Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность углубления корнеобитаемого слоя дерново-подзолистой суглинистой почвы

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Эффективность углубления корнеобитаемого слоя дерново-подзолистой суглинистой почвы"

}[АУЧГО-ПРОКЗВОДСГВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ПОдаОСКОВЬЕ"

На правах рукописи

Г7ТИЕВ ИЛЬЯ ОЛЕГОШЧ

эмитшность УГЛУБЛЕНИЯ КОРНЕОШТШОГО СЛОЯ ДЕРНОВО-ПОДЭОЛКСТОЙ СУГЛИНИСТОЙ почш

Специальность 06.01.01 - общее земладелпе

Автореферат диссертации па сояскаше ученой степени кавдндата сельскохозяйственных наук

Кемчшовка, 1991 г.

Дисг ртпционкая работа выполнена в отделе земледелия в 1953-1991 гг. 1Ш0 "Подмосковье"

Научная руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук Дудинцев Е.В.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор С.С.Сдобников

кандидат сельскохозяПстЕенних наук Н.С.Матюк

Ведущее учреждение - ВсесогшмЯ сгяьскохсзяЯствзкный институт заочного образования

Защита-диссертации состоится "¡2/" 'Я 1992 г.

в ■ часов нэ заседании Слециялизироаанного совета К 020.19.01

в НПО "Подмосковье" по адрэсу: 142013, п/о Немчи1.1.вка-1 Московск!

области. _

'Автореферат разослан " № "А 1991

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НПО "Подмосковье".

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат сельскохозяйственных

наук ' З.А.Буц

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Из-за переуплотнения и низкого плодородия подпахотных горизонтов корнеобитаеыый слой дсрново-подзэлис-тых глинистых и суглинистых почв практически ограничивается мощностью пахотпого горизонта, что ограничивает возможности питания и шагообеспеченности растений в засушливые периоды, а также воздушного режима почвы при переувлажнении. Устранение этих неблагоприятных факторов для более полной реализации потенциаль-• ного плодородия этих почв Нечерноземной зоны РС2СР является перспективным направлением в деле повышения урожайности возделываемых культур.

Одним из путей более эффективного использования пашни является увеличение мощности корнеобитаеыого слоя. В этой связи представляет интерес изучение обработки почвы различными мелиоративными орудиями. Сдерживающем фактором широкого использования мелиоративных обработок на автсиорфных почвах является слабая изученность процессов, происходящих при глубоких обработках в почвенных слоях.

Исследования проводились в соответствии с разрабатываемой отделом земледелия НПО "Подмосковье" проблемной тематикой по программе 0.51.01 "Разработать и внедрить зональные системы земледелия, обеспечиваотие защиту почв от эрозии, эффективное использование почвенно-юьаттических ресурсов, средств их интенсификации н увеличение производства продукции земледелия" (номер государственной регистрации 01860127670), куда яходала тема "Разработать и внедрить технологические приемы по снижению уплотнения корнеобитаеиого слоя пота/, его разуплотнение в условиях интенсивного земледелия к методы опенки их эффективности". •

Цель и задачи исследованлй. Цель наших исследований заключалась в выявлении оптимальных способов глубокого ыелио; -.тивпого рыхления, установлении продолжительности влияния этих обработок * па улучшение свойств подпахотного слоя и разработке рекомендаций производству по применению глубоких мелиоративных обработок на дерново-яодзслистых суглинистых почвах.

Б задачи исследований входило:

- изучение влияния глубины и способа глубокого рыхления иа агрофизические, агрохимические, биологические свойства почш;

- влияние различных способов углубления корпеобитаемого слоя на развитие растений и урожайность;

- экономическая оценка и энергетическая оценка различных способов углубления.

Научная новкзна. Впервые проведено комплексное исследование разлитых способов мелиоративной обработки почш, получены более полные данные об эффективности существующих орудий для глубокой обработки почш. Установлено, что использование мелиоративных обработок, особенно орудиями чизельного ■ зпа, может служить агротехнический приемам борьбы с переуплотнением подпахотных горизонтов, увеличения биологической активности и п о и ли е ни я урожайности сельскохозяйственных культур в отдельные годы. Мелиоративные обработт-п следует выполнять при влажности почвы не более 0,8 НВ. Отмечено, что эффективное влияние на улучшение свойств подпахотного слоя почвы связано с переходом в результате мелиоративных обработок, неактивных форм железа в слабоокристаллкзовашше и аморфные формы, которые обуславливают создание стабильно;» пористой структур^. Продолжительность сохранения этой структуры заш-сшг от особенностей водного режима в разрыхленных зонах. Наибо-

лее энергетически эффективным является сочетание глубокого чззе-левдння с разноглубинной безотвальной осноачой обработкой почт.

Практическая ценность и реализация результатов. Полученные дашше позеолянт рекомендовать на дерново-подзолистых суглияистах почеэх центрального района Нечерноземной зоны для разуплотнения и увеличения мощности корнеобитаемого слоя перед возделыванием наиболее требовательнее к агрофизическим условиям культур - чизелена к не на 40-45 см, кроме того для перевода поверхностного стока води во внутрипочвешшй, увеличения влагозапасов - глубокое чи-зельное рыхление на 60-70 см.

Производственная проверка результатов исследований в совхозе "Глебовский" Переславского района Ярославской области свидетельствует о перспективности предлагаемых приемов разуплотнения и окультуривания подпахотного слоя почвы.

Апробация работы. Результата исследований доложены на совещании подкомиссии по физико-мехалическиы свойствам и технология почв ВОП на тему: "Физические и физико-«ехаяические свойства почв в проблеме охраны их от деградации и переуплотнения сельскохозяйственной техникой" (г.Мелитополь, 1990 год) и научно-производст-веплэй конференции: "Ученые Нечерноземья - развитию сельского хозяйства зоны" (НПО "Подмосковье", 1991 год).

