Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ЭФФЕКТИВНОСТЬ АГРОБИОМЕЛИОРАЦИИ ЮЖНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ ПОВОЛЖЬЯ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель
Автореферат диссертации по теме "ЭФФЕКТИВНОСТЬ АГРОБИОМЕЛИОРАЦИИ ЮЖНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ ПОВОЛЖЬЯ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ"
жш
ах рукописи
ШБСТЕРКИН Геннадий Иванович
ЭФФЕКТИВНОСТЬ АГРОБИОМЕЛИОРАЦИЙ ЮЖНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ ПОВОЛЖЬЯ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ
Специальность 06.01.02 - сельскохозяйственная мелиорация
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Саратов 2005
Работа выполнена в федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И, Вавилова».
Научный консультант - заслуженный деятель науки РФ,
доктор с.-х. наук, профессор Денисов Е.П.
Официальные оппоненты: доктор с.-х. наук, профессор Кузин Е.Н.
доктор с.-х. наук, профессор Решетов Г.Г. доктор с.-х. наук, профессор Панасов М.Н.
Ведущее предприятие - Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (ВолжНИИГиМ)
Защита диссертации состоится Уу^А- 2005 г. в 10 ча-
сов на заседании диссертационного совета Д 220.0S3.01 Пензенской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая, 30, ауд, 1246.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пензенской ГСХА.
Автореферат разослан Оил
2005 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор с.-х. наук
В.А. Гущина
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Устойчивое производство сельскохозяйственной продукции в условиях орошения возможно только при сохранении плодородия почвы, в том числе и при поддержании на высоком уровне агромелиоративного состояния орошаемых земель.
Орошение существенно изменяет естественное равновесие в почве и агроландшафте, сложившееся в течение длительного существования до начала поливов. Наряду с положительными явлениями (изменение микроклимата, улучшение водного режима и т.д.) орошение вызывает развитие ряда негативных процессов в почве. Это переуплотнение, де-кальцификация, деструктур изация, дегумификация, подъем уровня фунтовых вод, засоление, зарастание сорняками и т.д.
Для предотвращения этих негативных процессов, снижающих плодородие почвы, урожайность культур и эффективность оросительных мелиораций, следует в первую очередь изменить антропогенное воздействие на ирригационный агроландшафт. Наряду с агроэкономи-ческим потребительским подходом к ведению орошаемого хозяйства следует большое внимание уделить экологизации орошения, т.е. приведению его в соответствие с требованиями экологических законов.
В первую очередь это касается сохранения плодородия орошаемых земель за счет внедрения рациональных севооборотов, включающих в себя интенсивные почвоулучшающие звенья с многолетними травами, агромелиоративными полями, пожнивными, смешанными и совместными посевами, мелиоративную обработку почвы и т.д.
Эффективными приемами восстановлення плодородия почвы при орошении являются планировка поверхности, разуплотнение пахотного и подпахотного горизонтов с помощью мелиоративных обработок, введение в севооборот агромелиоративного поля и посев фито-мелиорантов, улучшение пищевого режима за счет внесения органических удобрений, сидерации, очищение полей от сорной растительности с помощью гербицидов, агротехнических и фитоценотических мер борьбы с ней, оздоровление почвенной микрофлоры и т.д.
Цель работы заключалась в теоретическом обосновании и совершенствовании агробиомелиоративных приемов улучшения плодородия орошаемых южных черноземов, увеличения урожайности поливных культур, повышения эффективности использования поливной воды, восстановления и сохранения экологического равновесия в ирригационном агроландшафте.
В задачи исследования входило:
• изучение динамики изменения водно-физических и агрохимических свойств южного чернозема под влиянием 10-летнего орошения дождеванием;
ЦНБ МСХА
• разработка и совершенствование комплекса агромелиоративных приемов по восстановлению и улучшению плодородия почвы;
• исследование »вменения водно-физических свойств почвы под влиянием мелиоративной обработки; многолетних трав, возделываемых в качестве фнтомелнорантов, и мелиоративных севооборотов с агромелиоративными полями;
• определение поступления в почву органического вещества под влиянием различных мелиоративных приемов;
• наблюдение за динамикой содержания гумуса и элементов питания растений под влиянием агробиомелиораций;
• определение продуктивности сельскохозяйственных культур в различных звеньях мелиоративных севооборотов;
• энергетическая оценка использования агробиомелиораций в условиях орошения.
Теоретической и методологической основой исследований явились положения, изложенные в трудах К.К. Гедройца, В.Р. Вильямса, М.М. Кононовой, J1.H. Александровой, В.И. Тюрина, В.В. Докучаева, С.А. ДелиникаЙтнса, Б.А, Шумакова, М.Н. Багрова, К.Г. Шульмей-стера, Н.Г. Воронина, И.С. Шатилова, И.П. Кружилина, В.И. Филина, A.M. Гаврилова, М.С. Григорова и других отечественных и зарубежных ученых.
Научная новизна заключается в том, что впервые для орошаемых условий южных черноземов Поволжья дано теоретическое обоснование применения агробиомелиораций, исследована возможность использования агромелиоративного поля в севообороте для проведения работ с целью повышения плодородия почвы и улучшения ее агромелиоративного состояния, а также увеличения продуктивности орошаемых культур.
Разработан комплекс агромелиорация для улучшения плодородия южных черноземов.
Экспериментально обоснована положительная роль агромелиоративного поля, мелиоративной обработки почвы и многолетних трав в повышении эффективности оросительных мелиораций на южных черноземах Поволжья.
Показана роль разрыхления подпахотного слоя в формировании урожайности сельскохозяйственных культур. Разработаны и усовершенствованы мелиоративные приемы окультуривания подпахотных горизонтов.
Практическая значимость работы заключается в получении новых экспериментальных данных об использовании агромелиоративного поля и влиянии его на плодородие южных черноземов, продуктивность поливных культур и эффективность оросительной мелиора-
ции в Поволжье. Даны конкретные рекомендации по использованию агромелиоративного поля, мелиоративной обработки почвы, возделыванию многолетних трав в качестве фитомелиорантов в орошаемых хозяйствах Поволжья.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Теоретическое обоснование необходимости использования агромелиоративного поля в качестве восстановителя плодородия орошаемых южных черноземов для предупреждения негативных явлений, происходящих под влиянием орошения при сложившейся системе земледелия в ирригационном агроландшафте.
2. Разработанный комплекс агромелиоративных приемов восстановления плодородия почвы и повышения урожайности орошаемых культур.
3. Энергетическая и экологическая целесообразность использования агробиомелиорацнй на южных черноземах в орошаемых севооборотах.
Реализация научных исследований осуществлена в системе хоздоговорной и госбюджетной тематики НИР ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н,И. Вавилова».
Разработки внедрены в хозяйствах Балаковского, Духовнникого, Краснопарттоанского и Марксовского районов Саратовской области на площади более 30 тыс. га.
Апробация полученных результатов. Основные теоретические положения исследований ежегодно докладывались в 1997-2004 гг. на научных конференциях профессорско-преподавательского состава СГАУ им. Н.И. Вавилова, на областных совещаниях специалистов сельского хозяйства Саратовской области, на международных, всероссийских и региональных научно-практических конференциях в Саратове (1998-2004 гг.), Пензе (1999-2003 гг.), Волгограде (1998 г.). Под руководством автора защищены две кандидатские диссертации.
Результаты исследований использованы при составлении «Системы земледелия в Саратовской области», в лекциях и учебных пособиях: «Агрометеорология», 2003; «Орошаемое земледелие Поволжья», 2003; «Научные основы земледелия в Поволжье», 2004; в «Рекомендациях производству по возделыванию кукурузы на зерно в Саратовской области», 1997; в научно-производственных системах «Сорго», «Кукуруза», «Травы» (1997); в рекомендациях «Возделывание кукурузы на зерно в Саратовской области» (1997) н т.д.
Публикации. По теме диссертации опубликована 41 работа общим объемом 20 печ. л., из которых 17,5 печ. л. принадлежит автору. Из опубликованных работ одна монография, 5 работ в центральной печати, 3 рекомендации производству.
Диссертация изложена на 335 страницах компьютерного текста, состоит из введения, девяти глав, выводов и предложений пронзвод-
ству, содержит 120 таблиц, 31 приложение, иллюстрирована 31 рисунком. Список литературы включает в себя 53$ наименований, в том числе 29 на иностранных языках.
Диссертация выполнена на кафедре земледелия и сельскохозяйственной мелиорации ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» и опорном пункте Поволжского НИПТИ сорго и кукурузы в ОПХ «Новониколаевское» Балаков-ского р-на при непосредственном участии автора. Автор выражает благодарность за оказанную помощь д-ру с.-х. наук Е.П. Денисову, сотрудникам опорного пункта И.А. Козыреву, В.Е. Корчакову.
ВЛИЯНИЕ ОРОШЕНИЯ НА ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ
Исследуемый участок орошается с 1985 г. дождевальными машинами «Фрегат». До строительства орошаемого массива проводились почвенио-мелиоративные изыскания Приволжгипроводхозом и изучение водно-физических свойств почвы Южгипроземом.
До орошения грунтовые воды залегали на опытном поле глубже 25 м. В 1995 г. они поднялись до 16 м. Минерализация грунтовых вод доходила до 3,7-3,8 г/л. Почвогрунты до глубины 2 м не засолены водорастворимыми солями как до орошения, так и после 10-летнего орошения. Содержание солей 0,120-0,128 %. Среднее и сильное засоление почвогрунтов начинается с глубины 2 м. Типы засоления -сульфатный и хлоридно-сульфатный. Плотный остаток воднораство-римых солей колебался от 0,507 до 1,478 %, содержание токсичных солей - от 0,790 до 0,860 %.
Отмечено ухудшение водно-физических свойств почвы. За период орошения произошли уплотнение, слитизация, ухудшение аэрации почвы, уменьшение содержания гумуса, ухудшение реакции среды, уменьшение поглощенного кальция с параллельным увеличением поглощенного магния и натрия. Это способствовало снижению потенциального плодородия.
Увеличилась плотность почвы в слое 0-30 см с 1,12 до 1,25 г/см3 {на 11,6 %); в слое 0-50 см - с 1,16 до 1,27 г/см3 (9,5 %); в слое 0-70 см -с 1,21 до 1,29 г/см3 (на 6,6 %); в метровом слое - с 1,25 до 1,31 г/см3 (на 4,8 %); в 2-метровом - с 1,31 до 1,38 г/см3 (на 5,3 %).
Произошло заметное уменьшение обшей пористости и пористости аэрации. В слое 0-30 см общая пористость снизилась за 10 лет орошения на 8,1 %; 0-50 см - на 4,3 %; 0-70 см - на 3,3 %; 0-100 см -на 2,9 % и в 2-метровом слое - на 3,6 %.
Еще сильнее снизилась пористость аэрации: в слое 0-30 см — на 7,6 %; 0-50 см - на 5,2 %; 0-70 см - на 4,5 %; 0-100 см - на 4,0 % и в
слое 0-200 см - на 7,0 %. Это заметно ухудшило воздушный режим почвы.
Скорость водопроницаемости за первый час от начала впитывания снизилась в верхнем горизонте с 0,80 до 0,60 мм/мин, или на 33,3 %, а в слое 0-50 см и глубже — с 0,96 до 0,85 мм/мим, или на 12,9 %. Уменьшилась и фильтрация почвогрунта на 18,2-50,0 %. Уменьшение водопроницаемости связано с повышением плотности и снижением порозности южных черноземов.
В пахотном слое снизилось содержание гумуса на 0,7 %, в подпахотном - на 0,3 %. Это, видимо, связано, с одной стороны, с увеличением биологической активности почвы, а с другой - с уменьшением содержания обменного кальция.
Сумма поглощенных оснований после 10 лет орошения снизилась в пахотном слое на 3,2, а в подпахотном — на 3,7 мг на 100 г почвы. Кроме того, содержание обменного кальция уменьшилось на 3,1 и 2,8 %, количество поглощенного магния возросло на 2,5 и 1,1 %, а натрия - на 0,6 и 0,4 % соответственно. При орошении южных черноземов следует отметить усиление процесса осолонцевания.
Таким образом, орошение южных черноземов уже в течение 10 лет привело к снижению содержания гумуса на 15 %, увеличению плотности почвы на 6,6-11,6 %, уменьшению пористости на 3,3-8,1 %, снижению водопроницаемости на 12,9-33,3 %, уменьшению обменных катионов кальция и увеличению катионов магния и натрия. Повысился уровень грунтовых вод с 25 до 16 м. Изменения состава и качества солей в 2-метровом слое почвы не отмечено.
В течение 10-летнего орошения южных черноземов налицо дегу-мификация, декальцификация, переуплотнение почвы и подъем уровня фунтовых вод, минерализация которых составляет 3,8-5,7 г/л. Поэтому в первую очередь перед работниками орошаемого земледелия стоит задача проведения мелиоративных мероприятий, направленных на улучшение водно-физических свойств почвы, обогащение ее органическим веществом и обменным кальцием. Это и определило цель и задачи исследования.
УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ, СХЕМА 11 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Опыты проводились в ОПХ «Новониколаевское» на Балаковской оросительной системе в течение 1996-2004 гг.
В геоморфологическом отношении орошаемые земли ОПХ «Новониколаевское» расположены на четвертой (Бакинской) террасе реки Волги по водоразделу рек Большого и Малого Иргиза. Уклон поверхности орошаемых полей колеблется от 0,001 до 0,005.
Почвы опытного участка — черноземы южные среднемощные тяжелосуглинистые слабоэродиро ванные, содержание частиц физической глины в пахотном слое 46,5-51,6 %, в почвообразующих породах - 53,457,7 % . Содержание гумуса 4,7-5,2 % в пахотном и 2,8-3,6 % в подла* хотном слоях. Максимальная гигроскопичность колеблется от П,9 до 12,6%, а влажность завядания- от 15,9 до 16,7 % от объема почвы.
ОПХ «Новониколаевское» находится в пятой Северной левобережной микрозоне Саратовской области. Климат этого района засушливый, жаркий, континентальный. Средние суммы температур воздуха выше 10 "С составляют с колебаниями по годам 2700-2900 °С. Среднегодовое количество осадков 300-350 мм. По погодным условиям 1997, 2000, и 2003 гг. были влажными; 1998, 1999 гг. - сухими; 1996,2001,2002,2004 гг. - средневлажными и среднесухими.
Изучалось воздействие на плодородие почвы мелиоративных обработок, мелиоративных севооборотов и многолетних трав. Схема опыта по влиянию мелиоративной обработки почвы включала в себя изучение шести гибридов кукурузы селекции Поволжской опытно-селекционной станции: Поволжский 23, Поволжский 89, Поволжский 107, Поволжский 187, Поволжский 212 и Поволжский 220. Наблюдали отзывчивость гибридов на глубину обработки почвы, внесение удобрения и обработку гербицидом.
Схема опытов по обработке включала в себя три варианта: 1) мелкая вспашка на глубину 20-22 см; 2) глубокая вспашка на 27— 30 см; 3) мелиоративная вспашка на 42-45 см. В качестве удобрения вносили жидкий аммиак в дозе Ыюо, а в качестве гербицида — харнес 3 л/га. Опыты закладывались методом расщепленных делянок. Площадь делянок 100 мг. Повторность трехкратная.
Агротехника кукурузы — общепринятая при орошении в Поволжье. Полив производили дождевальной машиной ДМ-454 «Фрегат».
Схема опыта по изучению влияния мелиоративных севооборотов, многолетней предыстории возделывания кукурузы, т.е. различных звеньев орошаемых севооборотов как нескольких сменяющих друг друга предшественников на продуктивность зерновой кукурузы и плодородие южных черноземов включала в себя семь вариантов:
1. Пропашное звено: озимая пшеница — кукуруза на силос - яровая пшеница (контроль !)•
2. Трехлетние повторные посевы кукурузы: кукуруза на силос -кукуруза на зерно (с запашкой соломы) - кукуруза на силос.
3. Травяное звено севооборота с посевом кукурузы по обороту пласта после яровой пшеницы: многолетние травы — многолетние травы — яровая пшеница.
