Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Неоднородность свойств предкавказских черноземов как фактор урожайности сои

ВАК РФ 03.02.13, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Неоднородность свойств предкавказских черноземов как фактор урожайности сои"

На правах рукописи

КУТУЗОВА НИНА ДМИТРИЕВНА

НЕОДНОРОДНОСТЬ СВОЙСТВ ПРЕДКАВКАЗСКИХ ЧЕРНОЗЕМОВ КАК ФАКТОР УРОЖАЙНОСТИ СОИ

Специальность 03.02.13 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой стсг. кандидата биологических наук

485461

Москва 2010

2 033 2311

4854611

Работа выполнена в лаборатории почвенных ресурсов и экологического проектирования Института экологического почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Г.С.Куст

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, проф. М.А.Мазиров доктор биологических наук, проф. А.В.Смагин

Ведущая организация:

Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН Р м№Л

Защита состоится 5-аирея* 2011 г. в 15 час. 30 мин в аудитории М-2 на заседании диссертационного совета Д 501.001.57 при МГУ им. М.В.Ломоносова

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ им. МВ.Ломоносова

Автореферат разослан % ^ё&РЛФи 2011 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просьба присылать по адресу: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ имени М.В.Ломоносова, д. 1, стр. 12, факультет почвоведения, ученый совет.

Ученый секретарь

диссертационного совета, д.б.н., проф.

А.С.Никифорова

Общая характеристика работы

Актуальность темы.

Для развития сельского хозяйства в современных условиях необходимы новые инновационные подходы к организации интенсивного земледелия и повышению урожайности культур на уже освоенных территориях, в том числе затронутых деградациоиными процессами. Решение данной проблемы видится в последнее десятилетие в применении подходов теории адаптивно-ландшафтного земледелия (Кирюшин, 1996, 2000, Шабаев, Медведев, 1998), основополагающим положением которой является устойчивое воспроизводство ресурсов и среды в технологическом цикле получения продукции необходимого количества и качества (Каштанов, 1994, Добровольский, Никитин, 2000).

Одним из факторов, определяющих урожайность сельскохозяйственных культур, является пространственная неоднородность почвенных свойств (Фридланд, Столбовая, 1973, Прохоров, 1980, Дмитриев, 1983, Шеин, Салимгареева, 1997, Самсонова, 1999, Сидорова, 1999, Гончаров, 2009).

Помимо пространственной вариабельности почвенных свойств существенное влияние на урожайность сельхозкультур оказывает их сезонная динамика (Бурлакова, 1975, Перепелица, Раковский, 1990, Васенева, 1998, Шеин, 2001, Фрид, 2002, Пивоварова, Соврикова, 2005,).

Комплексное влияние пространственной неоднородности и сезонной динамики почвенных свойств черноземов на урожайность на уровне отдельного производственного поля изучено недостаточно, и приобретает особое звучание в современный период активного внедрения в степной зоне новых высокопродуктивных культур, в первую очередь сои, предъявляющей к почвам и их свойствам отличные от зерновых культур требования.

Цель работы.

Изучить влияние пространственной неоднородности почвенных свойств на урожайность сои

Задачи исследования:

изучение пространственной неоднородности и динамики основных почвенных и агрохимических свойств предкавказских черноземов на уровне отдельного производственного поля,

изучение влияния неоднородности почвенных свойств на рост и урожайность сои.

Научная новизна. Впервые получены данные по комплексному влиянию пространственной неоднородности и сезонной динамики почвенных свойств черноземов на рост и урожайность сои. Показано, что важнейшими почвенными факторами при этом являются характер распространения и мощность уплотненного гумусового горизонта и режим увлажнения корнеобитаемой толщи.

Практическая значимость.

По признакам разнообразия и динамики почвенных условий предложена агрогруппировка земель с разным потенциалом в отношении урожайности сои, учетом разной степени и динамики развития корневых систем, вегетативных и генеративных органов. Даны рекомендации по оптимизации выбора производственных полей для севооборотов с участием сои для разных по увлажнению лет.

Апробация. По основным положениям диссертации были сделаны доклады на научно-производственных совещаниях в АО «Кубань» (2008, 2009) и АО «Кубанский соевый концентрат» (2008), Всероссийской научно-практической конференции «Русский чернозем -2008» (2008), научной конференции «Ломоносов 2010», а также на заседании лаборатории почвенных ресурсов и экологического проектирования Института экологического почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы.

Структура и объем работы. Содержательная часть диссертации изложена на 169 страницах, включает 18 таблиц, 109 рисунков. Состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы. Список литературы включает 96 источников, в том числе 14 на иностранных языках. Работа также включает 7 приложений на 120 страницах.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю Г.С. Кусту, признательность сотрудникам факультета почвоведения МГУ к.б.н С.Ю. Розову, Г.В. Стоме, Т.Н. Болышевой за помощь в проведении полевых исследований и научные консультации, благодарность выпускникам и аспирантам факультета почвоведения Андрееву П.В., Брызжеву A.B., Марчук Е.В., Кравцовой A.B. Кулаковой И.В., Курохтиной Е.А, Сарычеву А.Е., Сорокину A.C. за помощь в проведение полевых и лабораторных исследований.

Методы и объекты исследований

Исследования проводились на четырех тестовых полях в Кореновском районе Краснодарского края (южная часть Азово-Кубанской низменности), на каждом из которых были выбраны 16 ключевых участков (КУ) таким образом, чтобы как можно полнее охарактеризовать разнообразие почвенно-ландшафтных условий каждого поля. КУ располагались в наиболее типичных почвенно-геоморфологических позициях: на водоразделах, на склонах, в пределах открытых и замкнутых депрессий. Кроме того, проводились исследования почв в точках опробывания по регулярной сетке, заложенной с частотой, зависящей от неоднородностей почвенно-ландшафтных условий конкретного поля. Во всех точках проводили детальное описание почвенного профиля, в отобранных образцах почв определяли влажность, плотность, рН вод. содержание гумуса, элементов минерального питания растений в трех подгоризонтах (пахотном Ар, подпахотном уплотненном Арс1, гумусовом А).

На ключевых участках также проводили исследования динамики почвенно-агрохимических свойств в течение вегетационного сезона и фенологические наблюдения за развитием сои по основным фазам развития. Наблюдения осуществлялись по следующим биометрическим показателям: количество, высота и вес растений, количество боковых побегов, количество и вес листьев, площадь листовой поверхности, количество и вес бобов и зерен.

На каждой фазе развития проводилось препарирование корневой системы с последующим её фотографированием. Одновременно описывалось качественное состояние клубеньков и визуально оценивалось их количество.

Агрохимические лабораторные исследования выполнены стандартными (по ГОСТам) методами в ФГУ ЦАС «Краснодарский».

Преобладающие почвы на исследуемых объектах представлены черноземами типичными обычными, карбонатными и глубоковскипающими сверхмощными, местами -слабо эродированными и слабодефлированными разностями. Также отмечена частая встречаемость луговато-черноземных почв.

Результаты почвенного картографирования представлены в виде почвенных карт, составленных в исходном масштабе 1:10000 (пример приведен на рис. 1.) и сводной таблицы (таблица!.)

Полученные материалы свидетельствуют о том, что структура почвенного покрова не очень сложна и обусловлена особенностями мезо- и микрорельефа: на исследуемых полях выделяется от 5 до 8 почвенных контуров, часть из которых представлена одинаковыми

Название почв

Черноземы типичные (обычные) сверхмощные

Черноземы типичные глубо ко вс ки паю щие сверхмощные

Комбинация Чернозёмов типичных (обычных) сверхмощных (50%) и Чернозёмов типичных гл О боковс ки пающих сверхмощных (50%)

Рис. 1. Почвенная карта поля 407 (исходный масштаб 1:10000)

Таблица 1. Почвы тестовых полей

Почвы Поле 103 Поле 308 Поле 401 Поле 407

га % га % га % га %

Черноземы типичные карбонатные 15,5 11,1 4,6 3,6 28,1 58,6 - -

Черноземы типичные обычные 72,3 51,8 70,3 54,9 - - 48,6 64,8

Черноземы типичные глубоковскипающие 22,5 16,0 43,8 34,2 - - 26,4 35,2

Черноземы типичные карбонатные слабоэродированные 10,3 7,3 19,15 39,8

Все черноземы 120,6 86,2 118,7 92,7 47,25 98,4 75 100

Луговато-черноземные карбонатные почвы - - 3,7 2,9 - - - -

Луговато-черноземные почвы 18,0 12,8 5,6 4,4 - - - -

Луговато-черноземные почвы намытые 1,4 1,0 - - 0,75 1,6 - -

Все луговато-черноземные почвы 19,4 13,8 9,3 7,3 0,75 1,6 - -

Всего 140 128 48 75

На обследованных 391 га преобладающими почвами являются черноземы типичные обычные (наиболее характерный род): они занимают 48,9% (191,2га). Глубоковскипающие черноземы встречаются в 2 раза реже (23,7% -92,7 га), а карбонатные - в 4 раза (12,5%- 48,2 га). В понижениях мезо-и микрорельефа на площади 7,6 % (29,45 га) обнаружены луговато-черноземные почвы, среди которых выделяются обычный и карбонатный роды.

Мощность гумусового горизонта исследованных черноземов (горизонт А) в среднем составляет 95 см при варьировании от 72 до 110 см. Общая мощность гумусированной толщи (А+АВ) колеблется от 125 до 156 см при среднем значении 134 см. Луговато-черноземные почвы, развивающиеся в локальных депрессиях, обладают несколько большей мощностью горизонта А: 110см при той же общей мощности А+АВ.

Практически в 90% почвенных прикопок и разрезов отмечается наличие уплотненного горизонта (Арс1) со средней мощностью 11 см (с варьированием от 4 до 17 см).

Результаты и обсуждение

Неоднородность почвенного покрова и пространственное варьирование почвенных свойств

Почвы на исследованных полях в основном относятся к типу черноземов, однако, детальные картографические исследования почвенного покрова показали, что его неоднородность высока. Многие контуры представлены сложными двух- и трех- членными комбинациями, выделяющимися в масштабе 1:10000, что говорит о внутренней пестроте и неоднородности выделенных почвенных контуров.

