-, го по физическим свойствам пахотного слоя и повышению урожайности сельскохозяйственных растений.

Апробация, работы. Результаты 'исследований докладывались на IV научной -конференции в марте 1974 года, организованной но инициативе Московского областного правления научно-технического общества сельского хозяйства и первичной организации НТО учхоза ТСХА «Михайлов-скос». . ,

Реализация работы. Полученные положительные результаты исследований проверены в производственных' условиях Брянской области и могут быть использованы при разработке агротехнических мероприятий но повышению уровня плодородия дерново-нодзолистых средиесуглинистых ночв,

, Публикация. Основные положения диссертационной .работы опубликованы в журнале «Известия ТСХА» № 4 за 1974 г. н в сборнике «Биологические основы повышения урожайности сельскохозяйственных культур», выи, 2,-1974 г.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 125 страницах машинописного текста. Состоит из введения, восьми глав, общих выводов и содержит 35 таблиц н 26 рисунков. Список попользованной отечественной и зарубежной литературы включает 237 работ, в приложении 30 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе «История и современное состояние вопроса углубления и окультуривания пахотного слоя дерново-подзолистых иочв» рассмотрены взгляды и результаты исследований отечественных н зарубежных исследователей о целесообразности проведения глубоких обработок почвы в целях ее окуль-

Луривания и,-создания^мощного' однородного"^пахотного .■слоя. -^Проведенные: многочисленные опыты по улучшению нечерноземных почв путем; различного рода вспашек в сочетании':

■ с другими мероприятиями в ряде случаев не дали ожидаемого эффекта. Анализируя литературные данные, видно,-что одной' из;нр1гчин этого,является.большое разнообразие видов нечерноземных почв' и-недостаточная разработка многих вопросов ^ускоренного их окультуривания.

' Во второй главе «Условия проведения шыта» изложена история опытного участка, характеристика почвенных условий, "схемы опытов тмстоди исследований. - . ■ -

■ л :Нсследоиа1и1я проводились на мелкоделяночном н нолевых стационарных опытах 1 и 2, заложенных в 1969 и 1970 гг. на -экспериментальной,базг ТСХА в учхозе «Михаил о вское» Подольского районаМосковской области кафедрой земледелия и "методики олытногодела.

; . Опытный участок расположен на ровном водоразделе с наличием мнкропонижений и повышений. Почва слабоподзолн-, стая^среднесуглинистая; подстилаемая покровным суглинком.', . Перед закладкой опытов'дочва опытного участка характеризовалась следующим» агрохимическими показателями: сод ер-,. • ж анис' гумуса — 1,80%, 'общего азота —0,087%, гндролитиче-екая.кислотность —3,7 мэкв, сумма поглощенных оснований— " П^мэкв на 100 г-почвы, обменная кислотность—0,40 мэкв, рН солевой вытяжки ^—4,4, подвижный алюминий,но Соколову— ^6,8.мг, Р205 по Кирсанову, — 3,9 мг. КаО по »Масловой— 8,0 мг „на. ЮО г почвы.:До закладки опыта ¡почва участка была про-, 'известкована ло 0,5 гидролитической кислотности. ■

:>.;-;' Изменение агрономических свойств лочвы при интенсивном ^ углублении и окультуривании пахотного слоя изучали в еле-' дующих вариантах обработки почвы—опыт I: '1) вспашка,на : 25 см (контроль); 2) вспашка на 35 см; 3) вспашка на 35 см плу-Угом:'с вырезным отвалом (ВО); опыт II: 1) вспашка на 25 см '^(контроль); 2) всиашка.на 45 см плутом с вырезным отвалом (ВО); 3) вспашка'па 45/см двухслойная; 4) -вспашка на 45 см 'трехслойная. Всилшкн выполнялись тлугами ПУ-45-С-36 н (,ПТН-40 в агрегате с трактором С-100. Углубление пахотного /тслояв опыте I проводились осенью 1968 г., в опыте II — осенью ','1969 г. В последующие годы изучали последействие глубоких " обработок в условиях ежегодной нормальной вспашки на 23— ~:25 -см .в системе севооборотов. На каждый вариант обработки почвы опыта Г были; наложены следующие варианты удобре-•'Инй: 1 — контроль (без удобрения); 2 — навоз'20 т/га; 3 — -МРК'но их содержанию в 20 т навоза на 1 га; 4—1/2 наво-->заЧ-1/2 ЫРК; в'опыте 1Г; I—контроль (безудобрения);2—навоз 30 т/га; 3—МРК по их содержанию в 30 т'навоза на 1 га; ' 4—1/2 навоза+1/2 ЫРК; 5—навоз ЗОт/га в 2 слоя; 15 т/га под

'зяблевую вспашку и столько же'при предпосевной обработке почвы. Все удобрения, кроме азотных, вносили ежегодно под основную вспашку, азотные в виде подкормки или лод предпосевную обработку почвы. Опыты заложены .методом рас- 1 тепленных делянок с рсидомнзнрованным размещением- вариантов на делянках первого и второго порядков. Площадь де-ляпок первого порядка но обработке почвы в опыте 1—576 м2, и опыте II — 720 м2. Полщадь деляноквторогопорядка; (удоб- . рения) -в опыте I и II—144 м2, ловторность—4-кратная.