4. Травяное звено севооборота с посевом кукурузы по пласту: многолетние травы — многолетние травы — многолетние травы.
5. Паровое звено севооборота, где на второй год после чистого пара по озимой пшенице высевали кукурузу: яровая пшеница — чистый пар — озимая пшеница (контроль 2).
6. Мелиоративное звено: кукуруза на силос — агромелиоративное поле + навоз - озимая пшеница.
7. Мелиоративное звено: суданская трава + донник - агромелиоративное поле + сидерат (запашка донника) — озимая пшеница.
В качестве многолетних трав возделывали смесь костреца безостого и люцерны. Сорт костреца безостого Балашовский местный, а люцерны Желтогибридная 55. Сорт озимой пшеницы Краснодарская 39, яровой — Люгесценс 29. На зерно высевали гибрид кукурузы Поволжский 89. Плошадь делянок 0,2 га. Повторность трехкратная. Расположение вариантов рендомтированное. Агротехника культур в звеньях севооборота - общепринятая при орошении в Поволжье. Полив проводили дождевальной машиной ДМ-454 «Фрегат». По изучению фитоме-лиоративной роли многолетних трав схема опытов включала в себя варианты посева четырех многолетних трав и донника. Плошадь делянок 200 м2, Повторность трехкратная, расположение делянок рендомезиро-ванное. Травы после трех лет жизни скашивали, массу измельчали и запахивали как сидерат на глубину 30-32 см. По пласту высевали кукурузу как растение-индикатор плодородия почвы.
Закладку опыта и проведение исследований осуществляли согласно методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1971); методическим указаниям ВНИИкукурузы (1986); методикам, изложенным в работах C.B. Астапова (1958),
A.A. Роде (1962), Н.З. Станкова (1964), М.М. Горянского (1970),
B.Н. Плешакова (1983); Б.А. Доспехова (1985) и др.
Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом. Пробы на влажность отбирали почвенным буром АМ-16 до глубнны 100 см с интервалом 10 см (Роде A.A., 1962). Наименьшую влагоем-кость определяли путем заливки площадок 2x2 м (Астапов C.B., 1958), водопроницаемость — полевым методом, плотность твердой фазы почвы - пикнометрическим методом, плотность сложения почвы - методом режущего кольца буром H.A. Качинского, общую пористость и пористость аэрации - расчетным методом.
Суммарное водолотребление вычисляли методом водного баланса по А.Н. Костякову. Массу корневых остатков определяли методом монолитов по Н.З. Станкову (1964), содержание нитратного азота в почве — дисульфофеноловым методом, подвижного фосфора — по Мачигину в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26205-84, гумуса - по Тю-
рину в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26213-84, обменных оснований (кальция и магния) - по МРТУ Ха 46-15-67, обменного натрия - по ГОСТ 26950-86.
Биологическую урожайность находили методом учетных площадок по 10 м2 в 5-кратной повторности.
Поливы проводили при снижении влажности почвы до 75-80 % НВ. Нормы поливов рассчитывали в соответствии с фактической влажностью почвы на активный слой до 0,7 м. Гидрометрические наблюдения осуществляли с помощью дождемерных сосудов.
Биоэнергетическая оценка вносимых удобрений проведена по методике ВАСХНИЛ (1989), А.А. Жученко и др. (1988), В.В. Корин-ца (1992), М,М. Севернева(1991) и др.
Экспериментальные данные обрабатывались математическим методам корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализов с использованием компьютера РС486 по Б.А. Доспехову (1985).
МЕЛИОРАТИВНЫЕ СЕВООБОРОТЫ Органическое вещество почвы
В условиях орошения увеличение урожайности приводит к повышению количества пожнивных и корневых остатков в почве.
В пропашном звене севооборота озимая пшеница оставляла после себя в почве 4,0 т/га свежих органических остатков; кукуруза при возделывании на силос - 6,1 т/га; яровая пшеница - 3,2 т/га и кукуруза на зерно - 8,7 т/га. Всего за четыре года в пропашном звене севооборота накапливалось 22 т/га свежего органического вещества
При уборке кукурузы на зерно убирали только початки. Листосте-бельную массу измельчали и запахивали. При этом в почву поступало от 4 до 6 т/га органического вещества в виде кукурузной соломы.
В повторных посевах возделывание кукурузы на силос чередовалось с возделыванием кукурузы на зерно. За 4 года в почву поступило 34,3 т/га свежего органического вещества.
В травяных звеньях севооборота в почве за 4 года оставалось 23,4-24,3 т/га свежего органического вещества, в основном от многолетних трав и кукурузы. Яровая пшеница оставляла после себя 3,2 т/га пожнивных и корневых остатков, кукуруза на зерно при запашке лис-тостебельной массы - 9,2-9,9 т/га, многолетние травы (кострец с люцерной) 9,2-9,6 т/га.
Ежегодно у многолетних трав отмирает до 20-25 % корней, обогащая почву органическим веществом,
В первом мелиоративном звене в почву под агромелиоративное поле вносили 60 т/га навоза, высевали кукурузу на силос, озимую пшеницу и
кукурузу на зерно с запашкой соломы после уборки. Здесь за 4 года поступило в почву 38,6 т/га свежего органического вещества.
Во втором мелиоративном звене в почву запахивали до 50,0 т/га зеленой массы донника в качестве сидерата, богатого азотом. Соотношение углерода к азоту 1:10. Суданская трава оставляла после себя 5,7 т/га пожнивных и корневых остатков, кукуруза вместе с сухой листостебельной массой — 10,9 т/га. Соотношение углерода к азоту 1:60. Во втором мелиоративном звене за 4 года в почву поступило 39,5 т/га органического вещества.
Содержание гумуса н питательный режим
Анализ позволил установить, что положительный баланс гумуса отмечался лишь по многолетним травам и в мелиоративном звене с запашкой сидератов.
За 4 года ротации травяных звеньев севооборота содержание гумуса увеличилось на 0,13 и 0,21 %, Ежегодный прирост гумуса в почве составил 1,17-1,89 т/га. Несколько ниже он был в почве в мелиоративном звене с запашкой донника как сидерата - 0,81 т/га в год.
Несмотря на высокое количество свежего органического вещества, поступившего в почву, в мелиоративном звене с навозом (41,4 т/га за ротацию) наблюдался нулевой баланс гумуса.
В пропашном звене севооборота и при повторных посевах кукурузы вследствие интенсивной обработки почвы наблюдайся отрицательный баланс гумуса. Его содержание снижалось ежегодно на 0,54 т/га. В паровом звене потери гумуса были еще больше - до 0,72 т/га в год. Баланс гумуса зависел от химического состава свежего органического вещества.
Отрицательный баланс гумуса был обусловлен в первую очередь интенсивной обработкой почвы в посевах кукурузы как пропашной культуры и низким содержанием азота в биомассе растительных остатков (0,45-0,55 %).
Даже внесение 60 т/га навоза с содержанием азота 0,45-0,53 % в условиях орошения не приводило к увеличению содержания гумуса в почве.
Математическая обработка показала тесную взаимосвязь содержания гумуса (у) с количеством органического вещества, поступающего в почву (л). Уравнение регрессии имело вид: у = — 1,70 + 0,68* — - 0,022** + 2,3110их3. Коэффициент корреляции равнялся 0,598.
При высоком содержании азота в свежем органическом веществе (более 2,0 %) наблюдалось интенсивное увеличение содержания гумуса при ежегодном поступлении в почву 5—6 т/га биомассы, а при низком содержании азота (0,45-0,55 %) увеличение количества гумуса наблюдалось лишь при ежегодном поступлении в почву 8-9 т/га биомассы.
Плотность почвы
Сочетание культур в звеньях севооборотов существенно влияло на плотность почвы. В среднем за годы исследования наименьшая плотность почвы была после многолетних трав как в пахотном, так и подпахотном слоях. Здесь она составила 1,05-1,11 и 1,19-1,2] г/см3 (табл. 1). Это было меньше чем в пропашном звене севооборота на 12,6-19,0 и 8,3-10,1 % и меньше чем в паровом звене на 9,0-15,2 и 9,1-10,9%.
Аналогичная закономерность отмечена и в мелиоративных звеньях. Здесь плотность почвы составила в пахотном слое 1,06-1,07 и 1,19-1,22 г/см3, что на 16,8-17,9 и 7,4-10,1 % меньше чем в пропашном (контроль 1), и на 13,1-14,2 и 8,2-10,9 % меньше чем в паровом звене севооборота {контроль 2).
Особенно были велики различия в глубоких слоях почвы 40-50 см. Здесь на контроле плотность достигала 1,34 г/см3, з в мелиоративных звеньях -1,24-1,25 г/см3.
Следует отметить некоторое снижение плотности под влиянием си-дератов по сравнению с внесением навоза в сочетании с мелиоративной вспашкой. Особенно заметно различие в слоях 20-30 и 30-40 см.
При использовании в мелиоративном звене севооборота фнтоме-лиоранта плотность почвы составила в этих слоях 1,12 и 1,15 г/см3, а при использовании навоза и мелиоративной вспашки - 1,171,20 г/см3. Последействие фитомелиоранта было более продолжительным чем механической мелиорации.
Таблица 1
Плотность почвы под кукурузой в период вегетации в среднем 1а голы исследований, г/см1
Звено севооборотов Слой ПОЧВЫ, см
0-10
10-20 20-30 30-^10 40-50 0-30 30-50
1. Пропашное звено (контроль 1) 1,22 1,25 1,28 1,30 1,32 1,25 1,31
2, Повторные посевы кукурузы 3 года 1,07 1,09 1,12 1,16 1,23 1,09 1,20
4. Травяное звено с кукурузой по 1,06 1,09 1,1» 1,20 1,23 1,11 1,21
обороту пласта
5. Травяное звено с кукурузой по 0,99 1,05 1,12 1,16 1,21 1,05 1,19
пласту
6. Паровое звено (контроль 2) 1,17 1.21 1,27 1,29 1,34 1,21 иг
1. Мелиоративное звено с навозом 0,97 1,07 1,17 1,20 1,25 1,07 1,22
8, Мелиоративное звено с скае-ратамн 1.00 1,07 1,12 1,15 1,24 1,06 1,19
Плотность почвы во многом зависела от поступления в нее органического вещества. Зависимость плотности почвы (у) от количества органического вещества (х), поступающего с пожнивными остатками и
удобрением, аппроксимировалась уравнением вида: у= 1,23 — 0,023* —
- 1,35-10~У + 1,79-10~У. Коэффициент корреляции равнялся -0,795.
Для создания оптимальной для кукурузы плотности в условиях орошения на южных черноземах Поволжья необходимо поступление в почву ежегодно 9-10 т/га свежего органического вещества при одновременном разрыхляющем воздействии на подпахотный слой либо фитомелиорантов, либо механической мелиоративной обработки.
Пористость почвы
В среднем за годы исследований пористость была выше после многолетних трав по сравнению с пропашным севооборотом на 5,3— 7,6 и 3,5-4,6 % соответственно в пахотном и подпахотном слоях. В мелиоративных звеньях различие пористости с паровым звеном равнялось соответственно слоям 4,8-5,0 и 2,5—3,8 %. Выше была пористость в почве под кукурузой в мелиоративном звене с сидератами. Это различие составило 0,2 и 1,3 %,
В среднем за годы исследований в травяном звене с кукурузой после пшеницы пористость аэрации превысила первый контроль (вариант 1) на 5,4 и 3,5 %, в травяном звене с кукурузой по пласту трав — на 7,9 и 4,5 % и второй контроль (вариант 5) — соответственно на 4,1— 3,9 и 6,6-4,9 %. В мелиоративном звене с внесением навоза пористость аэрации превышала пропашное звено на 6,9 и 3,2 %, а паровое звено — на 5,6 и 3,6 %; мелиоративное звено с запашкой донника в качестве сидерата - соответственно на 7,3 и 4,4 %; 6,0 и 4,8 %. Повторные посевы кукурузы способствовали увеличению пористости аэрации, а введение пара в орошаемый севооборот существенно снижало ее величину. Этому способствовало разрушение структурности поливами и интенсивной обработкой почвы. Пористость почвы, как общая ()']), так и пористость аэрации (уг) зависели от количества органического вещества, вносимого в почву с пожнивными остатками и удобрениями (л). Уравнение зависимости пористости от количества органического вещества имело вид: у1 = 63,10— 1,5* + 0,07^ — 8,61-Ю^х3. Коэффициент корреляции -0,775.
Уравнение зависимости пористости аэрашш (уг) от количества органического вещества имело вид: у2 = 16,38 — 0,63* — 0,044** -
— б.О-Ю-1*3. Коэффициент корреляции при этом составил 0,792.
Наилучшая пористость отмечена при ежегодном поступлении в почву 9,5 кг/га органического вещества.
Агрохимические свойства почвы
Наблюдалось изменение содержания питательных элементов в почве под влиянием культур в звеньях севооборота.
Наибольшее содержание азота (ло нитрнфикационной способности) в почве отмечено под кукурузой в травяных звеньях севооборота, Здесь было 3,7-3,9 мг нитратного азота на 100 г почвы. За четыре года его количество возросло в этих звеньях на 0,9-1,2 мг/100 г. Отмечено увеличение содержания нитратного азота в мелиоративных звеньях с 2,3-2,5 до 3,6-3,9 мг на 100 г почвы. При внесении навоза количество нитратного азота увеличилось на 1,3 мг, а при запашке сидератов - на 1,4 мг на 100 г почвы. Снижение количества азота в почве наблюдалось в пропашном и паровом звеньях и при повторном посеве кукурузы вследствие большого выноса его с урожаем.
В пропашном звене содержание азота снизилось с 3,7 до 3,1 мг/100 г почвы, в паровом — с 3,0 до 2,5 мг/100 г почвы, в повторных посевах кукурузы - с 3,2 до 2,4 мг/100 г почвы. В пропашных и мелиоративных звеньях севооборота содержание нитратного азота было наибольшим и составило 3,6-3,9 мг на 100 г почвы.
Меньше всего азота содержалось в почве в повторных посевах кукурузы и в паровом звене севооборота - 2,4-2,5 мг на 100 г почвы.
Наибольшее содержание доступного фосфора было также под кукурузой в мелиоративных и пропашных звеньях севооборота. Здесь его количество равнялось 3,1-4,1 мг/100 г почвы. Наибольшее количество фосфора отмечено при запашке сидератов — 4,1 мг и при внесении навоза —3,9 мг/100 г почвы. После распашки многолетних трав количество фосфора составило 3,1-3,8 мг/100 г. Под кукурузой в пропашном звене фосфора было 1,7 мг, в паровом - 1,8 мг, а в повторных посевах кукурузы-2,4 мгна 100 г почвы.
За ротацию травяных и мелиоративных звеньев отмечено увеличение содержания доступного фосфора на 0,8-1,2 и 1,1-1,3 мг на 100 г почвы. Некоторое снижение количества этого элемента произошло в пропашном звене — на 0,7 мг, в паровом звене — на 0,6 мг и в повторных посевах кукурузы — на 0,2 мг на 100 г почвы.
Изменение содержания растворимого калия было незначительным. Почти во всех звеньях севооборота наблюдалось увеличение его количества с 28,0-30,0 до 30,0-35,0 мг/100 г почвы, или на 1-6 мг на 100 г. Наибольшее увеличение содержания калия в почве под кукурузой отмечено в травяных и мелиоративных звеньях севооборота.
Таким образом, многолетние травы (кострец с люцерной) и агромелиоративное поле с внесеннем 60 т/га навоза и с запашкой 50 т/га биомассы бобовых культур в качестве сидератов существенно улучшают пищевой режим и повышают содержание гумуса в пахотном слое почвы.
Водоп рон 11 цаем ость
Интенсивность обработки почвы и поступление в нее свежего органического вещества существенно изменяло плотность, пористость
и водопроницаемость почвы. В среднем за годы исследований в травяных звеньях севооборота водопроницаемость превышала пропашное звено в 1,5-1,7 раза, а паровое звено — в 1,5-1,6 раза
В мелиоративных звеньях севооборота водопроницаемость составила 141,4 и 143,2 мм/ч, что на 1,7 мм/ч выше чем в паровом и пропашном звеньях.