В главе рассмотрены результаты исследований неоднородности таких почвенных свойств как плотность, влажность, влагозапасы, рН вод., мощность гумусовых горизонтов, содержание гумуса, макро- и микроэлементов минерального питания растений, важных с точки зрения оценки уровня почвенного плодородия и его соответствия требованиям культуры сои. Для каждого параметра составлены картограммы распределения значений по территории отдельных производственных полей и проведен анализ соответствия пространственного распределения этих параметров как между собой, так и с почвенной картой.

Плотность и влажность

Почвы исследованных полей в целом отличаются относительно высокими величинами плотности. За редким исключением, пахотный горизонт на всех полях характеризуется как

7

плотный и имеет средние значения плотности от 1,3 до 1,5 г/ см3 с варьированием на отдельных участках в сторону снижения - до 1,15, в сторону увеличения - до 1,58 г/ см3. Подпахотный «уплотненный» горизонт в абсолютных величинах имеет в целом близкие значения плотности. Гумусовый горизонт А характеризуется средними значениями плотности от 1,25 до 1,4 г/см3.

В большинстве точек обследования структура горизонта Ар определена как глыбистая, очень прочная, с трудом разделяется на призмовидно-комковатые отдельности, его пористость крайне низкая, сам горизонт разбит вертикальными трещинами на призмовидные блоки. Во влажном состоянии горизонт склонен к заплыванию. Структура горизонта Аре! -мелко-глыбистая, комковато-ореховатая с отчетливо выраженными ребрами структурных отдельностей, горизонтальной трещиноватостью и густой сетью тонких трещин. Во влажном состоянии насыщается водой медленно. При полном влагонасыщении горизонт Арс1 также склонна к заплыванию. Таким образом, хотя по уровню внутриагрегатной пористости оба этих горизонта близки и характеризуются как тонкопористые, различие в характере структуры определяется наличием большего объема межагрегатной пористости в горизонте Ар<3 по сравнению с Ар.

В зависимости от приуроченности к разным геоморфологическим элементам поля уплотненные подпахотные горизонты почв по фазам развития сои могут быть как наиболее увлажненными, так и наименее влажными в почвенном профиле. Показано, что уплотненный подпахотный горизонт, вероятно, выполняет в почвах двойную функцию:

-роль экрана, способствующего замедлению фильтрации избыточных поверхностных вод в глубь почвы и вымоканию всходов растений сои в весенний период в понижениях рельефа;

-роль «обратной мембраны», способствующей сокращению непродуктивного испарения влаги из глубоких слоев почвы на повышениях рельефа и сохранению влагообеспеченности глубоких горизонтов корнеобитаемой толщи.

Наиболее показательно комплексное влияние плотности и влажности почв на условия влагообеспечения растений сои в засушливый период может быть отражено картограммами влагозапасов (рис. 2).

Условия влагообеспеченности сои не связаны напрямую с рельефом. Почвы дренируемых понижений отличаются повышенным увлажнением в начале вегетационного периода, и пониженным - в его конце. Почвы слабодренируемых понижений сохраняют повышенное увлажнение по сравнению с другими участками в течение всего вегетационного 8

сезона. Причиной такого характера распределения влаги, вероятнее всего, служат уплотненные почвенные горизонты, по границе с которыми которым формируется латеральный сток и происходит застой влаги в период обильных осадков или снеготаяния.

Отмечено, что в засушливый период участки с

пониженной влажностью пахотных горизонтов на

полях хорошо совпадают по направлению и форме с

участками, отличающимися наибольшей плотностью

пахотных и подпахотных горизонтов почв.

Вероятнее всего, быстрое обсыхание почв участков,

приуроченных к дренируемым понижениям, более

контрастный режим их увлажнения-высыхания

способствует при неустойчивости структурных

свойств почв большей скорости деградации

почвенной структуры.

Кислотно-основные свойства

Исследование пространственного

распределения значений рН вод. в пахотных

„ ,, „ горизонтах в целом по полям показало, что величина

Рис. 2. Пространственное распределение 1

влагозапасов (мм в слое 60 см) в почвах рн в варьирует в небольшом интервале от (6,8 до 7,7) поля 103 (поле представлено в

географических координатах СШ и ВД). ПРИ некотором увеличении в подпахотных

горизонтах до (7,5-8,2 реже до 8,4). Указанные величины обусловлены относительно высоким содержанием карбонатов кальция и создают условия высокой степени насыщенности почвенного поглощающего комплекса обменными катионами, преимущественно кальцием.

Гумус

В исследованных почвах содержание гумуса в целом оценивается как среднее и низкое, наибольшими диапазонами варьирования отличаются пахотные горизонты, варьирование преимущественно связано с проявлениями эрозионных процессов в прошлом и настоящем. Содержание гумуса в пахотных горизонтах в основном изменяется в диапазонах от 2,6 до 3,7% при среднем значении в 3,04%.

На тестовых полях отмечается устойчивая тенденция снижения содержания гумуса в пахотных горизонтах на 20-25% за 22 года.

Распределение гумуса в почвенной толще имеет для всех обследуемых почв сходный характер: наибольшая прогумусированность верхнего пахотного горизонта с плавным убыванием содержания вниз по профилю. Вместе с тем, для некоторых случаях отмечается незначительное увеличение содержания гумуса в плотном подпахотном горизонте по сравнению с пахотным. Указанное обстоятельство также косвенно свидетельствует об активных современных процессах деградации гумусного состояния почв в верхних пахотных горизонтах, что согласуется с данными Б.П. Ахтырцева и В.Д.Соловиченко (1984).

Распределение почв с разным содержанием гумуса по исследованным полям неравномерно. Участки с повышенным содержанием гумуса приурочены к мезо- и микропонижениям, к шлейфам дефляционных наносов, а с пониженным - к участкам эродированных склонов. Наибольшими диапазонами варьирования по содержанию гумуса по площади полей отличаются пахотные горизонты.

Элементы минерального питания растений.

Макроэлементы.

На всех обследованных полях наблюдается значительная неоднородность пространственного распределения доступных форм фосфора в пахотных горизонтах (интервал 60 - 200 мг/кг), варьирование содержания подвижного калия значительно ниже (10-30 мг/кг). В подпахотном горизонте диапазон варьирования данных параметров значительно уже.

В целом почвы исследованных полей в достаточной степени обеспечены доступными формами фосфора и подвижного калия (содержание характеризуется как среднее и повышенное). Качественных признаков дефицита фосфора и калия у растений сои на тестовых полях не выявлено. В ходе исследований не было установлено достоверной связи между пространственным варьированием содержания макроэлементов минерального питания растений и вариабельностью урожайности сои.

Микроэлементы и сера

В результате визуальных наблюдений за ростом сои на тестовых полях не было выявлено признаков дефицита ни для одного из исследуемых микроэлементов минерального питания. 10

На тестовых полях высокая пространственная неоднородность распределения содержания доступных форм микроэлементов минерального питания растений в пахотных горизонтах почв отмечается для цинка, при снижении степени варьирования в подпахотных горизонтах. Для серы, кобальта и марганца диапазоны пространственного варьирования концентраций их подвижных форм существенно ниже.

Исследования пространственного распределения элементов минерального питания растений показали, что на изучаемых тестовых полях существенных зависимостей урожайности сои от агрохимического состояния почв не установлено, что позволило рассматривать данные показатели как фоновые для оценки влияния неоднородностей распределения остальных исследуемых почвенных свойств на урожайность сои.

Таким образом, в результате проведенного анализа неоднородностей распределения исследуемых почвенных и агрохимических показателей по площади тестовых полей показано, что, несмотря на относительную однородность почвенного покрова, оцениваемую методами традиционного картографирования, сельскохозяйственные поля весьма неоднородны по целому ряду почвенных и агрохимических свойств.

Исследования пространственной неоднородности таких почвенных характеристик, как плотность, влажность, рНвод., карбонатность, содержание гумуса и макроэлементов минерального питания растений, с одной стороны, подтверждают установленную картографированием почвенного покрова пестроту почвенных свойств, а с другой стороны -демонстрируют (рис. 3), что распределение многих почвенных признаков, оказывающих непосредственное влияние на биопродуктивность культурных растений, не во всех случаях совпадает с формой почвенных контуров, а также между собой. Кроме того, варьирование этих признаков значительно различается для разных подгоризонтов корнеобитаемой толщи. По отношению к сое это имеет в высшей степени важное значение, так как её корневая система располагается в пределах 40-60(80) см.

^ЩННММНВ . мешочный У^^^^^ш1 11|||\ - покров почвенный • ь покров ХЩШШВЖ 1""77% почвенный м V ,,окров

'llilil!,: ■ ■ гумус Hum гумус Ншп

кар ка» бонаты ....... кар ...... оотиы

\ Г"..... ♦ рИ рн ч &

х'ШЩг< Ч^ШШЩгк - 1 алот V яопь ра • , плот :<v ■■ : ' H ОСТЬ МИШИН lillillllll Pd ПЛОТ • ность .......Р(1

- ' ^ влаж Г ^ \ ^ НОСТЬ ..............................шшёь V? влаж H ость W влаж л """Г"- ность

' " " / калий Т/;' /Г.' К* калий .......) . к /..... - - калкй

'ЩщЩл:^,фосфор ч Ц 1 щ Ц^и , ри фосфор Pli фосфор

Горизонт Ар Горизонт Apd Горизонт А

Рис. 3. Пространственное распределение почвенных свойств в пахотном (Ар), подпахотном (Аре!) и гумусовом (А) горизонтах по полю № 103.

Динамические почвенные исследования.

На рост и развитие растений оказывают влияние не только неоднородность почвенных свойств в пространстве, но и, как показывают многочисленные исследования (Бурлакова, 1975, Яковенко, Когут,1990), их динамика в течение вегетационного сезона. Агрохимические свойства почв также тесно связаны с динамикой элементарных почвенных процессов, интенсивность, цикличность и направленность которых регулируются жизнедеятельностью микроорганизмов, физико-химическими взаимодействиями, развитием растений.

