авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 8 |

«1 Госудаственное научное учреждение Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. Н.М.Тулайкова Российской академии сельскохозяйственных наук ...»

-- [ Страница 2 ] --

минимальные и дифференцированные системы обработки почвы с ис пользованием комбинированных почвообрабатывающих и посевных аг регатов;

ресурсосберегающие способы применения удобрений в сочетании с ис пользованием биологических методов воспроизводства почвенного пло дородия (соломы, сидератов, биопрепаратов и др.);

экологически безопасная интегрированная система защиты растений с использованием новых эффективных препаратов;

система машин, основанная на энергонасыщенных колёсных тракторах и комбинированных машинах нового поколения;

приспособленные к стрессовым факторам и современным технологиям новые сорта зерновых с гарантированно высоким качеством зерна.

Только подобный системный подход и строгое соответствие предлагае мых технологий природно-климатическим и хозяйственным условиям могут гарантировать успех их освоения. Игнорирование этого единственно правиль ного подхода, некомплексное использование отдельных звеньев технологий (мелкая обработка без организации эффективной защиты посевов от сорняков и др.) приведут к их дискредитации.

Многолетние исследования Самарского НИИСХ свидетельствуют о пер спективности разработки и освоения нового поколения современных техноло гий возделывания зерновых культур, в которых экономным способам подго товки почвы и посева соответствуют правильно выбранные севообороты, спо собы обработки почвы, предлагается рациональное применение удобрений и средств защиты растений, новые системы машин и адаптивные сорта.

В Самарском НИИСХ, на основе изложенных выше принципов форми рования технологических комплексов, созданы, прошли государственное ис пытание и рекомендованы для включения в Региональные регистры новых технологий ресурсосберегающие технологии возделывания озимой и яровой пшеницы и других яровых зерновых культур.

Основные составляющие новой технологии возделывания озимой пше ницы, разработанные в Самарском НИИСХ:

размещение в полевых севооборотах по чистым парам;

минимальная основная обработка почвы или отказ от осенних обработок с заменой механических средств борьбы с сорняками применением быстроразлагающихся гербицидов сплошного действия;

весенне-летняя обработка комбинированными почвообрабатывающими орудиями (ОПО-4,25 и др.), посев комбинированными посевными ма шинами;

рядковое удобрение и подкормка посевов;

уход за посевами (обработка гербицидами при развитии сорняков);

прямое комбайнирование с измельчением соломы;

использование адаптивных к новым технологиям сортов.

Новые технологии коренным образом изменяют условие выращивания озимой пшеницы – улучшаются агрофизические свойства, водный и пищевой режимы, повышается почвенное плодородие, значительно экономятся матери ально-технические ресурсы.

Многолетние данные Самарского НИИСХ (В.А. Корчагин, 1995) пока зывают, что озимые, размещённые по чистому пару, обеспечивают одинако вый урожай, как по вспашке, так и по минимальным отвальным, безотвальным и нулевым обработкам. При этом гарантированно высокий эффект достигается при низких затратах на удобрения и средства защиты растений.

По данным Самарского НИИСХ (В.А.Корчагин, Г.И.Шаяхметов, О.И.Горянин, 2011), прямые затраты при ресурсосберегающих технологиях возделывания озимых культур с минимальными приемами обработки почвы снижаются на 15-20%, на 1/3 сокращается расход топлива, на 49% уменьша ются затраты трудовых ресурсов.

При полном освоении энергосберегающих технологий возделывания озимой пшеницы по Самарской области производственные затраты снизятся на 330-380 млн. руб., расход горючего сократится на 18-20 тыс.т (В.А. Кор чагин, С.Н. Шевченко, Г.И. Шаяхметов, 2009).

Почво- и энергосберегающие технологии возделывания яровой пшеницы включают:

посев после озимых, размещенных по чистым парам и пропашным культурам;

минимальная обработка комбинированными орудиями с двухфазной обработкой (дискование после уборки озимых и кукурузы с целью улучшения качества работ, подавления всходов падалицы, сохранения влаги выпадающих в летне-осенний период осадков);

интенсивная защита посевов от сорняков, болезней и вредителей;

стартовые дозы азотных удобрений для предотвращения иммобилиза ционных процессов при разложении соломы;

внесение основного и рядкового удобрения;

использование комбинированных посевных и почвообрабатывающих машин;

посев адаптивных к новым технологиям сортов (Тулайковская 5, Тулай ковская золотистая и др.);

уборка прямым комбайнированием с измельчением соломы.

Возделывание яровой пшеницы по новым технологиям, основанным на минимальных обработках почвы и использовании комбинированных агрега тов, позволяет проводить весенне-полевые работы в более короткие сроки, со здаёт условия для более эффективного использования влаги, обеспечивает значительную экономию затрат.

Уменьшение количества проходов по полю тракторов и сельскохозяй ственных машин создаёт хорошие предпосылки для улучшения агрофизиче ских свойств – сохраняется оптимальное сложение почвы, обеспечивается её благоприятный структурно-агрегатный состав.

По данным Самарского НИИСХ, новые технологии возделывания яро вой пшеницы с минимальными обработками почвы, не снижая продуктивно сти пашни, экономят прямые затраты на 30-40%, снижают расход топлива в 1,5-2 раза против базовой с постоянной вспашкой, обеспечивают рост рента бельности производства зерна на 20-30% (В.А.Корчагин, 2006).

Особое значение применительно к степным районам Среднего Поволжья приобретает разработка технологий прямого посева, основанных на отказе от осенних и весенних обработок.

По мнению Х.П. Аллена (1985) положительными сторонами прямого по сева являются экономия времени, рабочей силы, топлива, денежных средств, посев культур в лучшие оптимальные сроки. Кроме того, при прямом посеве сводятся к минимуму потери влаги из почвы за счёт испарения, лучше сохра няется органическое вещество почвы в верхнем слое, уменьшается риск про явления водной и ветровой эрозии, предотвращается разрушение структурных агрегатов.

По данным многих зарубежных и отечественных учёных, минимальная обработка и отказ от осенней обработки способствуют созданию на поверхно сти поля мульчирующего слоя из растительных остатков, сокращающего не производительные потери влаги от испарения. Этому способствует использо вание комбайнов с измельчителями соломы. Мульчирование играет важную роль «степного войлока».

Возрастающая в последние годы тенденция применения прямого посева за рубежом связана не только с возможностью обеспечения максимальной экономии энергетических и трудовых затрат (на 60% и более), но и с требова ниями защиты почв от эрозии, сокращения потерь гумуса (Г.Т. Кант, 1980).

Широкому применению технологий прямого посева способствуют также непрерывно возрастающий ассортимент комбинированных посевных машин для выполнения таких работ, хорошо налаженное производство специальных гербицидов, накапливается положительный практический опыт освоения по добных технологий.

Прямой посев резко меняет условия развития растений и поэтому, для того, чтобы обеспечить его эффективное использование, потребуется вводить новый соответствующий ему комплекс технологических мероприятий. По мнению Г. Канта, есть 10 предпосылок для гарантированного успеха прямого посева – технологические (машины прямого посева), химические (повышен ные дозы удобрений, гербициды), биологические (подходящие культуры, сор та, предшественники и севообороты).

Первые исследования по оценке эффективности технологий прямого по сева, проведённые в Среднем Поволжье и на Южном Урале, не привели к по ложительным результатам.

В Самарском НИИСХ испытания проводились в течение 6 лет (1976 1982). Весной перед посевом на таких полях осуществлялась культивация поч вы тяжёлыми противоэрозионными культиваторами КПЭ-3,8 и др., посев се ялками СЗС-2,1.

Недобор урожая яровой пшеницы на посевах без осенней обработки по сравнению со вспашкой составил 1,6 ц/га, ячменя – 1,9, овса – 2,6 ц/га (И.А.Чуданов, 2006).

В опытах Самарской ГСХА (Г.И.Казаков, 1990) технология с отказом от осенней обработки во всех зонах области снизила урожайность яровых зерно вых культур (в лесостепи на 1,4-2,6 ц/га, в переходной зоне – на 1,5-3 ц/га и в степи – на 1,4-2,5 ц/га).

По данным Оренбургской сельскохозяйственной академии (А.В.Кислов, 2002), урожайность яровых зерновых культур при нулевой обработке снижа лась по сравнению со вспашкой на 2,1-2,7 ц/га.

Основными причинами недобора урожая яровых зерновых по необрабо танным с осени полям по сравнению со вспашкой явились повышение засо ренности посевов, ухудшение пищевого режима, отсутствие приспособленных для прямого посева комбинированных посевных агрегатов.

Многолетние исследования Самарского НИИСХ свидетельствуют о пер спективности технологий прямого посева зерновых в степных районах Сред него Заволжья (В.А. Корчагин, С.Н. Шевченко, О.И. Горянин, В.Г. Новиков, 2008).

Чернозёмные почвы этого региона имеют благоприятные агрофизиче ские свойства, не требующие интенсивного рыхления. Негативные стороны отказа от осенней обработки могут быть в значительной степени устранены применением специально подобранных технологических комплексов с мине ральными удобрениями и эффективными средствами защиты посевов от сор няков.

За годы испытаний (1998-2007) в Самарском НИИСХ разработана зо нальная технология прямого посева зерновых для степных районов Среднего Поволжья, которая прошла государственное испытание и рекомендована для включения в региональный регистр новых технологий.

Особое внимание при разработке и освоении таких технологий уделя лось:

переходу на зернопаровые севообороты короткой ротации;

подбору и использовании наиболее эффективных гербицидов, в том числе гербицидов сплошного действия (Раундап, Ураган-форте и др.);

обеспечению оптимального питания растений с переходом на новые способы внесения сыпучих и гранулированных удобрений (локальные, локально-ленточные), а также на жидкие комплексные удобрения;

применению специальных комбинированных машин для прямого посе ва, осуществляющих одновременно предпосевную подготовку почвы, внесение стартового и основного удобрения, посев и послепосевное прикатывание;

использование новых сортов, устойчивых к стрессовым факторам.

В опытах Самарского НИИСХ при подобном подходе к формированию прямого посева не было отмечено ухудшения, по сравнению с технологией с постоянной вспашкой, основных параметров почвенного плодородия, сниже ния урожайности.

В среднем за 8 лет (2000-2007 гг.) плотность почвы на посевах яровой пшеницы в зернопаропропашном севообороте с ежегодной вспашкой состави ла 1,07 г/см3, при прямом посеве – 1,03 г/см3. Аналогичные результаты при оценке агрофизических свойств при прямом посеве получены в Оренбургском ГАУ (Ф.Г. Бакиров, В.В. Каракулев, В.Д. Вибе, 2006).