Публикации. По материала!,: диссертации опубликовано две статьи.

Объем работа. Диссертационная работа изложена на Ц6 страницах иалияописяого текста, включает 20 таблиц, 15 рисунков, состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций производству и приложений. Список использованной литературы включает -^Сб'наименований, в том числе 30 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТУ

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА

Рассмотрены современные представления о способах увеличен« мощности пехотного и корнеобятаемого слоя, устранения негативных агрофизических показателей дерново-подзолистых суглинистых пота. Обзор литературы состоит из трех разделов.

Основные задачи обработки почт в интенсивно' ■ земледелии рассмотрены в первом разделе. Различные взгляды ка влияние глубоких отдельных обработок ка плодородие почвы и урожайность сельскохозяйственных культур освещены во второй разделе обзора. Б третьем разделе отражена роль глубоких безотвальных обработок в окультуривании почв.

Показано, что вопрос о разуплотняющем влиянии мелиоративной обработки на автоыорфных де р н о во -под з оли с тых по"вах является на-лоизудашшы.

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ И ЫЕТОВЖА ПРОЕШКЙЯ ИССШОВ^ЧйЯ, АГРОТЕХНИКА В ОПЫТАХ

Экспериментальная работа выполнена в 19о8-19Э1 г.г. в ЭКХ "Немчияовкг" Одинцовского района Московской области. Гашвыальная повторвость в опытах четырехкратная с редпомизировашшм размеще-

о

нием делянок в повторениях. Учетная площадь делянки - 68 кг. По*; ва опытного участка деряово-подзслкстая средне суглинистая ка цок ровном суглинке, с глубины 0,8-1,0 м подстилается моренным суглинком. По характеру увлажнения - автоморфная и с временным кзбь точным поверхностным увлакнением. Содержание в пахотном слое: г; муса .(по Тюрвду) - 1,79-1,81?, подвижного фосфора (по Кирсанову] - 17,1-17,8 мг на 100 г почвы, обменного калия (по Масловой) -19,0-2 0^1 мг на 100 г, рН солевой - 5,8-6,2. С глубиной резко • ухудааюто.. агрохимические показатели почвы - снижается содег а-

"ие органического вещества, степень насыщенности основаниями п количество подгккных питательных вегеств, возрастает обменная и гидролитическая кислотность. Равновесная плотность пахотного слоя составляет 1,35-1,40 г/см3. Низшие горизонты почв неблагоприятны по агрофизическим свойствам, плотность сложения в подпахотной слое варьирует от 1,5 до 1,6 г/см3.

Метеорологические условия в годы проведегаи опытов были различными. Вегетационный период 1988 г. характеризовался пошшеп-шм температурным режимом воздуха я количеством осадков соответствующим 86$ от нормы, 1989 г. - повышенным температурным режимом, а 1990 г. - неустойчивым. Количество осадков в эти годы было близким к среддемноголетнему.

Исследования приводили в двух закладках, в зернопропашноа звене севооборота со следугспы чередованием культур: однолетние травы,озимая ппешща,кукуруза,ячмень с подсевом многолетних трав.

Схема опыта включает следующие вариаитц обработок:

1. Вспашка на 20-22 см плугом ПН-3-35 (контроль).

2. Вспашка на 27-30 см плугсм ПН-3-35.

3. Ярусная вспашка на 27-30 см плугом ПНЯ-4-40.

4. Глубокая ярусная вспашка ва 40 см плугом ПТЯ-3-40А.

5. Чизелевание на 40-45 см чизельшш плугом ПЧМ-4,5.

6. Глубокое рыхлеше ч^зель-глубокорыхлителеи на 50-60 см.

7. Глубокое рыхление чязель-глубокорыхлителем на 60-70 си.

Мелиоративные обработки изучали на двух фонах разноглубинной основной обработки: комбинированной и безотвальной.

Минеральные удобрения еносгют обзрл фоном, под вяко-овес в дозе %о^6Ср90* пол о315"?15 пшеницу - Я^бО^гО + %0 в |?'азе щепия весной, под кукурузу - •'51ео?80К160' органические - в дозе 40-60 т/га под однолетние травы.

В опытах возделывали следущпе культуры: гику сорта Немчя-

яовская.72, овес - Скакун, озимую пшеницу - Московская низкостебельная, кукурузу - гибрид Молдавский 215, ячмень - Московски)» 3 Норма шсегд, сроки сева и уход за посевам соответствовал!: приятны для данной зоны.

Для выявления эффективности окультуривания корпеобитаемого слоя почвы бил залоген ыодельно-полевой опыт, где моделировались сплошш- и дискретные мелиоративные обработки с внесением оргаял ческнх удобрений к извести в зоны рыхления. Влшае келпоратавны обработок на плодородие подпахотного слоя нотам оценивали в взге тацзонлом опыте по урожайности зеленой пассы ячменя. Почву для вегетавдонного опыта отбирали на вариантах: вспашки на 20-22 га, плантажной пруоичй вспашки на 40 си и в зонах рнхлекгт и неаду-следил чкзелеы-глубокорыхллтелем на 50-60 си и? слоев 0-20, 3040 к 30-50 си. Плодородие изучал: при естественном к уплотненное сяогеюш почвы, одинарной и двойной дезах шяо. шии-с удо0рг1ш£ и известковании.

Закладку поле иле опытов и лабораторные исследования провода ли в соответствии с методикой, принятой для опытных учреждений зош (Опытное дело в полеводстве,1982). Для объективной оценки разрыхлявшего эффекта чизельшаш орудиями использобяли нотодшгу, предложенную К.И.Сарапиныы, В.Н.Иептухошы (1985).

