Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СРАВНИТЕЛЬНАЯ АГРОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЧЕРНОЗЕМНЫХ И КАШТАНОВЫХ ПОЧВ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ И ИЗМЕНЕНИЕ ИХ СВОЙСТВ ПРИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "СРАВНИТЕЛЬНАЯ АГРОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЧЕРНОЗЕМНЫХ И КАШТАНОВЫХ ПОЧВ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ И ИЗМЕНЕНИЕ ИХ СВОЙСТВ ПРИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ"

ИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА РДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ нмеян К- А. ТИМИРЯЗЕВА

СРАВНИТЕЛЬНАЯ АГРОНОМИЧЕСКАЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА ЧЕРНОЗЕМНЫХ И КАШТАНОВЫХ ПОЧВ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ И ИЗМЕНЕНИЕ ЙХ СВОЙСТВ ПРИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ

На правах рукописи

Алевтина Николаевна АЛЕКСЕЕВА

ИСПОЛЬЗОВАНИИ

Специальность 06.61.03 — почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1977

Работа выполнена в Саратовском: сельскохозяйственном институте.

Научный руководитель— кандидат сельскохозяйственных наук доцент Узун В. Ф.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук профессор Носин В. А., кандидат биологических : наук Витязев В. Г.

Ведущая организация — Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока.

Защита состоится « 16» иииэ^: . 1977 г.

в: час. на заседании специализированного ~ Совета К-120,35.01 при Московской сельскохозяйственной академии им. К; А. Тимирязева. Адрес: 125008, г. Москва, А-8, ул. Тимирязевская, 49. Сектор защиты диссертаций ,ТСХА~.

С диссертацией; можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА."

Автореферат разослан « » Сь 1977 г.

Ученый секретарь специализированного Совета.-,

канд. биол. наук ^Уал

ОО&^Г^^л. А. Дорожкина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Важным звеном в получении высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур является сохранение и повышение почвенного плодородия. XXV съезд КПСС поставил задачу— довести среднегодовой валовой сбор зерна до 215—220 млн. т. Ее выполнение потребует резкой интенсификации сельскохозяйственного производства путем химизации, подъема уровня земледелия, расширения площадей под сельскохозяйственные культуры.

Изучение изменения плодородия -почвы, происходящего под влиянием сельскохозяйственного использования, является научной основой для рационального использования земель н непрерывного повышения производительности почвы.

В Саратовокой области, с ее1 сложными ¡природными условиями и разнообразным почвенным покровом, всестороннее исследование точв приобретает большое значение, т. к. Поволжье является одним из основных зерновых районов страны.

Цель исследований — изучить в сравнении основные почвы области и установить-изменение их свойств под влиянием сельскохозяйственного использования. В задачу входило: дополнить характеристику основных почв области малоизученными свойствами (■формы азота, нитрификационная способность почв, групповой состав фосфатов); определить потенциальную способность почв к оструктурнванию; изучить плотность, по-розность, водопроницаемость и твердость. Определить характер ¡изменений свойств, чернозема обыкновенного и каштановой 1почв (при различном сельскохозяйственном использовании. Установить влияние генетических особенностей почв и их окультуривания на величину урожая яровой пшеницы.

Характеристика основных почв Саратовской области пополнилась рядом малоизученных свойств (формы азота, групповой состав фосфатов, нитрификационная способность). Для почв Правобережья получены данные по основным водно-фи-

Цель и задачи исследования

Научная новизна

знческич свойствам. Установлено влияние окультуривания ночи на изменение их свойств и урожайности яровой лшеннцы. Показаны потенциальные возможности роста: 'производительности почв области.

Практическая ценность

Полученные результаты исследования могут быть использованы для подсчета запаса .питательных веществ, общего запаса воды и доступной ее части, а также при разработке рекомендаций по применению удобрений, обработке и орошению почв Саратовской области.

Внедрение работы..

Полученные результаты, использовались при разработке рекомендации по применению удобреннй в зоне Поволжья.

Апробация работы -

' Результаты исследований', докладывались, на .научной.-конференции профессорско-преподавательского состава;и: аспирантов Саратовского с.-х..института (г. Саратов, 1970 г.); на научной'Конференшш профессорско-преподавательского состава-Пензенского с.-х. института (г. Пенза, 1971'.г.), на восьмой научно-производственной конференции почвоведов и агрохимиков Южного Урала и Среднего Поволжья (г. Казань, 1975 г.).

Публикация -

По материалам исследований опубликовано пять статей, освещающих основное содержание работы.