По данным Самарского НИИСХ (2000-2007 гг.) запасы доступной влаги в метровом слое на посевах без осенней обработки увеличились на 18% благо даря большему накоплению снега и лучшему сохранению осенних осадков.

Содержание подвижного фосфора при прямом посеве было большим, чем по традиционной технологии на 20%, обменного калия – на 25%, сохраняется вы сокая биологическая активность почвы. При использовании комплекса смесе вых препаратов в сочетании с гербицидами сплошного действия (Раундап и др.) не отмечено увеличения засорённости посевов.

В среднем за две ротации зернопарового севооборота, общий сбор зерна составил при традиционной технологии 124,3 ц, при ресурсосберегающей тех нологии с прямым посевом – 123,6 ц (В.А. Корчагин, С.Н. Шевченко, О.И. Горянин, В.Г. Новиков, 2008). Применение технологий прямого посева снижает прямые затраты в 1,7 раза, расход топлива в 2,2 раза, чистый доход возрастает в 2,8 раза.

При освоении новых энергосберегающих почвозащитных технологий важно не только сформировать в принципиальном плане технологические комплексы, но и удачно подогнать их к природным и экономическим условиям конкретных регионов и хозяйств.

Академик Н.М. Тулайков (1938), касаясь разработки практических при ёмов агротехники, отмечал, что огромное разнообразие природных условий и их сочетаний во времени и пространстве совершенно неизбежно предрешает необходимость почти такого же разнообразия приёмов агротехники для от дельных районов.

В Самарском НИИСХ, с учётом особенностей климата и почв, перспек тивных систем обработки почвы и степени подверженности земель эрозии, предлагаются три зональных комплекса (В.А. Корчагин, 2008).

в северной зоне – где много склоновых земель, минимальная обработка должна применяться в сочетании с противоэрозионными приемами;

в центральной зоне – наиболее перспективны технологии с минимальной мульчирующей обработкой, обеспечивающей перемешивание почвы с пожнивными остатками и соломой;

в южной сухостепной зоне – наиболее приемлемы технологии с мини мальными обработками почвы с сохранением стерни на поверхности по ля.

Особое значение приобретает при освоении новых технологий правиль ный выбор системы машин. Предстоит провести в предельно короткие сроки полное техническое перевооружение всего растениеводства. На смену уста ревшим техническим средствам должно прийти новое поколение машин, удо влетворяющее требованиям современных технологий.

Важную роль в экономии затрат имеет использование в новых техноло гиях комбинированных почвообрабатывающих и посевных агрегатов. По дан ным Самарского НИИСХ (В.А.Корчагин, С.Н.Шевченко, Г.И. Шаяхметов, 2009), затраты на обработку почвы и посев при технологиях с комбинирован ными агрегатами с использованием минимальной обработки почвы в 1,6-2 раза ниже, чем при традиционных, а при прямом посеве – в 3 раза и расход топли ва, соответственно – в 2,7-2,9 и 6,5 раз.

Таким образом, обзор результатов исследований, проведённых научны ми учреждениями Среднего Поволжья и Южного Урала, свидетельствуют о перспективности широкого применения в этих регионах современных техно логий нового поколения с почвозащитными экономными системами обработки почвы в сочетании и другими элементами адаптивных систем земледелия. Та кие технологии в большей степени, чем применяемые в настоящее время, со ответствуют задачам рационального ведения земледелия в степных районах Среднего Поволжья. При равной продуктивности пашни они создают принци пиально новые условия для воспроизводства почвенного плодородия, позво ляют резко снизить затраты, сделав производство зерна устойчиво рентабель ным и конкурентоспособным.

Однако в литературных источниках недостаточно данных о влиянии длительного применения технологий нового поколения на агрохимические по казатели почвенного плодородия и биологические свойства почвы. Крайне ограниченны данные на региональном уровне о влиянии разных типов строе ния пахотного слоя, формируемого способами обработки почвы, в специаль ных полевых опытах, на продуктивность севооборотов и динамику почвенного плодородия.

В связи с этим, нашими исследованиями ставилась задача научно обос новать наиболее приемлемое для обеспечения высокой продуктивности и вос производства почвенного плодородия строение пахотного слоя почвы в раз ных полевых севооборотах, создаваемое разными системами обработки почвы.

Ставилась также задача выявить влияние длительно применяемых в севообо роте технологий нового поколения с минимальными обработками на основные агрохимические показатели почвенного плодородия.

2. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ СРЕДНЕГО ЗАВОЛЖЬЯ, МЕТОДИКА И СОДЕРЖАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1. Почвенно-климатические условия Среднего Заволжья Самарская область, расположенная в центральной части Среднего По волжья, отличается значительной неоднородностью природных условий и почвенного покрова.

Невысокий уровень поступления в почву органического углерода, боль шие затраты энергии почвы на минерализацию пожнивно-корневых остатков с умеренным и широким отношением С:N, в сочетании с интенсивным потреб лением минерального азота растениями приводят к отрицательному балансу гумуса во всём генетическом профиле неудобряемой почвы и с применением минеральных систем удобрения.

Левобережная часть Самарской области (Заволжье) по общей схеме гео морфологического строения представляется как западное крыло крупных тек тонических поднятий Бугульминско-Белебеевской возвышенности и Общего Сырта, понижающегося и затем сменяемое обширной Предволжской впадиной с долиной реки Волги.

Наиболее приподнятой является северо-восточная часть области, имену емая Высоким Заволжьем. Она представляет собой систему массивных плос ковершинных, а местами узких гребневидных междуречий, вершины которых располагаются на близких гипсометрических уровнях (от 180-250 до 300 м над уровнем моря). На всей территории Высокого Заволжья широко распростране ны карстовые формы рельефа.

На более низких высотных уровнях (около 50 м) вдоль реки Волги рас полагаются менее развитые, прерывистые надпойменные террасы верхне четвертичных эрозионно-аккумулятивных генераций, связанных с последними стадиями оледенения севера Русской равнины.

В геологическом строении территории Самарской области участвуют отложения каменноугольной, пермской, триасовой, юрской, меловой, третич ной и четвертичной систем. Выходы наиболее древних каменноугольных от ложений, представленные известняками и доломитами, обнаруживаются лишь на северной окраине Самарской Луки в районе Жигулевских гор, Пермскими отложениями сложена в основном северо-восточная левобережная часть обла сти, район Высокого Заволжья и представлены разнообразными доломитами, пластами гипса, известняка, мергелями и зеленовато-серыми глинами. Осадки меловой системы отмечены только в правобережной части области.

Породы юрской системы представлены в области средним и верхним от делами, выходы их можно наблюдать на Самарской Луке. Юрские глины и их элювий содержат значительные концентрации хлористых и сернокислых солей натрия, поэтому в местах их распространения часто находятся сланцы и со лонцеватые почвы.

Самая верхняя, континентальная фация плиоцена представлена сырто выми глинами (район Сыртового Заволжья). Наибольшей мощности сыртовые глины достигают на пологих северных склонах основных междуречий.

Карта-схема районирования природно-экономических зон представлена на рисунке 1.

Климатические условия Самарской области формируются в основном под влиянием атмосферных процессов со стороны обширного Азиатского кон тинента, перегретого в летний период и охлажденного зимой, и Атлантическо го океана, приносящего влагу и смягчающего температурные колебания.

Климат области континентальный: ему свойственны резкие температур ные контрасты, дефицит влаги, интенсивная ветровая деятельность, высокая инсоляция. Среднегодовая температура воздуха варьирует в пределах +2,8 +4,0С, а гидротермический коэффициент снижается с 0,8-1,0 в лесостепной зона до 0,6 в степной части области (табл. 1).

Таблица Агроклиматические показатели центральной и южной степной зон Самарской области ГТК Теплообеспеченность Влагообеспеченность (гидро Запас термиче Средне- Сумма су- Период Годовая продук Природно- ский ко годовая точных активной сумма тивной климатические эффици темпера- темпера- вегета осадков влаги в зоны ент веге тура воз- тур ции (Р), слое тацион духа, 10С, (10С), мм 0-100 см, ного пе С (tакт.), С дней мм риода) Центральная (переходная зона от 3,6-4,0 2500-2600 135-150 350-400 125-150 0, лесостепи к степи) Южная степная 3,7-4,0 2600-2700 135-142 270-300 100-120 0, Южная часть области характеризуется резкими переменами температур от -40оС зимой до +35-37оС летом. Сумма температур (10оС) – 2600-2700оС.

Центральная зона – представляет собой южную лесостепь, переходя щую открытую степь с типичными и обыкновенными черноземами. Общая площадь земель зоны 2,4 млн. га (45,3%), в т.ч. 1,6 млн. га (29,9%) – сельско хозяйственных угодий, из них 1,1 млн. га (23,3%) пашни.

Южная зона – степная, с преобладанием обыкновенных и южных кар бонатных черноземов и тёмно-каштановых почв, занимает 1,5 млн. га (28,1%) области, в т.ч. 1,4 млн. га (26,8%) находится под сельскохозяйственными уго дьями, из них 1 млн. га (19,2%) пашни.

Основные почвенные разности центральных и степных районов Завол жья представлены чернозёмами типичными, южными и каштановыми почва ми. Чернозёмы типичные занимают 11178,5 тыс. га или 21,8% территории Са марской области. В структуре пахотных угодий на их долю приходится 24,9%.

Эта самая распространенная группа почв, свойственная восточной части пере ходной от лесостепи к степи Заволжья (междуречье р. Малого Кинеля и Сама ры).

Рис.1. Карта-схема районирования природно-экономических зон Самарской области – Северная зона повышенного увлажнения (ГТК 0,9), серые лесные почвы, чернозёмы выщелоченные, типичные и обыкновенные.

– Центральная (переходная) зона умеренного увлажнения (ГТК 0,9 0,8), чернозёмы типичные и обыкновенные.

– Южная зона пониженного и слабого увлажнения (ГТК 0,6-0,8, черно зёмы южные карбонатные и тёмнокаштановые почвы с комплексами солонце ватых почв.

Генезис этой разновидности черноземов связан с образованием большой биомассы разнотравно-злаковой растительности в условиях де фицитного атмосферного увлажнения.

В условиях области основная роль высокой карбонатности чернозё мов принадлежит формированию почвы непосредственно на карбонатных породах (известняках, мергелях, мелу и т.д.). Чернозёмы такого рода выде ляются под названием остаточно-карбонатных. Их общая площадь – 339,2 тыс. га, в том числе на пашне – 168,5 тыс. га.

Остаточно-карбонатные черноземы приурочены большей частью к сильно расчлененному рельефу. Наибольшее распространение на террито рии области получили маломощные остаточно-карбонатные черноземы (91%). Средняя мощность их гумусовых горизонтов (А+АВ) составляет 30 35 см. По содержанию органического вещества в пахотном слое остаточно карбонатные черноземы тяжелого гранулометрического состава относятся к категории среднегумусных с 6-8% гумуса.