Объемпув массу определяли методом режущего кольца, влажное: - высушиваыеы почтенных образцов при температуре Ю5°С. Для определения показателей влагосодеркшшя в почве гепользовали нейтронный шагомер ВПТР-1, измерения объемной ьпееы - гамма-плотно-кер ППГР-1 (Емельянов, 1965), твердость почвы измеряли твердо,'..'е-роы К.А.Алексеева (Бахтин и др.,1980).

Водопрочность определяй по методу Н.К.Саввияовл в модная» цш4 Почвенного института им.В.В.Докучаева. Определение водно-фх .зических юнетант проводили на капилляркметре, меыбранлоы п^ес»

Ркчардса, а тлкхе !,!етодсм насыщения почвы в патронах (Вадюпина, Корчагина, 1973).

Еиолсглческу» активность почвы оценивали по концентрация С02 в воздуха почты (1!акаров,1977), развитие корневой спстега растений - по концентрации корней в почгеишх слоях (Ееия,1937). Подншше соединения железа определяли по методу В.А.Казариногой-Окнной, аморфные и окристаллпзовапнне по С.В.Зонпу Ц932), огас-. лительпо-восстапогателышй потенциал - прибором производства ПНР (Болдырев,1974).

Фенологические наблвдепил п определения структура уроздл проводили по методике Госсортсети (1971).

Пат еиатттче екая обработка о с пот-лих результатов исследокший проводилась кетодсы вариационной статистики (Доспехов, 1985) с выполнением дисперсионного анализа на ПЗШ в лаборатория глтеиатп-ческих методов в потаовгдешш Почвенного института та.В.В.Докучаева.

ГЛАВА 3. ИЭЛЕНЕНЕ АГРО-ЖЖЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ

СУГЛИНИСТОЙ ПОЧШ ПРИ ГЛУБОКОЙ ОБРАБОТКЕ Плотность атояения п порочность почты» Мелиоративные обработки проводились принципиально различагг^уися оруднгая, что сказало влияние на плотность сложения пахотного слоя. При проведении глубокой вспашш и ярусной бспкзш плугоы 1ШЯ-4-40 происходило частичное перемепивание пахотного слоя с подпахотную,поэтому в пахотном слое на этих вариантах отмечалось некоторое подсеюте слот-поста слогелия.йспольоовапзе иконой сельскохозяйственной техшгаи при проведении более глубоких мелиоративных обработок приводило к потаенно!} плотности по ходу колес тракторов. Величины ллотяоют сложения пахотного слоя в посяедумтие годи определялись п биологи- . чеекгага особенностям произрастаниях культур,связанной с кики агротехникой. В последейстепи келиоратквные обработка слабо влияли

на плотность сложения пахотного слоя.

Плотность сложения елок 20-40 см на вариантах глубокой и ярусной вопапки на 27-30 сы к концу вегетации первой культуры

о

была якге на 0,10-0,12 г/см , чем на контроле. Положительное п< следействне на плотность сложения подпахотного слоя на этих вариантах зависело от условий проведения обработок и сохранялось течение одного - двух вегетационных периодов.

Плантажная ярусная вспашка на 40 и.! шзывыа сильную вегту-шенность почкг. Плотность сложения подпахотного слоя достигала 1,10-1,20 г/ет3. Е течение трех вегетационных периодов продсхо; ло постепенное затухайте эффекта разрыхлешя п к концу четверо го почва уплотнилась практически до исходного состоу;г.;й(1,39-

, о

1,40 г/см ). Затухание ало сверху вниз, более интенсивно в начальный период (0,05 г/с,!3 в год). Последейстые гилпт^ло;" яр; пой вспашки, проведенной при повышенной влажности сочи; екпзыь лось в течение тр&г лот.

Средняя плотность сложения при чизелеватщ на 40-45 си за ыала промежуточное палоление иежду контролем и еялодяны рютен ем плутал ПТБ-3-40. Последействие чизелева^Ил в слое 20-40 с:,; прослеживалось в течение четырех лет.

Глубокое рыхление чизель-глубокорыхлителеы на 50-60 си со

о

давало разрыхленные зоны с плотности сложения 1,10 г/см . К ч вертоыу гсду плотность стабилизировалась на уровне 1,26-1,29 г/см3 в слое 30-60 см. В средней уплотнение происходило аа О,С г/си3 в год, что связано с приобретением раэрислевяой зоной ус тойчивого состояния. Глубокое рыхление, выполненное при вланнс ти иллювиального горизонта Солее 0,8 НВ не создает объемного I ления подпахотных слоев в этих зонах.

' Величины общей порозности и построенные по нга топоизоплс боле« точно отражают эффективность и продолжительность деРств.

мелиоративных обработок, что подтверждает результаты исследований К.К.Спряншш, З.Н.Еептуховл (1985). Зоны рыхления чиэелем-глуЗокорыхтетелем смолк общуй порозность более разрыхленный иллювиальный горизонт плантажным плутом ПГП-3-40 - 51-54?», пллпннйтгышй горизонт с естественным сложением - 44,6-46??. Проведение- мелиоративных обработок при позыпеяной вчаиоста слияало обцую яорозность разрыхленного слоя на 1-2£ на варианте плаятаа-пой ярусной вспашки, сокращало площадь и глубину рыхления чиае-лем-глубокорыхлителем. Положительное последействие глубокого чв-зелевания отчетливо сохранялось к концу вегетации ячменя на 4 год после его проведения (рис.1). Общая порозность в зонах рыхления прешлала порозность неразрыхленяого слоя на 7-8,1, а разрыхленный слой плутом ПТН-3-40 липь на 2,7-3,02.

Изменение фпздко-цехаяических свойств почто от мелиоративных обработок» С йизико-мехаяическиш показателями связаны энергоемкость обработки почш, условия роста и распространения корне* вой системы растений, всхожесть полевых культур.