- Объем работы

Диссертация изложена на русском, языке и.состоит из 126 ; страниц, машинописного текста,.31; таблицы и 11 рисунков: Список использованной, литературы включает 348 названий; из которых 13 иностранных: авторов. Приложение состоит из 8 рисунков,-14 таблиц и 15 описаний разрезов,

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования выполнялись в 1968—1974 годах на черноземах; выщелоченных и обыкновенных, сформированных на покровных глинах и делювии, черноземах южных на сырто-вых отложениях и делювин, а также темно-каштановых и каштановых почвах, развитых на сыртовых глинах. Все почвы тяжелого механического состава. Исследовано 7 (из 10) агро-точвениых районов области.

Изучение влияния различного уровня сельскохозяйственного использования на. состав и свойства почв проводилось на

двух основных типах: обыкновенном черноземе н каштановой почве, путем сопоставления данных по целине, старопахотному участку и окультуренной пашне ГСУ. Черноземы находились в пользовании более 100 лет, каштановые — более 50 лет, поле ГСУ —30—35 лет.

Ежегодно в течение 3-х лет проводилось полевое изучение водно-физических свойств почвы: объемный вес — буром Ка-чинского, водопроницаемость— прибором Нестерова (ПВН), твердость — твердомером Голубепа, наименьшая влагоем-кость — методом заливаемых площадок. Одновременно закладывались почвенные разрезы и отбирались образцы но генетическим горизонтам и послойно (через каждые 20 см до глубины 1 м). Зл время исследований было заложено 60 разрезов.

Структурно-агрегатный состав изучался на смешанных образцах, составленных из 10 повторпостей, взятых по диагонали участка (200 м2). В отобранных образцах анализировались: гумус общий по И. В..Тюрину, азот валовой—мнкрохромовым методом, минеральные соединения азота—нитраты по Гранд-вал ь-Ляжу, аммиачный азот — в солевой вытяжке; тарификационная способность—но С. П. Крав|СЬву трехмесячным ком* постированием; формы азота—но Э. И..Шконде; валовой фосфор—по А. Н. Лебедянцеву; групповой состав фосфатов — по сокращенной методике Ф. В. Чнрикова; поглощенные основания—вытеснением хлористым натрием; поглощенный натрий— но методу К: К: Гедронца; содержание н состав легкорастворимых солей — в сокращенной водной вытяжке; рН солевое— на рН-метре; механический и микроагрегатный состав — по И. А, Качиискому; структурно-агрегатный состав — ио Н. И. Саввинову, максимальная гигроскопичность — но Л. В. Николаеву, удельный вес — пикнометрически.

Расчетным путем определялись: порозность, коэффициенты глыбистости и структурности по Й- Б. Ревуту, степень выиа-ханностк—по К. Д. Кузнецову, коэффициент дисперсности—по И. А. Качннскому, фактор структурности по—Л. Ф. Вадгони-ной, степень микрооструктуренности — по В, Н. Днмо, влажность завндаиия растений путем умножения максимальной гигроскопичности на 1,34, продуктивная влага и полная вла-гоемкость. „

Выборка и расчет средиеы-шюсвшпивй -урожайности яровой пшеницы за 1965:—1974 годы в разрезе основных почв .произведены по 93 хозяйствам области, в почвенном .покрове каждого из которых преобладал определенный подтип зональных почв. Урожайные данные по сортоучасткам взяты за тот же период времени в Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных ¡культур.

Экономнческая-эффектнвность возделывания яровой нше-

кипы на рйзных почвах подсчитЫвалась по трем показателям (общая площадь яровой пшеницы, валовой сбор, затраты й тысячах рублен), на основании которых определялись показатели себестоимости 1 центнера зерна, стоимость валовой продукции с гектара и чистый доход с гектара.

РЕЗУЛ ЬТАТЫ * И ССЛ ЕДОВ А НИИ

^.Лзот и его формы в черноземных и каштановых почвах. В верхнем слое черноземов содержание валового азота колеблется от 0,242 до 0.354%, гумуса—от 4,71 до 7,44%. Каштановые почвы азота содержат от 0,286 до 0,233% " гумуса 2,89— •1,24%. Содержание гумуса.и валового азота по профилю черноземных и каштановых почв уменьшается с глубиной.

Показателем относительного богатства гумуса азотом является величина отношения С: N. ¡В/верхнем слое черноземов эго отношение колеблется от 12,6 до 10,6, каштановые почвы характеризуются более узким отношением С : N. рапным. 10,5— 8,9, Содержание азота в гумусе верхнего слоя черноземов составляет 4,61—5,46%, каштановых почвах — 5,49—6,43%.

Каштановые почвы характеризуются большей, степенью минерализации гумуса, поэтому при меньшем абсолютном "содержании его азота в этом гумусе 'больше, чем в черноземах. Подавляющая часть азотных соединений представлена в органической форме. Последние подразделяются на три формы, которые разл1гчаютсн между собой но способности -подвергаться гидролизу (табл. 1).

