Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние севооборотов, систем обработки почвы и экспозиции склона на агрофизические и биологические свойства чернозема типичного и урожайность сельскохозяйственных культур

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние севооборотов, систем обработки почвы и экспозиции склона на агрофизические и биологические свойства чернозема типичного и урожайность сельскохозяйственных культур"

На правах рукописи

МАСЮТЕНКО МАКСИМ НИКОЛАЕВИЧ

ВЛИЯНИЕ СЕВООБОРОТОВ, СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ЭКСПОЗИЦИИ СКЛОНА НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Специальность: 06.01.01 — общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

О 4 СЕН 2014

Рамонь-2014

005552146

Работа выполнена в ГНУ Всероссийском научно-исследовательском институте земледелия и защиты почв от эрозии Россельхозакадемии.

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, член-корреспондент РАСХН Черкасов Григорий Николаевич

Турусов Виктор Иванович,

доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАСХН ГНУ Воронежский НИИ сельского хозяйства Россельхозакадемии,

исполняющий обязанности директора института

Беседин Николаи Васильевич,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор ФГБОУ «Курская сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова», заведующий кафедрой почвоведения, общего земледелия и растениеводства

Ведущая организация: Государственное научное учреждение

Белгородский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Защита диссертации состоится « 03 » октября 2014 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д. 006.065.01 при Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свеклы имени A.JI. Мазлумова» Россельхозакадемии по адресу: Воронежская область, Рамон-ский район, ВНИИСС, д.86; тел/факс (47340)5-33-26; E-mail: dissovetvniiss@mail.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИСС и на сайте www.gnuvniiss.narod.ru. Автореферат разослан «15» августа 2014 г., размещен на сайте www.gnuvniiss.narod.ru «8» июля 2014 г., на сайте ВАК Минобрнауки РФ vak2.ed.gov.ru «16» июля 2014 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета.

Ученый секретарь Минакова

диссертационного совета Ольга Александровна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Длительное нерациональное сельскохозяйственное использование чернозёмов способствует ухудшению их агрофизического и биологического состояния. Это связано с увеличением на почву антропогенной нагрузки, переуплотнением ее сельскохозяйственной техникой, снижением содержания в ней органического вещества, высоким насыщением севооборотов пропашными культурами, развитием эрозионных процессов. Для восстановления плодородия черноземов необходимо улучшение агрофизических и биологических свойств почвы. Физические свойства почвы играют важную роль в её плодородии, определяют устойчивость почв к деградации и имеют важное значение для земледелия (В.Р. Вильяме, 1948; Саввинов И.Н., 1931; H.A. Качинский, 1965; А.Д. Воронин, 1986; Шеин Е.В., Милановский Е.Ю. 2001; В.В. Медведев, 2006 и др.). Механической обработкой изменяются физические, физико-химические свойства и биологические процессы в почве.

Микробная биомасса является важным живым компонентом почвы и лабильной частью почвенного органического вещества (A.M. Полянский, Д.Г. Звягинцев, 2004; JI.M. Полянская, Д.Г. Звягинцев, 2005; McGrath et al., 1995; Dahlin, 1997; Chander et al., 2001; O. Dilly, 2006; Chaer G.M. et al., 2009 и др.), играет важную роль в образовании почвенных агрегатов. Интегральным показателем биологической активности почвы является выделение из неё углекислого газа, характеризующее интенсивность процессов минерализации органического вещества под действием природных и антропогенных факторов, а также поступление углекислоты в атмосферу. Выделение С02 из почвы в агроэкосистемах и потери органического вещества из почвы в зависимости от различных факторов изучены недостаточно (Семенов В.М., Иванникова JI.A. и др., 2008; Нагорная О.В, 2006; Ларионова A.A., Курганова И.Н. и др., 2010; Чимитдоржиева Э.О., Чимитдоржиева Г.Д., 2010; Каганов В.В., Курганова И.Н., 2011).

Комплексных исследований изменения агрофизического состояния и биологических свойств черноземных почв ЦЧЗ под влия1шем обработки почвы, севооборотов, экспозиции склона последние 20 лет практически не проводилось. Для регулирования агрофизических и биологических свойств чернозёмов в целях улучшения условий возделывания сельскохозяйственных на Средне-Русской возвышенности и рационального природопользования необходимо изучение влияния на них агрогенных факторов (системы обработки почвы, вида севооборота) в зависимости от экспозиции склона.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является установление закономерностей влияния севооборотов, систем обработки почвы на агрофизические и биологические свойства чернозема типичного ЦЧР и урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости от экспозиции склона.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать влияние систем обработки, вида севооборота и экспозиции склона на сезонную динамику влажности почвы, запасы продуктивной влаги.

2. Выявить особенности структурно-агрегатного состава пахотного и подпахотного слоя чернозёма типичного, изменения его твердости в зависимости от систем обработан, вида севооборота и экспозиции склона.

3. Изучить влияние систем обработки и вида севооборота на содержание микробной биомассы в агрономически ценных агрегатах 3-1 мм чернозема типичного в зависимости от экспозиции склона.

4. Установить характер и степень связи почвенных условий с интенсивностью эмиссии С02 из чернозема типичного и особенности её динамики в зависимости от экспозиции склона, вида севооборота и систем обработки почвы.

5. Оценить потоки углекислого газа в атмосферу за вегетационный период и установить потери углерода из органического вещества почвы. Разработать методы определения показателя потери органического вещества почвы по эмиссии С02 из почвы и экологической устойчивости почвы и arpo ландшафта.

6. Исследовать влияние систем обработки, вида севооборота и экспозиции склона на плодородие чернозема типичного и урожайность сельскохозяйственных культур.

7. Оценить эффективность возделывания сельскохозяйственных культур в зависимости от изучаемых факторов.

Научная новизна. На основе проведённых комплексных исследований в многофакторном полевом стационарном опыте впервые в условиях ЦЧР установлены особенности и закономерности длительного влияния (7 ротаций четырехпольных севооборотов) вида севооборота, системы обработки почвы, экспозиции склона на агрофизические и биологические свойства почвы. Впервые в агрономически ценных агрегатах 3-1 мм чернозема типичного выявлено повышенное (в 1,7-2,1 раза) содержание углерода микробной биомассы по сравнению с общим образцом почвы, особенно при безотвальной обработке в зернопаропропаш-ном севообороте на водораздельном плато и северном склоне.

Впервые на основе изучения эмиссии С02 из почвы количественно оценены потери углерода из органического вещества чернозема типичного за вегетационный период в зависимости от системы обработки, вида севооборота и экспозиции склона.

Впервые разработаны и апробированы методы определения интенсивности потери органического вещества почвы по эмиссии С02 и оценки экологической устойчивости почвы и агроландшафта. Разработана шкала оценки экологической устойчивости почвы и агро-ландшафта. Выявлены особенности интенсивности потери органического вещества чернозема типичного в зависимости от изучаемых факторов за вегетационный период. Установлена прямая и тесная связь между выделением С02 из чернозёма типичного и содержанием в нём микробной биомассы, обратная и тесная - с твердостью почвы.

Практическая значимость работы. Результаты проведённых исследований рекомендуется использовать при разработке теоретических и практических основ регулирования агрофизических и биологических свойств почвы чернозёмов в зависимости от агрогенных факторов (систем обработки почвы, вида севооборота) и экспозиции склона в целях улучшения условий возделывания сельскохозяйственных культур, повышения их урожая и рационального природопользования.

Данные, полученные в ходе исследования, рекомендуется использовать при оценке потоков эмиссии диоксида углерода из чернозема типичного в зернопаропропашном и зерно-травяном севооборотах, при отвальной и безотвальной системах обработки почвы, на различных экспозициях склона и при составлении их математических моделей на территории Курской области и ЦЧР.

Разработанный автором метод определения интенсивности потери органического вещества почвы по эмиссии С02 из почвы можно использовать для оценки влияния различных систем земледелия или его элементов, агротехнических приемов и агротехнологий на гу-мусное состояние почвы.

Метод оценки экологической устойчивости почвы и агроландшафта, разработанный автором в соавторстве (Масютенко Н.П., Масютенко М.Н., 2013), включен в «Систему оценки устойчивости агроландшафтов для формирования сбалансированных агроландшаф-тов» (2013, с. 33-36).

Методология и методы исследования. В работе использовали системный подход и следующие современные методы исследования: многолетнего многофакторного полевого стационарного опыта, почвенно-режимных наблюдений агрофизических, биологических и агрохимических свойств почвы, учета урожая сельскохозяйственных культур, применяемые в земледелии, растениеводстве и почвоведении.

Положения, выносимые на защиту:

1. Установлены особенности динамики продуктивной влаги и закономерности изменения структурно-агрегатного состава, твердости, плотности чернозема типичного в зависимости от систем обработки, вида севооборота и экспозиции склона.

2. Микробная биомасса в большей степени концентрируется в агрономически ценных почвенных фракциях диаметром 3-1 мм, где её в 1,5-2,1 больше, чем в общем образце почвы, особенно при безотвальной системе обработки на водораздельном плато в зернопаро-пропашном севообороте, на северном склоне - при отвальной и безотвальной обработках в зернопаропропашном и зернотравяном севооборотах.

3. Объемы потоков С02 из почвы определяются видом севооборота, экспозицией склона и системами обработки. Интенсивность потери органического вещества почвы, определяемая по эмиссии С02 из почвы, является показателем влияния различных агротехнических приемов на гумусное состояние почвы. По соотношению интенсивности потери органического вещества почвы и уровня компенсации дефицита баланса гумуса оценивается экологическая устойчивость почвы и агроландшафта. Методы определения и оценки.

