Влияние систем основной обработки почвы и удобрений в севообороте на гумусное состояние чернозема выщелочного в ЦЧР

Мануковский, Евгений Константинович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Влияние систем основной обработки почвы и удобрений в севообороте на гумусное состояние чернозема выщелочного в ЦЧР
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние систем основной обработки почвы и удобрений в севообороте на гумусное состояние чернозема выщелочного в ЦЧР"

На правах рукописи

МАНУКОВСКИЙ ЕВГЕНИЙ КОНСТАНТИНОВИЧ

ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ НА ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧНОГО В ЦЧР

Специальность 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

5 ДЕК ¿ии

РАМОНЬ - 2013 г.

005542758

Работа выполнена в стационарном опыте лаборатории агротехники и севооборотов Государственного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы имени А.Л. Мазлумова Россельхозакадемии в 2009-2012 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

Боронтов Олег Константинович

Официальные Дудкин Виталий Макарович

оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

заслуженный деятель науки Российской Федерации, ГНУ «Курский научно-исследовательский институт агропромышленного производства» Россельхозакадемии, ведущий научный сотрудник лаборатории технологий возделывания полевых культур и агро-экологической оценки земель

Стекольников Константин Егорович

доктор сельскохозяйственных наук,

ФГБОУ ВПО «ВГАУ имени императора Петра I»,

профессор кафедры почвоведения и агроэкологии

Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Воронежский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени В.В.Докучаева»

Защита состоится «26» декабря 2013 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 006.065.01 при Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы имени A.JI. Мазлумова Россельхозакадемии по адресу: 396030, Воронежская область, Рамонский район, п. ВНИИСС, дом 86; тел./ факс (47340)5-33-26; e-mail: dissovetvniiss@mail.ru

С диссертацией и можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИСС Автореферат разослан и размещен на сайте gnuvniiss.narod.ru «■2-х » ноября 2013 г.. на сайте ВАК Минобрнауки РФ vak2.ed.gov.ru «Д-2- » ноября 2013 г.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный гербовой печатью, просим направлять учёному секретарю диссертационного совета.

Ученый секретарь Стогниенко

диссертационного совета, Ольга Ивановна

кандидат биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Основным показателем плодородия почвы является, способность обеспечивать растения жизненно необходимыми факторами: питательными элементами, водой, органическим веществом, которое служит своеобразным резервом необходимых для растений элементов питания, оказывает большое влияние на структуру почвы, влаго- и воздухообеспеченность растений, является энергетическим источником для почвенных организмов, дополнительным источником углекислоты (Панников, 1982, Шевцова, 1998, 2008). Для воспроизводства органического вещества почвы и оптимизации процессов гумусообразования, необходимо учитывать множество факторов (погодных, почвенно-климатических, организационно-хозяйственных и других), что является актуальной проблемой современного сельскохозяйственного производства (Шевцова, 2008).

Основная причина снижения содержания гумуса в почве и ухудшения плодородия почвы - это высокая минерализация органического вещества, ежегодная отвальная вспашка под все культуры севооборота, незначительное или отсутствие в структуре посевных площадей многолетних бобовых трав, резкое снижение количества вносимых органических и минеральных удобрений (Щербаков, Рудай, 1993; Картамышев, 1992; Зезюков, 1993; Мязин, 1994; Воронин, 1996; Минеев, 1997).

Сахарная свёкла — высокопродуктивная сельскохозяйственная культура, предъявляет большие требования к условиям выращивания, почвенному плодородию (Карпенко, 1958; Орловский, 1961). Поэтому соблюдение севооборота, сбалансированная система питания растений, оптимальная система обработки почвы, которые влияют на процессы гумусообразования, и приводят к качественным и количественным изменениям его параметров (Александрова, 1980; Кононова, 1984; Никульников, 2002). В связи с этим возникает необходимость системного контроля трансформации гумусного состояния чернозёмов в зависимости от систем обработки почвы и удобрения в зернопаропропашном севообороте, при выращивании сельскохозяйственных культур и особенно сахарной свеклы.

Цель исследований - выявить влияние систем основной обработки почвы и удобрений на изменения и пути оптимизации гумусного состояния чернозёма выщелоченного при многолетнем применении в зоне неустойчивого увлажнения ЦЧР.

Задачи исследований;

1. Определить изменение содержания общего и лабильного гумуса, обога-щённость его азотом в чернозёме выщелоченном;

2. Выявить изменчивость и разработать прогноз содержания общего гумуса в пахотном слое чернозёма выщелоченного в стационарном опыте, его энергетическое состояние;

3. Установить групповой состав гумуса, динамику гумификационных процессов и содержания питательных элементов в почве;

4. Выявить закономерности роста, развития и продуктивности сахарной свёклы;

5. Провести энергетическую и экономическую оценку применения систем основной обработки почвы и удобрений.

Научная новизна. В условиях многолетних стационарных исследований выявлены темпы и направления изменчивости содержания гумуса в стационарном севообороте. Установлено, что при применении комбинированной обработки и удобрений происходит расширенное воспроизводство гумуса, увеличивается степень гумификации и содержание лабильного гумуса. Выявлено повышение содержание фракций гуминовых кислот в составе гумуса чернозёма выщелоченного при одновременном увеличении гумина. Отмечено, при этом увеличение энергопотенциала почвы и показателя устойчивости плодородия. Получены данные, свидетельствующие, что при этом происходит улучшение прироста, развитие растений сахарной свёклы. Доказано преимущество комбинированной системы обработки почвы над отвальной и безотвальной на основании показателей продуктивности, энергетической и экономической эффективности. Выявлены новые закономерности углубляющие и расширяющие научные представления о влиянии систем основной обработки почвы и удобрений на гумусное состояние чернозёма выщелоченного.

Практическая значимость. Выявленные закономерности изменения гумусного состояния чернозёма выщелоченного позволяют рекомендовать комбинированную обработку почвы в зернопаропропашном севообороте, как повышающую продуктивность сахарной свёклы с максимальной экономией энергетических и экономических ресурсов в зоне неустойчивого увлажнения лесостепи ЦЧР. Разработан прогноз изменчивости содержания гумуса в чернозёме выщелоченном в зависимости от основной обработки почвы и удобрений, можно использовать для расчёта баланса гумуса в зернопаропропашных севооборотах, для корректировки доз удобрений, воспроизводству гумуса почвы и увеличению продуктивности культур.

Установлено, что комбинированная обработка в севообороте ООО НПФ «Агротех-Гарант Березовский», в том числе под сахарную свёклу — отвальная улучшенная зябь на глубину 30-32 см, увеличила урожайность культуры на 15 %.

Основные положения выносимые на защиту:

1. Комбинированная основная обработка почвы с внесением 11т навоза и К59Р59К59 на 1 га севооборотной площади, способствует расширенному воспроизводству гумуса и обеспечивает улучшение гумусного состояния и энергопотенциала органического вещества чернозёма выщелоченного, а также изменение химической природы гуминовых кислот;

2. Прогнозируемый положительный баланс содержания гумуса будет достигнут при комбинированной основной обработке почвы и внесении 11т навоза и Ы59Р59К59 на 1 га севооборотной площади, без удобрений будет отрицателен;

3. Многолетнее применение комбинированной обработки почвы и удобрений приводит к оптимизации гумификационных процессов в чернозёме выщелоченном под сахарной свёклой;

4. Увеличение темпов роста, развития и прирост сухих веществ, оптимизация фотосинтеза и функционирования ассимиляционного аппарата сахарной свёклы достигается при применении удобрений и комбинированной основной обработки почвы;

5. Энергетическая и экономическая эффективность возделывания сахарной свёклы соответствует комбинированной основной обработке почвы с внесением 11 т навоза и N59P59K59 на 1 га севооборотной площади.

Апробация результатов исследований. Основные результаты исследований по теме диссертации доложены и получили положительную оценку на заседаниях территориального координационного совета по земледелию ЦЧЗ (Каменная Степь, 2009, 2010); Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение АПК Евро-Северо-Востока» (Саранск, 2010); Международной научно-практической конференции «Управление продукционным процессом в агротехнологиях 21 века: реальность и перспективы» (Белгород, 2010); заседаниях Учёного совета ВНИИСС (Рамонь, 2009-2010).

Личный вклад автора. В работе использовались материалы, полученные лично автором, который участвовал в разработке программы исследований, в закладке и проведении полевых опытов и лабораторных анализов, обобщении результатов исследований, формулировании выводов и предложений производству, в подготовке научных рекомендаций и публикаций. Доля личного участия диссертанта составляет 80 %.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 статей, в том числе 3 в журнале «Сахарная свёкла», рекомендованном ВАК.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа изложена на 150 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству. Список использованной литературы включает 259 авторов, в том числе 8 иностранных. Работа содержит 31 таблицу, 3 рисунка, 17 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Применение систем обработки почвы и удобрений должно бьггь направлено не только на увеличение содержания гумуса в почве, но и на улучшение его качества.

Так, установлено, что фракционный состав гумуса изменялся под влиянием обработки почвы, удобрений, чередования культур (Щербаков, Васенев, 1996; Недоцук, 2010; Дъячкова, 2012). В пропашных севооборотах содержание фуль-вокислот растёт, что приводит к подкислению почвы (Соловиченко, 2010). Однако гумусное состояние почв является относительно стабильным показателем (Орлов, 1990,1992; Ганжира, 1997,2001; Шевцова, 2008).