Таблица I Формы аэога в черноземных и каштановых.почвах.

Почва § я я . Й*еь. п Г-о Я (-1 о и И о 5 Й . з £ е а п ^ Легкогидро-лизуем и Л Трудногид-ролмзусыыД Негндролн* . луечыЛ

^ П ® 3 2 ^ з; V а < ? % ог валового * 5 Й-о К с ® Й 2 о о о ^ ш а

Чернозем выще-

лочен ни ¡1 0-Й) 33-Ю 210 5.9 Р32 26.9 2378

20—40 3200 106 0.0 812 21,9 2232 69,1

Чернозем обык-

новенный 0—20.. .3200 ЗСЭ 9.6 703 24,9 2094 66,5

20-Ю 2610 190 * 7,5 686 26,3 1728 66,2.

Чернозем юж- 1

ный 0—20 2980 210 7.0 672 22/, 2003 70,3

20—10 2(520 168 6.4 532 20.3 1920 73,3

Течно-каштано-

ваи 0—20 2330 291 12.6 658 28 2 1378 09,2

20-10 1970 243 12.4 516 27,8 1179 59.8

Каштановая 0-20 1<860 243 13.2 523■" 28.2 1000 58,6

20—10 1600 210 13,1 304 31,5 886 53.4

Черноземные почвы в верхнем слое содержат небольшое количество легкогндроллзуемого азота, составляющее о,9— 9,6%, каштановые— 12,6—13,2% от валового. Фракция труд-ногидроЛуемого азота в черноземах составляет 22,5—26,9%, в каштановых — 28,2% от валового азота. Во всех изученных ■почвах преобладает фракция негидролизуемого азота. В верхнем слое черноземов она составляет 65,5—70,5% от валового, в каштановых эта величина снижается до 58,6—59,2%. Распределение всех форм азота 'по профилю лочв аналогично распределению гумуса и валового азота.

Изучение тарификационной способности показало, что самой высокой тарификационной способностью обладают черноземы обыкновенные и выщелоченные. За 3 месяца компостирования они накопили 69,5—70,4 мг/кг почвы нитратного азота, южные — 50,7, темно-каштановые — 47,3, каштановые — 39,6.

2. Групповой состав фосфатов черноземных н каштановых

почв

Плодородие почв связано с их фосфатным режимом. Черноземные почвы обладают большими запасами валового фосфора (от 0,162 до 0,105% в пахотном слое), распределение его >по профилю аналогично распределению гумуса. В каштановых почвах самое высокое его содержание отмечено в пахотном слое темно-каштановых почв (0,127%). Содержание валового фосфора возрастает в материнских породах каштановых ШОЧ'В.

Основная часть фосфора в пахотном слое черноземов {64,5—75,4%) и в каштановых почвах (48,8—&3,3%) приходится на долю органического. Между содержанием гумуса и органического фосфора существует прямая зависимость: чем выше содержание гумуса, тем больше органического фосфора в лочве.

Различные группы минеральных фосфатов распределяются следующим образом (табл. 2): углекнслорастваримые (I группа), наиболее доступные для растений, находятся во всех почвах в очень малом количестве {0,2—0,9% от валового). Самое высокое их содержание отмечено в пахотном слое выщелоченных' к обыкновенных черноземов; Особенно мало их содержание в лочвах, расположенных в южной части области. По профилю их величина 'постоянна и примерно одинакова для всех почв.

Уксусно кисло растворимые фосфаты (II группа) являются резервом пополнения запасов фосфатов I группы. В пахотном слое черноземов они составляют 5,4—8,3%, в каштановых —

Таблица 2

Групповой состав фосфатов черно'смных и каштановых почв

Валовой фосфор, мг/ьг почвы ГрупнЛ* фосфатов, % от валового

Почва Глуби«а образцов, см 1 углскпело раст во .рнчые II укс^сио-кмело-растворн .ми е Ш соляко-кисло-растворим ые

Чернозем з и щелоченный 0—25. ЗС—-J0 1G20 1360 0.0 0.9 , 8.3 11 2 15.4 10.5

Чернозем обшшовсишл*! 0—2+ 30-40 1440 1410 0,7 0.5 5,4 • 4,8 2 (КО 31,6

Чернозем южный . . . 0-24 20—3G 13С0 1140 0.2 0.2 6.0 7.2 25.0 33.8

Темпо-каштанопап . . . 0-23 23—33 1270 1230 0.G 0.3 9,3 11,0 26.8 28.5

Каштанова»..... 0—22 £3—За IOSO 000 0,4 0.4 12.9 15.1 37.0 41.1

9,3—12,9% от валового фосфора..По профилю содержание &гих фосфатов снижается.

