Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ СУГЛИНИСТЫХ ПОЧВ СЕВЕРО-ВОСТОКА ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РСФСР
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие
Автореферат диссертации по теме "НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ СУГЛИНИСТЫХ ПОЧВ СЕВЕРО-ВОСТОКА ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РСФСР"
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА
Л-
На правах рукописи
ИВАН ПАВЛОВИЧ МАКАРОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ ДЕРНОВО - ПОДЗОЛИСТЫХ СУГЛИНИСТЫХ почв СЕВЕРО-ВОСТОКА ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РСФСР
(специальность 06.01.01 — общее земледелие)
Ав т о ре ф е рат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ нменн К. А. ТИМИРЯЗЕВА
На правах рукописи
ИВАН ПАВЛОВИЧ МАКАРОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ ДЕРНОВО - ПОДЗОЛИСТЫХ СУГЛИНИСТЫХ почв СЕВЕРО-ВОСТОКА ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РСФСР
(специальность 06.01,01 — общее земледелие)'
Автореферат диссертации на соискание ученой степенн доктора сельскохозяйственных наук
МОСИОБСЖ;!! и,.,.
Настоящая работа выполнена на кафедре общего земледелия Кировского сельскохозяйственного института с 1958 по 1974 г.
Диссертация изложена на 314 страницах машинописного, текста и состоит из введения, пяти глав,-выводов и, кроме того, списка использованной литературы, включающего 653 названия, в том числе 33 иностранных, а также приложения. Основной экспериментальный матерная представлен в 141 таблице п 11 рнсунках-графиках, вспомогательный в 51 приложении (таблицах).
Научный консультант — " доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки РСФСР С. А. Воробьев,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки РСФСР В. П. Нарциссов;
доктор сельскохозяйственных наук, профессор П. М. Балев^
доктор сельскохозяйственных наук, и. о. профессора Н. Н. Под-дубный.
Ведущее учреждение — Пермский сельскохозяйственный инсти-
на заседании Ученого совета агрономического факультета Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.
С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ академии (10 корпус). Отзывы на автореферат (2 экземпляра), заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 125008. г. Москва, А-8, Тимирязевский, 49, корпус 8, сектор защиты диссертаций ТСХА.
Официальные оппоненты:
тут.
Автореферат разослан
Защита состоится « 5* ь вЯ, 1975"г. Щ^. 30
Ученый секретарь совета Ф. А. Девочшш.
ГЛАВА I. ВВОДНАЯ
Решениям» XXIV съезда КПСС определены основные направления по дальнейшему развитию и интенсификации всех отраслей сельскохозяйственного производства. Обеспечение ежегодного роста валовых сборов зерна, картофеля, технических, кормовых и других культур на основе повышения их урожайности остается по-прежнему важнейшей задачей земледелия, выполнение которой во многом будет зависеть от уровня о культу рек-ности почв. Это особенно важно для Нечерноземной зоны страны, где большинство почв имеет очень низкое плодородие.
Выполнение постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по дальнейшему развитию сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР» в основном зависит от быстрейшего повышения плодородия дсрново-подзолистых почв 11 их рационального использования.
Окультуривание дерново-подзолистых почв в широком понятии представляет два неразрывных мероприятия: окультуривание поля и окультуривание почвы. Если в понятие окультурен-ность поля входит совершенствование сроков и качества технологии возделывания культур и в целом повышение культуры земледелия, то окультуренность почвы — это создание устойчивого ее плодородия. Под окультуриванием почвы понимается целенаправленное производственное воздействие на почву через совокупность биологических, химических н физико-химических процессов для обеспечения устойчивого и прогрессивно растущего эффективного плодородия, роста урожайности (И. Ф. Гарг-куша, П. М. Балев, В. Е. Егоров, М. Г. Чижевский).
Изучению методов ' окультуривания дерново-подзолистых почв посвящено много экспериментальных работ. Они показывают, что окультуривание дерново-подзолистых почв связано прежде всего с устойчивым улучшением их агрофизических свойств, которые, в свою очередь, влияют на физико-химические и биологические свойства почвы (Д. И. Афанасьев, Н. Л. Благо-видов, П. Л1. Балев, И. Ф. Гаркуша, В. В. Грнценко, В. Е. Егоров, Н. А. Качинский, Ф. И. Левин, В. П. Л\осолов, Е. Н. Ми-шустин, В. Т. Макаров, В. П. Нарциссов, Н. А. Павловский,
И. Б. Ревут, Н .Л. Сапожников, М. Г. Чижевский, В. Л. Чернышев н др.).
Наиболее решающим фактором окультуривания дерново-подзолистой почвы является внесение высоких доз органических и минеральных удобрений на известкованном фоне, развитие клеверосеяиня. Однако, как показывают исследования некото* торых авторов, в ряде случаев отмечается недостаточная эффективность этих мероприятий,, так как они не обеспечивают резкого улучшения свойств подпахотных слоев дерново-подзол истых почв. Поэтому в изучении способов окультуривания подпахотных слоев часто используют различные приемы глубокой обработки в комплексе с внесением удобрений и извести. [ В настоящее время в литературе имеется большой экспериментальный материал по вопросам углубления пахотного слоя и_коренного улучшения дерново-подзолистых почв. Они показывают; что с увеличением мощности окультуренного пахотного слоя дерново-подзолистой почвы прогрессивно возрастает величина урожая- (Вольни; Л- И, Барсуков, И. М. Болев, А. И. Клим? ко, В. К- Михновский, В. И. Панов, М. Г. Чижевский и др.).
Ряд исследователей рекомендует создавать мощный пахотный слой при помощи плантажной и ярусной вспашки (В. П. Бушин-' ский, И. В. Утэй и др.). Вторая группа.исследователей считает необходимым уничтожение профильного состояния почвы (И. Н.- Антниов-Каратаев, Н. А. Качинскпи, М. Г. Чижевский ндр.). :
Третья группа исследователей высказывается за окультуривание подпахотных слоев без их перемещения путем подпахотного рыхления "плугами с вырезными корпусами и почвоуглубителями (П. М. Балев к др.). Кроме этого накоплен экспериментальный материал о перспективе использования однократной мелиоративной вспашки на 40—45 см с целью создания глубокого окультуренного пахотного слоя на некоторых разновидностях дерново-подзолистых почв (В. К. Михновский, М. А. Павловский, Б. Н. Макаров, В. В. Гриценко и др.).
Однако увеличение мощности пахотного слоя, как отмечалось рядом исследователей, сдерживается из-за существенных различий илодородия подпахотных слоев и отрицательным, влиянием их на урожаи культур (К. К. Гедройц, В. Г. Лощенко, В. П, Мосолов, А. Т. Кирсанов, Б. А. Ганжа, В; Е. Егоров, Н, П. Карпинский, М. Г. Чижевский, П. Г. Элконин, С. Н. Де-мидовцев, П. М. Балев,. И. П. Котоврасов и др.). За период длительного производственного воздействия-на почву увеличилась глубина обрабатываемого слоя, изменилась мощность генетических* * горизонтов-- и их плодородие. Вместе с этим,
по-прежнему стоит научная необходимость изучать подпахотные слои с целью их вовлечения в обрабатываемый слой и технологию их окультуривания.
Отмечая, что непременным условием получения высоких, урожаев культур является глубокий окультуренный' пахотный слой, следует одновременно подчеркнуть, что его нельзя отождествлять с глубокой вспашкой. Углубление пахотного слон дерново-подзолистых лочв должно периодически проводиться в севообороте, с учетом характеристики почв н реакции культур на этот прием. В этом случае прием обработки и его глубина иыступают, как условие повышения окультуривающей роли удобрений, известкования и растений.
К сожалению, несмотря на большой экспериментальный, ма- . териал по окультуриванию дер ново-подзол истых почв, в этой проблеме имеется много неясных, а нередко и противоречивых мнений, Научно-технический прогресс вновь ставит вопрос о целесообразности глубокого пахотного слоя и его окультурен-»ости с учетом конкретных почзен но-климатических условий в связи с возросшими материальными возможностями для осуществления это» задачи. Полому разработка приемов окультуривания дерпово-подзолистых почв для конкретного региона, в т. ч. и для зоны Северо-Востока приобретает важную актуальность.
В настоящей рзботе подведены итоги шестнадцатилетних исследований по разработке научных основ технологии методов окультуривания дерново-подзол истых суглинистых почв в Северо-Восточной зоне Европейской территории страны, охватывающей территорию Кировской и Костромской областей. Удмуртской, Марийской и Коми автономных республик. Этот регион занимает около 530 тыс. кв. км на востоке и северо-востоке Русской равнины. Он отличается от центральных и западных районов Нечерноземной зоны более высокой континента л ьностью климата и меньшей увлажненностью территории.
Почвенный покров региона также имеет свои особенности. Исследования последних лет показали, что характер современных почвенных процессов н режимов в дерново-подзолистых почвах данной территории отличается от более западных (В. Н. Смирнов, В. В. Тюлнн, В. П. Ковриго и др.). Одной из основных особенностей почвообразования в зоне Северо-Востока является то, что значительная часть дерново-подзолистых суглинистых почв развивается на покровных суглннках, более насыщенных основаниями (а в ряде случаев и карбонатных), и подстилается, в основном, пермскими карбонатными породами. Весьма важной особенностью исследуемого региона является и тот факт, что
Оолыиая часть современной пашни cine 150—200 лет назад (Л1. Л. Цветков, В. Л. Дологов и л р.) была покрыта хвойными if диойио-лиственнымн лесами и имеет по существу весьма короткий период производственного воздействия человека па почву, В условиях экстенсивного земледелия не достигнуто существенного повышения их плодородия. Эти почвы, как прави* ло, относятся к группе только осложни их, но не окультуренных и лишь незначительная часть к слабоокультуренным.
Несмотря на вполне определенную природно-экономическую специфику региона, до пятидесятых годов здесь было выполнено небольшое количество исследовании по созданию и окультуриванию глубокого пахотного слоя дерново-подзолистых почв. Эта проблема в сороковые и пятидесятые годы разрабатывалась более интенсивно для центральных и. западных районов Европейской: части страны, и только в последние 15—20 лет вопросам окультуривания почв на Северо-Востоке стало уделяться значительно больше внимания. Следует отметить работы, выполненные в Кировской области А. Л. Коротковым (1957), Л. Л. Лы-эниым- (1968), Ф. И. Метельским (1958, 1970, 1973), П, Ф. Юнг (1963). П. С. Панушкнным (1954,1956), В. В. Тюлиным (1973), В. А. Долотовым (1963, 1965), В них показана положительная ¡шль удобрений, обработки н севооборотов в повышении плодородия почв. Определенные работы по этим же вопросам выпол* иены Ю- П, Филимоновым (1967, 1973) в Марийской АССР, В, Пк Палкиным (1962) в Удмуртской АССР, X. Я- Зихерма-ном (1962, 1963) в Костромской области.
Однако к началу наших исследований (1958) многие вопросы в зоне Северо-Востока, связанные с интенсивным и устойчивым окультуриванием дерново-подзолистых почв, были изучены еще слабо, а имевшиеся материалы не позволяли научно обосновать рекомендации для практического их применения, Одним lis упущений в предшествующе ff разработке проблемы было недостаточное внимание к комплексному изучению влияния обработки почвы, удобрений и известкования, а также чередования культур на свойства дерново-подзолистых иочв и почвенные режимы. При этом изучение отдельных приемов окультуривании проводилось непродолжительное время — два-три года с недостаточной программой сопутствующих наблюдении и анализов. Разноречивость в эффективности глубокой обработки в прошлом объясняется и тем, что она проводилась с применением низкого фона удобрений и известкования. Очень часто исследования ограничивались лишь полевыми опытами, без постановки иегетациониых, микроделяночных и лабораторных опытов, позволяющих раскрыть закономерности почвенных процессов к
обосновать действие тех или иных приемов и целого комплекса мероприятий но окультуриванию почв.
Таким образом, специфичность ирнродно-экономических условий Северо-Восточной зоны Европейской части стран», недостаточность, а в отдельных, случаях и разобщенность рапес'про-поднвшнхся исследований по окультуриванию почв этого региона обусловили как направление наших исследований, так и те вопросы, которые в наиболее полном объеме позволяют изучить эту сложную проблему.