В опыте I в 1969 г. выращивали озимую пшеницу, в 1970— картофель и ячмень, в 1971 г. — ячмень и клевер; в опыте II в 1970 г. — озимую пшеницу и ячмень, в 1971 ,г,—картофель н клевер. Агротехника возделывания этих культур была,обще-принятой для этой зоны. Убирали урожай поделяночно со всей ,*,; площади учетной делянки. Данные об урожае обрабатывали дисперсионным методом .по схеме двухфакторного опыта с рас- , тепленными делянками. . ,. \ 1 '

С ;целью выяснения особенностей роста н развития растений, а также исследований запаса продуктивной влагн;и со-. ' стояния пищевого режима в .почве был заложен мнкрополевЬй модельный, опыт. Схемой опыта предусматривалось искусственное'создание пахотного слоя мощностью в 20, 30, 40 и 60 см в вариантах «без удобрении» и «с внесением удобрении»,.При, мощности пахотного слоя в 20 см: 1) без удобрения; 2) навоз, 40 т/га; 3) навоз 20 т/га + NPK по их содержанию ъ 20 т наво- . за. При мощности пахотного слоя в 30 см: 1) без удобрений;. . 2) навоз 60 т/га; 3) навоз 30 т/га+iNPK по содержанию в 30 т навоза. При мощности в 40 см: 1) без удобрений; 2) навоз ; 40 т/га; 3) NPK но содержанию в 40 т навоза; 4) навоз 20 т/га + NPK по содержанию в 20 т навоза; 5) навоз 80 т/га; 6) навоз 40 т/га+'NPK но содержанию в 40 т/га навоза. При мощности в 60 см: 1) без удобрений; 2) навоз 120 т/га; 3) навоз 60 т/га + NPK по содержанию в 60 т/га навоза; 4) то же," что и в варианте 3, по в 2 слоя. Опыт заложен в 4-кратной.пб-вториости с рендомизированным размещением вариантов. " Размер делянки 1 ма. В опыте выращивались ячмень, клевер! " внка.овес/^g^

Почвенные образцы для анализов отбирались со всех нов- : торений. Агрофизические н агрохимические показатели опреде- -■' ; ляли общепринятыми для дер ново-подзолистых почв 'ме'то-^. дамп,

В третьей главе «Реакция растений полевой культуры на ■ увеличение мощности пахотного слоя почвы» установлено,-что в-1968;г., крайне засушливом, накопление и •сохранение-влаги за-.. , висело от величины пахотного слоя. -Так, если во время посева / и всходов ячменя запасы доступной влахи были примерно одн- ; паковыми, то в последующие фазы они оказались значительно ;

/ большим» делянках с более мощным .пахотным.слоем, Б фазе колошения ячменя доступная растениям влага на вариантах с мощностью пахотного слоя в 20 и 30 -см ¡была лолностью израсходована, в ;то время как при мощности пахотного слоя ■10 и 60 см сс содержалось соответственно 20,2 п '-13,4 мм. -Л - С увеличением мощности пахотного слоя резко изменяются- свойства почвы,:а, - следовательно, н условия обитания 4 микроорганизмов. В слое почвы 0—60 см попытается содер-: жанне нитратного азота.

,,■:■-■ Таблица!

~ . ' : Реакции растений на мощность пахотного слоя и удобрения_,

Урожай сулого вещества в %

к абсолютному контролю

..у" 1 Варианты ячмень, клевер, внк о-овес.

1068 г. 2 укоса, 1969 п 1970 г. ...

. I,! ,Вспашка ил 20 см, без.удойро-

• ННЙ '.....'.'.'. ,. ", . ' 100 100 100

; 2: Вспашка па' 20 см + иаво*

•10 т/га...... . 119 - 171 121 "'

, 3; Вспашка па 20 см + ¡lafi0з +

,', 4- N РК по сод, в 20 т навоза . 132 151 125

'.4/Вспашка па 30 ем без удобре-

: пий-У 106 116 . 129

.5, 'Вспашка на 30 см, па поз

. 60 т/га .1 . ... . . ...... , 138 184 139

',6. Вспашка на 30 см навоз

ЗОт/га+КРК по сод. в . 30 т

•навоза , .... . , . . . 161 15Г. 147

7.: Вспашка па (0 см без удобре-

;. кий. . ...- .,. „. , , ■ , 110 135 112

<8. Вспашка па 40 см,' наеоэ

'40 т/га .......... ИЗ 192 136

,■9/Вспашка па 40 см, МРК по

сод. в 40 т навоза ^ . . ' . . . 150 155 145

10. Вспашка на 40 см, навоз

; 20 ,т/га+МрК по сод. в:20т'

навоза ........... 157 176 131

11.¡Вспашка на 40 см, , навоз

; 80 т/га........ 166 227 150

12,: Вспашка на 40 см КРК по сод.

в 80 т навоза ... . ..... , 170 184 137 :

13. Вспашка на 40 см, навоза

40 т/га+МРК но сод. в 40 т

"■ навоза ■, ... , . , . / . *. 1 . 180 213 141

14.-Вспашка на 60 см, Саз удоб-

рении , ... . . . .... 141 138 133 .