Для более детальной оценки факторов неоднородности, оказывающих воздействие на урожайность сои, на ключевых участках тестовых полей были проведены мониторинговые исследования основных почвенных свойств: влажности, кислотности, содержания гумуса, элементов минерального питания растений.

Наблюдения за динамикой доступных форм фосфора и обменного калия показали, что в основном максимальное поглощение калия растениями происходит до начала цветения и формирования бобов, а максимальное поглощение фосфора - между началом цветения и началом налива бобов. Подвижные формы кобальта, цинка и меди активно потребляются соей в основном до фазы цветения, что согласуется со сроками активного формирования клубеньков. В определенной степени интенсификация потребления этих питательных элементов связана с периодом снижения рНвод., что, вероятно, может быть следствием воздействия корневых выделений сои, имеющими кислую природу. Концентрации подвижных форм серы и марганца, наоборот, повышаются к фазе цветения.

Сезонные изменения содержания элементов минерального питания растений, гумуса и рН сопоставимы с их пространственной вариабельностью (таблица 2).

Таблица 2. Пространственное и динамическое варьирование исследованных почвенных свойств

Пределы варьирования признаков

Пространственное распределение Динамическое варьирование

рНвод. (ед.рН) 0,4-0,8 0,4-0,6

Гумус(%) 0,3-0,8 0,1-03

фосфор (мг/кг) 10-30 3-8

калий (мг/кг) 60-200 30-50

Таким образом, пространственная неоднородность почвенных свойств осложняется наложением временной динамики, которую также необходимо учитывать при выращивании культур сельскохозяйственного назначения.

Сопряженный анализ пространственной неоднородности, динамики почвенных свойств, урожайности и биометрических показателей сои.

Неоднородность почвенных условий на исследованных полях определила широкие пределы варьирования урожайности сои (таблица 3).

Проведенный анализ сопряженного изменения отдельных параметров (составляющих) урожайности сои и отдельных почвенно-экологических и агротехнологических показателей позволил определить пределы варьирования уровня снижения урожайности сои, в зависимости от наиболее вероятных причин, способных вызвать такое снижение.

Таблица 3.Вариабельность урожайности сои по тестовым полям.

№ поля Сорт сои ФБУ, ц/га Фактическая биологическая урожайность ПБУ, ц/га Потенциальная билогогическая урожайность Фактический недобор, ц/га ПУС*, ц/га

103 Селекта-301 от 21,2 до 41,4 от 30,0 до 43,8 от 0,1 до 22,6 64,8

407 Селекта-301 от 19,4 до 32,2 от 35,7 до 36,5 от 4,3 до 16,3 45,7

308 Дельта от 23,6 до 40,0 от 33,8 до 51,6 от 3,2 до 16,2 56,0

401 Дельта от 27,4 до 49,8 от 46,2 до 57,2 от 7,5 до 19,3 99,7

*Статистически максимальная расчетная урожайность («потенциал урожайности сорта на поле» - ПУС) в климатических условиях вегетационного сезона 2007 года на конкретном поле - условная величина, рассчитанная исходя из максимально наблюдаемого на поле среднего по фазам числа растений (43), максимального наблюдаемого по фазам среднего количества зерен в бобе (КЗБ), максимально наблюдаемого по фазам среднего числа бобов на 1 растении (ЧБ), и максимального среднего веса 1 зерна на фазу перед уборкой (ПЗ). Величину ПУС мы в контексте данной работы рассматриваем как условную, хотя и теоретически достижимую в условиях данного поля. Удобство применения ПУС состоит в возможности рассчитать доли возможных потерь, связанные с потенциальным недобором урожая за счет разных составляющих величины ПБУ.

Соответствующие результаты расчета вклада разных параметров урожайности в потенциальный недобор (в снижение величины ПБУ по отношению к ПУС) приведены в таблице 4.

Таблица 4. Вклад («математический вес», доля) варьирования параметров (составляющих) урожайности в потенциальный недобор по отношению к потенциалу урожайности сорта по отдельным полям, %_

№ поля Потери,%

за счет КЗБ за счет ЧБ В целом за счет 43 за счет ПЗ в целом за счет ВЗ за счет ЧР в целом недобор ПБУ по отношению к ПУС, %

103 0-14,6 0-32,6 7,2-41,9 0-22,1 20,2-45,4 0-17,5 32,3-53,6

407 0-10,9 0- 5,2 5,2-11,1 0-14,4 11,1-20,1 0-10,8 20,1-21,9

308 0-11,0 0-19,4 3,4-19,4 0- 8,3 4,8-25,1 0-23,0 7,8-39,6

401 0- 4,6 0-39,9 4,6-39,9 0-16,8 21,4-53,7 0-21,2 42,6-53,7

Как следует из проведенных расчетов и наблюдений, урожайность сои на тестовых полях складывается из разных параметров, распределение которых по полям (по отдельным ключевым участкам) сильно различается, так же, как и различаются параметры почвенно-

лг "Ьиы^о п> 1Л ги&с ъеееь

экологического и агрохимического состояния. Иначе говоря, развитие сои на исследованных ключевых участках происходило неравномерно, а вклад разных составляющих в итоговые величины биологической урожайности - неравнозначный на разных участках наблюдений. В зависимости от условий произрастания уменьшение итоговой урожайности может в равной степени происходить как за счет снижения числа растений на единицу площади, так и за счет числа бобов на растениях, количества зерен в бобах, удельного веса зерен (рис.4).

Динамика фенологических ® показателей « КУ103-3

Динамика !М

фенологически* 1К

показателей и

КУ103-6 бо

40

—«»-кграалжнЛябад« Л гм 21.) 15.4 -*0,М0РЛ!Й«Й Ю 1V вряд« 2Ц &2 ш

'—¿И » 514 а» ш 112 110,4 —9Л0Ю, СИ 32.7 515 94.6 щ

го 52.1 97.44 15.4 26,5 —№1{Шймц 22,7 41.7 154.7 25.7

(¡кЛымиЛ) »07 Ш 35,42 —'жирное'ь' рхтсмм Йес/нша,*! 14235 28,6!

—«ол-ба&нмьа по&п» И гаг 3 —вм-ю&жгаыг побвп Щ 0

—и« аейля с &ш»й»ы, I ш ш ».4 44,6 12,1 —ихпебшбоукбаэщг 12.7 25.2 493 7,2

—«мегаеюев ы 1М 15.4 93 —шдодюме 113 Ш 153

—исадпйв.: и 1» эг^ 115 -МСЛКВД».! 10 16.5 т

«»«боб» 20 24,6 26.2 адкомбое 58.6 Щ

—весботев. 1 «,5 323 153 —-аабобов, < 1 59.9 11.7

«ол^озер« 49 *<»■» КрС« 94.4 48.3

Рис. 4 Динамика фенологических параметров состояния сои на 3 и 6 ключевых участках поля 103 (КУЗ - сухой, КУ6 - увлажненный)

Вместе с тем, указанные параметры урожайности, определяющие в совокупности

урожайность зерна, редко соответствуют друг другу, проявляя в ряде случаев признаки

синергизма, неравномерности и компенсаторных свойств (рис.4).

Рис. 5 Динамика влагозапасов (мм) по почвенным горизонтам ключевых участков (КУ) по фазам развития сои на поле 103 в слое 60 см

Иначе говоря, некоторые из этих параметров компенсируют недостаток других (обратная связь) а некоторые дополняют (прямая связь). Эти признаки, в свою очередь, также зачастую зависят от почвенных свойств и их динамики. Как показали наши исследования,

ключевыми почвенными условиями, определяющими состояние параметров урожайности на разных фазах развития сои, являются условия и режим увлажнения (рис. 5).

В целом, в условиях относительно повышенного увлажнения в депрессиях рельефа с луговато-черноземными почвами отмечается запаздывание в созревании семян при их большем весе и большой вегетативной биомассе. На черноземах хорошо дренируемых позиций рельефа созревание наступает в более ранние сроки при меньшей массе и количестве зерен.

Проведенный детальный анализ сопряженного изменения отдельных параметров (составляющих) урожайности сои и отдельных почвенно-экологических и агротехнологических показателей позволил определить причины снижения урожайности сои, связанные с разнообразием почвенных условий:

- снижение потенциальной биологической урожайности по сравнению с потенциалом сорта прямо или косвенно определяется почвенными особенностями и неоднородностями и в совокупности связано со снижением густоты стояния растений, снижением удельного количества и плотности зерен, снижением числа бобов и среднего количества зерен в бобах (параметрами урожайности). На сухих участках соя недобирает из-за недостатка воды на ранних стадиях развития, когда активно образуются завязи, на влажных участках -подвергается вымочкам и потере части урожая за счет гибели части всходов на ранних фазах развития и образования зерна пониженного качества.

- почвенный покров неоднороден как по составу почв, так и по их отдельным почвенно-агрономическим характеристикам. Почвы длинных пологих склонов характеризуются более равномерным содержанием влаги по профилю корнеобитаемой толщи, чем почвы водоразделов или депрессий.

- кроме условий увлажнения, к числу почвенных свойств, ограничивающих рост сои, относится высокая плотность корнеобитаемой толщи, практически повсеместное присутствие подпахотного уплотненного бесструктурного горизонта Аре) с признаками слитости, неблагоприятное структурное состояние верхних почвенных горизонтов в целом.

- факторы, снижающие параметры урожайности сои, неоднородно распределены по исследуемым полям: на разных ключевых участках степень влияния отдельных параметров урожайности сои изменяется в зависимости от изменения контролирующих их почвенно-экологических параметров.

- динамика роста вегетативной биомассы также прямо связана с условиями увлажнения почв. Растения более увлажненных участков накапливают больше вегетативной биомассы до начала созревания бобов, в результате чего период, требуемый для полного вызревания бобов на таких участках, более растянут во времени.

- на относительно влажных участках почти вся корневая система сои сосредоточена в слое 0-20 (0-25) см, крупные транзитные корни сои достигают уплотненного и переувлажненного горизонта и изменяют направление своего роста с вертикального на субгоризонтальное. По нашему предположению, корневая система сои не развивается в подгоризонтах, которые перенасыщены влагой выше определенного порога, вызывающего ухудшение газообмена между корнями и почвой.

