Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ПАХОТНЫХ ПОЧВ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ И ИХ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ПАХОТНЫХ ПОЧВ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ И ИХ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ"

^'ЗЬ'Щ

На правах рукописи

- Ш'Т

ЗАВОДЧИКОВ А Ольга Александровна

критамш оценки

ПАХОТНЫХ ПОЧВ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ И ИХ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

Специальность 06.01.03 - агропочвоведение, агрофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации нахоискание ученой степени кандидата сел ьскохозяйственных наук

Киров - 2005

Работа выполнена на кафедре почвоведения и мелиорации Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии

Научный руководитель:

кандидат сельскохозяйственных наук, профессор А.М. Панин

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук А.М. Прокатев

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Н. Т. Росляков

Ведущая организация: ГНУ Нижегородский научно-исследова-

тельский проекгно - технологический институт АПК

Зашита состоится « Я » СЦОН^С 2005 года в заседании

диссертационного совета ДМ 220.022.03 при ФГОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия}» по адресу: $10017, г. Киров, Октябрьский пр-т, д, 133, ауд. Б-206

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Вятской государственной сельскохозяйственной академии

Автореферат разослан «.¿б,» .Л/Д-А 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент СЛЛ^Йв/',----о. С. Кривошеими

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 1'АБОТЫ

Актуальность темы. В условиях соревновательной рыночной экономики возникает необходимость создания равных условий конкуренции для хозяйствующих субъектов. В этой связи обострилась проблема совершенствования земельного кадастра, особенно вопрос адекватной оценки качества земель.

В настоящее время рядом исследователей признается многофакторность функции урожайности, непрямолинейность и неоднозначность связи между аргументами и функцией, неуниверсальность этой связи. Отмечается значение антропогенного фактора в создании биологической продукции, а также роль почвы как части экосистемы. И все же в практических земельнооиеночных ботах указанные особенности объекта оценки либо не используются, либо используются недостаточно. Такое положение объясняется сложностью задачи и недостаточным банком данных по проблеме.

Целью работы является уточнение количественных зависимостей между показателями качества пахотных почв и урожайностью сельскохозяйственных культур при разных уровнях интенсивности земледелия для более точной их кадастровой оценки в Нижегородской области.

Задачами исследования являлись:

• анализ бон котировочных систем, применявшихся в Нижегородской области ранее, я используемой в настоящее время;

• изучение характера и тесноты связи показателя содержания гумуса с урожайностью, а также выяснение соотношений по продуктивности разнокачественных почв при различных уровнях технологического воздействия;

• установление наличия Я количественных характеристик влияния мощности гумусового слоя на урожайность культур в условиях Нижегородской области;

• исследование влияния стратиграфии профиля на урожайность и разработка количественных показателей для учета резкой смены гранулометрического состава по профилю при бонитировке почв;

• изучение продуктивности почв различной степени эродированности;

• изучение связи между содержанием гумуса в почве и содержанием азота в растениях при разных уровнях технологического воздействия;

• рассмотрение возможности учета физи> еских поч^^^^^сдойств в {о нитировочных работах; фонд научней литературы

I научней литера

• изучение динамичности показателей оценочных свойств и поиск путей получения сопоставимых показателей при различных сроках отбора почвенных образцов.

Научная новизна работы заключается в том, что для установления степени и характера связи между почвенными свойствами и урожайностью сельскохозяйственных культур в Нижегородской области впервые используются специально созданные почвенные модели с различными значениями показателей диагностических признаков. Это позволило исследовать варьирующие характеристики почвы при фиксированных значениях не изучаемых факторов, что недостижимо в условиях сельскохозяйственных полей.

Изучен вопрос включения, в число оценочных критериев мощности гумусового слоя, неиспользуемой для бонитировки почв Нижегородской области.

Влияние изменения свойств почв в результате водной эрозии на урожайность сельскохозяйственных культур отделено от влияния рельефа и распределения климатических ресурсов по склону.

Рассмотрен вопрос зависимости содержания азота в растительной проекции от содержания гумуса в почве при различных уровнях технологического воздействия.

Рассмотрен вопрос сопоставимости оценочных показателей различных землепользовании, полученных при разных сроках отбора почвенных образцов.

Практической значимость работы. Настоящая работа дополняет банк данных,.необходи мых для совершенствования земельнооценочных работ, как в Нижегородской области, так и на сопоставимых по природно-производственным условиям территориях. Результаты исследований и методические подходы, применявшиеся в диссертации, могут быть использованы в работе Управления федерального агентства кадастра объектов недвижимости по Нижегородской области, Министерства имущественных отношений, Волго-Вятского филиала ФГУ «Земжадастрсъемка», ФГУ «Кадастровая палата», частными оценщиками, а также землепользователями и землевладельцами.

