Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Физико-химические и агрохимические свойства черноземов типичных Северной Лесостепи УССР и их изменение под влиянием деградации и технологии возделывания сельскохозяйственных культур

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Физико-химические и агрохимические свойства черноземов типичных Северной Лесостепи УССР и их изменение под влиянием деградации и технологии возделывания сельскохозяйственных культур"

ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОМИССИЯ СМ СССР ПО ПРОДОВОЛЬСТВИЮ И ЗАКУПКАМ

УКРАИНСКАЯ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

на правах рукописи

ЛИ СОН ДУК

УДК 631.5:631.434.52

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМОВ ТИПИЧНЫХ СЕВЕРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ УССР И ИХ ИЗМЕНЕНИЕ ПОД ВЛИЯНИЕМ ДЕГРАДАЩИ И ТЕХНОЛОГИИ ЗОЭДЕЛЫВАШЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

06.01.03 - агропочвоведение и агрофизика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Киев- 1990

Работа выполнена на кафедре почвоведения и охраны почв Украинской ордена Трудового Красного Знамени

сельскохозяйственной академии

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н.К.Шикула

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук А.Г.Тарарико, кандидат сельскохозяйственных наук В.А.Быстрый

Ведущее предприятие - Харьковский сельскохозяйственный институт им. В.В.Докучаева

Защита состоится _1990 года

в 14 часов 30 минут на заседании специализированного совета £120.71.03 в Украинской сельскохозяйственной академии (252041, Киев-41, ул.Героев обороны, УСХА./^-й корпус, аудитория

Просим принять участие в работе совета или прислать отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, по адресу: 252041, Киев, ул.Героев обороны, 15, УСХА, сектор защиты диссертаций.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

академии. Автореферат разослан * 3 * 1990 года.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат сельскохозяйст венных наук, доцент /

В.Ф.Балабайко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. В "основных направления экономического и социального развития СССР на 19Ь6-1УУ0 годы и на период до 2000 года", одобренных ХХУП л>еэдом КПСС, предусмотрено продолжить курс на всемерну!) интенсификацию сельскохозяйственного производства, последовательное освоение научно обоснованных систем ведения хозяйства;.расширить применение почвоэапдатких методов обработки почвы и проведение противоэрозионных мероприятий; значительно повысить продуктивность и устойчивость земледелия, осуществить в этих целях комплекс мер по увеличению плодородия почв, внедрение интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Для аыполнения этих задач необходимо обеспечить разработку и внедрение почвозащитных и индустриальных технологий возделывания сельскохозяйственных культур в различных почвенноклиматических условиях.

На Украине до 18 млн. га земель являются эродированными и эрозионноопасными. Б зоне Лесостепи УССР водная эрозия проявляется на площади свыше 4,э млн. га, наиболее интенсивно на склонах.

В настоящее время перспективным направлением защиты почв от эрозии является применение почвозащитных технологий, основанных на бесплужной обработке.

Внедрение в практику сельскохозяйственного производства Лесостепи УССР почвозащитных технологий, основанных на бесплунной обработке, с оставлением на поверхности поля стерни и пожнивных остатков раст«нмй, поставило вопрос об изучении изменения почвенных процессов и режимов.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является изучение изменения физико-химических и агрохимических свойств черноземов типичных Лесостепи УССР под влиянием орозионных процессов и почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Исходя из этого, мы поставили перед собой следуйте задачи:

- изучить влияние длительного селъснохозяйстненного использования и эрозионных процессов на агрофизические, фиэяко-хнш-ческке и агрохимические свойства черноземов типичных;

- определить длительное влияние пэчвозяп.и'пглс технологий возделывания с ял ь с I' ох от я Й ст пенша культур на физико-химические свойства черноземов типичных;

- изучить длительное влияние почвашп-итахх технологий ооп«

делывания сельскохозяйственных культур на содержание питательных веществ в черноземах типи"ных;

- определить влияние технологий возделывания сельскохозяйственных культур на продуктивность полевого и почвозащитного севооборотов;

- оценить почвозащитную и экономическую эффективность почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

Научная новизна. Новым элементом выполненных исследований является то, что в условиях Северной Лесостепи УССР изучено изменение свойств черноземов типичных под влиянием длительного сельскохозяйственного использования, эрозионных процессов и при длительном применении почвозащишых технологий, основанных на бесплужной обработке. Определена почвозащитная, агрономическая и економическая эффективность почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

На публичную защиту выносятся:

- изменение агрофизических, физико-химических и агрохимических свойств черноземов типичных при их длительном сельскохозяйственном использовании и водной эрозии;