- повышенное увлажнение корнеобитаемой толщи снижает плотность зерен.

Косвенно оцениваемая доля почвенных условий в создании причин недобора урожая

велика, и достигает на тестовых полях 53,7%. Это сопоставимо с долей других условий -поедание вредителями - до 51,6%, потери при уборке и транспортировке - до 53,8%.

Заключение

Проведенные специальные исследования неоднородности таких почвенных характеристик, как плотность, влажность, влагозапасы, рНвод, карбонатность, мощность гумусовых горизонтов, содержание гумуса, макро- и микроэлементов минерального питания растений и построенные на этой основе картограммы распределения исследованных признаков, с одной стороны, подтверждают установленную картографированием почвенного покрова пестроту почвенных свойств, а с другой стороны - наглядно демонстрируют, что почвенные карты, подготовленные традиционными методами, в большинстве случаев не могут быть напрямую использованы для характеристики почвенно-экологических условий, определяющих параметры урожайности.

Распределение многих из отдельных исследованных почвенных признаков и агрохимических характеристик, оказывающих непосредственное влияние на биопродуктивность культурных растений, не во всех случаях совпадают с формой почвенных контуров, а также между собой. Это свидетельствует о том, что к оценке влияния почв на урожайность следует подходить дифференцированно, с учетом доли и характера влияния отдельных почвенных свойств и их динамики на урожайность и отдельные параметры биопродуктивности культурных растений.

Во многом на неоднородность почвенных свойств и снижение потенциальной урожайности культурных растений оказывают влияние признаки деградации почв тестовых полей. Исследованные почвы в целом обладают рядом признаков деградации - в них содержится относительно мало гумуса, структура пахотного горизонта непрочная с явными признаками глыбистости, повсеместно присутствует уплотненный подпахотный горизонта с признаками слитизации, на многих полях почвы в той или иной степени подвержены дефляции и эрозии.

Исходная природная неоднородность почв зачастую внешне маскируется и нивелируется результатами антропогенного воздействия, в первую очередь связанного с длительностью освоения данных почв - природный балочный рельеф отчасти нивелирован эрозией и дефляцией, активированной земледельческим освоением. Часто отмечаются шлейфы надувания почвенной массы текущего года (на исследованных полях) и прошлых лет (в лесополосах). Природная неоднородность оказывает существенное влияние на режим увлажнения на отдельных участках полей. Например, в пределах отдельных полей при составлении картограмм влажности и влагозапасов четко выделяются зоны поверхностного иссушения почвы, приуроченные главным образом к склоновым участкам с выраженным перепадом высот, днищам дренируемых балок, и зоны относительно влажные, которые расположены либо на широких водораздельных пространствах, либо в характерных замкнутых понижениях рельефа. Для пахотного горизонта Ар характерна наиболее контрастная неоднородность влажности. Дренирующий эффект склонов в совокупности с перераспределением влаги по локальному внутрипочвенному водоупорному слою уплотненного подпахотного горизонта Ар<3 приводит, как правило, к ускоренному оттоку влаги из пахотного горизонта Ар и частичному её накоплению непосредственно в горизонте Аре), что сказывается на величине влагозапасов в корнеобитаемой толще.

Соответственно, пятнистость и неоднородность почвенных условий во многом определяют пятнистость и неоднородность условий, влияющих на урожай - пятнистость (контагиозность) распространения сорной растительности, неоднородность распространения в пределах отдельных полей макро- и микроэлементов минерального питания растений, разнообразие условий увлажнения, плотности и структурных особенностей почв и др.

Результаты исследований показали, что определяющими почвенными условиями, лимитирующими рост и развитие сои, в первую очередь, являются условия увлажнения или условия, регулирующие состояние влажности в почвах.

Влияние условий увлажнения почвы на снижение продуктивности сои в целом проявляется в следующем:

• вымокание всходов сои,

• уменьшение количества бобов и зерен из-за дефицита доступной влаги (16-17 весовых %, что близко к влажности завядания -14-15%) в критические периоды развития растений;

• запуск механизма ускоренного преждевременного созревания сои, прекращающего образование новых завязей, на участках с ранним наступлением почвенной засухи;

• неоднородность качества зерен на разных по увлажнению участках;

• задание преимущественного направления бокового роста корневой системы сои по верхней границе слитого подгоризонта.

Локальное переувлажнение почв в весенний период, приводящее к снижению всхожести сои, может проявляться не только в мезо- и микропонижениях рельефа, но также на наноуровне - по водоупору уплотненного горизонта при вспашке плугом. Применяемое в хозяйстве чизелевание взамен отвальной вспашки является, как показывают наши результаты, эффективным приемом борьбы с этим явлением.

Плотный подпахотный горизонт в случае посевов сои выступает в роли «обратного клапана» или «экрана», препятствующего капиллярному поднятию влаги из глубоких горизонтов почв в корнеобитаемый слой. В результате потери влаги в жаркий период с испарением и транспирацией из почвенного горизонта, расположенного над плотным водонепроницаемым горизонтом, не компенсируются капиллярным и диффузионным переносом влаги из горизонтов под ним. Такой эффект, наблюдается не во всех локальных понижениях, а только в дренируемых вариантах, приуроченных к верхним участкам природных балочных понижений (не всегда фиксируемых при полевых исследованиях, но заметных на дистанционных космических материалах) или к дренируемым «ступенькам» пологих склонов. В слабодренируемых депрессиях, отличающихся постоянным переувлажнением и относительной рыхлостью уплотненного горизонта, такой эффект не прослеживается.

Таким образом, внутрипочвенные водоупорные горизонты, представленные уплотненным подпахотным слоем, а возможно, и ряд других причин (например, связанных с грунтовым стоком в бассейны разных рек) играют в неоднородности распределения влаги по полям более значительную роль, чем поверхностный микро- и мезорельеф поля.

Исследованное разнообразие условий увлажнения и роста сои на исследованных полях можно свести к 5 основным группам и оценить их потенциал в отношении урожайности сои:

A. Участки дренируемых водоразделов и верхних частей склонов с фрагментарным или маломощным Ар<1 Высокая потенциальная урожайность в удовлетворительные по увлажнению годы. Низкая урожайность в засушливые годы (умеренный риск снижения доступных влагозапасов в корнеобитаемой толще ниже критического уровня в период формирования и налива бобов).

Б. Участки дренируемых склонов, реже водоразделов с мощным Аре]. Средняя потенциальная урожайность в удовлетворительные по увлажнению годы. Низкая урожайность в засушливые годы (высокий риск снижения доступных влагозапасов в корнеобитаемой толще ниже критического уровня в период формирования и налива бобов).

B. Участки дренируемых ложбин с выраженным Ар<1 Средняя потенциальная урожайность вне зависимости от увлажнения.

Г. Участки плоходренируемых понижений (днищ пологих ложбин, стенных блюдец) с мощным выраженным Арс1. Низкая потенциальная урожайность во влажные годы (риск переувлажнения и вымокания всходов). Относительно высокая потенциальная урожайность в засушливые годы (риск отставания в развитии при длительном поддержании корнеобитаемой толщи во влажном состоянии).

Д. Переувлажненные участки со слабовыраженным или фрагментарным Аре). Высокая потенциальная урожайность в засушливые годы. Средняя урожайность - во влажные годы (риск вымокания всходов и задержки в развитии).

Выводы

1. Неоднородность почвенного покрова отдельных производственных полей на исследуемой территории правобережья среднего течения реки Кубань обусловлена наличием на фоне глубоковскипающих и обычных родов сверхмощных типичных черноземов контуров лугово-черноземных и луговато-черноземных почв, формирующихся по замкнутым или дренируемым понижениям рельефа, а также наличием эродированных и дефлированных почв. При этом изучение пространственного распределения отдельных почвенных свойств, имеющих важное значение для выращивания сельхозкультур (влажность, плотность, рН, содержание гумуса, элементов минерального питания растений), показало, что их распределение не совпадает с почвенными контурами, а также между собой.

2. Неоднородность почвенных свойств оказывает существенное и неравнозначное влияние на урожайность сои. Изучение пространственной неоднородности и динамики почвенных и агрохимических свойств черноземов позволило установить, что из всей совокупности исследованных почвенных и агрохимических свойств главными факторами, определяющими урожайность культуры сои, являются условия увлажнения корнеобитаемой толщи и наличие внутрипочвенных уплотненных слитых горизонтов. Агрохимические свойства почв на фоне лимитирующего влияния указанных условий не являются определяющими.

3. Описана роль слитого уплотненного горизонта как комплексного регулятора -«внутрипочвенного экрана», регулирующего доступность влаги для корневой системы сои и ее развитие: задержка просачивания влаги в весенний период в глубокие горизонты почв на локальном водоупоре; задание преимущественно бокового направления роста корневой системы сои по верхней границе слитого горизонта в период достаточного увлажнения, и препятствие проникновению корней во влажные глубокие горизонты при иссушении пахотного горизонта; задержка капиллярного поднятия влаги из глубоких горизонтов в корнеобитаемую толщу в засушливый период.

4. Сезонная изменчивость, пространственная неоднородность и разнообразие условий увлажнения почв и слитости оказывают влияние на величину урожайности не прямо, а через отдельные параметры (число растений, вес зерен, количество зерен, плотность и размер зерен), которые в ряде случаев проявляют компенсаторные или синергетические свойства.

5. По признакам разнообразия и динамики почвенных условий выделены 5 основных групп земель с разным потенциалом в отношении урожайности сои, разной степенью и динамикой развития корневой системы, вегетативных и генеративных органов. Данная группировка может быть использована при выборе полей для производства сои.

A. Участки дренируемых водоразделов и верхних частей склонов с фрагментарным или маломощным АрсЗ. Высокая потенциальная урожайность в удовлетворительные по увлажнению годы. Низкая урожайность в засушливые годы (умеренный риск снижения доступных влагозапасов в корнеобитаемой толще ниже критического уровня в период формирования и налива бобов).