4. Содержание гумуса и щелочногидролизуемого азота в пахотном слое почвы значимо больше при безотвальной системе обработки, чем при отвальной, через 7 ротаций зернопа-ропропашного севооборота, а в зернотравяном севообороте больше, чем в зернопаропропашном, и наблюдается тенденция к снижению степени кислотности почвы.

5. Эффективность возделывания сельскохозяйственных культур зависит от вида севооборота, экспозиции склона и систем обработки почвы.

Личный вклад автора. Все этапы работы были проведены лично или при непосредственном участии автора: полевые исследования, лабораторные анализы почв, аналитические работы, анализ и интерпретация полученных результатов, их статистическая обработка, подготовка публикаций, Haniicamie текста, формулирование выводов и предложения производству.

Степень достоверности и апробация работы. Достоверность работы подтверждается большим объемом экспериментальных исследовшшй, проведенных в стационарных многолетних полевых опытах, использованием широко апробированных ГОСТированных и современных методов исследования, обработкой полученных данных с использованием методов математической статистики (корреляционного, дисперсионного анализа и др.) и применением статистического пакета программного обеспечения Microsoft Excel.

Результаты диссертационной работы были представлены и получили положительную оценку на Международной научно-практической конференции (Ростов-на-Дону, 2013); Всероссийских научно-практических конференции (Курск, 2011, 2012, 2013); на научно-практических конференциях Курского отделения межрегиональной общественной организации «Общество почвоведов имени В.В. Докучаева» (Курск, 2013).

Публикации результатов исследований. По результатам исследований опубликовано 9 работ, из них: 3 в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 166 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций производству и НИУ, списка литературы, включающего 187 источников, в том числе 15 на иностранных языках, содержит 24 таблицы и 23 рисунка, 16 приложений.

Благодарности. Автор выражает глубочайшую признательность и благодарность научному руководителю чл.-корр. РАСХН, профессору, д.с.-х.н. Г.Н. Черкасову, коллективу лаборатории агропочвоведения ВНИИЗиЗПЭ за поддержку, помощь в работе и ценные консультации, а также благодарит сотрудников лаборатории систем земледелия и зав. опытным полем И.М. Буторина за ведение многофакторного полевого опыта.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Обзор научной литературы

В главе рассмотрены агрофизические и биологические свойства почвы как показатели плодородия почвы и факторы урожайности сельскохозяйственных культур (В.В. Докучаев,1949; Саввинов Н.Н., 1931; В.Р. Вильяме,1943, 1946; Н.А. Качинский, 1965,1975; А.Ф. Ва-

дюнина, З.А. Корчагина, 1986; А.Д. Воронин, 1986; К.Ш. Козеев, В.К. Козин, С.И. Колесников, В.Ф. Вальков, 2002 и др.)- На основании данных научной литературы показано влияние вида севооборота, системы обработки, экспозиции склона на агрофизические и биологические свойства черноземных почв (Саввинов H.H., 1931; Медведев В.В., 1988; Алабутев В.В., 1991; Сидоров М.И, Зезюков Н.И.,1994; В.Р. Вильямс,1943, 1946; H.A. Качин-ский, 1965,1975; В.И. Турусов, 1986; Булыгин С.Ю., Комарова Т.Д., 1990; Боронтов O.K.. Никульников 1996; Д.Г. Звягинцев, 1987; Л.Н. Щапова, 2004; Е.А. Сусьян, 2006; Г.И. База-рев, И.А. Завёрткин, 2008; J1.B. Помазкина и Е.В. Лубнина, 2001; Берестецкий O.A., Ермолина Л.В., 1981 и др.).

2. Объекты, условия и методика проведения исследований

Исследования проводились в 2011-2013 гг. в многофакторном полевом стационарном опыте ГНУ ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии (Медвенский район, Курская обл.), заложенном в 1984 году на чернозёме типичном на водораздельном плато, склонах северной и южной экспозиции крутизной до 3° в 7-ю ротацию четырехпольных зернопаропропашного (ЗППС) и зернотравяного (ЗТС) севооборотов при отвальной и безотвальной системах обработки, без внесения удобрений. Чередование сельскохозяйственных культур в ЗППС было следующим: ячмень (2010г.) - чистый пар (2011г.) - озимая пшеница (2012г.) - кукуруза (2013г.); в ЗТС: многолетние травы (2010г.) - многолетние травы (2011г.) - озимая пшеница (2012г.) - ячмень + многолетние травы (2013г.). Глубина обработки под кукурузу -25-28 см, а под остальные культуры севооборотов - на 20-22 см. Почва - чернозем типичный средне-мощный малогумусный тяжелосуглитшстый на карбонатных лессовидных суглинках. Предметом исследования были агрофизические, биологические свойства чернозема типичного и урожай сельскохозяйственных культур.

Территория опыта расположена на юго-западных склонах наиболее приподнятой части Среднерусской возвышенности, характеризуется расчлененным характером поверхности и умеренно-континентальным климатом.

Погодные условия в период проведения исследований различались по годам. Среднегодовая температура воздуха во все три сельскохозяйственных года (ноябрь-октябрь) была ниже среднемноголетних значений: в первый год - на 0,8°С, во второй год - на 0,36°С, в третий год - на 0,65°С. Осадков выпало за первый год исследования на 6,1 мм, за второй - на 30,7 мм, за третий - на 48,4 мм больше по сравнению с многолетними данными (545 мм). Аномальным оказался март: в первый год исследования (2011) осадков выпало меньше нормы в 12 раз, в третий (2013) - температура была почти в 2 раза выше, а осадков выпало почти в три раза больше среднемноголетней нормы. Во второй год исследования (2012) в марте, апреле и сентябре выпало осадков ниже нормы. По показателю увлажненности территории 2011 и 2012 годы были недостаточно увлажненными (ГТК=0,91-0,92), а 2013 год - оптимально увлажненный (ГТК=1,13).

Методика проведения исследований

Наблюдения, анализы и учеты проводились согласно общепринятым методикам полевых и лабораторных исследований по общему земледелию, растениеводству и почвоведению. Изучались следующие характеристики почвы.

А. Агрофизические свойства'. Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом (А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина, 1986) в 3-кратной повторности через 10 см в метровом слое в мае, сентябре; а в слое 0-50 см - в июне и во время уборки урожая сельскохозяйственных культур. Запасы продуктивной влаги определяли по разности между запасами влаги в почве и запасами влаги устойчивого завядания. Плотность почвы определяли буровым методом по H.A. Каминскому в слоях 0-10 см, 10-20 см, 20-30 см, 30-40 см, 40-50 см, структурно-агрегатный состав почвы по методу Н.И. Саввинова (А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина, 1986; Теории и методы физики почв, 2007) в период уборки урожая в слоях 0-20 см и 20-40 см в 3-х кратной повторности. Твердость почвы определяли ежегодно твердоме-

ром (пенетрометром DICKEY-john) на глубинах 7,5 см, 15 см и 21 см в 10-кратной повторное™ и температуру почвы в 5-кратной повторности - электронными термометрами в мае, июне, во время уборки урожая сельскохозяйственных культур, сентябре. Оценку твердости почвы проводили по шкале для оценки твердости (сопротивление пенетрации) почв (М.А. Мазиров, Е.В. Шеин и др., 2012).

Б. Биологические свойства: Для определения микробной биомассы регидратационным методом (С.А. Благодатский, Е.В. Благодатская, А.Ю. Горбенко, Н.С. Паников, 1987) отбирали смешанные образцы почвы из 5 точек по диагонали делянки в слоях 0-10 см, 10-20 см в период максимальной биологической активности. Микробную биомассу определяли в общем образце почвы и в агрономически ценных агрегатах 3-1 мм, которые отделяли на ситах. Выделение С02 из почвы определяли в полевых условиях методом адсорбции в модификации JI.O. Карпачевского (1977) с изоляторами ежемесячно в течение мая-сентября в 3-кратной повторности. При расчете потери С из органического вещества почвы учитывали микробное дыхание почвы, составляющее 2/3 от дыхания почвы (Курганова И.Н., JIonec де Герешо В.О. и др., 2007). На чистом пару эмиссия С02 из почвы равна микробному дыханию, так как корневого дыхания из-за отсутствия растений не было.

В. Агрохимические свойства почвы: Содержание гумуса определяли по методу И.В. Тюрина в модификации Б.А. Никитина со спектрофотометрическим окончанием по Д.С. Орлову и Н.М. Гриндель (Б.А. Никитин, 1972; Б.А. Никитин, 1983). Образцы почвы для определения агрохимических свойств отбирали ежегодно после уборки урожая в слоях 0-20 см и 20-40 см. Один образец составляли из 6 индивидуальных проб, отобранных по диагонали делянки. Определяли содержание общего азота - по Кьельдалю; щелочногидролизуемый азот - по методу Корнфильда; подвижные формы фосфора и калия - по методу Чирикова (ГОСТ 26204-91); обменные основания - трилопометрическим методом (Агрохимические методы исследования почв, 1975) (ГОСТ 27821-88); рН солевая и рН водная - потенцио-метрическим методом (JT.H. Александрова, О.А. Найденова, 1976) (ГОСТ 26483-85).

Урожайность сельскохозяйственных культур определяли методом пробных площадок в 5-ти кратной повторности (Б.А. Доспехов, 1973).