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Представленная работа являлась частью НИР ГНУ ВНИИСС 04.08.02.06 «Изучить влияние систем основной обработки почвы и удобрений на содержание гумуса в чернозёме выщелоченном и продуктивность культур в зерносвек-ловичном севообороте», и 04.08.02.05 «Разработать прогноз состояния гумуса в зависимости от систем основной обработки и удобрений в зерносвекловичном севообороте».

Климат - умеренно-континентальный, зона неустойчивого увлажнения. Среднегодовая температура воздуха - 7,3 С0, тёплого периода 18,1 С0, ГТК -1,0, среднегодовое количество осадков вегетационного периода составляет 313 мм.

В годы исследований выпало осадков: в 2009 году- 192 мм; в 2010 году —271 мм; в 2011 году - 308 мм. ГТК - 0,7; 0,7; 0,9 соответственно.

Почва опытного участка - чернозём выщелоченный, малосуглинистый, сред-немощный, тяжелосуглинистый на тяжёлом, карбонатном суглинке с содержанием гумуса в 0-30 см слое почвы - 4,9-5,7 %; рН водной вытяжки 6,9; ёмкость поглощения 38 мг экв/100 г.

Методика. Исследования проводились в 9-ти польном севообороте, залоден-ном в 1985 году со следующим чередованием культур: чёрный пар, озимая пшеница, сахарная свёкла, ячмень с подсевом клевера, клевер на 1 укос, озимая пшеница, сахарная свёкла, однолетние травы, кукуруза на зелёный корм.

Изучалось 3 системы основной обработки почвы: А — отвальная глубокая вспашка под все культуры севооборота: под кукурузу и черный пар на глубину 25-27 см; под ячмень, озимую пшеницу по клеверу, однолетние травы на глубину 20-22 см; под сахарную свеклу на глубину 30-32 см по схеме улучшенной зяби.

Г — безотвальная (плоскорезная) обработка под все культуры севооборота: под кукурузу и черный пар на глубину 25-27 см; под озимую пшеницу по клеверу, ячмень, однолетние травы на глубину 20-22 см; под сахарную свеклу на глубину 30-32 см по схеме улучшенной зяби.

Д - комбинированная (отвально-безотвальная) обработка: вспашка на глубину 25-27 см под кукурузу и черный пар; плоскорезная обработка на глубину 20-22 см под озимую пшеницу по клеверу, ячмень, однолетние травы; под сахарную свеклу - отвальная улучшенная зябь на глубину 30-32 см.

Влияние систем обработки почвы изучалось на 3-х фонах удобрений:

1. Контроль - без удобрений;

2. Удобрения получают: сахарная свёкла в звене с чёрным паром N]60 Pjeo Kieo; в звене с клевером N170 Рпо К170; кукуруза N8o Р80 К80 и 50 т навоза в чёрном пару. Всего N45 Р45 К45 + 5,5 т навоза на 1 га севооборотной площади.

3. Удобрения получают все культуры севооборота: 50 т/га навоза в чёрном пару и 50 т/га под сахарную свёклу в звене с клевером. Минеральные удобрения: ПОД ОЗИМуЮ ПШеНИЦу ПО Клеверу N60 РбО К«о, ПОД ЯЧМеНЬ N40 Р40 К40, под однолетние травы N2o Р20 К20, подкормка клевера N20 Р20 К20, под кукурузу N6o Peo К«о, под сахарную свёклу в звене с чёрным паром N^j Pieo К160, в

звене с клевером N150 Piso К]5о. Всего N59 Р59 К59 + И т навоза на 1 га севооборотной площади.

Площадь делянки 110 м2, учётной 10-50 м2, повторность 3-х кратная, размещение делянок систематическое. В посевах сахарной свёклы, в звене с чёрным паром, отбирали в течении вегетации образцы почвы и растений, и проводили следующие анализы:

• общее содержание гумуса в почве по методу И.В. Тюрина в модификации В.Н. Симакова (ГОСТ 26213-91);

• определение органического азота в почве по методу И.Г. Къельдаля (ГОСТ 26107-84);

• определение подвижного гумуса в почве по методу М.А. Егорова;

• определение группового состава гумуса почвы по методу Кононовой и Бельчиковой;

• определение оптической плотности растворов гуминовых кислот фото-электроколориметрически;

• определение активности полифенолоксидазы и пероксидазы в почве по методу А.Ш. Галстяна в модификации ЦИНАО;

• определение нитратного азота в почве по методу Грандваль-Ляжу (ГОСТ 26951-86);

• определение подвижного фосфора и калия в почве по методу Ф.В. Чири-кова в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26204-91);

• определение водорастворимого бора по Никишкиной с кармином.

Исследования гумусного состояния почвы проводились в соответствии с программой ВНИИА (2008). Полученные результаты почвенных анализов использовались для расчёта и оценки основных показателей гумусного состояния почвы по Л.А. Гришиной и Д.С. Орлову (1978) и энергетического состояния органического вещества по методике ВНИИЗиЗПЭ (2004). Массу листьев корнеплодов - весовым методом, фотосинтетическую характеристику посевов - по Ничипоровичу, урожайность - весовым методом, сахаристость и технологические качества - на линии Venema, энергетическую оценку - по методике ВАСХНИЛ, экономическую - по методике РАСХН, статистическую - по Дос-пехову (1985).

ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЁМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО В СИСТЕМАХ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ И УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ

При сельскохозяйственном использовании чернозёмов происходит их дегу-мификация (Никульников, 2002; Уваров, 2010). Динамика данного процесса в большой степени зависит от агротехники возделывания сельскохозяйственных культур.

Причиной падения гумусированности чернозёмов является усиление минерализации органического вещества (Каштанов, 1982; Щербаков, Васенев, 1999), связанное с ежегодной отвальной вспашкой, почти полным отсутствием в

структуре посевов многолетних трав, резким снижением применения удобрений (Мязин, 1994; Минеев, 1997; Картамышев, 2010).

За первую ротацию севооборота содержание гумуса в пахотном слое почвы без удобрений снизилось при отвальной вспашке на 0,28 %, при безотвальной обработке 0,09 %, при комбинированной 0,23 %, что свидетельствует о большом влиянии обработки почвы на трансформацию органических остатков (табл. 1).

За вторую ротацию темпы потерь гумуса без удобрений сократились: при отвальной системе обработки почвы на 0,7 т/га, при комбинированной - на 2,1 т/га, а при безотвальной системе увеличились на 4,4 т/га по сравнению с первой ротацией.

Таблица 1 - Общее содержание гумуса в чернозёме выщелоченно (0-30 см) при применении систем обработки и удобрений в севообороте, 2009-2011 гг.

Системы Общее содержание гумуса, % Изменение гумуса за 24 года, % Потери гумуса, т/га Запасы гумуса, т/га

за одну ротацию за две ротации

обработки почвы удобрений

А контроль 5,35 -0,22 8,5 7,8 191

N45 Р45 К45 5,52 -0,05 - 4,5 190

N59P59 К59 5,62 +0,05 5,3 0 191

Г Контроль 5,29 -0,28 4,0 8,4 194

N45 Р45 К45 5,42 -0,15 - 4,7 195

N59P59K59 5,56 -0,01 0 0,9 196

Д контроль 5,40 -0,17 8,1 6,0 191

N45 Р45 К45 5,51 -0,06 - 2,7 192

N59P59K59 5,65 +0,07 3,1 - 193

НСР05 0,15 --

При применении систем удобрений К45Р45К45 + 5,5 т навоза на 1 га севооборотной площади потери гумуса сокращались в 2-3 раза по сравнению с контрольным вариантом без удобрений, а при внесении ^Рб?^ + 11 т навоза на 1 га содержание гумуса в почве имело тенденцию к увеличению, кроме безотвальной системы обработки почвы. Так, общее содержание гумуса в пахотном слое почвы максимальным оказалось при отвальной (5,62 %) и комбинированной (5,65 %) системах обработки почвы с внесением удобрений ^9Р59К59 + 11 т навоза на 1 га севооборотной площади.

Установлено, что градиент падения гумуса с возрастанием глубины пахотного слоя составил, в среднем, при отвальной системе обработки почвы в слое 1530 см - 0,18 %; в слое 30-50 см - 0,96 %; при безотвальной обработке - 0,26 % и 1,00 %; при комбинированной - 0,19 % и 0,98 %. С глубиной градиент падения гумуса при безотвальной обработке увеличивался, что связано с дифференциацией пахотного слоя почвы при такой обработке почвы и с увеличением поступления свежего органического вещества в верхнем слое почвы.

Отрицательное влияние безотвальной системы обработки почвы, выражаемое в дифференциации пахотного слоя, устранялось при комбинированной системе.

Следовательно, при внесении удобрений из расчёта ^Р^К^, + 11 т навоза на 1 га способствовало при отвальной и безотвальной системах обработки почвы, отмечалась стабилизация содержания гумуса, а при комбинированной наблюдалась тенденция к расширенному воспроизводству гумуса.

Показатели гумусного состояния почвы. Содержание общего азота в почве составляло без удобрений 0,284-0,297 %. При применении удобрений содержание общего азота увеличивалось на 4-7 %, а влияние систем обработки почвы было незначительным.