Самое высокое содержание составляют солянокислораство-рнмые фосфаты {111 группа)—в пахотном слое черноземов 15,4—26%, в каштановых — 26,8—37,9% от валового; по профилю вниз велнчнна фосфатов возрастает.

Из вышеизложенного следует, что преобладающей во всех почвах является III группа.фосфатов, малодоступная растениям. Такое распределение фосфатов обусловливает необходимость повсеместного внесения -фосфорных удобрений.

Основные водно-фнзическис свойства почв-Длительное использование почв в сельскохозяйственном производстве заметно сблизило степень их оструктуренностл, в особенности пахотного слоя. Каштановые почвы обладали в 2—4 раза более низким коэффициентом структурности и соответственно более высоким коэффициентом глыбистости, чем черноземные почвы. Коэффициент структурности черноземов составлял 1,8—3,2, каштановых — 0,7—0,9, а-коэффициент глыбистости соответственно — 0,4—0,28 и 1,16—1,06.

Количество водопрочных агрегатов в .пахотном слое черноземов снижается от выщелоченных к южным (49—31%), в каштановых почвах они составляют 22—26%. При сравнении содержания агрегатов пахотного слоя н щшшшйШо

горизонта В, не затронутого обработкой, оказалось, что последний содержит большее количество водопрочных макроагрегатов, Различие составляет у выщелоченных и обыкновенных черноземов, развитых на покровных глинах, 17—20%, у остальных разновидностей черноземов и каштановых почв М—'32%. Это показывает, что длительная обработка способствует значительной утрате водопрочности агрегатами пахотного слоя.

Важной характеристикой згочзы является ее равновесная плотность, тот объемный вес, который она принимает через определенный промежуток времени после обработки (табл. 3).

Таблица 3

Основные ■ физические свойства черноземных н каштановых .почв <

Споистца Глубина образков, сч Чер1гозечы Каштанозне

9«. О 3 3 = 5 £ о .г . и з = чр 2 о о 3 4 2 52« К « в 2 * ■ 3 о о о

Объечпын вес, г/см® . . , , 0-20 1,02 1.05 1.15 1.19 1,27

35—;40 1,28 130 1.Э9 1,45 1,45

83-90 1,34: 1.40 1,00 1,59 1.65

Общая порозность, % . ■ . . 0-20 59 57 55 Г,4 51

* 33—10 50 47 48 45 4Г.

85—90 40 4С 41 41 39

Гпердоеть, кг/сч! , . . , . 0-5 3.4 4,3 4.7 8,0 8.5

15—20 11,3 13,0 13.7 15.6 18,2

X—10 25,6 25,0 22.6 27.8 27,7

Водопроницаемость, мм/мин г

поверхности ...... 5.1 3.56 2,6 1.52 1,13

Величина объемного веса зависит от генетических особенностей 'почв, порозность и твердость почв повторяет ту же картину. Водопроницаемость черноземных почв характер!!- . зуется высокими показателями (5,1—2,6 мм/мин). По сравнению с вы щелоченным »черноземам и обыкновенные снижают водопроницаемость примерно в 1,5, южные — в 2, темно-каштановые— в 3, а каштановые — в 4,5 раза.

4; Изменение свойств почв и урожайности яровой пшеницы при различном сельскохозяйственном использовании

При распашке целинных земель и длительном их использовании уменьшается содержание валовых форм азота н гумуса. Верхний слой обыкновенного чернозема содержит гумуса-на целине — 8,21%, на старопахотном участке — 6,78%, а на. поле ГСУ — 7,44%; на каштановых почвах соответственно

2,98% —2,17% —2,51%. Более высокое содержание гумуса на полях ГСУ по сравнению со старопахотными участками обусловлено систематическим внесением органических и минеральных удобрений.

Одновременно с уменьшением содержания общего азотп н старопахотных лочвлх увеличивается 'количество его гидролизу е.мы х форм (табл. 4). Содержание легкогидролизуемого

Таблица 4

Изменение содержания форм азота в.черноэемных и каштановых-почвах -при сельскохозяйственном использовании'

Вариант Глубина обра шов, см Валовой, % ■Л егко гидролиз у е мы й ТрудноГИДг ролизусчыП Негидроли-эуемый

" 3 о я и »- ■ о о а с .вл й И ^ 2 Ь о И с ООО С С ™ 2 ¡¡'в в <- з. О" г с ■ % от валового

Чернозем обыкновенный на покровной глине»

Шлнка 3-23 0.36 225 6.3 706 19,6 2669 74.1

30-40 О.ЗО 178 5.9 ■ 55* 21.8- 2268 72,3

СтароналопшЛ

участок 0-27 0.30 2К> 8,2' 678 22,6 2077 69,2

30—!0 0.27 106 6.9 586 2С.6 1928 72,5'

Оьультурениаи

паинн 0-27 0.32 328 10,Э 842. 26.6 2050 63.1

30—(0 0,29 210 7.2 658 22.7 2032 70.1

Каштановая насыртовой глине

Целина

Старопахотный участок

Окультуренная пашня

о_22

23—33

0—23 30—Ю

0-23 30—ю

0.20 0.15

0,14 0,12

0,16 0,13

192 '184193 176

236 214:

9.6

11.3

12,1 13.5

14.2

13.4

504428

462 448

572 4СЗ

23.2.