Для обработки полученных данных применялись статистические методы анализа (Е.А. Дмитриев, 1972; БА. Доспехов, 1985) с использованием программных средств Microsoft Office EXCEL, STATISTICA.

3. Влияние севооборотов и систем обработки почвы на её агрофизические свойства в зависимости от экспозиции склона 3.1. Динамика влажности почвы

Проведенные исследования показали, что уровень влажности почвы, интенсивность и направленность её изменения во времени зависит от экспозиции склона, вида севооборота, системы обработай почвы и количества выпавших осадков.

В мае в слое почвы 0-50 см влажность почвы в 2011 году в чистом пару и на травах изменялась от 23 % до 27%; в 2012 году в посевах озимой пшеницы - от 17 % до 23 %; в 2013 году - от 16,8 % до 25,7 %. В слое почвы 50-100 см в 2011 влажность почвы колебалась от 23% до 27%, в 2012 г. - от 21,1% до 25,5 %; в 2013 г. - от 19,0 % до 28,3%. В июне наибольшее снижение влажности почвы в годы исследований отмечалось в ЗТС. В чистом пару наблюдалась повышенная влажность почвы в слое 0-10 см, особенно на южном склоне, а в слое 10-30 см - на северном. Влажность почвы при безотвальной обработке на южном склоне и водораздельном плато в слое 0-20 см больше, чем при отвальной, а на северном склоне наоборот.

В сентябре 2011 года в ЗГТПС на южном склоне и на водораздельном плато влажность почвы в слое 0-50 см возрастает, а на северном - снижается, в ЗТС уменьшается на северном и южном склонах, а на водораздельном плато изменяется незначительно. Почти на всех вариантах она в слое 0-50 см с глубиной увеличивается. В 2012 году на всех вариантах опыта наблюдается возрастание влажности почвы в слое 0-40 см. На южном (в слое 10-40 см) и се-

верном (в слое 0-50 см) склонах влажность почвы при безотватыюй обработке выше в среднем на 2,0-2,3 %, чем при отвальной.

3.2. Динамика запасов продуктивной влаги в почве

Запасы продуктивной влаги (ПВ) в мае в слое 0-100 см на всех вариантах были хорошие и отличные, а в слое 0-20 см — удовлетворительные (табл.1). В июне запасы ПВ в слое 0-20 см снижались. Снижение запасов ПВ в почве от мая к июню было наибольшим под травами в ЗТС, а в чистом пару оно было меньше. В ЗППС на водораздельном плато больше расходуется влаги при отвальной обработке, а на южном склоне - при безотвальной. В начале августа запасы ПВ в слое почвы 0-20 см на изучаемых вариантах опыта в 2011 году увеличились и были удовлетворительными на всех экспозициях, а неудовлетворительными только в ЗТС на водораздельном плато. В период от июня к августу выпало свыше 100 мм осадков. Наименьшее относительное накопление ПВ отмечалось на южном склоне. Запасы ПВ при безотвальной обработке были несколько выше, чем при отвальной. В 2012 году запасы ПВ в пахотном слое стали удовлетворительными только на южном склоне при безотвальной обработке в ЗППС, на остальных вариантах и в 2013 г. на всех вариантах - неудовлетворительные. В сентябре запасы ПВ в слое 0-20 см стали удо&четворительными на всех экспозициях вариантах вследствие выпадения осадков.

В сентябре запасы ПВ в слое почвы 0-20 см были удовлетворительными в ЗППС на южном склоне и водораздельном плато, а неудовлетворительными - в ЗППС на северном склоне и в ЗТС на всех экспозициях. Запасы ПВ в слое 0-100 см чернозема типичного в ЗППС на северном склоне при безотвальной обработке и на водораздельном плато при отвальной обработке были удовлетворительными, а в ЗППС на южной экспозиции и на водораздельном плато при безотвальной обработке - отличными, на остальных вариантах - недостаточными и плохими.

Таким образом, характер и динамика запасов продуктивной влаги в черноземе типичном в 2011 (чистый пар и травы), 2012 (озимая пшеница) и 2013 (кукуруза, ячмень+травы) годах от мая к июню были идентичны - снижались, а далее различались в зависимости от экспозиции склона, вида севооборота и обработки почвы, количества выпавших осадков. Уровни же запасов продуктивной влаги в слоях 0-20 см и 0-50 см в мае-августе были в 2011 году в чистом пару в ЗППС выше, чем в 2012 году под озимой пшеницей, хотя осадков от середины мая до середины июня выпало меньше в 2011 г., чем в 2012 году в 3,5 раза и в 2013 году в 5,6 раза. Следовательно, в этот период проявилась влагосохраняющая функция чистого пара.

3.3. Особенности структурно-агрегатного состояния и плотность почвы

Структурное состояние и сложение являются интегральными показателями физического состояния почв. Проведенные исследования показали отличное агрегатное состояние пахотного и подпахотного слоя чернозема типичного, сумма фракций 10-0,25 мм > 60 %. В структурно-агрегатном составе чернозема типичного в слое 0-20 см превалируют агрегаты размером 2-1 мм, на втором месте фракции 3-2 мм и 3-5 мм.

На южном и северном склонах при безотвальной обработке в ЗППС отмечена тенденция к увеличению в структурно-агрегатном составе фракции 5-2 мм по сравнению с отвальной, а также - к увеличению фракции 2-1 мм в ЗТС по сравнению с ЗППС. Оструктуренность пахотного слоя в ЗППС на всех экспозициях и в ЗТС на южном склоне меньше, чем подпахотного, а в ЗТС на северном склоне и водораздельном плато примерно одинаково. При безотвальной обработке на северном склоне в ЗППС она возрастает по сравнению с подпахотным. Наибольшая оструктуренность пахотного слоя почвы отмечена на северном склоне.

Отличная водоустойчивость почвы (табл.2) выявлена в ЗТС с отвальной обработкой вне зависимости от экспозиции в пахотном и подпахотном слоях почвы, хорошая - в ЗППС на водораздельном плато и северном склоне, а также на южном склоне при безотвальной обработке, удовлетворительная - на южном склоне при отвальной обработке в слое 0-20 см.

Таблица 1 - Запасы продуктивной магм в черноземе типичном в 2011-2013 годах в зависимости от системы обработки почвы, вида

севооборота и экспозиции склона (мм)

Вариант Годы Глубина, см Северная экспозиция Южная экспозиция Водораздельное плато

май июнь август сентябрь май июнь август сентябрь май июнь август сентябрь

Зернопаропро- пашной севооборот, отвальная обработка 2011 0-20 26 20 24 19 32 21 24 32 34 17 25 21

0-50 72 60 59 34 87 59 66 92 91 56 75 67

2012 0-20 22 14 13 31 21 12 16 31 20 10 13 33

0-50 31 30 72 55 29 42 75 51 22 29 73

2013 0-20 34 18 20 38 33 22 16 21 28 17 12 33

0-50 93 62 67 90 86 62 45 45 80 35 30 74

Зернопаропро- пашной севооборот, безо1иалы1ая обработка 2011 0-20 27 20 25 14 37 21 24 32 31 18 25 24

0-50 78 52 62 43 101 63 83 81 84 48 71 76

2012 0-20 24 17 16 35 22 9 31 31 21 4 16 32

0-50 71 38 36 87 63 24 74 83 55 24 36 84

2013 0-20 29 14 17 36 31 17 16 31 29 11 18 33

0-50 96 39 47 47 84 50 48 48 84 86 47 106

Зернотравяной севооборот, отвальная обработка 2011 0-20 29 10 26 16 32 13 20 7 32 6 15 7

0-50 78 31 50 46 92 44 39 25 90 22 28 23

2012 0-20 12 18 31 19 4 14 30 17 25 16 29 12

0-50 26 40 79 68 16 29 73 53 56 37 65 26

2013 0-20 29 5 18 31 18 5 14 40 17 9 16 29

0-50 86 22 39 76 63 23 29 74 51 23 36 64

НСР05 2011 0-20 0,68-1,19

0-50 1,42-1,83

2012 0-20 0,58-1,15

0-50 1,32-1,71

2013 0-20 0,88-1,21

0-50 1,48-1,94

Установлено, что средневзвешенный диаметр водоустойчивых агрегатов в слое 0-20 см чернозема типичного в 1,2-1,6 раза при безотвальной обработке больше, чем при отвальной, особенно на южном склоне и водораздельном плато. А в ЗТС он превышает таковой в ЗППС на водораздельном плато в 2,8, южном склоне - в 2,0, на северном - в 1,9 раза.

Достоверных различий по плотности почвы между вариантами опыта на водораздельном плато и северном склоне не обнаружено. На южном склоне выявлена тенденция к повышению плотности почвы в пахотном слое в ЗППС при безотвальной обработке. В пахотном слое она изменяется от 1,03 до 1,16 г/см3.