Остаточно-карбонатные чернозёмы характеризуются преимуще ственно тяжёлым гранулометрическим составом с содержанием фракции 0,001 мм – 58-64%. В соответствии с тяжёлым гранулометрическим соста вом и высоким содержанием гумуса, максимальная гигроскопичность в верхнем горизонте составляет 10,6%, Отсюда и высокий процент влажно сти завядания – 15,9%.

Чернозёмы обыкновенные занимают 636,8 тыс. га или 12,3% площади области, из которых 542,0 тыс. га (84%) распахивается.

По морфологии обыкновенные черноземы аналогичны типичным. Во всем профиле не наблюдается никаких солевых скоплений, кроме карбона тов кальция и магния, которые выделяются в виде пятнистых веществ, псевдомицелия в горизонте В, а затем в виде белоглазки.

По мощности гумусовых горизонтов подавляющая часть обыкновен ных черноземов относится к среднемощным видам. По гранулометриче скому составу преобладают глинистые и тяжелосуглинистые разновидно сти, составляя 77% общей площади обыкновенных черноземов. На долю среднесуглинистых приходится 18,4%, легкосуглинистых 3,3% и супесча ных – 0,9%.

Чернозёмы южные, занимающие обширную территорию Среднего Заволжья, занимают 1113,4 га, или 20,8% общей площади области, из них в пашне 867,0 тыс. га.

Южные черноземы характеризуются пониженным общим запасом гумуса (порядка 300 тыс.га) при содержании его в верхнем 20-см слое 4 6%.

Черноземные почвы области незначительно отличаются по таким аг рохимическим показателям, как гидролитическая кислотность, сумма по глощенных оснований и степень насыщенности основаниями. В подавля ющем большинстве они характеризуются слабокислой и нейтральной реак цией почвенных растворов, вполне благоприятной для роста и развития большинства сельскохозяйственных культур.

Наибольшее распространение имеют маломощные, в той или иной степени смытые почвы, обладающие пониженной производительностью.

Посевы на них слабо противостоят изменениям погодных условий.

По гранулометрическому составу преобладают глинистые и тяжело суглинистые разновидности. Доминирующее положение занимают в соста ве фракции ила и крупной пыли. Предельная полевая влагоёмкость южных чернозёмов также довольно высока (30-35%).

Каштановые почвы распространены в юго-восточной части степной зоны – в подзоне засушливой степи Заволжья, расположенной южнее р. Большого Иргиза. Общая площадь их 152,1 тыс. га, или 2,7% территории области. Сельскохозяйственная освоенность этих почв очень высокая:

114,3 тыс. га распахивается и 34,4 тыс. га заняты пастбищами.

Главными генетическими особенностями темно-каштановых почв яв ляются небольшая мощность гумусового горизонта, малое содержание ор ганического вещества, слабая выщелоченность от карбонатов, возможная глубинная солонцеватость и остаточная засоленность. Водно-физические свойства темно-каштановых почв в целом благоприятны для роста и разви тия растений, особенно с неглубокой корневой системой.

Абсолютное большинство темно-каштановых почв являются мало мощными видами, глинистыми и тяжелосуглинистыми разновидностями.

Средняя мощность гумусового горизонта (А+АВ) маломощных видов со ставляет 34 см. Выделение карбонатов наблюдается в среднем с глубины 48 см.

По гранулометрическому составу темно-каштановые карбонатные почвы относятся к крупнопылеватым-иловатым глинам. Содержание ча стиц физической глины в их пахотном слое колеблется от 60 до 64%.

В связи с представленной агрохимической характеристикой основных пахотных угодий Заволжских районов Самарской области, с учётом поч венно-климатических особенностей требуется зональный экологически сбалансированный подход к вопросам применения удобрений и приёмам воспроизводства почвенного плодородия, часть которых недостаточно изу чены.

В южных степных районах Самарской области за год выпадает 250 350 мм осадков. Возможное испарение воды за год в степном Заволжье ко леблется в пределах 700 мм, а в Предуральской лесостепи – 600 мм, т.е. на всей территории наблюдается превышение испарения над количеством вы падающих осадков.

Кроме недостаточности осадков и неравномерности распределения их по территории, наблюдается также резкое колебание их по годам.

Мощность снежного покрова в южных и юго-восточных районах – до 20 см. Устойчивый снежный покров наступает в различные сроки.

Наибольшим колебаниям подвержен снеговой покров в южных районах, где он не формируется до первой декады января.

Средние многолетние запасы влаги в снежном покрове в юго восточных районах составляют 30-40 мм.

В засушливых условиях Среднего Заволжья одной из основных задач земледелия является наибольшее накопление запасов влаги в почве. Вес ной на преобладающей части Среднего Поволжья запасы доступной влаги в пахотном слое почвы составляют 25-40 мм, в метровом – 100-150 мм. Ве роятность лет с хорошими влагозапасами (до наименьшей влагоёмкости), колеблется в пределах 20-50%, увеличиваясь с юго-востока на северо запад.

Наибольшее количество осадков в Степном Заволжье выпадает в июле. В летние месяцы среднемноголетние нормы осадков держатся на од ном уровне, далее идёт их постепенное падение. Степное Заволжье отно сится к районам пониженного и умеренного увлажнения (табл.2).

Таблица Основные показатели погодных факторов по агроклиматическим условиям в Степном Заволжье Средне Сумма Гидро Среднегодо годовая тем- средне- термический вое количе Районы пература воз- суточных коэффициент ство осадков, духа, температур вегетацион мм Со выше 10о ного периода Пониженного увлажнения 4,3 2430 430 0,9-0, Слабого увлажнения 4,1 2735 350 0,7-0, Основные климатические показатели за годы проведения исследований представлены в таблице 3.

В среднем, по температурному режиму, вегетационный период в боль шинстве лет соответствовал многолетней норме. Повышенная температура в мае отмечалась в 1996 и 2007 годах, в июле – 1998, 2002 годах, в августе – 2000, 2007 и 2008 годах. В мае выше нормы выпало осадков в 1999, 2000, 2001, 2003 и 2006 годах, в июне – в 1996, 2000, 2003 и 2007 годах. В июле значи тельное количество осадков выпало в 2004, 2007 и 2008 годах.

Таблица Агрометеорологические условия вегетационного периода за годы исследований (1996-2009 гг.) (данные Безенчукской агрометеорологической станции) Годы:

Месяцы Декады 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Температура воздуха, оС Май I 19,9 13,7 14,4 7,1 8,0 15,1 13,9 13,7 13,6 14,1 12,8 8,8 12,5 15, II 20,5 12,6 13,3 10,4 6,9 15,9 11,1 14,2 13,9 19,0 14,1 17,1 15,7 13, III 15,1 14,4 20,2 16,3 16,4 14,1 9,3 17,8 17,7 20,7 16,8 24,1 16,7 15, за месяц 18,5 13,6 16,0 11,3 10,4 15,0 11,4 15,2 15,1 17,9 14,6 16,7 15,0 14, Июнь I 20,0 20,0 20,3 19,1 19,6 15,4 14,8 13,0 17,6 19,9 22,7 14,7 12,1 21, II 18,6 18,6 27,6 18,9 18,7 17,6 18,4 13,8 16,3 20,2 19,5 20,5 21,9 24, III 22,8 22,8 21,4 21,5 20,3 20,0 18,7 17,8 24,6 17,2 23,5 19,9 19,7 21, за месяц 20,5 22,1 23,1 19,8 19,5 17,7 17,3 14,9 19,5 19,1 21,9 18,4 17,9 22, Июль I 21,3 20,6 21,3 23,2 17,5 19,9 24,4 21,6 19,0 17,6 17,1 21,8 20,1 16, II 24,0 17,7 24,2 19,7 23,8 23,6 20,4 20,3 24,0 20,6 24,3 21,4 23,6 24, III 21,0 20,9 25,2 24,5 25,6 25,0 25,8 21,3 20,9 23,5 15,8 19,1 21,2 23, за месяц 22,1 19,7 23,6 22,5 22,3 22,8 23,5 21,1 21,3 20,6 19,1 20,8 21,6 21, Август I 20,2 20,2 24,2 20,0 23,4 18,8 20,4 22,4 20,7 22,4 18,4 23,0 18,0 18, II 18,0 15,6 15,9 20,9 19,0 22,3 17,6 19,3 19,0 21,2 21,2 23,5 24,1 19, III 18,3 18,1 18,2 17,2 18,3 14,9 13,7 18,6 22,7 15,9 21,3 22,6 20,8 17, за месяц 18,8 18,0 19,4 19,4 20,2 18,7 17,2 20,2 20,8 19,8 20,3 23,0 21,0 18, Продолжение таблицы 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Количество осадков, мм Май I 0,0 37,2 0,8 11,1 7,8 15,2 2,3 14,6 3,2 0,1 0,0 6,1 2,8 4, II 0,0 26,3 0,0 32,1 15,3 9,6 5,9 27,3 6,1 8,6 8,0 4,2 1,2 10, III 19,0 59,3 0,0 3,4 24,4 31,8 10,2 3,6 21,0 0,0 41,2 0,0 4,7 6, за месяц 19,0 122,8 0,8 46,6 47,5 56,6 18,4 45,5 30,3 8,7 49,2 10,3 8,7 20, Июнь I 44,8 21,7 9,8 18,1 9,9 13,6 25,6 3,9 5,4 23,8 3,3 4,4 16,8 2, II 15,9 19,9 0,6 16,4 26,9 7,5 16,0 45,8 10,6 34,8 6,7 10,3 10,3 20, III 13,4 9,0 1,9 27,0 26,0 7,4 14,7 32,2 10,0 6,0 11,5 94,1 67,5 12, за месяц 74,1 50,6 12,3 61,5 62,8 28,5 56,3 81,9 26,0 64,6 21,5 108,1 33,6 35, Июль I 4,5 0,7 4,3 13,4 12,3 0,0 0,8 31,5 76,0 2,3 3,4 62,6 86,1 19, II 7,1 42,4 15,9 11,5 0,0 0,0 5,1 31,9 18,9 18,3 12,6 20,3 1,9 10, III 1,2 22,9 0,0 39,4 9,4 0,0 1,7 5,6 4,5 5,1 25,7 14,8 33,3 3, за месяц 12,8 66,0 20,2 64,3 21,7 0,0 7,6 69,0 99,4 25,7 41,7 97,7 121,3 33, Август I 8,1 0,3 5,5 7,8 12,2 5,7 0,0 26,2 0,3 0,0 53,7 0,7 6,5 58, II 1,7 2,1 23,7 14,9 20,8 6,5 2,1 16,5 8,6 3,0 0,0 0,0 0,0 4, III 2,2 0,3 8,1 8,0 6,4 22,6 11,4 4,4 0,6 7,1 22,4 6,0 1,2 21, за месяц 12,0 2,7 37,3 30,7 39,4 34,8 13,5 47,1 9,5 10,1 76,1 6,7 7,7 83, Примечание.

