Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование систем удобрений и содержания почвы в яблоневых садах на галечниковых почвах в предгорьях Северного Кавказа

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Варквасова, Марита Азизовна, Нальчик



СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОРНОГО И ПРЕДГОРНОГО САДОВОДСТВА

ВАРКВАСОВА МАРИТА АЗИЗОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМ УДОБРЕНИЙ И СОДЕРЖАНИЯ ПОЧВЫ В ЯБЛОНЕВЫХ САДАХ НА ГАЛЕЧНИКОВЫХ ПОЧВАХ В ПРЕДГОРЬЯХ СЕВЕРНОГО

КАВКАЗА

Специальность 06. 01. 07 - плодоводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор А. М. Умиров

НАЛЬЧИК- 1999 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ....................................................................................................................................................4

2. Рост и продуктивность яблони в условиях задернения почвы

и удобрения сада (литературный обзор) ..................................................6

3. Агроклиматические условия проведения исследований ...... 30

3.1. Климатические условия зоны распространения аллюви-ально-галечниковых почв ..................................... 31

3.2. Почвенная характеристика галечниковых земель ......... 33

4. Условия, объекты и методика исследований .................... 42

5. Эффективность применения минеральных удобрения под яблоню на галечниковых землях ..................................... 48

5. 1. Влияние удобрений на питательный режим галечниковых почв .......................................................... 48

5. 2. Влияние минеральных удобрений на содержание в листьях яблони азота, фосфора и калия ........................................58

5. 3. Влияние минеральных удобрений на рост деревьев яблони ................................................................ 61

5. 3. 1. Рост надземной части деревьев в зависимости от

удобрений ................................................ 61

5.3.2. Рост корневой системы яблони ...................... 63

5. 4. Влияние доз азотных и сочетания видов удобрений на

урожайность яблони и качество плодов ................... 65

6. Эффективность внесения азотного удобрения под яблоню на галечниковых почвах ................................................. 70

6. 1. Влияние дробного внесения азотного удобрения на пи-

тательный режим почвы ....................................... 70

6. 2. Влияние дробного азотного удобрения на урожайность

яблони ............................................................. 75

6. 3. Качество и лежкость плодов в зависимости от азотных

удобрений ....................................................... 79

7. Влияние регулирования травяного покрова в садах на галеч-никовых почвах на рост и продуктивность яблони ............ 82

1.1. Динамика органического вещества травяного покрова и вынос N Р К из почвы .......................................... 83

1.2. Влияние частоты скашивания травостоя на водный и пищевой режимы галечниковых почв ...................... 91

1.3. Влияние частоты скашивания травостоя в садах на галечниковых почвах на рост и продуктивность яблони 99

8. Экономическая эффективность разработанных систем удобрений и содержания почвы в яблоневых садах на галечниковых почвах .............................................................. 105

Выводы ............................................................................ 109

Рекомендации производству .................................................. 112

Список использованной литературы ........................................ 113

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Освоение под садами пахотнонепригодных га-лечниковых земель является одним из перспективных направлений развития промышленного плодоводства в предгорьях Северного Кавказа. Использование этих земель дает возможность расширить площади под плодовыми культурами в южной зоне плодоводства России более чем в 1.5 раза.

Условия выращивания плодовых культур в специфической обстановке почвенной среды, обусловленные сильной скелетностью и высокой дрени-рованностью почвогрунтов приближаются к гидропонной культуре. Это определяет необходимость применения специальной технологии, в которой первостепенное значение придается приемам активного регулирования почвенного питания растений.

В этой связи изучение вопроса содержания и удобрения сада на галеч-никовых землях представляет теоретический интерес и имеет важное практическое значение.

Цель и задачи исследований. Разработать и рекомендовать производству научно обоснованную и экономически целесообразную системы содержания и удобрения сада на аллювиально-галечниковых почвах.

В связи с поставленной целью проведены исследования, направленные на решение следующих задач:

- изучить влияние регулирования травяного покрова в саду путем частоты скашивания на почвенное плодородие и продуктивность плодовых растений;

- установить оптимальные дозы и сочетания минеральных удобрений для плодовых насаждений создаваемых на галечниковых землях;

- выявить эффективность применения дробного азотного удобрения при выращивании плодовых культур в условиях сильнодренируемых почв;

- определить экономическую эффективность изучаемых агротехнических приемов.