Таблица 2 - Сумма водоустойчивых агрегатов (ЕВА) в черноземе типичном в зависимости

Экспозиция склона Вариант Глубина, см ЕВА, % Оценка водоустойчивости почвы

Северная ЗППС, отвальная обработка 0-20 44±0,75 Хорошая

20-40 63±2,01 Отличная

ЗППС, безотвальная обработка 0-20 47±0,73 Хорошая

20-40 62±2,87 Огличная

ЗТС, отвальная обработка 0-20 70±2,98 Отличная

20-40 66±2,54 Огличная

Южная ЗППС, отвальная обработка 0-20 39±0,56 Удовлетворительная

20-40 58±2,01 Хорошая

ЗППС, безотвальная обработка 0-20 50±1,36 Хорошая

20-40 61±2,13 Отличная

ЗТС, отвальная обработка 0-20 64±2,16 Отличная

20-10 52±1,95 Хорошая

Водораздельное плато ЗППС, отвальная обработка 0-20 47±0,86 Хорошая

20-40 52±1,86 Хорошая

ЗППС, безотвальная обработка 0-20 57±1,95 Хорошая

20-40 58±1,84 Хорошая

ЗТС, отвальная обработка 0-20 66±2,04 Отличная

20-40 60±0,75 Отличная

Обозначения: ЗППС - зерпопаропропашной севооборот, ЗТС - зернотравяной севооборот

3.4. Динамика твердости почвы Среди показателей агрофизического состояния почвы важное значение имеет твердость почвы, т.е. сопротивление её сжатию и расклиниванию, позволяющая оценить состояние почвы для проникновения в неё корней растений, сельскохозяйственных орудий и пр. (Е.В. Шеин, В.М. Гончаров, 2006), влияющая на всхожесть семян и развитие растений, определяющая водный, воздушный, и тепловой режим почвы (В.П. Горячкин,1965). Средние значения твердости почвы за май-сентябрь в чистом пару в 2011 году в ЗППС на северном склоне и водораздельном плато при отвальной обработке выше, чем при безотвальной, а на южном склоне - наоборот. В среднем за этот период времени сложение почвы в основном рыхлое. В посевах озимой пшеницы в 2012 году средние значения твердости почвы за май-сентябрь (табл.3) свидетельствуют в основном о среднем уплотнении почвы. За указанный период времени они больше при отвальной обработке по сравнению с безотвальной на южном склоне, а на северном склоне и водораздельном плато - наоборот. В посевах кукурузы в 2013 году средние значения твердости почвы за май-август больше при отвальной обработке по сравнению с безотвальной на северном склоне, а на южном склоне и водораздельном плато — наоборот. Средние значения твердости почвы за рассматриваемый период свиде-

тельствуют о среднем уплотнении почвы на южном склоне в ЗППС и ЗТС и водораздельном плато в ЗППС, а также на глубине 21 см на северном склоне.

Таблица 3 - Оценка динамики твердости чернозема типичного в течение мая-сентября 2012 года в зависимости от экспозиции склона,

вида обработки и севооборота

Экспо- Глубина, М 8 Квар, %

зиция Вариант см фунт/дюйм^

ЗППС, 7,5 45 18 40

отвальная 15 88 30 34

(Я обработка 21 125 43 35

к ЗППС, 7,5 75 32 43

о. и безотвальная 15 П4 51 45

и обработка 21 140 54 39

и ЗТС, 7,5 61 32 52

отвальная 15 115 60 52

обработка 21 145 67 47

ЗППС, 7.5 108 38 35

безотвальная 15 128 45 35

обработка 21 143 38 27

§ ЗППС, 7,5 75 19 25

отвальная 15 114 34 30

2 обработка 21 126 46 37

зге, 7,5 52 25 47

отвальная 15 77 44 58

обработка 21 114 62 54

ЗППС, 7.5 88 33 37

и о отвальная 15 124 53 42

обработка 21 149 54 36

ЗППС, 7,5 95 31 33

о, а безотвальная 15 141 59 42

обработка 21 158 64 40

ч ЗТС, 7,5 146 88 60

а отвальная 15 53 26 60

обработка 21 45 18 40

Обозначения: ЗППС - зернопаропропашной севооборот, ЗТС - зернотравяной севооборот, М -среднее арифметическое, среднее из 10 значений; 5 - стандартное отклонение; Квар - коэффициент вариации.

Средние значения твердости почвы на северном склоне и водораздельном плато на всех изучаемых глубинах выше в ЗППС, чем в ЗТС, как в чистом пару (2011г.), так и в посевах озимой пшеницы (2012г.). На южном склоне в 2011 году их значения близки, а в 2012 году в посевах озимой пшеницы они тоже выше в ЗППС по сравнению с ЗТС, только на глубинах 15 и 21 см. В 2013 году на северном склоне средние значения твердости почвы на северном склоне выше в ЗТС, чем в ЗППС, а на южном склоне и водораздельном плато - наоборот.

Установлена высокая вариабельность твердости почвы в пространстве, которая снижается с глубиной и в посевах озимой пшеницы. Коэффициенты вариации изменяются от 8 % до 89 %. Наибольшая вариабельность твердости почвы в пространстве отмечается на глубине 7,5 см, а с глубиной уменьшается. На чистом пару средние значения твердости почвы изменялась на глубине 7,5 см от 1 до 77 фунт/дюйм2, на глубине 15 см - от 5 до 118 фунт/дюйм2, на глубине 21 см - от 11 до 144 фунт/дюйм2, в травах, соответственно, 3-59, 376, 23-101 фунт/дюйм2, в посевах озимой пшеницы, соответственно, в ЗППС - 20-142, 51184, 62-206 фунт/дюйм2, в ЗТС - 17-205, 38-162, 43-205 фунт/дюйм2, в посевах кукурузы соответственно, в ЗППС - 1-205, 5-186, 15-195 фунт/дюйм2, в ЗТС (ячмень с подсевом травы) -7-119,14-97, 6-149 фунт/дюйм2.

Проведена оценка варьирования твердости почвы во времени. В 2011 году варьирование твердости почвы во времени составляло на глубине 7,5 см 62-127 %, 15 см - 30-68 %, 21 см - 26-80 %. В 2012 году оно снизилось, хотя её величины увеличились (табл.3). В 2013 году варьирование твердости почвы во времени увеличилось на глубине 7,5 см до 8-124 %, 15 см - до 28-83 %, 21 см - до 39-90%, хотя её величины снизились.

4. Влияние севооборотов и систем обработки почвы на биологические свойства чернозема типичного в зависимости от экспозиции склона

4.1. Содержание микробной биомассы в черноземе типичном Согласно современным представлениям в процессе образования почвенных агрегатов принимает участие и живая фаза почвы, в том числе и микроорганизмы (Ф.Ю. Гельцер, 1940; E.H. Мишустин, 1941; E.H. Мишустин, О.И. Пушкинская, 1942; Д.Г. Звягинцев, 1978; Н.Б. Наумова, 1989; Marsall К.С.,1968 и др.). Исследованиями установлено (рис.1), что в агрономически ценных агрегатах размером 3-1 мм, преобладающих в структурно-агрегатном составе чернозема типичного, содержание углерода микробной биомассы больше (742-1280 мг/кг), чем в общем образце почвы (515-848 мг/кг), что подтверждает активное участие микроорганизмов в образовании именно данных агрегатов.

Значимые различия отмечаются в ЗППС при безотвальной обработке на водораздельном плато и северном склоне (разница составляет 110 и 70 %), при отвальной - на северном и южном склоне (разница составляет 90 и 50 %). В ЗТС значимые различия по содержанию микробной биомассы в почве выявлены только на северном склоне и составляют 83%.

Водораздельное Северная Южная

плато экспозщпя экспозщщя

Рис.1. Содержание микробной биомассы (С мг/кг почвы) в агрегатах 3-1 мм

(левый столбик) чернозёма типичного и в общем образце почвы (правый столбик) (Обозначения: 1- зернопароиропашной севооборот, отвальная система обработки;

2 - зернопаропропашной севооборот, безотвальная система обработки;

3 - зернотравяной севооборот, отвальная система обработки)

Выявлено, что содержание микробной биомассы в почвенных агрегатах диаметром 3-1 мм чернозема типичного в период максимальной биологической активности в течение 20! 12013 гг. значимо выше в ЗТС, чем в ЗППС на водораздельном плато и северном склоне (рис.2). При безотвальной обработке по сравнению с отвальной в слое 0-10 см отмечается увеличение содержания МБ в почвенных агрегатах на водораздельном плато и северном склоне. На южной экспозиции уровень содержания МБ значимо ниже и в меньшей степени

зависит от севооборота и обработки почвы. Стандартное отклонение содержания микробной биомассы в почве составляет 8-18 % от среднего арифметического.

■ ЗППС. отвальная о ЗППС, безотвальная В ЗТС, отвальная

0-10см 10-20см О-Юсм ; 10-20 сн ; 0-10см Ю-20СМ

Водораздельное плато

Северная

ЭКСП03Ш1НЯ

Южная

ЭКСПОЗНШ1Я

Рис.2. Среднее содержание микробной биомассы в агрегатах 3-1 мм за 2011-2013 годы чернозёма типичного в период максимальной биологической активности

4.2. Эмиссия С02 из почвы

Выделение углекислого газа из почвы (дыхание почвы) является интегральным показателем её биологической активности. Уровень эмиссии С02 из почвы характеризует, с одной стороны, поступление углекислоты в атмосферу, а с другой, интенсивность процессов минерализации органического вещества.

Исследования показали, что величины выделения С02 из чернозема типичного в течение мая-сентября в изучаемые годы изменялись от 1,26 до 8,82 кг/час/га. Эмиссия С02 из почвы в 2011 году на водораздельном плато снижается от мая к июлю, а к сентябрю резко увеличивается. Уровни выделения С02 из почвы на водораздельном плато в ЗППС (чистый пар) при отвальной и безотвальной обработках близки. Значимые различия в зависимости от обработки почвы отмечены только в отдельные сроки - в мае (в 1,7 раза), сентябре (в 1,6 раза), а от вида севооборота - в сентябре (в 1.4 раза). На северном склоне в ЗППС при безотвальной обработке они идентичны таковому на водораздельном плато, только в летние месяцы на северном склоне эмиссия С02 в 1,5-1,9 раза выше. А в ЗППС при отвальной обработке эмиссия С02 из почвы в течение мая - сентября незначительно изменяется. В ЗТС отмечается снижение выделения С02 из почвы в этот период от 4,62 до 2,52 кг/час/га. На южном склоне в ЗППС в черном пару независимо от обработки почвы от мая к июню наблюдается некоторое возрастание выделения С02 из почвы, затем при безотвальной обработке - снижение к сентябрю, а при отвальной - остается на прежнем уровне к июлю и резко снижается к сентябрю. Иной характер динамики эмиссии С02 из почвы в ЗТС, он идентичен таковому на водораздельном плато.

