Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ПАХОТНОГО ГОРИЗОНТА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ В УСЛОВИЯХ ИХ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ПАХОТНОГО ГОРИЗОНТА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ В УСЛОВИЯХ ИХ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ"



ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

На правах рукописи

МАКАРОВ Игорь Борисович

ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ПАХОТНОГО ГОРИЗОНТА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ В УСЛОВИЯХ ИХ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ

Специальность 06.01.03 - почвоведение Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

яни^нпим^явннмн

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОЮ УНИВЕРСИТЕТА • 1961

Работа выполнена на кафедре общего земледелия . факультета почвоведения Московского государственного университета имени и.В.Ломовосоэа

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор 1В.Т.ЦАШ<Щ; кандидат биологических каре, доцент Е.А.ДМИТРИЕВ

доктор сельскохозяйственных наук« профессор Ф.Р.ЗАЙДЕЛЬМАН;

кандидат биологических наук,, старший научный сотрудник Н.И.ДЕДУШКИН

НИИСЇ Центральных районов Нечерноземной аонн

Автореферат разослан ".20 11 , оюм.1981 г.

Защита состоится " 23 " ж. .. 1981 г. в /Д~3<?

часов на заседании специализированного Совета по почвоведение в ИГУ им. М.В.Ломоносова, в аудитории 11-2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании специализированного Совета по почвоведению в Московском университете, а отзывы на автореферат в 2-х экземплярах просим направлять по адресу: ІІ7234, Москва, Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения, Учений совет.

Ученый секретарь Совета

доцент Г.Ф.Лебедева

Официальные оппоненты;

Ведущее учреждение:

. Актуальность проблемы. В досдеднихреиеняях аартнимправи-телъства больше внимание уделяетсяповышению урожайности сельскохозяйственных культур, улучшению пахотных земель. Особое внимание уделено развитии сельскохозяйственного производства в Начерно земной зоне РСФСР.

Дальнейшее увеличение продуктивности пахотных почв невозможно без полных в разносторонних знаний свойств н процессов, присущих этим почвам. Важным н -еще не до конца решенным яшшатоя вопрос о соотношении культурного и естественного процессов почво образования в пахотных почвах»

Одно из явлений, свойственных обрабатываемым деряо во -во дзо -листым почвам и происходящих сод действием природных факторов, -дифференциация пахотного горизонта. Отдельные стороны действия этого процесса на свойотва почвы наблюдались многими исоледова-телями (Сазанов, 1907; ¿ебедявцев, 1921; Барсуков, 1937,1959; Францесов, 1956; Левин, 1965; Пестряков,1969; Наумов,1969,1977; Тяндхвлис, 1971; Саранин и др.,1974,1978; Витер, 1975, ■ др.). Относительно хорощо изучена дифференциация пахотного горизонта по микробиологической активности (Востров, 1960, 1965; Мищустив, 1960,1971; Станков,1960; Абросимова;1961,1968,1977; Рев?т,1970, в др.). Однако до с их лор не проводилось специальных я разносторонних исследований »того явления, не были выявлены вызывающие его причины.

разработка эффективных сиотем земледелия,"в частности, разработка оптимальных систем механической обработки почва, направленных на повышение плодородия почвы ■ увеличение урожайности сельскохозяйственных культур1 возможна только на основе звания форм проявлений а интенсивности процессов, вызванных действием природных факторов почвообразования в пахотных почвах. Все это определяет актуальность исследований дифференциации пахотного горизонта.

Цель работы. Изучение процесса дифференциации пахотного горизонта дерново-подзолистых почв в условиях окультуривания этих почв л при снятии факторов сельскохозяйственного воздействия.

Основные задачи исследования. Проследить скорость н степень выраженности процесса дифференциации в пахотном горизонте дерново-подзолистых почв. Выявить, какие свойства почва затрагивает процесс дифференциации при кратковременном и при относительно длительном протекании этого процесса. Установить сходство к различия дифференциации пахотных горизонтов двух подтипов оодзолне

тих вочв. Ваяви» влияние углубления пахотного горизонта я жзме-некжй свойств подстилающего горизонта на дифференциации вншеле-жавдго пахотного горизонта ж плодородие почва. Установить место роль дифференциации в ряду явлений, свойственных дерюво-под-голистым почвам.

Научная новизна, данная работа содержат ноше сведения о дифференциации иахотного горизонта дерново-подзолистых почв. Такое сявоиальяов а разностороннее исследование »того процесса проводятся впервые. Показано, что пахотные дерново-подзолистые почвы находятся в неустойчивом состоянии в результате воздействия на них антропогенных факторов, Диффере нцяалия пахотного горизонт а-одно 13 лроявлений перехода пахотной почвы к явазиустойчивое состояние, свойственное целинным почвам данного района. В работе представлена новые данные, свидетельствующие об эффективности углубления пахотного горизонта дерново-подзолистых почв.

Практическая ценность и реализация работа. Подученные данные позволяют более четко обосновать необходимость проведения тех или иных агроприеиов на пахотных почвах» в их числе:веобходимость углубления пахотного горизонта дерново-подзолистых почв, необходимость ж периодичность проведения механических обработок на этих почвах и т.д. Выявленные закономерности изменения свойств различных слоев почвы во времени позволяет уточнить методику отбора почвенных образцов ври полевых исследованиях.

Результаты ясследований были представлены на ДЦНХ СССР (свидетельство участника ВДНХ Я 2093X4). Подученные результаты использованы в "Рекомендациях ло повышению плодородия почв, уровня и качества урожая сельскохозяйственных культур", изданных Московским областнцм производственен» управлением сельского хозяйства в 1977 году.

Апробация работы. Результат» работы докладывались на Всесоюзной конференции "Окультуривание почв Нечерноземной зоны в условиях ускоренной интенсификации сельского хозяйства" (Ленинград, 1977) и на методологическом семинаре факультета дочвоведевия МГУ (1980)•

Публикация.■Ро материалам диссертации опубликовано 5 работ.

Объем работы, Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения, шводов, списка литературы, приложения. Работа изложена на 198 отр.маахноавеного текста, включающих 42 таблицы и 13 рисунков.. Список лт арату ры содержит;427 наименований, 28 из них на иностранных языках. Приложение включает в себя 8 таблиц.

Объекты н методы исследования. Исследования upoводелись в течение 1971-1976 г.г. sa территория! arpoбиостанции МГУ "Чашяи-ково м 3&»«лгэродекой биостаншш МГУ, расположении соответственно на севере и западе Московской ой лас ти.

В "Чашникове" исследования проводились на стационарном опытном участке ка$едры земледелия. ИГУ, ва залежних я лесных участках территории агробиостанции. Почва этих участков дерново-сильволод-ээлистая, среддесуглжвистая, на покровных суглинках, подстилаемых красно-бурой мореной.