- изменение физико-химических и агрохимических свойств черноземов типичных полнопрофильного и сильноародированного при длительном применении почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур;

- почвозащитная, агрономическая и економическая вффектив-ность почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

Практическая ценность работы. Полученные результаты позволяют обосновать, что длительное сельскохозяйственное использование черноземов типичных ухудшает ряд агрофизических и физико-химических свойств, но улучшает питательный режим, а эрозия вызывает ухудшение практически всех свойств почвы; почвозащитные технологии возделывания сельскохозяйственных культур, основанные на бесплужной обработке,обладают высоким почвозащитным эффектом, обеспечивают сохранность почвенного плодородия и повышение урожайности сельскохозяйственных культур по сравнению с традицио.-мой технологией, основанной на вспашке.

Реализация результатов исследований. Результаты диссертационной работы использованы для обоснования пМетодических рекомендаций по использования соломы в качестве органического удобрения" и '' Атомических рексие.-щлций по внедрению системы бес-

плужной обработки почвы и агросанитарному надзору при выращивании озимой пшеницы в Лесостепи УССР.

Апробация работы. Полученные резльтаты исследований были доложены на заседаниях кафедры почвоведения и охраны почв УСХА 1966-19Ш гг. и на Республиканской научной конференции АН УССР (Проблемы землепользования на современном этапе перестройки) 19ЙУ г.

Публикация результатов исследований. По результатам исследований опубликовано 3 работы и 4 находятся в печати.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы, включающего 246 наименований, а той числе 15 на иностранных языках. Она изложена на 221 страницы машинописного текста, включает 64 таблицы и 3 рисунка.

Условия и методика исследований. Исследования проводились в I966-IУ89 гг. на стационарном опыте УШИЗ-УСХА, который заложен в 1976 году в колхозе "Заловит Ильича" Обуховского района Киевской области на склоне крутизной 5-6° юго-восточной оксяо-эиции и на стационарном опыт» кафедры почвоведения и охраны почв УСХА, который заложен в 1980 году в колхозе "Дшпро" Кагарлык-ского района Киевской области на плато. Почва опытных участников чернозем типичный малогумусный крупнопылевато-легкосуглотшсгай сильносмытый (на склоне) или полнопрофильный (на плато) на лессе.

На склоне содержание гумуса в пахотном слое 1,24-1,74&, Р^Н^О 6,6-7,3; с глубины 20-25 см присутствуют карбонаты, емкость поглощения ,23-26 нг-экв/100 г почвы, в составе обменных катионов преобладает Са++, а степень насыценности им почленного поглощающего комплекса составляет 90-91$. Содержание азота легко-гидролизуемых соединений, подвижных фосфатов и ооменного калия составляет соответственно 3,6-4,6; 9,5-10,7 и 8,5-9,В мг/100г поит. На плато содержание гумуса в пахотном слое 3,02-3,04%, рН(| о 5,6-6,4; в составе обменных катионов Са+* и Нд*"1" состав-ляе? 60-90$. Содержание азота легхогидролизуемнх соединений, подвижных фосфатов и обменного калия составляет соответственно 5,91-6,12; 14,6-15,1 и 5,3-7,5 кг/100 г почвы.

Климат в районе исследований уверенно континентальный С неустойчивым, периодически недостаточна увлажнением. Среднегодовая температура воздуха +7,2°С, абсолмиий мунииты -33°С, абсолютный мяксимуу +ЗУ°С. Среднегодсво.? ко/'.<ч<?стпо оеидиов 507 ш.

- б -

Чередование культур в опытах следующее: на склое - кукуруза на зерно, ячмень с подсе.;ои эспарцета, эспарцет, озимая пшеница, кукуруза на зерно, ячмень с подсевом эспарцета, эспарцет, озимая пшеница, ячмень с подсевом эспарцета, эспарцет, люцерна,озимая пшеница, ячмень, сурепица + люцерна; на плато - кукуруза на зерно, кукуруза на силос, озимая пшеница, сахарная свекла, ячмень, люцерна, озимая пшеница, сахарная свекла, горох, озимая пшеница,

В исследованиях проводилось сравнительное изучение следующих технологий возделывания сельскохозяйственных культур: обще-лриятая, основанная на вспашке, на Яэ-27 см под кукурузу, на 20-22 см под ячмень, озимую пшеницу и горох и на 28-30 см под сахарную свеклу; почвозащитная, основанная на разноглубинной плоскорезной обработке, на ту же глубину, что и вспашка; почвозащитная, основанная на мелкой плоскорезной обработке, на глубину 10-12 си (на склоне с одновременным щелеванием до 36-40 см) под все культуры. Система обработки почвы изучались в сочетании с 2 системами удобрений: на плато - без удобрений - контроль и 12 т/га навоза + ^127^115^125' а на склоне ~ 5т/га навоза - фон и фон + К104Р7УК101.