В 2012 году в посевах озимой пшеницы на водораздельном плато в ЗППС выделение С02 из почвы снижается от мая к сентябрю; на северном склоне - от мая к июню наблюдается его уменьшение, а к июлю повышение, сменяющееся снижением в сентябре, а в ЗТС незначительным возрастанием. На северном склоне уровень выделения С02 из почвы наибольший в ЗППС, значимые различия между обработками проявляются только в отдельные сроки (в июле). На южном склоне характер выделения С02 из почвы, их значения идентичны вне зависимости от экспозиции склона, вида севооборота и системы обработки почвы. Эмиссия С02 из почвы от мая к июню резко повышается, к июлю и сентябрю падает, а в ЗТС к сентябрю отмечается тенденция к её повышению.

Характер динамики эмиссии С02 из почвы на северном склоне на всех вариантах опыта в 2013 году идентичен вне зависимости от вида севооборота и обработки почвы: сниже-

13

ние от мая к июню и июлю, а к сентябрю резкое увеличение. Однако уровни выделения С02 из почвы в ЗТС (ячмень с подсевом трав) выше, чем в ЗППС (кукуруза), а при отвальной и безотвальной обработках близки. Значимые различия в зависимости от вида севооборота отмечены только в июле (в 2,3 раза). На водораздельном плато в ЗТС отмечается возрастание выделения С02 от мая к сентябрю; в ЗППС при отвальной обработке - снижение его от мая к июню, в начале августа - без изменений, к сентябрю увеличение; а при безотвальной - возрастание от мая к июню и июлю, к сентябрю без изменений. Характер динамики эмиссии С02 из почвы в ЗППС на южном склоне при безотвальной обработке в определенной степени идентичен таковому на водораздельном плато, однако на водораздельном плато эмиссии С02 в летние месяцы в 1,4-1,8 раза выше. В ЗППС при отвальной обработке эмиссия С02 из почвы резко падает от мая к июню, к июлю резко возрастает, а к сентябрю незначительно падает. В ЗТС при отвальной обработке отмечается снижение выделения С02 из почвы от мая к июлю в 2 раза, а к сентябрю - незначительное его возрастание.

Установлено, что наибольшее варьирование почвенного дыхания в течение мая-сентября отмечено в 2011 году на водораздельном плато в ЗППС [г (коэффициент вариации) = 42-52 %], в 2012 году на водораздельном плато и южном склоне в обоих севооборотах (г =60-74 %), в 2013 году на водораздельном плато (г =58 %).

На основе корреляционного анализа (рис.3) установлена прямая высокая связь эмиссии С02 из почвы с содержанием в ней микробной биомассы (г =0,78); прямая средняя связь - с температурой почвы в диапазоне от 20 до 25°С (г = 0,57); с влажностью почвы в диапазоне от 10 до 20 % (г =0,56); обратная высокая - с твердостью почвы (г =0,78).

Содержание микробной биомассы,

С мг/кг почвы Температура почвы, +°С

8 -----

О 20 JO $0 SO 100

Твердость почвы, фунт дюйм:

Рис. 3. Зависимости выделения С02 из чернозема типичного от его свойств

4.3. Оценка потоков углекислого газа из чернозема типичного в атмосферу за май-сентябрь 2011-2012 гг. и потери углерода из органического вещества почвы

На основе результатов исследования эмиссии С02 из почвы рассчитаны потоки углекислого газа из чернозема типичного в атмосферу за вегетационный период (рис.4). Потоки СО, из почвы в мае-сентябре 2011 года превышали таковые в 2012 году в 1,2-1,7 раза. Это связано с повышенной минершшзацией органического вещества в почве в 2011 году в чистом пару, периодически механически обрабатываемом. В ЗППС в рассматриваемом году

потоки С02 из почвы на северном склоне превышают таковые на южном на 47-54%, а в ЗТС между склонами различия незначимы. Потоки С02 из почвы в ЗППС больше, чем в ЗТС.

Наибольшие различия по величине потоков С02 из почвы в зависимости от вида севооборота отмечены на северном склоне (в 1,5 раза). На водораздельном плато и южном склоне их различия незначимы (10-13 %). Значимые различия по величине потоков С02 из почвы в зависимости от системы обработки почвы отмечены на водораздельном плато, при отвальной обработке они в 1,4 раза больше, чем при безотвальной. В 2012 и 2013 годах, как и в 2011 году, общие закономерности сохраняются: на северном склоне потоки С02 из почвы в мае-сентябре больше, чем на южном; в ЗППС они больше, чем в ЗТС, хотя везде возделывалась одна и та же культура; при отвальной обработке они выше, чем при безотвальной.

18000 -------------------------------------------------------------------------------—~

| 16000 -£ 14000 з 12000 | 10000 -| 8000 5 6000 -

~ 4000 и /и КН Г О2011Г.

о 2000 ' ....... та- ■ •

О У Н. .'^Ш,!® . .....Ж. 02012г.

В2013г.

1 „ к С£ * £

1 с © • ь

1 1 р = ч Й

с СП у 5 с 1 Е

ВП ВП ВП ЮЭ ЮЭ ЮЭ

Рис.4. Потоки углекислого газа (кг/га) из чернозема типичного за вегетационный период (май-сентябрь) в зависимости от экспозиции склона, вида севооборота и системы обработки почвы

(СЭ - северная экспозиция, ЮЭ - южная экспозиция, ВП - водораздельное плато)

Диоксид углерода является одним из конечных продуктов минерализации органического вещества. Поэтому, зная микробное дыхание почвы (дыхание почвы минус корневое дыхание), можно оценить потери в ней углерода (С) из органического вещества вследствие его минерализации. Наибольшие потери углерода из органического вещества почвы (табл.4)

Таблица 4 - Потери углерода (микробное дыхание) из чернозема типичного за вегетационный период (май-сентябрь) в зависимости

Экспозиция Вариант Потери С из органического вещества почвы, кг/га

2011 г. 2012 г. 2013 г. Средние

Северная ЗППС, отвальная обработка 5055 3336 1744 3378

ЗППС, безотвальная обработка 4525 2986 1543 3018

ЗТС, отвальная обработка 2222 1517 1637 1792

Водораздельное плато ЗППС, отвальная обработка 4596 3033 2355 3328

ЗППС, безотвальная обработка 3221 2126 1980 2442

ЗТС, отвальная обработка 2845 1601 1683 2043

Южная ЗППС, отвальная обработка 3449 2276 1972 2566

ЗППС, безотвальная обработка 2933 1936 1480 2116

ЗТС, отвальная обработка 2060 1385 1456 1634

отмечены в ЗППС в чистом пару на северном склоне при отвальной обработке в 2011 году, на южном склоне они в 1,5 раза меньше, а на водораздельном плато - на 12 %. Существенное влияние системы обработки почвы выявлено на водораздельном плато в ЗППС, где при безотвальной обработке потери С из почвы в чистом пару ниже на 42 %, чем при отвальной. Наибольшие различия в потерях С из органического вещества почвы выявлены в зависимости от вида севооборота (в 1,6-2,3 раза), особенно в 2011 и 2012 годах, меньшие - от экспозиции склона (в 1,1-1,5 раза) и от системы обработки почвы (в 1,2-1,5 раза). Причем влияние вида севооборота выше на северном склоне, а влияние системы обработки почвы - на водораздельном плато. Потери С из почвы в ЗППС больше, чем в ЗТС, на северном склоне в 2,22,3 раза, на водораздельном плато в 1,6-1,9 раза, на южном склоне - в 1,6-1,7 раза в зависимости от года.

4.4. Метод определения к оценка интенсивности потери органического вещества почвы по эмиссии С02 из почвы

На основе потери С из органического вещества почвы в мае-сентябре можно количественно оценить интенсивность потери органического вещества в почве (ИПОВ). Её характеризует отношение потери С из органического вещества почвы к запасам С в органическом веществе (гумус + негумифицированное органическое вещество) пахотного слоя почвы за конкретный промежуток времени. ИПОВ в пахотном слое почвы нами предлагается рассчитывать на основе экспериментальных данных по выделению С02 из почвы в динамике в течение вегетационного периода (май-сентябрь, 1 раз в декаду) имеющимися методами и по формулам 1 и 2:

в посевах сельскохозяйственных культур

4,0781 • (Дгп1 + Д2-Пз+Дз-Пз+...+Д15'П15)

ИПОВ=------------------------------------------------------------------------------------(1)

Г/1,724 + 0.4 НОВ на чистом пару

6,0867- (Д, п1 + Д2 п3 + Дз Пз+... +Дгпп)

ИПОВ=----------------------------------, (2)

Г/1,724 + 0.4 НОВ

где:

ИПОВ - интенсивность потери органического вещества почвы за период времени, в течение которого проводят определение эмиссии С02 из почвы (в данной работе 5 месяцев -май-сентябрь), 1/период времени;

ДI, Дг... Д, - эмиссия С02 из почвы, кг/час/га; П[ п2... п,5-10 (декада) или 11 дней за 5 месяцев (май-сентябрь); 4,0781 - коэффициент, включающий поправку на среднесуточную эмиссию С02 из почвы; количество часов в сутках, микробное дыхание почвы, долю углерода в С02;

6,0867- коэффициент, включающий поправку на среднесуточную эмиссию С02 из почвы; количество часов в сутках, долю углерода в С02; Г - запасы гумуса в пахотном слое почвы, кг/га;

НОВ - запасы негумифицированного органического вещества в пахотном слое почвы,

кг/га;

1,724 и 0,4 - коэффициенты перевода запасов гумуса и негумифицированного органического вещества в углерод.