Положения, выносимые на защиту.

1. Относительность соотношения разнокачественных почв по продуктивности и качеству растительной продукции в зависимости от уровня технологического воздействия.

2. Неправомерность применения плоских оценочных шкал при оценке почв Нижегородской области.

3. Необходимость учета мощности гумусового слоя в качестве критерия бонитировки для почв Нижегородской области, а также его количественная оценка при различном уровне гумусированности.

4. Алгоритм оценки резкой смены гранулометрического состава почвы по профилю.

5. Необходимость корректировки оценочных показателей, полученных при анализе почвенных образцов различных сроков отбора и алгоритм расчета соответствующих коэффициентов. •

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Международном симпозиуме «Стратегия развития сельского, лесного хозяйства и сферы услуг в Российской Федерации и в мире» (г.Н.Новгород, -4-5 ноября 2003 г.), Межрегиональной научной конференции молодых ученых и специалистов системы АПК Приволжского федерального округа (г. Саратов, 25-26 ноября 2003 г.), Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений «Молодые ученые - сельскому хозяйству России» (г. Москва, 12-13 февраля 2004 г.), научной конференции сотрудников Нижегородской госсельхозакадемии (г. Н. Новгород, 24 марта- 14алреля 2004г.), 9-й Нижегородской сессии молодых учёных в области естественнонаучных дисциплин (г. Дзержинск Нижегородской области, 25-30 апреля 2004 г.), 1У-м съезде Докучаевского общества почвоведов при Российской академии наук (Новосибирск, 9-13 августа 2004 г.).

Публикация результатов исследований. Положения диссертации опубликованы в 9 работах.

Объем и структура работы. Работа состоит из введения, 4 глав, выводов, предложений по совершенствованию методики оценки пахотных почв сельскохозяйственных земель Нижегородской области, списка литературы из 179 источников (из них 4 на иностранных языках), 68 приложений. Работа из-доженана 173 страницах машинописного текста, содержит 50таблици 11 рисунков.

Работа выполнена на кафедре почвоведения и мелиорации ФГОУ НПО Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия в 2002-2004гг. в соответствии с тематикой плана НИР.

ö

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Объекты и методы исследования

При планировании эксперимента по обсуждаемой теме принималось во

внимание: многофакторность функции - урожайности сельскохозяйственных культур; необходимость разграничения факторов на природные и антропогенные; необходимость элиминирования рада факторов для более точного определения степени влияния изучаемого аргумента;необходимость сохранения естественных условий обеспеченности растений в опыте теплом, светом и влагой; необходимость придания изучаемому фактору варьирования как средства вы*, явления уровня его корреляции с функцией. Для этого в 1991 г, под руководством проф. А.М.Ианина на опытном поле Нижегородской госсельхозакадемии заложен опыт с почвенными моделями (биометрами). -

Экспериментальный участок находится в Правобережье Нижегородской области. Модели размещены на 100 делянках площадью 1 м1. Для всех вариантов повтори ость пятикратная. Эксперимент состоит из четырех независимых блоков, в которых изучаются влияние факторов на урожайность культур. Варианты контрастно различаются по этим признакам.

Модели созданы насыпным методом на основе генетического профиля : светло-серой лесной почвы учхоза «Новинки» Богородского района, сформированном на лессовидном суглинке. Делянки до глубины 50 см изолированы листовым железом.

При закладке, а также на протяжении периода проведения опыта из пахотного слоя моделей отбирались образны для лабораторных анализов. Виды анализов в основной части соответствуют определениям, принятым при крупномасштабных почвенно-агрохимических обследованиях. Полевую влажность, плотность почвы в образцах с ненарушенным сложением, плотность твердой фазы почвы, пористость, капиллярную и полную влагоем кость определяли весовыми методами, максимальную гигроскопичность - «о A.B. Николаеву, структурно-агрегатный анализ - по Н.И.Саввинову, содержание в почве лег-когизролизуемого органического вещества - по Н.Ф. Ганжаре и Б .А. Борисову, содержание общего азота в вегетативной массе кукурузы - по методу Кьельдаля после мокрого о золения по К.Гинзбург.

Анализ почвенных образцов с 1992 по 2000 гг. проводился инженерами-аналитиками межкафедральной лаборатории Нижегородской госсельхозакадс-мии, анализ физических свойств образцов отбора 2001 г. осуществлен аспиран-

том кафедры почвоведения и мелиорации A.B. Калининым. Остальные анализы по теме диссертации выполнены автором, которая является ответственным исполнителем по теме исследований с 2002 г. Математическая обработка результатов исследований проведена с использованием Microsoft Exel.