25.7

28.8 34.5

31.8 28.Э

130+

988

945 776

072 667

65.2 61.8

59.1 52.0

54.0

58.3

азота п верхнем горизонте обыкновенного чернозема возрастает (от целины-к старопахотному участку) от 6,3-до 8,2; на каштановых — от 9,6 до 12,1% от валового. Такое увеличение содержания в почве гндролизуемого азота связано с усилением микробиологической деятельности при распашке целины. Аналогичная картина наблюдается и по отношению к трудногид-ролизуемой фракции азота. Это положительное явление, так как пополняются ближайшие резервы питдния растений азотом, а инертная фракция негидролнзуемого азота снижает свои запасы, как абсолютные, так и относительные.

Систематическое внесение удобрений резко меняет подвижность азота. На полях ГСУ наблюдается увеличение содержания легко- и трудногидролизуемых форм азота.

На старопахотных участках (по сравнсшно с целинными) за три месяца компостирования накопилось нитратного азота в Г,о—2,1 раза больше. Различие между целинными и распз-ханнымн хючвами по способности их образовывать (при оптимальных условиях) нитраты необходимо связывать с различием качества органической их части, а также с более активной деятельностью соответствующих микроорганизмов в распаханных почвах. Самая высокая величина нитрпфикацнонной способности-приходится на долю систематически удобряемых почв ГСУ. К концу трехмесячного компостирования они на черноземах содержали 75,8 мг/кг нитратного азота, на каштановых.— 49,8; старопахотные участки содержали соответственно 69,5—38,4; целинные — 33,2—23,9 мг/кг почвы. Эти данные подтверждают, что распашка почв и их окультуривание положительно влияют на азотный режим. Установленные выше изменения, связанные с генетическими особенностями почв, при этом нарушаются, н окультуренная каштановая почва но нн-трн'фикацнонной способности приравнивается к старопахотному южному чернозему.

Длительное сельскохозяйственное использование почв приводит к снижению содержания валового фосфора ¡как в черноземных, так л в каштановых почвах. На старопахотных участках, где удобрение «применялось не систематически, это уменьшение более значительно, чем на почвах ГСУ. Внесение удобрений на участках ГСУ способствовало несколько лучшему сохранению запасов валового фосфора в почвах. Содержание суммы всех трех групп минеральных фосфатов в верхнем слое чернозема равно 26,7%, старопахотного участка — 31,7 и на ГСУ — 34,7% от валового;« каштановых соответственно 53,4— 58,2 — 61,3%. На . старопахотных участках наблюдается по сравнению с целиной определенное увеличение содержания фосфатов "первых двух групп (углекнслорастворимые+уксус-ношслорастворимые). Систематическое внесение удобрений на ГСУ приводит к дальнейшему увеличению запасов подвижных фосфатов в почве. Положительное влияние сельскохозяйственного использования почв, ведущее к увеличению содержания подвижных фосфатов, не снимает необходимости применения -фосфорных удобрений и изыскания приемов стимулирования биохимических процессов.

При рассмотрении-результатов исследований по изменению структурно-агрегатного состава черноземных и каштановых почв можно отметить: структурный состав целины чернозем* ных почв характеризуется высоким содержанием фракции 10—1 мм и низким содержанием пыли; отрн распашке п дальнейшем использовании почва приобретает глыбистость. На старопахотных участках увеличивается содержание частиц больше 10 мм в пахотном слое до 18—20% против 4%' на не-

лине. Более рельефно выступает процесс ухудшения водо-прочности структуры в распаханных . почвах. На целине преобладают агрегаты 5—1 мм, на старопахотных участках максимум водопрочных агрегатов приходится на более распыленную часть почвы (меньше 0,25 мм); Влияние окультуривания не сказывается на этот показатель пахотного слоя почвы. Изменение агрегатного состава : каштановых : почв в основном подтверждает наблюдения, установленные на черноземах. Вовлечение этих почв в сельскохозяйственное производство ведет к дальнейшему ухудшению их структурного состава, в силу'чего целинный участок содержит меньше глыбистых частиц и пыли 'По сравнению с пашней; преобладают в нем агрегаты от 10 до 1: мм. Наиболее водопрочной структурой обладают целинные каштановые почвы, содержащие в пахотном слое 45% водопрочных агрегатов, что более чем в два раза превышает их количество в почвах ГСУ и старопахотного уч-астка.