15; Вспашка на 60 см, навоз

■ 120 т/га ...... . . , . 186 215 152

16. Вспашка на, 60 см, навоз

60 т/га + ЫРК в 60 т навоза . 208 .193 158

17,, Вспашка на 60 см, навоз

■ ,60;т+ЫРК в 2 слоя ... , 199 216 164

Таким образом, создании глубокого гомогенного пахотного слоя суглинистых слабоподзэлистых 'почв способствует повышению абсолютного количества доступной растениям влаги, что повышает эффективность удобрений, и, как следствие этого,— урожайность культур (табл. 1).

В четвертой главе «Влияние углубления и окультуривания пахотного ело« дер ново-подзолистых почв на водно-физические н биологические свойства» дана характеристика метеорологи-* ческих условии вегетационных периодов 1969—1971 гг,, а также изложены данные исследований водно-физических и биологических свойств почвы. - ;

Метеорологические ,условия в годы проведения опытов; 1969 г. характерен выпадением большого количества осадков и пониженными температурами воздуха; ¡[>70■!! 1971 гг.—высокими температурами н ионпжеппым (от нормы) количеством осадков. ,

- ■ Как нзвестио, дерново-нодзолнетым чючвп.и -свойственна неоднородность механического состава профиля, что является следствием подзолообразовательпого процесса, формирования их на неоднородных (но свойствам и генезису) почвообрлзу-ющнх породах.

Характерной особенностью опытного участка является четкое разграничение генетических горизонтов по -содержанию илистой фракции с минимумом в гумусовом н аллювиальном н максимумом в аллювиальном (табл.2).

Наиболее сильное влияние на ^орфолоппо .почвы, оказала 3-слойиал вспашкл. В верхних слоях увеличивается содержание физической глины, в подпахотных (20—30 н 30—40 см) наблюдалась обратная картина; с уменьшением содержания физической глины коррелятивно связано содержание ила. Так, в слоях 20—30 и 30—40 см при З-слойной вспашке содержание фракции физической глины было меньше, чей нрн обычной вспашке на 9—10%, ила па 3—4%.

Повышенное содержание фракции физической глины п верхнем пахотном горизонте обусловлено частичным приме-' шнванием иллювиального горизонта, богатого илистой фрак-иней. Нижние слон обогашаются физическим песком за счет подзолистого и частично гумусового горизонтов ■

Обработка почвы оказывала значительное влияние на плотность почвы. В результате вспашки на 33—35 см, при которой извлекается на поверхность почва иллювиального горизонта, увеличивается ллотность почвы в верхнем слое (с 2,49 до 2,60 г/см3) с одновременным уменьшением се в нижнем (с 2,70 до 2,60 г/см3). При мелиоративных обработках {до 45 см) наблюдаются аналогичные закономерности. . .

Следовательно, при глубоких обработках верхние слон обогащаются илистыми частицами нижних, но равномерного рас-

, '. Таблица 2

Изменениемеханического состава профиля почвы под действием . : 7 ' - - различных сп ос обо в венашки ,

Вспашки

на 23—25 см ■плугом с ВО ■па 43—45 см 2-слЫшап на 43—45 см 3-слой и а я на 43—45 см

Содержание-фракций в %

я " М I. Л да о ■ V о О; . V о о Л ■ о о* V 8 о V о о' Л о о* V § о" V о о Л о о V 8 о V. -

0—10 10—20 20—30 30—10 68,18 6X45 49.32 56,77 31,72 39.55 30,68 »3,23 18,96 18,14 30,00 34,63 69,20 58,40 61,52 52,43 30,30 41,60 38,18 47,57 18,68 22,83 29.66 32,10 68.18 50,56 49,60 48,71 31,72 49,44 50,40 51,29 18.05 21,01 30,С2 30,00 64,57 42,63 5В',60 67,45 35,43 57,37 41,20 32,55 22,18 25.54 27.60 30,49

нределенин или стоп фракции но профилю не происходит.

Объемная масса почвы является агрофизическим показателем, по которому можно сулить об эффективности лрнме-. няемых агротехнических приемов. По мерс оседании почвы после вспаигкн величина объемной массы в пахотных п .подпахотных слоях увеличивается, причем п -вариантах с 2-й 3-слонной вспашкой уплотнение идет быстрее, чем при вспашке плугом с ВО. Разбавление гуму-сового горизонта почвой иллювиального повышает объемную массу -почвы в слоях 0—10 и Ю—20 см. Так, при вспашке па 25 см величина ее в слое ноч-вы^О—10 см увеличивается до 1,22 т/см3 .против 1,18 на.контроле; при мелиоративных вспашках — на 0,10—0,13 г/см3 в слое 10— 20 см.

. ^Наблюдениями установлено, что рыхлое состояние подпахотных слоев /почвы «охраняется лишь в год проведения .глубоких обработок. Объемная масса слабоокультуреппой почвы через 3 года в опыте I и через два года в опыте II приближалась к равновесной..

При равномерном перемешивании различных горизонтов лорозность дер ново-подзол петых почв выравнивается; при перемещении их без .перемешивания профиль обработанной толщи почвы остается слоистым.