2. Исследование значения почвенных факторов продуктивности земель 2.1« Оценка показателя содержания гумуса. Содержание гумуса в ав-томорфных почвах Нижегородской области в среднем изменяется в пахотном слое от 0,5 % до 12,0 %, Для установления характера связи гумусированности с величиной урожайности в опыте изучались два резко различающихся по исследуемому показателю варианта моделей почв. Для их создания использован материал пахотных слоев светло-серой лесной среднесуглинистой почвы учхоза «Новинки» (модель обозначена Л)) и чернозема оподзоленного малогумус-ного срсдыесуглинистого учхоза «Тумановекий» (модель обозначена Чт).

Наблюдения за урожайностью культур проводились при разных уровнях технологического воздействия: 1) без удобрений; 2) с внесением минеральных удобрений (из расчета К^Р^К« кг д.в. на 1 га); 3) с внесением навоза.

В таблице 1 приведены результаты учета урожайности сельскохозяйственных культур на обсуждаемых вариантах, выраженные в процентах по отношению к эталонам — моделям, созданным с использованием пахотного слоя оподзоленного чернозема.

Из данных таблицы 1 следует, что продуктивность малогумусной модели уступает продуктивности черноземного варианта на 25,3 %, хотя гумуса в ней меньше в 3,6 раза. На удобренном фоне разница в урожайности на указанных моделях значительно ниже. Таким образом, содержание гумуса не оказывает пропорционального влияния на урожайность растений, которое учитывается при построении бонитировочной шкалы почв Нижегородской области и используется для разработки управленческих решений.

Отмечается снижение степени влияния природного качества почв на продуктивность растений по мере интенсификации растемиеводства: на фоне внесения удобрений средний коэффициент корреляции недостоверен, как и большинство индивидуальных корреляционных коэффициентов.

В исследованиях затронута проблема влияния свойств почвы на химический состав урожая, поскольку качество растительной продукции является важным показателем, характеризующим продуктивность земель и эффектив-

Относительная урожайность культур на разногумусньгх моделях в 1992 -2004 гг.

Вариант Урожайность, % г* 1(1.95"

1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 5 м 6

шве гааа) ОЦОИ. {Чи* ОКМО молах (вни киз) ОЗрааЬ шлрецйгшъй (хлаавмкз) рис (зеленя мюа) 6ч»ю) чад® (чоте ми) нгогата (цн* не) ■цмш ош> пчы) в ■в- 1

<8 Чт 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 00 00 о <71 VI §

Лг 70,6 76,9 71,0 73,1 78,7 96,2 91.0 63,5 67,8 76,9 88,6 61,9 53,9 74,7

1 § || Чг 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 ■ч-о' Я,

Л, 91.5 96,1 96,0 97,0 93,4 95,6 98,1 95,7 962 98,2 101,5 95,7 93,7 96,7

и Чт 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 <л о е- с*

Л! 86,5 96,9 91,9 99,8 96,6 85,4 108,2 91,9 84,2 75,2 91,1 93,2 83,1 91,0

г* - средний за 1992 - 2004 гг. коэффициент корреляция между величинами урожайности а показателем содержания гумуса; <095** - критерий Сшодснта для 95-% вероятности.

ность растениеводства. В таблице 2 показано содержание общего азота в зеле* ной массе кукурузы и коэффициенты его корреляции с содержанием гумуса.

Таблица 2

Влияние содержания гумуса на содержание общего азота в зеленой массе кукурузы

Вариант 1 Я 1 К 2002 год 2003 год

| 1 Р 1! л в з" О, Л 1 а ■ а & 8 Й? и & я 5 ж а 8 к « Ё 8 а 1 §1 |а 1 я. г | V - 5 £ ¥ 5 8 14 Содержание гумуса в почве, % « £ к 1 м о к |в|* § 5 I з 2 - 1 з 1 г § £• 111 я И ™ ~ X 5 1 , £ ¿К 8 8 Е & а. 5 з & &М. к & а а" 2 о Я' а 2 — и и § Ш а | £* *

Без удобрений чт 3,9 3,09 0,13 4,3 1,09 0,07 0,92

л, 1.1 0.73 и 0,87

Минеральные удобрении н, 4,1 1,17 -0,01 4,5 1,29 0,02 0,33

л, 1,3 1Л 1,3 1,24

Органические улобрсття чт 4,9 1,03 0,02 5,2 1,15 0,05 0,71

л, 2,2 0,97 2,3 0,99

Наличие тесной связи между содержанием гумуса в пахотном слое и содержанием азота в растениях было тесным на низком уровне технологического воздействия. Внесение удобрений снизило степень этой связи.