Размещение вариантов систематическое, размер делянок на склоне Ь50 учетной 312 м^ и на плато 1372 м*% учетной 100 и**. Повторность опыта на склоне двухкратная и на плато трехкратная. Почвенные образцы отбирались на глубину 0-10, 10-20, 20-40, 40-60, 60—ВО, 60-100 см, в которых определяли: механический состав по Качинскому; структурный состав по Саввинову; плотность твердой фазы, сложения и пористость почвы по методу, указанному в "Практикум по почвоведению" (1966 г.); максимальная гигроскопическая влажность (МГ) по Николаеву; влажность завядания (ВЗ) по методу расчета от МГ; наименьшая влагоемкость по методу заливки площадок; запасы продуктивной влаги по методу расчета от НВ и БЗ; полевая влагоемкость по методу, указанному в "Лабораторно-практи-ческие занятия по почвоведении" (19бо г.); карбонаты газоволюмет-рическии методом; Р^Н^О и р"кС1 потенцмометрическим методом; гидролитическая кислотность по Каппену; К* и Яа+ в составе обменных катионов в вытяжке раствором уксуснокислого аммония пламенно-фотометрическим методом, Са** и трилонометричесхкм методом; емкость поглощения по Захарчуку; гумус по Изрину; групповой состав гумуса по Кононовой и бедьчиковой; подвижное органическое вещество

по Егорову; общий азот по "Перину; азот щелочно- гидролизуемых соединений по Корнфилду; азот легко-, трудно-, негидролизуемюс соединений и минеральный азот по Турину и Кононовой, вариант Цасонде и Королевой; нитрат ионометрическим методом; общий, органический и минеральный фосфор в кислотно-щелочном екстрате по Мета, вариант Пшзбурга; подвижные фосфаты по Чирикову и по Лшз-бургу и Артамоновой; степень подвижности фосфатов по Карлинскоиу и Замятиной; необменний инертный калий по Гедройцу, вариант Ва-хенина; необменный гндролизуеный калий по Пчелкину; обменный калий по масловой; степень подвижности калия по методу лаборатории агропочвоведения ВЙУА; водорастворимый калий по методу, указанному в "Агрохимические методы исследования почв" (19%). Количество различных форм фосфора измеряли фотоэлектро-колорямет-рически, а калия - пламенно-фотометрически.

Экономическую эффективность почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур определяли на основании 3 методических рекомендаций. Статистическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа на программном микрокалькуляторе "МК-6Г и ;ЗВМ "ВС-1С22".

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

I. Влияние длительного сельскохозяйственного использования и эрозионных процессов на агрофизические, фиэико-хими-ческие и агрохимические свойства черноземов типичных

Агрофизичзские свойства. При длительном интенсивном сельскохозяйственном использовании черноземов типичных незначительно изменились механический состав, плотность и пористость, а также водные свойства, но наблюдалась тенденция их ухудшения. Однако структурный состав существенно изменился. На 100-летней пашне содержание агрономически ценных агрегатов (10-0,25 мм) уменьшилось на 23%, за счет увеличения агрегатов размером >10 (в 2 раза) и<0,2Ь мм (в 1,7 раза), а также содержание водопрочных агрегатов размером >0,25 и >1 мы снизилось на 24 и30% по сравнению с залежью. Запасы продуктивной влаги в метровом слое составили 84,1$ от еналога зялегл.

Под влиянием эрозионных процессов п больп»й степени ухуп-1гагтся агрофизические свойства черноземов типичных. Нр склмюэр^

- а -

дарованной пашне снизилось содержание физической глины на 30%, за счет увеличения количество физического песка (на агрономи-

чески ценных агрегатов б 1,В раза» за счет увеличения содержания агрегатов размером >10 (в 2,У раза) и <0,2Ь ш (в 2,3 раза); водопрочных агрегатов размером >0,25 и >1 мм в 2,1 и 2,3 раза; общая пористость почвы на 11%; наименьшая алагоемхость (НВ) и диапазон активней влаги (ДАВ) на В и 1Ь/6; полевая влагоемкость в 0-100 см слое на 21-223!; запасы продуктивной влаги в метровом слое на 31%; но увеличилась плотность сложения на 11$; максимальная гигроскопичность (МГ) и влажность заяядания (БЗ) на IЬ% по сравнении с залежью.