Несмотря на повышенное содержание общего азота на удобренных вариантах относительно контроля, степень обогашённости гумуса азотом оценивается как низкая, так как соотношение С/И варьировало от 10,3-11,9. При применении систем удобрений определённого влияния на данный показатель не прослеживалось, а минимальная степень обогащённости гумуса азотом была при безотвальной системе обработки почвы.

Степень гумификации органического вещества составляла 34,3-39,9 %, что выше, чем в 1997 году - 32,8-35,9 % (Никульников, 2005). При безотвальной систем обработки почвы степень гумификации составила 34,3-37,2 %, что ниже, чем при отвальной и комбинированной системах обработки на 6 и 7 %.

Чем большее количество удобрений было внесено, тем больше была степень гумификации органического вещества. Так, без удобрений она составила 34,336,5 %, при применении Ы45Р45Кю + 5,5 т навоза на 1 га севооборотной площади - 34,9-37,2 %, а при + 11 т навоза - 37,2-39,9 %.

Лабильный гумус. Влияние систем удобрений на содержание лабильного гумуса проявилось более значительно по сравнению с общим гумусом, так как вносимые удобрений, и прежде всего навоз, способствовали образованию молодых форм гумуса. Так, в слое 0-15 см без удобрений содержалось 0,36-0,38 % лабильного гумуса, при внесении Ы45Р45К45 + 5,5 т навоза на 1 га - 0,38-0,43 %, при К59Р59К59 + 11 т навоза - 0,46-0,50 %.

С глубиной содержание лабильного гумуса в чернозёме выщелоченном убывает. В слое 15-30 см его содержание уменьшается в среднем на 15 %, а в слое 30-50 см - на 32 %, по сравнению с верхним 0-15 см слоем чернозёма.

Установлено, что при комбинированной системе обработки почвы наблюдается меньший градиент падения по содержанию лабильного гумуса с глубиной, чем при отвальной и безотвальной системах. Это подтверждает вывод о меньшей дифференциации пахотного слоя почвы при комбинированной системе обработки почвы.

Доля лабильного гумуса в общем гумусе и в общем углероде увеличивалась при внесении Н59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га севооборотной площади и комбинированной обработке почвы, и составила от Собщ- 13,1-14,8 %, от общего гумуса - 7,6-8,6 %. Это происходило за счёт повышения урожайности культур, и следовательно, увеличения количества пожнивных корневых остатков.

Чернозем выщелоченный на опытном участке характеризуется высокой степенью гумификации органического вещества (34,2-39,9 %) и гуматным типом гумуса (€„/¿,(„<=2,26-2,88). Содержание общего углерода в слое почвы 0-15 см

без удобрений составило 3,13-3,17 % и уменьшалось с глубиной до 2,39 % (Табл. 2). При применении систем удобрений его содержание увеличивалось в слое почвы 0-15 см до 3,34 %; в слое 15-30 см до 3,21; в слое 30-50 см до 2,65 %. Наименьшее увеличение содержания общего углерода отмечено при комбинированной системе обработки почвы с внесением К59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га севооборотной площади.

Таблица 2. — Групповой состав гумуса чернозёма выщелоченного, 2010-2011 гг.

Системы Слой почвы, см Собщ> % ГК ФК Гумин ГК/ФК

обработки почвы удобрений % от Собщ %от Собщ %от Собщ

А без удобрений 0-15 3,15 35,2 15,6 49,2 2,26

15-30 3,06 34,8 15,4 49,8 2,26

30-50 2,45 30,4 14,3 55,3 2,13

^5Р45К45 0-15 3,25 36,8 14,6 48,6 2,52

15-30 3,15 35,4 14,2 50,4 2,49

30-50 2,58 34,5 14,0 51,5 2,46

^9Р59К59 0-15 3,32 39,4 14,0 46,6 2,49

15-30 3,20 38,3 13,8 47,9 2,81

30-50 2,63 37,6 13,6 48,8 2,78

Г без удобрений 0-15 3,13 34,8 15,0 50,2 2,76

15-30 3,00 34,0 14,8 51,2 2,32

30-50 2,39 33,5 14,6 51,9 2,30

К45Р45К45 0-15 3,23 35,2 14,6 50,2 |_ 2,29

15-30 3,07 34,4 14,3 51,3 2,41

30-50 2,50 33,6 14,0 52,4 2,41

№,Р5,К59 0-15 3,31 37,5 14,6 47,9 2,40

15-30 3,14 37,0 14,5 48,5 2,57

30-50 2,58 35,8 14,4 49,8 2,55

д без удобрений 0-15 3,17 36,8 14,8 48,4 2,49

15-30 3,09 35,9 14,5 49,6 2,49

30-50 2,48 33,6 14,0 52,4 2,48

0-15 3,25 380,0 14,0 47,7 2,40

15-30 3,14 36,4 13,6 50,0 2,74

30-50 2,59 35,8 13,6 50,6 2,68

Н59Р59К59 0-15 3,34 40,1 13,8 46,1 2,63

15-30 3,21 39,5 13,8 46,7 2,91

30-50 2,65 35,6 12,8 51,6 2,86

НСР05 для слоев почвы 0-15 0,05 0,1 0,1 0,2 2,78

15-30 0,04 0,1 0,1 0,2

30-50 0,06 0,1 од 0,3

НСР05 для обработки 0,05 0,2 од 0,2

НСР05 Для удобрений 0,07 0,2 од 0,3

Доля гуминовых кислот варьировала от 30,4 до 40,1 % в зависимости от вариантов обработки почвы, удобрений и глубины. Доля гуминовых кислот увеличивалась при внесении Ы45Р45К45 + 5,5, т навоза на 1-7 относительных процента, а при К59Р59К59 + 11 т навоза на 7-24 %. Системы обработки почвы в меньшей степени влияли на данный показатель. При безотвальной системе обработки

почвы доля гуминовых кислот снижалась на 4-5 % относительно отвальной обработки, а при комбинированной возрастала на 2-5 %.

Доля фульвокислот составила 12,8-15,6% от общего углерода, а большее содержание определено на контрольных вариантах. Установлено, что системы обработки почвы также оказали влияние на содержание фульвокислот: самое большое содержание отмечено при отвальной обработке, самое меньшее - при комбинированной.

Почва опытного участка характеризовалась средним содержанием негидро-лизуемого остатка, и составила 46-52 % от Соб1Ц. Применение различной агротехники в течение длительного (26 лет) периода не привело к существенному его изменению. Однако, если при применении Ы45Р45К45 + 5,5 т навоза на 1 га не происходило изменений показателя, то при внесении ^РздК^ + 11 т навоза содержание гумина снизилось до 46,1 % или на 6 %.

При применении отвальной системы обработки почвы соотношение гуминовых кислот к фульвокислотам в пахотном слое составило 2,52, при безотвальной обработке оно уменьшалось до 2,43. Напротив, комбинированная обработка почвы привела к расширению соотношения до 2,69.

Вносимые удобрения расширяли соотношение кислот с 2,13-2,26 на контроле до 2,78-2,81 при применении комбинированной обработке с внесением Ы59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га.

При сравнении исследований группового состава гумуса чернозёма выщелоченного проведённых в 1996 и 2010 годах установлено, что за вторую ротацию севооборота содержание общего углерода, соотношение С„: Сф1: снизилось по всем вариантам опыта. При этом происходит увеличение содержания фульвокислот и уменьшение негидролизуемого остатка, а содержание гуминовых кислот не изменялось. Таким образом, произошла трансформация группового состава гумуса под влиянием систем обработки почвы и удобрений при перераспределении групп гумусовых веществ.

Запасы гумуса, лабильного гумуса и общего азота в почве характеризовались как средние. Так, запасы общего гумуса в пахотном слое составляли 190-195 т/га, общего азота 9,9-10,9 т/га, лабильного гумуса 12,0-15,7 т/га. Небольшое увеличение запасов общего гумуса и общего азота отмечается при безотвальной обработке почвы, из-за повышенной плотности сложения, а уровень удобрен-ности не повлиял на показатель. Самые низкие показатели лабильного гумуса были при безотвальной обработке почвы (в среднем 13 т/га), а самые высокие -при комбинированной - до 16,7 т/га. При применении удобрений запасы лабильного гумуса увеличивались на 2-23 %.

Прогноз содержания гумуса. Для разработки прогноза содержания гумуса при различной обработке почвы были использованы данные по гумусирован-ности за период от закладки опыта с 1985 по 2010 год.

Прогнозирование изменений содержания общего гумуса в почве проводили для 6 вариантов опыта. Влияющий фактор выражался в количестве лет, прошедших после закладки опыта (0.

В результате моделирования были получены уравнения логарифмической (О) зависимости содержания общего гумуса от систем основной обработки почвы и удобрений в севообороте. Для отвальной системы без удобрений уравнение приняло вид О — - 0,72 1п (1) + 5,5711, при достоверности Я2 = 0,62; для удобренного варианта ^Р;^; + 11 т навоза на 1 га севооборотной площади в = 0,0557 1п (1) + 5,5406 при Я2 = 0,66; для безотвальной обработки без удобрений С = - 0,107 1п О) + 5,242 при Я2 = 0,72; для удобренного варианта в = 0,0305 1п (0 + 5,5716 при Я2 = 0,95; для комбинированной обработки без удобрений в = 0,097 1п (0 + 5,5383 при Я2 = 0,78; для удобренного варианта в = 0,096 1п 0) + 5,5485 при Я2 = 0,25.