Площадь стационарного опытного участка - 2,6 га. Исследования на этом участке проводились в 4-х польном севообороте на фоне двух систем обработки. Схема севооборота: I) занятна вар (клеверный), 2) озимые зерновые, 3) пропашные, 4) яровые зерновке с подсевом клевера. Первый вариант системы обработке условно назван обычным. На этом варианте основная обработка почвы (вспашка) проводится два раза за ротацию севооборота - после уборки парозанимающей культуры и веред посевом пропашных. Вспашка проводится отвальным плугом с предплужником на глубину 20 см, ври »«ом подстилающий подзолистый горизонт остается нетронутым. На варианте глубокой обработки, в отличие от обычной, перед посевом пропашных культур проводится глубокое безотвальное рыхление плугом Т.С.Мальцева до глубины 30 см. При этом происходят частичное перемешивание почвенного материала слоя 20-30 см с материалом старопахотного слоя 0-20 см, в результате чего улучшается физические s агрохимические свойства почвы в слое 20-30 см. Остальнне arpoмероприятия одинаковы ва обоих вариантах обработки. В период проводившихся исследований на каждое поле севооборота в среднем ежегодно вносилось но 60 кг д.в. на геятар азота, фосфора и калия в ваде минеральных удобрений. Перед посевом пропашных весной ВНОСИЛОСЬ 60 т/га навоза, перед посевом эдових, осенью - 20 т/га. С момента закладки опыта глубокая безотвальная вспашка проводилась на ках-дом ноле 5-6 раз. ~

На Звенигородской биостанции МГУ исследования проводились на дерново-палево-подзолистой почве в модельном полевом опыте л под лесом.

В задачу исследований входило подробное изучение свойств s процессов в верхней частя почвенного профиля (да глубины 30 сл), более глубокие горизонты исследуемых почв и их режимы были достаточно подробно изучены другими исследователями (Левин,1954,1972; Самойлова и др.,1969:.Евдокимова и др.,1972;1973; Бондарева,

1975, я др.).

Индивидуальные почвенные образца отбирались до слоям почвы толщиной 5 ом непрерывно до глубины 30 см. Масса каждого образца составляла примерно I кг. '

Химические и физические анализы почвы проводились общеприая- ■ тыки методами (АрадушкинаДЭТО; Ваданяна,Корчагина, 1973)» Групповой и фракционный состав гумуса определялся методам Тирана в модификации В.В.Пономаревой (Пономарева,1957). Количество оргааи-чесяях остатков в до чае определялось да основе метолрв Н.А.Качия-слого с 19255 к Н.З.Станкова (I960), с учетом замечаний Ф.И.Левина (Х972), касающихся этих методов. Аналитические и урожайные данвне обработаны статистически (Дмитриев, 1972, 1976).

Результаты исследований

Микробиологическая активность различных сдоев верхней частя профиля пахотной дерново-подзолистой почва. Изучение микробиологической активности почвы в стационарном опыте проводилось фото аппликационным методом СЛиадстин, Востров,1968) под всеми культурани севооборота в летнкд период и методом высева почвенной суспензии на плотные агарязованне среды в чашки Петря (Бабьева,. Агре, 1971) перед уборной озимой я парозанимающей культур«.

Данные, полученные с помощью этих методов, показали, что микробиологическая активность довольно резко пояихаетсл от поверхности вглубь почвы, дричем на варианте глубокой обработки это по-вяхение происходит более постепенно, чем на варианте обнчяой обработки как во всей исследуемой толще, так к в слое 0-20 см. Слой 20-30 см варианта обычной обработки, представленный подзолистым горизонтом, имеет аиэяус микробиологическую активность, этот же слой глубокого варианта обработки имеет намного большую активность но меныяув, чем в вышележащих слоях, в целом, микробиологическая 'активность во всем слое почвы 0-30 см выше на варианте глубокой обработки.

Определение количества микроорганизмов в антисантиметровых слоят почвы чалечныы методом доказало, что количество микроорганизмов в слое 0-5 см варианта обнчяой обработки в 3-4 раза больше, чем в слое 15-20 см, в подзолистом горизонте микроорганизмов содержатся в 5-10 раз меньше, чем в пахотном.

Распределение корневых систем растений и Органических \ остатков в верхней части профиля пахотных дерново-подзолистых почв. Учет органических остатков в почве проводился в следующие сроки; на зерновых культурах - в фазу молочно-восковой спелости

зерна,; на клевере и подсолнечнике - в фазу цветения. Как доказ алв про в еденные исс ледо ваяия( табл.1), корни всех культу р се во-оборота распределяются в изучаемой толще одинаковым образом: количество я мелких и круднвх корней'довольно резко уменьшается книзу. Особенно резко убивает с глубиной количество крупных вор* ней, ' ■ _

В слое О-ЭО см отношение массы мелких корней к крупным колеблется у культур севооборота в следующих пределах: у клевера 6:1, у озимой пшеница 3:1, у подсолнечника 1:1, у овса 4:1. Тая ссак через год да еле уборки культуры мы ухе практически ве йог ля обнаружить в почве корневые остатки диаметром меньшим 0,3 мм, то следует признать, что основная масса корней трансформируется в почве за год.

Мертвые органические остатки (№0) чаще распределяется так, что их количество понижается в направлении от поверхности вглубь вочвы. В некоторых случаях №0 распределяется равномерно в пределах пахотного горизонта, или же их количество несколько.увелича-вается кинзу .Характер р&спределевия Ши в пахотном горизонте зависит от особенностей механической обработки почвы, от условий, в ко тори она проводится, и от природы органических остатков, заделываемых в почву.

Причины, вызывающие ослабление биологической активности почвы с глубиной, представляется следующим образом: в верхней части пахотного горизонта по сравнени» с нижней в-среднем выше температура почвы (Лебедявцев, 1928; Станков,1960; Мищустин,1972), выше частота и амплитуда ее колебаний (Ревут,1971), более контрастны ' изменения влажности почвы (Лебединоев,1928; Францессоа,1956).лучшая аэрация (Качинский,1925; Барсуков,1953; Мишуствн,1972), лучшая непосредственная и о по средствеяная доступность солнечного света (Абросимова и др.,1954,1969; Чобаяу,1969); в нижней части .пахотного горизонта вследствие худшей аэрация наблюдается понижение окислительно-восстановительного потенциала (Станков,1960; Мя~ щустин,1972), увеличивается содержание токсических веществ (Сапожников,1963; Наумов,1959; Мищустин,1972), в этой части горизонта наблюдается ухудшение агрохимических (Качинский,1925; Наумов, 1969) и физических свойств почвы (Балтян, и др.,1951; Бондарева, 1977). Доля участия каждого из этих факторов в процессе дифференциации пахотного горизонта по биологической активности, вероятно, неодинакова.