Доступность для'растений почвеиноГг влаги определяется 'физическим'состоянием ночвы и, в первую очередь, ее плотностью. Как известно,-водный режим средне- и тяжелосуглн-нистых дерново-подзолистых почв 'связан .главным образом' с погодными условиями. Несмотря на то, что количество осадков за вегетационный - период в зоне этих почв составляет 250—270 мм, распределение их во времени крайне неравно-

1 Т а б а мна 3

Изменение максимально Л гигроскопичности почвы: -в записи мости от обработки (%)

Глубина и прнемн обработки

СлоЛ, 33 с« --------- 45 см

- •

см 23 см плугом ПЛУГОМ с ВО 25 см плугом с ВО О ' еч - " ■х ■ ; о о ж -

ОПЫТ I ОПЫТ И

0—10 2,96 3,12 3,68 2,71 2.90 3,76 5.12

10-20 3,25 Л,07 3,00 3,65 3,16 3,7Г> 4,19

20—30 3,18 3,50 3,60 3,90 3,43 3,49 4.29

30—10 — ,—- 3,11 3,70 3,44 : .4,41

мерно. Наряду с эги.м п отдельные годы количество осадков. значительно отклоняется от срсднемнсголетпего, '

Таблица 4

Разложение льнотканн в почве в зависимости от обработки :.

(о % к исходному носу)

Глубина н прием обработки . (вспашки)

Удобрения л 3' 2 » ^ х У 35 см слои почий, см плугом, с ВО 3-

> 25 к;.> плуг Г1Л1 плугом с ВО 25 СУ с лонная

ОПЫТ 1 ОПЫТ 11

Без удобрений 0-30 28,5 49.7 56,1 0-2< 40.0 54.7 ' 62.9

20-4( 20,0 38,2 ' 43,5

Навоз 0—30 44,9 63,4 69,6 0—2С 65.3 59,4 62.9

23—4( 34,1 56,6 58,9

КРК 0-30 33,8 50,6 49,4 0—2( 44,1 •15.2 48.2

20—4( 29,1 29,5 33,8.

1/2 иав<м+ .+ 1(2 'МРК 0—30 39,5 52.8 52,8 — ■ — — . —

— ■ „ — — ■

Существующие приемы углубления .пахотного слоя с одновременным его окультуриванием, как показывают наши наблю" дения, окончательно, ¡по-видимому, не решат проблемы вл а го-обеспеченности сельскохозяйственных растений'в засушливые , периоды, '■ . ' V

Различные приемы обработки, изменив расположение ге-, иетнческих горизонтов по профилю почвы, изменили н веллчи-1

я

ну Максимальной гигроскопичности (табл. 3): Отмечено увеличение ее в слоях 0—10 н 10—20 см н уменьшение в слоях 20— 30 см вследствие разбавления гумусового горизонта иллювиальным, .обладающим высокой максимальной гигроскопичностью.' ( ;

^Следовательно,.примешивание иллювиального горизонта к пахотному уменьшает количество доступной для растении влаги. 1 " ' . *

В результате осенних осадков и снеготаяния весной при глубоких обработках в почве находилось больше влаги, чем ч -варианте,обычной обработки. Доступной растениям влаги в слое 0-^0 ом при глубоких вспашках было 496,2 и 481,2 т/га против 396,6 т/га на контроле.

, По мере развития растений это преимущество становится , менее, выраженным: содержание влаги на варианте вспашки плугом с- ВО приближается к содержанию влаги на контроле. Затем,'но .мере приближения .плотности и тюрозностн почвы к равновесной, преимущество глубоких обработок но сравнению с обычной вспашкой -по накоплению н сбережению влаги исчезает. ,

■■- Следовательно, глубокие обработки сл а боо культурен нон среднссуглинистой почвы лишь в год их проведения имеют некоторое .преимущество перед обычной вспашкой. С уплотненном почвы,'преимущество'их в режиме влажности исчезает.

Изменение биологических свойств почвы

Биологическая активность почвы является важнейшим показателем почвенного плодородия. О действии различных приемов обработки почвы на ее биолотческую активность можно судить по содержанию нитратов и аммиачного азота, а также по нитрифицирующей способности -почвы и интенсив-^ ности разложения льняного полотна.

С увеличением мощности пахотного слоя до 35 и 45 см в наших опытах, особенно при вспашке плугом с ВО, отмечено высокое и стабильное содержание нитратного и аммиачного азота во все сроки определения по всему лрофилю обрабатываемого слоя лочвы.

Внесение удобрений способствует активизадни процессов нитрификации, причем, интенсивность их на минерально-удобренных вариантах, значительно выше, чем на вариантах удобренных навозом, что обусловливается относительно медленным разложением последнего.

Однако следует отметить что при вспашке плугом с ВО как показали наблюдения-за нитрифицирующей способностью почвы, создаются одинаково благоприятные условия для образования нитратов по обеим вариантам удобрений.

С увеличением, интенсивности нитрификации при внесении ■ 1 У

'..'■ удобрений':^уменьшается содержание в ''почве аммиачного ..-.-. азога. • V,vv'.