Исследования показали, что твердость почш в верхней частя пахотного слоя к концу вегетации первой культуры после проведения взех мелиоративных обработок была близкой по величине. Ярусная вспашка плуга/ ПНЯ-4-40 эсОД5ектавао снижала твердость в нишей части пахотного и на границе с подпахотным слоем только в течение одного вегетационного периода, глубокая вопанка - липь верхней части (0-15 см) обрабатываемого слоя. Плантажная ярусная вспашка существенно снизала твердость подпахотного слоя почвы, причем через гон после проведения обработки она не превышала 1-2 »Ла, т.е. была оптимальной для роста и развития корневой системы.

Средние значения твердости на вариантах обработки орудия;.® 'С'.зельлого тала не отражают истинного влияния этих обработок, так как твердость сгльно варьирует (коэффициент варианта в 1,9-

Рис.1. Топоизоплеты обшей порозности на вариантах мелиоративной обработки . 1986 г. I закладка, ячмень с подсевом многолетних трав, 28 августа 1990 г.

х г

а ^

(- У

X а

5 X ы •! И

3

ию на ьои ном

4,2 раза игле, чем на контроле). В зонах прохода лап чизеля-глу-бокорыхлителя твердость почт находилась в пределах 0,5-0,6 мПа. Низкие величины твердости подпахотного слоя почт (30-50 сад) сохранялись и к копцу вегетации четвертой культуры. К уборке ячменя с подсевом многолетних трав эта величина была существенно низе па плантажной ярусной вспашке (1,1-1,6 мПа) и в зоехс рыхления члзеля-глубокорыхлителем (0,8-1,2 »¿Та) по сравнению с контролем, где она составляла 3,6-4,4 мПа.

Данные предельного сопротивления едшгу методом крыльчатки также указывают на высокий разрыхляющий эффект подпахотного слоя, где эта величина составляла 100-200 кПа и была в 2-3 раза ниже контроля (400-500 кПа).

Характер изыене.ля структуры почт и влагообеспе^енность культурных растений. Исследования показали, что глыбиетость почвы в слое 35-45 см как на варианте рыхления плантахным плугом, так и в зонах рыхления чизелеы-глубокорыхлителеи сокращается на 18-22$ по сравнению с ыевдуследиеы п контролем. Содержание агрономически ценных агрегатов размера! 5-0,25 увеличивалось о 21-25? на контроле и в иеядуследии до 33-41? в разрыхленных зонах z слоях. Коэффициент структурности увеличивался с 0,85-0,95 до 1,86-2,22. Содержание водопрочных агрегатов в слое 35-45 см повышалось в два раза.

При определении водно-физических показателей (табл.1) установлено,что порозность аэрации подпахотного слоя при ЕВ была на 5,4-8,2? выше там,где подпахотный слой разрыхлен почвообрабатывающими орудиями.На вариантах мелиоративных обработок условия аэриру-емостя подпахотного слоя но ухудшались дахе при полном насыщении почв; влагой. Снижение влажности устойчивого завядания в подпахотном слое на 5,1-5,6? в результате разрыхления обусловлено характером поверхности сформироваизейся рыхлой структуры и диффе-

Таблица I

Характер порозности и юдоудерживазспей способности дзрново-подзолкстой суглинистой почвы на вариантах ыелио; "тивнсй обработки

Слой Норозность Влага. % Диала-Пороз-

почвы, об- капил-пека-от варианты ш щая ляр- пил- _-^

• _ наТ ЕВ ВУЗ Г

объема

Вспашка на 20-22 0-2С 49,8 35,4 14,4 29,3 9,1 20,2 20,5

СЬ! (контроль) 30-50 45,8 34,0 11,8 37,4 19,0 18,4 8,4

Елчнт/шт ярусная вспяшЕЛ ва 40 с« 30-45 50,2 35,8 13,4 36,4 13,7 22,7 1?,е

Глубокое" зона чизельпое рюленияЗО-Я) 52,8 35,3 17,5 35,5 13,4 22,1 17,3

ушлешв ва 50-Б0 нежду-сы следие 30-50 45,8 34,0 11,8 36,^ 18,5 тр о .¿О , • 9,'

реяпхальной порозностьв почш, последнее рассмотрено в работе И.В.Кузнецовой, Г.Б.Виноградовой (1984). При этсм диапазон доступной влага увеличивается на 3,7-4,3£. Изменение структуры почвы :е водно-физических констант в сочетании с особенностями поведения почвы в естественных условиях после проведения г<елворатдв-нкх обработок обеспечивает возможность регулирования водно-воздушного р;жиыа в подпахотной слое. В избыточно влажные годы при етон происходит сбрасывание избытка влаги из пахотного к более глубокие спои почвы. Увеличение диапазона доступной влаги улучш .ет исдный редки в засушише периоды вегетации растений.

Наиболее существенные увеличения весенних запасов продукта ной злати в метровой слое почвы под первой культурой отмечало« «а вариантах плантажной ярусной вспашки, чазелевания к глубоко: рыхдеяая, где оно достигало 7-25 т и сохранялось до конца в-ге

тацгл однолетшх трав. Б условиях весенне-летней засухи 1988 года запас продуктивной влаге в петрове» слой на ч^зелеваяги и плая-тьулой ярусной вспапке бил на 34—47fí, а и зонах рпхления чизелем-глубокорыхлгтелеы яа 15-27?$ выпе по сравнении с контролем, в основное за счет подпахотного слоя. Положительное последействие мелиоративных обработок яа влагообеспеченнссть прослеживалось под третьей и четвертой культурами севооборота.