Температура приводится в среднем за месяц, а осадки – в сумме за месяц.

Недобор осадков против многолетней нормы наблюдался в мае 1998, 2005 и 2008 гг., в июне – в 1998 г., в июле – в 2001 г., в августе засушливыми были 1997, 2005, 2007 и 2008 годы.

2.2. Методика и содержание исследований Исследования по динамике почвенного плодородия в севооборотах с разными технологическими комплексами и уровнями интенсивности исполь зования пашни, ресурсного потенциала новых сортов проводились в стацио нарных опытах отдела земледелия и новых технологий Самарского НИИСХ (главы 4, 5 и 7).

Почва опытного участка – обыкновенный среднесуглинистый чернозём, переходный к южному.

Агрохимическая характеристика почв опытных полей на которых прово дились исследования приводится в таблице 4.

Таблица Агрохимическая характеристика почв опытных полей отдела земледелия Самарского НИИСХ Гумус,% Валовое содержание,% Содержание мг/100г почвы Генети- азот ческий Глуби- в легко- подвиж- обмен фос гори- на, см сред- колебания азот калий гидро- ный фос- ный фор зонт нем лизу- фор калий емый Опытное поле А 0-34 4,08 3,65-5,02 0,28 0,13 1,96 6,27 16,33 28, В1 34-68 2,18 1,53-2,60 0,20 0,12 1,90 5,90 11,79 17, В2 68-103 1,23 1,01-1,58 0,16 0,10 1,70 4,81 8,22 12, В3 103-140 0,64 0,46-0,98 0,13 0,07 1,63 4,24 5,86 10, 140 и С 0,33 0,26-0,40 0,10 0,07 1,56 3,47 7,45 14, глубже Опытное поле А 0-35 3,94 3,31-4,69 0,26 0,17 2,08 9,27 14,19 28, В1 35-57 2,96 2,03-2,87 0,22 0,17 2,02 8,74 8,94 19, В2 57-84 1,68 0,78-2,37 0,14 0,15 1,88 7,37 5,98 14, В3 84-152 0,84 0,38-1,39 0,08 0,13 1,78 6,50 6,17 12, 152 и С 0,40 0,22-0,67 0,08 0,12 1,78 6,02 8,01 14, глубже Схемы опытов по исследованиям, приведённым в главе 4 «Агроэкологи ческое обоснование систем воспроизводства почвенного плодородия в полевых севооборотах при разных уровнях интенсивности использования пашни» при водятся в таблицах 5 и 6. Опыты проводились в трёх видах короткоротацион ных севооборотов развёрнутых во времени и в пространстве.

Чередование культур в севооборотах:

– в зернопаровом – пар черный – озимая пшеница – яровая пшеница – ячмень;

– в зернопаропропашном (сидеральном) – пар сидеральный – яровая пшеница – кукуруза – яровая пшеница;

– в зернотравяном – многолетние травы первого года пользования – многолетние травы второго года пользования – яровая пшеница – ячмень с подсевом люцерны, эспарцета.

Исследования проводились при четырёх уровнях интенсивности исполь зования пашни:

– контроль (без удобрений и химических средств защиты растений);

– минимальный (навоз в пару, солома злаковых на удобрение, рядковое удобрение – Р10-15;

прикорневая подкормка озимых – N30);

средства защиты растений – при достижении экономического порога вредоносности;

– средний общепринятый (дозы удобрений с учётом возмещения выноса питательных веществ удобрений фактически получаемым урожаем, использо вание соломы на удобрение, средств защиты растений – при достижении эко номического порога вредоносности);

– интенсивный (дозы минеральных удобрений под урожай на уровне биоклиматического потенциала продуктивности пашни + солома на удобрение + припосевное рядковое удобрение + прикорневые подкормки N30+СЗР при достижении экономического порога вредоносности);

Площадь делянок – 720 м2, повторность – трехкратная, размещение де лянок – последовательное.

Таблица Схема опыта: «Воспроизводство почвенного плодородия в полевых севооборотах различного сельскохозяйственного назначения и уровней интенсивности применения минеральных удобрений»

А. Виды севооборотов Зернопропашной Зернотравяной Зернопаровой (пар сидеральный – яровая пшеница – куку- (ячмень с подсевом эспарцета – эспарцет 1-го (пар – озимые – яровая пшеница-ячмень) руза – яровая пшеница года – эспарцет 2-го года – яровая пшеница) Б. Уровни интенсивности использования пашни конт- минималь- конт- минималь- интен- конт- минималь- интенсив средний интенсивный средний средний роль ный роль ный сивный роль ный ный Солома на Солома на Солома на Сидераты, Сидераты, Сидераты, Сидераты Сидераты Сидераты удобре- удобре- удобрение солома на солома на солома на (2-ой укос), (2-ой (2-ой ние всех ние всех всех культур, удобрение удобре- удобре- укос трав), укос), солома культур, культур, основное всех куль- ние всех ние всех солома солома зерновых, припосев- основное удобрение тур, культур, культур, зерновых, зерновых, основное ное удоб- удобре- под урожай рядковое основное основное рядковое рядковое удобрение рение, ние под на уровне удобре- удобре- удобре- удобрение удобрение, под урожай подкорм- урожай на БКП, при- ние ние под ние под основное на уровне ки при- уровне посевное урожай урожай удобрение БКП, корневые 80% БКП, внесение на уров- на уров- под уро- рядковое озимых, припосев- удобрений, не 80% не БКП, жай на удобрение, некорне- ное вне- при- БКП, рядковое уровне прикорне вые под- сение, корневые и рядковое удобре- вая под 80% кормки прикорне некорневые удобре- ние БКП, при- кормка озимой вые и не- подкормки ние корневая многолет пшеницы корневые озимой подкормка них трав подкорм- пшеницы многолет ки озмой них трав пшеницы Таблица Нормы внесения минеральных удобрений в разных севооборотах и уровнях интенсивности использования пашни Культуры Варианты опыта Экстенсивный Минимально необходимый Средний Интенсивный Зернопаровой севооборот Черный пар N40P50K50 - под 32 ц/га N60 Р60К60 - под 40 ц/га рядковое удобрение N15P15 рядковое удобрение - N15 Р15 рядковое удобрение - N15 Р Озимая пшеница подкормка при корневая - N40 подкормка прикорневая - N40 подкормка прикорневая - N подкормка некорневая – N30 подкормка некорневая – N30 подкормка некорневая – N N50Р30К30 - под 18 ц/га N70Р40К40 - под 22 ц/га Яровая пшеница рядковое удобрение N15P в рядки - N15P15 рядковое удобрение N15P N60Р40К40 -под 28 ц/га N50Р30К30 - под 22 ц/га Ячмень рядковое удобрение N15P рядковое удобрение N15P рядковое удобрение N15P Зернопаропропашной севооборот Сидеральный пар - - - (горох + овес) N40Р30К30 - под урожай 18ц/га N60Р40К40 - под 22 ц/га Яровая пшеница рядковое удобрение N15P рядковое удобрение N15P15 рядковое удобрение N15P N50Р30К40 - под 200 ц/га N70Р40К50 - под 250 ц/га Кукуруза рядковое удобрение N15P рядковое удобрение N15P15 рядковое удобрение N15P N50Р30К30 - под 18 ц/га N70Р40К40- под 22 ц/га Яровая пшеница рядковое удобрение N15P рядковое удобрение N15P15 рядковое удобрение N 15Р Зернотравяной севооборот Ячмень+люцерна рядковое удобрение N15Р15 N50Р30К30 - под 22 ц/га N60Р40К40 - под 28 ц/га Люцерна - - - Люцерна подкормка Р30К30 подкормка Р30К30 подкормка Р30К N30Р30К30 - под 18 ц/га N40Р40К40- под 22 ц/га Яровая пшеница рядковое удобрение N15P рядковое удобрениеN15P15 рядковое удобрение N15P Исследования по разделу «Влияние строения пахотного слоя, формируе мого разными системами обработки почвы, на продуктивность полевых сево оборотов и основные элементы почвенного плодородия» (глава 5, раздел 5.1.) проводились в севообороте развернутом во времени:

– пар чёрный – озимая пшеница – яровая пшеница – просо – яровая пше ница – яровая пшеница;

Посевы сельскохозяйственных культур проводились на фоне ежегодного применения минеральных удобрений в дозах N4Р40К40. В качестве органических удобрений использовалась измельчённая солома озимой и яровой пшеницы.

Площадь делянок 0,11 га, повторность – трёхкратная.

Для формирования разного строения пахотного слоя изучались в приня тых технологических комплексах следующие системы обработки почвы (табл. 7).

Таблица Системы обработки почвы при разных типах строения пахотного слоя почвы Типы стро- Системы основной обработки почвы в зернопаровых севооборотах ения почвы В чёрном пару под озимые Под яровые зерновые Вспашка ПЛН-4-35 на 25-27 см Вспашка ПЛН-4-35 на 25-27 см I Вспашка ПЛН-4-35 на 25-27 см Рыхление комбинированным почвообраба II тывающим агрегатом ОПО-4,25 на 10-12 см Вспашка ПЛН-4-35 на 25-27 см Без осенней обработки III Рыхление ПЧ-4,5 на 30 -32 см Рыхление агрегатом ОПО-4, IV на 10-12 см Рыхление ПЧ-4,5 на 30-32 см Без осенней обработки, прямой посев V Рыхление комбинированным Рыхление агрегатом ОПО-4, VI почвообрабатывающим агрега- на 10-12 см том ОПО-4,25 на 10-12см Без осенней обработки Без осенней обработки, прямой посев VII Типы строения пахотного слоя по изучаемым вариантам систем обработ ки почвы представлены в таблице 8.