Сравнительно высокая водопроницаемость была в повторных по» севах кукурузы. Здесь она составила в среднем за 3 года 126,8 мм/ч и уступала на 24,0 % травяному и на 27,8 % мелиоративному звеньям севооборота. Водопроницаемость почвы в мелиоративных звеньях была выше чем в травяных на 3,0-12,9 %.
Засоренность
Засоренность посевов кукурузы сильно изменялась как по годам исследований, так и по вариантам опыта.
Чередование культур, особенно пропашных, многолетних трав и агромелиоративного поля существенно снижало засоренность орошаемых земель. В среднем за годы исследований наибольшая засоренность отмечена в пропашном звене с двумя полями пшеницы и двумя полями кукурузы, а также в повторных посевах кукурузы. Из видового состава сорных растений в этих звеньях преобладали поздние яровые сорняки, удельный вес которых составлял 46,6-72,2 %. Отмечена высокая засоренность многолетними корнеотпрысковыми сорняками — 3,9-6,2 шт./мг. Многолетние травы снизили засоренность на 81,5-88,5 %, чистый пар - на 84,1 %, агромелиоративное поле — на 80,3-81,2 %. Особенно интенсивно снижали количество многолетних сорняков чистый пар и агромелиоративное поле — с 3,9-6,2 до 0,7 шт./м , или в 5-9 раз.
МЕЛИОРАТИВНАЯ ОБРАБОТКА ПОЧВЫ Плотность сложения почвы
Кукурузу высевали по мелкой вспашке (глубина обработки 2022 см), по глубокой вспашке (27-30 см) и по мелиоративной вспашке (42—45 см).
Различные способы обработки почвы по-разному влияли на сложение пахотного слоя и в первую очередь на плотность почвы.
В слое 20-30 см отмечено различие между мелкой и глубокой вспашкой 0,08 г/см3; между мелкой и мелиоративной 0,09 г/см3 (табл. 2).
В подпахотном слое 30-40 см плотность почвы снизилась только после мелиоративной вспашки на 0,12 и 0,10 г/см3. В слое 40-50 см различие составило 0,13 и 0,11 г/см3.
Влияние обработки на плотность сложения пахотного и лодпаютного слоев почвы в среднем за годы исследований, г/см1
__С.той почвы, см__
0-10 | 10-2С>[ 20-30 )'30~40 | 40-50 | 0-30 | 30-50 Лосев
Мелкая вспашка на 20-22 си 1,10 М4 1,28 1,33 1,36 1,17 из
Глубокая вспашка на 27-30 см 1,08 1,16 1,20 1,31 1,34 1,15 1,33
Мелиоративная вспашка на 42-45 см 1,08 1,15 1,19 1,21 1,23 1,22
Уборка
Мелкая вспашка на 20-22 см 1,17 1.22 1,32 1,36 1.36 1,24 1,36
Глубокая вспашка на 27-30 см 1,17 1.22 1,26 1,34 1,35 1,22 1,34
Мелиоративная вспашка на 42-45 см 1,15 1,19 1ДЗ 1.25 1,27 1,19 1,26
В пахотном слое 20-30 см снижение плотности было отмечено при проведении и глубокой, и мелиоративной вспашки, в подпахотном слое 30-50 см — только на фоне мелиоративной вспашки. Наибольший дрейф плотности от весны к осени в пахотном слое 0-30 см и подпахотном 30-40 см отмечен на фоне обычной мелкой и глубокой вспашки, меньший дрейф был после мелиоративной вспашки.
К осени под кукурузой плотность почвы уменьшилась. Наибольший дрейф между весной и осенью в 2001 г. был в слое 0-10 см на фоне глубокой и мелиоративной вспашки. Он составил соответственно по вариантам 0,05 г/см3; 0,08 и 0,06 г/см3. Такая же закономерность отмечена и для слоя 10- 20 см. Дрейф соответственно вариантам равнялся для этого слоя 0,07 г/смэ; 0,10 и 0,04 г/см*. Для слоя 20-30 см различие в плотности почвы весной и осенью составило 0,03 г/см3; 0,10 и 0,03 г/см3.
В подпахотном слое 30-40 см различие равнялось 0,02 г/см3; 0,03 и 0,03 г/см', для слоя 40-50 см - 0,01 н 0,03 г/см3.Для пахотного слоя 030 см дрейф плотности от весны к осени отмечен 0,06 г/см3 для мелкой вспашки,- 0,10 г/см1 — для глубокой; 0,05 г/см3 - для мелиоративной. Для подпахотного слоя 30-50 см дрейф выражался для мелкой вспашки 0,01 г/см3; для глубокой и мелиоративной-0,03 г/см3.
Глубокая вспашка снижала плотность почвы в пахотном слое 20-30 см, мелиоративная вспашка — в слоях 20-30 см; 30—<0 и 40-50 см. Различие составило соответственно 0,08 г/см3; 0,11 и 0,12 г/см3. Мелиоративная вспашка хорошо разуплотняла подпахотный горизонт 30-50 см.
Общая пористость
Плотность почвы тесно связана с общей пористостью и пористостью аэрации. В верхнем слое почвы 0-10 и 10-20 см как весной в
период посева, так и осенью в уборку различия в пористости почвы по вариантам практически не отмечено. В период посева ока колебалась в слое 0-10 см в пределах 57,7-58,5 %, в уборку - 55,0-55,8 %, в слое 10-20 см - в пределах 55,4-55,8 и 53,1-54,2 %. Различие обшей пористости между вариантами с мелкой, глубокой вспашкой н мелиоративной обработкой по слоям было незначительным и равнялось в посев 0,7 и 0,8 %, а осенью - 0,8 и 1,1 %.
В слое 20-30 см на фоне мелкой вспашки общая пористость была меньше чем после глубокой и мелиоративной весной на 3,0 и 3,4 %, осенью - на 2,3 и 3,5 %.
Подпахотный горизонт 30-40 см был рыхлее после мелиоративной обработки по сравнению со вспашкой на 4,6 и 3,9 % весной и 4,3 и 3,5 % осенью, в слое 40-50 см - соответственно 5,0 и 4,2 %; 3,5 и 3,1 %.
В среднем для слоя 0-30 см это различие составило 1,2 % весной и 1,9 % осенью, для слоя 30-50 см - 4,8-4,1 % и 3,9-3,3 %.
Мелиоративная обработка почвы значительно повышала общую пористость подпахотного горизонта.
Пористость аэрации
Воздушный режим почвы целиком зависит от пористости аэрации, т.е. количества пор, занятых воздухом. Вспашка в значительной мере влияла на пористость аэрации. В среднем за годы исследования небольшой дрейф пористости аэрации в слое 0-10 см был на вариантах с глубокой вспашкой и мелиоративной обработкой. Величина дрейфа по вариантам опыта составила в слое 0-10 см 4,9 %; 7,7 и 6,7 %; в слое 10-20 см - 5,7 %; 4,5 и 2,9 %; в слое 20-30 см - 2,5 %; 3,1 и 3,0 %; в слое 30-40 см - 1,9 %; 2,8 и 3,3 %; в слое 40-50 см - 0,7 %; 0,5 и 2,3 %. В пахотном горизонте уплотнение к осени было наиболее сильным в слоях 0-10 и 10-20 см, в подпахотном — в слое 30-40 см.
Мелиоративная обработка почвы существенно повышала пористость аэрации как в пахотном, так и в подпахотном слоях.
Засоренность
В среднем за годы исследований засоренность составила 14,1 штУм2. Глубокая обработка снизила общую засоренность на 38,3 %; мелиоративная - на 60,3 %. Количество многолетних сорняков уменьшилось на фоне глубокой вспашки на 55,1 %; на фоне мелиоративной - на 75,4 %; однолетних поздних яровых - соответственно на 21,7 и 45,7 %; ранних яровых - на 23,1 и 46,2 %. Глубокая вспашка и мелиоративная обработка лучше подавляли многолетние сорняки чем однолетние. Внесение удобрений повышало общую засоренность на 13,515
18,4 %; многолетними сорняками - на 5,8—29,4 %; поздними яровыми — на 8,0-19,6 %; ранними яровыми - на 10,0-23,1 %. Применение гербицидов снижало общую засоренность на 41,2 %; засоренность поздними яровыми - на 80,4 %; ранними яровыми - на 88,5 %. Эффективность совместного воздействия гербицида и глубокой обработки составила 50,6 % (общая засоренность), 80,6 % (засоренность поздними яровыми сорняками) и 90,0 % (ранними яровыми).
При совместном воздействии гербицидов и мелиоративной вспашки снижение количества сорняков по группам было соответственно на 57,2 %; 84,0 и 92,9 %. В этом случае снижение количества однолетних сорняков было за счет гербицида, а многолетних - за счет обработки почвы.
ПищевоЛ режим почвы
Проведение глубокой и мелиоративной вспашки мало влияло на содержание питательных веществ в почве.
После мелкой вспашки количество нитратного азота в почве было в среднем за годы исследований 2,7 мг на 100 г почвы, после глубокой вспашки — 2,9; мелиоративной - 3,0 мг на 100 г почвы. Можно говорить о тенденции увеличения содержания нитратного азота с увеличением глубины основной обработки почвы.
Внесение жидкого аммиака заметно повышало количество азота в почве. После мелкой и глубокой вспашки его содержание равнялось 4,7 мг на 100 г почвы, после мелиоративной вспашки — 5,1 мг на 100 г почвы. Применение гербицида харнес не повлияло на содержание азота.
Внесение жидкого аммиака в почву сгладило намечавшиеся различия по обработкам почвы.
Отмечена тенденция повышения доступного фосфора в почве с увеличением глубины основной обработки. Содержание фосфора в пахотном слое после мелкой вспашки составило 2,4 мг на 100 г почвы, после глубокой - 2,6; после мелиоративной - 2,7 мг на 100 г. Такая тенденция увеличения содержания доступного фосфора в пахотном слое прослеживалась и на фоне аммиака, и на фоне внесения гербицида харнес. На фоне мелкой обработки почвы содержание доступного фосфора изменялось в пределах 2,7-2,9 мг на 100 г почвы, а на фоне глубокой и мелиоративной вспашки - 2,8-3,0 мг на 100 г почвы.
Какой-либо закономерности в изменении содержания обменного калия в почве по вариантам опыта не отмечалось. Оно колебалось в пределах 28,0-31,0 мгна 100 г почвы.
МНОГОЛЕТНИЕ ТРАВЫ
Масса корней в почве
Многолетние травы обладают сильным фитомелиоратнвны м эффектом благодаря своей мощной корневой системе. В пахотном горизонте у злаковых трав масса корней была больше чем у бобовых. В подпахотном слое было больше корней у бобовых трав в 2-3 раза по сравнению со злаковыми травами (табл. 3).
Таблица 3
Масса корней многолетних трав по слоям почвы в среднем за годы исследований, т/га
Культура Слой почвы, см
0-10 10-20 20-30 30-40 0-^0
Люиерна 1,43 1,36 1,33 1,17 5.29
Эспарцет из 1,15 0,92 0,42 3,77
Донник 0,99 0.92 0,61 0,42 2,94
Кострец безостый 1,03 0,87 0,54 0,23 2,67
Житняк 1,00 0,88 0,64 0,17 2,69
Люиерна по количеству корней превышала кострец и житняк в 2 раза, эспарцет - на 40—41 %, донник - на 10-11 %. В подпахотном слое 30-40 см у люцерны было 22,1 % корней; у эспарцета - 11,1; у донника — 14,3; у костреца —8,6; у житняка —6,3 %.
Бобовые многолетние травы лучше обогащали почву органическим веществом (не только пахотные, но и подпахотные горизонты).
Содержание гумуса
В течение 3 лет под люцерной содержание гумуса увеличилось в среднем за годы исследований на 0,15 % (табл.4).
Таблица 4
Влияние многолетних трав нй содержание гумус» (%) в слое 0-30 см
Культура Исходное содержание гумуса (2001 г.) Конечное содержание гумуса (2004 г.) Отклонение от исходного содержания
Люиерна 3.98 4,13 0,15
Эспарцет 3,98 4.09 0,11
Донник 3,89 4,07 0,08
Костреи безостый 3,98 4,05 0,7
Жития к 3,92 3,99 0,07
Овес 3,91 3.88 -0,03
Под эспарцетом количество гумуса возросло в слое 0-30 см на 0,11 %, под донником - на 0,08 %. Под злаковыми травами (кострецом
безостым и житняком) количество гумуса выросло на 0,07 %. Под всеми многолетними травами наблюдался положительный баланс гумуса. На старопахотной почве под овсом баланс гумуса был отрицательным. Можно говорить о тенденции снижения содержания гумуса. Отмечено уменьшение количества гумуса на 0,03 %.
Плотность почвы
В среднем за годы исследований наилучшей разрыхляющей способностью пахотного слоя обладали кострец безостый и люцерна. Плотность почвы в слое 0-30 см под этими культурами не повышалась более 1,20 и 1,23 г/см3 (табл. 5), Под донником и эспарцетом плотность не опускалась менее 1,25-1,27 г/см3.
Таблица 5
Плотность почвы под многолетними травами в среднем за годы исследований, г/см1
Культура Слой ПОЧВЫ, см
СМ0 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 (К30 30-60
Люцерна 1,17 1,24 1,28 1,31 и-» 1,37 1.23 1,34
Эспарцет 1,21 1,25 1,30 из 1,34 1,37 125 из
Донник 1,20 1,29 1,33 1,35 1*37 1,40 1.27 1.37
Кострец безостый 1,13 1,20 1,27 1.35 1,38 1,42 1,20 1,38
Жития к 1,20 1,25 1,32 1,39 1,43 1,45 1,26 1,42
Овес 1,18 1,25 1,28 1,39 1,45 1,46 1,24 1,43
Наибольшей разрыхляющей способностью подпахотного слоя обладали люцерна и эспарцет. Плотность почвы под ними в слое 30-60 см составила в среднем за три года 1,34-1,36 г/см3. Под остальными культурами в этом слое плотность почвы не опускалась ниже 1,37-1,42 г/см3.
Выявлена взаимосвязь между плотностью почвы (у) и биомассой корней в пахотном и подпахотном горизонтах (х). Она аппроксимировалась уравнениями полинома третьей степени: для слоя 0-30 см: у, = 2,75 -
- 1,36* +0,41^-0,0414т3; для слоя 30-40 см1,63-1,83т+ +3,62с2-
- 1.94*3; для слоя 0-40 см:у3= 1,40 - 0,0858* + 0,017&Г- 0,00173.*3. Коэффициенты парной корреляции составили-0,944,-0,715 и -0,964.
Каждая тонна корней в почве снижала плотность в пахотном слое на 0,024 г/см3, а в подпахотном - на 0,0414 г/см3. В пахотном слое интенсивно шло снижение плотности при массе корней свыше 3,8 т/га, а в подпахотном - уже при массе более 1,0 т/га.
Общая пористость и пористость аэрации
В среднем за годы исследований наибольшая пористость в пахотном слое была под кострецом безостым (55,8 %) и под люцерной
(54,1 %). В подпахотном слое наибольшая пористость отмечена под люцерной (49,6 %) и под эспарцетом (48,6 %). Меньше всего оказалась пористость после костреца и житняка. Колебания пористости аэрации были аналогичными колебаниями общей пористости.
В слое 0-30 см пористость аэрации в среднем за годы исследований была наибольшей под кострецом безостым (22,4 %). Под бобовыми многолетними травами в этом слое пористость аэрации составила 19,2-20,9 %, что на 1,5-3,2 % меньше чем под кострецом безостым В слое 0-10 см пористость аэрации под кострецом безостым была 26,4 %, что выше чем под бобовыми культурами на 2,9-5,2 %.
В подпахотном слое 30-60 см наибольшая пористость аэрации отмечена под бобовыми культурами — от 15,1 до 17,2 %. Под злаковыми культурами она не превышала 11,9-14,0 %.