На черноземе обыкновенном и, каштановой почве определялась -структура почв на 35-летней залежи, под люцерной второго года пользования, яровой пшеницей, кукурузой и паром. Влияние -изученных нами факторов внутри одних и тех же почв, но на разных вариантах располагается в виде следующего убывающего ряда: многолетняя залежь>люцерна второго года пользования>яровая шшеница>кукуруза и пар.

Наибольший ■ структурообразующий эффект свойственен для многолетней залежм, где количество водопрочных агрегатов в слое 0—25 см составило: в черноземе — 60, в каштановой, почве— 42%, Несколько уступает ей действие люцерны второго года пользования, содержание водопрочных агрегатов в черноземе равно 49, в каштановой — 38%. Заметное снижение содержания водопрочных агрегатов наблюдается под яровой (пшеницей. На черноземе оно составляет в слое 0—25 и 30—40 см 43 и 59%, на каштановой почве — 26 и 36%, при близкой степени выпаханностн, равной 27—28%. Самое низкое количество водопрочных агрегатов-содержится в пахотном слое под кукурузой и паром. Степень вьгпаханностл возрастает: в черноземе до 34, а в каштановой почве до 46—51%* Необходимость повышения водопрочностн агрегатов, особенно каштановых орошаемых, почв, требует введения в структуру посевных площадей полей, занятых многолетними травами.

Распашка -почвы снижает величину ллотности верхнего слоя почпы по сравнению с цсллной и повышает норозность их. '

Объемный -вес показал наличие существенных различий только в слое 0—30 см. В черноземных шочвах его величина колеблется от 0,99 до 1,11 г/см3. Наименьшим объемным весом обладают почвы ГСУ (0,99)) на старопахотном участке его

величина возрастает до 1,05, на целине — до 1,11 г/см3. В нижележащих слоях эти различия сглаживаются. Объемный вес ■каштановых почв отличается более высокими величинами. В 30-сантиметровом слое он равен: на целине— 1,29; старопахотном участке— 1,21; лоле ГСУ— 1,20 г/см3.

Порозность в основном повторяет картину изменения величины объемного веса: на черноземных почвах целина — 56, старопахотный участок — 59 н поле ГСУ — 61%. На каштановых почвах этот показатель соответственно равен 50—53— 53%. Целинные почвы имеют более плотное сложение по сравнению с распаханными участками. Окультуривание почв не оказывает влияния на эти показатели.

¡Максимальная гигроскопичность (МГ) в черноземных почвах колеблется в пределах 9,4—11,3%; в каштановых — 8,2—

У,7%.

Влажность завядання (ВЗ) черноземных -почв в метровом слое равна 12,6—15,2%, каштановых — 11—13%.

Наименьшая влатоемкость (НВ) обыкновенных черноземов в пределах метровой толщи колеблется от 40,5 до 22,3, в каштановых почвах—от 30,2 до 17,2%, постепенно снижаясь с глубиной. В пределах верхних слоев обоих типов почв можно установить некоторое возрастание 'Показателей НВ на старопахотных, особенно на окультуренных участках, по сравнению с целиной. Общее количество влаги при НВ в метровом слое черноземов составляет 361,4—379,2, в каштановых почвах — 290—311,7 мм. Эти запасы в обыкновенных черноземах выше всего на поле ГСУ—379,2, на старопахотном участке — 371,1, на целине—361,4 мм. На каштановых «очи ах эта разница по вариантам более выражена и составляет: на окультуренном участке — ЗМ ,7, старопахотном — 300,1. целине — 290.

Полная влагоемкость (ПВ) обыкновенных черноземов может достигать в верхнем слое 53,4—65,5%, с (глубиной она постепенно уменьшается до 33,2—34,4% от объема почвы; в каштановых почвах значительно ниже: в верхнем 10-спнтнметро-вом слое она равна 44,2—52,0, на глубине 90—100 см снижается до 26,1—27,1% от объема л очны. Величина ПВ также находится в зависимости от сельскохозяйственного использования почв. На целинном участке черноземных почв величина ПВ для слоя 0—10 см составляет 53,*!, а на старопахотном участке и поле ГСУ — 65,5% от объема почвы, ил каштановых •почвах соответственно 44,2—52%.

Диапазон активной, (продуктивной) -влаги в обыкновенных черноземах колеблется по профилю от 25,4 до 9,7%, в каштановых— от 17,2 до 6,2%. Запас активной влаги в метровом слое черноземных почв составляет 185,1—200,7 мм, в каштановых— 121,5—147,7 мм.