На основе потери С из органического вещества почвы в мае-сентябре количественно оценена интенсивность потери органического вещества в почве. В 2011 году интенсивность потери органического вещества почвы выше в чистом пару в ЗППС, чем в ЗТС (многолетние травы), на северном склоне - в 2,5; на водораздельном плато - в 1,9 раз, на южном склоне - в 2,0 раза (табл.5). И в 2012 году, несмотря на то, что в обоих севооборотах возделывалась одна культура - озимая пшеница, почвозащитная роль ЗТС велика и больше также проявлялась на северном склоне.

Влияние экспозищш склона на интенсивность минерализации органического вещества почвы в 2011 и 2012 годах выявлено только в ЗПГТС. На южном склоне она ниже, чем на северном: при безотвальной обработке на 64 %, а при отвальной примерно на 27 %. В 2013 году в связи с накоплением в почве негумифицированного органического вещества после озимой пшеницы величины интенсивности потери органического вещества почвы снизились и в зернопаропропашном, и в зернотравяном севооборотах. Наиболее это проявилось в зернопаропропашном севообороте. Выявленные ранее закономерности влияния севооборотов, системы обработки почвы, экспозиции склона сохранились.

Таблица 5 - Интенсивность потери органического вещества чернозема типичного за май-сентябрь в зависимости от экспозиции склона, вида __севооборота н системы обработки почвы_

Экспозиция Вариант Интенсивность потери органического вещества почвы в пахотном слое

2011 г. 2012 г. 2013 г. Средняя

Северная ЗППС, отвальная обработка 0,079 0,050 0,028 0,052

ЗППС, безотвальная обработка 0,069 0,044 0,024 0,046

ЗТС, отвальная обработка 0,032 0,022 0,026 0,027

Водораздельное плато ЗППС, отвальная обработка 0,068 0,043 0,033 0,048

ЗППС, безотвальная обработка 0,052 0,032 0,029 0,038

ЗТС, отвальная обработка 0,035 0,020 0,025 0,027

Южная ЗППС, отвальная обработка 0,062 0,039 0,032 0,044

ЗППС, безотвальная обработка 0,042 0,027 0,023 0,031

ЗТС, отвальная обработка 0,031 0,021 0,025 0,026

Почвозащитная роль безотвальной обработки в сохранении органического вещества почвы в чистом пару больше проявляется на водораздельном плато, и особенно, на южном склоне. Интенсивность минерализации органического вещества почвы при безотвальной обработке меньше, чем при отвальной: на водораздельном плато - на 31 %, на южном склоне - на 48%, а на северном склоне ~ на 15 %. В 2012 году в посевах озимой пшеницы почвозащитная роль безотвальной обработки значима на южном склоне.

¿5. Метод оценки экологической устойчивости почвы и агроландшафтов

Интегральным показателем экологической устойчивости почвенного компонента агроландшафта является сбалансированность процессов минерализации и гумификации органического вещества почвы. Оценку сбалансированности процессов гумификации и минерализации в почвенном блоке нами предложено проводить, основываясь на определении аг-роэкологического параметра - соотношения интенсивности потери органического вещества почвы с эмиссией С02 и поступления требуемого количества органического вещества в почву (Масютенко Н.П., Масютенко М.Н., 2013). Метод определения интенсивности потери органического вещества почвы по эмиссии С02 из почвы изложен в разделе 4.4. Требуемое количество органического вещества - это количество органического вещества, компенсирующее дефицит баланса гумуса, т.е. количество органических удобрений, обеспечивающих сбалансированность процессов минерализации и гумификации органического вещества в почве. Поступление в почву органических веществ (Поу) в процентах от требуемого количества (уровень компенсации дефицита баланса гумуса) рассчитывается по формуле 3.

ДоУфакт • 100

Поу = ------------------ , (3)

Доукомп

где Доуфакт - доза фактического внесения органических удобрений, т/га;

17

Доукомп - доза органических удобрешш, компенсирующая дефицит баланса гумуса, т/га. Для определения устойчивости агроландшафта необходимо рассчитать поступление в почву органических веществ в агроландшафте (Поул) по формуле 4.

Поул = (Поуг51+Поу2-52+...+ Поуп-8„): 3„), (4)

где: Поу - поступление в почву органических веществ в поле агроландшафта, т/га; Би 5„-площади полей в агроландшафте; 1,2... п - номера полей в агроландшафте.

Разработана шкала оценки устойчивости почвы и агроландшафта (табл.6).

Таблица 6 - Шкала оценки устойчивости почвы и агроландшафта

Интенсивность потери органического вещества почвы за май -сентябрь Поступление органических веществ в почвы в % от требуемого (Поу) Оценка устойчивости

<0,035 низкая <50 средняя

50-100 высокая

>100 очень высокая

0,035-0,070 средняя <50 низкая

50-100 средняя

>100 высокая

> 0,070 высокая <50 критическая

50-100 низкая

>100 средняя

На основе разработанного метода проведена оценка экологической устойчивости почвы в изучаемых агроэкосистемах агроландшафта (табл.9). Установлено, что экологическая устойчивость почвы в звене ЗТС средняя на всех экспозициях, так как с травами поступает в почву большое количество растительных остатков в агроландшафте и создаются благоприятные условия для воспроизводства гумусовых веществ в почве. Устойчивость почвы в звене ЗППС зависит от культур в звене севооборота, экспозиции склона и системы обработки почвы, интенсивности потери органических веществ в почве. На северном склоне в звене ЗППС она низкая при отвальной и безотвальной системах обработки почвы; на водораздельном плато и южном склоне при отвальной системе обработки почвы - низкая, а при безотвальной - средняя.

Таблица 9 - Оценка экологической устойчивости чернозема типичного за май-сентябрь в звене севооборота в зависимости от экспозиции склона, _вида севооборота и системы обработки почвы в 2011-2013 гг._

Экспозиция Вариант Оценка устойчивости

Северная ЗППС, отвальная обработка низкая

ЗППС, безотвальная обработка низкая

ЗТС, отвальная обработка средняя

Водораздельное плато ЗППС, отвальная обработка низкая

ЗППС, безотвальная обработка средняя

ЗТС, отвальная обработка средняя

Южная ЗППС, отвальная обработка низкая

ЗППС, безотвальная обработка средняя

ЗТС, отвальная обработка средняя

Примечание: ЗППС - зернопаропропашной севооборот; ЗТС - зернотравяной севооборот; в 2011г. в ЗППС-чистый пар, в ЗТС-травы; в 2012 г. в ЗППС и ЗТС - озимая пшеница; в 2011г. в ЗППС - кукуруза на з/к, в ЗТС - ячмень с подсевом трав.

5. Влияние севооборотов, систем обработки почвы и экспозиции склона на агрохимические свойства чернозема типичного и урожайность сельскохозяйственных культур

5.1. Агрохимические свойства почвы

Через 7 ротаций севооборота четко проявилось влияние на содержание гумуса в пахотном и подпахотном слоях чернозема типичного системы обработки почвы на северном и южном склонах, а также севооборотов - на всех экспозициях. При безотвальной обработке содержание гумуса в почве больше на 0,29-0,33 %, чем при отвальной, а в ЗТС больше, чем в ЗППС. Наибольшее его содержание выявлено на водораздельном плато (5,30-5,86 %), а наименьшее - на южном склоне при отвальной обработке (4,72 %). Содержать углерода микробной массы составляет в исследуемой почве от 2,1 до 3,4 % от содержания гумусовых веществ по углероду. Наибольшая доля Смб от Сгв отмечена на северном склоне в ЗТС и в ЗППС при безотвальной обработке, наименьшая - при безотвальной обработке на южном склоне в ЗППС

Содержание щелочногидролизуемого азота в изучаемых почвах изменяется от среднего на водораздельном плато до среднего и низкого на северном склоне и низкого на южном. Установлено, что при безотвальной обработке в ЗППС содержание щелочногидролизуемого азота в пахотном слое выше, чем при отвальной, а в ЗТС больше, чем в ЗППС. Почва в ЗППС на северном склоне и водораздельном плато слабокислая, а в ЗТС близкая к нейтральной и нейтральная; на южном склоне имеется тенденция к сё подщелачиванию. При безотвальной обработке в ЗППС наблюдается тенденция к снижению степени кислотности почвы по сравнению с отвальной. Сумма поглощённых оснований в пахотном слое почвы на южном склоне составляет 29,7-30,1 мг-экв/100 г почвы, в подпахотном — 28,0-29,3 мг экв/100 г почвы, что на 10-16% выше, чем на северном склоне и водораздельном плато. В подпахотном слое величины рНКС1_ несколько возрастают, что коррелирует с содержанием в почве обменных оснований (г =0,83).