Б. Участки дренируемых склонов, реже водоразделов с мощным АрА Средняя потенциальная урожайность в удовлетворительные по увлажнению годы. Низкая урожайность в засушливые годы (высокий риск снижения доступных влагозапасов в корнеобитаемой толще ниже критического уровня в период формирования и налива бобов).

B. Участки дренируемых ложбин с выраженным Арс1. Средняя потенциальная урожайность вне зависимости от увлажнения.

Г. Участки плоходренируемых понижений (днищ пологих ложбин, степных блюдец) с мощным выраженным Ар<1. Низкая потенциальная урожайность во влажные годы (риск переувлажнения и вымокания всходов). Относительно высокая потенциальная урожайность в засушливые годы (риск отставания в развитии при длительном поддержании корнеобитаемой толщи во влажном состоянии).

Д. Переувлажненные участки со слабовыраженным или фрагментарным Арс1. Высокая потенциальная урожайность в засушливые годы. Средняя урожайность - во влажные годы (риск вымокания всходов и задержки в развитии).

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ Куст Г. С., Кутузова Н. Д. Почвенно-экологическая оценка земельных участков: теоретические основы и практические рекомендации по ее проведению.//Имущественные отношения в Российской Федерации. 2007, №1(64) с.79-89.*

Куст Г.С., Розов С.Ю. Кутузова Н.Д. Болышева Т.Н., Стома Г.В. и др. Почвенно-экологические и агротехнологические особенности выращивания сои на черноземах в Краснодарском крае.// Доклады по экологическому почвоведению, 2008, выпуск 9, №2, с. 1-527.

Розов С.Ю, Куст Г.С. Кутузова Н.Д. Почвенно-экологические аспекты выращивания сои на черноземах типичных Краснодарского края. //Русский чернозем// Материалы третьей Всероссийской научно-практической конференции «Русский чернозем - 2008» - М.: Русский дом, 2009 с. 179-191. Куст Г.С., Розов С.Ю. Кутузова Н.Д. Агрогенная деградация черноземов как причина развития почвенной засухи, снижающей продуктивность сельскохозяйственных культур.// Аридные экосистемы. 2010, том 16, № 1(41) с. 1526.*

Публикации в изданиях из перечня ВАК

Подписано в печать: 27.12.2010

Заказ № 4859 Тираж -100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Кутузова, Нина Дмитриевна

I Введение.

II Методы и объекты исследований

II. 1 Методы исследований

II.2 Объекты исследований

III Результаты и обсуждение

III. 1 Неоднородность почвенного покрова и пространственное 46 варьирование почвенных свойств.

111.2 Динамические почвенные исследования

111.3 Сопряженный анализ пространственной неоднородности, 126 динамики почвенных свойств, урожайности и биометрических показателей сои

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Кутузова, Нина Дмитриевна

V Выводы

1. Неоднородность, почвенного покрова отдельных производственных полей на исследуемой территории правобережья среднего течения реки Кубань обусловлена наличием на фоне глубоковскипающих и обычных родов сверхмощных типичных черноземов контуров лугово-черноземных и луговато-черноземных почв, формирующихся по замкнутым или дренируемым понижениям рельефа, а также наличием эродированных и дефлированных почв. При этом изучение пространственного распределения отдельных почвенных свойств, имеющих важное значение для выращивания сельхозкультур (влажность, плотность, рН, содержание гумуса, элементов'минерального питания-растений), показало, что их распределение не совпадает с почвенными контурами, а также между собой.

2. Неоднородность почвенных свойств оказывает существенное и неравнозначное влияние на урожайность сои. Изучение пространственной неоднородности и динамики почвенных и агрохимических свойств черноземов позволило установить, что из всей совокупности исследованных почвенных и агрохимических свойств главными факторами, определяющими урожайность культуры сои, являются условия увлажнения корнеобитаемой толщи и наличие внутрипочвенных уплотненных слитых горизонтов. Агрохимические свойства почв на фоне лимитирующего влияния указанных условий не являю гея определяющими.

3. Описана роль слитого уплотненного горизонта как комплексного регулятора -«внутрипочвенного экрана», регулирующего доступность влаги для корневой системы сои и ее развитие: задержка просачивания влаги в весенний период в глубокие горизонты почв на локальном водоупоре; задание преимущественно бокового направления роста корневой системы сои по верхней границе слитого горизонта в период достаточного увлажнения, и препятствие проникновению корней во влажные глубокие горизонты при иссушении пахотного горизонта; задержка капиллярного поднятия влаги из глубоких горизонтов в корнеобитаемую толщу в засушливый период.

4. Сезонная изменчивость, пространственная неоднородность и разнообразие условий увлажнения почв и слитости оказывают влияние на величину урожайности не прямо, а через отдельные параметры (число растений, вес зерен, количество зерен, плотность и размер зерен), которые в ряде случаев проявляют компенсаторные или синергетические свойства.

5. По признакам разнообразия и динамики почвенных условий выделены 5 основных групп земель с разным потенциалом в отношении урожайности сои, разной степенью и динамикой развития корневой системы, вегетативных и генеративных органов.

Данная группировка может быть использована при выборе полей для производства сои.

A. Участки дренируемых водоразделов и верхних частей склонов с фрагментарным или маломощным Арс1. Высокая потенциальная урожайность в удовлетворительные по увлажнению годы. Низкая урожайность в засушливые годы (умеренный риск снижения доступных влагозапасов в корнеобитаемой толще ниже критического уровня в период формирования и налива бобов).

Б. Участки дренируемых склонов, реже водоразделов с мощным Ар& Средняя потенциальная урожайность в удовлетворительные по увлажнению годы. Низкая урожайность в засушливые годы (высокий риск снижения доступных влагозапасов в корнеобитаемой толще ниже критического уровня в период формирования и налива бобов).

B. Участки дренируемых ложбин с выраженным Арс1. Средняя потенциальная урожайность вне зависимости от увлажнения.

Г. Участки плоходренируемых понижений (днищ пологих ложбин, степных блюдец) с мощным выраженным Арс1. Низкая потенциальная урожайность во влажные годы (риск переувлажнения и вымокания всходов). Относительно высокая потенциальная урожайность в засушливые годы (риск отставания в развитии при длительном поддержании корнеобитаемой толщи во влажном состоянии).

Д. Переувлажненные участки со слабовыраженным или фрагментарным Арс1. Высокая потенциальная урожайность в засушливые годы. Средняя урожайность - во влажные годы (риск вымокания всходов и задержки в развитии).

IV Заключение

Оценка влияния почвенно-экологических условий на урожайность сои в 2007 году проведена путем сопоставления неоднородностей пространственных и динамических характеристик почв с динамикой фенологических признаков-развития сои по основным фазам вегетации и с итоговыми параметрами урожайности (проведено по 16 ключевым участкам, охватывающим 4' поля). Полученные результаты показали, что в целом выбранные на предварительном этапе ключевые участки отражают разнообразие почвенно-экологических условий производства сои в АО «Кубань» и параметров биологической продуктивности сои, что позволило выявить основные тренды и закономерности.

Общая характеристика разнообразия почв и неоднородности почвенного покрова.

Несмотря на то, что почвы на исследованных полях в основном относятся к одному почвенному типу черноземов, детальные картографические исследования, почвенного покрова полей показали, что неоднородность почвенных условий высока. В классификационном отношении преобладающие почвы представлены черноземами типичными обычными, карбонатными и глубоковскипающими сверхмощными, местами -слабо эродированными и слабодефлированными разностями. Также отмечена частая встречаемость луговато-черноземных почв. Глубоковскипающие черноземы и луговато-черноземные почвы приурочены к замкнутым и дренируемым депрессиям и понижениям (балкам, степным блюдцам). В дренируемых понижениях, как правило, преобладают глубоковскипающие роды черноземов, в замкнутых — луговато-черноземные почвы. Многие контура представлены сложными двух- и трех- членными комбинациями, выделяющимися в масштабе 1:10000, что говорит о внутренней пестроте и неоднородности почвенных контуров, выделенных на почвенных картах исследованных полей.

Проведенные специальные исследования неоднородности таких почвенных характеристик, как плотность, влажность, влагозапасы, рНвод, карбонатность, мощность гумусовых горизонтов, содержание макро- и микроэлементов минерального питания растений и построенные на этой основе картограммы распределения исследованных признаков, с одной стороны, подтверждают установленную картографированием почвенного покрова пестроту почвенных свойств, а с другой стороны — наглядно демонстрируют, что почвенные карты, подготовленные традиционными методами, в большинстве случаев не могут быть напрямую использованы для характеристики почвенно-экологических условий, определяющих параметры урожайности. Распределение многих из отдельных исследованных почвенных признаков и агрохимических характеристик, оказывающих непосредственное влияние на биопродуктивность культурных растений, не во всех случаях совпадают с формой почвенных контуров, а также между собой. Это говорит о том, что к оценке влияния почв на урожайность следует подходить дифференцированно, с учетом доли и характера влияния отдельных почвенных свойств и их динамики на урожайность, и отдельные параметры биопродуктивности культурных растений:

Во многом, на неоднородность почвенных свойств и снижение потенциальной урожайности культурных растений оказывают влияние признаки деградации почв тестовых полей. Исследованные почвы в целом обладают рядом признаков деградации — в них содержится относительно мало гумуса, структура пахотного горизонта непрочная с явными признаками глыбистости, повсеместно присутствует уплотненный подпахотный горизонта с признаками слитизации, на многих полях почвы- в той или иной степени подвержены дефляции и эрозии. Пахотный«горизонт в большинстве исследованных почв характеризуется крупноглыбистой монолитной- структурой, высота глыб зачастую составляет 30 см, т.е. на всю глубину пахотного горизонта. В свежем состоянии горизонт пронизан вертикальными трещинами шириной до 3 мм, глубиной до 25 см, с интервалом в 10-20 см. Во влажном состоянии весной в нижней части горизонта часто наблюдаются признаки переувлажнения вплоть до оглеения в восстановительных условиях.