Научная новизна. Впервые в условиях галечниковых земель изучено влияние различных доз азотных и сочетания видов минеральных удобрений на питательный режим скелетных почв, рост и продуктивность яблони. Выявлена эффективность применения в садах на этих почвах дробного азотного удобрения.

Показано важное значение травяного покрова как компонента создаваемого на мелиорируемых галечниковых землях садового агроценоза и необходимость его регулирования.

Изучены различные режимы скашивания травостоя как способ повышения его фитомелиоративного эффекта и продуктивности плодовых насаждений.

Практическая ценность. На основании проведенных исследований разработаны системы содержания и удобрения плодового сада в специфических почвенных условиях, обеспечивающие повышение стабильности плодоношения и продуктивности плодовых культур, рентабельности плодоводства на малопригодных для сельского хозяйства землях.

2. РОСТ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯБЛОНИ В УСЛОВИЯХ ЗАДЕРНЕНИЯ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЯ САДА (Литературный обзор)

На Северном Кавказе, регионе интенсивного земледелия и острого дефицита пахотных угодий, освоение под плодовыми культурами исключенных из сельскохозяйственного оборота из-за сильной каменистости галечни-ковых земель является важным резервом расширения площадей под промышленными садами. Общая площадь этих земель составляет более 400 тысяч гектаров. Из них более 40 тысяч гектаров сосредоточены на территории Кабардино-Балкарии (А.Х. Авсарагов, 1966).

Садоводство на этих землях требует специальной агротехники, существенно отличающейся от традиционной технологии выращивания плодовых культур на обычных почвах.

Сильная скелетность галечниковых почв практически исключает возможность механической обработки их. Поэтому сады на галечниковых землях с поверхностным залеганием камней с момента посадки и на протяжении всего периода эксплуатации содержатся под естественным задернением. Из-за невозможности обработки почвы и заделки органических удобрений естественный травяной покров здесь рассматривается в качестве основного источника обогащения галечниковых почв органическим веществом и решающим фактором повышения их плодородия (A.M. Умиров, 1987). При достаточной обеспеченности водой и внесении минеральных удобрений естественная травянистая растительность под плодовыми насаждениями на галечниковых землях способна образовывать большое количество биомассы. Огромное количество органического вещества, ежегодно поступающее в почву с отмирающими органами и частями растений невозможно компенсировать путем внесения органических удобрений, так как даже при наличии в доста-

точном количестве удобрений их практически невозможно заделать в почву в связи с сильной ее каменистостью.

Естественное задернение и травосеяние в садах как способ содержания почвы под плодовыми культурами привлекает внимание садоводов с давних пор и является объектом многочисленных исследований.

В различных модификациях оно нашло широкое применение во многих зонах промышленного садоводства /У.Г. Аракелян, 1963; Г.К. Васкан, 1963, 1970, 1988; Л.Л. Любимова, 1969; В.И. Котов, 1973, 1983; В.М. Микаелян, 1975; P. Scotti, 1988; К. Дойчев, С. Ивлев, 1983; В.Х. Ибрагимов, 1984; П.Г. Лучков, Г.А. Пономарева, 1985; П.И. Настатенко, 1990, 1991; М.М. Мирзаев, Ж.Л. Джавакянц, 1996; Т.Е. Лебедева, Е.В. Надежкина, Ю.В. Карягин, 1998/.

Задернение междурядий в садах признано как эффективный способ поддержания плодородия почвы и борьбы с водной эрозией, особенно в условиях горного садоводства и на галечниковых почвах /П.Г. Лучков, 1976; A.M. Умиров, 1981, 1990; Ф.П. Гуанова, Г.А. Пономарева, 1983; В.А. Гря-зев, В.А. Потапов, 1984; Л.В. Ильина, Р.Н. Ушаков, Ю.М. Вознековская, 1998/.

Травянистая растительность оказывает сильное влияние на питательный и температурный режим почвы, воднофизические и химические ее параметры, микробиологические процессы и другие свойства, определяющие условия роста и развития плодовых растений, их урожайность и качество продукции /Г.К. Васкан, 1970; И.И. Канивец, В.Ф. Павленко, В.И. Сидоренко, 1973; Е.Т. Литовченко, 1975; Д.П. Семаш, Л.С. Шабанова, 1976; К. Maurer, 1987; Н. Knoblauch, 1997/.