В течение всех лет исследований наибольшая пористость аэрации под бобовыми многолетними травами была у люцерны. Она составила за три года в пахотном слое 20,9 %, в подпахотном - 17,2 %. Под эспарцетом она равнялась 19,9 и 16,9 %, под донником - 19,2 и 15,1 %. Под злаковыми культурами наибольшая пористость аэрации отмечена у костреца безостого (22,4 и 14,0 %), у житняка- 19,3 и 11,9%.
Пористость аэрации под овсом в пахотном слое уступала только кострецу безостому вследствие ежегодной вспашки почвы. В слое 30-60 см пористость аэрации под овсом была меньше чем под всеми бобовыми травами на 2,8-4,9 %. Она была близка к пористости аэрации под житняком и кострецом безостым и составила 12,3 % против 11,9 и 14,0%.
Структурность почвы
В среднем за годы исследований структурность почвы в слое 010 см была наилучшей под бобовыми многолетними травами и составила 63,7-68,8 % (табл. 6). Под злаковыми травами она снижалась до 57,1-57,5 на старопахотной почве - до 52,2 %.
Таблица 6
Структурность почвы под многолетннмн травамн в среди см и годы исследований (содержа н не агрегатов 10-0.25 мм, '/•)
Культура Слой почвы, см Лир
0-10 10-20 20-30 0-30
Люцерна 63,7 68.6 67,2 66.5 1,98
Эспарцет 64,7 63,0 64,4 64,0 1,78
Донник ыл 63,7 62,7 62,6 1,67
Кострец безостый 57,1 64,0 64,5 61,9 1,62
Житняк 57,5 61,8 64,7 61,3 1,58
Овес 52,2 59,3 60,7 57,4 1,35
В более глубоких слоях 10-20 и 20-30 см структурность возрастала по сравнению с верхним слоем 0-10 см под бобовыми травами до 67,2-72,3 %, под злаковыми - до 61,8-64,7 %, под овсом - до 60,7 %. В слое 0-30 см наибольшее количество ценных структурных агрегатов было под люцерной — 66, 5 %. Несколько меньше их отмечено под эспарцетом — 64,0 % и донником — 62,6 %. Под злаковыми травами их число снижалось до 61,3-61,9 %, а под овсом —до 57,4%.
Наименьшее количество ценных структурных агрегатов в среднем за годы исследований было на старопахотной почве под овсом, наибольшее - под бобовыми травами, особенно под люцерной. Злаковые травы по этому показателю занимали промежуточное положение.
Коэффициент структурности был наибольшим под люцерной — 1,98. Несколько ниже он отмечался под эспарцетом - 1,78 и донником - 1,67. Кострец безостый и житняк имели коэффициент структурности 1,62 и 1,58, а овес - 1,35.
Водопрочность структуры также заметно различалась по культурам. В слое 10-20 см у большинства культур она была выше чем в слое 0-10 см. Исключение составили донник и кострец безостый. С глубиной водопрочность снижалась у бобовых на 9,6-16,0 %, у донника - на 18 %, у костреца и житняка - на 13,4-27,4 %, у овса - на 21,7 %.
В пахотном слое 0-30 см наибольшая водопрочность структуры была у люцерны - 57,8 и 56,0 %, немного меньше - у костреца безостого (54,2 %). Под житняком, донником и овсом водопрочность структуры была наименьшей и составила 50,7%; 43,3 и 46,1 ^соответственно.
Аналогичная закономерность наблюдалась и в подпахотном слое 30-60 см. Наибольшая водопрочность структуры в этом случае была также у люцерны и эспарцета. Такая же водопрочность отмечена и у костреца безостого. У донника, житняка и овса водопрочность структуры была наименьшей и составила 29,8-32,7 % против 45,4-49,8 % у предыдущей группы культур.
Таким образом, за все годы исследований, как в пахотном, так и в подпахотном слоях под бобовыми многолетними травами водопрочность структуры была выше чем под овсом и донником на 6,6-11,7 % в слое 0-30 см и 11,5-17,1 % в слое 30-60 см и чем под кострецом безостым соответственно на 8,1 и 11,7 %, житняком - на 4,6 %.
Зависимость водопрочности структурных агрегатов (>;) от биомассы корней в слое почвы 0-30 см (х) аппроксимировалась уравнением полинома третьей степени: у = 4224,58 - 3965,03л; + 1222,59л5 - 122,85*. Коэффициент парной корреляции равнялся 0,722. Ошибка интерполяции кривой полинома 0,769. Увеличение водопрочности структуры происходит неравномерно Наибольшее увеличение ее отмечается при биомассе корней более 3,0 т/га
Отмечена положительная взаимосвязь водопрочности структуры (к) от содержания гумуса в почве (х). Уравнение этой взаимосвязи имело вид: у = 43,87 - 88,46л + 9,08эг + 3,07**. Погрешность интерполяции 5,573. Коэффициент парной корреляции 0,727.
Влияло на водопрочность структуры (у) и содержание поглощенного кальция (х) (Са""). Взаимосвязь этих показателей выражалась уравнением вида: у = -126,93 - 0,72* + 0,83** - 0,027х3. Пофешность интерполяции 5,017. Коэффициент парной корреляции 0,765.
Наибольшая водопрочность отмечена при содержании кальция 26-27 мг-экв/100 г почвы.
Высокое содержание магния (*) снижало водопрочность структуры (у). Выявлена обратная взаимосвязь этих показателей. Уравнение имело вид полинома: у = 586,30 - 85,93* - 2,429л2 + 0,575* . Погрешность интерполяции составила 6,089. Коэффициент парной корреляции-0,637.
Интенсивное снижение водопрочности структуры отмечено при увеличении содержания поглощенного магния свыше 8,5 мг-экв/100 г почвы.
Интересная зависимость водопрочности структуры (у) получена от соотношения (*). Коэффициент парной корреляции равнялся
0,740. Уравнение имело вид: у = ^12,43 + 432,78*- 142,07.Г + 16,09*3. Погрешность интерполяции 5,36. С увеличением соотношения Са^/Ма1"* с 2,4 до 3,4 водопрочность структуры возрастала на 10 %.
Таким образом, на водопрочность структуры влияли содержание гумуса, кальция и количество корней в почве. Математический анализ позволил выявить роль каждого фактора в отдельности. Уравнение множественной регрессии взаимосвязи водопрочности структуры (у) с количеством корневой биомассы (хО, содержанием гумуса (х;) и обменного кальция (*з) имело вид: у = 15,0 + 1,31*! + 4,64*2+ 0,14хч. Анализ уравнения показал, что на долю корней многолетних трав в формировании водопрочности структуры приходится 9,7 на долю гумуса почвы — 46,0 %, на долю обменного кальция —7,8 %.
Доля неучтенных факторов составила 36,5 %. Наибольшее влияние на водопрочность структуры оказывало содержание гумуса в почве.
Влияние многолетних трав на сумму поглощенных оснований
Соотношения кальция и магния (Са:Мз) было наибольшим у многолетних бобовых трав. Здесь оно колебалось от 3,05 до 3,38. Под злаковыми травами оно составило 2,44-2,68, под донником — 2,86, под овсом -2,51.
Под бобовыми многолетними травами содержание питательных веществ, особенно азота и фосфора, было больше чем на сгаропахот-
ной почве н под злаковыми травами. Под люцерной количество нитратного азота было на 1,6 и 1,9 мг/100 г больше, чем под житняком и кострецом. Под эспарцетом различие составило 0,6 н 0,9 мг/100 г, под донником - 0,5 и 0,8 мг/100 г. По сравнению со старопахотной почвой разница под люперной равнялась 2,3 мг/100 г, эспарцетом - 1,3 мг/100 г, донником - 1,2 мг/100 г, под злаковыми травами - 0,4 и 0,7 мг/100 г.
Под бобовыми травами отмечено также большее количество доступного фосфора - 3,9-5,0 мг на 100 г почвы, а под злаковыми травами — 4,0-4,3 мг/100 г. На старопахотной почве количество доступного фосфора было наименьшим - 3,4 мг/100 г.
Содержание обменного калия под травами имело незначительное различие.
Интересная закономерность отмечалась при анализе соотношения азота и фосфора (Ы.Р). Под бобовыми культурами оно обычно было больше единицы (1,03-1,09), под злаковыми травами - меньше единицы (0,75-0,77). Это, безусловно, влияло на урожайность последующих культур.
УРОЖАЙНОСТЬ И ЭЛЕМЕНТЫ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ
Урожайность кукурузы в мелиоративном севообороте
В травяных звеньях урожайность кукурузы по пласту трав (люцерны с кострецом безостым) составила 6,01 т/га, а по обороту пласта — 6,24 т/га (табл. 7).
Таблица 7
Урожайность зерна кукурузы по вариантам опыта в среднем за годы исследований, т/га
Звено севооборота
Урожай- Прибавка
и ость эер- к контролю 1
Прибавка к контролю 2
на, т/га т/га %
т/га %
I ]ропашное звено (контроль I) Повторные посевы кукурузы, 4 года
Травяное звено с кукурузой по обороту пласта многолетних трав
Травяное звено с кукурузой по пласту многолетних трав Паровое звено(контроль 2) Мелиоративное звено с навозом
Мелиоративное звено с сидератом
4,42
5,50 1,08 24,4
6.24
1,82 41,2
6,01 1.59 36,0
4,72 0,30 6,8 6,14 1,72 38,9 1,42 30,1
НСР„,
6,33 0,33
1,91 43,2 1,61 34,1
В пропашном и паровом звеньях севооборота урожайность была ниже других вариантов и равнялась 4,42 и 4,72 т/га. Паровое звено превышало пропашное на 0,3 т/га, или 6,8 %, На повторных посевах урожайность превосходила контрольные варианты на 24,4-41,2 и 16,5-32,2%.
В травяных звеньях кукуруза формировала урожайность 6,24 и 6,01 т/га зерна, что на 41,2 и 36,0% выше чем в пропашном звене. По обороту пласта урожайность зерна превышала урожайность по пласту на 0,23 т/га, или 3,8 %. Тенденция повышения урожайности по обороту пласта просматривалась во все годы исследований. В мелиоративных звеньях в среднем за годы исследований урожайность зерна составила 6,14 н 6,33 т/га, что на 38,9 и 43,2 % выше чем в пропашном и на 30,1 и 34,1 % больше чем в паровом звене севооборота.
В среднем за три года просматривалась четкая тенденция увеличения урожайности при запашке сидерата в почву.
Урожайность культур в звеньях севооборота
В изучаемых звеньях орошаемого севооборота высевали кроме кукурузы на зерно кукурузу на силос, яровую и озимую пшеницу, суданскую траву, смесь многолетних злаково-бобовых трав люцерны с кострецом безостым, горохо-овеяную смесь на зеленый корм и донник как сидерат. Следует отметить, что кукуруза на силос давала более высокие урожаи в повторных посевах. Урожайность силосной массы в этом случае равнялась 45,7 и 49,7 т/га, что на 5,4 и 9,4 т/га, или 13,4-23,3 %, больше чем в пропашном звене (40,3 т/га).
Наибольшая урожайность яровой пшеницы получена в травяном звене севооборота при посеве ее по пласту трав — 3,4 т/га, что на 0,5 т/га (или 17,2 %) выше чем в пропашном звене.
Озимая пшеница дала самые высокие урожаи зерна после агромелиоративного поля - 3,9 и 4,1 т/га и после чистого пара - 4,0 т/га. Это на 0,4 т/га; 0,6 и 0,5 т/га, или 11,4 %; 17,1 и 14,3 % больше чем в пропашном звене.
С посевов суданской травы за три укоса собрали 44 т/га зеленой массы, а с посевов многолетних трав — 38,5-43,1 т/га. Наиболее продуктивными при орошении оказались посевы многолетних трав третьего года пользования. Они дали 43,1 т/га зеленой массы за три укоса, что на 11,9 % больше чем в первый год пользования и на 9,6% больше чем во второй год.
Урожайность биомассы донника составила перед запашкой 51 т/га. Посевы горохо-о вся ной смеси дали 37,7 т/га зеленой массы.
В целом за 4 года с 1 га наибольшее количество продукции в переводе на кормовые единицы собрано с повторных посевов кукурузы
312.8 т к.ед., с травяного звена с тремя полями многолетних трав — 341,0 т к.ед. Несколько уступали им мелиоративные звенья севооборота.
В звене с внесением 60 т/га навоза, мелиоративной вспашкой и ранневесенним посевом горохо-овсяной смеси на корм собрано
277.9 т к.ед./га. Это на 57,9 т/га, или 26,3 %, больше чем в пропашном звене и на 123,8 т/га, или 80,3 %, больше чем в пропашном звене севооборота.
В мелиоративном звене с запашкой донника в качестве сидерата сбор кормовых единиц в сумме за 4 года снизился до 223,3 т/га, т.е. до уровня пропашного звена севооборота. Продуктивность этого звена была меньше чем звена с внесением навоза за счет отсутствия продукции в агромелиоративном поле на 54,6 т к.ед./га, или 24,5 %. Наименьший сбор кормовых единиц отмечен в сумме за 4 года в паровом звене — 154,1 т/га. Это меньше чем в мелиоративном звене с запашкой сидератов на 69,2 т к.ед,/га, или 44,9 %.
Следует отметить, что урожайность озимой пшеницы была выше после агромелиоративного поля с запашкой сидератов на 0,2 т/га, или 5,1 %, а зерна кукурузы - на 0,1 т/га, или 1,7 %.
Аналогичная закономерность получена и при анализе продуктивности звеньев в условных зерновых единицах.
Урожайность зерна кукурузы по различным обработкам почвы
Урожайность зерна кукурузы колебалась как по изучаемым гибридам, так и по годам исследований.
В среднем за годы исследований урожайность стандарта на фоне мелкой вспашки составила 3,33 т/га зерна (табл. 8). Гибрид Поволжский 89 превысил стандарт на 27,6 Поволжский 212 — на 16,5 %, а Поволжский 220 — на 16,2 %. Наименьшую прибавку урожайности по сравнению со стандартом дали Поволжский 23 и Поволжский 107. Она составила 5,4 %.
На фоне глубокой вспашки урожайность стандарта составила 3,53 т/га зерна. Поволжский 89 превысил урожайность стандарта на 35,1 %; Поволжский 187, Поволжский 212 и Поволжский 220 - соответственно на 16,4 %; 18,7 и 19,5 %. Наименьшая прибавка отмечена у Поволжского 23 — 8,5
Прирост урожайности от углубления обработки почвы составил у гибрида Поволжский 89 - 17,3 %, Поволжский 107 - 17,3; Поволжский 187— 12,6; Поволжский 220— 14,2 %. Наиболее отзывчивыми на углубление обработки почвы оказались гибриды Поволжский 89, Поволжский 107 и Поволжский 220.
Урожайность зерна различных гибридов кукурузы без удобрений н ггрбниилов в среднем эй голы исследований
Гибрид кукурузы (А) Урожайность зерна, т/га Прирост
к стандарту 1 к стандарту 2
т/га т/га
Мелкая вспашка на 20-22 см (В)
Коллективный 160 (стандарт 1) 3,33 - - -
Поволжский 23 (стандарт 2) 3.51 0.18 5,4 - -
Поволжский 89 4,25 0.92 27,6 0,74 21,1
Поволжский 107 3,51 0,18 5,4 - -
Поволжский 187 3,80 0,47 14,1 0.29 8,3
ПоволжскиЙ212 3.88 0,55 16.5 0.37 10,5
Поволжский 220 3,87 0,54 16.2 0,36 10,3
НСРи5 - 0,28 (А) Глубокая вспашка «а 27-30 см (В)
Коллективный 160 (стандарт 1) 3,53 - - 6,0* 0,20 6,0
Поволжский 23 (стандарт2) 3,83 0,30 8,5 9,1 0,32 9,1
Поволжский 89 4,77 1.24 35,1 12,2 0,52 12,2
Поволжский 107 3,93 0,40 11.3 11,9 0.42 12.0.