Таблица Схема опыта по изучению типов строения почвы в севооборотах Варианты опыта (типы строения почвы) Поля сево оборотов I II III IV V VI VII Гетероген- Гетероген- Гетероген- Гетероген Гомоген- Гомоген Гомогенное ное (глубо- ное (глубо- ное (мел- ное (есте ное ное ( вспашка) кое рыхле- кое рыхле- кое рыхле- ственное (вспашка) (вспашка) ние) ние) ние) строение) Гомоген- Гетероген- Гетероген- Гетероген- Гетероген- Гетероген- Гетероген ное ное (мел- ное (есте- ное (мел- ное (есте- ное (мел- ное (есте ( вспаш- кое рыхле- ственное кое рыхле- ственное кое рыхле- ственное ка) ние) строение) ние) строение) ние) строение) Гетероген- Гетероген- Гетероген- Гетероген- Гетероген- Гетероген Гомоген ное (мел- ное (есте- ное (мел- ное (есте- ное (мел- ное (есте ное кое рыхле- ственное кое рыхле- ственное кое рыхле- ственное (вспашка) ние) строение) ние) строение) ние) строение) Гетероген- Гетероген- Гетероген- Гетероген- Гетероген- Гетероген Гомоген ное (мел- ное (есте- ное (мел- ное (есте- ное (мел- ное (есте ное кое рыхле- ственное кое рыхле- ственное кое рыхле- ственное (вспашка) ние) строение) ние) строение) ние) строение) Гетероген- Гетероген- Гетероген- Гетероген- Гетероген- Гетероген Гомоген ное (мел- ное (есте- ное (мел- ное (есте- ное (мел- ное (есте ное кое рыхле- ственное кое рыхле- ственное кое рыхле- ственное (вспашка) ние) строение) ние) строение) ние) строение) Примечание. На варианте с естественным строением – осенняя обработка почвы не проводится.

Агрохимические показатели почвенного плодородия в разных технологи ческих комплексах изучалисьна опытном поле Самарского НИИСХ в семи польном зернопаровом севообороте с чередованием: пар чёрный – озимая пше ница – просо – яровая пшеница – горох+овес (сидераты) – яровая пшеница – ячмень (глава 5, раздел 5.2).

Исследования проводились в трех полях севооборота – черный пар, го рох+овес (сидераты), ячмень (заключительное поле).

Анализы проводились в 4-х технологических комплексах:

1. Традиционный с постоянной вспашкой на 20-22 см под все культуры (контроль).

2. Ресурсосберегающий с минимальной обработкой под яровые зерновые на 10-12 см, безотвальным рыхлением в чистом пару и под посевы сидераль ной культуры на 25-27 см.

3. Ресурсосберегающий с минимальной обработкой на 10-12 см под все культуры севооборота.

4. Ресурсосберегающий с прямым посевом зерновых культур и безот вальным рыхлением на 25-27 см под горохо-овсяную смесь.

Площадь делянки 0,15 га, повторность трехкратная.

В ресурсосберегающих комплексах минимальная обработка почвы произ водилась комбинированными почвоорабатывающими орудиями ОПО-4,25 и ОПО-8,5, посев комбинированным посевным агрегатом АУП-18,05, осуществ ляющим за один проход 5 технологических операций (предпосевную культива цию, безрядковый посев, внесение удобрений, послепосевное прикатывание и выравнивание поверхности полы).

При традиционной технологии для подготовки почвы, посева и уборки применялась общепринятая система машин.

При оценке влияния новых высокопродуктивных сортов зерновых куль тур на повышение эффективности использования почвенно-климатических ре сурсов и окупаемость средств интенсификации (глава 7) изучались:

– нормы реакции сортов зерновых на изменение условий внешней среды;

– связь урожайности с техногенными средообразующими факторами;

– роль сорта в повышении эффективности средств интенсификации.

Методика учёта и наблюдений по опытам В опытах проводили следующие анализы, наблюдения и учеты:

фенологические наблюдения – согласно Методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985);

влажность почвы термостатно-весовым методом, ГОСТ 282687-89;

минеральный азот (нитратный азот – ионометрический метод в моди фикации ЦИНАО, ГОСТ 26951-86, аммонийный азот – определение обменного аммония в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26489-85);

подвижный фосфор (по методу Чирикова, ГОСТ 26204-91, по методу Мачигина, ГОСТ 26205-91);

обменный калий (по методу Чирикова, ГОСТ 26204-91, по методу Мачигина, ГОСТ 26205-91);

гумус в % (по методу Тюрина, ГОСТ 26213-91);

определение (гидролитической кислотности по методу Каппена в мо дификации ЦИНАО, ГОСТ 26212-91);

определение рН (солевая – по методу ЦИНАО, ГОСТ 26483-85);

определение обменного кальция и магния (комплексонометрический метод, ГОСТ 26485-85);

вынос питательных веществ – расчётным путём на основании данных по химическому составу и урожайности;

структура урожая – по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985);

определение количества и качества клейковины, ГОСТ 27839-88;

физические характеристики теста, ГОСТ Р 51415-99;

ГОСТ Р 51404-99;

пробная лабораторная выпечка хлеба, ГОСТ 27669-88;

учёт урожая зерновых культур – методом сплошной уборки учётной площади делянки прямым комбайнированием «Сампо-500»;

Урожай зелёной массы кукурузы учитывается в фазе молочно-восковой спелости – выкашивали по 2 рядка длиной 143 см в пяти местах по диагонали делянки – накладками 1 м2 в 5-ти местах по диагонали делянки. Одновременно отбирались образцы для определения влажности зелёной массы.

экономическая эффективность изучаемых агроприёмов – в соответ ствии с Рекомендациями по определению экономической эффективности ис пользования научных разработок в земледелии, 1998;

биоэнергетическая эффективность рассчитывалась в соответствии с методикой В.М. Володина по оценке эффективности систем земледелия на био энергетической основе, 2000;

статистическая обработка результатов исследований проведена по До спехову (1985).

В опытах с изучением способов обработки почвы в разных технологиче ских комплексах проводились следующие дополнительные наблюдения:

Структурно-агрегатный состав. Определялся по методу Н.И. Савинова с фракционированием почвы в воздушно-сухом состоянии по глубинам 0-10, 10-20 и 20-30 см.

Твёрдость почвы оценивалась пенометром, определяющим сопротивле ние почвы или усилие, необходимое для проникновения зонда в почву. Измере ния проводились послойно на глубину до 60 см.

Плотность почвы определялась по С.И. Долгову (методом цилиндров) по слоям 0-10, 10-20 и 20-30 см по диагонали делянки в трёхкратной повторности.

Влажность почвы учитывалась по методу Н.А. Качинского (1970). Про бы отбирались почвенным буром на глубину до 1 м послойно через каждые 10 см в трёхкратной повторности в начале и конце вегетации.

Определялось содержание нитратов, подвижного фосфора и обменного калия в слое 0-30 см, учитывалась нитрификационная способность почвы.

Проводились наблюдения за составом и численностью почвенной микро флоры (актиномицеты, грибы, нитрификаторы, денитрификаторы). Определя лась целлюлозоразлагающая активность почвы.

Засорённость посевов. Учитывались видовая засоренность и масса сорня ков в кущение, до и после обработки гербицидами, перед уборкой.

Технология проведения полевых работ. Основная обработка почвы под озимые и яровые зерновые культуры проводилась согласно схемам опыта. В опытах где проводилась ресурсосберегающая, мелкая (на 12-14 см) обработка почвы, после уборки зерновых культур, горохо-овсяной смеси и пласта много летних трав использовались дисковые бороны Кюне-770. Перед основной обра боткой почвы, согласно схемы опыта, вносятся минеральные удобрения.

На парах в весенне-летний период проводилась послойно-поверхностная обработка почвы культиваторами КПЭ-3,8, КПК-8, ОПО-4,5. Минеральные удобрения в дозе N40Р40К40 вносились экспериментальным почвообрабатываю щим и посевным агрегатом КП-4,2 локально-ленточным способом на глубину 8-10 см. Озимая пшеница Безенчукская 380 высевалась сеялкой-культиватором СЗТС-2,1 и АУП-18,05. Норма высева 4,5 млн. всхожих зерен на га.

Посев яровых зерновых культур (яровая пшеница, ячмень, горох, овёс) проводился сеялками СЗП-3,6, АУП-18,05.

В опыте использовались районированные по Самарской области сорта зерновых культур: яровая пшеница – Тулайковская 5, ячмень – Безенчукский 2, горох – Флагман 5. Норма высева 4,5 млн. всхожих зёрен на 1 га. В фазу полно го кущения посевы обрабатывались гербицидами системного действия – дифезан с нормой 170 г/га.

Посев кукурузы проводился сеялкой «New Idea». В опытах использова лись районированные по области гибриды (Коллективный 172 и др.). Норма высева – 50 тыс. всхожих зёрен на 1 га.

В целях борьбы с болезнями и вредителями в фазу молочной спелости зерновых культур посевы обрабатывались баковой смесью фунги цид+инсектицид.

Посев озимой пшеницы производился в третьей декаде августа. Норма высева семян – 4,5 млн./га всхожих зерен. Сорт – Безенчукская-380. Весной по севы озимой пшеницы подкармливали аммиачной селитрой прикорневым спо собом из расчёта 40 кг азота на 1 га.

Посевы озимой пшеницы бороновались весной зубовыми боронами БЗСС-l,0 в один след. Против малолетних, зимующих сорняков (ярутка, горчи ца полевая) и корнеотпрысковых многолетников (осоты, молочай) проводилась обработка посевов аминной солью 2,4 Д и другими гербицидами.

Для уборки урожая применялись комбайн «Сампо-130» и «Сампо-500»

(прямое комбайнирование с измельчением соломы).

3. ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ Одной из важнейших задач современного сельскохозяйственного произ водства является реализация комплекса мер по снижению темпов падения поч венного плодородия, связанного с нерациональным ведением сельского хозяй ства.

Основным критерием оценки состояния почвенного плодородия служит содержание в почве гумуса и подвижных питательных веществ.

Массовые обследования земель, проведённые почвенными экспедициями, показывают, что за последние 80-100 лет в Поволжье и других регионах России чернозёмы потеряли около 1/3 общих запасов гумуса, усилились процессы де градации почвенного покрова, нарастает водная и ветровая эрозия, уменьшает ся потенциальное и эффективное плодородие почвы (А.П. Щербаков, И.Д. Рудай, 1983 и др.).

По Самарской области обстоятельная оценка состояния и динамики со держания гумуса приведена И.Н. Чумаченко, В.Я. Обущенко, В.Н. Капрано вым, С.В. Обущенко в работе «Агрохимическая оценка состояния плодородия чернозёмных почв и эффективность применения удобрений в Среднем Завол жье» (2002).

Было установлено, что за 25-летний период сельскохозяйственного ис пользования пашни (1975-2000 гг.) абсолютные показатели содержания гумуса снизились по разным типам почв от 0,1 до 2,7%, что соответствует ежегодной потере от 0,1 до 3,8 т/га. Средневзвешенное содержание гумуса изменилось за этот период на 13-36% от исходного уровня. Подобное положение объясняется, по мнению многих авторов, значительным уменьшением доз внесения органи ческих удобрений, возросшей эрозией почв, а также припашкой подпахотного горизонта в связи с постоянной вспашкой.


Установлено, что изменения потенциального плодородия почв, вызван ные большими потерями гумуса, ведут ко многим отрицательным последстви ям – снижается не только его количество, но и качество, уменьшается доля ла бильного гумуса, ухудшаются агрохимические свойства почвы, происходит по степенное падение урожайности.