Основными задачами этих исследований являлись:
1, Обобщение и. экспериментальная доработка способов окультуривания почвы существующего пахотного слоя.
2, Изучение механических, химических и биологических факторов в создании и окультуривании нового, более мощного пахотного слоя.
3, Разработка научных основ технологии окультуривания дерново-подзолистых почв Северо-Востока Европейской части РСФСР и установление практических способов повышения Ил плодородия, *
В работе обобщены данные, полученные нами в 42 полевых и вегетационно-полевых.опытах, проведенных в период с 1958 по 1974 годы на дерново-подзолистых почвах опытного поля Кировского сельхозинститута и Фаленской селекционной: станции 'в типичных для зоны условиях, а также материалы^ научных учреждений и госсортоучастков зоны Северо-Востока. Исследования проводились автором и под его руководством коллективом сотрудников и аспирантов кафедры общего земледелия. * '
ГЛАВА И.
УСЛОВИЯ ИМЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ
г *
При экспериментальной разработке проблемы нами использовались полевые, стационарные и лабораторные методы, а также моделирование.
Полевые и вегегационно-полевые опыты были заложены на: а) дерново-среди ей одзолистоП л егкосугл инистой почве па двучленных отложениях (1960 и 1966 гг. — опытное иоле КСХИ); С) дернозо-средиеиодзолистон среднссуглннпстой — с однородным механическим составом по всему профилю (1906 г.— Фа-лснская ГСС; 1967 и 1968 гг. — опытное поле КСХИ); в) дер* ' ново-слабоподзолистой тяжело и среднссуглннпстой почвах (1963 г. — опытное поле КСХИ и 1967 г. — Фаленскан ГСС).
Исследуемые почвы характеризуются низким содержанием гумуса (1,2—2,0 в пахотном и 0,6—1,0% в подпахотном слоях)» а также фосфора и калия, высокой кислотностью {рН 4,0—4,8). Содержание обменного алюминия в'пахотном слое составляло 10 н более мг на 100 г почвы.
Метеорологические условия в годы проведения опытов били различные. По данным Кировской метеостанции, за 16-летний период исследовании 10 лет имели сумму осадков за апрель—сентябрь 188—300 мм,.что меньше средней многолетней величины . (346 мм). Недостаток осадков наблюдается преимущественно *в мае, июне, июле, т. .е. в-период интенсивного роста н разннтни -сельскохозяйственных культур. Температура воздуха за период . апрель—сентябрь по месяцам была в большинстве лет опытов несколько выше средних многолетних показателей, причем отклонение се падало также на май—нюнь—июль. Сумма температур более 10° за май—сентябрь в большинстве лет колебалась от 1600 до 2200е.
В изучении способов окультуривания существующего пахотного слоя (без его углубления) нами проведено обобщение ранее Полученных в зоне данных и в результате анализа били определены вопросы для экспериментальной доработки в соответствии с требованиями сельскохозяйственного производства. Для этого проводились полевые и вегетапионно-полевые опыты. В вегетл-цнонно-полевых модельных опытах изучалось плодородие от-'дельных частей пахотного слоя: 0—7, 7—14, 14—21 см, а также влияние различного размещения в пахотном слое разнокачественных по плодородию частей почвы с имитацией безотвального рыхления,, оборачивания н перемешивания.
В связи с этим в полевых опытах необходимо было изучить Эффективность отвальной и безотвальной обработок почвы под 'яровые культуры при осеннем и весеннем их проведении по схе-. ме: 1) вспашка на 20—22 см; 2) безотвальное рыхление на 20—22 см; 3) вспашка на 20—22 см + рыхление 10 см; 4) безотвальное рыхление на 30—32 см, а также сроки и способы зяблевой обработки, подъема чистых паров.
Интенсификация сельского хозяйства зоны потребовала уточнения и углубления научных исследований по эффективности и агротехнике занятых паров. Ранее полученные экспериментальные данные не позволяли внести рекомендации производству по подбору парозанимающих культур, технологии их возделывании* их влияния на плодородие почвы в сравнении с чистым паром» а также влияния на плодородие почвы и урожай последующих
культур. В этой связи были изучены продуктивность звеньев севооборотов с разлнчиымшзапяшмн парами на обычном и но-пышенном фолах удобрении, их влияние па плодородие почвы, засоренность носспоз последующих культур. В станионарпом спите изучалось влияние органических, минеральных удобрений и извести на окультуривание почвы.
Обобщение ранее полученных экспериментальных .данных позволило обосновать постановку новых исследований по созданию и окультуриванию более глубокого пахотного слоя. Учитывая, что созданию окультуренного пахотного слоя препятствуют плохие физические, биологические и химические свойства подпахотных слоев, в модельных опытах ставилась задача уточнить влияние подпахотных слоев на свойства пахотного и величину урожайности культур. Для моделирования была взята окультуренная дерново-карбонатная почва (гумус 3,1
— 23 мг на 100 г почвы, К^О — 10 мг на 100 г почвы). Конечно, мы заведомо знали, что окультуренность дерново-карбонатной почвы не является эталоном для будущей высоко-окультуренной дерново-подзолистой почвы. Но широкое распространение в зоне этого типа почвы и его контрастные отличия по свойствам от дерново-подзолистых почв позволили использовать дерново-карбонатную почву для этих целей.
Выяснение влияния подпахотного слоя при. неодинаковой окультуренностн.пахотного на свойства почвы и урожай яровых зерновых культур выполнялось в вегетационно-полсвых модельных опытах но схеме: подпахотное рыхление без удобрений и с снесением торфоиавозиого компоста, ХРК и извести; замена подпахотного (20—10 см) слоя дернооо-подзолистой почвы па дернопо-карбонатную почву без удобрении и с внесением торфонавозного компоста, ХРК и извести в пахотный слой;, замена пахотного (0—20 см) слоя дерпово-нод зол истой почзы на дернопо-карбонатную почву без удобрений и с внесением торфоиавозиого компоста, ЫРК; замена пахотного и подпахотного слоев (0—40 см) дерново-подзолистой почвы на дерново-карбонатную почву без удобрений н с внесением торфонавозного компоста ЫРК. С целью определения влияния в окультуривании подпахотных слоев проводилось внесение по половинной дозе извести, КРК и торфонавозного компоста в пахотный и подпахотный слои дерново-подзолистой почвы.
Для выяснения роли обработки почвы с оборачиванием подпахотного слоя и его рыхлением в схему вегетационпо-полсвого спыта включено девять вариантов: подпахотное рыхление без
удобрений и с внесенном торфонавозного компоста, МРК и из-иеети; перемещение на место пахотного слоя {0—20 см) подпахотного (20—40 см) слоя кислой дер ново-подзол истой почий без удобрений и с внесением торфонавозного компоста, МРК и извести в пахотный слой; замена подпахотного слоя {20—40 см) кислой дерново-подзол и стой почвы на дериово-карбоиатиую почву с внесением торфонавозного компоста, МРК и извести в пахотный (0—20 см) слой, составленный из вывернутого слоя (20—40 см) кислой дерново-подзол истой почвы; замена пахотного слои (0—20 см) подпахотным слоем средмекнслой дериопо-подзолпстой почвы, а подпахотный слой составлен из пахотного (0—20 см) слоя кислой дерноно-подзолистой почвы без удобрений и с внесением торфонавозного компоста, КРК и извести в пахотный, слон; внесение по половинной дозе торфонавозного компоста, МРК и извести и пахотный и подпахотный слон дер-иозо-подзолист о и иочпм без их перемещении. В опытах определялось влияние пахотного слоя различной мощности (0—20, 0—25, 0—30, 0—10, 0~Г>0 см) и его окультурснностп. удобрений п извести на урожай, а также на свойства почвы. Все вегста-циопно-пол! вые опыты закладывал ист. в ящиках-сосудах бел дна длиной 100 см, шириной Г>0 см и высотой 40 см (в дальнейшем при рассмотрении экспериментальных данных будут называться сосудами). Сосуды набивались почвой осенью в соответствии с принятыми схемами опытов, повторность 4-кратная. Удобрения в сосуды вносились из расчета на 1 га: МноР^эКш, торфо-навозный компост 60 т и известь но 0,5 г. к. только иод. первую культуру, ■ '
В полевых опытах изучалось влияние глубоких обработок по схеме: 1) вспашка на 20—22 см; 2) вспашка на 25—27 см; 3) вспашка на 20—22 см 4- рыхление 10 см; 4) вспашка плугом с вырезными отвалами (корпусами) на 30—32 см; 5) безотвальное рыхление на 30—32 см; 6) мелиоративная вспашка на 35>— 40 см. По этой схеме проведено пять опытов под картофель, три— в пару — под озимую рожь, два — под овес. Все опыты проведены по трем фонам:, без удобрений, Х^Р^К«. N^451443+ навоз 20 т/га. Минеральные удобрения вносились под предпосезную культивацию каждой культуры, а органические — под картофель (под переплшку) и под озимую рожь — после уборки парозанимающей культуры. Опыты проводились б звеньях севооборота: 1) картофель—овес—многолетние тра-' вы I и II лег пользования — яровая пшеница — горохо-овсяная смесь на корм — озимая рожь; 2) картофель—овес—горохо-ов-сяная смесь на корм — озимая рожь — клевер; 3) овес — картофель—горохо-овсяная смесь на корм ,— озимая рожь — кле-
сер; 4) чистый пар — озимая рожь — яровая пшеница — клевер.
Мелиоративная вспашка проводилась кустарниково-болот-ным плугом ПКБ-56^ подпахотное рыхление — плугами с почвоуглубителями П-4-40П и плугами с вырезными корпусами П-4-30У, безотвальное рыхление — плугом Т. С, Мальцева. Все глубокие обработки выполнялись осенью и только под первую культуру севооборота. Под последующие культуры вспашка проводилась на 20—22 см. Предпосевная подготовка почвы вес^ пой ПОД'картофель состояла из перепашки на глубину 1С—18 см» а под яровые зерновые — культивации на глубину 10—12 см.
Изучение влияния подпахотного рыхления, минеральных удобрении и извести пропедено в трех нолевых опытах по схеме: 1) вспашка ил 20—22 см без удобрении; 2) вспашка на 20—22 см + М«-,Р<зКи*М т/гл извести; 0) псиашкл на 20— 22 см -4- рыхлеиие И) см без удобрении; 4) лсиашкз иа 20—22 см Ч- рыхление 10 см ч- Гч4$Р»5К<5 + I т/га извести в пахотный слой; 5) вспашка на 20—22 см 4- рыхление 10 см + \тцРпКл> +1 т/га извести в подпахотный слой; Г>) вспашка на 20—22 см -г рыхление 10 см Ч-М^Р^К^ + 1 т/га извести ('/г дозы п пахот- * иын слой и '/г дозы в подпахотный слой). Подпахотное рыхление с одновременным внесенном минеральных удобрений и извести проводилось плугами с почвоуглубителями со специально оборудованным приспособлением для внесения минеральных удобрений и извести.
Изучение влияния органических удобрений, заделанных на разную глубину, проводилось по схеме: 1) вспашка на 20 см бел удобрений; 2) вспашка на 20 см + 40 т/га органических удобрений под вспашку; 3) рыхление на 20 см без удобрений; 4) рыхление на 20 см 4- 40 т/га органических удобрении на глубину 20 см; 5) рыхление на 40 см без удобрений; С) рыхление на 40 см -1- 40 т/га органических удобрений на глубину 40 см. Внесение органических удобрений на глубину 20 н 40 см и одновременное рыхление почвы осуществлялось агрегатом ЛПВУ-Ь
Изучение влияния глубокой отвальной обработки и удобрении проводилось по схеме; I) вспашка на 20—22 см без удобрений; 2) вспашка па 20—22 см, в пару известь по 0,5 г. к. + навоз 20 т/га + -Р*зК«; 3) вспашка на 23—27 см без удобрений; 4) вспашка на 23—27 см, п пару известь по 0,5 г. к. 4- навоз 20 т/га -т- Р45К«; 5) вспашка на 20—22 см, в пару известь по 1 г. к. + навоз 60 т/га +-Р$оКм; 6) вспашка на 25—27 см, в пару известь по 1 г. к. + навоз 60 т/га + Р^Кад.