2.2. Влняние мощности гумусового слои на урожайность сельскохозяйственных культур, В бонитпровочных работах по Нижегородской области в число оценочных показатель мощности гумусового слоя не включен, несмотря на его значительное варьирование - так мощность гумусового слоя пахотных подзолистых почв зачастую не превышает мощности пахотного слоя, а мощность 1умусового слоя черноземов достигает 93 см.

В опыте созданы варианты мощности гумусового слоя в 25, 50 и 75 см из материала светло-серой лесной почвы учхоза «Новинки» (модели обозначены Л|) и оподзоленного чернозема Шатковского района (Чщ). В 1992-1996 гт. культуры пс удобрялись, с 1997 г. вносились минеральные удобрения из расчета ЫбоРлоК«, кг д.в. на 1 га.

В таблице 3 представлены показатели урожайности сельскохозяйственных культур, выраженные в процентах к эталону. Для каждого уровня гумуси-рованности пахотного слоя эталонным является вариант мощности гумусового слоя 25 см.

Относительная урожайность культур на вариантах моделей с различной мощностью гумусового слоя за 1992 - 2004 гг.

Вариант Урожайность, % 1. ,3

без удобрений с удобрениями М 5 »о 5 я

1992 1993 1994 1995 1996 * ^ « Н 11 1997 1998 1999 2000 2001 | 2002 2003 2004 5 Й !1

<нк мня или) 01 роль сюты4 ¡>х.в«> »«Р-ОК (зови (Арги, (**«») юпрец беюстьй (лзкия масса) копрвдбешый ¡.тешнв мка) роге (зеленя ячмаь (Ч»ю) вв>) «задув (О** но) №)МВИ (щИПЕ-»0 1 Ё л -е- 1

Л1 25 См 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0, 100,0 00,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 *г го* <ч Я Е-

50 см 120,5 142,6 122,0 124,4 135,2 ПК,9 104,9 103,7 108,9 99,1 100,0 106,0 105,6 105,0 104,2 113,7

75 см 142,2 160,3 128,4 154^2 159,7 149,9 127,6 121,3 18,0 103,7 юза 112,0 112,2 111,7 113,8 127Д

Чш 25 см 1<Ю,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 00,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 о о ел

50 см 108,0 105,1 106,« 105,3 109Д 112,6 104,1 104,4 100,7 122Д 105,9 105,6 102,5 107,2 108,0

75 см 119,9 114,7 124,9 115,8 105,4 116,1 9?,6 ,06,3 106,0 125,6 107,1 108,0 116,4 108,9 111,7

г* - средний за 1992 - 2004 гг. коэффициент корреляции между величинами урожайности И мощностью гумусового слои; - критерий Стьюдспта дли 95-% вероятности.

Урожайность культур в опыте различается го вариантам моделей с различной мощностью гумусового слоя - этот признак влияет на урожайность культур и отражает качество пахотных почв. При увеличении мощности гумусового слоя с 25 до 75 см у «светло-серых лесных» моделей урожайность увеличилась на 27,3%, тогда как у «черноземных» вариантов - только на 11,7 %. Следовательно, весомость мощности гумусового слоя как аргумента качества почв находится в обратно пропорциональной зависимости от процентного содержания гумуса. Внесение удобрений с 1997 г., сглаживало различия между' вариантами с различной мощностью гумусового слоя.

Наиболее корректно связь между мощностью гумусового горизонта и оценкой почвы по урожайности культур в опыте описывается логарифмической функцией. Балловая оценка почвы по мощности 1>мусового слоя для налогу-мусных почв выражается уравнением

у=19,1411п(х)+16,224, (I)

где у - балловая оценка почвы по мощности гумусового слоя, х — мощность гумусового слоя в см.

Для многогумусных почв связь балловой опенки почвы с мощностью гумусового слоя описывается уравнением

у=9,63131п(х) +58,612. (2)

Для учета влияния мощности гумусового слоя при бонитировке почв возможно использование дифференцированных по подтипам почв поправочных коэффициентов, отражающих относительное снижение, (увеличение) урожайности на почвах с различной мощностью гумусового слоя по сравнению с почвами, имеющими мощность гумусового слоя 75 см.

В нашем случае поправочный коэффициент на мощность гумусового слоя к балловой оценке мало1у мусных почв определяется уравнением у = 0,0042х + 0,683, (3)

где у - поправочный коэффициент на мощность гумусового слоя, х-мощность гумусового слоя в см.