Многие авторы считают сложившееся состояние с гумусовым балансом на чернозёмных почвах критическим (А.Х. Куликова, 2007;

В.В. Ефремов, 1982;

Г.Я. Чесняк, 1980;

А.П. Щербаков, И.И. Васенев, В.Г. Лобков, 2001 и др.).

Баланс гумуса является одним из объективных экономических показате лей степени интенсификации и культуры земледелия. Он служит основой для составления научно обоснованной системы земледелия.

Баланс гумуса в почвах Самарской области Сотрудниками ФГУ «Станция агрохимической службы «Самарская» с 1985 по 2010 гг. проводятся наблюдения за динамикой содержания гумуса на пахотных землях Самарской области. Баланс гумуса и питательных веществ за этот период был в целом резко отрицательным. Исключением является период с 1986 по 1989 гг., когда содержание гумуса и подвижных питательных веществ в Самарской области было близко к оптимальным показателям благодаря вне сению сравнительно высоких доз органических и минеральных удобрений.

Распределение площади пашни в области по уровню содержания гумуса за период обследования с 1987 по 2010 гг. приводятся в таблице 9.

Как видно из приведённой таблицы, площади очень слабогумусирован ной пашни в период с 1987 по 1992 гг. отсутствовали, с 1993-2001 и 2002 2010 гг. она составила 98,7-123,6 тыс.га (3,5-4,4% от обследованных земель).

Таблица Распределение площади пашни по уровню содержания гумуса Группировка обследованной площади по уровню содержания гумуса ( в числителе – тыс.га, Средне Цикл в знаменателе –% от площади) взве обсле- Обследо шенное до- ванная содер I II III IV V вания площадь жание очень тыс.га слабогу- гуму слабогу- мало- средне- высоко (годы) мусиро- са,% мусиро- гумусный гумусный гумусный ванный ванный (2,0%) (2,1-4,0%) (4,1-6,0%) (6,1-8,0%) (8,1-10,0%) 1987- 545,6 1331,1 902,8 52, 2832,4 - 5, 1992 19,3 46,9 31,9 1, 1993- 123,6 1117.5 1243,4 340,9 7, 2832,4 4, 2001 4,4 39,4 43,9 2,0 0, 2002- 98,7 1132,5 1292,3 302,4 6, 2832,4 4, 2010 3,5 40,0 45,6 10,7 0, Площади слабогумусированной пашни возросли с 545,6 тыс.га (19,3%) до 1117,5-1132 тыс.га (39,4-40,0%). Сократились площади пашни со среднегу мусным и высокогумусным содержанием.

В среднем за период с 1993 по 2010 годы площади очень слабо- и слабо гумусированной пашни с содержанием гумуса от 2 до 4% возросли на тыс.га. Средневзвешенное содержание гумуса на обследованных площадях сни зилось с 5,40 до 4,22% (на 29%).

Показатели потерь гумуса по годам приводятся на рисунке 2.

0, у =0,0122х + 0, 0, 0, Потери гумуса, т/га 0, 0, 0, 0, 0, Годы:

потери гумуса с 1 га, тонн Линейный (потери гумуса с 1 га, тонн) тренд Рис.2. Потери гумусарис.1. Потерипахотных земля Самарской области заСамарской области по годам на гумуса по годам на пахотных землях период с 1985 по 2010 гг. (в т/га) за период с 1985 по 2010гг. (в т/га) В среднем за 1985-1997 гг. ежегодно терялось гумуса в среднем 0,48 т/га, а за 1998-2010 гг. – 0,5 т/га. В результате для обеспечения бездефицитного ба ланса гумуса требовалось внести в первое 13-летие – от 2,1 до 3,8 т/га навоза, а во второе – от 4,1 до 5,5 т/га.

Возросшие потери гумуса за последние годы связаны в первую очередь с резким снижением норм внесения органических и минеральных удобрений и повышенными в связи с этим процессами минерализации гумуса.

В целом, за период с 1986 года, дозы органических удобрений для безде фицитного баланса колеблются от 3,2 т/га в 1992 году, до 5,1 т/га в 1999 году, при среднегодовом показателе – 4,2 т/га.

Фактически, за этот период на 1 га пашни вносилось всего 0,1-0,3 т/га ор ганических удобрений, что составляет 7% от требуемого количества.

Уменьшение содержания питательных веществ в почве неизбежно может привести к падению продуктивности пашни. Особо большая опасность недобо ра урожая складывается на слабогумусированных почвах, площади которых до стигли более 1 млн. га.

Проведённые исследования и обобщение результатов почвенных обсле дований позволили проследить динамику показателей плодородия и их связь с урожаем сельскохозяйственных культур в различных почвенно-климатических зонах области.

Полученные данные свидетельствуют о том, что почвы Самарской обла сти за период наблюдений подверглись существенным изменениям, как по со держанию гумуса, так и условиям гумусообразования, обеспеченности почв элементами питания. В первую очередь это вызвано высокой степенью распа ханности (80-90%), интенсивными обработками почвы и ежегодными безвоз вратными отчуждениями питательных веществ с урожаем сельскохозяйствен ных культур Изучение баланса азота показало, что во все годы исследований он был отрицательным и составлял 12-16 кг/га в год (табл. 10).

Таблица Интенсивность баланса азота в основных типах почв Самарской области, кг/га Годы Показатели 1964-1968 1969-1975 1976-1985 1986-1991 1992- Поступление в почву – всего 33,5 39,3 52,9 58,4 34, в т.ч. с удобрениями 9,3 15,1 28,7 34,2 10, из них 5,9 10,3 21,7 25,0 8, с минеральными Вынос – всего 49,0 51,7 69,1 75,0 46, в т.ч. с урожаями 34,3 36,2 48,4 52,5 32, Баланс, ± -15,5 -12,4 -16,2 -16,6 -11, Интенсивность баланса,% 68 76 76 78 В приходной статье баланса учтено внесение азота с удобрениями, не симбиотическая азотфиксация, выпадение с осадками и поступление с семена ми. В расходную статью баланса включено отчуждение азота с урожаями и по тери азота от денитрификации. Вынос азота компенсировался с учетом всех статей поступления его в почву на 68-78%.

По результатам последнего тура обследования почвенного плодородия малогумусные почвы составляют 46,1% от общей площади сельскохозяйствен ных угодий. Менее распространены слабогумусированные почвы – 27,4%.

Среднегумусные виды почв занимают площадь 25%. На долю высокогумусных и микрогумусных приходится соответственно 0,2% и 1,3%. Большая часть площади, занимаемой высокогумусными почвами, находится под пастбищами (54,2%). Средне-, малогумусные и слабогумусированные угодья заняты пре имущественно пашней и многолетними насаждениями. Площади малогу мусных почв заняты в основном пашней (55,0%) и пастбищами (42,1%).

В почвенном покрове большинства районов области преобладают мало гумусные почвы. Среднегумусные почвы наиболее распространены в северных районах области, где они занимают от 74 до 80,0% площади сельскохозяй ственных угодий.

Наиболее бедны гумусом почвы на юге области (зона южных чернозё мов), где слабогумусированные почвы занимают от 40,9% до 65,3% общей площади.

По мощности гумусового горизонта наибольшее распространение полу чили среднемощные почвы – 51,5%. Несколько меньшую площадь занимают маломощные – 41,8%. Наиболее распространены легкоглинистые разновидно сти – 56,5% от общей площади сельхозугодий. Тяжелосуглинистые почвы за нимают (18,8%), среднесуглинистые – 10,6%. В почвенном покрове большин ства районов, также преобладают легкоглинистые разновидности.

Подавляющее большинство сельхозугодий области занято несмытыми почвами – 70,4%. Слабосмытые почвы распространены на 21,7% площадей. На долю средне- и сильносмытых приходится соответственно – 4,6% и 3,3%.

Сильносмытые почвы наиболее распространены на севере области, где они за нимают 12,1% от площади сельскохозяйственных угодий.

По данным последнего тура обследования содержание гумуса в почвах области в среднем составляет 4,9%. Наиболее гумусные (6,6-7,0%) почвы со средоточены в северо-восточной части области: Исаклинский, Камышлинский, Клявлинский, Кошкинский, Похвистневский, Сергиевский, Челно-Вершинский и Шенталинский районы. К югу и западу содержание гумуса в почвах заметно уменьшается. В Красноярском, Ставропольском, Шигонском и Сызранском районах это уменьшение связано с механическим составом. Низкое содержание гумуса (4,2-4,3%) имеет пашня южных и юго-восточных районов (Большеглу шицкий, Нефтегорский, Алексеевский), самое низкое содержание гумуса (3,7 3,8%) – в Хворостянском, Пестравском, Большечерниговском районах. Измене ние содержания гумуса по области в целом за период между обследованиями 1991-1992 и 2002-2003 гг. составляет 0,2%. Ежегодные потери гумуса по обла сти, по результатам наблюдений на реперных участках, составляют 0,4 т/га (табл.11).

Таблица Изменение средневзвешенного содержания гумуса в пахотном слое основных чернозёмных почв Содержание гумуса, % Потери гумуса от Почвы исходного содер 1975- 1993- 2001 жания, % 1981 гг. 2000 гг. 2010 гг.

Черноземы выщелоченные 7,6 4,8 4,9 и типичные Черноземы обыкновенные 6,0 4,3 4,4 Черноземы южные 4,6 4,0 3,8 Запасы гумуса в почвах области, как правило, увеличиваются в направле нии от светло-серых лесных почв к типичным чернозёмам: светло-серые се рые тёмно-серые лесные почвы оподзоленные и выщелоченные чернозё мы типичные чернозёмы. Дальше на юг, к южным чернозёмам и каштано вым почвам, запасы гумуса снижаются.

Больше всего гумуса содержится в типичных чернозёмах (в метровом слое до 800-900 т/га), меньше всего – в светло-серых и серых почвах (80 270 т/га).

По результатам обследований почв пахотных угодий Самарской области можно сделать вывод, что за последние 20 лет в области практически исчезли чернозёмы с высоким содержанием гумуса (свыше 8%). Сократились и площа ди среднегумусных почв с содержанием гумуса 6-8%, их удельный вес в струк туре пашни области снизился с 31,9 до 10,7%. Вместе с тем, увеличилось коли чество слабогумусированных почв (с 19,3 до 40,0%).


Значительное ухудшение показателей баланса питательных веществ в па хотных почвах области объясняется, главным образом, низкими объёмами при менения минеральных удобрений и значительным снижением внесения органи ческих удобрений. Если в 1988 г. для бездефицитного баланса гумуса требова лось внести 3,0 т/га навоза, то в 2010 г. требуется 5,0 т/га, что объясняется, в первую очередь, снижением площадей многолетних трав (2010 г. – 122 тыс.га), увеличением площади посева пропашных культур, уменьшением объёмов вне сения навоза, недостаточным использованием нетрадиционных источников ор ганического вещества.