Прогноз показал, что на вариантах без удобрений будет наблюдаться отрицательный баланс гумуса. К 2020 году при отвальной обработке снижение содержания гумуса составит 0,17 %, при безотвальной 0,24 %, при комбинированной 0,21 % (табл. 3). К 2050 году содержание гумуса при отвальной обработке составит 5,27 %, при безотвальной 5,08 %, при комбинированной 5,13 %.

Таблица 3 - Прогноз содержания и баланса гумуса при различных системах обработки и удобрений чернозёма выщелоченного

Системы Фактиче- Прогнозируемое содер- Прогнозируемый баланс

обра- удобрений ское со- жание гумуса (О), % гумуса относительно 2010

ботки держание года, (+/■<;), %

почвы гумуса в

2010 ГО-

ДУ,0/« о о о о о о о о

О) го •ч- о» т -ч- »о

СЧ <ч М гч п <ч

Прошло лет 24 34 44 54 64 34 44 54 64

А без удобрений 5,35 5,32 5,30 5,25 5,27 -0,17 -0,19 -0,21 -0,22

N59^59^59 5,67 5,74 5,75 5,76 5,77 0,07 0,08 0,09 0,10

Г без удобрений 5,29 5,15 5,12 5,10 5,08 -0,24 -0,27 -0,29 -0,31

№9Р59К;, 5,55 5,68 5,69 5,69 5,70 0,06 0,07 0,07 0,08

д без удобрений 5,40 5,20 5,17 5,15 5,13 -0,21 -0,24 -0,26 -0,28

5,65 5,89 5,91 5,93 5,95 0,15 0,17 0,19 0,21

НСР05 0,15

При применении удобрений баланс гумуса становится положительным, однако наилучшим он оказался при комбинированной обработке почвы. К 2030 году содержание гумуса составит 5,91 %, а к 2050 году - 5,95 %. Следовательно, такая система обработки почвы в большей мере способствует воспроизводству гумуса.

Следует отметить, что прогноз баланса гумуса сделан с достаточной степенью вероятности, однако модели не дают абсолютно точного результата, поэтому необходимо периодическое исследование гумусного состояния почвы с последующей корректировкой коэффициентов уравнений.

Оптическая плотность гуминовых кислот при длинах волн 465 Нм и 650 Нм зависит как от применяемых систем обработки почвы, так и удобрений. Установлено, что самые высокие показатели оптической плотности растворов гуми-

новых кислот были при комбинированной обработке почвы при длине волны 465 Нм - 1,85 и при длине волны 650 Нм - 0,73, а самые низкие - при безотвальной обработке - 1,85 и 0,36 соответственно. При применении удобрений К45Р45К45 + 5,5 т навоза на 1 га оптическая плотность растворов гуминовых кислот возрастала на 4 %, а при Т^Рз»^ + 11 т навоза на 1 га - на 13 %.

Коэффициент цветности и индекс оптической плотности растворов гуминовых кислот показывают, что при применении удобрений коэффициент цветности снижался на 11-25 %.

Безотвальная система обработки почвы увеличивала коэффициент цветности на 8 %, а комбинированная уменьшала на 5 % относительно отвальной обработки.

Таким образом, изменения оптической плотности растворов гуминовых кислот под влиянием обработки почвы и удобрений свидетельствуют о трансформации структуры гуминовых кислот. Наибольшие изменения в благоприятную сторону оказались при комбинированной обработке почвы с внесением удобрений К59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га.

Ферментативная активность почвы изменялась как от изучаемых элементов агротехники, так и от времени отбора образцов. Установлено, что в начале вегетации без удобрений активность полифенолоксидазы составила 2,62-3,34 мг/ч пурпургалина, а пероксидазы- 2,16-3,16 мг/ч (таблица 4). Активность перокси-дазы наибольшей была при отвальной системе обработки - 2,96-3,16 мг/ч пур-пургалина на 100 г почвы, а наименьшей (1,89-2,25 мг/ч) при безотвальной системе. При применении удобрений активность ферментов изменялась.

К уборке активность ферментов снижалась, и аналогично изменялся условный коэффициент гумификации.

Максимальный коэффициент гумификации после посева — 1,21-1,23 отмечен при безотвальной системе обработки почвы. В середине вегетации коэффициент составлял 1,02-1,10 что свидетельствовало о затухании микробиологической активности, связанное с недостатком влаги в пахотном слое. К уборке коэффициент гумификации варьировал от 0,90 до 1,33.

На вариантах опыта происходило увеличение условного коэффициента гумификации, что свидетельствует о преимуществе протекания процессов синтеза над распадом гумуса.

Следовательно, наиболее интенсивно гумификационные процессы протекали при безотвальной обработке почвы с применением удобрений. На неудобренных вариантах минерализация уравновешивала гумификационные процессы в почве.

Энергопотенциал органического вещества почвы. Энергетическое состояние чернозёма в большей мере определялось содержанием гумуса, и оценивается энергопотенциалом (Маслотенко, 2004).

Проведённые исследования показали, что запасы энергии в гумусе без применения удобрений составили 4174-4248 ГДж/га, а при их применении увеличивались на 1-6 %. Таким же изменениям были подвержены запасы энергии в лабильном гумусе, которые составили 268-346 ГДж/га, а запасы энергии в

инертном гумусе и в негумифицированном органическом веществе не зависели от вариантов обработки почвы и удобрений в севообороте.

Энергопотенциал почвы составил без удобрений при отвальной системе обработки почвы 4636 ГДж/га, при безотвальной - 4641 ГДж/га. При применении удобрений энергопотенциал увеличивался незначительно - на 1-6 %, что связано с большой устойчивостью органического вещества чернозёмов.

Для характеристики энергетического состояния органического вещества предложено применить показатель устойчивости плодородия почвы. Наши исследования показали, что без применения удобрений показатель устойчивости минимален, и составил 9,6 при отвальной обработке почвы, 9,7 при безотвальной, и 8,2 при комбинированной (рисунок).

При применении удобрений К45р45К45 + 5,5 т навоза на 1 га, показатель устойчивости увеличился на 12-16 %, а при ^Рз^ + И т навоза - на 19 % при отвальной обработке почвы, на 41 % при безотвальной, и в 2 раза при комбинированной. Таким образом, комбинированная обработка почвы и удобрения Ы59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га в большей степени повышали энергетическую устойчивость плодородия чернозёма выщелоченного.

Сезонная динамика элементов питания в почве. Содержание нитратного азота в начале вегетации в пахотном слое почвы составляло при отвальной обработке 8,4 мг/кг, при безотвальной 10,5 мг/кг, при комбинированной 8,1 мг/кг (рис. 1). При применении удобрений содержание нитратного азота увеличивалось в пахотном слое почвы на 5-45 %, а в подпахотном на 4-37 %. Большее увеличение содержания нитратного азота отмечается при отвальной обработке с внесением Ы59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га. При учёте в середине вегетации содержание элемента уменьшилось до 6,7 мг/кг в пахотном слое. Большее содержание нитратного азота было при отвальной обработке (9,9-11,0 мг/кг), а меньшее - при комбинированной (6,7-8,6 мг/кг. За вегетацию сахарной свёклы содержание нитратного азота уменьшалось, и составило к уборке при отвальной системе обработки почвы - 7,2-11,8 мг/кг, при безотвальной - 6,0-6,9 мг/кг, при комбинированной - 5,7-8,4 мг/кг. Большее содержание нитратного азота отмечается при отвальной системе обработки почвы, затем следуют комбинированная и безотвальная системы обработки.

Динамика подвижных фосфатов была более стабильной. Прослеживается зависимость содержания подвижного фосфора от применяемых удобрений и обработки почвы. Так, в начале вегетации в слое 0-30 см при отвальной системе обработки почвы содержалось без удобрений 86 мг/кг Р205, при применении К45Р45К45 + 5,5 т навоза на 1 га - 102 мг/кг, при применении К59Р59К59 + Пт навоза на 1 га - 107 мг/кг. При безотвальной обработке 78; 93; 99 мг/кг, при комбинированной - 75; 89; 107 мг/кг соответственно. В середине вегетационного периода и перед уборкой, содержание подвижных форм фосфатов не изменялось, или даже увеличивалось, что свидетельствует о достаточном содержании доступной Р205 в почве, и в результате потребления элемента растениями сахарной свёклы, его содержание в почве не уменьшалось.

отвальная безотвальная комбинированная

Рис. 1.- Динамика содержания нитратного азота в пахотном (0-30 см) слое почвы, мг/кг, 2009-2011 годы

При посеве сахарной свёклы без удобрений в пахотном слое почвы содержалось 165-192 мг/кг обменного калия, в подпахотном - 167-175 мг/кг. Системы удобрений увеличивали содержание элемента: при М45Р45К45 + 5,5 т навоза на 1 га севооборотной площади - на 16-22 %, а при + 11 т навоза на 1 га -

на 24-37 %, при этом большее увеличение соответствовало отвальной системе обработки почвы, а меньшее - безотвальной. Сезонная динамика обменного калия показывает уменьшение его содержания к середине вегетации, и во второй половине вегетационного периода небольшое восстановление.