■ " О б а кт и в п ос т и цел л ю л о з о р а з л а г шо i ц н х б акт е р и й п р й раз: личных способах -углубления ¡и окультуривания '. пахотного '■'слоя мы судили по убыли веса льиоткани, помещенной в иоч-'-

' ну в вертикальном' пол.оженийч1а'глубину 0—30 см в опыте I и 0—40 в опыте II (табл. 4). Глубокие обработки в сочета- . ;нш! с внесенными удобрениями оказывают более сильное алия- ■ ние по сравнению-с углублением'без: синтеза с' удобрениями; . на развитие; целлюлозор излагающих микроэлементов», что . обусловливается лучшей 'аэрацией 'всего^ обрабатываемого слоя илу,чшим; обеспечением ^микроорганизмов ш-слородом. ' Активность целлюлозоразлагающих бактернй'при внесении на1 поза выше, чем при внесении минеральных удобрений.' ; -, ; . В главе пятой'^Влияние комплекса ¡приемов окультурива-■ ния почвы на рост и развитие;селЬ|Скохозяйственых культур» ' : сообщаются - данные о зимостойкости озимой - пшеницы, раз- ; ..витии'растений;засоренности'п распространений корней: '

Метеорологические условия осенле-зимне-весеннего перио- ^ да 1968—1969 тг„ когда.глубина промерзания почвы зимой достигла ;1,4 м;- оказали ; существеное влияние Mia"'перезимовку,

■ рост и развитие растений озимой " пшеницы. На " вариантах вспашек до, 35 см количество перезимовавших' растешш выше,;

, ; чем прн вспашке -до 25 см. Лричем," эффективность' вносимых ù удобрений : нрп углублении ■пахотного слоя- до 35 см увеличиваете» на 10—19% но ; сравнешно с контролем, Это явление, . можло объяснить большим накоплением в растениях озимой ; •• ншенн'ны Сахаров в результате ..лучшего йх,развития "перед-.

■ уходом в зиму. ,.'.'-..„'■■ ■■.■'■■ i■ :■■■/. ■ ■>. V1 ■ ■:

При применении мелиоративных вспашек до 45 см. вследствие ухудшения условий для роста и развития растений озн-. мой нше[шцы, показатели /перезимовки данной , культуры ,бы-': ; ли значительно ниже, чем -при обычной вспашке.; ,:;;■:■ ;

В начальный период вегеташин лосле перезимовки (до 30/V) - растения озимой пшеницы, имели . одинаковые темпы : роста пб'веем вариантам вспашек. Однако к-концу вегеташнг средняя высота растений на варианте-вспа'шш-плугом с- ВО -была -на 3,7 см выше, чем на : контроле; на: варианте вспашки до 35 см с оборачиванием [пахотного слоя — -на 3,4 'см ниже. Извлечение лоднахотпого горизонта на поверхность даже нрн внесении удобрений ne обеспечивало нормальных условий для: роста и развития растений. / ■ ■■ ■ 1 ■ > ; ;

-"." Эффективность глубокпх обработок почпы п борьбе с сорняками отмечена мпогнмл ; исследователями./Наши наблюде-/ ' ния указывают -на значительное уменьшение -fзасоренности -посевов ячменя лосле глубоких.; вспашек; Так, количество сорных растений по вспашке- на 35 см'без внесения ' удобрений

уменьшилось па-23%, при внесении навоза — почти'паноловн-,ну. Следовательно/ периодическая .глубокая вслпшкп в севообороте является достаточно элективным средством борьбы с сорной растителъиоетъю ь иосепах. >.

' Приемы углубления и окультуривания пахотного слоя дер-, ново-подзолистой почвы вызвали различия л накоплении и распределении корневой системы растений но профилю поч-' пы,( Рыхление пахотного слоя до 35 см с подпахотным рыхле-4 нием и оборотом пласта) способствовало увеличению веса корней озимой пшеницы на 33 и 24%. корней клевера — на 42 и 14%. Нд1гбольшее количество корней ь слое почвы 20—30 см отмечено на варианте вспашки с оборотом 'пласта* т. к, корни развивались в «погребенном» гумусовом горизонте, однако количество их в слое 0—00 см наибольшим было при нэдпдхог-ном рыхлении.

Удобрения в сочетании с глубокими всиашк-ами обеспечили более мощное развитие корневой системы по всему обработанному профилю ¡почвы. Так, по вспашке плугом с ВО на варианте с навозным удобрением корней озимой пшеницы в слое почвы 0—30 см увеличилось па 55%, на варианте с минеральным удобрением —па 76% по сравнению с контролем.

После мелиоративных нспашек не создаются благоприятные условия для развития корневой системы. Ее положительная реакция отмечена лишь на вторЬм год 'после углубления.

В главе VI «Урожайность возделываемых культур» представлены данные урожаев, возделываемых в опытах сельскохозяйственных -культур, позволяющие ороследнгь за реакцией растений на изменение поч псиных условий, создаваемых разлившими .приемами обработки почвы.

Углубление пахотного слоя почвы не обеспечило прибавки урожая зерна ячменя н сена клевера по обоим вспашкам до $5 см (табл. 5). Ячмень—культура короткого вегетационного-периода и имеет мочковатую корневую систему. По-видимому, в связи с этим он слабее реагировал на увеличение мощности пахотного слоя, чем озимая пшеница, имеющая более длительный нернод.формировання корневой системы.