К основным причинам снижения плодородия почв следует отнести как природные факторы (проявление эрозионных процессов, подъем уровня грун товых вод), так и нарушение баланса азота и других питательных веществ (по движного фосфора и обменного калия), вынос которых не восполняется удоб рениями;

снижение уровня культуры земледелия.

В связи со сложившимся ресурсным обеспечением отрасли в ближайшее время основным направлением в использовании пашни должно стать равновес ное природопользование, позволяющее вести сельскохозяйственное производ ство с минимальными отрицательными последствиями, сохраняя и поддержи вая естественное плодородие почв, для этого необходимо обеспечить сбаланси рованный кругооборот биогенных элементов питания, широкое использование биологических средств воспроизводства почвенного плодородия.

Полученные в исследованиях нормативы и закономерности по воздей ствию изучаемых факторов на продуктивность культур и плодородие почвы позволят обеспечить сельскохозяйственное производство научно обоснованны ми показателями изменения почвенного плодородия во времени, служат норма тивной базой при разработке систем координатного земледелия, технолого технических проектов выращивания высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

Сложившийся гумусовый баланс почв Самарской области и тенденции его изменения требуют принятия безотлагательных мер, направленных на то, чтобы остановить процессы падения содержания гумуса. Потребуется принять ряд принципиально новых приёмов, направленных на повышение производи тельных сил почвы с широким использованием биологических средств воспро изводства почвенного плодородия (солома, сидераты, оптимизация посевов многолетних трав и др.).

Обеспеченность подвижными фосфатами и баланс фосфора в пахот ных почвах. Основным показателем фосфатного состояния почвы служит со держание в ней подвижных форм фосфора, которое находится в зависимости от почвенно-климатических условий, применения удобрений и уровня урожаев.

По результатам агрохимического обследования пахотных земель Самар ской области содержание подвижных фосфатов в пахотном слое почвы за пери од наблюдений оказалось достаточно стабильным (табл.12).

Таблица Динамика подвижного фосфора в почвах пашни по циклам агрохимического обследования Площадь Содержание (тыс.га /% от площади) Средне обследо- Очень взвешен Очень Сред- Повы Циклы и годы вания Высокое высо- ное значе Низкое низкое нее шенное обследования (тыс.га ние, в кое мг/кг поч %) 20 21-50 51-100 101-150 151-200 вы I цикл 2832,4 1169,0 298,1 159,1 28, 318,4 859,1 68, 1964-1968 гг. 100,0 11,2 30,3 41,3 10,6 5,6 1, II цикл 2832,4 206,6 730,9 1285,6 422,4 123,2 63,7 75, 1969-1975 гг. 100,0 7,3 25,8 45,4 14,9 4,3 2, III цикл 2832,4 326,7 643,1 1107,6 454,4 202,8 97,8 78, 1976-1985 гг. 100,0 11,5 22,7 39,1 16,0 7,2 3, IV цикл 2832,4 291,8 335,4 959,5 688,7 290,5 266,5 100, 1986-1991 гг. 100,0 10,3 11,8 33,9 24,3 10,3 9, V цикл 2832,4 92,4 388,5 1129,6 721,0 300.2 200,7 96, 1992-2001 гг. 100,0 3,3 13,7 39,9 25,4 10,6 7, VI цикл 2832,4 100,5 343,3 1182,1 782,2 296,9 127,4 96, 2002-2010 гг. 100,0 3,6 12,1 41,7 27,6 10,5 4, Площади с низким и очень низким содержанием этого элемента питания за период 1969-1985 гг. составили 33,1-34,2%.

Повышение культуры земледелия, увеличение производства и примене ния удобрений в период с 1986 по 2010 гг. позволило уменьшить удельный вес малопродуктивных земель к VI циклу обследования до 15,7-17,0%.

Довольно стабильными в годы наблюдений оставались площади пашни со средним и повышенным содержанием Р2О5 (от 51,9% в 1964-1968 гг. до 58,2% в 1986-1991 гг.).

Почвы с высоким и очень высоким содержанием подвижных фосфатов изменялись незначительно и по данным VI тура агрохимического обследования составили 15,0%.

Трансформация питательных веществ в почве, обеспеченность растений доступными формами элементов питания в значительной степени связана с почвенно-климатическими условиями, применением удобрений. Это обуслав ливает дифференциацию потенциального плодородия почв в различных поч венно-климатических зонах области. В этих целях совершенствования систем воспроизводства почвенного плодородия нами проведён более подробный ана лиз изменений обеспеченности подвижными фосфатами по зонам области по наиболее распространённым подтипам пахотных почв - чернозёмов выщело ченных и типичных, обыкновенных и южных (табл.13).

Таблица Динамика подвижного фосфора в пахотном слое основных типов почв по периодам обследования, мг/кг Средневзвешенное содержание P2О5 Оптимальное значение P2О Почвы 1964- 1969- 1976- 1986- 1992- 2002 в пахотном 1968 1975 1985 1991 2001 слое почв Черноземы выщело 78,7 80,0 88,9 111,9 113,7 106,8 151, ченные и типичные Черноземы обыкновен 76,1 95,4 98,7 125,0 126,2 105,9 138, ные Черноземы южные 50,0 55,1 64,7 67,0 71,3 73,7 121, На основании обобщения и анализа данных агрохимического обследова ния пахотных угодий на содержание подвижного фосфора по результатам 5 ту ров обследования, установлена достаточно выраженная тенденция повышения подвижного фосфора в пахотном слое к 90-годам.

По результатам первого цикла агрохимического обследования средне взвешенное содержание подвижного фосфора в почвах северной (лесостепной) и центральной (переходной) зон области, составило, соответственно, 78,7 и 76,1 мг/кг (по Чирикову), в южной (степной) зоне – 50,0 мг/кг. В дальнейшем наблюдалось постепенное увеличение содержания подвижного фосфора. Сред невзвешенное содержание этого элемента в почвах области к концу четвёртого цикла достигло соответственно 111,9, 125,0 и 67,0 мг/кг почвы, в целом остава ясь в пределах средней обеспеченности пашни по фосфору. В связи с сокраще нием объёмов применения фосфорсодержащих удобрений к 2000 году произо шло некоторое снижение обеспеченности почв подвижным фосфором.

Большая часть обследованных по фосфору площадей приходится на кате горию среднеобеспеченных. Причём, в динамике изменений по циклам обсле дования происходит некоторое уменьшение площадей пашни данной категории в северной и центральной зонах, соответственно, в 1,25 и 1,4 раза, за исключе нием южной зоны, где произошёл (в целом за все годы исследований) рост площадей, имеющих среднюю обеспеченность подвижным фосфором в 1,7 раза.

Площади почв с низким содержанием подвижного фосфора в 1964 1968 гг. составляли в лесостепной зоне 27,5%, в переходной – 29,9%, степной – 64,4%.

Учитывая, что фосфатный режим почв обусловлен в основном абиоген ными факторами, в первую очередь внесением фосфатов, изменения агрохими ческих свойств во многом определили объёмы применения фосфорсодержащих удобрении в исследуемые периоды.

К 1991 г. Самарская область была близка к полному обеспечению по требностей в фосфорсодержащих удобрениях. Благодаря этому площади почв с низким содержанием подвижного фосфора резко сократились: в лесостепной (северной) зоне в 2,1 раза, центральной (переходной) – 3,1 раза, южной (степ ной) – в 1,6 раза. К концу 2000 г. произошло дальнейшее сокращение площадей этой категории обеспеченности фосфатами и составило по зонам области, соот ветственно 8,8%, 4,8% и 33,0%.

Однако исследования, проведённые на реперных участках, показали, что после прекращения внесения удобрений содержание подвижных фосфатов в почве постепенно уменьшилось. При этом установлено, что на хорошо удоб ренных почвах снижение подвижного фосфора происходит более быстро, чем на менее удобренных полях.

Особый интерес, в связи с этим, представляет баланс фосфора и его кру говорот в агроэкосистемах (табл.14).

Таблица Баланс фосфора в черноземах выщелоченных и типичных по периодам обследования, кг/га д.в.

Годы Показатели 1964-1968 1969-1975 1976-1985 1986-1991 1992- Внесено всего с удобре ниями (минеральными и ор- 5,7 10,4 20,0 28,9 4, ганическими) Вынос с урожаем 10,2 10,9 15,1 18,4 16, Баланс, ± -4,5 -0,5 +4,9 +10,5 -12, Интенсивность баланса,% 56 95 132 127 Потребление фосфора из почвы восполняется практически только за счет внесения удобрений. Поэтому баланс фосфора формируется проще, чем азота – в него вовлечены лишь почва, вода и растения.

По результатам проведенных наблюдений из-за низких объёмов приме нения фосфорных удобрений вынос его культурами значительно превышал возврат в почву. Баланс фосфора оказывался отрицательным в черноземах вы щелоченных, типичных и, особенно, южных на протяжении трех десятков лет.

На обыкновенных черноземах ситуация была более благоприятной. Уже к 80 годам вынос фосфора сельскохозяйственными культурами возмещался за счет возврата его с минеральными и органическими удобрениями на 94%. В даль нейшем, с увеличением доз вносимых удобрений, баланс стал положительным.

В последние годы с уменьшением объемов внесения фосфорсодержащих удоб рений баланс фосфора вновь стал отрицательным.

Изменение содержания обменного калия и его баланс в пахотных поч вах области. Почвы Самарской области характеризуются как хорошо обеспе ченные калием. Средневзвешенное содержание обменного калия в почве по ре зультатам шестого тура обследований установлено на уровне 136 мг/кг (V группа обеспеченности по Чирикову) и 450 мг/кг (V группа обеспеченности по Мачигину). Площади почв с высокой обеспеченностью калием составляют 61,1% от обследованной, со средней и повышенной – 37,6% (табл. 15).

В целом по области с 1976 года произошла стабилизация содержания об менного калия, составив 136,0-140,4 мг/кг почвы.