Содержание водорастворимого бора в почве подчинялось тем же закономерностям, что и содержание макроэлементов. Установлено, что системы обработки почвы незначительно влияли на содержание бора в почве, однако наблюдалась тенденция большего содержания элемента при комбинированной системе. Системы удобрений увеличивали содержание бора с 0,79-0,88 мг/кг в слое почвы 0-10 см без удобрений до 1,51-1,56 мг/кг при внесении М59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га. Содержание водорастворимого бора в почве в течение вегетации сахарной свёклы уменьшалось, и к уборке составило в слое 0-10 см 0,01-0,11 мг/кг. Отмечается, что перед уборкой содержание водорастворимого бора на контрольных вариантах было выше, чем на удобренных. Это связано с большей урожайностью корнеплодов, а значит с большим потреблением элемента.

Следовательно, улучшение пищевого режима почвы происходит при применении удобрений. Наиболее положительное влияние при этом на содержание нитратного азота и подвижного фосфора в почве оказала отвальная система обработки почвы, на содержание водорастворимого бора - комбинированная. На содержание обменного калия обработка почвы не оказала существенного влияния.

РОСТ И РАЗВИТИЕ САХАРНОЙ СВЁКЛЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АГРОТЕХНИКИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

Состояние сахарной свёклы в начальные фазы развития. Первые всходы сахарной свёклы появлялись на 10-11 день после посева. Более дружное их появление отмечено при отвальной систем обработке почвы. Так, количество всходов при отвальной обработке составило 5,1-5,3 шт/м.п., а при комбинированной на 8-18 % ниже. Удобрения не повлияли на динамику появления всходов.

Наибольшая распространённость корнееда отмечалась при безотвальной обработке почвы - 14,1-15,8 %, при этом наибольшее значение соответствовало удобренным вариантам. Отвальная система обработки почвы способствовала снижению распространённости болезни.

Установлено, что масса 100 проростков составляла без удобрений при отвальной обработке 74,6 г, при безотвальной 60,9 г, при комбинированной 57,1 г, а при применении удобрений N59P59K59 + 11 т навоза на 1 га масса увеличивалась на 32,50 и 82 % соответственно.

Учёты густоты показали, что при безотвальной обработке почвы сохранность растений составила 82-92 %, при комбинированной обработке снижалась до 7282 %, а наибольшая сохранность наблюдалась при отвальной обработке почвы - 90-92 %. Густота стояния растений на период уборки составила при отвальной обработке 80-81 тыс. пгг/га, при безотвальной - 70-80 тыс. шт/га, при комбинированной - 62-70 тыс. шт/га.

Формирование листовой поверхности сахарной свёклы происходило в зависимости от обработки почвы и удобрений. Так, наибольшая масса листьев при первом учёте составила 741 г/м при отвальной обработке почвы и применении N59P59K59 + 11 т навоза на 1 га (табл. 5).

При втором (27.07) и третьем (28.08) учётах она также была большая на данном варианте. При безотвальной и комбинированной системах обработки почвы масса листьев снижалась на 12-44 %, однако наибольшая масса одного листа в среднем за вегетацию оказалась при комбинированной системе обработки почвы и применении удобрений N59P59K59 + 11 т навоза на 1 га.

Учёт площади листовой поверхности сахарной свёклы показал, что без применения удобрений она минимальна. Так, при первом учёте (26.06) без удобрений, площадь листовой поверхности составила 0,66-0,91 тыс. м2/га, а при применении удобрений увеличивалась до 1,25 тыс. м2/га.

Максимальная площадь листьев установлена во второй срок учёта (27.07) -2,68 тыс. м /га при внесении N59P59K59 + 11 т навоза на 1 га севооборотной площади и комбинированной обработке.

Установлено, что фотосинтетический потенциал сахарной свёклы без удобрений - минимален (при первом учёте составил 0,17-0,23 млн. м2 в день на га (млн. м дн./га)). При применении удобрений он увеличивался на 4-56 %. Наибольшее увеличение относительно контроля наблюдалось при безотвальной обработки почвы. Учёты в июне и в июле показали увеличение фотосинтетического потенциала до 0,80 млн. м2 дн./га при отвальной обработке, до 0,60 млн. м2 дн./га- при безотвальной, и до 0,62 млн. м2 дн./га при комбинированной.

Таблица 5. - Динамика нарастания массы и площади поверхности листьев, 2009-2011 гг. ________

Показатели (единицы измерения) . Системы Даты учёта

обработки почвы удобрений 26.06 27.07 28.08 28.09

Масса листьев, г/м2 отвальная 0 500 2105 1201 1123

К45Р45К45 725 2363 1361 1272

К59Р59К59 741 2613 1936 918

безотвальная 0 459 1902 1120 941

Ы45Р45К45 595 2092 1471 1020

К59Р59К59 522 1927 2636 935

комбинированная 0 377 1434 654 598

Ы45Р45К|5 514 1655 767 810

Ы5?Р59К59 651 1920 1087 1418

Суммарная листовая поверхность, тыс. м2/га отвальная 0 0,91 2,24 0,96 0,73

Ы45Р45К45 0,98 2,17 1,06 1,07

К59Р59К59 1,25 2,62 1,69 1,10

безотвальная 0 0,70 2,01 1,29 0,77

К45Р45К45 1,12 1,85 1,38 0,74

К59Р59К59 0,92 2,31 1,68 0,88

комбинированная 0 0,66 1,69 1,01 0,51

К45Р45К45 0,76 2,47 0,92 0,77

К59Р59К59 0,94 2,68 1,48 0,97

Наибольший фотосинтетический потенциал за вегетацию формировался при отвальной обработке почвы и внесении К59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га - 2,11 млн. м2 дн/га.

Чистая продуктивность фотосинтеза, в среднем за вегетационный период, составила 4,89-7,34 г/м2 сутки. Установлено, что комбинированная система обработки почвы увеличивала в большей мере показатель, до 5,78-7,34 г/м2 сутки. Этот показатель увеличивалась в июле, до 9,59-14,51 г/м2 за сутки. В последующем чистая продуктивность фотосинтеза снижалась. Следовательно, функционирование ассимиляционного аппарата сахарной свёклы интенсивно проходило при отвальной и комбинированной системах обработки почвы с внесением удобрений Ы59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га.

Для достижения максимальной урожайности сахарной свёклы должно быть достигнуто оптимальное соотношение между массой ботвы и массой корнеплодов. Суточный прирост массы корнеплодов варьировал в широких пределах от 9 до 64 г/м2 в зависимости от срока наблюдения, систем обработки почвы и удобрений в севообороте. Так, за первый срок наблюдения с 06.05 по 28.06 суточный прирост корнеплода при отвальной системе обработки без удобрений составил 3,0 г/м2, при Ы45Р45К45 + 5,5 т навоза на 1 га - 4,2 г/м2, при ^Р^К^, + 11 т навоза на 1 га - 6,4 г/м2, при безотвальной - 2,3; 3,1; 3,7, при комбинированной - 2,1; 2,9; 3,5 г/м2 соответственно.

Наибольший прирост массы корнеплодов отмечен в период с 26.06 по 27.07. Так, при отвальной системе обработки почвы он составил 54-64 г/м , а при безотвальной и комбинированной обработках 43-51 г/м2. Во второй половине веге-

тации с 27 июля прирост массы корнеплодов составил 4-64 г/м2 и был, соответственно ниже, и только при комбинированной обработке с применением Ы59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га темпы прироста увеличивались с 43 г/м2 за сутки до 64 г/м2.

Учёты показали, что масса корнеплодов сахарной свёклы неуклонно возрастала, а соотношение массы ботвы к массе корнеплодов снижалось. За вегетацию суточный прирост корнеплода составил при отвальной обработке без удобрений 2,2 т, при ^5Р45К(5 + 5,5 т навоза на 1 га - 2,7 т, при ^9Р59К59 + 11 т навоза на 1 га - 3,2 т; при безотвальной обработке 1,9; 2,8; 4,1 т; при комбинированной 2,3; 3,7; 4,3 т соответственно.

Таким образом, при комбинированной системе обработки почвы с применением удобрений формировалась наибольшая масса корнеплодов сахарной свёклы за счёт большей массы каждого корнеплода.

Накопление сухого вещества сахарной свёклой происходит за счёт увеличения массы корнеплодов, так как влияние систем обработки почвы и удобрений на содержание сухих веществ было малозаметным. Установлено, что содержание сухих веществ в корнеплодах составило 14,7-16,3 % при учёте на 26 июня. При учёте на 27.07 вариабельность содержания сухих веществ в корнеплодах составила 18,4-22,3 %, при учёте на 27.08 - 26,1-28,0 %. В незначительных пределах изменялось и содержание сухих веществ в листьях +/- 2 %■

Динамика накопления сухого вещества в растениях сахарной свёклы свидетельствует, что при первом учёте сбор сухого вещества без удобрений составил 0,55-0,76 т/га, при втором - 4,77-7,18 т/га, при третьем - 6,83-7,57 т/га, а при уборке 7,25-8,91 т/га. При применении удобрений сбор сухих веществ увеличивался в зависимости от массы корнеплодов, которая, в свою очередь, зависела от обработки почвы. Так, при первом учёте 26.06 при отвальной обработке удобрения (К45Р45К45 + 5,5 т навоза на 1 га) увеличивали накопления сухих веществ на 43 % по сравнению с контролем, а при ^9Р59К59+ 11 т навоза на 1 га -на 5 %. Последующие учёты показали влияние систем обработки почвы и удобрений, но в меньшей степени. Так, сбор сухих веществ на 27.08 при безотвальной обработке составил 7,24 т/га без удобрений, а при применении К45Р45К,5 + 5,5 т навоза на 1 га - 9,59 т/га, при ^Р»!^ + 11 т навоза на 1 га -9,73 т/га. Наибольший прирост сухого вещества за вегетацию на единицу площади - 8,0 г/м2 за сутки определён при комбинированной обработке с применением Ы59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га, а наименьший - без удобрений при безотвальной обработке - 5,2 г/м2 за сутки.