Поволжский 187 4,11 0,58 16.4 8,2 0.31 8,2
Поволжский 212 4,19 0,66 18.7 8.0 0.31 8.0
Поволжский 220 4.22 0,69 19,5 9,0 0,35 9,0
HCPü; = 0.21 (.-1) Мелиоративная вспашка на 4. -45 см (В)
Коллективный 160 (стандарт 1) 3,65 - - 9.6* 0,32 9.6
Поволжский 23 (стандарт 2) 3,99 0.34 9,3 13,7 0,48 13.7
Поволжский 89 4.98 из 36,4 17,3 0,73 17,2
Поволжский 107 4,12 0,47 12,9 17,3 0,61 17,4
Поволжский 187 4.28 0.63 17,3 12,6 0.48 12,6
Поволжский 212 4,34 0,69 18,9 11.9 0.46 11,9
Поволжский 220 4,42 0,77 21,1 14.2 0,55 14,2
ЮУ = 0.20(Л) HCPU? - OJ27 (5) * * прирост к варианту с мелкой вспашкой, %
Самым урожайным из всех следует считать гибрид Поволжский 89. В среднем за 3 года его урожайность равнялась 4,25-4,98 т/га. Остальные гибриды были менее урожайны. Наименьшую урожайность дал гибрид Поволжский 23 — 3,51-3,99 т/га.
Урожайность зеленой массы многолетних трав
В среднем за годы исследований люцерна превосходила овес на контрольном варианте в два раза, эспарцет — на 68,2 %, донник — на 49,2 %, кострец - на 22,0 %, житняк - на 37,1 % (табл. 9).
Люцерна превосходила по урожайности зеленой массы эспарцет на 18,9 %, донник - на 34,0 житняк - на 45,8 %, а кострец- на 63,9 %. Донник уступал эспарцету на 12,7 и 10,7 %, кострец безостый - на 37,9 и 35,4 %, житняк - на 22,7 и 20,4 %. Житняк превосходил кострец на 12,4%.
Урожайность зеленой массы многолетних трав в среднем за годы исследований
Культура Урожайность зеленой массы, т/га Отклонение от контроля
т/га %
1. Люцерна 26,4 13,2 100,0
2. Эспарцет 22,2 9,0 68,2
3. Донник 19,7 6.5 49,2
4. Кострец безостый 16,1 2,9 22,0
6. Житняк 18,1 4,9 37,1
7. Овес (контроль) 13,2 - -
НСР«= 1,34
Таким образом, наивысшая урожайность отмечена у бобовых культур, среди которых выделялась люцерна. Злаковые травы давали урожайность на 45,8-57,8 % меньше чем бобовые.
Изучение влияния почвенных условий на формирование урожайности трав показало, что важную роль для их произрастания имеет не только пахотный, но и подпахотный горизонты.
Отмечена тесная взаимосвязь плотности почвы в пахотном (лГ|) и в подпахотном (хг) горизонтах с урожайностью многолетних трав (у). Уравнение множественной регрессии имело вид: у = 68,16 — 13,65*1 — — 30,25*2- Коэффициент множественной корреляции равнялся — 0,853, значения ц = 62,66; Рф = 106,91.
Анализ уравнения показал, что урожайность на 13,4 % зависела от плотности слоя 0-30 см и на 32,9 % от более глубоких горизонтов. Доля неучтенных факторов составила 53,7 %. Аналогичные результаты получены при анализе уравнения взаимосвязи пористости аэрации (*[ и *г) с урожаем биомассы (у): у = 7,58 + 0,235x1+ 0,608*2. Коэффициент множественной корреляции равнялся 0,671, Ц,= 24,45; Рф = 32,83.
Формирование урожайности трав на 20,1 % зависело от пористости аэрации пахотного слоя и на 43,2 % от пористости аэрации подпахотного. Доля неучтенных факторов составила 36,7 %.
Такая же закономерность отмечена и при изучении влияния влажности почвы (Х| и хх) на урожайность трав (у). Уравнение имело вид: у = -101,12 + 0,56*1 + 0,957*г. Коэффициент множественной регрессии 0,671.
Урожайность зеленой массы трав на 19,4 % зависела от влажности почвы в слое 0-30 см и на 36,1 % от влажности более глубоких подпахотных горизонтов. Доля неучтенных факторов составила 44,5 %,
Таким образом, урожайность многолетних трав зависит от сложения не только пахотного, но и подпахотного горизонтов. Это же можно сказать и об увлажнении глубоких горизонтов, которое, по-видимому, тесно связано со сложением почвы и подпочвы.
Урожайность кукурузы по пласту многолетних трав
Улучшение плодородия лочвы под многолетними травами положительно сказалось на урожайности последующей культуры (кукурузы).
В среднем за годы исследований по пласту люиерны получена наибольшая урожайность зеленой массы кукурузы — 28,3 т/га. Это больше чем после овса на 72,5 %. После эспарцета урожайность кукурузы была выше чем после овса на 45,1 %, после донника - на 31,1 %, после кост-реиа безостого - на 35,9 %, а после житняка - на 37,2 % (табл. 10).
Урожайность кукурузы после эспарцета уступала урожайности кукурузы после люцерны на 4,5 т/га, или 20,4 %, Кукуруза после донника дала урожайность меньше чем кукуруза после люиерны на 6,8 т/га, или 31,6 %. После костреца и житняка кукуруза снизила урожайность на 6,0 и 5,8 т/га, или 26,9 и 25,8 %,.
Таблица 10
Урожайность }С1*ной массы кукурузы поел« распашки многолетних трав в среднем за голы исследований
Предшествующая культура Урожайность, т/га Отклонение от контроля
т/га %
]. Люцерна 28.3 11,9 72.5
2, Эспарцет 21.8 7.4 45,1
3. Донник 21,5 5,1 31,1
4. Кострец безостый 22,3 5,9 35,9
6. Житняк 22,5 6,1 37,2
7. Овес (контроль) 16,4 - -
НСРад-1,76
Таким образом, наибольшая урожайность зеленой массы кукурузы получена по пласту люцерны. Наименьшую урожайность кукуруза дала по пласту костреца безостого и житняка. Однако по всем многолетним травам урожайность кукурузы была выше на 45,1-72,5 % после бобовых и на 35,9-37,2 % после злаковых трав н донника по сравнению со старопахотной почвой.
Взаимосвязь урожайности кукурузы от элементов плодородия почвы (модель оценки эффективности фнтомелнорантов)
Математический анализ экспериментального материала показал, что урожайность зерна кукурузы (у) зависела от поступления в почву органического вещества с корневыми и пожнивными остатками (х).
Коэффициент корреляции этих величин равнялся 0,658. Взаимосвязь аппроксимировалась уравнением полинома третьей степени: у 1,65 + + 1,60х - 0ДЗ*1 + 0,0112с3. Погрешность интерполяции данного уравнения 0,52.
При внесении в почву 7 т/га органического сухого вещества урожайность кукурузы возрастала на 60-70 %. В среднем на I т органического вещества прибавка урожайности зерна равнялась 196 кг/га.
Гумус - основа плодородия почвы. В наших исследованиях взаимосвязь урожайности кукурузы (у) и количества гумуса в почве (*) аппроксимировалась уравнениями: у = 20,24 + 5,19*; у = -752,96 + + 272,30,* - 18,50х2 — 1,118дг3. Коэффициент парной корреляции составил 0,880. Погрешность интерполяции 0,378.
Рост урожайности культур на южных черноземах интенсивно возрастает при увеличении содержания гумуса с 4,0 до 5,0 затем прирост урожайности падает. Наилучшее содержание гумуса для южных черноземов, видимо, следует считать не ннже 5 %. Увеличение его на 0,1 % повышало урожайность культуры на 519 кг/га.
Наиболее интенсивно влияла на урожайность кукурузы (У) плотность почвы (*). Коэффициент корреляции для этой взаимосвязи -0,922. Уравнение для пахотного слоя 0-30 см имело вид: у = —10,92 + 28,85.* -- 5,01л2 - 6,63х\ Погрешность интерполяции 0,262. Для подпахотного слоя 30-60 см коэффициент корреляции равнялся -0,902. Уравнение имело вид: у = -69,07 + 141,97* - 74,37*2 + 6,85*1 Снижение плотности почвы на 0,01 г/см3 повышает урожайность зерна кукурузы на 120 кг/га
Зависимость урожайности кукурузы (у) от пористости аэрации (*) для слоя 0-30 см аппроксимировалась уравнением: у= 25,41 -4,13*+ + 0,25*2 - 0,00492*\ Погрешность интерполяции 0,251. Коэффициент корреляции 0,921. Изменение пористости аэрации на 1 % влечет за собой изменение урожайности на 230 кг/га.
Для подпахотного слоя 30-60 см коэффициент корреляции равнялся 0,881. Уравнение имеет вид: у = -62,34 + П,15х - 0,60** + 0,0107*. Погрешность интерполяции 0,304. При изменении пористости аэрации подпахотного горизонта на 1 % урожайность кукурузы изменяется на 325 кг/га. Наибольшую урожайность кукуруза дает при пористости аэрации пахотного слоя 22 %, подпахотного — 17 % от объема почвы.
Взаимосвязь урожайности зерна кукурузы (у) со структурностью почвы (*) для пахотного слоя 0-30 см имела коэффициент корреляции 0,915, а для подпахотного - 0,947. Уравнение для пахотного слоя 0-30 см: у = -32,61 + 1,61* - 0.0226*2 + 0,000107.x3; для подпахотного 30-60 см: у = -4,65 + 0,744* - 0,0189** + 0,000154**. Погрешность интерполяции - соответственно 0,223 и 0,145. Наибольшая прибавка урожайности от улучшения структурности почвы отмечена при увеличении количества агрономически ценных агрегатов в пахотном слое с 47 до 70 %, в подпахотном — с 50 до 75 %.
Важную роль в повышении урожайности кукурузы (у) при орошении играла водопрочность структуры (*). Коэффициенты корреляции при этом составили для пахотного слоя 0,84), а для подпахотного -0,865. Уравнения имели вид: >> = -28,39 + 1,92* - 0,0354л2 + 0,00021т*3; у = 37,32 - 2,37* + 0,0533л: -0,000369л5. Погрешность интерполяции 0,068 и 0,278. Оптимальная водопрочность для пахотного слоя 50 %, а для подпахотного - 60 %.
Прибавка урожайности при увеличении водопрочности структуры на 1 % соответственно составляла 56 и 42 кг/га. Водопроницаемость (х), увеличивая продуктивный запас влаги в почве, также влияла на урожайность кукурузы (у). Коэффициент корреляции равнялся 0,955. Уравнение имело вид; у = - 20,04 + 0,61* — 0,00298л2 + 0,0000138л3. Погрешность интерполяции 0,202.
Интенсивно водопроницаемость влияет на урожайность при увеличении ее с 80 до 140 мм/ч. Удельная эффективность составила 28 кг/га на 1 мм.
Взаимосвязь урожайности кукурузы (у) с суммой поглощенных оснований (л) в указанных пределах имела коэффициент корреляции для пахотного слоя 0,828, подпахотного — 0,875. Линейные уравнения имели вид: для пахотного слоя: у = 1,795 + 0,132л; для подпахотного: у = 2,52 + 0,108*. Уравнения; для пахотного слоя: у -19,82 + 1,82л- 0,0354л2 + 0,000216л*; для подпахотного: у = -84,56 + 9,04л - 0,297л2 + + 0,00323л3.
Урожайность кукурузы зависит и от содержания питательных элементов в почве. Взаимосвязь урожайности кукурузы с содержанием нитратного азота в пахотном слое имела коэффициент корреляции 0,719, а с доступным фосфором — 0,924 Уравнения имели следующий вид: для азота: у = 292,52 - 276,50л + 86,78лг - 8,90л3; для фосфора: у = -4,20 + 8,32л - 2,26л2 + 0,207л3.
Погрешность интерполяции 0,254 и 0,113. Для получения урожайности зерна кукурузы на южных черноземах Заволжья при орошении 6-7 т/га необходимо иметь в почве не менее 3,7 мг/100 г нитратного азота и 3,5 мг/100 г почвы доступного фосфора. Для оценки воздействия параметров плодородия южных горизонтов на урожайность зерна кукурузы результаты параметрического анализа удобно свести в таблицу (табл.11).
Из табл. 11 видно, что и по коэффициентам корреляции, и по удельной эффективности из всех изучаемых элементов плодородия наиболее сильно влияла на урожайность равновесная плотность орошаемых южных черноземов. Поэтому равновесную плотность почвы можно выбрать в качестве основного показателя удельной эффективности мелиоративных приемов.
Результаты л ■ pa метрического я нал им влияния элементов плодородия на урожайность кукурузы
Элемент плодородия
Единица показателя фактора Коэффициент корреляции Удельная эффективность Оптимальное значение для получения зерна кукурузы 6-7 т/га
1т 0,658 196 не менее Ют/га
0,1 % 0,881 519 не менее 5,1 %
0,1 г/см' -0,922 910 не более 1,04 г/см3
-0,902 1240 не более 1.18 г/см'
1% 0,921 230 не менее 22 %
0,881 325 не менее 16 "А
1 % 0,915 59 не менее 70 %
0,947 139 не менее 70 %
1 % 0,840 56 не менее 50,5 %
0,865 42 не менее 60 %
1 мм/ч 0,955 28 не менее 150 мм/ч
1 мг-экв на 100 г почвы 0,828 0,847 131 108 на 100 г почвы: не менее 32 мг-экв не менее 27 мг-экв
1 мгна 100 г почвы 0,719 866 не менее3,7 мгна 100 г почвы
1 мгна 100 г почвы 0,924 704 не менее 3,5 мгна 100г ПОЧВЫ
1. Поступление органического вещества
2. Содержание гумуса в почве
3. Платность почвы: в слое 0-30 см
в слое 30-60 см
4. Пористость аэрации: в слое 0-30 см
в слое 30-60 см
5. Структурность почвы:
в слое 0-30 см в слое 30-60 см
6. Водопрочность структуры:
в слое 0-30 см в слое 30-60 см
7. Водопроницаемость почвы
8. Сумма поглощенных оснований: в слое 0-30 см
в слое 30-60 см
9. Содержание N0) в почве
10. Содержание Р/Х в почве
Параметрический анализ взаимосвязи плотности почвы с другими элементами плодородия позволяет выбрать наилучшие мелиоративные приемы или их сочетания для эффективного воздействия на данный показатель плодородия.
Плотность почвы (у) тесно связана с содержанием гумуса (х). Коэффициенты корреляции -0,585, -0,457. Уравнение взаимосвязи имеет вид: для слоя 0-20 см: у= 15,24- 10,71х + 2,74л2 - 0,2 Зл3; для слоя 20-30 см: у =0,37+ 1,15*-0,43л:2 + 0,0494х3.
Погрешность интерполяции 0,0225, Наилучшая плотность почвы отмечена при содержании гумуса в слое почвы 0-20 см - 4,4 %, а в
слое 20-40 см - 3,6 %. Удельная эффективность гумуса в отношении плотности составляла для слоя почвы 0-20 см 0,007 г/см3 на 0,1 %, а для слоя почвы 20-40 см-0,0015 г/см1 на 0,1 %.
Степень тесноты зависимости плотности почвы от структурности определялась коэффициентами корреляции соответственно по слоям 0-20 и 20-40 см -0,563 и -0,334. Уравнения имели вид: для слоя 0-20 см: у = -3,32 + 0,314* - 0,00676^ + 4,6-10"5 для слоя 20-40 см: у —6,76 + 0,488* - 0,0092** + 5,54-10"5 *\
Погрешность интерполяции 0,0126 и 0,0473, Наименьшая плотность отмечалась как в пахотном, так и подпахотном слоях при структурности почвы 60-65 %.
Удельная эффективность структурности для слоя 0-20 см равнялась 0,00246 г/см3, для слоя 20-30 см - 0,00131 г/смэ на 1 % изменения структурности.