Исходная природная неоднородность почв зачастую внешне маскируется и нивелируется результатами антропогенного - воздействия, в первую очередь связанной* с длительностью освоения данных почв -природный балочный рельеф отчасти снивелирован эрозией и дефляцией, активированной земледельческим освоением - балки засыпаны, но имеют более рыхлую структуру почв. Часто отмечаются шлейфы надувания почвенной массы текущего года (на исследованных полях) и прошлых лет (в лесополосах). Вместе с тем, природная неоднородность, не всегда отражаемая на традиционных почвенных картах, продолжает оказывать существенное влияние на режим увлажнения на отдельных участках полей. Например, в пределах отдельных полей при составлении картограмм влажности и влагозапасов четко выделяются зоны поверхностного иссушения почвы, приуроченные главным образом к склоновым участкам с выраженным перепадом высот, днищам дренируемых балок, и зоны относительно влажные, которые расположены либо на широких водораздельных пространствах, либо в характерных замкнутых понижениях рельефа. Для пахотного горизонта Ар характерна наиболее контрастная неоднородность влажности. Дренирующий эффект склонов в совокупности с перераспределением влаги по локальному внутри почвенному водоупорному слою уплотненного подпахотного горизонта Арс1 приводит, как правило, к ускоренному оттоку влаги из пахотного горизонта Ар и частичному её накоплению непосредственно в горизонте Арс1, что сказывается на величине влагозапасов в корнеобитаемой толще.

Соответственно, пятнистость и неоднородность почвенных условий во многом определяют пятнистость и неоднородность условий; влияющих на урожай — пятнистость (контагиозность) ■ распространения сорной растительности, неоднородность распространения в пределах отдельных полей макро- и микроэлементов минерального питания растений, разнообразие условий увлажнения, плотности и структурных особенностей почв, и др. Ниже особенности этого влияния рассмотрены подробнее.

Результаты исследований показали, что определяющими4 почвенными условиями, лимитирующими рост и развитие сои, в первую очередь являются условия увлажнения или условия, регулирующие состояние влажности в почвах.

Влияние условий увлажнения почвы на снижение продуктивности сои в целом проявляется в следующем:

• вымокание всходов сои в условиях переувлажнения корнеобитаемой толщи и/или почв в целом в локальных микро- и нанопонижениях;

• уменьшение количества бобов'и зерен из-за дефицита доступной-влаги в горизонте с максимальным количеством корней в критические периоды развития растений сои (цветение, образование завязей, налив зерен);

• в запуске механизма ускоренного- преждевременного созревания сои, прекращающего образование новых завязей, на участках с ранним наступлением почвенной засухи;

• в неоднородности качества зерен на участках, разных по. количеству доступной почвенной влаги по полю и по динамике увлажнения;

• в задании, преимущественного направления бокового роста корневой системы сои по границе между рыхлым поверхностным и уплотненным подповерхностным слоями пахотного горизонта.

В ходе наших исследований практически по всем полям отмечена устойчивая связь между средним количеством растений в рядке и увлажнением почв в весенний и раннелетний период. Повышенное увлажнение в этот период года приурочено к локальным депрессиям с луговато-черноземными почвами или глубоковскипающими родами черноземов (рис. 109.). По всей видимости, этому способствует повсеместное присутствие уплотненного подпахотного горизонта, служащего «экраном», по которому значительная часть внутрипочвенного стока перемещается в депрессии. Как было показано в описательной части отчета, в летний засушливый период характер увлажнения корнеобитаемой толщи почв диверсифицируется в зависимости от дренированности понижений, однако в начале вегетационного периода понижения рельефа практически повсеместно переувлажнены.

Рис. 106. Образование вымочек по микро- и мезопонижениям рельефа в весенний период

Переувлажнение почв в депрессиях сопровождается в ряде случаев морфологически выраженными аккумуляциями железа от формы железистых кутан и небольших (до 2-4 мм) рыхлых конкреций по границе локального водоупора, представленного уплотненным горизонтом Арс1 (начиная с глубины 10-15 см), вплоть до появления с поверхности относительно крупных рыхлых железистых новообразований (размером до 10-20 мм), а также других форм выделений (плёнок, желваков и т.д.).

Локальное переувлажнение почв в весенний период, приводящее к снижению всхожести сои, может проявляться не только в мезо- и микропонижениях рельефа, но также на наноуровне — по водоупору уплотненного горизонта при вспашке плугом. Применяемое в хозяйстве чизелевание взамен отвальной вспашки является, как показывают наши результаты, эффективным приемом борьбы с этим явлением.

На переувлажненных участках в первые фазы вегетации (вплоть до фазы ветвления) отмечается не только относительное уменьшение количества всходов, но и значимое отставание по высоте и общему весу растений сои по сравнению с повышенными участками. Снижение всхожести на таких участках, которое также может быть прямо или косвенно связано не только с влажностным, но и температурным режимом почв (прогрев почв в понижениях наступает позже), не восполняется в дальнейшем. Таким образом, повышенная влажность пахотных горизонтов в первые фазы вегетации является определяющим фактором, в значительной степени снижающим конечную валовую биопродуктивность зерна.

Как отмечено на большинстве ключевых участков, преимущественный рост развивающейся боковой корневой системы сои происходит в горизонтальном направлении. Помимо прямого влияния уплотнения подпахотного горизонта, препятствующего проникновению'корней в глубь почвы, более вероятным нам видится влияние условий^ увлажнения на границе между пахотным и-уплотненным подпахотным горизонтами. Ранняя« засуха, приводящая к относительному иссушению верхней части пахотного горизонта, определяет стратегию роста корней вглубь, однако, максимальные удельные влагозапасы. к этому времени оказываются приурочены как раз к верхней границе водоупорного плотного горизонта. Вероятнее всего, корни при этом избирают более приемлемую'для них стратегию распространяться по горизонтальному градиенту влаги, направленному вдоль границы с плотным! горизонтом от растения» к центру междурядья, чем менее приемлемую - распространения вглубь почвы. По мере высыхания уплотненного горизонта и появления,крупных трещин .часть боковых корней меняет свою ориентацию на вертикальное распространение, и, прорезая плотный горизонт, достигает более устойчивого по условиям увлажнения горизонта А, обладающего при этом большими* влагозапасами. Если же ко времени* окончания формирования корневой системы (примерно - к фазе начала формирования бобов) они не успевают изменить свою основную стратегию с горизонтального распространения на вертикальное (что может происходить, например, при большей скорости высыхания горизонта А и снижению влагозапасов в нем по сравнению с Аре!1 в дренируемых балках и на склонах), то дальнейшее развитие корневой системы затормаживается, и они даже при наступлении июльской засухи продолжают в основном! использовать влагу из пахотного горизонта, то есть не получают влаги из нижних горизонтов. Именно в таких условиях и происходит в основном запуск ускоренного механизма созревания сои, описанный ниже.

На многих исследованных ключевых участках, причем расположенных в разных геоморфологических условиях (как на повышениях, так и в некоторых дренируемых понижениях по сравнению с участками, приуроченными к замкнутым плохо дренируемым понижениям), отмечается снижение среднего количества бобов и зерен на растениях. Как показали наши исследования, отмеченное явление происходит при снижении в критические периоды развития растений сои (цветение, образование завязей, налив зерен) влажности корнеобитаемого слоя почв до уровня 16-17%, близкого к влажности завядания.

Указанное иссушение корнеобитаемого слоя, как показывают полученные данные, может происходить не только на повышенных элементах рельефа, но и в понижениях с мощным плотным подпахотным горизонтом, который в данных условиях выступает в роли «обратного клапана» или «экрана», препятствующего капиллярному поднятию влаги из глубоких горизонтов почв в корнеобитаемый слой. В результате потери влаги в жаркий период с испарением и транспирацией из почвенного горизонта, расположенного над плотным водонепроницаемым горизонтом, не компенсируются капиллярным и диффузионным переносом влаги из горизонтов под ним (эффект «сковородки»). Такой эффект, как правило, наблюдается только в дренируемых локальных понижениях, приуроченных к верхним! участкам природных балочных понижений (не всегда фиксируемых при полевых исследованиях, но заметных на дистанционных космических материалах) или! к дренируемым «ступенькам» пологих склонов. В слабодренируемых депрессиях, отличающихся постоянным переувлажнением и относительной« рыхлостью уплотненного горизонта, такой эффект не прослеживается.

Таким образом, внутрипочвенные водоупорные горизонты, представленные уплотненным подпахотным слоем, а возможно, и ряд других причин (например, связанных с грунтовым стоком в бассейны разных рек) играют в неоднородности распределения'влаги по полям более значительную роль, чем поверхностный микро- и мезорельеф поля.

Обобщение проведенных исследований динамики влажности и динамики биометрических показателей развития сои позволило высказать предположение-гипотезу о существовании некоего триггерного механизма запуска ускоренного созревания сои, прекращающего образование новых завязей, на участках с ранним наступлением почвенной засухи. Отмечено, что если на более увлажненных участках, приуроченных к малодренируемым депрессиям рельефа, рост и накопление биомассы вегетативных органов сои одновременно с образованием новых завязей и накоплением биомассы бобов в ущерб относительному количеству и массе зерен продолжается устойчиво вплоть до фазы налива основной массы бобов, то на участках, где влажность корнеобитаемого слоя снижается до уровня, близкого к влаге завядания, соя резко прекращает рост вегетативных органов и начинает активно наливать образовавшиеся к этому моменту зерна за счет биомассы, накопленной в вегетативных органах растений, в ущерб образованию новых завязей. При развитой корневой системе растений на этих участках может происходить более интенсивный и ускоренный налив бобов и созревание семян. И, наоборот - при недостатке влаги на некоторых участках соя может в такой ситуации даже «сбросить» часть бобов, чтобы компенсировать соотношение числа бобов и накопленной вегетативной биомассы. Такие параметры урожайности как количество зерен 1 растения, число бобов 1 растения, средний вес зерен 1 растения оказываются тесно зависящими от вегетативной биомассы, накопленной растениями в предыдущие фазы развития. На тех же участках, где дольше сохраняются «благоприятные» условия увлажнения, процессы налива зерна «спят» до тех пор, пока условия корневого питания не переходят некоторых критических значений влажности почв (в наших экспериментах они соответствуют 16% абсолютной влажности или 2,1-2,2 мм/см влагозапасов) или пока не будет достигнута максимально возможная вегетативная биомасса, соответствующая биологическим особенностям данного сорта.