Для многогумусных почв поправочный коэффициент на мощность гумусового слоя рассчитывается по уравнению

у = 0,002х + 0,8556 (4)

Используя соответствующие регрессионные уравнения, для каждого конкретного значения мощности гумусового слоя в условиях различной гумусиро-ванности можно рассчитать балловую оценку или поправочный коэффициент,

отражающий изменен не продуктивности при изменении мощности гумусового слоя по сравнению с эталонным значением.

2.3. Стратиграфия почвообразующкх пород и ее влияние на урожайность. На территории области широкое распространение имеет слоистость поч-вообразующих пород. Подстилание суглинка леском наблюдается в Заветлуж-ском, При ветлужском, Керженско-Волжском, Окско-Тешском и некоторых других агропочвенных районах. Площадь почв с резкой сменой 1ранулометри-ческого состава но профилю с более тяжелого на более легкий составляет около 200 тыс. га.

В опыте создано три варианта неоднородности гранулометрического состава: 1) двукратная смена гранулометрического состава на глубине 25 и 45 см; 2) смена легкого суглинка песком в нервом полуметре (40 см) и 3) подстилание легкого суглинка песком во втором полуметре (80 см). Гумусный слой мощностью 25 см создан из материала пахотного слоя светло-серой лесной почвы, мощность песчаных прослоек составляет 10 см. Эталонным вариантом служит модель светло-серой лесной почвы на однородном лессовидном суглинке.

С 1992 по 1996 гг. культуры возделывались без внесения удобрений, с 1997г. вносились минеральные удобрения из расчета ЫбоР«К«( кгд.в. на 1 га. В таблице 4 приведены урожайности сельскохозяйственных культур, выраженные в относительных единицах по отношению к продуктивности эталона. Эти данные подтверждают отрицательное влияние подстилай ня на продуктивность почв. Прн этом степень отрицательного влияния смены суглинка леском находится в обратной связи с ее глубиной. Корреляция между глубиной резкой смены гранулометрического состава и урожайностью культур ослабевала при внесении минеральных удобрений.

Величина поправочного коэффициента на подстилание суглинка песком в зависимости от глубины резкой смены механического состава по отношению к оценке почв без подстнлания в опыте определяется логарифмической функцией у ~ 0,114 1п(х)+ 0,3732, (5)

где у - поправочный коэффициент на подстилание суглинка песком, х-глубина резкой смены гранулометрического состава в см.

Связь поправочного коэффициента на подстилание с его глубиной в пределах интервалов, определенных вариантами опыта, описывается уравнениями прямой. Расчет поправочного коэффициента на подстилание суглинка песком при смене гранулометрического состава на глубине 0-40 см следует

Относительная урожайность культур по вариантам моделей с различной глубиной резкой смены гранулометрического состава за 1992 - 2004 гг.

Глубина ОМОНЫ Урожайность, % *

без удобрений с удобрениями 1 П » £ а

грануло- 1992 1993 1994 1995 1996 $1 II .3 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 - е

метрического состава, см опте (1вм (Иргаш ЙФС+ союи} фСМО ою- <еес (1Ж>ВЧ ииа) азьм рокь (жрю) кострец баостъй (зетага масса) щарчбрюиый (зелия м«а) рте (зсиан масса) (крю) буше но) ЯВДУЯ мо) <зос& (кррнзи> »0 II Я 8 г X I и 1, л ♦е» 1

25; 45 40,0 82,0 61,5 91,2 69,5 68,8 75,5 73,4 89,9 80,9 73,6 76,8 75,6 66,7 76,6 73,5

40 43,8 91,4 80,0 95,6 70,4 76,2 83,3 79,8 87,7 90,5 80,9 78,7 78,6 '76,7 «1,0 79,8 £ & г-н

80 66,9 82£ 99,6 100,7 72,8 83,8 85,6 98,9 93,7 80,9 933 93,9 88,3 89,8 87,7 о

пет 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

г* -средний за 1992 - 2004 гг. коэффициент корреляции между урожайностью и глубиной смени легкого суглинка песком; ^95" - критерий Сгьюдекта для 95-% вероятности.

проводить по уравнению

у = 0,0042х + 0,63 (6)

При смене суглинка песком на глубине 40-80 см коэффициент определяется регрессионным уравнением

у = 0,002х + 0,719. (7)

Использование указанных уравнений позволяет детально учитывать влияние резкой смены фанулометрического состава на продуктивность, тогда как при использовании существующих коэффициентов конкретные значения их ставятся в соответствие интервалам значений признака.

2.4. Оценка степени смытости почв. Пахотные почвы области различаются по степени смытости, В ряде районе« Правобережья (Павловский, Пере-возский) третья часть пашни расположена на почвах, подверженных водной эрозии. По области плошадь почв, в той или иной степени смытых, составляет около 500 тыс. га.