Все полевые опыты закладывались в 3—4-кратной повтор-ности, размер делянок 200—600 кв. метров. Опыты проводи-
лись в трех закладках и лишь отдельные — в двух. Продолжительность ОШЛО!! от -1 до 14 .1СГ.
Изучение свойств почвы определялось по слоям 0—10, 10—20,. 20—30, 30—10 см. Из агрофизических показателей определял псе»: строение пахотного слоя, объемный все, твердость, влажность, механический состав почвы; биологическая активность почвы устанавливалась путем определения количества и состава полезной почвенной микрофлоры, учета содержания ССЬ в почвенном воздухе и интенсивное™ выделения углекислоты с поверхности почвы, ферментативная активность почвы, а также определение количества доступных для растений элементов пищи. Из агрохимических показателен почвы определялись: рН солевой вытяжки, обменная кислотность и подвижный алюминий, гидролитическая кислотность, сумма поглощенных оснований н степень насыщенности основаниями, содержание гумуса. Изучались химический состав растений и зерна, а также качество получаемой продукции. Все исследования проводились по общепринятым методикам, В опытах учитывались рост и развитие растений и урожай по методике, принятой в Госсортсети. Основные результаты исследований н наблюдений подвергались математической обработке методом дисперсионного анализа. Экономическая эффективность приемов окультуривания рассчитывалась: по стоимости валовой продукции, издержкам производства, условному чистому доходу, условной чистой прибыли и окупаемости дополнительных затрат.
ГЛАВА III. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТДЕЛЬНЫХ ПРИЕМОВ
ТЕХНОЛОГИИ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ СТАРОПАХОТНОГО
СЛОЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ СУГЛИНИСТЫХ ПОЧВ
В большинстве хозяйств зоны за последние два десятилетия глубина основной обработки достигла 20—22 см.
Обобщение и экспериментальная доработка способов окультуривания такого пахотного слоя дерново-подзол истых почв позволила подтвердить ведущую в этом роль органических, минеральных удобрений и извести, В опытах с внесением навоза в дозе 40 т/га в сочетании с минеральными удобрениями изменялись в благоприятную сторону физико-химические свойства тяжелосугл инистой почвы кок но сравнению с контролем, так и с вариантом, где вносились только одни минеральные удобрения. Наиболее существенное изменение свойств почвы за 14-летний . период наблюдалось от действия органических удобрений на известкованном фоне (табл. 1).
Влияние 14-летнего применения удобрений и изссстп на фнзикохпшгчес^ие с со Яства дер пово-год золистой сугликигтой и очны (О—НО см)
Взрыты опыта г водной аытяжкн Н' солевой вытяжки ГИД(Ч)ЛН- тичеекзя кислотность Суимэ nv.IV.l4.Ki- вы* «на-ваякй Ос:киь н лсшис н-иостн основаниями, Ъ "
в ы.'экв на ко г дочв^
Без удобрений , . . 6.1! 4,8 я,да 12.3 7Г1
КРК......... •5.8 4.7 3,73 10.У 7о
Шоёсть
нлвоз-> ХРК..... е.1 5,Г> 2.31 и,с 1 "„ »
При. внесении одних физиологически кислых минеральных удобрении возросла обменная кислотность, главным образом, за счет увеличения содержания подвижного алюминия. При внесении минеральных удобрении, навоза и извести обменная кислотность уменьшилась, а содержание алюминия сократилось в 3—4 раза. В этом случае возросла сумма поглощенных основа- * ннй и понизилась гидролитическая кислотность в пахотном и незначительно в подпахотных слоях. Отмеченные изменения физико-химических свойств почвы согласуются с величиной полученных урожаев. Так, урожайность яровых зерновых и зернобобовых культур при внесении только минеральных удобрений возросла до 17,4 ц/га и была на 2,5 ц/га выше, чем на'контроле; Сочетание минеральных удобрений с навозом па фоне извести повысило урожайность до 19,7—20,3 ц/га.
Полученные результаты оценки плодородия частей пахотного слоя дали возможность научно обосновывать нрогно; знрование положительной эффективности способов и сроков обработки и их влияния па урожайность и повышение плодородия почвы. :
В проведенных опытах более высокая урожайность ячменя получена на почве из верхней части пахотного слоя, где она'в два-три раза превышала урожайность! с нижней его части! В прослойке 0—7 см содержалось больше нитратов, фосфора и была менее кислая реакция почвенного раствора по сравнению с прослойками 7—14 и особенно 14—21 см. Верхняя часть (0—7 см) имела также меньший объемный вес и повышенную общую пористость.
В полевых и вегетацноино-полевых опытах установлено, что п верхней части пахотного слоя (0—10 см) по сравнению с нижней (10—20 см) находится больше корней и микроорганизмов, интенсивнее выделяется углекислота и значительно выше содержание нитратов. Однако в связи с неустойчивой влажностью герхней части пахотного слоя при длительном отсутствии осадков эти показатели оказываются хуже, чем в слое 10—20 см.
В вегетационно-полевых опытах установлена более высокая эффективность безотвзльного рыхления при весеннем его проведении, а вспашки — с осенн. Как правило, весенняя основная или предпосевная обработка почвы должна быть без оборачивания, т. к. при весеннем оборачивании, на поверхность перемещаются нижние слои почвы с худшими свойствами, биологи* чески менее активные. Кроме этого, на поверхность выносятся способные к прорастанию семена сорняков. Отрицательное влияние весновспашки на урожай сказывается более значительно при недостатке влаги в почве, т. е. в сухие весны.
Дифференциация по плодородию частей пахотного слоя имеет значение, главным образом, при выборе приемов предпосевной обработки почвы. Так, при подготовке почвы к посеву преимущество имеют приемы обработки без оборачивания слоев почвы (безотвальное рыхление, фрезерование, культивация).
В опытах установлено, что сами Л высокий урожай зерна яровой шип ниш в годы проведения опыта (21,3 и/га) был получен по вспашке, проведенной вслед за уборкой предшествующа*! культуры. Лущение стерни с последующей вспашкой ие имело преимуществ по сравнению с зяблевой вспашкой через 20—25 дней после уборки (23,0 и 23,1 ц/га). '
Урожай по поздней зяблевой вспашке имеет тенденцию к снижению (22,1 ц/га) и в отдельные годы к значительному.
Чистый пар, как основное поле в севообороте для окультуривания почвы, в связи с интенсификацией земледелия в широких масштабах в зоне заменяется .высокопродуктивными парозанимающими культурами, а поэтому было необходимым изучить не только продуктивность различных занятых паров, но и установить их влияние на плодородие почвы. Опыты показали, что наибольший выход зерна и переварнмого протеина получен в звене севооборота с горохом на зерно в занятом пару, где в сумме за 6 лет с гектара севооборотной площади получено по разным фонам удобрений на 12,5—16,7 ц зерна больше, чем в звене с чистым паром. Остальные звенья по выходу зерна уступают звену севооборота с чистым паром, В то же время по выходу кормовых единиц и переварнмого протеина все звенья севооборотов с занятыми парами превышали звено севооборота с чне-
тым паром. Увеличение дозы вносимых удобрений повышало по веем вариантам опыта по сравнению с обычным фоном сбор зерна на 3,5—11,2 ц/га и кормовых единиц на 9,1—32,5 ц. Повышая продуктивность гектара севооборотной площади, занятые пары и непаровые предшественники не ухудшают по сравнению с чистым паром физико-химические свойства почвы, а отдельные из них даже улучшаются (увеличивается сумма поглощенных оснований, степень насыщенности почвы основаниями). Изменение свойств почвы связано с различной продуктивностью предшественников озимой ржи, количеством и качеством их корневых и пожнивных остатков,-Так, в севооборотах с горохо-ов-сяной смесью, клевером и подсолнечником было больше органа ческих: остатков на 22—23 ц/га, чем в севообороте с чистым паром и картофелем. С корневыми- и : пожнивными остатками в этих севооборотах накапливалось азота, на 35—50, Р2О5 на 4—12; КаО на 40—116 кг/га больше по сравнению с чистымларом.
Важное значение в повышении плодородия почвы и продуктивности занятых паров принадлежит системе удобрений парозанимающих культур и озимой ржи, а также приемам обработки почвы. Наши опыты в большинстве случаев показали преимущество поверхностных обработок. Замена вснашки поверхпог--ной обработкой (дискованием) почвы после уборки парозанимающей культуры, особенно п засушливое лето, позволяет сберечь влагу* и повысить эффективность вносимых удобрений.
Изученные приемы окультуривания созданного пахотного слоя показали их высокую экономическую эффективность. Экспериментальные данные по эффективному использованию способов окультуривания существующего пахотного слоя в зоне обобщены в рекомендациях, изложенных в «Системе ведения сельского хозяйства Волго-Вятской зоны» (1969 г.). Анализ имеющихся материалов по окультуриванию созданного пахотного слоя и результаты проведенных опытов показали, что окультуривать только пахотный слой в 20 см недостаточно для устойчивого повышения плодородия почв, ибо при этом не достигается получение стабильно высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Такой факт еще больше заострил внимание на необходи* мости исследований по созданию более мощного и высокоокуль-туренного пахотного слоя. 1
ГЛАВА IV. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ И ОКУЛЬТУРИВАНИЯ ГЛУБОКОГО
ПАХОТНОГО СЛОЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ
В связи с задачами по интенсификации земледелия возникает необходимость увязки научной теории создания культурной
почвы с ужи достигнутыми знаниями природных процессов почвообразовании. Важно, чтобы модель культурной почвы представляла собой динамическую н реальную модсльиочвы, существенней в природе, по наделенную максимально благоприятными сиойстпами для произрастания сельскохозяйственных пульту р. Такая модель должна являться своеобразным эталоном при сравнении ее с топ или пион природной (естественной) почвой б целях улучшения свойств последней. ;
В проведенных модельных опытах решались задачи: определение зависимости урожая от мощности пахотного слоя; влияние окультуренностн пахотного и подпахотного слоев на спойствя почвы-.н продуктивность растений; выяснение роли рыхления и оборачивания подпахотных*слоев в сочетании с удобрениям» к- известью в окультуривании почвы и повышении продуктивности растений; установление влияния удобрении и извести при внесении их в различные слои на повышение плодородия и урожайности.
1. ¿Мощность коркеобитаемого слоя — показатель окультуренностн почвы. В земледелии Нечерноземной зоны накоплен значительный, хотя и противоречивый, экспериментальный материал, показывающий влияние мощности пахотного слоя на продуктивность растений.
Нзши исследования в вегетационно-полевых опытах показали, что более высокий урожай культур получен при мощности пахотного слоя в 40 см, дальнейшее его увеличение до глубины 50 см не вело, как правило, к росту урожая.