5. Средняя 'урожайность и экономическая эффективность возделывания яровой пшеницы на основных почвах области

Средняя урожайность яровой -шиеннцы (табл. 5) снижается от черноземов выщелоченных к обыкновенным, южным, темно-каштановым и каштановым почвам. Различие в урожайности на выщелоченном и обыкновенном черноземах составляет в хозяйствах среднего уровня 1,4 ц/га, передовых — 1,9 ц/га, на ГСУ— 1,3 ц/га. Это хорошо согласуется с показателями агрохимических и водно-физических свойств этих двух подтипов почв, которые были установлены -в ходе наших исследований.

Таблиц а 5

Средняя урожайность яровой пшеницы на основных почвах Саратовской области за 1965—1974 годы

Передоаые хозяйства ГСУ

Почва £ ° V Й с >¿2 »2 £ се м ся _ о X о ла и/га % «г хозяйств среднего уровня ц/га % от хозяйств среднего уровня

Чернозем выщелоченный 13,+ 16.2 120 21,8 162

Чернозем обыкновенный 12,0 14,3 119 20.5 170

Чернозем южный , . . 9.7 11»7 120 17,0 173

Темно-каштановая . . . ».0 10,0 123 15.2 100

Каштановая..... 6,6 8,4 127 11,0 160-

МСР 0,95—1.68 ц/га; Р—З.ЭД&; К—43,31

Урожайность на южном черноземе значительно уступает величине ее на двух предшествующих подтипах л разница достигает в хозяйствах среднего уровня 2,3—3,7, в передовых— 2,6—4,5,* на ГСУ — 3,5—4,8 ц/га, различие в урожайности пшеницы на темно-каштановой к каштановой почвах составляет 1,4 ц/га, или 21%. При более высоком уровне ведения хозяйства она возрастает до 1,6—4,1 ц/га, что составляет 19 -38% от величины урожая яровой пшеницы в передовых хозяйствах н на ГСУ, расположенных на темно-каштановой почве. Установлено, что по мере повышения уровня ведения хозяйства, которое, в свою очередь, сопряжено с окультуриванием .почвенного локрова, не снимается влияние генетических особенностей почвы на величину урожая яровой пшеницы и показатели ее довольно равномерно и пропорционально иараста-12

юг. Если урожайность яровой лшеницы в хозяйствах среднего уровня по (каждому подтипу почв принять за 100%. то урожайность передовых хозяйств выше на 19—27, а на ГСУ—на 62— 90%.

Установленное выше .изменение урожайности -сказалосьна экономической эффективности возделывания яровой ншеннцы на. почвах области, При анализе экономических показателей в хозяйствах, расположенных на разных.почвах, установлено, что самая низкая себестоимость 1 центнера яровой пшеницы на выщелоченных (3,80-—1,69 руб.) и обыкновенных (4,05— 4,90 руб.) черноземах и самая высокая (5,21—6,31 руб.) иа каштановых почвах. Иа выщелоченных и обыкновенных черноземах чистый доход выше в 2,9—3,4 раза„ на южных — в 2, тем но "каштановых — в 1,5 по сравнению с каштановыми почвами.

Общие выводы и практические рекомендации

1. Почвенный покров Саратовской области характеризуется. большим разнообразием. Черноземы выщелоченные, обыкновенные, южные, темно-каштановые и каштановые почвы являются основными зональными почвами и сменяют друг друга с северо-запада на юго-восток.

Черноземы обеспечены высоким запасом гумуса (112,1— 162,2 т/га в верхнем 20-сантиметровом слое)- и валового азота {5,75—7,72 т/га); каштановые значительно уступают лм (69,4—98,4 т/га гумуса и 4,46—5,40 т/га валового азота). Основная.часть азота (58,4—70,5%) в обоих типах почв представлена негидролнзуемой фракцией органических соединений. На долю легкогидролизуемой фракции приходится от 5,9'до 13,2% от валового азота. При этом наиболее бедны ею выщелоченный н обыкновенный черноземы, лучше обеспечены каштановые почвы. По профилю ночвы установлено снижение с глубиной всех форм азота,

2. Наиболее широкое отношение С : N (12,2—12,6) отмечено в черноземах. Эта величина уменьшается в каштановых, .почвах (8,9—10,5), а также с глубиной по профилю всех ночп;

Содержание азота в гумусе черноземов составляет 4,75— 5,33%, в гумусе каштановых пшчв — 5,49—6,43%.

3: Потенциальная способность к шггратообразовашпо наиболее высока, в выщелоченных и обыкновенных, черноземах (70,4—69,5 мг/кг:лочвы нитратного азота), в «каштановых ¡почвах снижается до 39,6 мг/кг. почвы. Внесение азотных удобрений ранней весной будет эффективным на черноземных и особенно каштановых почвах в силу ослабления- процессов нитрификации в этот период;

4.. В.черноземах области наблюдается значительная акку-

Муляция валового фосфора: в верхних горизонтах, в каштановых количество его возрастает в материнской породе.