В опыт введены варианты несмытой светло-серой лесной почвы учхоза «Новинки» в качестве эталона, созданные насыпным методом модели светлосерых лесных почв различной степени смытости и вариант почвы, пахотный слой которого смоделирован из материала горизонта В, С 1997 г. на делянки блока вносились минеральные удобрения.

В таблице 5 приведена относительная урожайность сельскохозяйственных культур изучаемых вариантов. Продуктивность эродированных почв в моделях отличается от показателей, заложенных в методические рекомендации. Данные исследований показывают, что ухудшение свойств эродированных почв вызывает снижение урожайности от 6,1% на слабосмытых вариантах до 29,7% на варианте с пахотным слоем из горизонта В по сравнению с неэроди-рованным вариантом. С внесением удобрений различия в урожайности сельскохозяйственных культур, связанные со свойствами эродированных почв, резко уменьшаются,

2.5. Влияние физических свойств почв на урожайность культур-прн разной интенсивности технологического воздействия. Исследования, проведенные нами на разногумусных моделях при трех уровнях технологического воздействия, показали, что физические свойства почв в большей степени влияют на урожайность культур в неудобряемых вариантах. Механические обработки не выравнивали показатели физических свойств пахотного слоя раз-

Таблица 5

Относительная урожайность культур по вариантам моделей различной степени эродироваипости за 1992-2004 гг.

Урожайность, %

5 без внесения удобрений с внесением удобрений

£ | 3 1 г а и 1 Л 1992 №3 1994 1995 19% Ё 1997 [998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 £

«ЕС (хпв? (Врой. с*р|ю<- £>КМО т-ооос (эесвя ков) 00. режь кострец брояьй II ДЙ и М я «острец беьстый (неясная масса) рапс [зеленая масса) ачцгоь (зерно) (сухое а-вй) кувдум (сух« *-м) янко-окс (сено) §1 т « £ £ ' § т о, — и а

Несмы-тм 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

Слабо-смьпая 96,9 82,0 97,0 67,9 92,0 87,2 100,0 99,1 107,2 98,2 96,2 86,1 96,3 98,9 97,7 93,9

Срсдне-смьпая 70,0 78,0 92,0 57,7 89,1 77,4 89,3 93,8 106,9 96,4 92,6 82,6 86,1 91,7 92*4 86,4

Сильтю-емьпая 64,6 70,1 73,0 48,2 75,2 66,2 54,6 89,6 92,0 84,3 91,8 71,8 75,6 84,8 80,6 75,0

Горязош Г 46,9 62,0 52,0 44,5 41(2 40,9 84,4 84,4 99,2 83,5 92,6 85,9 81,7 56,4 83,5 70,3

ных вариантов, они отражали различия между почвами и при механическом их изменении. Поэтому показатели физических свойств могут быть использованы для оценки качества почв в Нижегородской области.

Различные культуры по-разному реагировали на значения общих и водно-физических свойств. Наибольшее влияние физические свойства почвенных моделей оказали на урожайность кормовой свеклы, сохраняя его и при повышении уровня технологического воздействия.

2.6. Динамичность показателей химических н физико-химических свойств почвы. Сравнение некоторых показателей агрохимических свойств почв по степени многолетней динамичности в вариантах различно гумусиро-ванных почв при разных уровнях технологического воздействия (см. табл. 6) показало, что значения коэффициента вариации показателя содержания подвижного фосфора сравнимы с таковыми для содержания гумуса. Относительная устойчивость, показателя содержания подвижных форм фосфора говорит о возможности использования его при характеристике и оценке почв.

Таблица б

Коэффициенты вариации средних значений диагностических свойств пахотного слоя почвенных моделей для многолетней динамики, %

Вариант Коэффициенты вариапни, %

показателя содержания гумусат% содержания подвижных форм по Кирсанову, мг/100 г почвы

Р;0, К,О

1 .Без удобрений а) Чт 10,0 14,7 42,1

б)Л, 14,7 20,7 47,5

2. Минеральные удобрения а)Чг 7.2 20,0 19,3

«У1, 10,4 17.3 25,4

3. С органическиу-лобрспия а)Чт 6,3 29,9 30,1

6У1, 17,5 26,9 29.9

Показатели содержания подвижного калия варьировали более широко, как по вариантам, так и но повторениям. Учитывая, что содержание подвижного калия - показатель более динамичный, чем содержание подвижного фосфора, он не подходит для включения в группу свойств, используемых для характеристики качества почв.