г - /лаг

Таблица 1

Распределение органических остатков в пахотной дершво-подэодистой почве под культурами севооборота (т/га) (1-живне корни диаметром мевья:^ 0,3 мм, 2-живне горни диаметром равняй или большим 0,3 мм, 3-мертвые органические остатки)

вариант 1- 1 Слой j (см) j Клевер (1975,1976) Оз.гшеница (1975,1976,1978) ~Г ( 1 [ Подсолнечник (1975,1977) -г ! 1 f Овес (1975,1978)

обр. 11 ! 2 13" 1 ! 2 ! 3 1 ! 2 ! 3 ! 1 ! 2 ! 3

0-5 5-10

Обычн. 1§Гго 20-25 Е5-Э0

0-20 20-30

2,76 0,90

8:8

4,86 0^26

0,72 0,07 0,02

1,50

0,73 fi §3

0,84 0,20 OU

1,13 0,56 О 39 О 26 0,05 0,02

4;® 8;»

0,78 0,09 О 02

0,89

1,92 1 77 1 95 1 63 О 34 О; 16

7,27. 0,6О

0,95 О 41 О 19 О Ю О 04 О 03

1,25 8,58

О 23 5 44

О 03 3 88

О 01 3 73

- 0,40

- о,ое

1,52 21,63

о;«

0,95

1 О ',08 0^02 1,92 0,10

0,53 0,04 О 01

0,56

2,52 1 68 1 39 О 84 О 10 0,05

6,43 0,15

0-5 5-10 10-15 Глуб. g-20

25-30

0-20 20-30

2,92

8$

О 42 0,23 0^20

4,99 О) 43

0,56 О 12 О 04 О 01

0,73

1,54

0 69

1 20 0Î74 0^40 0,34

4,17 0)74

1,02

Ъ£

0,31 0 22 o;Ï5

2,20 0,37

0,90.

03 О 01

1,03

2,14 1 61 1 83 1 48

0,89 0,40

С 22 О 18

1

№ Щ

7,06 2,11

О) 16

6.96

4 Ж

3 84 2 96 2 36

- i;ao

1,28 18,46 О,Cl 3^66

8;8 С 02 0,01

1,07 0.57 О 36 О 26

8;8

2,26 0,34

0,44 О 06 О 01 0,01

0,52

2,ТО

2 Ж 1 22

О 58

8;S

7,07 0|б9

Дифференциация пахотного горизонта дерново-подзолистой почвы. Под дифференциацией пахотного горизонта следует донимать такое изменение состава г свойств отдельных параллельных поверхности слоев этого горизонта под влиянием природных факторов,при котором возникает определенная и однотипная в данных конкретных условиях разнокачественноеть этих слоев, определяющая дифферен-цированность горизонта« с течением времени сохраняющуюся или усиливающуюся.

В нашем конкретном случае дифференциация пахотного горизонта проявляется в такой изменении свойств почвы через некоторое Бремя после вспашки, г результате которого пахотный горизонт становится неоднородным в вертикальном направлении в первою очередь по плодородию.

Судя во литературные данным,, дифференциация этого горизонта 1 по плодородию лрисуща большинству почв Советского Союза, прячем плодородие пахотного горизонта всегда падает сверху вниз по его профилю (Лейедянцев,1928; Абросимова,Ревут,1966; Биленко.Догви-ненко, 1978 я др.).

Изучение дифференциации пахотного горизонта дерново-подзолистой почвы по химическим и физико-химическим свойотвам проводилось на стационарном опытном участке кафедры земледелия МГУ.

Исследования, проведенные с целью определения степени однородности пахотного горизонта после проведения отвальной я безотвальной вспашек показали, что после я то2 и другой вспашки пахотный горизонт (в случае безотвальной вспашки - слой 0-20 см) становится почти однородным но интересующим нас свойствам.

Результаты анализов образцов, взятых через 13 месяцев после проведения отвальной вспашки наобоих вариантах обработки и через 1,0 месяц после дисковаяил (до глубины 10 см) показали, что за этот период времени почва в значительно!! мере дифференцируется по исследуемым свойствам (табл.2). Б пахотном сдое 0-20 см уменьшается сверху вниз количество гумуса, ухудшается его качественный состав, увеличивается кислотность к содержание подвижного алюминия, уменьшается содержание обменных оснований и легкодоступных форм соединений элементов питания. Степень дифференциро ваяноста этого слоя на варианте обычной обработки выше, чем на варианте глубокой обработки. Все обсуждаемые изменения свойств с глубиной статистикеевя достоверны.

Слой 20-30 см варианта обычной обработки, представленный подзолистым горизонтом ,также неоднороден по своим свойствам, ко-

Таблица 2

Свойства пахотной дерново -подзолисто б почвы на ноле озимой пшеница 4.10.74.

1 Вари- ! Сдой ант j (см) обо. I г trjujcJCrs j OO .jcs* |рн сод. {выт. ! рН вод. (выт. 1 !к-ть I я-ть 1 ¡Йо3?:;^ i jr.экб/1uu г почвы 1 2+ tCT* ¡Ms lip t ¡(1) "I " " !—НТГ. '1 ■ ¡¥>

(Ь5 3.29 0,57 5,53 6,10 3,41 0,29 0,07 10,52 6,7 2,9 76 10,6 13,0

5-10 3,26 0,56 5,45 6,Об 3,48 0,19 0,08 10,00 6,3 2,8 74 10,5 12,0 -

10-15 2,68 0,48 5,05 5,77 4,28 0,38 0,25 8,58 4,0 2,0 67 8,1 9,6

Обачв. 15-20 2,68 0,39 4,89 5,65 4,65 0,70 0,63 6,67 2,8 1.7 59 4,8 6,7

20-25 0,52 0,21 4,14 5,12 5,54 2,71 1,95 3,76 1,6 0,9 40 0,8 4,6

25-30 0,37 0,20 3,87 4,84 6,56 4,47 3,24 2,33 0,7 0.5 27 0,2 2,5

0-5 3,29 0,61 5,51 6,09 3,40 0,19 0,06 9,62 6,1 3,0 74 II.S IX,2

5-10 3,26 0,61 5,41 5,99 3,35, 0,19 0,05 9,60 6,0 2,8 74 11,0 10,7

10-15 3,04 0,57 5,33 5,98 3,59 0,35 0,21 8,43 5,5 2,6 70 9,7 9,3

Глуб. 15-20 2,92 0,54 5,20 5,92 3,80 0,38 0,26 8,17 4,8 2,5 68 8,7 9,0

20-25 2,69 0,46 '4,88 5,67 4,87 0,66 0,49 5,26 3,0 2,0 52 6,9 6,8

25-30 2,03 0,33 4,71 5,60 5,24 1,28 0,98 3,94 1,9 ' 1.4 43 3,8 3,6

торне ухудшаются ко направлению от поверхности вглубь вочвы.

Слой 20-30 см варианта глубокой обработки также квфференив-рован во изучаемым свойствам. Свойства почвы всего этого слоя значительно лучше, чем на варианте обычноЕ обработан и приближаются к свойствам старопахотного горизонта 0-20 см.

Исследование дафференцнроваяно сти пахотного горизонта почвы на остальных волях севооборота и в различные сроки, неодинаково удаленные во времени от момента вспашки почвы (от б до 2& месяцев) показали, что пахотный горизонт дифференцируется всегда одинаковым образом - свойства, положительно характеризующие плодородие почвы, ухудшаются сверху вниз по профиле этого горизонта. Чем больший период времени прошел с момента вслашхи, тем более дифференцирована почва.

Скорость дифференциации пахотного горизонта дерново-подэо-' л истой дочвы. Изучение начальной, стадии дифференциации пахотного горизонта дерново-подзолисто2 дочвы доказало, что под влиянием этого процесса свойства дочвы могут претерпеть значительные изменения за один вегетационный период. Изучение динамики содержания гумуса в слоях пахотного горизонта за безморозный, период (рис.1) показало,,что даже такое относительно консервативное свойство почвы подвержено значительным изменениям во времени. В начале вегетационного периода содержание гумуса во всех слоях пахотного горизонта на обоях вариантах обработки практически одинаково. Однако, с течением времени, происходит дифференциация пахотного горизонта по этому показателю, содержание гумуса изменяется сверху вниз по профилю этого горизонта,причем с течением времени дифференцирован-ность пахотного горизонта (соотношение показателей какого-либо свойства почвы в верхнем и нижнем слое горизонта) постоянно возрастает. Дифференцированно с ть пахотного горизонта, по содержанию гумуса в конце вегетационного сезона выше на варианте обычной обработки, следовательно там выше скорость дифференциация, чем на варианте глубокой обработки. Различия в дифференцнрованности почвы по вариантам обработки статистически достоверны.

'В течение вегетационного периода прослеживается сезонная динамика содержания гумуса. Этот показатель во всем слое почвы 0-20 см понижается от весны к концу лета (понижение совпадает до времени с активной вегетацией культурных растений) к повышается осенью примерно до весеннего уровня. Подобная сезонная изменчивость содержания гумуса отмечена в под другими культурами севооборота. Л-Ш

Вариант обычной обработки

Даты

50М Ь5 56 £06 5.7 № 18 Й8 5Ц8 209

Ч.Ю заю дискование

Рис.1. Изменение содержания гумуса в сдоях пахотного горизонте дерком-под зол петой почвы ва поле озимой пиеницы 88 вегетационный период (1974).

Условные обозначения:

слой

- 0-5 см ----5-10 -----10-15 ..........15-20

' Изучение изменены кислотности почвы в сдоях пахотного горизонта в течение вегетационного периода доказало, что это свойство также подвержено изменениям как в сезонных циклах, так в в связи с дифференциацией этого горизонта.

Различными авторами такие наблюдалась сезонная динамика многих свойств подзолистых вочв (Абросимова,1947; ТюдянД953; Зовя, 1954; Смирнова,1956; Зырин, Гриндеяь,1961,1963; СоколовД97І; Овчинникова и др.,І978;лоуапаій ,1972 ж др.) что говорит об общей высокой динамичности свойств рассматриваемых вочв*

Многолетние наблюдения за скорость» дифференциации пахотного горизонта дерново-подзолистой почвы показали, что не всегда за одни вегетационный сезон происходит такая значительная дифференциация (рис.1), хотя ухе примерно через год лосле вспаши на всех нолях севооборота достигается достаточно высокая и сходная степень дифференцированности слоя 0-20 см.

Дифференциация пахотного горизонта супесчаной дерново-палево-яодзолистой почвы. Исследования проводились на Звенигородской биостанции МГУ в модельном долевом опыте, заложенном в 1972 году. В этом опыте изучалось три варианта, различавшихся по строению верхней части профиля: X вариант - слой 0-ИЗ ем представлен пахотным горизонтом, слой 20-35 см - подзолистым; II вариант - слой 0-35 см представлен пахотным горизонтом; Ш вариант - слой 0-20 см представлен пахотным горизонтом, сдой 20-^э см - материалом подзолистого горизонта, сметанного с известь», внесенной из расчета двойной гидролитической кислотности, слой 25-35 см представлен подзолистым горизонтом.

Дифференциация пахотного горизонта дерново-палево-подзолистой почвы происходят намного медленнее,.чем дерново-подзолистой почвы. Данная степень дифференхшрованности (табл.3) была достигнута через 3 года после перемешивания почвы пахотного горизонта. На варианте I, аналогичном варианту обычной обработки стационарного опыта, дифференцированно с ть пахотного горизонта за этот, срок по некоторым свойствам не достигла той степени, которая наблюдалась на дерново-подзолистой почве ухе через год после вспашки.

Статистическая обработка аналитических данных показала, что достоверных различий по сдоям пахотного горизонта достигло,прежде всего, содержание доступных форм элементов питания в этих слоях. Через 2 года достоверные различия между слоями 0-5 и 15-20 см можно было наблюдать по содержанию обменных оснований в этих слоях в со показателям актуальной в гидролитической кислотности

mwhh

сяоиіаиіо

O OI О ело

ОООИНФ

ftssfe'ss

nmhh

sta?

ослоспосл

ооншм

w * * * * »

WitiioCiÖnOl

ммин möuiotno

éM¿>t4¿01

momo

hhhhnm tûtûtotOOH

NM .. . _ ОслОСЭТО

OOhhhn

feftStësàgs

■btbUKXKO^ tn ¿b ib Л. Ol l*>.ltk «Mb ІЛІЛ

Was в із bVssss ï&ssgs

^ösömVVI UlOOtíOw

&

. . но

UCOCOCJCdMS

и>Wô>Va<oVa S

Ci

о л

нмнннор

êësbfôb

UQUUWW

» 4 * » »

(-ЮІСЛСОСПСТі

¡»іьєьооіль.

I

*ы

чз соano

.сыь-uwcoco iKib^uaioi

oaoooo

88BSS8

00(i5ÇJ-J01 оомиспоін

ад

ooœ- ta

» » » » ci»* ■лмиы 's]

оооооо

SSîSStjS

ohhhwm wto<7itnc7№ 4=.^і1лілсп(7>

ooowtoíuco towVIbiœo oitt^m-jo

ООООНЫ НЫННОН ОООноо tOtß-JCBOOO ÖJl-d-H-HOOO tf>C0*3*-HÜ<í>

СП tin

- WlQDtOOM

ННОООО

SÎEÎSSSS

гомелслоо»

ОнОнмн

too^oow

Ёйё^зйй

HMWWtO MMUUUU MUUU

■ OlCBWHÖOi co«oc5Ci£jj<i

ОСЛИЗЛ ¿i to ^н^з

aliotrào tcoXjtnoitji VUOOVN а>ма>4»+чо

h hwh -ocoôtotofë iûoo-дооїой

Ш W CoVl W "-ОНМІЛОІО NtfltpOMH oVcooîotrj

O (D

E 'S

14 Ш

. P s

ri

sf

8g о

і"»

8

ООО о CV^

8§ё о m (в

о р>

Гч> +

^о П О

5g ? g

ta •

s

ю

о

VI

«

s

о л

S'

и. w

£

гг

на вариантах X и П.

Содержание гумуса в верхней и важней части слоя 0-20 см достигло достоверных различий только на третий год проведения • опыта и только на варианте I, зятя и на остальных вариантах наметилась тенденция к понижению его с глубиной.

Горизонт 0-30 см варианта В дифференцировался таким образом, что наибольшие различия в свойствах между соседними слоями наблюдаются в верхней части его профиля. Между дятисантиметровыми слоями в- нижней части горизонта достоверных различий по исследуемым свойствам почвы нет.

На варианте Ш в слое 20-25 см за 3 года заметно уменьшилось количество обменных оснований, увеличилась кислотность. Б слоях 15-20 и 25-30 см произошло относительное улучшение агрохимических свойств почвы. Эти факты указывают на то, что слой 20-25 см оказал влияние на свойства прилегающих к нему слоев.

Продуктивность растений,.выращенных на варианте И, была в ' 1,8-1,9 раза выше, чем яа варианте Ш, и в 2,7-4,3 раза выше, чем на варианте I.

Дифференциация пахотного и подпахотного горизонтов дерново-додзолистой почва до данным вегетационного опыта. Целью проведения зтого опыта была оценка плодородия отдельных слоев изучаемых горизонтов. Цочва для проведения опыта была взята на поле яровой пшеницы.стационарного опытного участка через 32 месяцев после вспашки почвы я через 8 месяцев после дискования. Опыты проводились в сосудах Вагнера, вес почвы в каждом сосуде-- 5 яг, повторно сть - 4-х кратная. Тест - культурой служили яровая диеяица сорта "Московская".

Данные по структуре урожая пшеницы (табл.4) показывают резкую разнокачественность пахотного и подпахотного горизонтов по плодородию на варианте обычной обработки. Вес зерна растений,раз-, вивавшихся на почве слоя 0-5 ом, почти в 2 раза превосходит этот показатель для слоя 15-20 см. Растения, развивавшиеся на почве более приближенных к поверхности слоев, имеют более развитый колос, более высокую массу 1000 зерен, более мощный стебель.

На варианте глубокой обработки падение плодородия почвы с глубиной в слое 0-20 см также значительно, яо менее выражено, чем на варианте обычной обработки.

Растения варианта глубокой обработки превосходят до всем показателям растения варианта обычной обработки, развивавшиеся на соответствующих слоях почвы.

Таблица 4

Структура урожая яровой пшеницы в вегетационном опыте (изучалась пахотная дврно во -по дзо листая почва, взятая через 12 иесщев после вспашки)

ботки I (см)

"Г

ЇР®?™" і стебля; колоса ¡ков в 1 в

I ния 1

Г

!

.¡кодас- ¡зерен і і і;80?5 1 іши

¡мшсе {колосе ¡растенийістеблеагколоскові зерен ' * ' '

Масса ¡зерна с ¡1-го сору ла(г)

0-5 5-10

Обычная

20-25 25-30

56,5 49,5 43,0 39,0 29,0 20 5

51,1 44,9

36.5

34.6

25.7 18,0

5.4 4,9

4.5

4.4 3,3

2.5

0-20 47,0 42,3 4,7 . 20-30 24,8 21,9 - 2,9

П.5 11,5 И,1 10,0 7,5 6,0

И,О

Є.7

12,9

9,7 8,1 1,6 0,3

10,3 1,0

16,0 13,3 И,1 9,0 3,4 2,2

12,6

2,8

0,4 6,7

5.1

4.0

2.1

1.2

6,1 1,6

8.4 6,6 6 0 5 0 1,3 ІЇ0

6.5 1,2

35,3 35,1 32,9 30,9 21,0 21,0

33,6 21,0

6,6 5,5 4,8 3 7 0,5 ОД

6,2 о|з

0-5 5-Ю 10-15 Глубо- 15-20 20-25 кая 25-30

62,0 61,0 58,5 53,5 50,5 44,0

56,1 55,4 53,3 48,9 46,1 39,'Э

5,9 5 6 5,2 4,6 4,4 4Д

0-20 58,8 53,5 5,3 20-30 47,2 43,0 4,2

13.3 12,7 12,5 11,0 10,7 10,0

12.4 10,4

17,6 14,3 12,0 10,6 8,3 6,2

13,6 7,2

21,5 18,3 16,3 12,1

9.8

6.9

17,0 8,4

9.5 8,7 7,9 5,7 4,4 2,9

8,0

3.6

12,0

9.6 8,4 6,4 5,4

4.0

9.1

4.7

36,9 33,2 33,2 33,1 32,8

32.0

34.1 32,4

9,4

7.1

6.2 5,3 4,1 3,0

7,0 3,6

Факторы, вызывавшие дифференциацию пахотного горизонта. В литературе имеется весьма ограниченный материал до дифференциации пахотного горизонта по химическим и физико-химическим свойствам/ и почти отсутствует попытки объяснить это явление. На основе полученного в данной работе материала и литературных сведений можно представить причины, вызывающие дифференциацию, следующим образом.

Несомненно, что функционирование почвенной системы в значительной мере зависит оттемпературного и ¿одного режимов почвы. Б верхних слоях пахотного горизонта происходят*более*резко, более часто я с большими амплитудами колебания температуры и влажности, явления замораживания и размораживания почвы. Такие изменения температуры и влажности стимулируют процессы,.приводящие к повышению доступности элементов литания растениям (Сазанов, 1907; Лебе-дянцев, 1928; Воробьева, Кривицкая,1964; Ховнолайнен,Равно,1975, в др.).

Следует учитывать, что все процессы в верхней части пахотного горизонта происходят на фоне более высоких температур в безморозный период, чем в нижней его части (Мищустин,1972; Ладигене, 1977, и.др.), что положительно сказывается на скорости этих процессов,,а также создает условия для осуществления процессов, требующих относительно больших затрат энергии, например, для образования сложных гумусовых молекул.

Переменные температура и влажность почвы в вегетационный период способствуют улучшению структуры почвы (Адерихин, 1949; Бал-тян, а др.,1951; Дюшофур,Х970, и др.). По мнению ряда ученых (ЯрковД956; Дюию фур,1970; Кауричев,1975; cizek , 1967, и др.), периодическое кратковременное увлажнение и иссушение дочвы способствуют лучшей полимеризации органических веществ в почве, а •также закреплению гумусовых веществ минеральной частью почвы.

Деотельность_шк£0организмов в почве приводит к разложению и трансформации минеральных и органических соединенна, к увеличению подвижности элементов и повышению их доступности растениям, к увеличению содержания азота в .почве путем его фиксации из атмосферы. В зоне активной микробиологической деятельности лучше развиваются корни растений (Станков,I9SC), микробиологическая активность положительно сказывается на интенсивности и характере гуму-сообразованад (Кононова,1933; Виземюллер,1967; Дюшофур,1970, и др!

Роль_к£ряевой система в изменении свойств почвы многообразна. Корни растения - один из основных источников поступления органического аеакстза в почву после их отмирания. Еще при жизни корни

□оставляют в почву органическое вещество при отмирании корневых' волосков 1С корневыми выделениями. Общая масса органического ве щества, выделяемого корнями растений в почву, но данный С.А.Сам-цевича (1968)» может превышать массу самих корней. Выделение веществ корнями дрлхно быть выше по ряду причин в верхней части пахотного горизонта. С поглотительно-выделительной деятельностью корневых систем может быть связано перераспределение элементов-биофцлов в пахотном горизонте, то есть растения могут играть в дифференциации пахотного горизонта ту ке роль, какую они играют, до мнению некоторых ученых (Завалиишн,1944; Ремезов,1948,1958; Фокин,1975, и др.), в дифференциации всего профиля дерново-додзо листых почв. Корневая система растений, подобно микроорганизмам, участвует в мобилизации элементов в почве. Деятельность корневых систем стимулирует'микробиологическую активность почвы.