Однако применению задернения в садах, как способу содержания почвы дается далеко неоднозначная оценка. Многие исследователи в различных почвенно-климатических зонах/П.К. Урсуленко, 1936; А.П. Драгавцев, 1956;

П.М. Качарава, 1963; B.H. Балобин, 1963; С.С. Рубин, 1967; Г.К. Васкан, 1970; В.И. Будаговский, П.Г. Лучков, 1976/ отмечают, что задернение в богарных садах, особенно с уборкой травы на сено, приводит к сильному иссушению почвы, что угнетает рост и снижает урожай плодовых культур.

Иссушивающее влияние травы тем сильнее, чем больше ее возраст. Например, по данным С.С. Рубина /1967/, под травами третьего года жизни влажность метрового слоя почвы была ниже, чем на пару на 7. 8%.

В то же время имеются сведения о том, что травы не вызывают снижения влаги в почве и даже способствуют увеличению ее. Так, в опытах М.П.Левина /1961/ в Казахстане, У.Г. Аракеляна /1968/ в Киргизии,

A.Б. Амирджаняна, В. М. Микоеляна /1975/ в Армении влажность почвы под задернением была выше, чем на пару. Аналогичные данные получены

B.В. Рубцовым и Н. И. Рубцовой /1969/ в опытах, проводимых в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарии.

Противоречивость данных о влиянии задернения на содержание влаги в почве объясняется различием почвенно-климатических условий и прежде всего, степенью обеспеченности того или иного района влагой.

На влажность почвы в садах большое влияние оказывает степень отчуждения травянистой растительности. Если при скашивании она убирается на сено, то задернение заметно иссушает почву /А.П. Драгавцев, 1956; В. Джонс, Т. Эмбитон, 1957; П.Г. Лучков, 1966; М.М. Мирзаев, 1997/. Однако при многократном скашивании травы с оставлением ее на мульчу, отрицательное влияние задернения на влажность почвы заметно снижается, а спустя определенное время, когда сформируется подстилка, содержание влаги под задернением не уступает черному пару и даже превосходит его /В.В. Рубцов и Н.И. Рубцова, 1969; А.К. Кашиева, 1989/.

В литературе имеются сведения о том, что подавлением травы путем частого скашивания достигается уменьшение потребления растениями поч-

венной влаги, что способствует улучшению водообеспеченности плодовых культур.

Частота скашивания травостоя в садах зависит от конкретных условий. Например, в предгорных и горных районах Северного Кавказа В.В. Рубцов и Н.И. Рубцова /1969/ рекомендуют скашивать в течении лета 6-8 раз и производить очередные укосы при достижении травостоем высоты 10-15 см. J. Davison /1981/ считает достаточным скашивать траву 4-5 раз. Hilkenbaumer и Kolbe /1984/ установили, что двухразовое скашивание при высокой влажности лучше влияет на урожайность и рост. К аналогичным выводам пришел Н. Knoblauch /1997/ в Германии.

В садах на сильноскелетных галечниковых почвах, где ставится задача достижения максимального фитомелиоративного эффекта, такой результат обеспечивается при редком скашивании травы. Редкое скашивание травостоя, по сравнению с частым, повышает его продуктивность в 2-2. 5 раза /A.M. Умиров, 1990/. Опыты показали, что оставление мощного травостоя в междурядиях сада в жаркие периоды лета позволяет снижать потери воды в часы максимального испарения по сравнению с частым скашиванием травы более чем в полтора раза.

Таким образом, травянистый покров в саду при правильном его применении является важным фактором регулирования водного режима почвы в направлении оптимизации ее для плодовых растений.

Задернение в садах является мощным приемом влияния на плодородие почвы и питательный режим.

В отличие от многолетней механической обработки почвы в саду, которая приводит к уменьшению содержания гумуса при задернении идет неуклонное повышение плодородия почвы за счет растительных остатков, которые ежегодно пополняют запасы органического вещества /В.В. Рубцов, 1958; Г.М. Сантросян, 1962; П.М. Качарава, 1963; А.Ф. Бибикова, 1964; Н.Д.Спиваковский, 1964; Г.К. Васкан, 1965; Maurer, 1970; Skotti, 1988;

М.У. Узганбаев, 1985; А.А. Василенко, 1994; В.И. Кефели, А.Е. Калевич, М.В. Филимонова, 1995/.

При этом по данным ряда исследователей наибольшее количество органического материала в почве накапливается при частом скашивании травы, чем при редком скашивании. Так, в исследованиях В.В. Рубцова, Н.И. Рубцовой /1969/ урожай сухой массы в среднем за вегетацию составил при дерново-перегнойном содержании 7.8 т/га, тогда как при редком скашивании 2.9 т/га. Большая укосная масса при частом скашивании получена и в опытах Л.А. Приневой /1970/ - 4.5-6 т/га.