Увеличение мощности пахотного слоя как дерново-подзолистой почвы, так и окультуренной дерново-карбонатной почвы с 0—20 до 0—Ю см способствовало повышению урожая за 4 года без удобрений на 11,1—11,7% (табл. 2), В другом опыте урожайность при дозе удобрений ХбзРсоКво с мощностью пахотного слоя 0—20 и 0—40 см была одинаковой. Внесение же более высокой дозы способствовало повышению урожай: пости овса на более мощном (0—10 см) пахотном слое (332,4% } сравнении с обычным (0—20 см) пахотным слоем (267,3%). Это объясняется тем, что в более мощном пахотном слое созда: ется больший запас влаги. Поэтому доступность элементов пищи для растений при внесении повышенных доз минеральных удобрений возрастает и увеличивается урожай,
2. Влияние степени окультуренноспг пахотного и подпахотного слоев.дерново-подзолистой суглинистой почвы на продуктивность растений. Исследования показали, что при окультуривании почвы различными способами необходимо учитывать имеющуюся между пахотным п подпахотным слоями тесную взаимосвязи
Урожайность культур (в? %) в зависимости от мощности, окультуренностн пахотного слоя я удобрений (вегетацяояно-полевой ~ опыт)
Почва Й о*-, о 5 я о й о V Фон удобреииЛ V е.—■ Э 1 (-1 Ф ж— = I ь* ^ ГО О.—?; 0 .О со П-» 1 ** о I яя. ВО 1 О 3 33 а Й£ * Сч; 1 о Я
Дерново-подзолистая" слабоокуль-туренная 0—20 0—40 без удобрений • без удобрении 100,0 201 ,8 133,3 201,3 100,0 106,0 100,0 113,6 100,0 114,7 102,4 119,0 100,0 100,0 147,9 142.8 108.7 111,1. 152.8 146,7
Дерново-карбонатная хорошо окульту* донная- 0-20 0-40 без удобрений без удобрений 100,0 147,е 121,7 140,9 100,0 90,1 101,8 92,0 100,0 96,4 118,3 99,9 100,0 100.0 115,2 112,3 105,0) 111,7 121,41 115,6
Установлено, что наряду с влиянием пахотного слоя на свойства подпахотного, наблюдается и существенное обратное действие. Потребление влаги растениями идет неодинаково. При наличии окультуренной дерново-карбонатной почвы в слое 20—40 см растения, развивая глубоко корневую систему,* потребляют ее более интенсивно из этого слоя. II наоборот, при нахождении окультуренной дерново-карбонатной почвы в слое 0—20 см, а в слое 20—40 см дерново-подзолистой почвы корневая система растений, развивается преимущественно в слое 0—20 см, из которого значительно больше влаги потребляется растениями.
Внесение органических и минеральных удобрений и извести в пахотный слой, а также различное размещение их в профиле почвы положительна влияют на биологическую активность сла-боокультуренной почвы: увеличивается количество микроорганизмов, усиливается ферментативная активность и повышается содержание доступных для растений элементов питания. Удобрения и известь в большинстве случаев способствовали увеличению не только общего количества микроорганизмов,, но и существенно нитрифицирующих* и целлюлозоразлагающих бактерий в почве пахотного слоя в том случае, когда кислый подпахотный слой дер ново-подзолисто а почвы заменялся на окультуренную дерново-карбонатную. Содержание элементов пищи согласуется с изменением биологической активности почвы, которое происходит при внесении удобрений н извести в пахотный
слой дер ново-лод зол истой почвы, а также при замене кислого подпахотного слоя на окультуренную дерново-карбонатную почву.
Под влиянием удобрений и извести происходят изменения физико-химических свойств разных но плодородию как пахотного, так н подпахотного слоев почвы: уменьшается гидролитическая и обменная кислотности, снижается содержание обменного алюминия. Особенно были существенными изменения этих свойств при размещении удобрений и извести в пахотном и подпахотном слоях.
Улучшение свойств почвы вызвало увеличение числа продуктивных стеблей и веса растений, числа колосьев и зерен в коло- ' се, а также повышение веса 1000 зерен. Более существенное, влияние на структуру урожая имела замена подпахотного слоя на окультуренную дерново-карбонатную почву. Из этого следует, что подпахотный кислый слой дерново-подзолистой почвы нуждается а коренном улучшении, так как он отрицательно влияет на процессы,, происходящие в пахотном слое, препятствует развитию вглубь корневой системы и ограничивает высоту урожая (табл. 3).
3. Рыхление и оборачивание подпахотных слоев разного.пло-. дородия в сочетании с удобрениями и известью — как метод ускоренного окультуривания. Подпахотное рыхление на глубину до 40 см уменьшает плотность почвы в слое 20—40 см, в.связи с чем изменяются водно-физические, биологические, физико-химические ■ и -другие свойства. В .годы с недостаточным количеством осадков в период вегетации рыхление подпахотного слоя оказывает положительное влияние на увлажненность почвы, на сохранение весенних запасов влаги. В 1972 засушливом году под клевером II года пользования в слое 20—40 см ("разрыхленном два года назад) 19 мая влажность почвы составляла 28%, а в неразрыхленном только 17,7% (НСРсз — 2,8%) и соответственно 3 августа —.15,7 и 11,6% (НСРС5—1*6%). под ячменем 19 июня соответственно — 27,9 и 25,7%, а 11 августа — 16,1 и 15,7%, Подпахотное рыхле-ьис способствовало увеличению влаги та"кже и в слое 0—20 см.
Подпахотное рыхление изменяет в лучшую сторону физико-химические свойства почвы: увеличивает сумму поглощенных-оснований и:степень насыщенности ими почв, уменьшает гидролитическую и обменную кислотность, и содержание подвижного алюминия. Это объясняется тем, что при рыхлении наблюдается взаимодействие механического и химического факторов, благоприятно изменяющих агрофизические, а затем и физико-химические свойства почвы. . . ■ * ■ - .....,.*'-•.--
Урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости от окультуренное!и пахотного и подпахотного слоев и применения удобрений с известью (г/сосуд)
год
овес (зерно)
I96Q
1И
ISC
231
209
2М
198
219
260
аяевер I г.п. (сено)
I9C9
278
232
296
396
302
413
412
423
osee (зерно)
1970
257
253
2(33
2»
311
256
334
вдень (зерш)
1971
203
300
301
325
305
271
231
3CG
»роваа шеюща
от/га
..... j
-г-ахотнцЯ сясЯ слабосиуяь-туронжа дерквочкдоо-шетоЗ поят
-подпахотшй сдсЛ (£0—10см) дериево-лэдэолис той почвы не раэрихлэя
О 1У У Л
- пгдпахзтмй сл;Л Í20-ÍD см)
до^юво-падзслйстга гочвы "У раэршлзн
- пахотный едса хгрсоэ ояуяъгурцннсЛ дерме м-карбснагкзЯ ПОЧЕМ
N иЫ-lZ) т га
ТНК - тсгфсшвойшЯ кок— пост. €0 т/га
Подпахотное рыхление оказывает положительное влияние на развитие микроорганизмов в слое 20—40 см. В наших исследованиях (1969—1971 гг.) в среднем из трех сроков определений но трем культурам общее количество микроорганизмов (тыс. на 1 г абсолютно сухой почвы) и этом слое было:
сильно кислой почвы (рН 4,0) без рыхления 083,*
. с рыхлением 874; среднекнслой ночпы (рН 4,0) без рыхления 033,
с рыхлением 1019. Полученные данные свидетельствуют о том, что влияние подпахотного рыхления на обшее развитие микрофлоры дерново-подзолистой среднекнслой почвы, с небольшим содержанием обменного алюминии заметно возрастает по сравнению с более кислой, и, следовательно, менее окультуренной почвой. Аналогичные изменения от подпахотного рыхления почвы отмечались и в численности нитрифицирующих и пеллюлозоразлагающнх бактерий. *
Улучшение водно-физических свойств почвы и микробиологических процессов, обусловленных подпахотным-рыхлением,"нашло отражение в интенсивности роста н развития сельскохозяйственных культур и в первую очередь в увеличении их общего веса и веса зерна только на первых культурах — овее и яровой пшенице. Урожай овса от подпахотного рыхления енльнокнелой дерново-подзолистой почвы повысился на 19,4%, а яровой пшеницы—на 32.5%, па среднекнслой почве увеличение урожая овса было на 13%. .
Перемещение на поверхность спльнокислого подпахотного слоя дерново-подзолистой почвы с заменой его неокультуренным пахотным слоем (модель мелиоративной вспашки) без удобрений и извести увеличивало содержание доступной влаги в вывернутом слое на 2—6% по сравнению с пахотным слоем почвы, когда ои оставался на месте. Влажность почвы пахотного слоя дерново-подзолистой почвы, перемещенной на глубину 20—40 см, в большинстве случаев (85%) была ниже, чем влажность слоя 20—Ю см разрыхленной почвы подпахотного слоя. * ■
В периоды нормального увлажнения почвы количество микроорганизмов в вывернутом кислом подпахотном слое без;удоб-рений увеличивалось в 2—2,5 раза по сравнению с той. же почвой, когда она находилась иа глубине 20—40 см, хотя и была разрыхлена. При недостаточном увлажнении отрицательное влияние повышенной кислотности на биологическую активность почвы проявляется сильнее, и количество микроорганизмов в вывернутом подпахотном слое уменьшилось почти, в два раза. Физико-химические свойства вывернутого на поверхность кислого
ю подпахотного слоя без удобрении изменились мало, а п пахотном слое енлыюкнелой дерло по-подзол истой почв и, размещенном вместо подпахотного слоя, они изменяются в худшую сторону. Это обосновывает вывод о целесообразности периодической замены пахотного и подпахотного слоев при отвальной обработке.
Только внесение органических, минеральных удобрений и извести в вывернутый подпахотный слой кислой дерпово-подзо-лнетой почвы устраняет отрицательное влияние избыточной ьислотности на микробиологическую активность почвы. Удобрения и известь также значительно улучшают агрохимические свойства почвы: снижается гидролитическая кислотность почвы в три раза, уменьшается количество обменного алюминия в 3—В-раз, увеличивается сумма поглощенных оснований, емкость поглощения и степень насыщенности почв основаниями. Оборачивание подпахотного слоя среднекислой дерново-подзолистой иочвы на поверхность вызывает в нем такие же изменения, как н в сильпокнслой дерново-подзолистой почве.
Влияние оборачивания подпахотного слоя и а урожайность культур было различным (табл. 4). Выворачивание на поверхность подпахотных слоев с одновременным перемещением гнелого пахотного слоя вниз (па место подпахотного) без удобрений увеличивает урожай первых культур — овса и яровой пшеницы. Более высокий урожай этих культур был при выворачивании средпекислого подпахотного слоя, чем енлыюкпелого, .Меньшая урожайность получена при оставлении на своих местах пахотного и разрыхленного подпахотного слоев. Совершенно другая картина наблюдалась при учете урожайности второй и третьей культур (клевер первого и второго лет пользовании). Клевер, как более чувствительная культура к кислой реакции кочны, ■ существенно снизил урожайность при оборачивании средпекислого и особенно сильнокнслого подпахотного слоя без удобрений. Внесение удобрений и извести под первые культуры (овес н яровую пшеницу) повышало урожайность клевера I г. п. в сравнении с вариантом, где оборачивание не проводилось. Но величина урожайности не достигла уровня контрольного варианта. Урожайность клевера II г. п. без удобрений и извести была ниже только на вывернутом кислом подпахотном слое, а при внесении их иод первые культуры он увеличился, но все же был меньше при оборачивании подпахотных слоен. Это свидетельствует о сильной отрицательной реакции клевера на оборачивание подпахотных слоев с плохими н\ свойствами, и поэтому возникает целесообразность проводить глубокую об-
Таблица (
Влияние оборачиьання подпахотного слоя разного плодородия, иэвестн и удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур (г/сосуд)
культуры
год
овес (эгрно) 157С 90 74 102 112 133 162 121 189
м-зер 1 г.п, (гея. масс а) 1371 352 530 1ЕС2 108 2045 905 421 в44
клезер П г.п. (ггг.мэма) 1972 430 615 £59 342 13Э0 900 669 819
/¡ревел гаиешца 1973 49 47 ' 102 1 34 124 113 44 102 *
овес (зерно^ 1974 ее 59 116 51 127 128 52 114
варианту ошта о-гг «м ■ 1 без удолр 1 без УДОбр. известь ^Ш+ТНК ¥»Л /удобр/; ■^э^сть' УУ/////, известь' +Ш+ПМ 1Щ11 УДобр, \т ПИНИИ) иавестм И
20-4С см ■ И ш »Ж"
-
пахотшй слой 0-20 %
СИЛЬНОКИСЛОЙ ПОЧВЫ
•подпахотный слов 2040 си сильнокислой оочвн ие раэрызден
П ' Ш 1У У
-подпахотный слоя 20-40 см сил ьн ОКИ слой почш ¿Я разрыхлен
У1 УП УК
-пахотный слой 0-20 см хорошо окуль'турендай'пэчш
-подпахотный слой 20-40 о« чредневдспой сочш
* 140^12(^120 "а ра
ТНК -тосфонавовный компост чО тонн/га ■
работку не позднее чем за два-трн года до посева клевера под покровную культуру.