Наибольшее количество сухих веществ за вегетационный период одним растением сахарной свёклы - 1,87 г накоплено при комбинированной обработке с внесением удобрений ^9Р59К59 + 11 т навоза на 1 га.

Таким образом, лучшие условия накопления сухих веществ сахарной свёклой складывались при комбинированной обработке с внесением удобрений из расчёта К59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га севооборотной площади.

ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ САХАРНОЙ СВЁКЛЫ

Определяющим показателем эффективности агроприёма возделывания сельскохозяйственных культур является урожайности

Установлено, что без удобрений урожайность сахарной свёклы была минимальной и составила 18,6-21,4 т/га (табл. 6). При применении удобрений урожайность корнеплодов увеличивалась ^РдгК« + 5,5 т навоза на 27-40 %, при К59Р59К59 + 11 т навоза - на 47-75 %. Данное обстоятельство свидетельствует о значительном влиянии почвенного плодородия на урожайность сахарной свёклы, при одинаковой дозе минеральных удобрений под культуру. Наибольшая урожайность (34,6 т/га) получена при комбинированной обработке почвы в севообороте, а безотвальная обработка снижала урожайность на 15-21 %.

Сахаристость корнеплодов без удобрений составила 17,8-18,0 %, а при применении удобрений она снижалась на 0,3-0,4 %. Отмечается тенденция к более низкой сахаристости при безотвальной обработке почвы. Сбор сахара варьировал от 3,3 т/га до 6,1 т/га, в зависимости от урожайности сахарной свёклы, а самый высокий сбор сахара получен при применении удобрений Ы59Р59К59 + 11 т навоза и комбинированной обработке почвы. Технологические качества сахарной свёклы особенно сильно изменялись под влиянием удобрений. Так, чистота сока под влиянием удобрений изменялась от 93,9 % на контроле при комбинированной обработке до 92,2 % - при применении М59Р59К59 + 11 т навоза, при НСР05=0,9. Соответственно изменялся и выход сахара на заводе. Установлено, что наибольшее количество сахара, извлекаемое из единицы сырья, было при комбинированной обработке без применения удобрений - 15,4 %.

Выход сахара до 14,4 %. Однако, благодаря большей урожайности корнеплодов, наибольший выход сахара составил 5,0 т/га при комбинированной обработке и применении удобрений из расчёта ^Рзв^ + 11 т навоза на 1 га севооборотной площади. При отвальной обработке вероятный выход сахара снизился на 20 %, а при безотвальной на 22 %. Чем больше было внесено удобрений, тем больше выход сахара. Так, при применении ^Р^Ьмз + 5,5 т навоза, в среднем, выход сахара увеличился на 15 %, а при К59Р59К59 + 11 т навоза - на 46 %.

Сахарная свёкла - одна из самых окупаемых культур. Так, при применении ^5Р45К45 +5,5 т навоза окупаемость урожаем составила: при отвальной обработке 12,1 кг, при безотвальной - 11,0 кг, при комбинированной - 16,4 кг.

При внесении Ы59Р59К59+11 т навоза окупаемость удобрений увеличивалась и составила 22,3; 18,1; 31,0 на 1 кг ЫРК соответственно. Аналогично изменялась окупаемость удобрений сбором и выходом сахара.

Расчёты энергетической эффективности показывают, что энергозатраты при применении удобрений возрастали в 2 раза по сравнению с контролем, а системы обработки почвы отличались по данному показателю на 5 %. Так, при отвальной обработке они составили 21,8 ГДж/га, а при безотвальной — 20,7 ГДж/га. При применении удобрений энергозатраты составили 39,1-40,0 ГДж/га.

Самый высокий коэффициент энергетической эффективности при применении удобрений Ы59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га был получен при

Таблица 6. - Продуктивность сахарной свёклы в зависимости от обработки почвы и удобрений в севообороте, 2009-2010 годы.

Системы Урожайность, т/га Сахаристость, % Сбор сахара, т/га Потери сахара в мелассе, % Вероятный выход сахара, т/га Энергия, полученная в урожае, ГДж/га Коэффициент энергетической эффективности Себестоимость, тыс.руб/ га Чистый доход, тыс.руб/ га Рентабельность, %

обработки почвы удобрений

отвальная контроль 21,4 17,8 3,8 1,8 3,0 82,8 3,8 1,2 9,1 36

Н45Р45К45 27,2 17,5 4,8 1,9 3,2 103,3 2,6 1,5 3,3 8

N50*5^59 32,1 17,6 5,6 1,9 4,0 112,9 2,8 1,3 11,2 28

безотвальная контроль 18,6 17,9 3,3 1,8 2,8 72,9 3,5 1,0 9,5 47

23,9 17,5 4,2 2,0 3,5 94,7 2,4 1,5 2,8 8

^9Р59К59 27,3 17,4 4,8 2,2 3,9 103,1 2,6 0,9 8,3 23

комбинированная контроль 19,7 18,0 3,6 1,7 3,0 71,6 3,3 1,3 6,4 23

Н45Р45К45 27,6 17,6 4,9 1,7 4,2 99,2 2,5 1,5 4,0 25

М5»Р5»К59 34,6 17,6 6,1 2,1 5,0 128,7 3,2 1,2 15,0 10

НСРм для обработки 3,6 0,3 0,3 0,2 38

НСР05 для удобрений 3,3 0,4 0,2 0,4

комбинированной системе обработки почвы, при отвальной системе энергетическая эффективность снижалась на 14 %, а при безотвальной - на 19 %. Система применения .удобрений Ы45Р45К45 + 5,5 т навоза на 1 га оказалась менее эффективной, чем ^9Р59К59 +11 т навоза, и чем контроль.

Экономическая эффективность. Затраты без удобрений составляли 20,3-25,1 тыс. руб/га, а при их применении увеличивались на 60-74 %. Стоимость произведённой сахарной свёклы составила 22,8-55,4 тыс. руб/га.

Наибольший чистый доход был получен при комбинированной системе обработки почвы с внесением Ы59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га севооборотной площади - 15,2 тыс. руб/га. При этом рентабельность производства составила 38 %, что на 10-15 % выше, чем при других системах обработки почвы.

Выводы:

1. Установлено что при комбинированной системе основной обработки почвы с внесением Ы59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га севооборотной площади привело к расширенному (0,003 % за год) воспроизводству гумуса. При отвальной и безотвальной системе происходит стабилизация содержания гумуса в чернозёме выщелоченном;

2. Выявлено, что при применении удобрений возрастало содержание общего азота, обогащённость гумуса азотом, степень гумификации. Установлена закономерная изменчивость гумуса в зависимости от обработки. Большая обогащённость гумуса азотом отмечена при безотвальной системе обработки почвы, а степень гумификации - при комбинированной;

3. Содержание лабильного гумуса максимально (на 38 %) увеличивалось при внесении Ы59Р59К59+11 т навоза на 1 га севооборотной площади и комбинированной системе обработки почвы, и составляло в пахотном слое почвы 0,46 %;

4. Установлено, чш наиболее оптимальный состав гумуса складывался при комбинированной обработке с внесением + 11 т навоза на 1 га, а процесс трансформации состава гумуса (под влиянием агротехники возделывания культур) происходит за счёт увеличения содержания фульвокислсгг и уменьшения негидролизуемого остатка;

5. На основании прогноза установлено, что содержание гумуса без удобрений будет снижается особенно сильно при безотвальной обработке почвы, а при внесении удобрений (Ы59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га) увеличиваться. Более высокие темпы увеличения получены при комбинированной обработке;

6. Доказано, что оптическая плотность гуминовых кислот находится в зависимости от обработки почвы и удобрений. Так повышение оптической плотности при комбинированной системе обработки почвы с внесением Ы59Р59К59+11 т навоза на 1 га свидетельствует о трансформации химической природы молекул гуминовых кислот в сторону их устойчивости;

7. Установлено, что многолетнее применение систем обработки почвы и удобрений стабилизирует умификационные процессы в почве, наиболее интенсивно они протекают при безотвальной системе обработки почвы, а при комбинированной системе обработки почвы с внесением Ы59Р59К59 + 11 т навоза на 1 га

севооборотной площади в большей степени повышала энергопотенциал и энергетическую устойчивость плодородия чернозёма выщелоченного;