Внесение удобрений в сочетании с углублением пахотного слоя до 35 см обеспечивает прибавку в урожае всех возделываемых культур. Урожайность культур в первый год опыта »о варианту, удобренному навозом, шике, чем но варианту, удобренному минеральным'!! удобрениями, что, по-видимому, обусловливается неполным использованием растениями питательных . веществ, находящихся в труднодоступной форме. . Последействие навоза проявляется на 2-й -и 3-й годи опыта.

Отсутствие существенных прибавок к урожаю возделываемых культур .по неудобренным вариантам мелиоративных вспашек (кроме озимой пшеницы на варианте вспашки плугом

и

■ ■ ' ' ' ■ ,'!■•(■; . - -' .-Г-'.";"' ■''.■■''''■'■■■.*" —V. Т.а б л и ца\'5

' г ' Урожайность сельскохозяйственных растеннДв э а в йен мости - ■ * : ' ■ . от приемов окультуривания пахотного слоя.{ц/га)-У . V

■ ■ '■--,''"'о пы.т.1 ¡- *■,-,'':.

■'■ • и п р ■ Обработки1. : н а н тм ■ ... ■ ■ 1 удобрения Озимая • пшеница, '1969-г. Ячмень, 1970 г. Ячмень,. 1971 г. Клевер,. 1971 г. .

Вспашка па': Без удобрений- ' 13,2 ' 20.4 ' 18,5 , 21,9

23—25 сч Навоз ." ■ ■ 1 ■■.'■■ 24,1 • 27,5 : 30,1 • 50.9' '

^РК ■ ; -27,4: . 29,0 :28,3': ■ 46.7 1 :

., Навоз+МРК.. 26.2 . 31.2 31,5 ' : 53,4;

Вспашка на. Без удобрений 13,0 ' 21.9 20,4 , 35.2

, 33—35 с.ч . Навоз ■ ■ 23.9 "'■ 29,9 31,0 59 Л ■

'' -.■ -.. ■_.' . ЫРК 27,7 31,2 32,6 ' 57.5

Навоз+КРК 27.9, 33,0 33,5 : 63.9

Вспашкалму- Без удобрений 11.3 . 13,1 ' 20,4'::" 29.6

гом с ВО на < Навоз ' 26,1 ■ - 31,4 32,1 "56,0*

33—Э5 см • КРК ; 28,2 32,4 129,1" : дз,б

Навоз+МРК . ,- ■ 28,-С 35,2 ; ; 34,1 60,2

НСРад при обработках 0.8» 1,60 2,21 ' 2.03

'HC.Pis.npii удобрении \ „ 1 0,18 • ; 4,51 4,72 1,58

'; " ; "- Тай.ли и а 6-

Урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости от приемов ■ 1 ■ ■ ' окультуривания пахотного слоя (ц/га) ■*-

ОПЫТ I! ■ , '

- В а р н а н т ы Озимая, пшеница, 1970'г.-' Ячмень, ,1970 г. . Клевер, 1971 г.

: Обработки ■ . | . - Удобрения•

Вспашка на Без удобрений...;'л ■„ . - 16.2 : 26.7- ' -15,6

23—25 см , '; Навоз . . . . .-. :. , 21,9 , 30,9 28,0 •

'.. ■*. '■' ■ ■'.- ; ЫРК ;'■ . . . . . . 33.8 30,8 28,8

Навоз+ЫРК . .. ". ••31,5 31,4 ' 27,7. '

Навоз п 2 слоя . , , 37.9 '-■:■ 31,3 28,1

Вспашка! плугом Без удобрений '■■ 23,4 т 28,2 .16^:

с ВО на 43— Навоз . . .. .-33.3, > , зз д ' ■ ■. 27,4--'

45 см '■'■ ЫРК . ■-. . . . 32,7 30,2 ; 26,9

Навоз+МРК . . . у . 35,6 32,9 26,9-'

' " '■'-■' ■ ■■■1 '■' Навоз в 2 слоя- . . . - , ■ 35,6 34^ 4 ■ 33,7

Вспашка 2-елоЛ- Беэ-.удобреннй;.. ., . . • 18.0 .26,9 16,5 г

■ ная на 43— : Навоз ■, . л .. . . 23,9 • 32.1 • 30,9 -

. 15 СМ' . '--. '. ;'■ ; МРК ... . . . . . ' ' 27,4. . ; 29,8 , 31,6 ;

. '.. '■: Навоз+МРК- '. . . : ■ . '28,2-; * 30,0 28,8*

, . , .-. Навоз п 2 слоя . V ; . , 32,7 32.3 * ' 32,8 "

Вспашка З-слон-, Без удобрений .. . > , .21,6 ~ • 25.1 :■ 15.3

1 ная на,43— Навоз..... ..... .. . 28.8 , 30,0 24.3 ,

45 сч ■'; ХРК . . . . . . . . ' 30;6 31,7 "34,8."

Навоз4-КРК' ; . , : - . -31,9 ■ •30,2 - 27,6.

;■'■'■>:: '■■■ ■ ■ Навоз в 2 слоя ____ , ,33,1 32.5 . 28,8

"НСРс5 при обработках '■' ; 6.3' " 2.3 : ' 6,6 '

-----'.;. НСРга'при; удобрении ' . . . : ,. : 2,8 1.2 ; - 2,4 -1'.'