Таблица Динамика обменного калия в почвах пашни по циклам агрохимического обследования Содержание (тыс.га /% от площади) Средне Площадь взве Очень Очень Сред Повы Циклы и годы обследо- шенное Низкое Высокое высо низкое нее шенное обследо- вания значе кое вания (тыс.га ние в мг/кг %) 20 21-40 41-80 81-120 121-180 почвы I цикл 2832,4 1,4 28,6 534,1 923,3 975,8 369, 123, 1964-1968 гг. 100,0 0,1 1,0 18,8 32,6 34,5 13, II цикл 2832,4 11 23,4 257,7 355,0 1072,2 1123, 158, 1969-1975 гг. 100,0 0,1 0,8 9,1 12,5 37,9 39, III цикл 2832,4 34,2 67,4 170,0 637,5 1376,1 547, 140, 1976-1985 гг. 100,0 1,2 2,4 6,0 22,5 48,6 19, IV цикл 2832,4 2,7 32,6 422,2 642,7 1102,1 630, 137, 1986-1991 гг. 100,0 0,1 1,2 14,9 22,7 38,9 22, V цикл 2832,4 0,7 23,0 350,5 756,1 1018,2 638, 138, 1992-2001 гг. 100,0 0,1 0,8 12,4 26,7 35,9 24, VI цикл 2832,4 1,0 34,1 266,2 799,8 1055,7 675, 136, 2002-2010 гг. 100,0 0,1 1,2 9,4 28,2 37,3 23, При сравнении данных первого периода обследования (1964-1968 гг.) с пятым (1992-2003 гг.) на выщелоченных, типичных и обыкновенных чернозё мах, отмечается повышение содержания калия, соответственно, на 22,3 и 21,5 мг/кг. На южных черноземах обеспеченность калием возросла на 0,8 мг/кг (табл. 16).

Таблица Динамика обменного калия в пахотном слое почв по периодам обследования, мг/кг Средневзвешенное содержание К2О Оптимальное значение К2О Почвы в пахотном 1964- 1969- 1976- 1986- 1992- 2002 слое почв 1968 1975 1985 1991 2001 Черноземы выщело 115,0 142,8 142,8 149,4 141,2 141,5 204, ченные и типичные Черноземы обыкновен 119,8 148,5 151,7 152,4 155,4 144,9 187, ные Черноземы южные 135,0 135,3 134,6 136,8 136,9 137,8 160, Одновременно установлен рост площадей с высокой обеспеченностью калием – с 42,7% до 65.1% по лесостепной зоне;

с 45,5% до 64,6% – в централь ной и незначительный рост (с 54,3% до 59,2%) – в южной зоне.

Восполнение обменного калия, использованного растениями на формиро вание урожая, происходит в основном за счёт фиксированного калия почвы. А так как его запасы не безграничны, то для сохранения оптимальных параметров калийного режима необходимо применение калийных удобрений. Но даже в годы максимального применения удобрений в сельском хозяйстве области не удалось достичь положительного баланса этого элемента в системе почва растение-удобрение. А ко времени проведения пятого цикла обследований вне сение калийных удобрений уменьшилось: на выщелоченных и типичных черно зёмах – в 5,5 раза, на обыкновенных чернозёмах – в 9,5 раза;

на южных черно зёмах практически прекратили внесение калийных удобрений (табл. 17).

Это обусловлено недостаточным вниманием к вопросам, связанным с обеспечением положительного баланса калия.

Таблица Баланс калия в черноземах выщелоченных и типичных по периодам обследований, кг/га д.в.

Годы Показатели 1964-1968 1969-1975 1976-1985 1986-1991 1992- Внесение всего 7,9 10,0 12,7 19,9 3, с удобрениями Минеральными 0,2 4,8 5,7 9,2 1, Органическими 7,7 5,2 7,0 10,7 2, Вынос с урожаем 24,6 12,7 16,1 25,3 8, Баланс, ± -16,7 -2,7 -3,4 -5,4 -5, Интенсивность баланса,% 32 79 79 79 Отчуждение из почвы калия превышало внесение его в разные периоды:

на выщелоченных и типичных чернозёмах на 2,7-16,7 кг/га;

обыкновенных – 2,5-19,5 кг/га;

южных – 1,1-14,0 кг/га К2О. Возмещение 75-80% выноса калия в принципе оказалось достаточным для формирования высокого урожая культур и сохранения оптимального калийного режима.

Баланс питательных веществ в пахотных землях Самарской обла сти. В наших исследованиях по обоснованию систем воспроизводства плодо родия чернозёмных почв Заволжья были получены данные, характеризующие динамику органического вещества в почве, подвижных форм азота, фосфора, калия и степень влияния органических и минеральных удобрений на эти пока затели (табл. 18).

Таблица Влияние органических и минеральных удобрений на агрохимические показатели плодородия обыкновенных чернозёмов Заволжья (среднее за 2002-2006 гг.) Результаты анализов Слои Варианты почвы, Гумус, Р2О5 К2 О NO см % 0-20 3,6 13,2 187 Без удобрений 0-40 3,1 13,0 132 0-20 3,7 24,8 246 N40Р40К 0-40 3,3 16,9 159 0-20 3,7 28,9 210 Навоз 40 т/га (ежегодно) 0-40 3,2 20,4 171 Наиболее высоким в слое 0-20 см содержание гумуса было при внесении навоза и минеральных удобрений – 3,7%. В подпахотном слое количество гу муса сохранялось на исходном уровне – 3,2-3,3%. Полученные данные по опре делению минерального азота в почве подтвердили результаты предыдущих ис следований.

Наиболее значительным увеличение количества нитратов в почве в па хотном и подпахотном слоях было при внесении минеральных и органических удобрений.

Внесение навоза и минеральных удобрений повысило в пахотном слое содержание подвижного фосфора на 23,0-59 мг/кг почвы, обменного калия – на 45,0 мг/кг почвы.

Согласно полученным данным близким к уравновешенному был баланс азота, фосфора и калия в период 1986-1989 гг. При общем выносе питательных веществ 269,9-325,2 тыс.т д.в. внесение удобрений в эти годы составило 284,1 311,4 тыс.т д.в., в том числе: азота – 115,4-138,3 тыс.т д.в., фосфатов – 95,6-96, и калия – 72,8-76,7 тыс.т д.в.

Компенсация выноса питательных веществ урожаем (баланс) за счёт удобрений составила всего 96,0-105,0%, в том числе: азота – 94,0-95,0%. фос фора – 174-218%, калия – 62-70%.

Баланс питательных веществ по циклам обследования представлен в таб лице 19.

Для достижения благоприятного баланса основных элементов питания в пахотных почвах области (среди которых 80% занимают чернозёмы) нужно стремиться ежегодно сводить баланс по фосфору с превышением возврата над выносом (возмещать не менее 125% выноса) и возвращать в почву (в % от вы носа урожаем) не менее 85% азота и 60% калия.

Начиная с 1990 года, значительно уменьшилось применение минераль ных и органических удобрений, и, как следствие этого, – возрос дефицит ба ланса питательных веществ.

В период с 1990 года по 2010 год показатели баланса питательных ве ществ колеблются в пределах: 57% – в 1991 году, 7,3% – в 1997 году, 26,7% – в 2009 году, 42,7% – в 2010 году. Фактически, за этот период на 1 га пашни вно силось всего 0,1-0,3 т/га органических удобрений, что составляет 7% от требу емого количества.

Таблица Баланс питательных веществ в пахотных почвах Самарской области (1986-2010 гг.) Циклы обследования Единица Показатели IV цикл V цикл VI цикл измерения 1986-1991гг. 1992-2001гг. 2002-2010гг.

1. Вынос питательных веществ тыс.т д.в. 2220,5 2313,5 1473, урожаем – всего в том числе: N т д.в. 1026,4 1085,9 645, Р2О5 т д.в. 336,8 373,3 252, К2 О т д.в. 857,3 854,3 575, 2. Внесено минеральных тыс.т д.в. 926,8 245,1 224, удобрений – всего в том числе: N т д.в. 428,3 176,3 156, Р2О5 т д.в. 355,5 50,1 42, К2 О т д.в. 143,0 18,7 24, 3. Внесено питательных веществ с учётом органи- тыс.т д.в. 1487,6 427,6 296, ческих удобрений – всего в том числе: N т д.в. 639,1 246,1 182, Р2О5 т д.в. 493,1 96,4 62, К2 О т д.в. 355,4 85,1 52, 4. Степень возмещения пита тельных веществ (внесено в% % 67,0 18,5 20, от выноса) – всего в том числе: N % 62,3 22,7 28, Р2О5 % 146,4 25,8 24, К2 О % 41,4 10,0 9, Урожайность зерновых культур и количество внесенных удобрений пред ставлены в таблице 20.

Анализ изменения почвенного плодородия и связанные с этим уровни урожайности, представленные в таблицах 20 и 21 и приложении 1, свидетель ствует о недостаточном внимании товаропроизводителей к сохранению и вос производству почвенного плодородия.

Полученные результаты обследований почвенного плодородия свиде тельствуют о том, что уменьшение объёмов применения удобрений и снижение содержания питательных веществ в почве приведут к деградации почвы и рез кому снижению гумуса, являющегося основным показателем уровня почвенно го плодородия.

Таблица Внесение минеральных и органических удобрений по Самарской области за период с 1987 по 2010 гг.

Минеральные удобрения Органические удобрения кг д.в./га т/га тыс.т Годы посевной тыс.т посевной д.в.

площади площади 1987 189,2 70 6212,8 2, 1988 177,8 66 7333,0 2, 1989 141,6 53 7220,9 2, 1990 121,2 49 6112,4 2, 1991 104,9 40 5460,5 1, 1992 68,7 27 4549,5 1, 1993 44,8 17 2732,8 0, 1994 14,0 5 1389,7 0, 1995 13,7 6 897,7 0, 1996 13,1 6 684,8 0, 1997 15,7 7 440,7 0, 1998 17,8 8 288,0 0, 1999 15,5 7 440,5 0, 2000 17,8 10,1 429,7 0, 2001 24,2 13,9 373,4 0, 2002 40,9 22,8 639,7 0, 2003 14,8 7,9 537,5 0, 2004 26,3 13,7 672,4 0, 2005 24,8 13,1 556,6 0, 2006 19,7 13,2 575,9 0, 2007 24,5 17,6 312,5 0, 2008 14,4 11,3 308,9 0, 2009 30,5 16,5 620,0 0, 2010 31 16,9 381,4 0, В последние годы изменились социально-экономические условия ведения сельскохозяйственного производства. В хозяйствах испытывается большой не достаток материально-технических ресурсов, уменьшился объём применения минеральных и органически удобрений.

В этих условиях особенно важным является поиск новых путей решения проблемы воспроизводства почвенного плодородия.

Однако в условиях Среднего Поволжья недостаточно экспериментальных данных о степени изменения и путях регулирования основных элементов пло дородия почвы в зависимости от вида севооборотов, эффективного применения удобрений, сорта и энергосберегающей обработки почвы.

Научно обоснованные подходы к решению этой задачи в Среднем По волжье позволят при ограниченных материально-технических ресурсах стаби лизировать почвенное плодородие, более широко использовать естественные воспроизводительные силы почвы, нетрадиционные источники органических удобрений (солома, сидераты и др.).



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 8 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.