Коэффициенты корреляции взаимосвязи плотности почвы (у) с водопрочностью структуры (*) составили для слоя 0-20 см -0,623; для слоя 20-30 см -0,523. Уравнения имели вид: для слоя 0-20 см: у= 1,04 +■ 0,0434* - 0,000176*1 + 2,ОНО"5*3; для слоя 20-40 см: у - 4,46 - 0,388* + 0,0156*2 - 0.000202*3.
Погрешность интерполяции соответственно равнялась 0,0332 и 0,0135.
Наименьшая плотность в слое 0-20 см соответствовала водопрочное™ 40-45 %, а в слое 20-40 см - 20-22 %. Удельная эффективность водопрочности в отношении плотности почвы равнялась 0,00224 и 0,00542 г/см3 на 1 %.
Степень тесноты зависимости плотности (у) от суммы поглощенных оснований (*) характеризовалась коэффициентами корреляции -0,647 и -0,962.
Уравнения полинома третьей степени для этих слоев были следующими: для слоя 0-20 см: у = 5,13 - 0,425* + 0,0155*2 - 0,000184*3; для слоя 20-40 см: у = 3,69 - 0,221* + 0,00704** - 0,0000747*3.
Погрешность интерполяции уравнений равнялась 0,0341 и 0,00545.
Удельная эффективность суммы поглощенных оснований для слоя 0-20 см составила 0,00543, а для слоя 20—40 см - 0,0109 г/см1 на 1 ммкв на 100 г почвы.
Взаимосвязь плотности почвы (у) и содержания обменного кальция (*) имела коэффициенты корреляции -0,626 и -0,374. Уравнения этой взаимосвязи имели вид: для слоя 0-20 см: у = -26,85 + 3,62* -0,153** + + 0,002м*3; для слоя 20-40 см:>- = -43,47 + 5,54* - 0,226** + 0,00307х3.
Погрешность интерполяции 0,032 и 0,00482. Наименьшая плотность нижних горизонтов отмечалась при содержании обменного
кальция в слоях 0-20 и 20-40 см не менее 27 мг-экв на 100 г почвы. Удельная эффективность поглощенного кальция относительно плотности почвы равнялась 0,0109 и 0,0482 г/см3 на 1 мг-экв/100 г почвы.
Степень тесноты взаимосвязи плотности почвы (у) с содержанием обменного магния (*) характеризовалась коэффициентами корреляции по слоям -0,598 и -0,282. Уравнения имели вид: для слоя 0-20 см: у = 1^3 + 0,0333* - 0,00573л2 + 0,000217**; для слоя 20-40 см: у = 0,271 + 0,293л:1 - 0,0235л2 - 0,000575л:3.
Погрешность интерполяции 0,0847 и 0,0376. При увеличении содержания обменного магния в почве с 6-8 до 12-14 мг-экв на 100 г почвы отмечено снижение плотности. Удельная эффективность обменного магния равнялась соответственно 0,0107 и 0,0802 г/см3 на 1 мг-экв/100 г.
Взаимосвязь плотности почвы (у) с количеством обменного натрия (*) характеризовалась коэффициентами корреляции 0,702 для слоя 0-20 см и 0,908 для слоя 20-40 см. Нелинейные уравнения имели вид: для слоя 0-20 см; у = 0,074 + 4,53* - 5,47*2 + 2,2для слоя 20-40 см:>> = 13,93 - 52,76* + 71,76*3 - 32,12*4.
Погрешность интерполяции 0,032 и 0,00915. Удельная эффективность натрия равнялась соответственно по слоям 0,171 и 0,377 г/см3 на 1 мг-экв на 100 г почвы. Наименьшая плотность почвы отмечена при количестве натрия 0,5 и 0,6 мг-экв на 100 г почвы.
На плотность почвы оказывает влияние не только содержание гумуса, но и его качество, а именно соотношение С:Н Для слоя 0-20 см коэффициент корреляции взаимосвязи этих показателей равнялся -0,300; а для слоя: 20-40 см -0,396. Нелинейные уравнения имели вид: для верхнего слоя у = 1,22 + 0,0156* + 0.00228*2 - 0,000296**; для нижнего: у = 0,585 + 0,0,241* - 0,0229л2 + 0,000671*3.
Погрешность интерполяции соответственно равнялась 0,0408 и 0,0587. Удельная эффективность соотношения С:Ы составила 0,00427 и 0,00314.
Взаимосвязь плотности почвы (у) с содержанием гуминовой кислоты (*) в гумусе имела коэффициенты корреляции -0,370 и -0,477. Нелинейная зависимость аппроксимировалась уравнениями вида: для слоя 0-20 см: у = -7,11 + 0,867* - 0,0295х2 + 0,0003 32*3; для слоя 20-40 см: у = 0,28 + 0,153* - 0,00697л2 + 0,00001*\
Погрешность интерполяции составила 0,0296 и 0,0144.
Наименьшую плотность почвы можно ожидать при содержании гуминовой кислоты в гумусе более 32,8 % в слое 0-20 см и более 28 % в слое 20-40 см. Удельная эффективность туминовой кислоты составила 0,00277 и 0,00249 г/смэ на 1 %.
Взаимосвязь плотности почвы (у) с содержанием фульвокислот в гумусе почвы (*) характеризовалась коэффициентами корреляции -0,493
и -0,553. Уравнения имели вид: для слоя 0-20 см: у = 45,4 - 8,69* + + 0.56&с2 - 0,0123*3; для слоя 20-40 см: у = 3,77 - 0,401* + 0,0215** -- 0,000375х3. Погрешность интерполяции 0,0168 и 0,00484. При увеличении содержания фульвокислот с 14 до 17 % в слое 0-20 см и с 14 до 22 % в слое 20-40 см плотность почвы возрастала.
При дальнейшем увеличении количества фульвокислот в гумусе (более 17 % и более 22 %) плотность почвы заметно снижалась. Удельная эффективность фульвокислот равнялась 0,00832 и 0,00274 г/см3 на 1 %.
Взаимосвязь плотности почвы (у) с соотношением гуминовых и фульвокислот (*) в гумусе почвы (С^/Оф*) характеризовалась коэффициентами корреляции -0,312 и -0,333. Уравнения имели вид: для слоя 0-20 см: у = -1,67 + 3,16* - 0,86л2 + 0,025**; для слоя 20-40 см: у = 1,46 - 0,249* + 0,129*2 - 0,0199*3.
С увеличением С^/Оф* до 2,0 в слое 0-20 и до 2,8 в слое 20-40 см плотность возрастала, а при дальнейшем увеличении этого соотношения плотность снижалась. Наименьшая плотность почвы отмечалась в верхнем слое при соотношении гумусовых кислот 2,4; а в нижнем слое - 3,8. Удельная эффективность соотношения гумусовых кислот в слое 0-20 см равнялась 0,0108 г/см3, а в слое 20-40 см — 0,0106 г/см3 на единицу.
Для оценки влияния параметров плодородия почвы на плотность почвы результаты параметрического анализа удобно свести в таблицу (табл. 12).
Из табл. 12 видно, что наибольшая зависимость равновесной плотности почвы наблюдалась от содержания гумуса в почве, его качества и суммы поглощенных оснований, особенно Са** и
Для создания оптимальной плотности южных черноземов в слое 0-20 см 1,05-1,15 г/см3 и в слое почвы 20-40 см 1,20-1,130 г/см3 необходимо иметь следующие параметры гумуса, его качества и насыщенность почвы основаниями: содержание гумуса - не менее 4,4 и 3,6 %; соотношение в гумусе - не более 10 и 13; содержание гуминовых кислот — не менее 32 и 28 %; фульвокислот — не более 17 и 22 %; соотношение Сп/Сфк - не менее 2,4; водопрочность структуры -не менее 27 мг-экв; обменного магния - не более 6,8 мг-экв; обменного натрия - не более 0,5-0,6 мг-экв на 100 г почвы; водопрочность структуры - не менее 40 %.
Зная оптимальные параметры плодородия и их реальные величины для конкретной почвы, находят дефицит оптимальных параметров. По величине дефицита элементов плодородия подбирают мелиоративные приемы для направленного улучшения плодородия почвы.
Результаты параметрического анализа влияния элементов плодородия почвы на плотность южных черноземов
Элемент плодородия Единица показателя фактора Коэффициент корреляции Удельная эффективность Оптимальное значение дня получения урожайности зерна кукурузы 6-7 т/га
1. Содержание гумуса: в слое 0-20 см в слое 20-40 см 0,1% -0,5 8S -0.457 0,0070 0,0015 более 4,4 % более 3,6 %
2. Соотношение СИ в слое 0-20 см в слое 20-40 см 1 -0,300 -0,396 0,00427 0,00314 не более 10 не более 13
3. Содержание гу ми-новых кислот в слое 0-20 см в слое 20-40 см 1 % -0,370-0,477 0,00277 0.00249 более 32 % более 28 %
4. Содержание фуль-вокислот в слое 0-20 см в слое 20-40 см 1% -0,493 -0.553 0,00832 0.00284 не более 17 % не более 22 %
5. Соотношение С™ : Сфя в слое 0-20 см в слое 20-40 см 1 -0,312 -0,333 0,0108 0.0106 не менее 2,4 не менее 3,8
6. Структурность в слое 0-20 см в слое 20—40 см 1 % -0,563 -0,334 0,00246 0.00131 более 60% более 60 %
7, Водопрочностъ структуры в слое 0-20 см в слое 20-40 см 1% -0,623 -0,523 0,00224 0.00542 более 40 % более 22 %
8. Сумма поглощенных оснований в слое 0-20 см в слое 20-40 см 1 мг-экв на 100 г почвы -0,647 -0.962 0,00543 0.01090 на 100 г почвы: не менее 37 мг-экв не менее 40 мг-экв
9. Содержание обменного Са** в слое 0-20 см в слое 20—40 см ] мг-экв на 100 г почвы -0,626 -0,374 0,0109 0,00482 не менее 27 мг-экв на 100 г почвы
10, Содержание обменного в слое 0-20 см в слое 20-40 см 1 мг-экв на 100 г почвы -0,598 -0.282 0,0107 0,0802 на 100 г почвы не менее 6-8 мг-экв
11. Содержание обменного N3* в слое 0-20 см в слое 20-40 см 1 мг-экв на 100 г почвы -0,300 -0,396 0,171 0,377 на 100 г почвы: не более 0,5 мг-экв не более 0,6 мг-экв
При дефиците гумуса вносят органическое вещество в почву или запахивают сидераты. При ухудшении качества гумуса улучшают его посевом бобовых культур и особенно возделыванием многолетних бобовых трав.
При снижении водолрочности структуры обогашают почву кальцием и снижают содержание натрия в почвенном поглошаюшем комплексе за счет внесения химических мелиорантов или посева многолетних бобовых трав.
На основе проведенного параметрического анализа разработана модель выбора агромелиорантов. Она включает в себя:
1. Параметрический анализ взаимосвязи урожайности с факторами внешней среды.
2. Расчет удельной эффективности каждого фактора по урожайности.
3. Расчет удельной эффективности каждого фактора по степени воздействия агробиомелиоративных приемов.
4. Сравнение удельной эффективности по урожайности и по аг-ромелиорациям для выбора воздействия на посев и почву.
ВОДНЫЙ РЕЖИМ 11 ВОДОПОТРЕБЛЕШ1Е
Водо потреблен не кукурузы в севообороте
За годы исследований суммарное водопотребление кукурузы колебалось от 349,3 мм во влажном 1997 году до 394,7 мм в острозасушливом 1998 году (табл. 13). В среднезасушливом 1996 году из общего суммарного водопотребления на долю осадков приходилось 22,2 %, а удельный вес поливов составил 73,2 %. Вследствие высокой остаточной влажности после уборки из почвы растения забирали всего 4,6 % суммарного водопотребления. Во влзжном 1997 году доля осадков составила 39,9 %, а поливов — 54,4 %. Из почвы растениями было взято 5,7 % влаги от суммарного водопотребления.
Таблица 13
Суммарное водопотрейленис кукурузы по голам исследований
Год Расход воды кукурузой
из ПОЧКЬ! осадки поливы итого
мм % мм % мм % мм %
1996 17,6 4,6 85,0 222 280 73,2 382,6 100
1997 19,3 5,7 139,5 39.9 190 54.4 379,3 100
1998 31,2 7,9 33,5 8,5 330 83,6 394,7 100
В среднем за 3 года 22,9 6,1 $6.0 22,9 26,6 71.0 375,5 100
В 1998 острозасушливом году на долю осадков и запасов влаги почвы приходилось 8,5 и 7,9 %, а на долю поливов — 83,6 %. В сред-
нем за годы исследований суммарное во до потреблен и е составило 375,5 мм. На долю поливов в среднем за 1996-1998 гг. приходилось 71,0 %, а на долю осадков - 22,9 %. В среднем за годы исследований коэффициенты водолотребления по вариантам опыта изменялись в пределах 859-596 м' на 1 т зерна. Наименьшими они были в мелиоративных звеньях севооборота - 614 и 596 м3/т; в травяных звеньях -604 и 626 м3/т, а в повторных посевах кукурузы - 685 м3/т, что ниже чем в пропашном звене соответственно на 28,5 %; 30,7; 29,7; 27,1 и 20,7 %. Таким образом, на протяжении всех лет исследований кукуруза наиболее экономно расходовала влагу в мелиоративных и травяных звеньях севооборота.
В соответствии с этим изменялась и эффективность орошения, т.е. затраты поливной воды на 1 т зерна кукурузы
Следует отметить, что снижение засоренности, улучшение сложения пахотного слоя, увеличение содержания питательных веществ, особенно азота, повышали эффективность орошения на 20-30 %.
Водный режим и водо потреблен не кукурузы при различной обработке почвы
Во все годы проведения исследований кукуруза находилась в сравнительно хороших условиях водоснабжения.
За период вегетации кукурузы выпало в 2000 г. 153 мм осадков. Количество оросительной волы составило 190 мм. В 2001 г. выпало 92,5 мм осадков, а оросительная норма достигала 302 мм, в 2002 г. соответственно эти величины равнялись 84,8 и 340 мм.
Во влажном 2000 году суммарное водопотребление составило 414,6—427,6 мм. Снижение количества осадков за вегетацию приводило к увеличению суммарного водолотребления на 12,3-13,7 % в 2001 г. и на 20,4 % - в 2002 г.
При глубокой и мелиоративной вспашке обшее водопотребление было несколько больше за счет лучшего использования почвенной влаги, В 2000 влажном году осадки составляли 35,8-36,9 % в суммарном водопотребленни, а поливная вода -44,4-45,8 %, в более засушливом 2001 г. - соответственно 19,2-19,6 и 62,9-64,1 %, а в 2002 г. -16,5-17,0 и 66,0-68,1 %.
Расход почвенной влаги колебался по годам в пределах 14,9-19,8 %, С увеличением глубины вспашки расход влаги из почвы возрастал на 1,5-2,6%.
На участке без удобрений и гербицида коэффициент водолотребления при посеве кукурузы по мелкой вспашке колебался по годам в пределах 1004-1187 м3 на 1 т зерна. После проведения глубокой вспашки он снизился на 5,5-10,3 %, на фоне мелиоративной вспашки - на 8,5-17,3 %.
В среднем за 3 года коэффициент водопотребления после мелкой вспашки под кукурузу составил 1088 мэ/т, на варианте с глубокой вспашкой - 981 м7т, или на 9,8 % меньше, на варианте с мелиоративной вспашки - 948 м3/т, или на 12,9 % меньше. Внесение жидкого аммиака снизило коэффициент водопотребления кукурузы на фоне мелкой вспашки на 11,3-16,9 %. В среднем за 3 года он составил 928 м3/т, что на 14,7 % меньше чем без удобрений.