ГЛАВА 4. ШЯНИЕ КЕШОРАТИВНЫХ О ЕР AíjO ТОК НА Е'.О ЛОГ. ГЧЕСКИЕ, ВЯ^КО-ХШЧЕСКИЕ СШСТЕА i! ПИШЮЯ PESO! ПОЧВУ

Влияние приемов обработки яа биологические свойства почти. Изменения концентрации С0£ в почвенном воздухе дают представления о деятельности почвенных гжкрооргляизьгов, характеризуй? биологические процесса в почте (1!акар<лз,1983). Наблюдения за составов почтенного воздуха в период цветения озпио.1 пгенпш показали, что з средне!! за два года шинтаздая ярусная вспапка п чпзелевание яо-втаали концентрация COg з почвенном воздухе в 1,2 раза, глубокое чнзельное рыхление в 1,8 раза tro сравнения с контролем. К гонцу вегетации озимой пленной различия сохранялись лезь в зонах рьхга-ггия чизелем-глубокорыхлптелеы. Та se тенденция отаечепа к под после душей культурой - кукурузой.

Характер распределения углекислого газа по профиля почвы объясняется зависимости образования СО2 от биологических процессов протекшгдах в почве и обусловлен поклеило'" актиеяоетгл шк-роорганизков и дцхенкеы корней растений.

Изменение обзей порозноста, увеличение влагоз^ггасов, некоторое обогаденне нлгннх горизонтов прогёиля органическим веществом приводило к более .'jocinoiiy росту и развятив ко. невых систем культурных рзстензй (табл.2).

Наблюдения показали, что под второй культурой севооборота наиболее высокая яонцептрацпя корней была в зоне рнхленяя чизелем-

Тас' аща 2

Влияние мелиоративных обработок на концентрацию корней в почве

Концентрация конеей. см на I с кг почвы на вариантах опита_

' Глубокое рыхление на 50-60 см

Слой почвы,

•Вспашка на 20- Нлантаяная ярус-

22 см - ная вспашка на "^ятпгллйт™,, 40 см мавдуследие

зона рыхления

срь^нве

х ±5г х ±£х М.%

Озимая пленгца, 1988 г. (п = 7-8)

0-ю: ';■ 1,65+0,06 при 18,1?

10-20' 1,54+0,04 при 13,2?

20-30 - 1,34+0,04 6,5 1.58^0,09 14,2 1,37+0,03 6,3 1,57+0,04 8,8 1,49+0,03 10,3

30-40 1,03+0,03 7,0 1,40+0,03 5,0 1,09+0,03 7,6 1,71+0.04 5,2 1,40+0,10 23,8

40-50 ' 0,84^0,02 4,0 0,91+0,04 10,5 0,86+0,01 3,9 1,03+0,03 6,2' 0,91+0,03 10,3

50-60 0,85+0,02 4,2 не опр. 0,85+0,02 4,2 0,98+0,05 10,1 0,92+0,03 10,6

Кукуруза на зеленую массу, 1989 г. (п = 7-8)

0-10 2,84+0,16 при V 24,7?

10-20 • 1,68+0,16 при V = 40,8?

20-30 0,76+0,07 19,8 0,54+0,02 9,1 "1,35+0,09 11,5 1,74+0,07 10,5 1,64+0,09 15,0

30-40 0,49+0,03 12,3 0,40±0,02 11,4 0,4940,03 12,0 0,86+0,07 18,4 0,72+0,03 32,0

40-50 0,38+0,01 7,7 0,27+0,01 6,1 0,41+0,02 8,8. 0,77+0,09 33,2 0,59+0,09 43,8

50-ег яе опр. - - 0,29+0,01 5,6 0,54+0,05 17.7 0,38+0,05 35,7

I

м л.

Т1 Т2 ТЗ Т4 Т1 те тг те

Рис,2. Изокваяты эпнчвний концентрации корней озимой пшеня-13! (см/см3) по профилю в транс8кто глубокого рахле-иая'иа 60 см а 1286 году (07.1238 г.).

глубокор1хллтелем (рис.2), гда в слоях 30-40 и 40-50 см она была вьнз, чем на контроле на 0,68-0,19 си/а$. Концентрация корней в . подпахотной слое на плантадноЯ ярусной яспзпкв занимала промежуточное положение мевду зоной рь'хланая и мзадуследисм при чизаль-ной обработке. Следуот отметить, что п разрыхленных слоях корни-имели меньстЯ диаметр и равномерно пронизывали вси почззнну» массу, а в подпахотном слое естественного слохен"ч растения развивали проводящую сать корней со слаборазвит« волоска!.ш, в основной в мекагрегатном пространства.

¡{а варианта плаитгиной ярусной вспашки через три года посла

проседания обработки уже не отмечено увеличения концентрации корней по сравнению с контролем, тогда как на Габоном чязелыюм рыхлении оно наблюдалось. Это сказано с разными темпами затухания аффекта разрыхления почва на этих вариантах.

Блпчяие приемов обработки нп изменение вещественного составами свойств почвы во взаимосвязи о тщевым уекимом. Продолжительное сохранение в подпахотном слое рыхлой пористой структуры с благоприятными свойства",а связано с поведением различных форм железа поело мелиоративных обработок.

Определение содержания различных форм келеза при проведении мелиоративных обработок показало, что ш сплошное, так и дискретное рихление подпахотного слоя увеличивало содоркшше амок>-ного железа на 2,8-3,2? к окриоталлизовшшого на 3,7-12,2? при сшшшии доли силшсатного. Следовательно, не силикатные форш келеза играют такую ке роль в формировании структур! иллювиального горизонта дераово-подзолистых почв, как соединения кальция а гумусовом горизонте черноземов.

Оюзслительно-Босстадовитольшге условия в почвенной среде, связанные с процессами превращения соединений нелази в наших исследованиях существенно не ¡излучались в зависимости от приемов обработки, При этом да:?.е в условиях избыточного увлажнения в осеняе-весешшй период в подпахотном слое наблюдались уверенно и интенсивно окислителышь процессы (550-630 мВ), что подтверждается более высоким содеркаянш окисних подвижных ¡Торг.: железа.

Изменение весестзешюго состава, приводящие к закреплению и стабилизации новообразованной пористой структуры разрыхленного иллювиального горизонта сущеотвеняо не отражается на агрохгамчес ких свойствах почвы. Увеличение содержания хуыуса на 0,03-0,06"' в разрыхленном слое связано с частичным прооыпакиеи почвы пахотного слоя и более кодам разьигием корчсвоИ оастзди. Сигяшае

содержания по вижш/х фосфатов на 1,1-1,9 ¡o1/ ICO г объясняется их взаимодействием с активными ^оргламз железа, галеяяя.я высокуэ пс ?лотитольпу» способность. При определенных услотая^ ота фикса-шя имеет обратимый характер (Дггаофур,1970).

Сохранение повшенноЯ влйжноста разрг тленного подпахотного слоя в течение вегетационного периода, большая доступность тато-телышх веществ, з t,irer.s развитие активной поглоцаязвЯ корковой сист( VÜ в нем c6j ...ча^чпБлет более пптенкшюе потребления нитратного азота пз .-гл:ного слоя почвы, tío пог.^эртдается су-оет-вешшм (в 2-3 paua) отменяем содержания питратяого дзотд з гто>-похотном слое почти :ш впряяптлх геляоратявяой обкзбеткп ом-.'.чаю к коп™/ в»гетэдш озтт:ой пгепли.

Х'яд нсследогйтслвй отгечасг, что зяп«с ,г^пер."лт.-':ого -r.ovr., соср<у;э,:1У:ошшЛ в глубоких слоях, окагадкш;? судзстгзппоа г-глкпг.? па показателя качества зерна озп:оЯ пг:егп:ц;<. В покзх посл-эдоелпл-ях анализ зерна озтшой пвенгащ в IS88 г. гияаая тендешпй угз.г;-ченпя содержащих сирого белка в поеледейстглп келяоратспзпаж обработок. Причем, обработки орудняя». чазелытого типа увеличивала содержание сирого белка в зерне в абсолвтаге величинах на 0,25-0,45^ выполняя, по выдвинутому В.Н.Шсптухошы предположения роль подкормки на качество в связи с низкой влажностью пахотного слоя в период колошения-цветения (7,1-7,5$ от иассы почва). В более влез-ноы 1989 гсду, когда в период гсолопения-цвзтепия влажность пахотного слоя не опускал^/» ниже 14-16^, «е.'^оративжге соработкн практически не оказывали влияния на качество зерна озпгсГг пшешщы.

Оценка технологических свойств зерна показала, что обработки почеы чизельнши орудиями увеличивали в зерне озтаой пшеницы содержание клейковины па В засувишвсп KS8 году, пра этогл отмечено повышение стогатглгшэсги зерна на .зсех глагшорзттжос обработках. В услогкях более влажного вегетацпонлого се.зона 1989 года

*> _______

- 18 -

мелиоративные обработки не оказывала существенного влияния на технологичьскае свойства зерна озимой п^еници.

■ ГЛАВА 5. ЛРОТШЙЧЕСШ И &Ю31ШРТШИ№СШ. ЭЙ2КШК0СТЬ ПР*ШЛ0В ОБРАБОТКИ ПОЧШ

■, Обобщдадим показателем шТОектизаости мелиоративных обработок почвы является урозаПносil возделываемых 1:ультур. Б IS87 году урокгйность однолетних трав составила 350-360 ц/га и суцест-ванно не различалась по вариантам обработок (табл.3). В 1958 году, когда наблюдалась весенне-летняя засуха только сплошное подпахотное рыхление плугом ПТН-3-40 и дискретное рыхление чпзолыш-ци орудиями на различную глубину существенно на Ъ\~2% увеличивали уро:^и1ность зелено.': массы однолетних трав.

Пос::едяйствлз мелиоративной обработки оказало существенное влияние иа уронайность озимой пшенипр. При этом доля влияния приемов углубления корне обитаемого слоя на урокайность составила в 1988 rv - 12,8£, в I9S9 г. - 24,5%. 'Мелиоративные обработки со сплошым/рыхлением незначительно пошиали урокайность зерна озимой псекдшу как в 1988 г., так и u 1989 г. Обработки орудиями чи~ зельного типа приводили к сущестзеняому около 3 ц/га (.&%) посылании урожайности зерна озшой ¿шенлцц в 1988 г. В 1989 г. значительное увеличение урожайности отмечено в последействии глу б оного чиаелъного рыхлздия на 60-70 см. Следует оплатить, что варианты основной обработки ае оказывали алндния аа уронайнооть зерна озимой пианидо и зеленой массы кукурузы.

Доля влияния иоояедвйсгвяя мелиоративных обработок на урожайность з/к кукурузы составила 17,1-25,В%, Причем, если в 1989г. сплошное подпахотное хихлениа на 40 см и глубокое чизе'гаое jwx-ленув на 60 и 70 см существенно повысили (на. 5-7,*) урожайность э/м кукурузы, то в 1920 г. пря .благоприятно;: влагообеспечепяости лишь члзелевадие на 40-45 см оказало существенное влияние (оксло

Таблица 3

Влияние .-едиораг'пзккх обработок на урог-а^юстъ сельскохозяйственных культур (г/го.)

Варианты Однслетш' тралы (сено) Зз;;.: ал п_ен ¡'./куруза на з/и (сухое вещество)

обработки 1937г. 1988г. вреднее но дву;,! захледкал 1933г. 1959г. Среднее по друзи "uiij.a^söii 1339г. 19£0г. Стыднее по двум заклгц::а\

Вспасса на 20-22 ai (контроль) 69,7 22,4 * т 4~ ,5 49.5 44,8 46,2 •17,5 250,9 ÏÔ3,4 68,6 67,4 ПОД

Всльла:а на 27-20 см 66,0 22,7 44,4 50,0 52,4 47,1 46.4 49,0 156,1 158,5 66,8 64,4 111,4

Ярусная вспашка на 27-30 см 63,6 о* с 45,5 51,7 oO.I 43.4 45.5 47,6 155,2 156,5 71-,9 70,1 113,4

Плантакная ярусная ьопаика на 40 см 67,3 26,3 46,8 49, е 52.1 46.3 46.4 48,3 158,8 Irl ,0 73,9 70,9 116,2

Чкзедеванив на 40-45 см 70,2 27,3 45,8 52,4 51,9 47,7 47,9 50,0 156,0 158 Д 76,2 72 Э 115,8

Глубокое рыхление ка 50-60 С..Т 65,3 25,6 45,0 г,т а •Jj. 52,8 49,2 50,0 49,5 155,9 160,2 71,5 70,0 115,2

Глубокое рахленго ил 60-70 av 73,0 28,6 51,5 5-1,2 53,0 46,7 49,4 50,8 162,8 163.3 67,1 75,3 117,1

НСР005 цзлкоратлЕНОЛ обработки (ц/га) 4,6 2,2 2,8 2,5 6,0 6,3

Примечание: числитель - урожайность культур на фсае рг^зпоглубиккой кгйбглировшшой основной обработки; знаменатель - рйаног.чубшыоь ¿'сОотбольяой обработки.

10?) аа урожайность кукурузы, что вероятно вызвано условиями проведения мелиорат;тных обмоток на этой закладке.

Более интенсивной окультураз.'жив корне обитаемого слоя почвы, проведенное а мсдельпо-полевом опыте показало, что при внесении извести и навоза в. разрыхленный подпахотный слой доля участия зтгас мероприятий в £орьыроваяии урожая достигала 19,5?. Урожайность зеленой массы кук-урузы наиболее высоко!! была при шесе.ш.л извести в дискретно разрыхленный 20-40 см подпахоишй ело:!, В последействия внесение извести в разрыхленный различными списоба-«и подпахотный слой почвы оказало наибольшее влияние на урокай-нооть ячменя. Очевидно, ликвидация токсичности при окультур;ша-пии подпахотного слон почвы более вахна, чем улучшение пищевого режима и шаткое воздействие органических удобрений.

Увеличение глубины мелиоративных обработок поло.тлтельно сказалось на повышении продуктивности звена севооборота. Наибольшая продуктивность отмечена на варианте глубокого рцхлоияя на 60-70 см и составила в среднем в год 50,8 цД^а кормовых единиц, на контроле 47,2 ц/га. При сравнении вариантов основной обработки продуктивность звена севооборота была несколько шше при разноглубинной безотвальной системе основной обработки.

Расчет затрат совокупном анергии и суи.ы энергии накопленной урожаем возделываемых культур показал, что энергия, накоплен )

ная биомассой культур существенно превышает затраты на их возделывание и уборку. Энергетический коэффициент составил 2,30-2,41. Наиболее рациональны® с енсргетаческой точки зрения, увеличиваю щики энергетически" коэффициент на 2-3?!, оказались варианты мелиоративной обработка орудиями чизельного типа в сочетании с разноглубинной безотвальной основной обработкой почш.

' ЗУЗОЙ!

1. Лелчор^гилные обработки плуга» а л «лзельнымн орудиями на глубину от 30 до 7С см счазывжт влияние на улучшение агрофизических свойств подпахотного слоя. алптсл:>нооть этого атония з последействии и его степень зависят о? гида. орудад , глубина ри>:--леидя и ьлш'.чости почвы при проведении обработки. ЬЬпболкки эффект достигается прд гласности почвы не более 0,8 КЗ. Яри более высоко" :-ла:лои-'Р „тл^зине плотности слокения в подпахотном олое менее значительно, площадь разрыхления рабочичл органами чпззля-глубокорыхлктелл с 1 раза пенью.

2. Обычно и ярусная вспешки на глубгау 30 см сн^ж? плотность сложения в ткнвГ: части обрабатываемого слоя па 1-2 года. При малоЛ мсдности пахотного слоя происходят разбавление его токсично'! назкоплодороцао;! почво;« подпахотного слоя, что искаочаьт гргслененио отпх ирхемоз.

3. Илан?агаки ярусная веялика на глубину 40 еа зызнзяет спльнук вспуа?шюста> поч'Г^ аз-зо резкого снижения лчотности подпахотного слоя, потер» несучей способности и подпераениосл'ь яссу-ас.чап, что нрянэдя? к относительно быстро:,-у затуши© эгхакта разрыхления, 0б:цаи попсзиость с 50-54;' отдается до значении по-рознссти подпахотного слоя в естественных условиям; к третьему-четеертому году после проведение обработки.

4. Глубокие ^ыхетния орудчелл ч:'.за;г/.:ого типа феитруит разрыхленные зоны ь подгахотног. слог, с ойедц порозност^я более 55?, которые лрсслзккасюгся а течение 4 л;1 т. Это создает тоскуя сз-

г кеячлэость агрофизических я водных свойств подпахотного слоя» Цри обработке гочаи с повиимнрой влагдостьк) эти зоны выражены слабее.

5. В зона: рнхдеши при чизелшоЗ обработке порззность аэрации при 1Ш лр: «шв:: У?С- (и естественно:.: сложении 8-9?), снижает-

ся влгшюсть устойчивого зазядашш почти, диапазон доступно1.': "влаги увеличивается на 3,9-4,5то приводит к увеличению зала-сов продуктивной влаги в мзтрово:.: слое на 7-25 ш, что имеет вал

ное значение для смчгчения негативного влияния весв/ше-летне;: за

/

сухи на сельскохозяйственные культур.

/ 6. Разуплотнение подпахотного слоя глубокими мелиоративным;! Обработками способствует лучшему проникновению корневой систе;. '. Концентрагля корней озимой псеницы в зонах рпхления чизелем-глу-бокор.ыхлителем в слое почвы 20-60 см достигала 1,32 см/см3 в по/ • пахотной слое контроля - 1,02 с.м/см^. Б разрыхленном плантакно-яруеним плугом подпахотном слое она составляла 1,18 см/сМ^. Под третьой культурой кукурузой повышенная концентрация корней прослеживалась только в зонах рыхления чнзелем-глубокорихлителем.

7. Существенное изменение условий аэрации и усиление биологической активности подпахотного слоя в результате глубоких т-лиоратшлшх обработок способствуют переходу неактивных форм кел< за в слабоокристаллдзозашше и аморфные несиликатше форм!, кот* рыв образуя органо-манбр&шше соединения создают стабильную по ристую структуру почвы. При переходе келеза в менее подвияные формы,/что связано с потерей влаги, структурообразующий втГвкт затухает. 3 зонах рыхления чизелем-глубскорыхлителем загуха/ше эффекта происходит слабее из-за особенностей водного ренина в этих .зонах.,'

/8. Глубокие мелиоративные обработки но влияют существенно на изменение агрохимических свойств подпахотного слоя. Некоторо снилвиие содержания лодзикшас ¡¿оры ¿ос фора проясосодит вслед стая юс фиксации • активными, фермами 'и соедшешшма железа, которая ян ляотся обратимой. Белее моцноя'кораеиая система активнее потреб ляот нитратный азот подпочзы, особенно в засушливые вегетационные периода, что способствует повышению качества зерна.

9. Плодо]эдие подпахотного слоя по результатам вегетационного опыта составляет 30/.' от пахотного слон. Разрихленио иллювиаль-к о горизонта пошлг.ет относительное плодородие до 50-60^. Внешние в подпахотной слой стлеральннх удобрений а извести практики ски егла'лшаат различия в производительно:! способности пахотного л подпахотного слоев. По урожайности зеленой масси кукурузу г. зерна ячменя в ^сдельно-полевом опкто выявлена наибольшая Э'ргек-гизяоет.ь сочетая!"» мекпоративной обработки с известкованием. Пер-:пектпз.чо лсполхгс. глубокого рихленнл с 1>:есенном в под::а-¿отнкй слой х:г.глел::огантов.

10. Мелиораг/акне обработки по-лизали урокайнсстъ сена одного тнпх трав, зерна озимой лаенаху и зелено!1, масси кукурузы в срад-т-: на 4,6-8,3;". Накбольаео аоь;иенке урога^иостя отмечено пра обработке орудия;.:!: чкзельного т;иа, Сравнелде безотвальной л бляировашюИ систем оснонкоа обработки по чьи не шлхило сулест-Бсш;!;х различая по уро:.-:а;;лост2 цоздблкваеинх культур.

11. Пльиыензе уро:/дЛг.ссти от молнорагк^них обработок обусловило увеличен: продуктивности звена севооборота "однолетние тра-ш - озимая пшеница -- кукуруза'1. Пролуктизность возрастала по море увеличь.ля глу"::;ш обработки, г.аксагалышй ви^од продукции 50,8 ц/га ко]<.:ових един:!!; в средне:.: за год получен при чизельпом рцхлешш па 70 ом, что лрепнпало контроль яа 3,6 к/га (7,43).

12. Меллоратпашчя обработки пожозж онерг.гпческ^з э$5бК-тихшость зозделивачн:-' сельскохо^-Гствшш:-: культур. С^коаенив накопленной онергпа в хсз.^стзекно ценной части урокая к совокупной энергии, затраченной на возделцвашю и уборку (экергетичзекцц коэ^Т.пцаант) повышается на 2-3£, Наиболее энергетически эффективным является сочетание глубокого чазелевпняп с разноглубинной безотвальной основной соработкой почти в звене севооборота "однолетние трави - озярзя л^пвда - кукуруза".

- 24 -

РЕКОМЕВДАЩИ ПРОИЗВОДСТВУ

Рекомендовать на дерново-подзо.чистюс среднесуглинистмх по< pax с переуплотнением подлкхоткк^ слоем для снижения его плотности сложения и онультуу/'ванкя перед возделыванием наиболее тр<:б:вательных к кгрофизн^еским условиям культур проводить чи 'зелеванпе на 40-i45 см.

i

На почвах с временным иэбкточнкм увлажнением для перевода ¡ поверхностного стока воды во внутрипочвеннкй, предотвращения стаиванил води на поверхности, увеличения влагоэапасов провод глубокое чкзелевание на 60-70 см в летне-осенниЯ период при п ревей и зяблевой обработке, при влажности. по!;вн в момент пров дения не более 0,8 НВ.

Периодические мелиоративнпе обработки сочетать с внесение извести и с разноглубинной безотвальной основной обработкой п вы в севообороте при условии внесения удобрений на планируему урожайность к применения гербицидов.

Список опубликовгншлс работ по теме диссертации

I.; Изменение агрофизических свойств подпахотного слоя дег НОВО-ПОДЗОЛИСТ1Х почв от мелиоративных обработок. Тезисн докл дов УШ съезда ВОП, г.Новосибирск, 1989.- T.I.- С.28 (в ссавтс стве).

£. Некоторые аспектп мероприятий для устранения негптипш агрофизических показателей дернопо-подзолистих суглинистпс не Реф.жур. Удобрение с/х культур, /гропочвоведение.- 1991.- fifí, С.II (в соавторстве).