Очень высокое содержание подвижного фосфора в пахотном слое почвы отмечено на водораздельное плато, ниже на южном склоне от повышенного до очень высокого, а на северном склоне - повышенное. Высокое и повышенное содержание подвижного калия выявлено в пахотном слое на водораздельное плато и на южном склоне, а на северном склоне - от среднего до повышенного. При безотвальной обработке в ЗППС содержание подвижного фосфора и калия в пахотном слое на водораздельное плато и северном склоне больше, чем при отвальной, а на южном — наоборот. Содержание подвижного фосфора в почве в ЗТС на водораздельное плато и южном склоне больше, чем в ЗППС, а содержание в почве калия на всех изучаемых экспозициях в ЗТС меньше, чем в ЗППС.

5.2. Урожайность сельскохозяйственных культур

Наибольший урожай эспарцета в 2011 году был на северном склоне, на южном - на 35 % меньше (табл.7). Это обусловлено большими запасами (на 55 %) продуктивной влаги в слоях 0-20, 0-50 см в начале августа и сентября, лучшим структурно-агрегатным состоянием почвы (коэффициент структурности выше в 1,3 раза), большим содержанием гумуса и питательных элементов в почве на северном склоне, чем на южном.

На основе дисперсионного анализа установлено, что на урожайность озимой пшеницы существенное влияние оказывали экспозиция склона (3,3=Fo5<FiasT=178,5) и взаимодействие экспозиции склона и севооборота (3,3=F05<F+a„=7O,25). Урожай озимой пшеницы в 2012 году в ЗППС и ЗТС был также наибольшим на северном склоне, а на южном в ЗППС при отвальной обработке ниже на 65 %, при безотвальной - на 109 %; в ЗТС - на 101 %. Это связано с тем, что в мае и июне запасов продуктивной влаги в почве было меньше в ЗТС, а на южном склоне в слое 0-50 см - на 11,2 % меньше, чем на северном; плотность и твердость почвы были больше, содержание в почве гумуса, щелочногидролизуемого азота, Смб

меньше, чем на северном, а при безотвальной обработке на южном склоне коэффициент структурности в 1,25 раза меньше, чем на северном.

В 2013 году наибольший урожай кукурузы в ЗППС отмечен на северном склоне при отвальной обработке, а на водораздельном плато при отвальной и безотвальной обработках. На южном склоне при отвальной обработке урожай кукурузы меньше на 36 %, чем на северном, а при безотвальной обработке уровни урожаев на рассматриваемых склонах близки. Следовательно, влияние экспозиции склона на урожай кукурузы более выражено в ЗППС при отвальной обработке.

На южном склоне получен урожай кукурузы вне зависимости от обработки почвы меньше, чем на северном склоне и водораздельном плато. Это, возможно, обусловлено следующими причинами: в мае - начале августа запасы продуктивной влаги в почве в ЗППС при отвальной обработке были меньше на южном склоне в слое 0-50 см на 23 %, чем на северном, а при безотвальной - одинаковые; на южном склоне твердость почвы была больше, а содержание гумуса,' щеяочногидролизуемого азота в почве, Смб меньше, чем на северном. В 2013 году урожай ячменя в ЗТС на водораздельном плато превышает таковой на северном и южном склонах, соответственно, на 19 и 12 %.

Таблица 7 - Урожай сельскохозяйственных культур (т/га) в многофакторном полевом опыте в 2011- 2013 гг.

Вариант Экспозиция 2011 г. 2012 г. 2013 г.

Чистый пар Эспарцет (сено) Озимая пшеница Озимая пшеница Кукуруза на з.к. Ячмень

Северная ЗППС отвальная обработка - 2,65 17,73

Южная - 1,60 13,02

Водораздельное плато 1,80 16,08

Северная ЗППС, безотвальная обработка - 2,65 13,64

Южная - 1,27 13,78

Водораздельное плато 1,57 17,32

Северная ЗТС, отвальная обработка 7,26 2,59 1,54

Южная 5,38 1,29 1,65

Водораздельное плато 6,27 1,88 1,84

НСР05 для фактора - экспозиция 0,36 0,24 1,84 0,16

НСР05 для фактора - система обработки почвы 0,196 1,32

НСР05 для фактора - севооборот 0,104

ЗППС - зернопаропропашной севооборот, ЗТС - зернотравяной севооборот.

6. Эффективность возделывания сельскохозяйственных культур в зависимости от изучаемых факторов и оценка экологической устойчивости почвы в

агроландшафте

Анализ экономической эффективности возделывания сельскохозяйственных культур в звене изучаемых севооборотов показал (табл.8), что наибольшая рентабельность отмечена в ЗТС на всех экспозициях и превышает таковую по сравнению с ЗППС на северном склоне в 1,4 раза, на южной склоне - в 3,4 раза, на водораздельном плато — 2,5 раза. В ЗППС наибольшая рентабельность наблюдается на северном склоне, наименьшая на южном. Рентабельность возделывания сельскохозяйственных культур в звене изучаемых севооборотов па водораздельном плато занимает промежуточное положение.

Рентабельность возделывания сельскохозяйственных культур в звене изучаемых севооборотов на северном склоне выше при отвальной обработке, на водораздельном плато -при безотвальной обработке, а на южном - имеет одинаковое низкое значение. Урожайность сельскохозяйственных культур в звене ЗТС (средняя за три года) выше, чем в ЗППС.

Таким образом, влияние безотвальной обработки на экологическую устойчивость почвы в звене ЗППС зависит от экспозиции склона. Оно больше проявилось на водораздельном плато и южном склоне, чем на северном. А положительное влияние на экологическую устойчивость почвы звена ЗТС выявлено на всех экспозициях.

8. Экономическая эффективность возделывания сельскохозяйственных культур звена севооборота в зависимости от изучаемых факторов (средине за 3 года)

Экспозиция Вариант Урожайность, з.е. т/га Затраты, руб./га Себестоимость, руб./га Стоимость продукции по цене реализации, руб./га Чистый доход, руб./га Рентабельность, руб./га

« ЗППС, отвальная обработка 1,89 5431 2873 9415 3984 73,3

(X <и ей ЗППС, безотвальная обработка 1,52 5084 3345 8494 3410 67,1

о ЗТС, отвальная обработка 2,59 4712 1819 9657 4945 104,9

ЗППС, отвальная обработка 1,27 5431 4276 6203 772 14,2

ез к к 2 ЗППС, безотвальная обработка 1,22 5084 4167 5804 720 14.2

ЗТС, отвальная обработка 1,88 4712 2506 6988 2276 48,3

Й 2 ЗППС, отвальная обработка 1,51 5431 3597 7304 1873 34,5

ч « 3 § с. ЗППС, безотвальная обработка 1,50 5084 3389 7113 2029 39,9

е( о с К И ЗТС, отвальная вспашка 2,28 4712 2067 8732 4020 85,3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Выводы

1. На основании проведенных исследований в седьмую ротацию четырехпольных севооборотов установлены особенности динамики продуктивной влаги, закономерности изменения структурно-агрегатного состава, твердости чернозема типичного, количественно оценены потоки С02 из почвы за вегетационный период, потери углерода из органического вещества почвы, участие микробной биомассы в формировании агрономически ценных, преобладающих в составе изучаемой почвы агрегатов в зависимости от системы обработки почвы, вида севооборота и экспозиции склона.

2. Содержание продуктивной влаги в слое 0-50 см почвы от мая к июню снижалось, а далее различалось в зависимости от экспозиции склона, вида севооборота и обработки почвы, количества выпавших осадков. В сентябре оно в основном возрастало, за исключением 2011 года на северном склоне и в ЗТС. При безотвальной обработке по сравнению с отвальной отмечены повышенные запасы (в среднем на 10-11%) продуктивной влаги в слое почвы 0-50

см в чистом пару на южном и северном склонах. Экспериментально подтверждена влагосо-храняющая функция чистого пара в слоях почвы 0-20 см и 0-50 см в мае-августе.

3. В структурно-агрегатном составе чернозема типичного в слое 0-20 см превалируют агрегаты размером 2-1 мм, на втором месте фракции 3-2 мм и 3-5 мм. Отличная водоустойчивость почвы выявлена в зернотравяном севообороте при отвальной обработке вне зависимости от экспозиции склона в пахотном и подпахотном слоях почвы, хорошая - в зернопа-ропропашном севообороте на водораздельном плато и северном склоне, а также на южном склоне при безотвальной обработке, удовлетворительная - на южном склоне при отвальной обработке в слое 0-20 см. Более крупные водоустойчивые агрегаты формируются в пахотном слое чернозема типичного в зернотравяном севообороте (в 1,9-2,8 раза), чем в зернопаро-пропашном, и при безотвальной обработке (в 1,2-1,6 раза), чем при отвальной, особенно на южном склоне и водораздельном плато.

4. В зернопаропропашном севообороте повышаются средние значения твердости почвы за май-сентябрь по сравнению с зернотравяным. И безотвальная обработка способствует увеличению твердости почвы по сравнению с отвальной. Установлена высокая вариабельность твердости почвы в пространстве (8-89 %), снижающаяся с глубиной и в посевах озимой пшеницы, и во времени (25-127 %). Наибольшая вариабельность твердости почвы во времени отмечается на глубине 7,5 см, которая вниз по профилю уменьшается, а величина твердости увеличивается.