с Вб) очевидно объясняется значительным вовлечением в об* работку малоплодородных горизонтов.и внесение;! недостаточ; ных доз органических н минеральных удобрений {табл. 6). ;¡^.'Следовательно;^применение только углубления пахотного, слоя почвы без внесения удобрений в наших опытах не оказало существенного влияния на урожайность культурных растений. Наши данные подтверждают, что для получения высоких и устойчивых урожаев необходимо комплексное применение углубления пахотного слоя почвы с обязательным внесением: удобрений и извести, причем, первоначальные дозы'удобрении должны быть повышенными, . .

■"' В главе' VII «Экономическая эффективность различных приемов углубления .пахотного слоя почвы» отмечена необходимость получения положительного эффекта при углублении и окультуривании '.нечерноземных почв не только п урожае, но и в организационно-экономическом плане.

•Углубление пахотного слоя'почвы требует.дополнительных, расходов топлива, ведет к снижению производительности работы агрегата по сравнению со вспашкой на обычную глубину, но окупаться должно за -счет дополнительной прибавки урожая.

Наибольший .экономический эффект получен при вспашке плугом с ВО до 33—35 см; за счет прибавки урожая возрос •шетый'доход, увеличился'уровень рентабельности, возросла производительность труда (табл. 7).

' /_ Таблица 7

Экономическая эффективность приемов окультуривания среднее уг.1 инистой дерново-подзол истой почвы (в сумме за 3 года)

Вспашкн <73 « X « = ¥ , а зв г > и ^ 1 Загр на 1 и си 11 ¡г агы га о с Е Л 3 3 . 2 = ш о г* 5 ? 3 ™ Ь> й ? г", о .х "хо' е э & ^ п 2 X ^ о <: = дон . хо и »о Я О -"го > г Не" .. о* ° в 2 = $ а о =• п а 4 еч & 2 Ей >, Зл О 5 на« О — л

На 23—25 см .... . 1334Х 201,7 941,6 392,4 41,6 6,6 70,5

Плугом с ВО на 33—

35 см....... 1583,0 205.2 968,3 615,6 63,5 7,7 61,1

Плугом с ВО на 43—

45 см ... * , . , , 1441,0 212.0 062,1 4585 ■ 46,7 ■6,8- 68,)

3-слоила я па 43—43 см 1351,0 212.0 982,1 359,0 36.6 6,3 73.2

- .Экономическая эффективность варианта вспашки плугом с ВО до 45 см значительно ниже аналогичной вспашки, до -35' см, 3-слойная вспашка до 45 см на дерново-родзолнетых

- ¿р едн е сугли н нет ы х.п оч в а х; иод -■■' л ол е'вы е "культУр ы'Л I з- з а'- во з досших затрат иа-ее п ровед о н ие л" и з -з а /отсу т ст в и я 1п р и б а вки/'' к.;урожаю ^возделываемых'' культур" о к аз ол а сь'; э кон омическ и', невыгодной; .1 • ••••••• • •. •. • .•••.'•.-• -т

" ^ ? о -главе.УЛГ, « И эмен ен и г;; н еко то ры х ':: а гр о и ом и ч е с к й х:; ; • ,свойств.; нечерноземных .почв* Брянской области 'и'урожай-^ ность сельскохозяйственных культур;ирн ^глуб^тепин н.окутТЬ-./ тур н в а I н ш: а хот) ¡ог о слоя»/сообщается'о результатах копыта,. / ' в: ко'тором:изучалнсй варна1[т*ы:^ Г/.Всиашка л1а'20-^22 'см^(кон-;." ::.троль);.2;;Вспашка п л у го мс" В О.иа. 28 ~3 Ос и3. Вспашка' на' '

- 20—22 см- с подпахотным рыхлениам на 10 см. Исследования -проводились на 2-х фоиахудобрешш. ' ' -^ -

По ч в а'-ол ы т но го участка г (0-^-25; см) '. среднесугл иниста я и, характеризовалась слсдующцмнгагрох11мнческ1и,мн показаНля-> ' М4К содержание гумуса — 2,27%, — 17,8 мг/100 г почвы, КгО,— 9,9 мт/100 г почвы! р'Н/солевое— 5,3, сумма поглощен-; . '/ пых оснований — 12,8 мгэкв;;степень 'насыщенности основаниями—77,0%. •

' Наблюдениями за' 'из м с н ен н ем ';вод н о ->ф 11 знч е с к и х *; свойств/ ■ -почвы ^установлено, что плотность почвы на'варнантах'.глубо-',1 д "кой обработки через год'после/ее проведения была значителЬ:; Ч : яо"ниже,-чем"' на обычной-' вспашке,; с'' одноврем чением общей порозноетн и содержания влаги; Этн^зменения/;.:-1 : способствовали;увелич'еиию';не только'общего" количества кор-,-/ - У "ней, но и;более равномерному; распределению их но лрофилю'■■:.,',' иочпы. У1/>// -■' * 1' -Л

'. г-. При /у г л уб л *е! ши. п а х от наго', с л оя с од н о в р е ме и и ы м: в и е се н и -''см'.удобрений /и „извести .уменьшается ."кислотность почвы,' у Ье-. • лйчнвается содержание фосфатов и отмечена-тенденция^' по":/1.1 вышенню урожайности зеленой; массы люпина и зерна ознмон"/-шненицы. • ■.;.'■. V/■..,.-■!'' V / ./'I'-

"•) Углубление пахотного слоя 'способом;вснашкл плугом/с ВО;:,--.; : было проведено: в производственных условиях^ в колхоз е.-им е- . ^ .ни Калинина Дубровского района Брянской области на дер-. ;-¿ново-подзолистых - почвах с мощностью пахотного горизонта ] 16—18 см:[ Углубление пахотного слоя- с внесением удобрений-',' ;;. ;' №Р№Кба) ; и извести по полной^ гидролитической^кислотности; ■ ■обеспечили ¿"повышение урожаин'ости -. оз им ой пшеницы , на . 2,з:11/га. - ';:/

■'/■'%-,; Выводы- ■ :• л'

1;;' Ь Увеличение мощности ^гомогенного пахотного ■слоя; дер- / -ново-подзол истой' средне сугл [ гн истой' почвы/ судя-.' по < дшшым V /вегетациоино-нблевого опыта,: сопровождается: прогрессивным:; :'повышением урожайности сельскохозяйственных/ культур/Эфу •фектйвность удобрений усиливается по мере-возрастания мощ'-; ; ■ ности'пахотного слоя. '■-'.:■' л " .' А ■ / ■;■-;.;^:

' 2. Одноразовые.мелиоративные вспашки па глубину 43— .,45 см н отвальная вспашка на 33—35 см среднесугл и пистон дерново'лодзолистой почвы не приводят к созданию однород-ного'дю физическим свойствам пахотного слоя. Вовлекая в на-:хотны$1 слой илистую фракцию иллювиального горизонта, они ^обусловливают увеличение в верхней части его плотности, '/объеме о и .массы почвы н максимальной - гигроскопичности и некоторое снижение величины указанных показателей 'и нижней части. >В меньшей мере данное явление происходит нрн -вспашке,плугом с шлрезнымн отвалами,на глубину 33—35 см,

■ 3. Глубокие обработки создают сравнительно рыхлое сложение ашчвы в слоях 20—30 см и 30-Ц0 см, что ведет к усилению водопроницаемости, повышению влагоамкостн и уяеличе-

; пню запасов'доступной растениями влаги. Естественное уплотнение этих слоев изучаемой точны происходит быстро, — через три года -после проведении глубоких обработок плотность слоев 20—30 см и 30—40 см сл а боо культу реп ной сред несу глинистой дерново-иодзолистой почвы приближается к равновесной, в результате чего преимущество глубоких обработок в улучшении водного режима в дальнейшем не проявляется.

4. Приемы глубокой обработки почвы, особенно в сочста-

■ пин 'с-'»несением удобрений и известкованием, способствуют активизации' микробиологических процессов в подпахотных слоях. Вспашка плугом с вырезными отвалами и трехъярусным плугом на фоне удобрений и извести увеличивает содержание нитратов в слое почвы 20—40 см соответственно на 4,4 и 3,7 мг на I кг почвы больше, чем вспашка на глубину 23— 25'см, активность цел л юл о зо р аз л а г а ю тих бактерий при этом возрастала ■» два раза.

5. Сочетание вспаншн плугом с вырезными о г налами на 33—35 см п интенсивного применения удобрений н извести способствует более мощному развитию корневой системы растений. Положительная реакция корневой системы проявляется только-на 2-й год после создания и некоторого окультуривания глубокого иахотнзго слоя.

6. Окультуривание дерново-подзолистых почв путем вспашки плугом с вырезными отвалами в комплексе с ежегодным внесением удобрений и периодическим известкованием способствует 'повышению урожаГмюстн возделываемых культур и является аконом-нческн рентабельным.

7. Вспашка плугом с вырезными отвалами серых лесных почв Брянской области с применением удобрений и извести улучшает водно-физические и агрохимические свойства, способствует развитию более мощной.корневой системы растений и повышает.урожайность возделываемых культур. -

; ; ; Предложения производству / • ^ :

На -дериово-подзолнстых слабоокультуреяных срсднесугли-. инстых почвах'в центральном, районе нечерноземной !зоны" рекомендуется. Апериодическая '.(один раз в 5—7 лет) вспашка плугом с вырезными,отвалами на 33—55:см:с одновременным внесением органических и • минеральных- удобрений и известкованием. ■■■ ... ч V -.-.V ■■■ - J^.V-v-'K

, ; ; Список опубликованных работ по теме диссертации1

.1. Изменение некоторых; водно^физических свойств'Упахотного" СЛОЯ суглинистых' дерново-подзолистых;. почв ,при лтлуб-леннн ич окультуривании' {в■соавторстве).; 1^звестия:.'ТСХЛ^ пыи. 4,1974. •• ' • • ; /:'V;;'y v.::',■

2. Реакция^ полевых культур lia увеличение мощности'пахотного слоя дерново-подзолистой суглинистой почвы ; (В "СО-' авторстве)';,;Сб;; «Биологические ^основы /повышения ;урожай- < ности сельскохозяйственных культур», вып. 2, 1974. . /

Объем 1 п.'л./ , Заказ 1282. „ , ; ■ -, Тираж 100

125008,'Москва À-8, Тимирязевская .ул., "44