2.7. Значение срока 0160ра почвенных образцов дли качественной характеристики почвенных условий формирования урожая, В модельном эксперименте отмечена сезонная динамичность показателей содержания гумуса, традиционно используемого для оценки почв области, а также содержания подвижного фосфора, предложенного нами в качестве бонитировочного крите-

рия. Дня сопоставимости результатов анализа почвенных образцов, взятых в различные сроки периода обследования в отдельных хозяйствах, предлагается введение поправочных коэффициентов к значениям аналитически определенных показателей в зависимости от сроков отбора образцов в соответствии с направлением и степенью сезонных изменений: показателям свойств, зафиксированным в начале мая, до внесения удобрений, присваивается коэффициент 1,0, а к показателям, полученным в другие сроки, вводятся уравнивающие коэффициенты - понижающие при увеличении значения показателя и повышающие при его снижении. Система поправочных коэффициентов не должна быть универсальной н должна рассчитывается для определенного интервала климатических и технологических условий.

Использование поправочных коэффициентов на сроки отбора образцов увеличит степень точности и детальности оценки, а также позволит расширить срок проведения почвенного обследования и увеличить объем работ, проводимых за один сезон.

выводы

Результаты исследований, проведенных по теме диссертации, позволяют сделать следующие выводы.

1. В Нижегородской области при выполнении почвенно- бонитировочных работ используется неполный набор качественных признаков почв, существенно влияющих на урожайность сельскохозяйственных культур. Так, необоснованно не используются мощность гумусового слоя, содержание подвижного фосфора, показатели физических свойств.

2. Выявлено, что балловая опенка почвенных свойств по плоской шкале, применяемой в Нижегородской области, во всех случаях практики земельно-оценочных работ, не отражает действительного влияния показателей некоторых почвенных свойств на урожайность культур.

3, Влияние содержания гумуса в почве на урожайность не является прямолинейным, вследствие чего существующая градация областной бонитиро-вочной шкалы не соответствует реальным соотношениям почв по продуктивности и нуждается а корректировке.

4, Установлено, что содержание гумуса в почве при возделывании культур коррелирует с содержанием азота в зеленой массе кукурузы, то есть показатели качества почвы, ее свойства оказывают влияние на качество получаемой

сельскохозяйственной продукции, что в современных бонитировочных классификациях отражения не получило,

5. Изучение влияния мощности гумусового слоя на урожайность культур показало, что этот признак в условиях Нижегородской области отражает производительность разногумуспых почв, причем степень влияния мощности гумусового слоя на урожайность убывает по мерс увеличения содержания гумуса в почве,

6. Проведенные исследования подтвердили правомерность использования поправок па смену гранулометрического состава по профилю при расчете баллов почвенного бонитета, зафиксированных в областной бонитировочной шкале.

7. Оценка влияния различной степени эродированности светло-серых лесных почв на снижение урожайности сельскохозяйственных культур в опыте позволила отделить его от влияния условий рельефа и связанного с ним перераспределения климатических факторов. Применяемые в Нижегородской области оценочные показатели лишь в какой-то мере отражают продуктивность эродированных почв при экстенсивной эксплуатации, при повышении уровня технологического воздействия существующие поправки на ухудшение качества почв в результате эродированности непригодны,

8. Установленная тенденция снижения влияния показателей свойств почв на урожайность сельскохозяйственных культур вследствие повышения уровня технологического воздействия при их возделывании позволяет признать использование при бонитировке земель одно вариантных шкал и универсальных эталонов показателей почвенных свойств необоснованным.

9. Установлена целесообразность использования при оценке почв системы поправочных коэффициентов на сроки отборз почвенных образцов, поскольку сезонная динамичность бонитировочных свойств достигает 22,4 %.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ

МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ПАХОТНЫХ ПОЧВ НИЖЕГОРОДСКОЙ ВЛАСТИ

1, Бонитировочные шкалы почв, эталоны свойств, модели «нормальной урожайности» не могут быть универсальными, должны разрабатываться для вариантов со вполне определенными производственно-экономическими и климатическими условиями по отношению к различным сельскохозяйственным

культурам и их экологически сопоставимым хозяйственным группам, должны быть динамичными, поддаваться корректировке при изменении отдельных факторов.

2. При бонитировке почв Нижегородской области следует учитывать мощность гумусового слоя в числе одного из основных оценочных критериев. Эту задачу можно решить либо включением показателя в шкалу оценки, либо оценкой мощности гумусового слоя через поправочный коэффициент к баллу по бон итировочным признакам. Предлагаются уравнения для расчета балла по мощности гумусового слоя н соответствующих поправочных коэффициентов.

3. Рекомендуется учитывать мощность гумусового слоя путем составления картограмм почв но указанному признаку,

4. Для уточнения применяющихся в Нижегородской области поправок на подстилание суглинка песком и их более детального учета, предлагается использовать регрессионные уравнения, дифференцированные по интервалам глубины резкой смены гранулометрического состава.