Еще эффективнее использовалась поливная вода при внесении гербицида харнес на фоне удобрений. Коэффициент водопотребления колебался по годам после мелкой вспашки от 794 до 896 мэ/т. Это на 16,6-20,9 % меньше чем без гербицида и удобрений.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ Энергетическая эффективность мелиоративного севооборота
Наименьшая энергетическая эффективность выращивания кукурузы на зерно отмечена в пропашном и паровом звеньях севооборота. В пропашном звене она составила 2,10; в паровом - 2,21. Это объясняется, в первую очередь, меньшим накоплением обменной энергии в урожае. Она равнялась 66,70 и 71,27 ГДж/га. Несколько выше энергетическая эффективность была при выращивании кукурузы в повторных посевах - 2,54 без учета листостебельной биомассы и 3,49 с учетом листостебельной биомассы
В травяных звеньях обменная энергия в урожае увеличилась до 94,22 и 90,75 ГДж/га, коэффициент энергетической эффективности возрос до 2,78-2,84 без учета биомассы и до 3,77-3,86 с учетом листостебельной биомассы. Такая же энергетическая эффективность отмечалась и в мелиоративном звене севооборота с навозом и мелиоративной вспашкой, несмотря на высокие энергозатраты. Коэффициент энергетической эффективности здесь был 2,76 и 3,75. В мелиоративном звене севооборота с запашкой донника на зеленое удобрение энергетическая эффективность была выше чем с мелиоративной обработкой почвы и внесением навоза на 8,0-8,7 % и составила 3,0 и 4,05. Это объясняется, с одной стороны, увеличением обменной энергии в урожае на 3,1 %, с другой - снижением энергозатрат на 5,7 % по сравнению с агромелиортивным полем с навозом и глубокой обработкой почвы. Введение агромелиоративного поля в орошаемый севооборот повышало энергетическую эффективность возделывания кукурузы на зерно, особенно при запашке донника на зеленое удобрение.
Энергетическая эффективность при оценке изучаемых звеньев севооборотов показала, что введение агромелиоративного поля не приводило к снижению энергетической эффективности звена в целом.
Вырашиванне с весны горохо-овсяной смеси в мелиоративном звене с навозом и глубокой вспашкой, несмотря на высокие энергозатраты (123,0 ГДж/га за 4 года), позволило получить высокую энергетическую эффективность - 4,40.
Высокая энергетическая эффективность мелиоративного звена при запашке сидератов объяснялась сравнительно низкими энергозатратами в агромелиоративном поле. Они были в 2,3 раза меньше чем в агромелиоративном поле с внесением навоза и глубокой вспашкой.
В пропашном звене энергетическая эффективность возделывания культур равнялась 4,40, т.е. ничем не отличалась от мелиоративных звеньев. В травяных звеньях энергетическая эффективность возросла до 5,68 и 4,55 главным образом за счет снижения энергозатрат при выращивании многолетних трав.
Энергозатраты в травяных звеньях севооборота были в 1,5 раза меньше чем в мелиоративном звене с навозом.
В звене с повторными посевами энергетическая эффективность была наибольшая — 5,99, несмотря на высокие энергозатраты (120,9 ГДж/га за 4 года). Объяснить это можно большим количеством накопленной в урожае обменной энергии. Она превышало пропашное звено на 74,5 %, травяные звенья — на 52,1 и 87,2 %, паровое звено — в 3,3 раза, мелиоративные звенья — на 33,9 и 68,3 %.
Количество обменной энергии в урожае в мелиоративных звеньях было одинаковым с пропашным и травяными звеньями севооборота и в 2,0-2,5 раза выше чем в паровом звене.
С точки зрения энергетической эффективности введение в севооборот мелиоративного поля можно считать целесообразным приемом предотвращения деградации южных черноземов степной зоны Поволжья.
Энергетическая и экономическая эффективность мелиоративной обработки почвы
Наивысший коэффициент энергетической эффективности отмечен у гибрида Поволжский 89. Он составил соответственно по вариантам обработки почвы 3,79; 4,00 и 4,04, Внесение удобрений несколько снизило этот показатель. На фоне мелкой вспашки и внесения аммиака в дозе Ы100 коэффициент энергетической эффективности равнялся 2,37-3,01. При совместном внесении удобрений и применении гербицида харнес он возрос до 2,43-3,14. На фоне мелиоративной вспашки, удобрений и гербицида этот показатель увеличился до 2,48-3,23. Затраты энергии на I т зерна снизились при этом с 5,026,98 до 4,67-6,22 ГДж. Внесение удобрений и гербицида в сочетании с мелиоративной вспашкой, несмотря на увеличение энергозатрат на
1 га в 1,5 раза, было выгодным, хотя несколько уступало варианту без удобрений и гербицида. Урожайность зерна кукурузы повышалась при этом с 3,33-4,25 до 4,75-5,88 т/га, или на 30,6-31,3 %.
Расчет экономической эффективности показал, что наибольшие чистый доход и уровень рентабельности получены на фоне глубокой вспашки на 27—30 см. Эти показатели составили соответственно по мелкой вспашке 0,70-1,61 тыс. руб./га и 15,3—33,8 %; по вспашке на 27-30 см - 0,97-2,26 тыс. руб./га и 20,3—46,1 %. На фоне мелиоративной вспашки условный чистый доход и уровень рентабельности понизились вследствие несопоставимости цен на горючее и зерно до 1,00-2,10 тыс. рубУга и 20,0-39,1 %.
Наиболее экономически выгодным оказалось возделывание гибрида Поволжский 89. Он позволил получить наивысший чистый доход 1,61-2,26 тыс, рубУга и наибольший уровень рентабельности 33,8-46,1 %.
Внесение удобрений повысило чистый доход до 0,90-2,44 тыс. рубУга против 0,70-1,61 тыс. руб./га без удобрений и гербицида. Проведение мелиоративной вспашки увеличило чистый доход до 1,02-3,22 тыс. руб./га. Уровень рентабельности составил при этом соответственно 18,0-48,5 %; 15,3-33,8 и 18,5-57,5 %. Наибольший уровень рентабельности отмечен у гибрида Поволжский 89.
Мелиоративная вспашка по основным экономическим показателям уступала обычной вспашке без внесения удобрений и гербицида. У Поволжского 89 уровень рентабельности при этом снижался на 7,0 %. На фоне удобрений и гербицидов уровень рентабельности мелиоративной вспашки по сравнению с обычной возрастал на 7,6 %, а по сравнению с мелкой — на 19,0 %.
Энергетическая н экономическая эффективность многолетних трав
Для сравнительной оценки многолетних трав, возделываемых в качестве фитомелиорантов, рассчитывали энергетическую эффективность отдельно при выращивании многолетних трав на зеленую массу и при выращивании последующей культуры на силос (кукурузы). Наименьшая энергетическая эффективность отмечена на контроле при вырашивании овса. Коэффициент энергетической эффективности составил 2,69. Наибольшим он был при выращивании бобовых трав и колебался от 3,94 у донника до 5,18 у люцерны.
У злаковых трав коэффициент энергетической эффективности составил 3,04 у костреца безостого и 3,40 у житняка. Судя по энергетической эффективности, люцерну выращивать на обыкновенных чер-
ноземах степной зоны выгоднее, чем овес на 92,6 %; эспарцет - на 63,9 %; донник — на 46,1 %; житняк — на 26,4 % и кострец безостый -на 13,0 %.
Из бобовых наибольшей коэффициент эффективности был при выращивании люцерны, наименьший - при выращивании донника.
Эспарцет уступал по энергетической эффективности люцерне на 17,5 %; донник — на 31,2 %. Последний уступал эспарцету на 12,2 %.
Различие между житняком и кострецом безостым составило 11,8 % в пользу житняка. Это можно объяснить отношением этих культур к влаге. Житняк более засухоустойчив чем кострец и меньше страдал от недостатка влаги.
Наибольшие энергозатраты на производство 1 т зеленой массы были у овса -1,11 ГДж, наименьшие у люцерны — 0,62 ГДж. При выращивании люцерны энергозатраты на 1 т зеленой массы были на
79.0 % ниже чем при выращивании овса; у эспарцета - на 52,0 % ниже; у донника - на 37,0 %; у житняка и костреца безостого - на 12,1 и
26.1 % соответственно.
Энергоэффективность кукурузы, выращиваемой после пласта многолетних трав, была также различной в зависимости от предшественника. В связи с наибольшими энергозатратами при выращивании кукурузы ее коэффициент энергетической эффективности был намного ниже чем коэффициент энергетической эффективности при выращивании трав. В первом случае он равнялся 2,52-3,11, во втором —3,04-5,18.
Коэффициент энергетической эффективности при выращивании кукурузы по пласту многолетних бобовых трав превышал контроль (овес) на 21,7-50,2 %. Наибольшим он был при посеве кукурузы по пласту люцерны - 3,11. При посеве кукурузы после эспарцета этот показатель равнялся 2,73; после донника -2,52; после костреца безостого — 2,58; после житняка — 2,62. При выращивании кукурузы после злаковых многолетних трав коэффициент энергетической эффективности оказался выше чем на контроле на 24,6-26,6 % и ниже чем после бобовых трав на 5,8-20,5 и 4,2-18,7 %.
Расчет экономической эффективности нормативным методом показал, что несмотря на высокие затраты при выращивании многолетних трав их возделывание было выгодным. Условный чистый доход составил от 1,23 до 2,65 тыс. руб-/га.
Наибольший условный чистый доход давали люцерна и эспарцет -соответственно 2,63 и 2,21 тыс. руб-/га. Это значительно выше чем у овса. Условный чистый доход у злаковых трав был почти в 2 раза ниже и составил 1,23 и 1,36 тыс. руб./га.
Уровень рентабельности бобовых трав колебался от 97,0 % у донника до 100,8 % у люцерны, злаковых трав - от 60,2 до 61,8%.
Кукуруза, посеянная по пласту многолетних трав, имела условный чистый доход на 15,2-76,4 % меньше чем многолетние травы вследствие более высоких затрат на возделывание. Затраты на возделывание кукурузы превышали затраты на выращивание трав на 27,7-66,0 %.
Условный чистый доход кукурузы, посеянной по люцерне, составил 2,3 тыс. рубУга, по эспарцету - 1,50 тыс. рубУга. Кукуруза, возделываемая по пласту злаковых трав, имела чистый доход почти в 2 раза ниже - 1,22-1,28 тыс. руб./га.
Уровень рентабельности кукурузы после люцерны и эспарцета равнялся 68,5 и 46,0. Это на 15,4-37,9 % больше чем на контроле. Уровень рентабельности злаковых трав составил 37,7 и 39,7 %, что на 7-9 % выше контроля.
Наиболее рентабельной была кукуруза, посеянная после люцерны и эспарцета. Злаковые травы уступали как фитомелноранты бобовым травам как по энергетической, так и экономической эффективности.
ВЫВОДЫ
1. Сельскохозяйственное использование орошаемых южных черноземов в течение 10 лет привело к их деградации, выражающейся главным образом в потере органического вещества (дегумификации), переуплотнении, ухудшении воздушного, водного и пищевого режимов, значительном повышении засоренности земель.
2. В мелиоративном звене севооборота при использовании агромелиоративного поля поступило органического вещества с пожнивными остатками и удобрениями в 1,5-2,5 раза больше чем в других звеньях. Почти такое же количество органического вещества оставалось в почве в повторных посевах кукурузы и после многолетних трав.
3. Применение агромелиоративного поля с внесением 60 т/га навоза в сочетании с мелиоративной вспашкой на глубину 35-37 см и с запашкой сидератов существенно разуплотнило пахотный и подпахотный горизонты. Плотность почвы снизилась на 7-10 %, пористость возросла на 3-4 %. Чистый пар в орошении не решал задачи разуплотнения почвы.
4. Снижение плотности почвы при внесении навоза и запашке сидератов увеличивало водопроницаемость в 1,7 раза, в посевах многолетних трав — в 1,6 раза по сравнению с пропашными звеньями севооборота. Это существенно улучшало водный режим растений, технологию полива, снижало сток и испарение влаги, позволяло без потерь увеличивать поливную норму.
5. Баланс гумуса зависел от поступления органического вещества в почву. Бездефицитный баланс отмечен при внесении 60 т/га навоза, при запашке сидератов и после многолетних трав, т.е. в таких звеньях
севооборота, которые накапливали ежегодно 8-9 т/га свежего органического вещества в почве.
6. Афомелиоративное поле и чистый пар уменьшали засоренность посевов в 4-5 раз по сравнению с пропашным звеном и повторными посевами кукурузы, особенно на фоне мелиоративной обработки почвы.
7. Введение в севооборот агромелиоративного поля повышало урожайность зерна кукурузы на 38,9-43,2 %; озимой пшеницы - на 11,4-17,1 %, мелиоративная обработка —на 17,5—30,9 %.
8. Благодаря хорошему водному и питательному режимам, а также меньшей засоренности кукуруза использовала влагу эффективнее в мелиоративных звеньях севооборота на 28,5-30,7 %, в травяных звеньях - на 27,1-29,7 %, а при повторных посевах - на 20,3 % по сравнению с пропашным звеном.
Использование при возделывании кукурузы глубокой вспашки на 27-30 см и особенно мелиоративной на 42-45 см улучшало водно-физические свойства почвы: снижало плотность на 0,13 г/см3; повышало общую пористость на 4,8 %; пористость аэрации - на 8,7 %. Засоренность при этом уменьшалась на 38,3-60,3 %.
10. Проведение глубокой и мелиоративной вспашки незначительно увеличивало суммарное водопотребление — на 9-16 мм. Коэффициент водопотребления снижался при этом на 9,8-12,9 %. Внесение удобрений и гербицида на фоне мелкой вспашки снизило коэффициент водопотребления на 16,6-20,9 %; сочетание удобрений, гербицида и мелиоративной вспашки — на 18,3-30,1 %.
И. Бобовые многолетние травы имели наибольшую биомассу корней в слое почвы 0,4 м. По годам исследований она колебалась у люцерны от 4,78 до 5,87 т/га, у эспарцета — от 3,40 до 4,09 т/га, у донника — от 2,20 до 4, у костреца безостого — от 2,4 до 2,92 т/га. В пахотном слое было сосредоточено у люцерны 77,9 % биомассы корней, эспарцета - 85,8 %, костреца безостого — 91,4 %, житняка —93,7 %. Люцерна больше других культур наращивала биомассу корней в подпахотном слое,
12. С биомассой корней тесно связана плотность почвы под многолетними травами. В среднем за годы исследований наилучшей разрыхляющей способностью пахотного слоя обладали кострец безостый и люцерна. Под этими культурами плотность почвы в слое 0-30 см не превышала 1,20-1,23 г /см , под донником и эспарцетом - 1,251 ,27 г/см3. Наибольшей разрыхляющей способностью подпахотного слоя 30-60 см обладали люцерна и эспарцет. Плотность почвы под ними в этом слое не превышала 1,35-1,36 г/ см3. Под остальными культурами она достигала 1,39-1,42 г/см3.
13. Общая гористость была наибольшей в пахотном слое под кострецом безостым (55,8 %) и под люцерной (54,1 %), а в подпахотном -год люцерной (49,6 %), эспарцетом (4$,6 %). В подпахотном слое меньше всего оказалась пористость под кострецом безостым и житняком.
Аналогично изменялась и пористость аэрации. В слое 0-30 см под злаковыми травами она равнялась 19,3-22,4 %, бобовыми травами — 19,2-20,9 %. В подпахотном слое 30-60 см — соответственно 11,9-14,0 % и 15,1-17,2 %.
14. Структурность почвы под многолетними травами была выше чем под овсом на старопахотной почве на 4,9-16,6 %. Под бобовыми травами она составила 63,7-68,8 %, а под злаковыми - 57,1-57,5 %. Коэффициенты структурности были под люцерной — 2,17; эспарцетом — 1,78; донником - 1,67; кострецом безостым - 1,62; житняком — 1,58; под овсом - 1,35.
15. Водопрочность структуры под многолетними бобовыми травами превышала контроль на 6,6-11,7 %, злаковые травы - на 4,6-8,1 %. Водопрочность структурных агрегатов возрастала с увеличением содержания обменного кальция. Высокое содержание обменного магния более 8,5 мг на 100 г почвы отрицательно влияло на водопрочность структуры.
16. Содержание гумуса под многолетними травами возрастало за годы исследований по сравнению с исходными данными под бобовыми травами на 0,10-0,15 %, под злаковыми - на 0,07 %. На старопахотной почве под овсом содержание гумуса снизилось на 0,03 %.