Значительное влияние на свойства пахотного горизонта, я осо бенно нижней его части, оказывает подпахотный го£изонт. Пахотный горизонт исследуемых дерново-подзолистых почв подстилается чаще, всего подзолистый горизонтом, который имеет ярко выраженные отри дательные химические и физические свойства и резко отличается до этим свойствам от вышележащего горизонта. Влияние подзолистого горизонта на пахотный горизонт может быть непосредственным, вира жавдимся в выравнивании свойств прилегающих друг к другу•слоев диффузионным путем и через просачивающиеся сквозь почву растворы (об атом явлении писал еще в 1925 году Н.А.Качинскнй). В результате такого взаимодействия ухудшаются агрохимические свойства нижней части пахотного горизонта.

Большое значение имеет влияние отрицательных физических свойств подпахотного горизонта на водно-воздушный режим нижней части пахотного горизонта.

Пахотный горизонт рассматриваемых дерново-подзолистых дочв часто испытывает временное переувлажнение ввиду относительно низкой водопроницаемости подстилающих его подзолистого и иллювиального горизонтов (Бондарева, 1975, и др.), а дажр при кратковременном переувлажнении горизонтов, обогащенных органическим веществом, в них развиваются во с с тановвт е лшые процессы (Гречян, 1961; Тарврина,1973; Кауричев,1974, и др.).

Нижняя часть пахотного горизонта по ряду причин должна испытывать переувлажнение чаще, чем верхняя, что подтверждается полевыми наблюдениями. -

Анаэробные условия отрицательно сказываются на деятельности

корневых систем растений (Гринева,1966; Иванов,1973), при избыточном увлажнении образуется токсические продукты разложения органических остатков, угнетающие микробиологическую деятельность (Кауричев,1975), ори возникновении восстановительных условий повышается кислотность среды (Ковда, 1970; Зайдельман, Нарокова, 1978, а др.), переувлажнение и понижение ОВП приводит к разрушению минеральной части почвы (Ярков,1956; Зайдельман,1974, и др.), к повышению подвижности многих элементов в почве (Касаткин, 1947; Розанов,1957; Орлов и др.,1970; Кауричев,1975; Зайдельман.Нарокова, 1978, и др.) в последующецу выносу их вз этого слоя.

Недостаточная аэрация почвы и явления анаэробиоза создают условия для образования в составе гумуса преимущественно фульво-кислот и препятствуют развитию процессов сорбции гумусовых веществ минеральной частью почвы (ЯрковД956; Гречин,1961; Сюта, 1962; Кауричев,1965; Александрова,1973; Зайдельман, Нарокова, 1975, и др.). Эти явления, народу с понижением о глубиной в пахотном горизонте содержания кальция, питательных элементов, повышением кислотности (табл.2), снижением микробиох>гяческой активности и ухудшением физических свойств почва (Бондарева,1977), о одной стороны, определяют дифференциацию пахотных горизонтов по количеству и качественному составу гумуса. С лигой стороны, подобная дифференцированяость по содержанию и состав; гумуса приводит к относительному улучшению физических и химических свойств в верхней части пахотного горизонта до сравнению с нижней, что еще больше увеличивает различая в усшзвзах гумусообразования в этих слоях.

Можно привести еще множество таких взаимосвязанных и усили) ваших друг друга явлений в почве, ведущих к дифференциации пахотного горизонта. Например, корни растений развиваются лучше там, где велика микробиологическая активность почвы, а микробиологическая активность выше тан, где находится больше корней при 'прочих равных условиях; уменьшение содержания солей кальция при элювиальном процессе приводит к увеличению кислотности в данном слое почвы, увеличение кислотности приводит к увеличению подвижности иовов кальция.и более интенсивному их элювгяроваянг и ?;п.

Рыхление и окультуривание подпахотного горизонта, увеличивающие водопроницаемость к влагоемкое» этого слоя почвы, уменьшают возможность возникновения анаэродвих условий в пахотном горизонте варианта глубокой обработки, что подтверждается данными, полученными с помощью фотоаппликационного метода определения

1в

О кислительяо-восстановительных условий в почве.

Различия в водно-воздушном режиме по вариантам обработки определам более благоприятное соотношение гуминовых и |ульво-кислот в составе гумуса в слое 0-20 см варианта глубокой обработки в сравнении с тем же слоем варианта обычной обработки.

Дифференциация подпахотного подзолистого слоя 20-30 ом варианта глубокой обработки объясняется прежде всего влиянием вышележащего пахотного горизонта, так как в целинных почвах шд лесом данный слой более однороден но изучаемым свойствам (данный участок был выведен из-под смешанного леса в 1936 году).

Вертикальная неоднородность слоя 20-30 см варианта глубокой обработки определяется в значительной мере особенностями работы безотвального плуга, дрн которой перемешиваются между собой прежде всего соседние слои почвы. Эта возникающая ори вспашке неоднородность увеличивается в процессе естественной дифференциации, сходной оо характеру с дифференциацией пахотного горизонта варианта обычной обработки.

Различие процессов дифференциации слоя 0-20 см двух вариантов обработки определяется различием свойств горизонтов вочвы, подстилающих этот слой.

различную скорость дифференциации пахотного горизонта дерно-БО-ЛОДЗОЛИСТЫХ и дерне во-палево-подзолистых почв можно объяснять следующими причинами; во-первых, различие химических свойств подпахотного и пахотного горизонтов на дерново-палево-подзолистой йочве не так велико, как на дерново-подзолистой почве, ооэтому воздействие подпахотного горизонта на пахотный здесь также меньше; во-вторых, механический состав пахотного и особенно нижележащих горизонтов дерно во-аалево-подзо листой почвы намного легче, чем аа дерново-подзолистой почве, что уменьшает возможность возникновения переувлажнения и явлений анаэробиоза в нижней части пахотного горизонта в сравнении.с дерново-подзолистой лочвой; в-третьих, гидрологический режим дерново-подзолистой и дерново-палево-ПОД 30 ли стой почв имеет отличия; если на первой почве по--отупление влаги происходит почти исключительно с атмосферными осадками, то на второй влага поступает также с верховодкой, стекающей с водораздела и обогащенной многими химическими элементами (Самойлова и др,,1968), что в некоторой степени компенсирует потерю элементов из верхней части профиля, происходящую в результате действия элювиального процесса. Эти отличия, определяющие разную скорость дифференциации пахотного горизонта этих почв, с

другой стороны г значительной мере определяет и различия рассматриваемых почв, отраженные в их клас с ификадио няо й принадлежности.

Изменение свойств дерново-подзолистых дочв при выводе их из сельскохозяйственного использования. Наблюдения, проведенные еа залехном участке дерново-додзолиотой почвы, выведенной из сельскохозяйственного использования 15 лет назад (табл.5), показали, что степень дифференцировавяостя пахотного горизонта этого участка значительно выше, нем на стационарном опытном поле. Различия в свойствах верхней а нижней части-пахотного горизонта.здесь ухе вырахены морфологически и имеют качественный характер, в то время как на стационарном.участке эти различия, возникающие в процессе дифференциация, носят еще в ^ноы;оы количественный характер. В процессе дифференциации нижняя часть пахотного горизонта залежного участка деградирует и приближается по многим свойствам,.особенно по показателям кислотности, в подзолистому горизонту.

Наблюдать деградацию нижней части пахотного горизонта дерново-подзолистой почвы, значительное время не затрагивавшейся обработкой, Южно было также на стационарном опытном участке. В 1962 год; на отдельном участке опытного поля единственный раз была проведена безотвальная глубокая вспашка плугом Т.С,Мальцева, в результате которой свойства почвы слоя 20-30 см стали такими: содержание гумуса - 1.10-1,3056,'рН - 4,7 - 4,9, отношение Сгк:Сфк - 0,ЗСГЧ£Ю. Анализ почвы этого слоя в 1974 году дал следующие результаты - содержание гумуса - 0,60$, рН - 4,20, Сгк;Сфй = 0,15; морфологические признаки рыхления этого слоя были различимы о трудом. Произошла существенная деградация рассматриваемого слоя почвы за 12 лет, ло совокупности основных свойств почвы и морфологически« признакам этот слой практически не отличается от подзолистого горизонта. :<й>шю привести и другие примеры деградации нижней части пахотного горизонта, не обрабатывавшейся относительно длительное время.

Конечным этапом эволюции рассматриваемых пахотных почв при снятии факторов антропогенного воздействия является естественная лесная почва данного района. Правомерность такого утверждения обосновывается следующими положениями: во-первых, почти все почвы средней полосы России были в историческом прошлом в сельскохозяйственном яспользовании (Ремезов, 1965); во-вторых, верхняя часть профиля бывших обрабатываемых почв, занятых лесом по прошествии немногим более сотни лет, практически'йе отличается по

Таблица 5

Свойства почва залежного участка дарново-подзолистай почвы (слой 0-30 см) н пахотного горизонта прилегающего я нему обрабатываемого доля

1-

¡Слой

¡(см)

I_-

ГтмтсТгг П гвдрол ¡Обмен] , Сумма „ 1 _ Ч■ - Степ,

рн рН . -ть А1 !обыбн.! Са2+ М8г+ Ь205 к2о НЗСЫЩ.'

(Я) { | | Д-ть |*-ть } (основЛ I I 2 ? ! 2 ¡основа

{(КСО^Взр) ¡._м^.экв/100 г почвы ! мт/100 г I'(%)

В-т

м

0-5 3,41 5,86 6,36- 3,26 0,08 0,00 14,9 . 5,9 7,5 12,2 11,6 82*

5-10-2,71 5,67 6,27 3,70 0,02 0,03 12,6 4,5 5,7; 7,6 5,1 77

10-15 2,28 4,76 5,84 4,63 0,04 0,10 8,4 ' 4,0 3,2 3,3 3,2 64

Залеиь 15-20 1,76 4,20 5,49 . 5,46 0,09 0,67 6,3 3,0 1,7 0,8 2,1 54

20-25 0,50 4,12 5,19 5,91 0,20 0,91 4,7 2,0 0,2 0,6 - 1,9 ^ 44 о

. . 25-30 0,41 4,01 5,09 6,12 0,46 1,11 3,9 1,3 0,1 0,3 1,4 ; 39

0-20 2,54 5,12 5,99 4,26 0,04 . 0,20 10,5 4,2 4,5 5,9 5,5 71

Обрабатываемая 0-20 3,06 5,73 6,30 3,36 0,03 0,01 И,1 5,7 7,2 16,4 9,3 77. почва

1 морфологии 01 профиля почв под многовековыми лесами <410 ПОД. тверждается и вашими наблюдениями на территории агро биостанции){ в-третьюс, естественные почва постоянно подвержены различным пе-дотурбадиям (вывалы деревьев, перемешивание.почвы роющими животными), что можно в некоторой степени сравнять с нарушениями профиля, вызванными обработкой; такие места в естественных почвах по прошествии сравнительно небольшого промежутка времени (от одного десятка до нескольких сотен лет) уже не отличается качественно от окружающей их почвы (Абатуров, КарлачевскиЙ,1965, 1966; Дмитриев , и др., 1976). _ -

Исследования верхней части профиля дерново-подзолистых почв под лесом (табл.б) показали, что свойства, положительно хараяте-ризушае плодородие, ухудшаются по мере удаления от поверхности

вглубь почвы до глубины 15>см (граница гумусового горизонта). Подобная дифференцированность возникает в пахотном горизонте дерно-во-подэолистых почв под влиянием естественных факторов. В процессе дифференциации нижняя часть пахотного горизонта, соответствующая по глубине подзолистому горизонту лесных почв, начинает приближаться по своим свойствам и морфологии к подзолистому горизонту. Такие же выводы можно сделать при сравнении пахотного и лесного участков дерново-палево-подзолистой почвы (табл;3).

Высказывались мнения, что дифференциация пахотного горизонта по плодородию является проявлением дернового (Барсуков,1937,1953, 1959) и яодзолообразоватедьного (Сапожников,1963; Чернышев,1971) процессов.в пахотных почвах.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что дерново—подзолистые пахотные почвы оказываются в неустойчивом СОСТОЯНИИ по отношению к природным факторам почвообразования в результате действий на них факторов сельскохозяйственного использования. Дифференциация пахотного горизонта г период между вспашками-одно из наиболее ярких проявлений процесса, при котором свойства почвы стремятся прийти в состояние равновесия с природными факторами почвообразования.

Выводы о неустойчивости свойств рассматриваемых почв можно распространить на пахотные почвы всех степеней окулиуренности, так как, согласно исследованиям А.А.Короткова (1972) к некоторый , других исследователей, свойства почвы, достигнутые при окультуривании, устойчивы лиль при соблюдении того уровня агротехники, ■ следствием которого они явились. {¡¡>х снижении уровня агротехники

Таблица б

Свойства верхней части профия дерново-подзолистой дочвы в смеианном деву (1974)

ело» (си) 1 Гумус I .<» | 1 1 Сгк Сфк ! рн |(Ю31) I | РН \ ! ! Н+ ! !Сэтпса !«. Юбм. ! 1ои. ! 1 | Саг+ > 1 На?* 1ГИДР. !СтеП. 1к-ть (нас. 1 1 !оса. 1 1 :\(%) !Р2°5 1 ! [ 1 ! к2о

иг . зкв/100 г почвы 1 I мг/100 г

0-5 9,« 0,44 4,10 4,82 0,10 * 0,84 12,1 •7,6 4,0 13,20 48 0,50 18,4 ■

5-10 г,56 0,34 3,88 4,66 0,14 2,54 6,О; 2,0 1.6 9,33 39 0,25 4,7

10-15 1,48 0,31 3,92 4,70 о.оа 2,62 5,6 1.2 8,27 41 0,20 4,1

15-20 0,53 0,27 4,01 4,69 0,07 1,67 4,1 1,0 1,2 8,45 35 0,18 2,0

20-25 0,40 0,25 3,99 4,68 0,06 1,62 4,5 1,0 2,6 5,10 47 0,28 2,7

25-30 0,37 0,18 3,81 4,72 0,04 2,90 4,: . -1,0 2,2 . 7,30 40 0,25 з.о

все-свойства пахотных дерново-подзолистых почв вновь ухудзаитсн.