5. В целях корректной интерпретации влияния степени смытости на производительность сельскохозяйственных земель рекомендуется их комплексная оценка, состоящая из трех элементов: бонитировки почв по свойствам, бонитировки климатических условий и оценки рельефа.

6. На основе исследования многолетней динамики показателей почвенных свойств предлагается классифицировать их по коэффициенту многолетней вариации на. мадодиаамичные - и коэффициентом вариации до„20%, среднедн-намичные - с коэффициентом 20-30 % и динамичные - с коэффициентом вариации, превышающим 30 %.

7. Учитывая существенную корреляцию между содержанием подвижного фосфора и урожайностью культур, среднюю его динамичность, а также то обстоятельство, что данный фактор определяется при агрохимических обследованиях, рекомендуется использовать его в качестве критерия при бонитировке почв Нижегородской области.

8. Рекомендуется введение поправочных коэффициентов к значениям показателей содержания гумуса и подвижного фосфора в соответствии со сроками отбора образцов. Предлагаются соответствующие коэффициента для разно гу-мусных почв с учетом уровня технологического воздействия.

Положения диссертации опубликованы в следующих работах;

1. Панин A.M., Заводчикова O.A., Калинин A.B. К вопросу о значении природных факторов продуктивности сельскохозяйственных земель и практике их оценки // Стратегия развития сельского, лесного хозяйства и сферы услуг в Российской Федерации и в мире: Мэт. Межд. симп. 4-5 нояб. 2003 г. -КНовгород, 2003. - С.44-46.

2. Панин A.M., Заводчикова O.A., Калинин A.B., Березко ЕД. О роли показателей содержания гумуса и мощности гумусового слоя как факторов продуктивности сельскохозяйственных земель // Вавиловские чтения - 2003: Мат. межрегион, науч. конф, молодых ученых и специалистов системы АПК Приволжского федерального округа 25-26 ноября 2003 г. Секция агрохимии и агроэкологии. — Саратов, 2003, - С.9-11.

3. Заводчикова O.A. К вопросу о динамичности показателей свойств почв // Молодые ученые — сельскому хозяйству России: Сб. материалов Всеросс. конф,-М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2004.-С. 47-51.

4. Панин A.M., Заводчикова O.A. Стратиграфия почвообразующих пород и ее влияние на продуктивность растений// Актуальные проблемы земледелия на современном этапе развития сельского хозяйства: CG. мат. межлунар. науч,-практ. Конф,, посвящ. 50-летию кафедры общего земледелия 17-18 февраля 2004 г. - Пенза, 2004. - С.33-34.

5. Панин A.M., Заводчикова O.A. История и перспективы учета показателей почвенных свойств в системе оценки качества земель сельскохозяйственного назначения// IX Нижегородская сессия молодых ученых. Естественнонаучные дисциплины: Тезисы докладов. - Н.Новгород: Изд. Гладкова О.В., 2004. -с. 212-214.

6. Панин A.M., Заводчикова O.A. О значении почвенных факторов продуктивности сельскохозяйственных земель и практике их оценки // Почвы - национальное достояние России; Мат. IV съезда Докучаевского о-ва почвоведов: в 2-х кн. - Новосибирск: Наука-Центр, 2004. - Кп.2 - с. 261.

7. Заводчикова O.A., Панин A.M. Значение срока отбора почвенных образцов для качественной характеристики почвенных условий формирования урожая // Генетические и агропроизводственные особенности почв Нижегородской области: Сб. статей / Нижегарод. гос. с.-х. академия. — Н.Новгород, 2004. -С. 54-64.

8. Панин А .М., Заводчикова О А, Динамичность показателей диагностических свойств почв // Генетические и агропроизводствеииые особенности почв Нижегородской области: Сб. статей / Нижегород. гос. с.-х. академия. — ИНовгород, 2004. - C.4J-53.

9. Панин А.М., Заводчикова O.A., Калинин A.B., Самойлова А.Н., Березко Е.Д. К вопросу о совершенствовании методики качественной кадастровой оценки сельскохозяйственных земель Нижегородской области // Генетические и агропроизводствешше особенности почв Нижегородской области: Сб. статей / Нижегород. гос. С.-х. академия. - Н.Новгород, 2004. - С. 17-40.

Подписано в печать &Г 2005 г. Формат 60x84 1/16, бумага офсетная Уел п.л. /3 Тираж 100 экз. Заказ № Н9 Отпечатано в типографии ФГОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия» 610017, г. Киров, Октябрьский пр-т, д. 133