4. Оценка эффективности размещения удобрении в пахотном и подпахотном слоях дерново-подзолистой : суглинистой почвы.
Внесение удобрений и извести в пахотный и в подпахотный слои почвы увеличивало урожайность сельскохозяйственных культур по сравнению с внесением этих удобрений только в пахотный слой. Прибавка урожайности овса от внесения минеральных удобрений и извести в пахотный слой составила в 1970 году 37,2%. а от внесения этой же дозы по '/г в пахотный и подпахотный слои — 118,8%, клевера I г. п. в 1971 году соответственно 183,5 и 198,1%, клевера II г. п. в 1972 году соответственно 55,9 и 68,1%. Прибавка урожайности овса во второй закладке в 1974 году, составила соответственно 92,7 и 108,3%. Особенно эффективным внесение удобрений и извести в два слоя было на кислой дерново-подзолистой почве.
ГЛАВА V. СОЧЕТАНИЕ ГЛУБОКОЙ ОБРАБОТКИ И УДОБРЕНИИ КАК МЕТОД СОЗДАНИЯ И
ОКУЛЬТУРИВАНИЯ МОЩНОГО ПАХОТНОГО СЛОЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ СУГЛИНИСТЫХ почв
Агрофизические свойства. Первыми и наиболее важными результатами воздействия приемов обработки на почву являются перераспределение механических элементов в обрабатываемой части почвенного профиля, изменение объемного веса пахотного слоя л пористости, т. е, тех свойств почвы, которые в значительной степени влияют на водно-воздушный п пищевой режимы и в некоторой степени на синтез и разложение органического вещества.
В наших опытах под влиянием глубокой обработки легкосуглинистых почв на двучленных отложениях имело место увеличение количества илистых частиц в слое — 0—20 см, что обусловлено частичным примешиванием более тяжелого по механическому составу подпахотного слоя к пахотному. В то же время, когда подпахотный и пахотный слои были близкими по механическому составу, его изменение под влиянием глубоких обработок оказалось незначительным. Глубокая обработка существенно изменяет строение почвы по всей глубине обрабатываемого слоя: }меныиается-объемный вес и твердость, увеличивается общая и некаппллярная пористость. При глубокой обработке, кроме варианта с безотвальным рыхлением на 30—32 см, под картофелем некапиллярная пористость была на 10—12% выше, чем по вспащ-ке-на 20—22 см. Под овсом, идущим после,картофеля, на мелиоративной вспашке некапиллярная пористость была в слое
. почвы 20—30 см на 3,6%, а в слое 50—40 см на 16% еыше, чем на контроле. Объемный пес почвы по вспашке на 20—22 см в слое 20—10 см был под картофелем — 1,56 г/см5, под овсом — 1,55; под многолетними травами — 1,49, По глубоким обработкам (вспашка плугом с почвоуглубителями, плугом с вырезными корпусами, мелиоративная вспашка) этот покааатель составлял соответственно в том же слое —под картофелем — 1,47—1,50, под овсом — 1,47—1,44, под многолетними травами — 1,42—1,44. Эти изменения сохранялись в течение двух лет, что характерным было и для твердости почвы. Удобрения, главным образом органические, уменьшали объемный вес, увеличивали пористость, особенно некапнлляркую. Определение влажности почвы-показало,-что на лсгкосутлинистых двучленных почвах, в периоды большого поступления влаги весной и осенью и во время летних ливневых дождей, ее содержание в слое 0—20 см на глубокой обработке било несколько ннже, чем на контроле, что объясняется повышенной водопроницаемостью разрыхленного подпахотного слоя. Па глубине 20—40 см запас воды увеличивался. Так, например, в 1967 засушливом году в период полных всходов картофеля на вариантах с глубокой обработкой запас доступной влаги в слое 0—40 см был больше на 150—280 т/га, а в период цветения картофеля на 20—140 т/га, чем по вспашке на 20—22 см.
На тяжело и среднесуглннистых почвах, с однородным по всему профилю механическим составом, подпахотное рыхление увеличивает запасы влаги в сравнении с вспашкой на 20—22 см, в слое 0—20 см —иа 2—4%, а в слое 20—40 см —на 6—9%. Более высокие запаси влаги а почве наблюдались и в последующие три-четыре года. Удобрения, особенно органические, способствуют накоплению и лучшему продуктивному использованию почвенной влаги- Различия по влажности удобренной и неудобренной почвы особенно заметны в начале вегетации растений.
Физико-химические свойства почвы. За 4 года выращивания сельскохозяйственных культур на д ер н о во - с р ед не п од зол н стой среднесуглинистой почве в звене* севооборота: картофель — опсс—горохо-овсяная смесь — озимая рожь на фоне без удобрений наблюдалось незначительное снижение суммы поглощенных оснований на обычной вспашке в слое 20—40 см. Вместе с этим уменьшалась гидролитическая кислотность почвы и содержание алюминия особенно в слое почвы 0—20 см. Исключение составила мелиоративная вспашка па 35—40 см, где содержа-нне обменного алюминия я слое 0—20 см возросло на 0,95 мг на 100 г почвы. Это объясняется , выпахиванием на поверхность подзолистого горизонта, более бедного обменными основаниями
и содержащего большое количество алюминия. Органические и минеральные удобрения'положительно изменяли сумму поглощенных оснований по сравнению с исходными данными, а также значительно снижали содержание обменного алюминия, особенно в слое 20—40 см, на вариантах глубокой обработки (табл. 5).
. По-другому изменились физико-химические свойства при углублении пахотного слоя дерново-слабоподзолистой тяжелосуглинистой почвы, подстилаемой карбонатными глинами (табл. 6). За 6 лет ротации севооборота без удобрений физико-химические свойства пахотного слоя почвы при обычной вспашке несколько ухудшились: снизилась сумма поглощенных оснований и степень насыщенности почвы основаниями, повысилась гидролитическая кислотность, увеличилась рН солевой вытяжки. В вариантах с углублением пахотного слоя сумма поглощенных оснований и степень насыщенности основаниями, гидролитическая кислотность и рН солевой вытяжки мало изменились, но значительно- снизилась обменная кислотность и уменьшилось содержание обменного алюминия.
Биологическая^ активность и-пищевой режим« почвы. Опыты показывают, что значительные изменения в биологической активности почвы отмечаются при углублении пахотного слоя. В среднем из И опытов общее количество микроорганизмов в I г почвы по вспашке на 20—22 см в слое 0—20 см составило 2087 тыс. и в слое 20—Í0 см — 743 тыс., а по глубоким обработкам соответственно составляло 2597 и 1045 тыс. В первый год постановки опыта (рис. 1, 2) общее количество микроорганизмов на вариантах с углублением было несколько меньше, чем но вспашке на 20—22 см. На второй и в последующие годы после углубления пахотного слоя количество - микроорганизмов оказалось большим в 1,5—2-раза по сравнению с обычной вспашкой. Еще более резкое различие проявилось в- подпахотном слое почвы. На всех фонах обработки существенное влияние на повышение микробиологической активности оказали многолетние травы. Так, под многолетними травами I г. п. общее количество микроорганизмов было на 10—30%, а под травами II г. п. — на 150—300%, больше, чем под овсом.
В годы с повышенной температурой воздуха по всем способам обработки в почве больше содержалось бактерий, разлагающих органические вещества почвы (иа МПА), но в 5—б раз меньше актиномицетов и только 3—5% от общего количества микроорганизмов занимали грибы, В холодные, избыточно увлажненные годы актиномицеты оказывались в большем количестве, чем бактерии. Применение минеральных и органических. удобреннЛ значительно повышает биологическую активность
Влшшае обработки н удобрений ва измепекве физико-хпияческиг свойств дерково-среднеподзолистой средпесуглиыястой почвы
Сунна поглощении! оснований M'ííB. N1 100 г почни Гидролитическая кяслотаость М, 5BÍ. MJ 100 г почвы Обменный а помня» А в иг на ico г почвы
Способы обработки я и .чэ -fi Л ^ й) 2 и р. •о ^ 1970 г. = СО 2S <■> ч -<«С. о 1970 г. и ©_ ■ 1970 г.
s - о без удобрений NPK NPK + навоз без удобрений NPK КРК + навоз О X Si т V О iei удобрений NPK NPK + навоз
Вспашка на 20—22 см 0-20 20-40 10,48 11,65 9,83 10,30 9,26 11,01 11,27 11,68 5,1$ С,30 4,59 5,40 4,34 4,51 4,37 5,07 ■ 5,72 22,81 4,50 17,70 4,41 17,98 2,« 19,51
Вспашка на 25—27 см 0-20 20-40 10,9-2 12,0S 10,46 12,40 11,31 12,42 11,82 12,48 5,38 7,13 4,50 4,03 4,17 4,12 4,56 5,21 5,89 21,08 2,07 15,70 2,38 7,70 3,96 7,83
Вспашка на 20—22 см -)- рыхление 10 см 0-20 20—40 11,26 12,71 10,81 12,00 10,62 12,55 11,51 12,48 5,42 5,68 4,05 3,18 4,40 5,19 4,30 4,72 4,83 19,62 3,20 9,01 3,10 7,02 2,01 6,88
Вспашка плугом с вырезными корпусами яа 30—32 см . 1 . Есзот^алиюе рыхление на 30-32 см ; . 0-20 20-40 0-20 20—10 11,47 10,46 10,49 12,30 10,86 11,26 9,30 11,58 10,30 11,27 11,50 11,52 11,47 11,51 11,00 12,91 5,20 5,16 5,25 6,48 4,05 4,88 4,79 4,79 4,68 5,78 4,77 4,31 4,16 4,82 4,51 4,68 4,99 19,58 3,76 17,00 2,84 17,86 2,34 15,92 2.66 7,30 2,29 6,39 3,69 С,52 3,43 8,55
Мелиоративная вспаш- ■ ка па 35—10 см . . 0-20 20-40 11,3$ 11,44 10,52 12,59 11,61 12,54 11,62 12,03 6,01 5,60 4,77 4,91 4,12 4,01 4,68 4,82 5,26 14,88 6,21 12,41 6,16 6,57 6,ia 6,57
НСРм по фонам удобрений . . . . ; 0-20 20—40 1, 1, JG IS 0,43 0,24 ;о,9( 2,70
11СРо ео вариантам обработки почвы , , 0—20 20-40 .1,201.44 0,С0 0,30 1,16 3,3)
Изменение физико-химических свойств почвы после различных приемов основной обработки (опыт заложен в 1963 году, пробы почвы для анализа взяты 9/V 1969 г.). Опытное поле КСХИ
о- В м.-'э» . Kl 100 Г почвы ^ 3 5S — Д h X _ в -S« 5*1 в * 5 Й5§*
Вэрнанты опыта Слон см s » _ «С 3 * и Об И» =U Й Es з 1 ь е х в i;, К U I » к 2 * £ Я се К о = Ц 3 * -Ж 2 l в Ü
Исходные данные перед закладкой овита 1963 г..... а- 1*0-40 5.30 5.Ш м. к 12,з: 3,07 3,62 0,75 1,17 '3,2'/ 3,70 73,65 77,33
; 1969 г.
Вспашка на 20—22 см 0-20 £0 - 10 1,7(1 10.3f 10,11' 5,35 t,12 0.60' 0,72 3,37 4,3|") 65,0 t 71.27
Вспашка на 25—27 см 0-20 2(> - К) 5,25 5,0) 11.26 10,34 0,14 0.14 0.10 0,58 73,60 7Я.ЗЭ
Вспашка на 20 — 22 см 4- рыхленне 10 см 0 10 1*0 К Г> Ги> 4, КО 10,51 10,77 3,J-7 0,13 0,14 0.72 1,17 73,79 72.01
Вспашка пл>гом с ыл-резнымн корпусами на 30—32 см . . , 0-141 Ю-10 5, ИГ) 1,75 11,3(1 12,3h 3,74 3,57 0,2(1- 0,45 1,03 7.3, М "7,60
Безотвальное рыхление на 30—32 см 0-20 20-40 5.15 5, Oi) 11,22 12,02 3,83 Л, Я". 0,10 0,1Н 0.54 1,17 7 t, Я". 77,70
Мелиоративная вспашка на 3.1—(0 см o-iit 2J- 10 5,15 4.90 11,(»3 12.15 З.Г5 3 ,50 0,10 0,15 0,54 0,04 75,1» 77,32
НС1'« ..... 0-20 20-40 0,20 0,-10 0.1^ 0,17 0*. 17 о, Л) 0,05 0,02 0,25 0,17 0 1
почвы, особенно на фоне глубокой обработки. Даже внесение малых доз удобрений и нзвестиСХ^Р^К« + 1 т/га извести) при , вспашке на 20—22 см в среднем за 3 года увеличило общее количество микроорганизмов в слое 0—20 см на 33,7%, а в слое 20—Ю см на 11,1%. Эти же дозы минеральных удобрений и извести, но внесенные по половинной дозе в пахотный и подпахотный слои, увеличили количество микроорганизмов соответственно на 85,5 н 22,6%, Внесение в почву 40 т/га торфопавоз-иого компоста повышало мпкробноюгнческую деятельность
КОЛИЧЕСТВО • МИКРООРГАНИЗМОВ Ь ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЕ (6 тыс на < г абсолютно той гтьы; Среднее за вегетационный период
СЛОЙ 0-20 см т Щ,
Приёмы обработки
1 Вспашка ю 20-22см
2--25-27см
£.---На 20-22см рыхление
А, Вслсаха плугом с $ы£еш отвалами 30*32 см
5. бего.ъСалыю? рыхление на. 39-32 см .
6. ХеяисротиВтэ 6?г?ащкона £5-АОсм
бзг
и ш 12 525
т « м «
'/А
¿54
853
(23456)23456 Картя?зг£,№7г ОЬес, (568 г
□ -ВАКТЕРИИ НА МПА
К11.тро5ы1гп,(Зб9г Цн.тра6ыПг.п,(Э7гг. Яр. пшеницецШ* г
щ - Актиномицеты ш - Грибы
КОЛИЧЕСТВО МИКРООРГАНИЗМОВ В ПОДЗОЛИСТОЙ' ПОЧВЕ
(в ТЬЮ, на!г, АБСОЛЮТНО сухой почвы) Среднее ¿а всгегациоиный период "
Приёмы обработки
СЛОЙ 20-30см
/ Вспашка на 20-22см 2. — — на 25-17 СМ 5. —на. 20 -22см* 0см рыхление
4. Ьспашха плушом ебыреш втоаяами на 39-52с#
5. бе&отбальнае рыхление на £0-52 см
6. Мелиоративная бсяошка на ¿5-40 см
М
Б
35
ш
394
Шв
¿25.
76 Щ.
23)
12 3-4-36
Кдрго<шь,1967г
трж
2 3 4 5 *
Овёс 19№
□ ВАКТЕРИИ НА МПА Ш
Мн.тивы1г.л.1969г Ми.т?двьг5гпЛ970г,' Я?пшеница, 1971 г
Лктиномицеты а-Гривы
особенно .по вспашке в сравнении с безотвальным рыхлением ьа.одну и ту же глубину. В 12 опытах по вспашке на 20—22 см + рыхление 10 см, в сравнении с безотвальным рыхлением на 30—32-см, общее количество микроорганизмов было в слое 0—20 см больше на 32,2% и в слое 20—30 см —на 20,9%. Содержанке ССЬ в почве под овсом и озимой рожью па вариантах с глубокой обработкой но всем слоям оказалось меньшим, чем по обычной вспашке. Это объяснялось лучшей аэрацией почвы и более интенсивным выделением СОг из глубоко разрыхленного слоя. Под многолетними травами на вариантах с глубокой обработкой, особенно в слоях 10—20, 20—30 и 30—40 см, концентрация СОг в большинстве случаев была большей, чем на обычной вспашке. В этом случае был выше вес корней многолетних трав (на 15—35%) и больше содержалось микроорганизмов. Все это обусловило более интенсивное выделение СОа в почву.
Ферментативная активность как дополнительный показатель биологической активности почвы коррелирует с ростом и развитием растений, с изменением свойств почвы под влиянием глубокой обработки и удобрений. В наших опытах усиление биологической активности' почвы по глубоким обработкам способствовало накоплению в ней элементов питания в доступной растениям форме, наблюдалась прямая связь между увеличением микроорганизмов и элементов пищи в почве. Содержание нитратов в слое 20—10 см на вариантах с подпахотным рыхлением было на 20—40%, а на глубокой вспашке на 10—15% больше, чем на обычной вспашке в том же слое. Отмечалось также некоторое увеличение Р2О5 на вариантах с подпахотным рыхлением почвы.
Корневая система. растений;. Окультуривание дерново-подзолистых почв обеспечивает условия для более мощного развития корневой системы растений и более глубокого ее проникновения ь почву. Приемы глубокой обработки почвы, особенно подпахотное рыхление, внесснне удобрений и извести значительно усиливают развитие корневой системы овса не только в слоеО—20 см, но и в слое 20—40 см, но сравнению с обычной вспашкой {табл. 7).
Вес корней многолетних трав I г. п. без удобрений по глубоким приемам обработки в слое 0—20 см был больше на 9,8— 42,4%/а в слое 20—40 см мало чем отличался по сравнению с обычной вспашкой. По фону же КРК + навоз при глубокой обработке увеличение составило в слое 0—20 см от 7,7 до 75,6%, а в слое 20—40 см — от 15,9 до 68,1%. по сравнению с обычной вспашкой. Вес корней яровой пшеницы как по фону без у добр е-
Последействие приемов обработке почвы на корневую систему овса (среднее из 2-х опытов 1963 г., на 2-й год после обработки):
Без удобрений №К 4- навоз ■
. Приемы обработки почвы под картофель Слои, см ¿,4 х а и Щ О и а в % Ж к контролю «. 5. о к и 2 8* в %% к контролю а м 2
Вспашка на 20—22 см 0-20 20-40 6,4 1,0 100,0 100,0 6.2 2.0 100,0 100,0 97,2 200,0
Вспашка на 25—27 см 0-20 '20 — 10 6,5 1,7 102^0 162.7 и.о 2,7 192.8 131,4 183.7 161,4
Вспашка на 20—22 см + 10 см рыхление 0-20 20-40 7,4 2,0 116,0 102.2 10,3 3,0 16Й,5 147,0 139,4 153,1
Вспащка плугом с вырезными корпусами на'ЗО—32 см . 0-20 20-40 5,7 2,0 '89,9 ' 191,1 0.5 3,2 153; 1 158,8 165,4 16,3,6
Безотвальное рыхление на 30—32 см 0-20 20—10 8,0 М 125,8 107, К 7,5 2,1 121,7 101,0 91,0 187,3
Мелиоративная вспашка на 35—40 см 0—23 20—Ю б;г> 1,7 102,8 1Ю.6 11.2 2.0 Ш.5 . У9.5 171,6 117,3
ний, так и по фону ЫРК +навоз был также большим по глубоким обработкам и особенно в слое 20—40 см.
Внесение удобрений и извести в разрыхляемые подпахотные слон способствует более активному росту корневых систем. Так, если вспашка плугом па 20—22 см + рыхление 10 см без удобрений приЬела к увеличению веса' корней овса в слое О—30 см на 42,6%, то внесение в разрыхленный подпахотный слой М«Р45К«+1 т/га извести увеличило вес корней овса на 176,6%по сравнению с обычной вспашкой. Более мощное же развитие корневой системы способствовало большему накоплению в почве органических остатков.
Содержание гумуса. Накопление органического вещества в почве под действием глубоких обработок происходит только при кпесении удобрений (табл. 8).-Посев различных культур без удобрений в течение семи лет привел к снижению содержания гумуса, особенно в слое 20—40 см. При ежегодном внесении
Изменение содержания гумуса {%) в■ дерново-среднеподзолнстой; легкосутдиннстой* почве на двучленных отложениях под влиянием различных- способов обработки в удобрений
Способы обработка Слон, см Через 2 года после углубления, 1968 г. Через 7 . углублен без удобр. íei после ия. 1973 г. ежегодно
0-20 1 ,to Г, 72 1,86
Вспашка на 20—22 см .... 20—40 1,00 0,84 0,90!
0—20 1,77. 1.75 1,84
Вспашка на 25—27 см .... 20—40 1,35 1,09 1.30
Вспашка на 20—22 см + рыхле- 0-20 1,84 1,78 1,86
ние 10 см . ....... 20—40 1.31 1,19 1,26
Вспашка плугом с вырезными кор- 0-20 1,60 1,56 1.87'
пусами на 30—32 см . , . 20-40 •1,29 1.16. 1,20:
.Безотвальное рыхление на 30— 0-20 1,73 1,70 1.SS
СМ ******* * * 20-40 1,05 1,19 1,10
Мелиоративная вспашка на 35 — 0—20 1,36 l,3ft 1.73 .
•10 см ..,...,.. 20—40 1,53 1,35 1,4-4
НСР« ......... 0-20 по годам и фонам 0,07
\ по варианта« 0,10
20-40 по юлам и фонам 0;15
по вариантам . 0,21
Примечание: опыт заложен в 1066 году, содержание гумуса перед закладкой опыта (среди ее мешанный образец) в слое 0—20 см — 1,75%, в слое 20—10 см — 0,90%.
минеральных удобрений, содержание гумуса в слое 0—20 см. 5величилось во всех вариантах, глубокой обработки, а также в слое 20—40 см — по вспашке на 25—27 см и с подпахотным рыхлением.
Засоренность посевов: Глубокая обработка почвы по сравнению с вспашкой способствует уменьшению засоренности посевов .зерновых культур. Особенно снижается засоренность мно-юлетнимн сорняками.
Урожай и его качество. У зсртмшх культур по гл\ Со:;им обработкам возрастает число продуктивных стеблей, количество аереи п колосе или метелке, вес ПНЮ.зерен, у. каргофел:! — roc клубней и ботвы, повышается продуктивность не только первой, по и последующих культур севооборота. У многолетних трав I п-П г. п. увеличивается содержание и сспе доли клевера.
Более эффективными приемами глубокой обработки ил слабо-окультуренных дерн оно-подзол истых почвах с повышенной кислотностью были приемы, обеспечивающие подпахотное рыхление (плуг с почвоуглубителями, плуг с вырезными корпусами, плуг Мальцева). На этих почвах глубокая отвальная обработка {на 25—27 и на ЗГ>—40 см) в большинстве, случаев .уступала по влиянию на урожайность и свойства почвы приемам, обработки с подпахотным рыхлением. На слабокислой дер но во-подзол истой почве глубокая отвальная обработка превышала по действию приемы с подпахотным рыхлением (табл. 9 — 11). Эти закономерности установлены как но прямому действию, так и по последействию глубоких обработок на почвах разного механического состава и окультуренности.
На средиеиодзолистой легкосуглииистой -почве иа двучлен-пых отложениях но обработкам с подпахотным рыхлением (вспашка плугом с почвоуглубителями, плугом с вырезными корпусами) увеличивалась урожайность картофеля. Эффективность была ниже от безотвального рыхления и мелиоративной вспашки. При учете последействия приемов глубокой обработки отмечено, что яровая пшеница и ячмень более положительно реагировали прибавкой урожая на вариантах с подпахотным рыхлением, а овес — на "мелиоративную вспашку на 35—10 см.
Урожайность многолетних трав I г. п. но приемам глубокой обработки, за исключением мелиоративной вспашки, не снижалась, а имела тенденцию к увеличению. Урожайность тран II года пользования по глубоким обработкам была отчетливо выше, за исключением мелиоративной вспашки на 35—10 см.
На дерново-слабоподзолистых тяжелосуглпнпсшх почвах урожайность картофеля и последующих культур (ячменя и яровой пшеницы) имела тенденцию к увеличению по приемам глубокой обработки (табл. И): Урожайность озимой ржи по глубоким обработкам в чистом пару получена выше только на дерново-подзолистых . почвах с высокой кислотностью и большим содержанием алюминия. Рост озимой ржи был более интенсивным по глубоким обработкам,, чем по вспашке на 20—22 см. Однако из-за сильного полегания растений в период цветения — созревания урожайность зерна была одинаковой по-всем прие-
за-
Урожайность сельскохозяйственных культур (ц/га) по различным приемам обработки дерпосо-средкепод золистой легкосуглинистой почвы па двучленных отложениях (опытное поле КСХИ)
Приемы обработки
Опыт заложен в 1000 г.
» и
э <-
. з -
К
К "
сумма кормо-вик единиц за 3 г,
Опит заложен в 10СС г.
картофель, 1%7 г.
и
и®
я СП
& . ь, а.»
с. с I-
н -о
о>
а
в
• Яг-
сумма юраонтд едянщ зл 5л«т
Вспашка на 20 —22 см ... .
Вспашка на 25—27 см ... ,
Вспашка на 20—22 см + рыхлепве 10 см.......,
Вспашка плугом с вырезными корпусами на 30—32 см . . . ,
Безотвальное рыхление на 30— 32 см . . .......
Мелиоративная вспашка на 35— •10 см .......'..
НСР« . . . ......
205.0 216,0
241.0
200.1 204,0 231,0
32,4
13,7 13,9 10,0 14,0 П,1 14,3 1.0
5,8 8,2 9,7 3,2
7.2 8,1
3.3
И,0 91.1
101,0 8Я,3 *3,3 913.1
207,4
236.0
233.1
233.0 238,4
217.1 15,0
17,8. 16,9 18,3 18,3 18,7 19,0 0,9
33,1
37.1 36,0
30.2 37,0 26,2
5,6
41,3
53.0 50,7 47,3
53.1 41,9 . 4,7
19,9
23.3 23,7 22,9 22,7
20.4 2,0
МО,С КО, 4 101,0 156,9 102,0 112,3
Урожайность сельскохозяйственных культур (ц/га) не разданным приемам обработки дерпово-среднеподзолнстой среднесуглвнистой почвы под картофель и овес (Фалеиекая селекционная станция)'
Последействие приемов обработки под картофель Последействие приемов обработки под овес
Приемы обработки л ч V •е- , О 1. ' С и» а О — и кг • О я л с. и и о Л и м о £ и * о 'о Я 1- ^ о о « Се и л ь игр; "у ¡Й.-1 — ок зг х а О Ч И Овес, 1967 г. £ г . * а ы о « ■ X 2 и и 1Ц ы о — А * а "и я© « я О — 2-е ^ а — О ь-Г-2-2 сумма за 5 лет кормовых единиц
Вспашка иа'20—22 см 127,7 19'1 53,2 5,5 40,2 91,4 27,3 145,3 90,4 4.2 31,1 103,4
Вспзшка на 25—27 см 138,5 21,8 74,1 0,5 15.4 109,0 27,1 150,6 99,3 6,1 31.1 115,2
Вспашка на 20—22 см + рыхление 10 см 141,8 20,0 72,0 7,7 47,7 109,4 27,6 154,8 99,2 8,0 49,7 127,1
Вспашка плугом с вырезными корпусами на 30—32 см\ , , 140,9 21,7 С9,б' 8,1 47,1 113,6 28,5! 165,1 106,2 0,7 52,7 132,4
Безотвальное рыхление на 30—32 см, . . 133,2 28,2 69,4 7,5 50,4 115,7 29,1 170,2 109,5 7,3 53,8 13), 5
.Мелиоративная вспашка на 35—10 см , , 129,3 58,5 73,С 7,2 50,9 116,4 32,3 .166,4 106,7 6,8 38,1 129,1
НСР;,...... «0 2,0 10,0 1,5 8,0 — 1,9 27,3 10,5 1,3 7,7 —
Та-'лша 11
Урожайность сельскохозяйственных культур (ц/га) по различным приемам обработки дерново-елабоподзолистой почём
Опыт заложен в 1903 г„ почва тяжелосуглинистая. Опытное поле КСХИ Опит заложен н 1907 г., почва срсднесуг.1иниста(г, Фалгпская ГСС
Приемы обработки л •в-1; о аД я & яровая пшеница, 1965 г. 4* »о г от * 1 О ч К V я « и г 3 м г я я™ 2 в я и 5 я « сХоо ев) О" (и о ** ТО СГ) и I—« § 5 О щ * и ь о О. Г4* о = □> 1-. «-Ч ; л'1" сумма кормовых миииц И 1 г.
Вспашка на 20—22 см .... 221,0 21,4 18,6 115,0 21,8 102,1 62,3 12,1
Вспашка на 25—27 см ... - 220,0 21,0 20,1 130,1 23,0 108,0 М,6 11,5 87,0
Испашка на 20—22 сп-1- pi.ix.ie-иие 10 см...... . 237,0 22,0 19,9 121,2 26,1 100,0 01,3 10.7 87,Г
ис::аш!:а плугом с вырезш-шп корпусами на 30 — 32 с.м ...... 233,2 22,0 19,9 127,1 20.3 111,Г. 10,2 57.2
Пезотвальное рыхление на 30— 32 см ..,..,.. . 211,2 21,3 20,0 . 120,2 21.4 00,5 70,4 10,1 79,5
Мслнпраишнал вспашка па 33— ■10 см . . . . . . . . . 201,0 21,4 20,6 12-5,7 28,3 110,0 81,1 11,7 00,1
ИСР* ........... * * * 'ь 32,0 3.3 1,0 1,0 ■ 15,1 ■ 11,0 2 2
мам обработки, а соломы — была нише по приемам с глубокой обработкой.
- Па повышение эффект и ешости углубления существенное влияние оказывает дробное внесение удобрении и извести в пахотный и подпахотный слои почвы. Прибавка урожайности яровой пшеницы-при рыхлении подпахотного слоя и внесении удобрений и извести по половинной дозе в пахотный н в подпахотный слон составила 23%, а при внесении этих же удобрении и извести только в пахотный слой—15% по сравнению со вспашкой на 20—22 см без удобрений. Глубокие обработки почвы существенное-влияние оказывают на показатели качества урожая. Они способствовали увеличению содержании крахмала в картофеле на 2—3%, белка в зерне овса на 0,1С—0,5Н%, в вене многолетних трап I г. и. на 0,1 —1,9%, II г. и.— на 1,5-—1,4%. Особенно значительное влияние на повышение качества зерна озимой ржи оказывало сочетание приемов глубокой обработки и удобрений: увеличивался вес 1000 зерен, общая стекловидиость, содержание протеина.
Окупаемость затрат на создание и окультуривание глубокого пахотного слоя дерново-подзолистой суглинистой почвы. Из приемов глубокой обработки более высокую экономическую эффективность Интела вспашка плугами с почвоуглубителями и вырезными корпусами, а самую низкую — мелиоративная вспашка па 35—10 см. В звене севооборота (картофель—овес— многолетние травы двух лет пользования — яровая пшеница) получена уелопная чистая прибыль при проведении подпахотного рыхления от 239 до 318 руб, (плуг с почвоуглубителями, плуг с вырезными корпусами и плуг Мальцева) и 03 руб. по мелиоративной вспашке на 35—10 см,
* В звене севооборота (картофель—овес—юрохо-опсяиая смссь—озимая рожь—клевер I г, п.) при проведении подпахотного'рыхления условная чистая прибыль колебалась or 171 до 224 руб. (плуг с почвоуглубителями, плуг с вырезными корпусами, плуг Мальцева), а наименьшая — была по отвальным глубоким обработкам. В звене севооборота {овес—картофель—го-рохо-овсяная смесь—озимая рожь—клевер I г. п.) в 2-х опытах самая высокая условная чистая прибыль (от 103 до JOS руб.) получена при проведении подпахотного рыхления (плуг с почвоуглубителями, плуг с вырезными корпусами, плуг Мальцева), В-том случае, когда подпахотный слой (20—10 см) отличался не резко отрицательными свойствами, мелиоративная обработка на 33—40 см имела более высокую экономическую эффективность.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Многочисленные исследования и производственный опыг передовых хозяйств показывают, что комплексное окультуривание дерново-подзолистых суглинистых почв является ключевым вопросом земледелия Северо-Восточной зоны. Глубокий, хорошо окультуренный пахотный слой—это один из объективных показателей почвенного плодородия. Получение высоких устоГипглх урожаев всех сельскохозяйственных культур на слабоокульту-реппых дерново-подзолистых суглинистых почвах зоны невозможно без систематического интенсивного их окультуривания.
2. Выбор методов глубокого окультуривания пахотною слоя дерново-нодзолнетых почв должен блзпроааться па у:сте мощности и свойств пахотного и подпахотного слоев почвы, релкшш гозделываемых культур па глубину обработки и хозяйственных возможностей применения научно обоснованного комплекса взаимосвязанных механических, химических н биологических средств воздействия и прежде всего обработки почвы, чередования культур, известкования и интенсивного применения оргаин-'.еских и минеральных удобрений.
Опыты показывают, что у растений наблюдается разная реакция на глубину обработки в зависимости от плодородия почв. Более благоприятная реакция у овса, озимой ржи, картофеля, корнеплодов п слабая — у клевера. Поэтому, ^гоби понисить окультуривающую роль клевера, необходимо глубокую обработку, особенно отвальную, проводить за 2—3 года до его посева под покровную культуру.
3. Глубокая обработка почвы в комплексе с другими факторами окультуривания, изменяя сложение пахотного слоя, оказывает благоприятное влияние на характер водного, воздушного, теплового, микробиологического и пищевого режимов. Она во-многом определяет эффективность системы удобрения и известкования. Чем меньше мощность пахотного слоя и ниже степень окультуренности дерново-подзолистой почвы, тем выше эффект ст подпахотного рыхления. На слабоокультуренных сильнокнс-лых почвах приемы обработки с подпахотным рыхлением под зерновые культуры и картофель по эффективности дейетзня ц последействия иа свойства ночвы и урожай имеют заметное преимущество перед вспашкой иа 20—22 см, а также по сравнению с глубокой отвальной обработкой па 25—27 н 35—10 см. На более окультуренных почвах такая закономерность отсутствует.
4. Ведущая роль в окультуривании дерново-подзолистых почв принадлежит органическим и минеральным удобрениям и известкованию. Недостаток питательных веществ и кислая реак--
цкя этих почв являются первыми ограничивающими причинами роста и развития культурных растений. Существенное изменение важнейших агрономических свойств почвы в благоприятном направлении достигается значительно быстрее при сочетании глубокой обработки с интенсивным применением органических и минеральных удобрении, а также извести в рациональном севообороте с одновременной ззделкой их в пахотный и подпахотные слои почвы.
5. Степень эффективности мероприятии по окультуриванию пахотного слон почки во многом определяется интенсивностью окультуривания ее подпахотных слоев. Плохие свойства »их слоев оказывают отрицательное влияние на процессы, происходящие п пахотном слое.
0. Под воздействием глубокой обработки, интенсивного применении удобрений и извести происходит перераспределение механических элементов и органических веществ в обрабатываемом слое. Уменьшается объемный вес и твердость, увелнчив.кг-ся общая и особенно неканилляриая пористость почвы. После глубоких обработок лучше накапливаются атмосферные осадки п увеличивается, особенно в подпахотных слоях почвы, содержание влаги под первой и последующими культурами севооборота. При атом 'эффективность отвальной обработки в сочетании с подпахотным рыхлением выше, чем безотвальной,
7„ Совместное применение глубокой обработки, удобрений и извести устойчиво повышает биологическую активность почды,. создает /лучшие^ условия для накопления в ней доступных для, растении элементов питания. По фону глубоких обработок с внесением удобрений и извести в пахотный и подпахотный слои улучшаются условия роста корневой системы растений, особенно в. слое 20—10 см, что - способствует накоплению гумуса в; почве.
8. Глубокая отвальная обработка почвы снижает засоренность посевов, особенно многолетними сорняками. Послеуборочное лущение стерни в условиях северных и центральных районов зоны нецелесообразно.