Эффективность углубления пахотного горизонта дерново-подзо- 1 листых почв. Углубление пахотного горизонта приводит к увеличению запасов гумуса в почве. В настоящее время в слое 0-30 см варианта обычной обработки содержится 74 т/га гумуса, на варианте глубокой обработки - 91 т/га. Соотношение гуминовых и фульвокислот в составе гумуса также лучше на варианте глубокой обработки. Зо время закладки опыта варианты обработки по этим показателям были равноценны ("Конпл. метод праобр. д.-п. почв", 1975).

Расчеты, проведенные на основании изучения степени перемешивания почвы слоев 0-20 и 20-30 см при проведении безотвальной вспашки, показали, что запасы гумуса в слое 20-30 см этого варианта обработки увеличиваются только за счет вспашки почвы. В периода между глубокими обработками почвц количество гумуса в этой слое почвы постоянно уменьшается. Более быстрое накопление запасов гумуса на этом варианте обработки объясняется почти исключительно улучшением условий гумусообразования в верхнем слое 0-20 см в результате изменения агрохимических'», особенно, агрофизических свойств подстилающего его слоя 20-30 см, так как количество органических остатков на двух исследуемых вариантах обработки почвы практически одинаково (табл.1).

Углубление пахотного горизонта рассматриваемым методом обладает большой экономической эффективностью. В результате повышения урожайности культур на этом варианте обработки рентабельность возделывания озимой пшеницы возрастает на 20-40% при среднем уровне рентабельности ее возделывания в 200-300%. Высока окупаемость аг-ролриема.

Весь слой 0-30 см варианта глубокой обработки по сравнению с этим же слоем варианта обычной обработки имеет большую емкость поглощения как в отношении обменных ионов, так и в отношении влаги, что имеет немаловажное значение в плане охрани почв и окружающей среды.

Выводы

I. Состав и свойства обрабатываемых дерново-подзолистых почв находятся в состоянии неустойчивого равновесия, поддерживаемого различными агроприемами и прежде всего вспашкой. Под воздействием природных факторов свойства пахотной почвы постоянно изменяются в сторону сближения со свойствами аналогичной целинной почвы, характерной для данного района'.

2. Дифференциация пахотного - горизонта дерново-подзолиетых почв, периодически прерываемая механической обработкой, представляет собой одно из проявлений перехода этих почв в устойчивое состояние, ■

5. Пахотный горизонт дерново-подзолистых почв дифференцируется таким образом, что свойства, положительно характеризующие -плодородие почвы, ухудшаются с глубиной.

В подпахотном слое 20-30 см, представленным частью подзолистого горизонта, большим плодородием обладает его верхний слой, что з значительной мере может быть связано с влиянием вышележащего пахотного горизонта.

5. Пахотный и подпахотный горизонты дерново-подзолистой поч-. вы неоднородны по биологической активности, характеризующейся содержанием в почве живых корней растений и жикроорганизмов: наи- ..

'большей биогенностью обладает самый верхний слой почвы, по мере углубления в почву ее биогенность бистро падает. С этим явлением 1' в определенной мере связана дифференциация верхней части профиля пахотной почвы по химическим, физико-химическим и физическим свойствам.

6. В ухудшении свойств низшей части пахотного горизонта при его дифференциации большую роль играют процессы,'приводящие к . появлению свойств и признаков, характерных для оподзоленной части профиля целинных дерново-подзолистых почв.

7. Скорость дифференциаций пахотного горизонта средяесугли-нистой дерново-подзолистой почвы выше, чем супесчаной дерново-палево-подзолистой.

8. Углубление пахотного горизонта дерново-подзолистых почв уменьшает скорость его дифференциации, создает лучшие условия гу-мусообразования, повышает урожайность сельскохозяйственных куль- , ' тур. Углубление пахотного горизонта методом глубокого безотвального рыхления плугом Т.С.Мальцева обладает большой экономической эффективностью.

9. Скорость и степень проявления процесса дифференциации следует учитывать при разработке систем оптимальной обработки подзолистых почв.

' Практические рекомендации

I. Углубление пахотного горизонта дерново-подзолистых почв может быть рекомендовано как одно из средств повышения плодородия Пои« и урожайности сельскохозяйственных культур. Способы и масштабы

углубления должны выбираться с учетом особенностей обрабатывавмой почву и производственных возможностей хозяйства.

2. Скорость дифференциации пахотного горизонта дерново-иод-золистых почв должна учитываться при определении периодичности и способов обработки почвы, так как устранение отрицательных последствий дифференциации, особенно в отношении сравнительно консервативных свойств почвы, возможно только применением механической обработки почвы.

3. Обрабатываемым разностям дерново-подзолистых' почв присущи многие свойства и процессы, характерные для естественных почв, но

иногда с трудом выявляемые на этих почвах. Поэтому необходимо, наряду с пахотными, проводить исследование целинных почв, так-как только на основе полных к разносторонних знаний этих почв возможна разработка эффективных систем земледелия.

4. При проведения почвенных и агрохимических исследований следует принимать во внимание неодинаковое изменение во временя свойств различных слоев'пахотной почвы. Это явление следует учитывать как при составлении плана отбора почвенных образцов при таких исследованиях, так и при интерпретации полученных данных.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Г. Эффективность новой системы обработки дерново-подзолистой почвы в севообороте. Йеотник Московского университета, №1, 1975.

2. Некоторые почвенные процессы в пахотной дерново-подзолистой почве при различной обработке. Тезисы докладов первой Закавказской конференции аспирантов л научных работников на тему: "Актуальные вопросы почвоведения и агрохимии". Тбилиси, 1976 г.

3. Дифференциация пахотного тори зонта дерново-подзолистых почв в зависимости от способа ее обработки. Б сб. "Повышение плодородия почв Нечерноземной зоны", ¡.(ГУ, вып.6, 1577,

Результаты окультуривания дерново-подзолистых почв в условиях Подмосковья. Б кн. "Окультуривание почв Нечерноземной зоны б условиях ускоренной интенсификации сельского хозяйства". СЗВНМГ, Ленинград, 1977 (в соавт.).

5. Распределение г.орней культурных растений и органических остатков в пахотной горизонте дерново-подзолистой почвы. Тезисы Всесоюзного совещания "Биологическая продуктивное!ть почв и ее увеличение в интересах народного хозяйства", Лосяза, 1979.

Подл, к мчзтиМ/ТЛ/ ф. £0*90 '/'в

Буи. тип, Л >3 Фна. п, Уч.-цзд. л /,0

Заказ Тир»ж О ' ^

Иад-» Московского унк*ерснтетя. Москва, К-9. ул. Герцена. 5/7. Типография Изд-ы МГУ. Москва, Ленгоры