17. Под бобовыми многолетними травами наибольшее количество поглощенных оснований было 31,3—33,7 мг-экв на 100 г почвы, под злаковыми травами — 30,1-31,2 мг-экв на 100 г почвы. Содержание кальция под бобовыми травами 73,3—76,3 % от суммы поглощенных оснований. Под злаковыми травами оно составило 70,3-72,1 %. На старопахотной почве сумма поглощенных оснований - 29,9 мг-экв на 100 г почвы, поглощенного кальция - 70,4 %,
18. Наибольшее количество нитратного азота и доступного фосфора в среднем за годы исследований отмечено под многолетним» бобовыми травами. Азота содержалось 3,9-5,2, фосфора - 3,9-5,0 мг на 100 г почвы. Под злаковыми травами азота содержалось 3,0-3,3, а фосфора 4,0-4,3 мг на 100 г почвы. Наибольшее количество нитратного азота и фосфора было под люцерной. На контроле под овсом содержание азота - 2,6, а фосфора - 3,4 мг на 100 г почвы.
19. В среднем за годы исследований люцерна превосходила овес на контрольном варианте по урожайности зеленой массы в 2 раза, эспарцет— в 1,7; донник — в 1,5; вика - в 1,65; житняк - в 1,4 раза. Люцерна превосходила другие бобовые травы на 18,9-34,0 %, а злаковые травы - на 45,8-63,9 %.
20. Кукуруза, посеянная по пласту многолетних трав, дала наивысшую урожайность после люцерны, которая в среднем за годы исследований составила 26,4 т/га зеленой массы, что выше контроля (после овса) на 72,5 %. Кукуруза после остальных бобовых трав дала зеленой массы больше чем после овса на 45,1—55,3 %, после злаковых трав - на 35,9-37,2 %,
21. С целью повышения эффективности агробиомелиоративных приемов следует широко использовать модель выбора мелиорантов по результатам параметрического анализа,
22. Наибольшая энергетическая эффективность возделывания кукурузы на зерно отмечена при выращивании ее в мелиоративном звене с запашкой донника в качестве сидерата Возделывание всех гибридов кукурузы на'зерно было энергетически и экономически выгодным. Коэффициент энергетической эффективности колебался от 3,00 до 4,4, уровень рентабельности - от 10,3 до 57,-1 %. Наиболее рентабельным оказался гибрид Поволжский $9. На фоне мелиоративной вспашки уровень рентабельности составил 39,1 %; на фоне удобрений - 48,5; на фоне гербицида и удобрений - 49,9, на фоне мелиоративной вспашки, удобрений и гербицида - 57,5 %.
23. Использование многолетних трав было энергетически и экономически выгодным. Коэффициент энергетической эффективности при возделывании многолетних бобовых трав равнялся 3,93-5,18; злаковых — 3,04-3,40 против 2,69 на контроле. Коэффициент энергетической эффективности при возделывании кукурузы по пласту многолетних бобовых трав колебался в пределах 2,52-3,11, а злаковых — 2,62-2,58 против 2,07 на контроле. Уровень рентабельности кукурузы равнялся после бобовых 46,0 - 68,5 %, после злаковых - 37,7-39,7 % против 30,6 % на контроле.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
На орошаемых землях Поволжья при ухудшении их агромелиоративного состояния (дегумнфикации, декальцификашш, деструкту-ризаиии, переуплотнении, повышенной засоренности и тл ) целесообразно вводить в севооборот агромелиоративное поле. При дефиците кормов в хозяйстве в этом поле следует сочетать внесение 60 т/га навоза под мелиоративную вспашку на 43-45 см с ранневесенним посевом смесн злаково-бобовых трав на зеленый корм или сено. При отсутствии дефицита кормов для повышения плодородия почвы и увеличения урожайности последующих культур рекомендуется использовать в качестве сидератов донник, посеянный под предшествующую агромелиоративному полю культуру.
При вырашивании кукурузы на зерно следует применять глубокую мелиоративную вспашку, азотные удобрения вносить в дозах не
менее 100 кг д.в./га. Против сорняков в условиях орошения рекомендуется применение почвенного гербицида харкес в дозе 2 кг д.в./га.
Мелиоративную вспашку целесообразно применять в агромелиоративном поле. Для предотвращения деградации черноземов необходимо высевать многолетние травы, в первую очередь люцерну продолжительностью использования не менее 3 лет, которая разуплотняет не только пахотный, но и подпахотный слои, увеличивает содержание гумуса и улучшает структуру почвы.
При отсутствии возможности использовать люцерну можно с успехом применять в качестве фитомелнорантов эспарцет или донник, которые имеют стабильное семеноводство и более простую технологию возделывания.
Для окультуривания пахотного слоя следует широко применять злаковые травы — кострец безостый и житняк. Преимущество злаковых трав состоит в том, что они интенсивнее угнетают сорные растения и хорошо очищают поля от сорняков.
Для оптимального сочетания применяемых мелиоративных приемов необходимо использовать предложенную модель выбора агроприемов.
СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ
1. Возделывание кукурузы на зерно б Саратовской области / Г. И. Шестсркин [н др.] ; Сарат. гос. агр. ун-т. - Саратов, 1997, - 12 с,
2. Саратовские научно-производственные системы «Сорго». «Кукуруза» и «Травы»/ Г. И. Шестсркин (и др.] ; Сарат. гос. агр. ун-т. - Саратов. 1997, - 117 с,
3. Шестерки», Г. И. Расчет энергетической аффективиости мелиоративных мероприятий / Г, И. Шсстсркин, Е, П. Денисов // Российская научная конференция, посвященная 100-летию со дня рождения профессора И.А. Кузни ка ; сб. материалов. - Саратов. 1998,
4. Шестерки», Г. И. Применение многолетних трав в качестве бномелиорангов на орошаемых черноземах в Поволжье / Г. И. Шестерки н, Е. П. Денисов // Защитное лесоразведение и мелиорация земель в степных и лесостепных районах России : материалы всероссийской научно-практической конференции. - Волгоград, 1998.
5. Влияние покровных культур на формирование агрошжоза люцерны / Г. И. Шсс-теркнн [н др.] ; Сарат, гос. агр, ун-т. — // Почва, жизнь, благосостояние : материалы всероссийской конференции. - Пенза, 2000, - С, 86-87,
6. Шеоперкин, Г. И, Энергетическая эффективность эколоппации технологии возделывания кукурузы на зерно / Г.И, Шссгеркин, Е.П. Денисов, Л. П. Царев//Почва, жизнь, благосостояние ^материалы всероссийской конференции. - Пенза, 2000. -С, 82-85,
7. Использование однолетних культур в качестве фитомелнорантов / Г. И. Шсстсркин [и др.] И Почва, жизнь, благосостояние : материалы всероссийской конференции. -Пенза. 2000.-С. 29-31.
8. Шеоперкин, Г. И, Предшественники орошаемой кукурузы на южных черноземах Поволжья / Г. И. Шестеркнн, В. Е. Корчаков // Проблемы с.-х. производства в изменяющихся экономических и экологических условиях в XXI в : сб. материалов. -Пенза,2000,-С. 51-53.
9. Шестсркин. Г. И. Использование агромелиоративного поля для увеличения плодородия почвы и урожайности зерновой кукурузы / Г. И. Шестсркин, Е, П, Дсни-
сов, А. П. Царев // Проблемы с.-х. производства в изменяющихся экономических и экологических условиях в XXI в.: сб, материалов, - Пенза, 2000. - С, 57-59,
10. Шестеркия, Г. /Л Повышение эффективности использования южных черноземов Саратовского Заволжья / Г. И. Шестеркин, В. Е. Корчаков, Ю. А. Ивахненко // Резервы повышения продуктивности с.-х. культур: ебнауч. работ. - Саратов 2001. - С. 108-110,
11. Шестеркин, Г. И. Питательный режим почвы и водообеспечение озимой пшеницы /Г. 11. Шестеркин, М, Н. Панасов // Резервы повышения продуктивности с.-х. культур ; сб. науч. работ. — Саратов, 2001. — С. 166-174,
12. Шестеркин, Г, //, Использование принципа необходимого разнообразия для организации поливов сельскохозяйственных культур / Г, И. Шестеркин, В. Е, Корчаков, Л. П. Царев // Проблемы изучения и охраны биоразнообразия и природных ландшафтов Европы : сб. материалов международного симпозиума. - Пенза, 2001, -С, 262-266,
13. Шестеркин, Г. И. Повышение использования природных ресурсов за счет адаптивного размещения гибридов кукурузы по климатическим микрозонам / Г, И. Шестеркин, В. Е. Корчаков, А. П. Царев // Проблемы изучения к охраны бноразнообразия и природных ландшафтов Европы ; сб. материалов международного симпозиума - Пенза, 2001.-С, 266-268.
14. Шестерки», Г, И, Влияние агромелиоративных приемов на плодородие южных черноземов / Г. И, Шестеркин, В. Е. Корчаков, В. П. Тян // Проблемы изучения и охраны бноразнообразия и природных ландшафтов Европы ; сб. материалов международного симпозиума - Пенза, 2001. - С. 268-270.
15. Шестеркин, Г. И. Агромелиоративное поле с применением сидератов на орошаемых южных черноземах Поволжья / Г, И. Шестеркин, В. Е. Корчаков // Проблемы изучения и охраны бноразнообразия и природных ландшафтов Европы : сб. материалов международного симпозиума. - Пенза, 2001, — С. 270-272.
16. Агрометеорология / Г, И. Шестеркин [и др.]. — Саратов, 2002. — 204 с.
17. Шестеркин, Г. И. Кукуруза - культура больших возможностей / Г. И. Шестеркин, В. Е, Корчаков, А. П. Царев И Селекция и семеноводство с.-х. культур : сб, материалов VII Всероссийской научно-практической конференции. - Пенза, 2003, -С. 240-242.
18. Шестерым, Г. И. Технология возделывания семенной кукурузы без гербицидов / Г, И, Шестеркин, Е. П. Денисов, А. П, Царев // Селекция и семеноводство с.-х. культур : сб. материалов VII Всероссийской научно-практической конференции. -Пенза, 2003. - С, 242-246.
19. Шестеркин. Г. И. Влияние способов посева и густоты зернового сорго на урожай / Г. И. Шестеркин, А. П. Царев, Л. Н. Нургалиева // Экологические аспекты технологии вырашивання с.-х. культур: сб, науч. статей. - Саратов, 2003, - С. 37-40.
20. Орошаемое земледелие степной зоны Поволжья люцерны / Г. И. Шестеркин [и др.]. - Саратов, 2003, - 82 с,
21. Агрометеорология/Г, И, Шестеркин [и др.],-Саратов,2003, - 192 с.
22. Шестеркин. Г. И. Меры борьбы с сорными растениями в посевах семенной люцерны / Г, И. Шестеркин, А, В. Ганькнн. - Пенза, 2003.
23. Методические указания по земледелию люцерны / Г, И, Шестеркин [и др.]. -Саратов, 2004, - 34 с.
24. Земледелие люцерны/Г, И. Шестеркин [и др.]. - Саратов, 2004. - 63 с.
25. Шестеркин, Г. И. Агробиологические технологии воспроизводства плодородия орошаемых черноземов : монография / Г. И. Шестеркин, Е, П. Денисов. - Саратов, 2004.-103 с.
26. Поступление свежего органического вещества в почву в орошаемом севообороте с уплотненными посевами люцерны / Г. Л. Шестеркин [и др.] И Проблемы рационального использования растительных ресурсов : материалы международной научно-практической конференции. — Владикавказ, 2004. — С. 5-7,
27. Шестеркам, Г. ¡1. Влияние улучшения водно-физических свойств почни на продуктивность кормовых севооборотов с поукосными и смешанным» посевами люцерны / Г. И. Шестсркин, А. В. Ганькин И Вавнловскнс чтения - 2004 : материалы всероссийской научно-практической конференции. - Саратов, 2004, - С. 8_12,
28. Баланс гумуса в кормовом орошаемом севообороте с поукосными н смешанными посевами / Г. И. Шестсркин [и др.] // Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы : сб. материалов II между нар. научно-практической конференции. - Пеиза - Нейбранденбург, 2004. - С. 6-7.
29. Изменение плотности почвы под влиянием насыщения орошаемого севооборота поукосными и смешанными посевами / Г. И. Шестсркин [и др.] // Агропромышленный комплекс : состояние, проблемы, перспективы : сб. материалов II между нар. научно-практической конференции. - Пенза - Нейбранденбург, 2004. -С. 7-8.
30. Изменение структуры почвы пол влиянием noy косных и смешанных посевов в орошаемом кормовом севообороте / Г. И. Шестеркнн [и др.] // Агропромышленный комплекс : состояние, проблемы, перспективы : сб. материалов II междунар, научно-практической конференции, - Пенза- Нейбранденбург, 2004. - С, 8-9,
31. Улучшение агрофизических свойств южных черноземов под влиянием многолетних трав / Е. П. Денисов [и др.] // Актуальные проблемы земледелия : сб. науч. работ / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2005.
32. Формирование урожайности мноюлетих трав на южных черноземах / EL П. Денисов [и др.] // Актуальные проблемы земледелия : сб. науч. работ / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2005.
33. Влияние многолетних трав на плодородие каштановых почв / М. Н. Панасов (и др.] // Актуальные проблемы земледелия : сб. науч. работ / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2005.
34. Влияние различных мелиоративных приемов на урожайность кукурузы / М. 11. Панасов [и др.] // Актуальные проблемы земледелия : сб. науч. работ/ ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», — Саратов, 2005.
35. Влияние различных мелиоративных приемов на урожайность проса во второй год последействия / Г, И, Шестеркин [и др.] // Актуальные проблемы земледелия : сб. науч. работ/ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2005.
36. Экономическая эффективность применения различных обработок почвы под озимую пшеницу в условиях Заволжья / Г, И, Шестеркин [и др.) // Актуальные проблемы земледелия : сб. науч. работ/ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2005.
37. Шестеркин, Г. И. Фнгомелиоративная роль смешанных и noy косных посевов / Г, И. Шестсркин, А. В. Ганькин, Е. П, Денисов // ВесгеикСГАУ. - 2005. - № 1 -С, 8-9.
38. Влияние многолетних трав иа агрохимические свойства почвы и урожайность последующих культур/ А, В. Ганькин [и др.]// Вестник СГАУ. - 2005. - № 2. - С. 8-9.
39. Многолетние травы как предшественники кукурузы / Е. П. Денисов [и др.] // Агробиологические проблемы с.-х. производства : сб. материалов международной научно-практической конференции, - Пенза, 2005. - С, 176-181.
40. Денисов-. Е. Я, Роль фитомелиорантов в улучшении агрофизических свойств южных черноземов / Е. П, Денисов, Г. И. Шсстсркин, Д В. Говердов // Агроэкологиче-ские проблемы с.-х. производства : сб. материалов международной научно-практической конференции. - Пенза. 2005. - С. 220-225.
41. Особенности роста и развотия многолетних трав / Е, П. Денисов fu др.] И Агро-экологнческие проблемы с.-х. производства : сб. материалов международной научно-практической конференции. — Пенза, 2005. — С, 227-230.
Подписано е печать 20.04,05 Формат 60*84 '/|6. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Печ. л. 2,0. Тираж 100 Заказ 417/347.
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального обрюования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» 410600, Саратов, Театральная пл., 1.
Р-7 2241
-
Шестеркин, Геннадий Иванович
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Пенза, 2005
-
ВАК 06.01.02
- Эффективность агробиомелиораций южных черноземов Поволжья в условиях орошения
- Агромелиоративные приемы сохранения и восстановления плодородия орошаемых черноземов
- Орошаемые почвы засушливых регионов и процессы их трансформации
- Трансформация соединений органического углерода и фосфора в обыкновенных черноземах Каменной степи под влиянием антропогенеза
- Влияние агромелиоративных приемов на свойства орошаемых черноземов и урожайность сельскохозяйственных культур в условиях Среднего Поволжья