При достаточной обеспеченности водой и удобрением, травянистая растительность под плодовыми насаждениями способна образовывать большое количество биомассы даже на галечниковых землях. На площадях с мощностью мелкоземлистого слоя всего в 10-15 см максимальное накопление органической массы сухого вещества достигает до 200 ц/га /A.M. Уми-ров, 1981/. При этом половина общего запаса приходится на долю подземной части - корней и корневищ, являющихся основным источником накопления в почве перегноя /М.М. Кононова, 1951, 1965; В.Р. Волобуев, 1983; A.M. Лыков, 1985/.

Накопление органической массы в почве само по себе не приводит к увеличению содержания в почве элементов минерального питания плодовых растений. Нередко при задернении возникает дефицит питательных веществ из-за интенсивного поглощения их травянистой растительностью, что вызывает угнетение плодовых деревьев /А.П. Драгавцев, 1958; Н.Е. Попова, 1963; R. Jraus, S. Frocme, 1977; С.С. Рубин, 1967, 1984 и др./. По данным Л.А. Приневой /1970/, травы за период вегетации усваивают до 93-216 кг/га легкоусвояемого азота, 25-78 кг/га фосфорной кислоты, 172-350 кг/га обменного калия.

Заметное уменьшение содержания нитратов, подвижных форм фосфора и калия в почвах под травами, выявлено многими исследованиями

/Д.И. Глухенький, А.Г. Шепельская, 1950; П.С. Булахова, 1960; A.C. Анд-риенко, 1963; П.М. Качарава, Г.П. Сардарова, 1963; Н.М. Шкварук, 1963;

A.Ф. Бибикова, А.К. Переверзева, 1964; С.С. Рубин, 1967; П.Г. Лучков, 1984;

B.П. Веретельников, В.А. Рядовой, Н.С. Радченко, 1991/.

Вместе с тем, имеются сведения иного характера. Так, в опытах П.К. Урсуленко, С.И. Митченко /1936/, Н.М. Шкварука/1963/, F. Adamic /1962/, В.Н. Балобин /1980/, не было установлено особых различий в содер-

ч

жании доступной формы фосфора при паровой обработке и задернении.

Исследования П.С. Булахова /1960/, Г.Р. Сардарова /1967/, А.Б. Амирджанян, В.М. Микаелян /1975/ показали, что под задернением накапливается больше доступной фосфорной кислоты.

Некоторые авторы /Т.К. Васкан, 1970; С.С. Рубин, 1974; Л.И. Дончук, 1976/ отмечают, что система содержания не оказывает существенного влияния на содержание в почве доступного калия.

По данным других авторов /Е.Т. Литовченко, 1975; R. Simons, 1976 и другие/ при дерново-перегнойной системе содержания почвы в садах накопление органической подстилки улучшает не только физические свойства почвы и ее микробиологическую активность, но и оказывает положительное влияние на пищевой режим почвы, значительно улучшает азотное, фосфорное и калийное питание. R. Simons /1976/ сообщает, что при применении дерново-перегнойной системы в почве содержалось больше фосфора /на 46.6%/ и калия /46.9%/, чем при механической обработке.

На галечниковых почвах задернение под насаждениями обеспечивает закрепление легкоподвижных элементов питания от вымывания их за пределы корнеобитаемого слоя осенними и ранневесенними осадками. Растительный покров перед уходом на зиму способен закрепить в образовавшейся к этому времени массе более 215 кг азота, около 50 кг фосфора и 150 кг калия /A.M. Умиров, 1992/.

Сдвиги в водном и питательном режимах почвы, происходящие под воздействием применяемых систем содержания сада, в той или иной степени оказывают влияние на рост, развитие и плодоношение плодовых растений.

Изменения условий почвенного плодородия оказывают сильное влияние в первую очередь на рост и характер размещения корневой системы, через которую деревья получают воду и основные элементы питания.

Корневая система весьма сильно реагирует на обработку почвы и посев трав. Под влиянием задернения уменьшается вес и длина как скелетных, так и обрастающих корней. Например, по данным П.М. Качарава /1960/, на черном пару общая длина корней была в 3 раза больше, чем на задернении. По сообщениям И.Г. Андронова /1961/, S. Slowik /1962/, А.Г. Приймак /1963/, Г.К. Васк