5. Впервые в агрономически ценных агрегатах диаметром 3-1 мм выявлено повышенное содержание микробной биомассы по сравнению с общим образцом почвы в зернопаропропашном севообороте при безотвальной обработке - на северном склоне и водораздельном плато в 1,7-2,1 раза, при отвальной - на южном и северном склоне в 1,5-1,9 раза, а в зернотравяном - на северном склоне в 1,8 раза. Содержание микробной биомассы в почвенных агрегатах диаметром 3-1 мм чернозема типичного в период максимальной биологической активности в течение 2011-2013 гг. значимо выше в зернотравяном севообороте, чем в зернопаропропашном на водораздельном плато и северном склоне. При безотвальной обработке по сравнению с отвальной в слое 0-10 см отмечается увеличение содержания микробной биомассы в почвенных агрегатах на водораздельном плато и северном склоне, а на южной экспозиции уровень её содержания в меньшей степени зависит от севооборота и обработки почвы.

6. Величины выделения С02 из чернозема типичного в течение мая-сентября изменялись от 1,26 до 8,82 кг/час/га. Эмиссии С02 из почвы прямо тесно связана с содержанием в ней микробной биомассы (г=0,78), обратно сильно - с твердостью почвы (г =0,78), средне - с температурой почвы в диапазоне от 15 до 25°С (г = 0,57) и влажностью почвы в диапазоне от 10 до 20 % (г =0,56). Потоки С02 из почвы в мае-сентябре на северном склоне в зернопаропропашном севообороте в 1,5 раза больше, чем в зернотравяном. В зернотравяном севообороте различия на рассматриваемых склонах незначимы. Наименьшие потоки С02 из почвы на южном склоне. Значимые различия по величине потоков С02 из почвы в зависимости от системы обработки почвы отмечены на водораздельном плато, при отвальной обработке они в 1,4 раза больше, чем при безотвальной.

7. Потери углерода из органического вещества почвы различаются по годам, в зависимости от возделываемой культуры, вида севооборота, экспозиции склона и обработки почвы. Различия в потерях углерода из органического вещества почвы от влияния изучаемых факторов падают в ряду: вид севооборота (в 1,6-2,3 раза), экспозиция склона (в 1,1-1,5 раза), системы обработки почвы (в 1,2-1,5 раза). Существенное влияние на потери С оказывает севооборот на северном склоне, а системы обработки почвы - в чистом пару на водораздельном плато.

8. Интенсивность потери органического вещества почвы в зернопаропропашном в зависимости от культуры и года исследований больше в 2,5, 2,3 и 1,1 раза на северном склоне, в 1,9, 2,1 и 1,3 раза на водораздельном плато, в 2,0, 1,9 и 1,3 раза на южном склоне, чем в

зернотравяном севообороте. При безотвальной обработке она падает по сравнению с отвальной на 14-48 % в зависимости от культуры севооборота и экспозиции склона. Наиболее этот процесс выражен на южном склоне.

9. Разработаны и апробированы методы определения интенсивности потери углерода из органического вещества почвы в течение вегетационного периода на основе экспериментальных данных по эмиссии С02 из почвы и определения экологической устойчивости почвы и агроландшафта, основанный на соотношении интенсивности потери органического вещества почвы с эмиссией С02 и уровня компенсации дефицита баланса гумуса в почве. Представлена шкала оценки устойчивости почвы и агроландшафта по соотношению дан-пых показателей.

10. Экологическая устойчивость почвы в звене зернотравяного севооборота на всех экспозициях выше (средняя), чем в звене зернопаропропашного (низкая). Безотвальная система обработки почвы по сравнению с отвальной способствует повышению экологической устойчивости почвы в звене зернопаропропашного севооборота на водораздельном плато и южном склоне.

11. Через 7 ротаций севооборота содержание гумуса и щелочногидролизуемого азота в почве повышается при безотвальной системе обработки на северном и южном склонах, соответственно, на 0,22-0,29 % и 0,8-0,9 мг/100 г по сравнению с отвальной, а в зернотравяном севообороте - на 0,26-0,35 % и 2,3-2,7 мг/100г по сравнению с зернопаропропашным. Наибольшее их содержание выявлено на водораздельном плато, а наименьшее - на южном склоне. Применение безотвальной обработки и зернотравяного севооборота на северном склоне увеличивает обогащенность гумусовых веществ микробной биомассой (доля микробной биомассы от содержания гумусовых веществ по углероду), соответственно, на 30 и 48 %. При безотвальной обработке в зернопаропропашном севообороте наблюдается тенденция к снижению степени кислотности почвы по сравнению с отвальной.

12. Средняя урожайность сельскохозяйственных культур и рентабельность их возделывания в звене зернотравяного севооборота в 1,4-1,5 и 1,6-3,8 раза больше, чем зернопаропропашного, в зависимости от экспозиции склона. В зернопаропропашном севообороте наибольшие рентабельность и урожаи сельскохозяйственных культур наблюдаются на северном склоне.

Рекомендации производству и НИУ

1. Для регулирования агрофизических и биологических свойств чернозема типичного, повышения урожайности сельскохозяйственных культур и обеспечения рационального землепользования рекомендуется дифференцированная обработка почвы по элементам рельефа в зависимости от агроэкологических особенностей земель: на северном склоне - преимущественно отвальная система обработки, а на южном - безотвальная.

2. С целью улучшения агрофизического и биологического состояния чернозема типичного, сокращения потоков углекислого газа в атмосферу и снижения интенсивности потери органического вещества из почвы рекомендуется использование зернотравяного севооборота и применение безотвальной обработки.

3. Разработанный и апробированный метод определения интенсивности потери углерода из органического вещества почвы на основе экспериментальных данных по эмиссии С02 из почвы в течение вегетационного периода предлагается использовать для оценки влияния различных систем земледелия или их элементов, агротехнических приемов и агро-технологий на гумусное состояние почвы.

4. При оценке экологической устойчивости почвы и агроландшафтов предлагается использовать разработанный и апробированный метод, основанный на соотношении интенсивности потери органического вещества почвы с эмиссией С02 и поступления требуемого количества органического вещества в почву, позволяющий в дальнейшем определять рациональное соотношение угодий в агроландшафтах.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ АВТОРОМ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, включенных в перечень ВАК РФ

1. Черкасов Г.Н., Масютенко Н.П., Масютенко М.Н. Влияние вида севооборота, системы обработки почвы и экспозиции склона на динамику эмиссии С02 из чернозема типичного/ Достижения науки и техники АПК, 2013, №6, С.34-37.

2. Калужских А.Г., Масютенко Н.П., Масютенко М.Н. Пространственная изменчивость содержания и состава лабильных гумусовых веществ в чернозёме типичном в зависимости от экспозиции склона, агрогенных факторов и связь их с микробной биомассой/ Вестник Курской ГСХА, 2013, Ла4 . С.36-40.

3. Черкасов Г.Н., Масютенко M.II., Кузнецов A.B. Влияние системы обработки почвы, вида севооборота и экспозиции склона на агрофизические свойства чернозема типичного ЦЧР/ Достижения науки и техники АПК, 2014, №1, С.17-24.

Другие публикации

4. Черкасов Г.Н., Масютенко М.Н. Влияние агрогенных факторов и экспозиции склона на агрофизические и биологические свойства чернозема типичного // Всероссийская научно-практическая конференция ГНУ ВНИИЗ и ЗПЭ «Сохранение и воспроизводство плодородия почв в адаптивно-ландшафтном земледелии», Курск, 13-15 сентября, 2011. - С. 304308.

5. Масютенко М.Н., Припутнева М.А. Особенности плодородия чернозема типичного при различном уровне интенсивности агротехнологий // Всероссийская научно-практическая конференция ГНУ ВНИИЗ и ЗПЭ «Сохранение и воспроизводство плодородия почв в адаптивно-ландшафтном земледелии», Курск, 13-15 сентября, 2011. - С. 219-223.

6. Масютенко М.Н., Кузнецов A.B. Влияние агрогенных факторов и экспозиции склона на динамику влажности в черноземе типичном //Информационно-технологическое обеспечение адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции, ГНУ ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 11-13 сентября 2012 г., Курск: ГНУ Всероссийский НИИ земледелия и защиты почв от эрозии РАСХН, 2012. - С.165-170.

7. Масютенко М.Н., Кузнецов A.B. Влияние экспозиции склона и агрогенных факторов на динамику продуктивной влаги в черноземе типичном// «Агротехнологическая модернизация земледелия». Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции, ГНУ ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 11-13 сентября 2013 г., Курск: ГНУ Всероссийский НИИ земледелия и защиты почв от эрозии РАСХН, 2013 г. - С.134-139.

8. Масютенко Н.П., Масютенко М.Н. Потоки углекислого газа из чернозема типичного за вегетационный период и потери углерода из органического вещества почвы в зависимости от агрогенных факторов и экспозиции склона// Материалы международной научной конференции «Современное состояние черноземов». Ростов-на-Дону: Издательство Южного федерального университета, 24-26 сентября 2013 г. С.188-190.

9. Масютенко Н.П., Масютенко М.Н. К определению экологической устойчивости аг-роландшафта//Сборник докладов научно-практической конференции «Агроэкологические проблемы почвоведения и земледелия» Курского отделения МОО «Общество почвоведов имени В.В. Докучаева». - Курск: ГНУ ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 2013.- С.92-96.

Сдано в набор 16.07.2014 г. Подписано в печать 16.07.2014 г. Формат 60x84 1/16. Бумага Снегурочка. Объем 1,0 усл. печ. л. Гарнитура Тайме. Тираж 110 экз. Заказ Лг» 1477.

Издательство КГСХА им. проф. И.И. Иванова 305021, г. Курск, ул. К. Маркса, 70

Отпечатано: ИП Киселева О.В. ОГРНИП 304463202600213