йязико-химические свойства. Под влиянием длительного сельскохозяйственного использования и эрозионных процессов ухудшаются физико-химические свойства черноземов типичных. Как на полнопрофильной, так и на сильноэродированной 100-летней пашне снизилось содержание гумуса в 1,3 и 2,6 раза и его запасы в 1,2 и 2,2 раза; соотношение Сгк:Сфи на 0,23 и 0,34 единиц, за счет значительного уменьшения содержания углерода гуминовых кислот (на 20 и 32%); сумма обменных катионов на 24% и емкость поглощения на 23 и 30%; гидролитическая кислотность на 0,5 мг-зкв/100 г почвы или в Ь,6 раза, в результате чего повысились Р^ водной и солевой суспензий на 0,0Ь и 0,65; 0,13 и 0,40 единиц по сравнение с залежью.

Агрохимические свойства. Длительное сельскохозяйственное использование черноземов типичных способствует минерализации органических веществ и мобилизации питательных веществ в них, в-результате чего содержание суммарного минерального азота и фосфора, подвижных фосфатов по Чирикову и по Гинзбург и Артамоновой, степень подвижности фосфатов, обменного и водорастворимого калия увеличилось на 30, 31, 52, 19, 47, 20% и в 2 раза соответственно по сравнению с залежью. Однако содержание азота легко-, трудно- и негидролиэуемых соединений, органических фосфатов и необменного калия снизилось на 19, 15, 13, 15 и 10% соответственно.

Под влиянием врозионных процессов уменьшается содержание все) форм питательных влементов. Так, содержание общего и суммарного минерального азота, азота легко-, трудно- и негидролиэуемых соединений; общего, минерального и органического фосфора; подвижных, доступных и степень подвижности фосфатов; валового, необменного обменного и водорастворимого калия на сильноэродированной пашне

- У -

снизилось соответственно в 1,6, 1,6, 2,0, 1,5, 1,6; 1,3, 1,3, 1,3, 1,4, 1,9, 2,4; 1,1, 1,3, 1,2, 2,6 раза по сравнению с залежью.

2. Влияние почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур на физико- химические и агрохимические свойства черноземов типичных

Физико-химические свойства. Любая обработка почвы ухудшает гумусовой состояние черноземов типичных, но наиболее ее ухудшает отвальная обработка. На парующих делянках с отвальной и плоскорезной обработками по сравнению с залежью содержание гумуса и новообразованных гумусовых веществ в слоо 0-40 см снизилось на 9-16 и 32-57$, а также соотношение между содержаниями гуминовых и фуль-вокислот сузилось на 0,20-0,26 единиц, за счет более значительного уменьшения содержания гуминовых кислот, чем фульвокислот.

Длительное применение почпоэащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур способствует улучшению гумусового состояния в верхнем слое черноземов типичных (табл. 1). В черноземе типичном полнопрофильном почвозащитные технологии, основанные на бесплужной обработке, накопили гумус в слое 0-10 см на О,04-0,11% болыле, а в черноземе типичном сильноэродировонном - на О,10-0,26$ больше, чем на вспашке. При применении почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур содержание новообразованных гумусовых веществ в слое 0-10 см увеличилось на П-ИУЦ> в черноземе типичном полнопрофильном, а на 7-41/6 в силиио-эродлрованном по сравнению со вспашкой. Почвозащитное технологии, основанные на бесплужной обработке, приводят к повышению соотношения между содержаниями гуминовых и фульвокислот.

Обработка почвы снижает кислотность черноземов типичных, сумму обменных катионов и емкость поглощения, особенно отвальная обработка. На парующих делянках с отвальной и плоскорезной обработками Р^'н^О и Р KCI в слое 0-40 см увеличились на 0,06-0,67 и 0,09-0,36 единиц, гидролитическая кислотность снизилось на 0,781,04 мг-экп/ЮО г почвы, сумма обменных катионов и еыкость поглощения yMPffьшлись на 2,8-4,9 и 1,8-5,в ur-ovp/lOQ г почвы, а таюг.я соотношение между содержаниями катионов кальция и рагнкя судилось на 0,9-1,2 единиц по сравнению с зялежьт,

Почвозвшитные технологии возделывания садьскохоплйстпенных

1. Длительное влияние почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур на содержание и качественный состав гумуса в черноземах типичных, %

Система обра- Удобрения на I га | ботки почвы севооборотной площади]

{новообразованных гумуса ? !

(Гумусовых веществ )

Сгк: Сфк

10-Ю 10-20 [20-40 ---.-1- 0-10 ¡10-20 1 20-40 \0-I0 ;]0-20 | 20-40

полнопрофильном (1960-1989 гг.)

3,10 3,00 2,86 0,141 0,164 0,142 1,78 1,76 1,70

3,24 3,12 2,У5 0,262 0,275 0,168 1,78 1,79 1.71

3,17 3,03 2,63 0,196 0,168 0,125 1,81 1.62 1,73

3,28 3,21 2,У0 0,314 0,297 0,155 1,89 1,92 1,72

3,21 3,05 2,81 0,188 0,179 0,132 1,88 1,90 1,70

3,31 3,25 2,86 0,306 0,266 0,141 1,84 1,83 1,71

си льноэиодированном (1976-1909 гг.)

1.52 1.53 1,43 1,50 1,07 1,09 0,076 и,082 0,066 1,32 0,108 0,103 0,075 1,35 1,26 1,31 1,20 1,25

1,62 1,67 1,46 1,50 1,05 1,03 0,107 0,086 0,059 1,35 0,116 0,112 0,061 1,38 1,28 1,39 1,18 1,22

без удобрений

12т навоза ч

Кто.

Лэноглубин-ная вспашка ________ _

лгЛ^гь

Раэноглубин- беэ удобрений ная бесплужная 12т навоза + обработка "127Рц5К125

без удобрений 12т навоза +

^127Р116К125

Мелкая бесплужная обработка

Разноглубинная вславка

Рвзноглубин-ная бесплужная обработка

Мелкая бесплужная обработка со щелеганием

5т навоза - фон фон + ^|04Р7у^101 5т навоза - фон фон + ^Ю4Р7УКЮ1 5т навоза - фон Ф°н ♦ К104Р?Л01

1,36 1,43 1,07 1,74 1,45 1,07

0,103 0,091 0,053 1,33 0,121 0,106 0,056 1,48

1,30 1,36

1,20 1,22

0

1

2. Длительное влияние почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур на кислотность черноземов типичных

11Идролит. кислотность, мг-экв на 100 г почвы

Система

обработки

почвы

Удобрения на I га| севооборотной ' площади |

1%С1

0-10 110-20!20-40|0-Ю 110-20120-40

Разноглубинная вспашка

Разноглубинная бесплужная обработка

Мелкая бесплужная обработка

без удобрений 12т навоза + Н12?РЦ&К125

без удобрений 12т навоза + ^12?РЦ5К125

без удобрений 12т навоза ♦

М12?Р11ЬК12&

5т навоза - фон

Разноглу- 5т навоза - фон винная фон + N Р ^ вспашка "

Разноглубинная бесплуж-

ная^обра-фон ♦ Н104Р7уК101 5т навоза-фон

ная обработка со фон + НщЛч^тпт щелеванием "

5,47 5,36 5,45 2,67 2,66 2,26

4,96 4,92 5,0У з,2а 3,69 2,57

5,20 5,49 5,59 2,98 2,51 1,76

4,79 5,0В 5,32 3,70 3,32 2,03

5,16 5,52 5,67 3,05 2,53 1,54

4,73 5,01 5,34 3,76 3,36 1,Ь4

сильноеродисованного

6,Ш 6,16 6,34 1,29 1,56 0,90

5,25 5,05 5,64 2,01 2,4В 1,07

6,03 6,24 6,54 1,57 1,34 0,72

&,оа 5,2а 5,67 2,43 2,04 0,Й1

6,05 6,27 6,65 1,60 1,12 0,46

5,04 5,53 5,ЬЙ 2,34 1,36 0,45

культур почти не изменяют сумму обменных катионов и емкость погло-,. щения, но сильно подкисляют верхнюю часть пахотного слоя черноземов типичных (табл. 2), несколько сужают соотношение между содержаниями катионов кальция и магния в О-Ю см слое по срнвнетю с технологией, основанной на вспашке.

Аррохкиические свойства. При применения различных обработок почвы происходит минерализация пожнивных остатков и мобилизвция питательных веществ в пахотной слое черноземов типичных, в результате чего содержание минеральных N подвижных форм элементов питания увеличивается, а содержание органических веществ и труднодоступных форм снижается по сравнение с залежью (табл. 3).

3. Содержание форм питательных элементов в черноземе типичном в зависимости от различного его использования, мг на 100 г почвы

Глубина !_Азот__} Р205 | К20

отбора |мине-;легко|труд-| не Iмине)орга|под- !необ!об- }водо-

образцов,!раль-|--ЬалЫниче!^- 1ДГ {«»-{

см ный ' гидролизуемый Ный ский инер ный мнй _I Л_ I I I (тныйГ (

Залежь

0-Ю 2,27 6,42 22,9 157 53,2 62,0 16,8 131 16,0 1,25

10-20 1,73 5,71 21,6 144 51,2 57,5 13,2 123 10,8 0,88

20-4С 1,02 4,67 18,1 122 50,8 56,2 14,6 115 10,0 0,65

Отвальный пар

0-Ю з,ьа 10,6 14,6 114 65,6 53,1 23,7 108 12,6 1,03

10-20 2,45 7,62 14,0 112 62,2 51,6 23,0 109 12,4 1,10

20-40 1,62 5,25 14,7 103 60,3 50,3 17,3 107 10,8 0,90

ПлоскорезныЯ пар

0-10 3,19 9,42 1Ь,6 124 68,7 56,9 37,7 114 20,0 2,60

10-20 1,83 7,19 15,5 116 61,9 54,2 23,0 ИЗ 13,0 1,40

20-40 1,19 4,40 14,4 99 58,4 53,4 16,2 103 10,3 0,72

На парущей делянке с отвальной обработкой содержание минеральных и подвижных форм элементов в пахотном слое увеличилось меньше, но органических и трудно- или неподвижных форм уменьшилось болызо, чем на плоскорезном участке. Кроме того отвальная

обработка приводит к рвпнонорно^у распределении различных форм

- к> -

элементов в пахотном слое.

При длительном применении почвозащитных технологий, основанных на бесплужной обработке, по сравнению с традиционной технологией, основанной на вспашке, содержание всех форм питательных еле-ментов в пахотном слое значительно увеличивается, однако усиливается и их дифференциация в пахотном слое почвы. Почвозащитные технологии возделывания сельскохозяйственных культур по сравнению со вспашкой в черноземе типичном полнопрофильном увеличили содержание общего и минерального азота, азота легкогидролизуемых соединений на 4-7, 15-16 (в удобренных вариантах), 8-13$; общего, органического, минерального и подвижного фосфора на 8-15, 14-16, 3-14 и 19-38$; необменного инертного, обменного и водорастворимого калия на 12-50, 7-100 и 53-160$; а в сильноэродированном -соответственно на 12-16, 23-44, 19-26; 4-12, 7-П, 2-13 и 22-61; 14-37, 11-53 « 19-73$ в зависимости от удобрений.

3. Агрономическая, почвозащитная и экономическая эффективность почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур

При длительном применении разноглубинной бесплужной обработки на черноземе типичной полнопрофильной по сравнению со вспашкой урожайность сельскохозяйственных культур по неудобренному и удобренному вариантам повысилась на 11,4 и 16,6 ц/га за 1981-1989 гг., или на 1,3 и 1,9 ц/га зерновых единиц в среднем за год, а при мелкой бесплужной обработке по неудобренному варианту пони.*члась на 2,5 ц/га за 9 лет, или на 0,3 ц/га зерновых единиц в среднем за год, по удобренному варианту несколько увеличилась (3,4 ц/га за 9 лет, или 0,3 ц/га зерновых единиц в среднем за год).

На черноземе типичном сильноэродированном почвозащитные технологии, основанные на плоскорезной обработке, на фена 5т навоза увеличили урожайность сельскохозяйственных культур на 36-45 ц/га за 1976-1989 гг., или на 2,7-3,4 ц/га зерновых единиц в среднем за год, а на фоне 5т/га навоза ♦ ^104^79^101 сниэилн на 18-23 ц/га зерновых единиц за 14 лет, или на 1,3-1,7 ц/га в среднем за год.

Оценивая почвозащитную эффективность плоскорезной обработ~и, видим, что разноглубинная плоскореэная обработка по сравнению со вспашкой снизила смыв почвы в среднем за год на 16$ прк возделывании кукурузы на зерно за 1976-1982 гг., на 2г# при выраютванин

ячменя за 1977-1983 гг.. на 85% при возделывания озимой пшеницы за 1980-1982 гг., и на 6056 при выращивании озимой сурепицы в 1989 г., а мелкая плоскореэная обработка со щелеванием - соответственно на 25, 69, 90 и 61%. Смыв почв на I га севооборотной площади за 197&-1Ш9 гг. составил 401 т при вспашке, 299т при разноглубинной плоскорезной обработке и 241т при мелкой плоскорезной обработке со щелеванием, в результате чего при почвозащитных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур было сохранено от смыва количество питательных веществ стоимостью 165-257 руб/га в пересчете на стоимость удобрений (табл. 4).

4. Почвозащитная эффективность технологий возделывания сельскохозяйственных культур а севообороте эа 1976-1989 гг.

¡Питатель-}Количество смытых!Общая 1ные ве-

I пиличоитии ЦМЫТЫЛI \ллцип {Предотв-} питательных ве- Iстоимост1ращенный

Щ6СТВ| 7/Г в 1пниалди-1 Ш1йпК АП

Система I Смыв обработки!почвы,!

почвы 1т/гв !щестаа _

|ПО дея- .в пере |Ствующе-|счете на |му веще-|удобре-;ству }ния

1 вынесен- ущерб от ных пита} смыва тельных {питатель-веществ, {ных веще руб/га }ств,руб/га

Разноглубинная 401 вспашка

Разноглубинная бесплух-ная обработка

299

Мелкая бесплужная обра- 241 ботка со щелеванием

N

Р2°5

к2о

гумус

N

Р2°5

к2о

гумус

я

Р2°Ь Н20

гумус

0,40 0,56 8,83 6,02

0,30 0,42 6,57 4,48

0,24 0,34 5,31 3,62

1,95 2,99 22,1 60,2

1,46 2,25 16,4 44,8

1.17 1,82 13,3 36,2

649

484

392

165

257

В результате повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и сокращения затрат на почвозащитные способы обработки ппчры доялмктелыгый чистой доход в поло я с к севообороте эа 1981-

1989 гг. применения разноглубинной бесплужной обработки составил 127-175 руб/га (или 14,1-19,4руб/га в среднем за год), а мелкой бесплужной обработки - 18,8-73,7 руб/га (или 2,09-8,19 руб/га в среднем за год) в зависимости от удобрений.

В почвозащитном севообороте за 1976-1989 гг. применения почвозащитных технологий, основанных на плоскорезной обработке, дополнительный чистый доход с учетом сохранения питательных веществ от смыва почвы составил 527-694 руб/га (или 37,6-49,6 руб/га в среднем за год) на фоне 5т/га навоза и 24,3-62,0 руб/га (или 1,74-4,43 руб/га в среднем за год) на фоне 5т/га навоза +

^104*79^101 (табл' 5Ь

5. Экономическая эффективность почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур при их длительном применении

Система обработки почвы

Удобрения на

Iу„_ (Зат- (Дополнительный ус-'раты ,ловно чистцй доход, {жай, '

_руб/га

1на !за I за I

I га севооборот-',ц/га ВД™! ¡«Ц ной площади

1эер- _„к/_2.бавок1дотв-! _„_„„ !новых!РУ°/г?уро- I раще-!всего

1еди- ( 1ниц I !__!

[жая !

Iиного! !ущер-1 15а I

в полевом севообороте за 1981-1989 гг.

Разноглубинная вспашка без удобрений 'Чж^к 350 561 92,0 _ т

Разноглубинная бесплужная обработка без удобрений 12т навоза + н127р115к125 362 578 71,4 106. 154 127 175

Мелкая бесплужная обработка без удобрений 12т навоза + ^127^115^125 348 564 50,0 -2С,3 31,6 18,8 73,7

в посвозащитном севообороте за 1976-1989 гг.

Разноглубинная вспашка 5т навоза - фон фон ♦ Ню4Р79^101 538 773 99,4 - - _

Разноглубинная бесплужная обработка 5т навоза - фон фон + ^Ю4Р79КЮ1 574 755 72,1 335 -167 165 527 24,3

Мелкая бесплуж-нал обработка со щелеванием 5т навоза - фон фон ► Я]04р?/Ч01 583 У&0 80,6 <Н9 -214 257 694 62,0

выводы

1. Подвлиянием длительного сельскохозяйственного использования и эрозионных процессов ухудшаются агрофизические свойства черноземов типичных: уменьшается содержание агрономически ценных и водопрочных агрегатов, запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы. Кроме того, водная эрозия снижает содержание физической глины, полевую влагоемкость и общую пористость почвы.

2. Гри длительном сельскохозяйственном использовании черноземов типичных и водной эрозии по сравнению с залежью снижается содержание гумуса в 1,3-2,6 раза и его запасы в 1,2-2,2 раза; отношение Срк:на 0,23-0,34 единиц; сумка обменных катионов на 24$; емкость поглощения на 23-30$; гидролитическая кислотность

в 6,6 раза.

3. Длительное сельскохозяйственное использование черноземов типичных способствует минерализации гумуса и мобилизации питательных веществ, в результате чего содержание минеральных форм азота и фосфора, подвижных форм фосфора и калия увеличивается на 20-52$; а водная эрозия снижает содержание всех форм элементов питания в 1,3-2,8 раза по сравнению с залежью.

4. Любая обработка почвы снижает содержание гумуса на 9-18$, соотношение Сгк:0фк на 0,2-0,3 единиц, гидролитическую кислотность на 0,78-1,04 мг-экв/100 г почвы, сумму обменных катионов и емкость поглощения на 2,8-4,9 и 1,8-5,8 мг-экв/100 г почвы по сравнению с залежью.

При длительном применении почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур по сравнению со вспашкой на черноземах типичных как полнопрофильном, так и сильноэродирован-ном в верхней части пахотного слоя увеличились содержание гумуса на 0,04-0-,26$, гидролитическая кислотность на 0,11-0,50 иг-экв на 100 г почвы.

5. При применении различных обработок почвы содержание минеральных и подвижных форм элементов питания в пахотном слое увеличивается на 15-120$, за счет уменьшения органических и труднодоступных форм по сравнению с залежью. Отвальная обработка приводит к равномерно«} распределению различных форм элементов в пахотном слое.

Прл длительном применении почвозащигшх технологий, основании на беспл^чой обработке, по сравнению с технологией, основан-

ной на вспашке, в пахотной слое чернозема типичного полнопрофильного увеличивается содержание общего и минерального азота, азота легкогидролиэуеыых соединений на 4-7, 15-16 (в удобренных вариантах), общего, органического, минерального и подвижного фосфора на 8-15, 14-16, 3-14 и 19-3t$; необменного инертного, обменного и водорастворимого калия на 12-50, 7-100, 53-160%; а сильноэродированного - соответственно на 12-16, 23-44, 19-26; 4-12, 7-II, 2-13 и 22-61; 14-37, 11-53 и 19-73$ в зависимости от удобрений.

6. В полевом севообороте длительное применение разноглубинной бесплужной обработки почвы обеспечило прибавку урожая в среднем за год 1,3 ц/га по неудобренному варианту и 1,9 ц/га зерновых единиц в варианте с внесением 12т/га навоза + ^127Рц5^125»

а мелкая бесплужная обработка по урожайности была близка к вспашке.

В почвозащитном севообороте разноглубинная и мелкая (со ще-леванием) плоскорезная обработки по сравнение со вспашкой увеличили урожайность в среднем за год на 2,7 и 3,4 ц/га зерновых единиц на фоне 5т/га навоза, но снизили ее на 1,3 и 1,7 ц/га зерновых единиц на фоне 5т/га навоза + ^104^79^101*

7. Наиболшей эффективностью по предотвращение смыва почвы обладала озимая пшеница, за ней следовали озимая сурепица и яровой ячмень и наименьшую защиту обеспечила кукуруза. Максимальную почвозащитную эффективность обеспечила мелкая плоскорезная обработка со щелеванием под все культуры, которая по сравнению со вспашкой снизила смыв почвы на 25-9Q&.

Q. Наибольшим экономическим эффектом на черноземе типичном полнопрофильном обладает разноглубинная бесплужная обработка с внесением удобрений, обеспечивающая дополнительный чистый доход за 9 лет ее применения 175 руб/га, а на черноземе типи' чом сильноэродированном - мелкая плоскорезная обработка со щелеванием при внесении навоза, которая дает дополнительный чистый доход за 14 лет ее применения 694 руб/га.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для расширенного воспроизводства почвенного плодородия и защиты почв от эрозии, увеличения выхода продукции и сокращения

средств и затрат труда на черноземах типичных малогумусных в полевых севооборотах Северной Лесостепи УССР применять почвозащитные технологии, основанные на разноглубинной обесплужной обработке, в сочетании с внесением 12 т навоза + ^27^15^125, на I га севооборотной площади, а на черноземе типичном сильно-эродированном в почвозащитных севооборотах применять почвозащитные технологии, основанные на мелкой плоскорезной обработке со щелеванием.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ 110 ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Гнатенко А.Ф., Пономаренко Е,Б., Ли Сон Лук и др. Почвозащитные энергосберегающие технологии и расширенное воспроизводство почвенного плодородия. -В кн.: Проблемы землепользования на современном этапе перестройки, Киев, 1989, с.52-56.

2. Шикула Н.К., Гнатенхо А.4., Ли Сон Дук и др. Методические рекомендации по внедрению системы бесплужной обработки почвы и агросанитарному надзору при выращивании озимой пшеницы в Лесостепи УССР. Киев, йзд-во УСХА, 1990, -14с.

3. Шикула Н.К., Лнатенко А.Ф., Ли Сон Дук и др. Методические рекомендации по использованию соломы в качестве органического удобрения. Киев, Иэд-во УСХА, 1990, -16с.

¿i/c-JUii ■'///■'-' ы-i f).j S*' <<f