Среди запасов валового фосфора на долю органических соединений в -пахотном слое черноземов приходится 64,5— 75,4%; каштановых-почв — 48,8—63,3%. Содержание органических фосфатов находится в прямой зависимости от содержания гумуса.

5. Большая часть минеральных фосфатов представлена малодоступной для растений фракцией (111 группа). Обеспеченность остальными двумя группами (1 + И) невысокая. Это обусловливает необходимость повсеместного применения фосфорных удобрений.

6. iHa содержание водопрочных агрегатов влияет характер использования почвы. В слое 0—25 см самое высокое количество водопрочных агрегатов находится под .залежными участками >и люцерной: на черноземах — 60 и 49%, на каштановых— 42 и 38%, на пару их.содержание снижается до 38% на черноземах и до 18% з каштановых почвах. Введение многолетних трав в структуру посевных площадей на каштановых почвах можно рекомендовать как фактор улучшения водо-прочностн почвенных агрегатов.

7. Верхний слой (0—20 см) черноземов характеризуется рыхлым сложением (1,02—1,15 г/см5), в каштановых почвах этот показатель увеличивается до 1,27 г/см3. Величина общей порозностп:снижается от Г>9% в выщелоченных черноземах до 51.% в том же слое каштановых почв. На черноземных почвах возможно сокращение междурядных и паровых обработок, применяя для борьбы с сорняками гербициды.

8. Черноземные иочвы относятся к хорошо водопроницаемым (5,1— 2,6-мм/мин.), каштановые в 1,7—4,5 раза уступают им (1,13—1,52 мм/мин.).

В сухую осень, когда качество вспашки получается неудовлетворительным (глыбистая нашня), более эффективно применение .плоскорезов-рыхлителей. Это предохранит почву от излишней потерн влаги осенью и будет способствовать повышению водопроницаемости и полевой влагоемкостн, а следовательно, дополнительному накоплению в почве продуктивной влаги.

9. Длительное использование черноземных и каштановых почв в.сельскохозяйственном производстве приводит к снижению запасов гумуса и валового азота и к относительному нарастанию содержания гидролизуемых форм последнего.

Процесс нитрификации возрастает в старопахотных и в особенности а окультуренных почвах, которые содержат в 1,1 —1,3 раза больше нитратного азота, чем старопахотные участки, и в 2,i—2,3 выше, чем целинные.

10. Па старопахотных участках по сравнению с целиной 14

снижаются-валовые запасы фосфора при одновременном нарастании количества его минеральных.форм. Окультуривание сопровождается ростом обеспеченности черноземов л каштановых почв подвижным« формами фосфатов.

И. Водопрочность структуры старопахотных и окультуренных почв практически одинакова, но по сравнению с целинной онft снижается: в 1,4 раза на черноземах и в 2 раза на каштановых почвах.

12. Возрастают величины ряда гндрологичеокнх копст-ант, что ведет к некоторому повышению доступной для растений влаги, в почве. Зал а с продуктивной- влаги в метровом слое обыкновенного чернозема на поле ПСУ tío сравнению с целиной.больше на 15 мм, а на старопахотном, участке—на 5 мм; в каштановых — соответственно на 26 и 15 мм.

13. Величина средней урожайности яровой пшеницы убывает в юго-восточном направлении по мере изменения агрономических свойств лочвы. Окультуривание >почв способствует увеличению урожайности на ГСУ на 62—90%, в' передовых хозяйствах — на 19—27% по сравнению с хозяйствами среднего уровня.

Опубликованные работы по теме диссертации

1. Структура и дисперсность основных почвенных подтипов черноземных почв Правобережья Саратовской области, Материалы (первой научной конференции молодых ученых и специалистов сельского хозяйства (тезисы докладов), Саратов, 1971.

2. Азот .и его формы в черноземных почвах Саратовской области. Материалы ко второй научной конференции молодых ученых и специалистов- сельского хозяйства, Саратов, 1972.

3. Азот в почвах Саратовской области (в соавторстве). Ж. «Почвоведение», 1973, № 4.

4. Интрификационная способность основных почв Саратовской области (в соавторстве). Ж: «Агрохимия», 1974, № 2.

5. Основные агрономические показатели наиболее распространенных почв Саратовской области. Вопросы почвоведения и агрохимии в условиях Юго-Востока и Западного Казахстана, .научные труды, том XII, Саратов, 1974.

Объем I п. л.

Заказ 478.

Тираж 150

Типография Московской с.-х. академии им. К. .А. Тимирязева 125008. Москва А-8, Тимирязевская ул., 44