8. Установлено, что улучшение пищевого режима почвы при внесении удобрений происходит за счет увеличения содержания нитратного азота, подвижного фосфора в почве отмечено при отвальной системе обработки почвы; (на содержание обменного калия, обработка почвы не оказала влияния). Максимальное содержание водорастворимого бора в почве при комбинированной системе обработки почвы с внесением удобрений;

9. Доказано, что комбинированная система обработки почвы с применением удобрений (N59P59K59 + 11 т навоза на 1 га) в большей степени способствовала увеличению массы 100 проростков сахарной свёклы, массы корнеплодов, накоплению сухого вещества, чистой продуктивности фотосинтеза;

10. Установлено, что отвальная система обработки почвы с применением удобрений ускоряла появление всходов сахарной свёклы, снижала поражённость растений корнеедом, способствовала сохранности растений, увеличивала массу листьев, фотосинтетическую поверхность и фотосинтетический потенциал посевов культуры;

11. Выявлено, что наибольшую продуктивность 34,8 т/га, что на 25 % выше, чем при отвальной системе с хорошим технологическим качеством корнеплодов, показала комбинированная обработка почвы с применением N59P59K59 + 11 т навоза на 1 га. Вероятный выход сахара составил 5,0 т/га;

12. Установлено, что наибольшая энергетическая эффективность возделывания сахарной свёклы при внесении удобрений составила 3,2 в комбинированной системе обработке почвы, что на 14-23; выше, чем при отвальной и безотвальной системах;

13. Доказано что, наибольший чистый доход (15,2 тыс. руб/га) с высокой рентабельностью (38 %) получен при комбинированной системе обработки почвы с применением удобрений —N59P59K59 + 11 т навоза на 1 га.

Предложения производству:

1. Рекомендуется комбинированная система основной обработки почвы, состоящая из отвальной вспашки под пропашные культуры, а также чёрного пара и безотвальной обработки под зерновые культуры, в том числе под сахарную свёклу — отвальная вспашка на глубину 30-32 см по схеме улучшенной зяби, в зернопаропропашных севооборотах в зоне неустойчивого увлажнения ЦЧЗ для увеличения продуктивности сахарной свёклы;

2. Предлагается для сохранения гумуса вносить 5,5 т навоза и N59P59K59 на 1 га севооборотной площади, в том числе под сахарную свёклу N^PcoK«. Для улучшения воспроизводства -11т навоза и N59P59K59 на 1 га, в том числе под сахарную свёклу -N160P 160^160.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации Публикации в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ:

1. Боронтов O.K. Формирование ассимиляционного аппарата при различных системах обработки почвы и удобрений / O.K. Боронтов, Е.К. Мануковский, П.А. Косякин, E.H. Манаен-кова // Сахарная свёкла. -2010. - № 6. — с. 16-17.

2. Косякин П.А. Ос почвы / П.А. Косякин, Е.К. Мануковский, O.K. Боронтов // Сахарная свёкла. - 2010. - № 5. - с. 39-40.

3. Горбунова Н.С. Влияние агротехнических приёмов на содержание водорастворимого бора и продуктивность посевов сахарной свёклы / Н.С. Горбунова, O.K. Боронтов, Е.К. Мануков-ский // Сахарная свёкла. - 2010. - № 8. - с. 26-28.

Публикации в других изданиях:

4. Боронтов O.K. Изменение агрохимических свойств чернозёма при его обработке / O.K. Боронтов, E.H. Манаенкова, Е.К. Мануковский // Пути сохранения плодородия почвы и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтном земледелии Центрального Черноземья: материалы заседания территориального координационного совета «Проблем земледелия ЦЧЗ». - Каменная Степь. - 29 мая 2009 г. - ч. I. - Воронеж. -Истоки.-2009.-с. 164-166.

5. Косякин П.А. Развитие листового аппарата кукурузы и сахарной свёклы при различной обработке почвы / П.А. Косякин, Е.К. Мануковский, O.K. Боронтов // Научно-практические основы энерго и ресурсосбережения в адаптивно-ландшафтных системах земледелия Центрального Черноземья: материалы заседания совета по земледелию Центрально-Чернозёмной зоны отделения земледелия Россельхозакадемии. — Каменная Степь. — 27-28 мая 2010 г. — Воронеж. - Истоки. - 2010. - с. 129-130.

6. Боронтов O.K. Динамика плотности сложения и твёрдости чернозёма выщелоченного в посевах сахарной свёклы и кукурузы при различной обработке / O.K. Боронтов, П.А. Косякин, Е.К. Мануковский, Т.В. Арбузова, E.H. Манаенкова, A.B. Курындин // Управление продукционным процессом в агротехнологиях 21 века: реальность и перспективы: материалы международной научно-практической конференции, посвященной 35-летию образования Белгородского научно-исследовательского института сельского хозяйства. - 15-16 июня 2010 г. - Белгород. - Отчий край. -2010.-е. 38-39.

7. Мануковский Е.К. Влияние основной обработки чернозёма выщелоченного на гумусное состояние / Е.К. Мануковский, O.K. Боронтов, А.И. Громовик // Научное обеспечение АПК Евро-Северо-Востока России: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Саранск. - 20-22 июня 2010 г. - Саранск. - 2010 г. - с. 222-224.

Подписано в печать 21.11.2013 г. Формат 60 х 84/16 . Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,3 Тираж 110 экз. Заказ № 3002

Отпечатано в типографии: Воронежский ЦНТИ - филиал ФГБУ «РЭА» Минэнерго России 394036, г. Воронеж, пр. Революции, 30

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Мануковский, Евгений Константинович, Рамонь

Российская академия сельскохозяйственных наук

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свеклы имени А.Л. Мазлумова Россельхозакадемии

На кописи

04201454691

МАНУКОВСКИЙ ЕВГЕНИЙ КОНСТАНТИНОВИЧ

ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ НА ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО В ЦЧР

06.01.01. - общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук

Боронтов О.К.

Рамонь - 2013

СОДЕРЖАНИЕ

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

ГЛАВА 1. Состояние изученности проблемы.........................................9

1.1. Значение и задачи обработки почвы и применения удобрений в севообороте..............................................................................9

1.2. Влияние антропогенных факторов на гумусное состояние почвы.........11

1.3. Содержание питательных веществ в почве при различных обработках..............................................................................19

1.4. Влияние удобрений и обработки почвы на продуктивность сахарной свёклы....................................................................................21

ГЛАВА 2. Условия и методика проведения исследований........................24

2.1. Почвенно-климатическая характеристика условий проведения исследований...........................................................................24

2.2. Почва опытного участка............................................................25

2.3. Метеорологические условия в годы проведения исследований............26

2.4. Методы проведения исследований................................................28

2.5. Учёты и наблюдения.................................................................30

ГЛАВА 3. Гумусное состояние чернозёма выщелоченного при различных

системах основной обработки почвы и удобрений в севообороте.........32

3.1.Содержания общего гумуса........................................................32

3.2. Показатели гумусного состояния почвы........................................37

3.3. Прогноз содержания гумуса в пахотном слое почвы.........................40

3.4. Ферментативная активность почвы в период вегетации.....................44

3.5. Лабильный гумус.....................................................................48

3.6. Групповой состав гумуса............................................................51

3.7. Оптическая плотность гуминовых кислот.......................................57

3.8. Энергопотенциал органического вещества......................................59

3.9. Сезонная динамика содержания элементов питания в почве...............62

ГЛАВА 4. Рост и развитие сахарной свёклы в зависимости от агротехники

возделывания..................................................................69

4.1. Состояние сахарной свёклы в начальные фазы развития.....................69

4.2. Динамика формирования листовой поверхности..............................73

4.3. Динамика накопления массы корнеплодов......................................81

4.4. Динамика накопления сухого вещества в растениях..........................85

ГЛАВА 5. Влияние обработки почвы и удобрений на продуктивность

сахарной свёклы.............................................................90

5.1. Урожайность и сахаристость.......................................................90

5.2. Технологические качества корнеплодов.........................................92

5.3. Окупаемость удобрений............................................................94

5.4. Энергетическая и экономическая эффективность возделывания сахарной свёклы......................................................................95

Выводы.....................................................................................98

Предложения производству............................................................101

Список использованной литературы.................................................102

Приложения...............................................................................135

Введение

Актуальность проблемы. Основным показателем плодородия почвы является, способность обеспечивать растения жизненно необходимыми факторами: питательными элементами, водой, органическим веществом, которое служит своеобразным резервом необходимых для растений элементов питания, оказывает большое влияние на структуру почвы, влаго- и воздухообес-печенность растений, является энергетическим источником для почвенных организмов, дополнительным источником углекислоты (Панников, 1982, Шевцова, 1998, 2008). Для воспроизводства органического вещества почвы и оптимизации процессов гумусообразования, необходимо учитывать множество факторов (погодных, почвенно-климатических, организационно-хозяйственных и других), что является актуальной проблемой современного сельскохозяйственного производства (Шевцова, 2008).

Сахарная свёкла - высокопродуктивная сельскохозяйственная культура, предъявляет большие требования к условиям выращивания, почвенному плодородию (Карпенко, 1958; Орловский, 1961). Поэтому соблюдение севооборота, сбалансированная система питания растений, оптимальная система обработки почвы, которые влияют на процессы гумусообразования, и приводят к качественным и количественным изменениям его параметров (Александрова, 1980; Кононова, 1984; Никульников, 2002). В связи с этим возникает необходимость системного контроля трансформации гумусного состояния чернозёмов в зависимости от систем обработки почвы и удобрения в зерно-

паропропашном севообороте, при выращивании сельскохозяйственных культур и особенно сахарной свеклы.