Таким образом, несмотря на относительно быстрый рост вегетативной массы, в условиях раннего наступления почвенной засухи растения прекращают образование новых бобов, итоговое количество семян здесь оказывается меньше, чем на более увлажненных участках, что в целом снижает общую урожайность.

В определенной степени замеченное обстоятельство подтверждается тем, что зерна сои к моменту уборки на более влажных участках имеют меньшие средние размеры (однако, соответственно, и большие значения натуры зерна из-за более плотной упаковки в товарной массе). Можно говорить о том, что здесь зерна не достигают полного налива и зрелости, а в случае, если бы срок уборки был отодвинут на более позднюю дату, то биологическая урожайность сои на влажных участках могла бы быть еще выше.

Таким образом, динамика роста вегетативной биомассы сои и начало фазы активного созревания прямо связана с условиями увлажнения почв. Растения более увлажненных участков накапливают больше вегетативной биомассы до начала созревания бобов, а потенциальный вегетационный период, требуемый для полного вызревания бобов на таких участках, оказывается более растянутым.

Несколько иная ситуация отмечается на участках, где почвенные условия (плоские водораздельные повышения, фрагментарный или! маломощный плотный горизонт) способствуют более глубокому проникновению корней уже на первых фазах развития сои. Поскольку основная масса корневой системы здесь все равно сосредоточена в пахотном горизонте, то запуск процесса ускоренного налива семян здесь происходит аналогично описанному выше, но возможность получения дополнительной влаги из глубоких слоев почв создает условия (появляется новых ярус свежих листьев) для образования новых завязей и ускоренного налива дополнительного количества семян. Иначе говоря, в таких условиях в развитии сои отмечается как бы «второе дыхание», приводящее к тому, что отстававшие по количеству сформированных бобов и зерен растения догоняют в своем развитии растения, сформированные в условиях большей влажности.

Таким образом, исследованное разнообразие условий увлажнения и роста сои на исследованных полях можно свести к 5 основным группам и оценить их потенциал в отношении урожайности сои:

А. Участки дренируемых водоразделов и верхних частей склонов с фрагментарным или маломощным Арс1. Высокая потенциальная урожайность в удовлетворительные по увлажнению годы. Низкая урожайность в засушливые годы (умеренный риск снижения доступных влагозапасов в корнеобитаемой < толще ниже критического уровня г в период формированиями налива бобов).

Б. Участки дренируемых склонов, реже водоразделов с мощным Ар<1. Средняя потенциальная урожайность в удовлетворительные по увлажнению годы. Низкая урожайность в засушливые годы (высокий риск снижения доступных влагозапасов в корнеобитаемой толще ниже критического уровня в период формирования и налива бобов).

В. Участки дренируемых ложбин с выраженным Арс1. Средняя потенциальная урожайность вне зависимости от увлажнения.

Г. Участки плоходренируемых понижений (днищ пологих ложбин, степных блюдец) с мощным! выраженным Арс1. Низкая потенциальная урожайность во влажные годы (риск переувлажнения и вымокания всходов). Относительно высокая потенциальная урожайность в засушливые годы (риск отставания! в развитии при длительном' поддержании корнеобитаемой толщи во влажном состоянии).

Д. Переувлажненные участки со слабовыраженным или фрагментарным Арс1. Высокая потенциальная урожайность в засушливые годы. Средняя урожайность — во влажные годы (риск вымокания всходов и задержки в развитии).

Главным результатом проведенных агрохимических исследований в условиях данного года при полученном уровне урожайности стало подтверждение ранее сделанного предположения, что агрохимические риски недобора урожая не являются определяющими среди всего комплекса почвенно-экологических и агротехнологических рисков.

Качественные признаки состояния растений позволяют утверждать, что на протяжении всего вегетационного периода в климатических условиях 2007 года соя была в достаточной степени обеспечена питательными элементами.

По результатам химических анализов образцов почв (количественная диагностика) с использованием действующих шкал обеспеченности почв элементами^ минерального питания установлено, что почвы исследованных полей в целом достаточно обеспечены: фосфором (содержание высокое, повышенное и среднее), за исключением поля 401 (содержание среднее, низкое, очень низкое); калием (содержание высокое, повышенное и среднее), марганцем (содержание среднее, реже — низкое); недостаточно обеспечены: серой (содержание низкое, реже — среднее), цинком (содержание низкое), медью (содержание низкое), кобальтом (содержание низкое).

Несмотря на установленные признаки недостатка подвижных форм кобальта, цинка и меди по количественным критериям в исследуемых почвах, полученные данные свидетельствуют об их активном потреблении соей в течение вегетационного периода — в основном до фазы цветения сои, что согласуется со сроками активного формирования клубеньков. В определенной степени интенсификация потребления этих питательных элементов связана с периодом снижения рН, что может быть как следствием воздействия корневыми выделениями сои, возможно имеющими кислотную природу, так и климатическими обстоятельствами, повысившими к этой фазе уровень увлажнения корнеобитаемой толщи.

Достоверных связей между урожайностью, качественными признаками состояния растений сои и содержанием элементов минерального питания не установлено. Отмечается слабая связь между отсутствием или незначительным развитием клубеньков на растениях сои и относительно пониженным содержанием кобальта, серы и меди.

Вместе с тем, агрохимические риски недостатка питательных элементов и неоднородности их распределения по полям могут выйти на первый план в том случае, когда прочие условия агротехнологии сои (влагообеспеченность, агротехника, система применения химических средств защиты растений) будут оптимизированы.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кутузова, Нина Дмитриевна, Москва

1. Агроклиматические ресурсы Краснодарского края. JI., 1975. 286с.

2. Агроотчет АО Кубань, Усть-Лабинск, 2007

3. Агроотчет АО Кубань, Усть-Лабинск, 2008

4. Актуальность развития» производства и переработки сои. Министерство сельского хозяйства РФ, 2003 http://www.mcx.rii/documents/document/show/6547.191.htm

5. Афанасьева Е. А. Черноземы Среднерусской возвышенности. — М.: Наука. 1966.

6. Афанасьева Т. В., Василенко В. И., Терешина Т. В., Шеремет Б. Б. Почвы7. СССР. — М.: Мысль, 1979.

7. Ахтырцев Б.П., Ахтырцев А.Б. Почвенный покров Среднерусского черноземья. Воронеж: Изд-во Воронежск. Ун-та, 1993. 214с.

8. Ахтырцев Б. П., Соловиченко В. Д. Изменение запасов ' гумуса в лесостепных и степных почвах под влиянием интенсивного земледельческого использования и водной эрозии // Почвоведение, 1984, №3, с. 84-90.

9. Ачканов А.Я., Николаева С.А. Вторичный гидроморфизм почв степных ландшафтов Западного Предкавказья // Почвоведение, 1999, №12, с. 1424-1432.

10. Бурлакова Л.М. Оценка существенности и характера динамики подвижных питательных веществ в почве с помощью вариационной статистики /Л.М.Бурлакова, О.И. Антонова, И.М. Николаева//Труды Новосиб. С-х ин-та. Новосибирск, 1975. Т.85 с 39-45

11. Вальков В.Ф., Штомпель Ю.А., Трубилин И.Т., Котляров Н.С., Соляник Г.М. Почвы краснодарского края, их использование и охрана. Ростов-н/Д.: Изд-во СКНЦ ВШ, 1996, 196 с.

12. Васенева Э. Г., Дёгтева М. Ю., Шредер Д. Перспективы исследования антропогенной динамики почвенного покрова в системах прецизионного земледелия // Антропогенная деградация почвенного покрова и методы ее предупреждения. М., 1998, с. 158-159.

13. Воронова Л.М., Мазиров М.А., Зинченко С.И. Оптимизация планирования системы земледелия Агрохимический вестник. 2009. № 04. С. 2-5.

14. Ганжара И. Ф. Гумус, свойства почв и урожай // Почвоведение, 1998, №7,с.812-819.167

15. Гончаров В.М. Проблема агрофизической оценки комплексного почвенного покрова, Вестник ОГУ№6 (100)/июнь 2009, 560-564сс.

16. ГОСТ 26483-85 «Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее pH по методу ЦИНАО», 1985

17. ГОСТ 26205-91 «Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Мачигина в модификации ЦИНАО.», 1991.

18. ГОСТ 26213-91 «Почвы. Методы определения органического вещества», 1991.

19. ГОСТ 26490-85 «Почвы. Определение подвижной серы по методу ЦИНАО», 1985.

20. ГОСТ 50683-94 «Почвы. Определение подвижных соединений меди и кобальта по методу Крупского и Александровой в модификации ЦИНАО», 1994

21. Данилова, В. И. Изменение структурного состояния почв при уплотнении и саморазуплотнении / В. И. Данилова // Почвоведение. 1996. № 1 0 . С . 1203-1212.

22. Дмитриев Е.А. Закономерности пространственной неоднородности состава и свойств почв: Автореф. Дис. Д-ра биол.наук. М.: Изд-во МГУ, 1983, 51 с.

23. Дмитриев Е. А., Благовещенский Ю. И., Самсонова В. П., Жевелева Е. М. Пространственное варьирование содержания гумуса в дерново-нодзолистой почве // Биологические науки, 1983, № 6, с. 92-97.

24. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Сохранение почв как независимого компонента биосферы: Функционально-экологический подход.-М.: Наука, МАИК "Наука/Интерпериодика", 2000.-185 с.

25. Добровольский Г.В., Урусевская И.С. «География почв», МГУ, 1984.

26. Добровольский Г.В., Урусевская И.С, Розов H.H. Карта почвенно-географического районирования СССР для высших учебных заведений (М 1:8 млн.). М.: ГУГК, 1983.

27. Докучаев, В. В. Наши степи прежде и теперь / В. В. Докучаев. — М. : Сельхозгиз, 1953. 152 с.

28. Долгов, И. О некоторых закономерностях зависимости урожайности сельскохозяйственных культур от плотности почвы / И. Долгов, А. Модина // Теоретические вопросы обработки почвы: Сб. науч. тр. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. -Вып. 2. - 54-64.

29. Дряхлов А.И. Пивот — надежная защита сои от сорняков. / Земледелие №1 , 1999

30. Жученко A.A. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства. Пущино.1994. 147 с.

31. Зайдельман Ф.Р., Тюльпанов В.И., Ангелов E.H., Давыдов А.И. Почвы мочарных ландшафтов формирование, агроэкология и мелиорация. М.: Издво МГУ. 1998. 160 с.

32. Измаильский A.A. 1893. Как высохла наша степь. Переизд.: M.-JT.: Сельхозгиз, 1937. 120с.

33. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. микроэлементы в почвах и растениях., М., изд. Мир, 435 с, 1989.

34. Качинский, II. А. Структура почвы как один из факторов ее урожайности / Н. А. Качинский. M.-JL: Гос. изд. с.-х. и колхозно-кооперативной литературы, 1931. — 31с.

35. Качков Ю.П. Неоднородность почвенного покрова и дифференцированное использование земель в агроландшафтах Белоруссии/Ю.П. Качков, А.Ф. Черныш, В.М. Яцухно, О.Ф. Башкинцева//Почвоведение.1998 №11. с.1390-1397

36. Каштанов А.Н., Лисецкий Ф.Н., Швебе Г.И. Основы ландшафтно-экологического земледелия. М.: Колос, 1994. 125 с.

37. Кирюшин В.PI. Ганжара Н.Ф., Кауричев И.С., Орлов Д.С., Титлянова А.А, Фокин А.Д. Концепция оптимизации режима органического вещества почв в агроландшафтах. М.:Изд-во МСХА, 1993, 97с.

38. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия, М.: Колос,1996, 367 с.

39. Кирюшин В.И., Экологизация земледелия и технологическая политика, М.: МСХА, 2000, 473 с.)

40. Классификация и диагностика почв СССР. М., «Колос», 1977.

41. Ковда В.А. 1977. Аридизация суши и борьба с засухой. Москва: Наука. 272 с.

42. Ковда В.А. 1981. Почвенный покров. Его улучшение, использование и охрана. Москва: Наука. 184 с.

43. Котлярова О.Г. Почвозащитная система в интенсивном земледелии ЦентральноЧерноземной зоны. Воронеж. 1990. 264 с.

44. Куст Г.С., Розов С.Ю., Кутузова Н.Д., Агрогенная деградация черноземов как причина развития почвенной засухи, снижающей продуктивность сельскохозяйственных культур,

45. Аридные экосистемы, том 16, №1 (41), с. 15-26, 2010 г.

46. Лютцау C.B. Основы геоморфологии. В 2 ч. М.: Изд-во МГУ,; 4.2,1978.

47. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2003. -240 с.

48. Минеев В.Г., Агрохимия. Изд МГУ, М., 2000, 576 с.

49. Мичурин, Б. Н. Доступность влаги для растений в зависимости от структуры и плотности сложения почв и грунтов / Б. Н. Мичурин / Вопросы агрономической физики.-Л.: 1957.-56-71.

50. Обзор рынка соевой продукции В2В Research. 2008г.

51. Перепелица В. М., Раковский В. Д. Пространственная пестрога содержания гумуса в почве основная причина его высокой сезонной изменчивости // Агрохимия, 1990, № 9, с. 87-94.

52. Пивоварова Е.Е., Соврикова Е.М.Сезонная динамика содержания подвижных питательных веществ и математическое обоснование сроков агрохимического обследования почв, Вестник Алтайского государственного университета №4 (20), 2005, 11-16сс.

53. Посевная 2009, Портал органов государственной власти Краснодарского края, 2009. http://www.krasnodar.ru.

54. Прокошев В.В., Освещение проблемы калия. //Агрохимия. 2004. № 1. С. 18-24

55. Прохорова 3. А. Изучение неоднородности свойств дерново- подзолистых почв, пестроты урожайности и связи между ними // 108-Теоретические основы и методы определения оптимальных параметров А свойств почв. М., 1980, с. 104-118.

56. Савич В.И., Амергужин Х.А., Карманов И.И., Булгаков Д.С., Федорин Ю.В., Карманова Л.А. Оценка почв. Астана, 2003, 544 с.

57. Самойлова Е. М. Луговые почвы лесостепи. — М.: Изд-во МГУ, 1981.

58. Самсонова В.П., Мешалкина Ю.Л., Дмитриев Е.А. Структуры пространственной вариабельности агрохимических свойств пахотной дерново-подзолистой почвы. // Почвоведение, 1999, № И. 1359-1366.

59. Сидорова В.А. Пространственное варьирование свойств каштановых почв // Почвы -национальное достояние России: Мат-лы IV съезда Докучаевского общ. почв. Новосибирск: Наука-Центр, 2004. Кн. 2. С. 622.

60. Сафронов, И.Н. Геоморфология Северного Кавказа И.Н. Сафронов. Ростов.: Изд-во Ростовского ун-та, 1969. 218 с.

61. Система земледелия и землеустройство колхоза «Победа» Кореновского района Краснодарского края. Кубаньгипрозем, 1985. -160 с.

62. Слитоземы и слитые почвы / Ред. Е.М. Самойлова. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1990. 143с.

63. Слюсарев В.Н., Перспективы мелиорации черноземов выщелоченных западного прекавказья. Научный журнал КубГАУ, №27(3), 2007;

64. Смагин А. В., Садовникова Н. Б., Харитонова Г. В., Назарова Т. В., Кирюшова А. Б., Машика А. В., Еремина А. М. Влияние органического вещества на водоудерживающую способность почв // Почвоведение. 2004. № 3. 312-321.

65. Соя. Биология и технология возделывания. Под. ред. Баранова В.Ф., Лукомца В.М. Краснодар, ВНИИМК, 2005. 434 с.

66. Судницин И.И Движение почвенной влаги и водопотребление растений, М.: Изд-во МГУ, 1979. 254 с.

67. Черноземы СССР. — М.: Колос, 1974. Т. 1.

68. Черноземы СССР (Предкавказье и Кавказ), М>. «Агропроимздат», 1985.

69. Шабаев А.И, Медведев И.Ф. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия основа рационального природопользования II Запшт. лесоразведение и мелиорация земель в степных и лесостепных р-нах России. -Волгоград, 1998, с. 98-99.

70. Шеин Е.В., Салимгареева O.A. Пространственная вариабельность физических свойств и водного режима чернозема типичного. // Почвоведение, 1997, № 4, 484-492.

71. Шеин Е.В., Иванов А.Л., Бутылкина М.А., Мазиров М.А. Пространственно-временная изменчивость агрофизических свойств комплекса серых лесных почв в условиях интенсивного сельскохозяйственного использования // Почвоведение. 2001. №5 . С. 578-585.

72. Щеглов Д.И. Черноземы центра Русской равнины и их эволюция под влиянием естественных и антропогенных факторов. М.: Наука, 1999. 214 с.

73. Указ Президента Российской Федерации от 1 февраля 2010 "Об утверждении Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации».

74. Федорин, Ю. В. Гумусное состояние почв пахотных угодий / Ю. В. Федорин // Земледелие. 1988. № 3. 25.

75. Фрид A.C. Пространственное варьирование временная динамика плодородия почв в длительных полевых опытах. М., 2002, 80 с.

76. Фридланд В. М., Столбовой B.C. Опыт изучения пространственного варьирования некоторых свойств черноземов, развитых под лесом в зоне лесостепи (на примере лесного массива «Соловьятник» ЦЧЗ им, Алехина) // СПП и методы ее изучения, М„ 1973, с. 189-194.

77. Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия, М., изд.ТСХА, 2004. 584 с.

78. Яковченко В.П., Когут Б.М. Сезонная динамика содержания и состава гумуса черноземов// глава монографии "Органическое вещество почв черноземной зоны", Киев "Наукова думка", 1990,с.85-101.

79. Bergmann W., Chumakov A. Diagnosis of Nutrient Requirement By Plants. Priroda, Bratislava, 1977,295 p.

80. Bloomfield C, The translocation of metals in soils, in: The Chemistry of Soil Processes, Greenland D. J. and Hayes M. H. В. Eds., John Wiley & Sons, New York, 1981, 463.

81. Bohner H. Soybean Nodulation. 2007. http://www.OMORFA.ca

82. Conley S.P., Gaska J.M. Fertilizer recommendations for soybeans. NebGuide, pub. Uni.of Nebrasca, Institute of Agriculture, G859, pp.101-107, 2007

83. Danke W., Robinson R., Walls T. Micronutrients for soybeans. Agronomy,v.l7, pp.734-740, 1992

84. Ferguson R.B., Shapiro Ch.A.,Dobemann A.R., Wartmann Ch.S. Fertilizer recommendations for Soybeans. G859, University of Nebraska 7 pp,2006

85. Ferguson R. Fertilizers for soybeans. NebGuide, pub. Uni.of Nebrasca, Institute of Agriculture, G859, pp.112-117, 2007.

86. Hodgson. Micronutrient cation complexes. Soil Sci/Soc.Am.Proc., 1-29,1966;

87. Iskandar I.K. Environmental restoration of metals-contaminated soils. — London: CRC Press LLC, 2001.304 p.

88. Kelling K.A, Myer M, Peters J.B., What ignoring lime can do to corn and soybeans. Wisconsin liming materials council. Pp 45-49, 2004

89. Lindsay W. Chemical equilibria in soils. NY, 1972, 449 p.

90. Mengel D.B. Role of micronutrients in efficient crop production. Agronomy Guid.Purdue Uni., AY-239, pp.20-25, 2007.

91. Schnitzer M., McArthur D.F.E., Schulten H.-R., Kozak L.M., Huang P.M. Long-term cultivation effects on the quantity and quality of organic matter in selected Canadian prairie soils // Geoderma. 2006. V. 130. P. 141-156.

92. Willis H. Lime and potassium for Michigan soils. Michigan Agric.Exp.Bull.478, pp.89-90, 1989.