9. Исследованиями подтверждено нзличне дифференциации пахотного слоя по плодородию: более высокой продуктивностью обладает верхний слой (0—7 см), несколько меньшей — средний (7—14 см) н самой малой — нижний:(14—21 см). Наибольшее окультуривающее воздействие из приемов основной обра~ ботки на почву в созданном пахотном слое оказывает зяблезая вспашка, а при проведении предпосевной обработки почвы под яровые и озимые культуры — безотвальные приемы (безотвальное рыхление, дискование, фрезерование, культивация).
10. По мере роста почвенного плодородия и урожайности песьма эффективным средством дальнейшего окультуривания н повышения продуктивности дерпово-подзолнетых почв явится обогащение их органическими остатками, особенно за счет тра* ьосеяния и сидерации, а также в результате замены чистых паров занятыми. Однако, эта замена в условиях зоны должна непременно сопровождаться увеличением доз вносимых удобрений и повышением общей культуры земледелия. При выборе сроков и способов обработки почвы под озимую рожь после поздних парозанимающих культур и непаровых предшественников, особенно в сухие годы на почвах тяжелого механического состава, наилучшие результаты обеспечивает поверхностная обработка. При обработке пласта многолетних трав под озимые культуры необходима вспашка с предварительным дискованием или фрезерованием.
11. Интенсивное окультуривание дерново-подзолистых суглинистых почв является важным средством повышения качества продукции: зерна, .клубней картофеля и сена многолетних трав.
12. Практическое решение задачи создания и окультуривания мощного пахотного слоя почвы будет в значительной степени зависеть от разработки и внедрения в производство новых видов орудий для глубокой механической обработки почвы с одновременным послойным внесением удобрений и извести. Конструкция отвального плуга с ночвоуглубителмшмн лапами или вырезными корпусамн( отвалами) и туковисспаюшнми аппаратами (с нашим приспособлением) позволяет успешно осу, шествлять обе эти операции.
13. Дополнительные затраты на создание и окультуривание глубокого пахотного слоя окупаются втечеппе I—2 лет. Наиболее высокий экономический эффект имеет вспашка плугами с почвоуглубителями н с вырезными корпусами, самый низкий — отвальная вспашка на 35—40 см. Глубокая обработка повышает эффективность высоких доз вносимых удобрений. Внесение минеральных удобрений и извести в пахотный и подпахотный слои почвы при глубокой обработке комбинированными агрегатами существенно повышает окупаемость дополнительных затрат.
На основании изложенного можно рекомендовать для производства зоны в условиях распространения дерново-подзолистых суглинистых почв:
а) считать необходимым проведение основной обработки почвы под яровые культуры и подъем паров в ранние сроки, сразу же после уборки предшествующих культур; '
, б) на основе установленной в опытах дифференциации по плодородию частей пахотного слоя дерново-подзолистой почвы .и оценки различных приемов обработки следует использовать .в системе осенней основной обработки почвы приемы отвальной* а в системе весенней и предпосевной обработки почвы под озимые — безотвальной;
в) для повышения продуктивности гектара пашни целесообразно заменять чистые пари п севообороте продуктивными парозанимающими культурами (клевером, горохом на зерно, го-рохо-овсяными смесями на зеленую массу) в зависимости ог природных и производственных условий хозяйства. Переход на занятие пари должен сопронождатьсн повышением культуры земледелия, своевременным и высококачественным проведением всех нолевых работ.
Для повышения продуктивности занятых паров практиковать в сухие годы замену * отвальной исиашки после уборки .парозанимающих культур поверхностной обработкой почвы под. озимые культуры;
г) учитывая высокую эффективность окультуривания не только пахотного слоя, но и подпахотного слоя, считать целесообразным использование, в первую очередь, таких приемов глубокой обработки, которые дают* возможность производить-
■ одновременно подпахотное рыхление и внесение минеральных, удобрений и извести в пахотный и подпахотный слои почвы (плуги с почвоуглубителями и плуги с вырезными корпусами с приспособлениями для внесения туков).
.Слисок опубликованных работ по материалам диссертации
1. Занятым парам — высокую агротехнику (в соавторстве)«. Труды Кировского СХИ, вып. 27, 1960, 0,5 п. л.
2. Приемы подпахотного рыхления и их роль в окультуривании дерново-подзолистых почв. Труды межобластной тематической научной конференции по окультуриванию северных нечерно. земных почв. Казань, 1902, 0,3 п. л.
3. Расширить площади занятых паров в Кировской облает» (в соавторстве). .Ж. «Экономика сельского хозяйства», Л'.»
. 1961, 0.3 п. л.
4. Влияние различных приемов основной обработки почвы на урожай картофеля и последующих культур (в соавторстве). Труды Кировского СХИ, т. 18, вып. 30^ 1965, 0,3 п. л.
5. Особенности обработки чистых паров и их влияние на урожай озимых. и - последующих культур в северо-восточных" районах нечерноземной полосы. Труды Кировского СХП, т. 19, вып. 37, 1967, 0,5 п. л.
6. Роль подпахотного рыхления, удобрений и извести в окультуривании дерново-подзолистых почв. Труды Кировского СХИ, т. 22, вып. 44, 1969, 0,5 п. л.
7. Влияние способов углубления и окультуривания почв дер* позо-подзолнстого типа на микробиологическую деятельность (в соавторстве). Труды Кировского СХИ, т. 22, вып. 44, 1969, 1,0 п. л.
8. Система обработки почвы (в соавторстве). Кн. «Система ведения с/х Волго-Вятской зоны», 1969, 1,0 п. л.
У. Севообороты (в соавторстве). Кн. «Система ведения с/х .Волго-Вятской зоны», 1969, 1,0 п. л.
10. Научные основы производства зерна. Материалы научно-производственной конференции Кировского СХИ, 1969, 1,0 п. л.
11. Методы окультуривания дерново-подзолистых почв в кол* .дозах и совхозах. Волго-Вятской зоны;, Издательство «Московский рабочий», 1970, 0,6 п. л.
12. К вопросу создания и окультуривания пахотного слоя .дерново-подзолистых почв. Материалы межвузовской конференции. Костромской СХИ, 1970.0,1 п. л.
13. Влияние приемов основной обработки на биологическую активность дерново-подзолистой почвы. Труды Кировского СХИ, т. 22, вып. 51, 1970, 0,3 п. л.
14. Влияние различных видов паров и фонов удобрений-на продуктивность звеньев севооборотов (в соавторстве)." Труды Кировского СХИ, т. 23; вып. 55, 1971, 0,3 п, л.
15. Влияние свойств подпахотного слоя при различной степени окультурен ности пахотного слоя-на урожай овса (в соавторстве). Труды Кировского СХИ, т. 23, вып. 55, 1971, 0,3 п. л;
16. Влияние способов основной обработки почвы и послойного внесения органических удобрений на урожаи сельскохозяйственных культур (в соавторстве). Труды Кировского СХИ,т. 23, вып. 55, 1971, 0,3 п. л.
17. Роль обработки, удобрения и растений в повышении плодородия дерново-подзол истых суглинистых почв. Сб. «Научные основы плодородия почв и их рационального использования». Труды почвенного института им. В. В. Докучаева, 1972,0,5 п. л.
18. О влиянии, мощности и окультурен ности пахотного слоя дерново-подзолистых суглинистых" почв на их плодородие. Тезисы докладов IV Всесоюзного делегатского съезда почвоведов (книга вторая), Алма-Ата, 1970, 0,3 п. л.
19. Изменение агрофизических, физико-химических н биологических свойств дер ново-подзол петой почвы под влиянием обработки, удобрений и растений (в соавторстве). Тезисы докладов второго регионального соаещния почвоведов северо- и средие-
таежной подзон Европейской части СССР. Коми филиал ЛН СССР, Сыктывкар, 1972, 0,1 и. л.
20. О культурен и ость почвы и урожаи сельскохозяйственных культур (в соавторстве). Труды Кировского СХН, т. 30, г. Киров, 1971, 0,5 И. л.
21. Окультурен ноет ь почвы и качество урожаи {в соавторстве). Труды Кировского СХИ, т. 30, г. Киров, 1971, 0,5 п. л.
22. Влиянне способов основной обработки почвы на урожаи к качество сельскохозяйственных растений (в соавторстве). Труды Кировского СХИ, т. 30, г, Киров, 1971, 0,5 п. л.
£3. Изменение физико-химических свойств дерново-средне-подзолистой тяжелосуглинистой почвы под влиянием 14-летнего применения удобрений {в соавторстве). Труды Кировского СХИ, том'30;г. Киров, 1971, 0,5 л, л.
.24. Изменение углеродного и азотного режимов подзолистой почвы под влиянием удобрений (в соавторстве). Труды Кировского СХИ, т, 30, г. Киров, 1971, 0,5 п. л.
25. Микробиологические и биохимические процессы в дерно-*ро-подзолистых почвах в зависимости от приемов их обработки (в соавторстве). Материалы научной конференции, Киров, 1973, "0,3 п. л.
£6.; Исследования различных видов паров в Кировской области {в*соавторстве). Материалы научной конференции, Киров, 1973,0,2 п. л.
27. Эффективность углубления и окультуривания пахотного стой дерново-подзолистых почв Кировской области (в соавторстве). В сб. «Окультуривание дер ново-подзол истых почв». Т, 52, Горький, 1973, 0,3 п. л.
28. Некоторые вопросы теории обработки почв. В сб. «Вопросы эффективного использования фосфоритной муки, генезиса и повышения плодородия почв Горьковской области, Татарской и Чувашской АССР», т. 55, Горький, 1973, 0,3 п. л.
29: Влияние оборачивания подпахотного слоя дерново-подзолистой почвы разной степени кислотности, удобрений и извести на урожай сельскохозяйственных культур (в .соавторстве). Тр. КСХИ «Севообороты, мелиорация, обработка и удобрение почв в условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны РСФСР», Пермь, 1971.
Результаты проведенных исследований докладывались:
1. На научных конференциях Кировского (1960—1973), Пермского (1973) сельхозинститутов.
2. На научной конференции но окультуриванию северных нечерноземных почв в Казанском сельхозинституте в 1961 году.
3. На агрономической секции научно-технического Совета МСХ СССР в ¡966 году.
4. На третьей областной сельскохозяйственной экономической конференции в 1968 г.
5. На совещании по окультуриванию дер но во-подзол üctlix почв на ВДНХ СССР в 1968 г.
й. На координационном совещании в лочвепиом институте им. В. В. Докучаева по проблеме 0301 «Разработать научные основы повышения плодородия почв и их рационального использований» в 1968, (971.гг.
7. На расширенном Пленуме секции почвоведения.ВЛСХНИЛ (г. Горький) в 1970 г.
8. На межвузовской научной конференции в Горьковском СХИ в 1971 г.
9. На научно-производственной конференции Кировского СХН и ПИИ сельского хозяйства Северо-Востока в 1972 году.
10. На втором региональном совещании почвоведов северо-и сред л ста ежной подзон Европейской части СССР Коми филиала ЛН СССР в 1972 г.
11. На координационном совещании в Агрофизическом институте (г. Ленинград) в (973 г. по проблеме 0306 «Разработать агрофизические и биологические основы обработки почв с целью оптимизации почвенных условии жизни растений».
12. На VII региональной научно-производственной конференции почвоведов, агрохимиков, аемледелов Урала и Среднего Поволжья в 1973 г. (Ижевский СХИ).
13. Vía расширенном пленуме секции земледелия ВЛСХНИЛ (г. Киров) в 1973 г. по проблеме «Окультуривание дерново-подзолистых почв».
Кирове кап областная ti w>r рафял. Зак. 161Í2. т. 250
-
Иван, Павлович Макаров
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Москва, 1975
-
ВАК 06.01.01
- Устойчивость свойств дерново-подзолистых почв подзоны южной тайги к антропогенному воздействию
- Азотное, фосфатное и калийное состояние хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв Северо-Запада России и его изменение при длительном использовании минеральных систем удобрения
- Продуктивность, свойства и гумусное состояние осушаемых дерново-подзолистых глееватых почв различных агроландшафтов Центрального Нечерноземья России
- Изменение гумусного состояния дерново-подзолистых почв Северо-Запада Нечерноземной зоны при их сельскохозяйственном использовании
- Влияние систем удобрений на гумусовое состояние дерново-подзолистых суглинистых почв Среднего Предуралья