Задачи исследований:

1. Определить изменение содержания общего и лабильного гумуса, обо-гащённость его азотом в чернозёме выщелоченном;

4. Выявить закономерности роста, развития и продуктивности сахарной свёклы;

5. Провести энергетическую и экономическую оценку применения систем основной обработки почвы и удобрений.

экономической эффективности. Выявлены новые закономерности углубляющие и расширяющие научные представления о влиянии систем основной обработки почвы и удобрений на гумусное состояние чернозёма выщелоченного.

Практическая значимость. Выявленные закономерности изменения гу-мусного состояния чернозёма выщелоченного позволяют рекомендовать комбинированную обработку почвы в зернопаропропашном севообороте, как повышающую продуктивность сахарной свёклы с максимальной экономией энергетических и экономических ресурсов в зоне неустойчивого увлажнения лесостепи ЦЧР. Разработан прогноз изменчивости содержания гумуса в чернозёме выщелоченном в зависимости от основной обработки почвы и удобрений, можно использовать для расчёта баланса гумуса в зернопаропропаш-ных севооборотах, для корректировки доз удобрений, воспроизводству гумуса почвы и увеличению продуктивности культур.

Установлено, что комбинированная обработка в севообороте ООО НПФ «Агротех-Гарант Берёзовский», в том числе под сахарную свёклу - отвальная улучшенная зябь на глубину 30-32 см, увеличила урожайность культуры на 15%.

Основные положения выносимые на защиту:

2. Прогнозируемый положительный баланс содержания гумуса будет достигнут при комбинированной основной обработке почвы и внесении 11т навоза и ^дРзд^ на 1 га севооборотной площади, без удобрений будет отрицателен;

5. Энергетическая и экономическая эффективность возделывания сахарной свёклы соответствует комбинированной основной обработке почвы с внесением 11т навоза и N59P59K59 на 1 га севооборотной площади.

Апробация работы. Основные результаты исследований по теме диссертации доложены и получили положительную оценку на заседаниях территориального координационного совета по земледелию ЦЧЗ (Каменная Степь, 2009, 2010); Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение АПК Евро-Северо-Востока» (Саранск, 2010); Международной научно-практической конференции «Управление продукционным процессом в агротехнологиях 21 века: реальность и перспективы» (Белгород, 2010); заседаниях Учёного совета ВНИИСС (Рамонь, 2009-2010).

Личный вклад автора. В работе использованы материалы, полученные лично автором, который участвовал в разработке программы исследований, в закладке и проведении полевых опытов и лабораторных анализов, обобщении результатов исследований, формулировании выводов и предло-

жений производству, в подготовке научных рекомендаций и публикаций. Доля личного участия диссертанта составляет 80 %.

Представленная работа являлась частью НИР ГНУ ВНИИСС 04.08.02.06 «Изучить влияние систем основной обработки почвы и удобрений на содержание гумуса в чернозёме выщелоченном и продуктивность культур в зерносвекловичном севообороте», и 04.08.02.05 «Разработать прогноз состояния гумуса в зависимости от систем основной обработки и удобрений в зерносвекловичном севообороте».

ГЛАВА 1. Состояние изученности проблемы 1.1. Значение и задачи обработки почвы и применения удобрений в

севообороте

Обработка почвы в современных системах земледелия становится основой технологии возделывания культур, важнейшим средством регулирования физических, агрохимических, биологических свойств почвы. От неё зависят системы удобрений и защиты растений в севооборотах. Она активирует аэробные процессы, в результате чего высвобождаются доступные питательные вещества, необходимые для растений.

К основным задачам обработки почвы относятся: 1. Изменение строения пахотного слоя почвы и создание оптимального водного и воздушного режимов почвы, усиление полезных для земледелия микобиологических процессов, обеспечивающих улучшение пищевого режима и круговорота веществ; 2. Создание оптимальных условий для развития корневой системы культурных растений по плотности, твёрдости, аэрации; 3. Защита почвы от эрозии и посевов от сорняков, вредителей и болезней; 4. Обеспечение задержки и равномерного размещения в пахотном слое растительных остатков и удобрений; 5. Создание благоприятных условий для заделки семян культурных растений (Вильяме, 1936; Соколов, 1938; Нарциссов, 1982; Каштанов, 1988; Федотов, 2000).

В современных условиях обработка почвы остаётся важнейшим элементов зональных систем земледелия, обеспечивающим не только регулирование продуктивности пашни, но и сохранение верхнего слоя почвы от эрозии, повышение плодородия почвы, эффективного использования удобрений.

В условиях интенсификации земледелия применяемых удобрений непреложен закон получения высоких и стабильных урожаев, повышения плодородия почвы, урожайности отдельных культур и продуктивности севооборотов в целом, улучшение качества сельскохозяйственной продукции, обеспечение высокой экономической эффективности применяемых удобрений, сохранение и улучшение окружающей среды. Научная система удобре-

ний должна обеспечивать расширенное воспроизводство почвенного плодородия (Щербаков, 1988; Кураков 1992).

В систему земледелия входит как система севооборотов, так и системы обработки почв, удобрений, защиты растений. Однако основное влияние на почвенное плодородие оказывают системы обработки почвы и удобрений.

В научной литературе долгие годы ведутся дискуссии о влиянии обработки почвы на гумусное состояние почвы. Гумусное состояние является важнейшим показателем оценки плодородия почв, так как гумус - это интегральный показатель, а ежегодная минерализация гумуса составляет 600-900 кг/га, а на выщелоченных чернозёмах 0,4-0,5 % от общих запасов (Щербаков, 1988; Девятова, Щеглов, Антонюк, 2006).

1.2. Влияние антропогенных факторов на гумусное состояние

почвы

Значительное влияние на органическое вещество почвы оказывает её обработка. Так, было установлено, что именно способ основной обработки почвы определяет процессы трансформации свежего органического вещества (Картамышев, 2001; Технология..., 2010). Установлено, что при применении мульчирующей обработки почвы содержание гумуса в верхнем слое почвы увеличивалось на 0,3 % (Картамышев, Герасимов, 1989; Картамышев, 2001; Шаповалов, 2010).

Снижение содержания гумуса в почве заставляет искать пути восполнения запасов органического вещества в почве.

По данным В.В. Докучаева (1883) чернозёмы выщелоченные и типичные содержали 9-13 % гумуса, а по данным Адерихина (1993) - только 6 % (Коновалов, Коновалова, Чернопятов, 2001).

За 100 лет чернозёмы Тамбовской области имевшие 10-15 % гумуса, снизили его содержание на 8-9% (Вислобоков, 2010).

Многими исследователями установлено, что при применении безотвальной обработки почвы в верхнем слое почвы содержание вновь образованных гумусовых веществ стабилизируется, или увеличивается (Манько, 1989; Шикула, 1987; 1997). Однако считается (Алексеева, 1970; Иванов, Бойко, Витер, 1971; Шевцова, 1981; Лыков, 1982; Витер, Новичихин, 1986; Ни-кифорнеко, 1989; Дусаев, 1990; Кураков, 1992; Трофимова, 1992; Веретель-ников, Рядовой, Радченко, 1993), что при вспашке с оборотом пласта происходит улучшение гумусного состояния почвы, а безотвальная обработка, прежде всего, предохраняет почву от эрозии (Логачев, Картамышев, 1989; Никифоренко, 1989; Логачев, 1990; Дусаев, 1990).

В некоторых опытах не было установлено достоверных различий по содержанию гумуса под влиянием различных систем обработки почвы и удобрений (Коломиец, 1993; Панченко, Иванова, Панченко, 2000; Доманов, 2001).

Так, установлено, что при безотвальной обработке происходит резкая дифференциация пахотного слоя по содержанию гумуса, питательных веществ, агрофизических свойств почвы. В верхнем слое почвы обнаруживается большее содержание органического вещества (Битюкова, 1988; Тараненко, Цыганова, Малиенко, 1988; Ильина, 1989; Коптев, 1990; Шикула, Назаренко, 1990; Шикула и др., 1991; Гармашов, 1996; Кошкин, 1997).

Постоянная дифференциация пахотного слоя при безотвальной обработке почвы предопределяет резкое убывание гумуса на глубине, отрицательно отражается на урожайности.

Комбинированная обработка призвана не только экономить трудо-энергоресурсы, но и сохранять плодородие почвы, сглаживать отрицательное воздействие на почву. Так, после 12-летнего применения комбинированной обработки содержание гумуса в почве не изменилось, а при отвальной и безотвальной обработках снизилось на 0,5 % (Федоров, 2004). В опытах ВНИИСС комбинированная система обработки оказывала более позитивное влияние на содержание гумуса в почве. В результате потери гумуса уменьшились на 25,2 % по сравнению с отвальной системой обработки почвы (Ни-кульников, 2002).

Сохранение гумус�

Информация о работе

Мануковский, Евгений Константинович
кандидата сельскохозяйственных наук
Рамонь, 2013
ВАК 06.01.01

Диссертация

Влияние систем основной обработки почвы и удобрений в севообороте на гумусное состояние чернозема выщелочного в ЦЧР - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы