Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Полигонный агроэкологический мониторинг почв Белгородской области

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Среди фракций гуминовых кислот наибольшее содержание отмечено в вытяжке после декальцирования и обработки почвы гидроксидом натрия, а также фракции, связанной в основном с кальцием. Гуминовых кислот свободных и связанных с полуторными окислами глинистыми частицами в почве содержится лишь 8−12%. Сумма фракций органического углерода фульвокислот в сравнении с гуминовыми кислотами в составе гумуса… Читать ещё >

Полигонный агроэкологический мониторинг почв Белгородской области (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В статье представлены результаты исследования по определению изменения показателей плодородия в черноземе типичном Белгородской области после трех ротаций полевых севооборотов при различных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур Ключевые слова: ЧЕРНОЗЕМЫ, ГУМУС, АЗОТ, ФОСФОР, КАЛИЙ, АГРОТЕХНОЛОГИИ, КИСЛОТНОСТЬ В 1987 году в юго-западной части ЦЧЗ на опытном поле центрально-черноземного филиала ВИУА был заложен многолетний стационарный полевой опыт (полигонный мониторинг) с целью определения воздействия антропогенных факторов на признаки и свойства почвы, разработки системы агромероприятий по повышению почвенного плодородия и продуктивности сельскохозяйственных культур.

Методика проведения полевого опыта

Площадь полевого опыта составляет 22,5 га, а делянки 120 м2 (4мЧ30м). Повторность опыта 3-х кратная общее количество делянок 1215. Опыт развёрнут в натуре на пяти полях.

Почва опытного участка наиболее распространённая на территории Белгородской области — чернозем типичный среднемощный малогумусный тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке с содержанием по делянкам опыта в пахотном слое 5,1−5,6% гумуса, 48−57 мг подвижного фосфора, 92−121 мг обменного калия на 1 кг почвы, рН солевой вытяжки 5,8−6,4. Таким образом, почва опытного участка является типичной для преобладающей части земель сельскохозяйственного назначения в ЦЧЗ (Докучаев, 1952, Азаров, 2012).

В полевом опыте изучаются влияние на плодородие черноземов и продуктивность сельскохозяйственных культур севооборотов, способов основной обработки почв, различных доз внесения органических и минеральных удобрений.

показатель плодородие удобрение чернозем Севообороты с различной насыщенностью в структуре посевных площадей пропашными культурами: 20% - зернотравяной, 40% - зернопропашной, 80% - зернопаропропашной.

Чередование культур в севообороте.

Зернотравяной Зернопропашной Зернопаропропашной.

  • 1. Озимая пшеница 1. Озимая пшеница 1. Озимая пшеница
  • 2. Сахарная свекла 2. Сахарная свекла 2. Сахарная свекла
  • 3. Ячмень+ травы 3. Ячмень 3. Кукуруза н/силос
  • 4. Мн. травы 1 г. п. 4. Кукуруза н/силос 4. Кукуруза н/зерно
  • 5. Мн. травы 2 г. п. 5. Горох 5. Черный пар

В опыте изучали три способа основной обработки почвы — вспашку, безотвальную и минимальную обработки, три системы удобрения: органическую, минеральную и органо-минеральную с тремя уровнями удобренности (без удобрений, одну и две дозы удобрений и их комбинаций).

Вспашка предусматривала отвальное рыхление верхнего слоя почвы в зависимости от возделываемой культуры на глубину 22−27 см. Безотвальная обработка проводилась на ту же глубину, только без оборота пласта почвы (плуг типа «Параплау»). При минимальной обработке рыхление осуществляли на глубину 10−15 см.

Из органических удобрений вносили навоз КРС один раз за ротацию севооборотов под сахарную свёклу в одной дозе (40 т/га) и двойной (80 т/га), приходящиеся на гектар севооборотной площади соответственно по 8 и 16 т. Дозы навоза рассчитывали на простое и расширенное воспроизводство плодородия почв.

Минеральные удобрения вносили ежегодно под каждую культуру. Одинарная доза удобрений (50−90 кг д. в. на га) рассчитана на простое воспроизводство почвенного плодородия, а двойная доза (100−180 кг д. в. на га) — на расширенное.

В полевом опыте при возделывании сельскохозяйственных культур использовали общепринятую для Центрально-Чернозёмного региона агротехнику (Щербаков, Васенев, 1996, Азаров, Клостер, Соловиченко, 2012).

Результаты научно-исследовательских работ

По завершению трёх ротаций севооборотов произошли существенные изменения в содержании и качественном составе гумуса, питательном режиме, кислотности, агрофизических свойствах и биологической активности почвы.

Наши исследования показали, что на почвах зернотравяного севооборота, где многолетние травы занимают 40% площади, независимо от удобрений и способов обработки почвы наблюдается положительное содержание гумуса (табл.1). Содержание его в слое почвы 0−30 см увеличилось в среднем на 0,52 абсолютных процента, при исходном содержании 5,21%. Существенный прирост содержания гумуса получен на варианте с абсолютным контролем (без удобрений). Увеличение здесь составило 0,54%. На фоне минеральных удобрений в этом севообороте содержание гумуса увеличивалось на 0,44%, а при внесении навоза на 0,66%. Совместное внесение органических и минеральных удобрений в сравнении с абсолютным контролем увеличило содержание гумуса примерно на 0,7%.

Содержание гумуса снизилось в пропашных севооборотах как на вариантах без удобрений, так и с внесением одних минеральных удобрений на 0,23−0,43%. Наибольшее снижение данного показателя произошло в зернопаропропашном севообороте по вспашке. Лишь внесение органических или совместное органических и минеральных удобрений стабилизирует и повышает содержание гумуса в почве. При внесении 8 т навоза на гектар севооборотной площади происходит увеличение содержания гумуса до 0,20%. Внесение 16 т/га навоза увеличивает содержание гумуса до 0,44% Наибольшие величины отмечены при безотвальной и минимальной обработках почвы.

Таблица 1

Влияние севооборотов, способов обработки и удобрений на изменение содержания гумуса после трёх ротаций севооборотов, % (верхнее число 0−10 см, нижнее — 0−30 см).

Внесено на 1 га севооборотной площади.

Зернотравяной севооборот (З/Т).

Зернопропашной севооборот (З/П).

Зернопаропропаш-ной севооборот (З/ПП).

навоз, т.

NPK, доза, кг д. в.

В*,.

+, ;

Б,.

+, ;

М,.

+, ;

В,.

+, ;

Б,.

+, ;

М,.

+, ;

В,.

+, ;

Б,.

+, ;

М,.

+, ;

Исходное содержание в почве.

  • 5,28
  • 5,23
  • 5,25
  • 5,22
  • 5,26
  • 5,18
  • 5,25
  • 5,23
  • 5,30
  • 5,22
  • 5,26
  • 5,21
  • 5,26
  • 5,21
  • 5,25
  • 5,23
  • 5,39
  • 5,32
  • 0,57
  • 0,55
  • 0,63
  • 0,59
  • 0,54
  • 0,50
  • -0,33
  • 0,30
  • -0,30
  • 0,24

— 0,25 — 0,22.

— 0,46 — 0,43.

— 0,31 — 0,26.

— 0,28 — 0,24.

1*.

  • 0,46
  • 0,45
  • 0,48
  • 0,36
  • 0,48
  • 0,38
  • -0,18
  • 0,16
  • -0,24
  • 0,21
  • -0,25
  • 0, 20
  • -0,28
  • 0,25
  • -0,27
  • 0,21
  • -0,23
  • 0, 20
  • 0,58
  • 0,52
  • 0,53
  • 0,48
  • 0,58
  • 0,55
  • -0,41
  • 0,40
  • -0,35
  • 0,33
  • -0,33
  • 0,29
  • -0,52
  • 0,46
  • -0,58
  • 0,43
  • -0,60
  • 0,37
  • 0,64
  • 0,58
  • 0,67
  • 0,56
  • 0,66
  • 0,54
  • 0,25
  • 0,14
  • 0,21
  • 0,15
  • 0,32
  • 0, 20
  • 0,04
  • 0,00
  • 0, 20
  • 0,18
  • 0,25
  • 0, 19
  • 0,57
  • 0,51
  • 0,58
  • 0,51
  • 0,63
  • 0,60

0,30 0,29.

  • 0,22
  • 0,22
  • 0,26
  • 0,23
  • 0,13
  • 0,05
  • 0,25
  • 0, 20
  • 0,25
  • 0,18
  • 0,68
  • 0,56
  • 0,68
  • 0,54
  • 0,67
  • 0,62
  • 0,23
  • 0,24
  • 0,37
  • 0,22
  • 0,35
  • 0,29
  • 0,13
  • 0,10
  • 0, 20
  • 0,15
  • 0, 20
  • 0,22
  • 0,68
  • 0,62
  • 0,84
  • 0,70
  • 0,81
  • 0,77
  • 0,35
  • 0,36
  • 0,45
  • 0,38
  • 0,47
  • 0,44
  • 0,22
  • 0, 20
  • 0,32
  • 0,31
  • 0,38
  • 0,30
  • 0,61
  • 0,54
  • 0,70
  • 0,61
  • 0,68
  • 0,63
  • 0,56
  • 0,53
  • 0,66
  • 0,56
  • 0,70
  • 0,68
  • 0,38
  • 0,32
  • 0,45
  • 0,39
  • 0,47
  • 0,42
  • 0,72
  • 0,66
  • 0,73
  • 0,59
  • 0,78
  • 0,70
  • 0,60
  • 0,60
  • 0,53
  • 0,46
  • 0,60
  • 0,53
  • 0,50
  • 0,48
  • 0,55
  • 0,52
  • 0,69
  • 0,56

Примечание. Способы обработки почвы: В — вспашка, Б — безотвальная, М — минимальная; удобрения: 1 доза З/Т — N42 P62 K62, З/П — N62 P62 K62, З/ПП — N 54 P62 K62; (+, —) — отклонение в содержании гумуса в почве.

Совместное внесение органических и минеральных удобрений в пропашных севооборотах способствует ещё более значительному накоплению гумуса в почве. Его содержание возросло до 0,70%. Содержание гумуса в слое почвы 0−10 см под влиянием изучаемых приёмов изменяется в такой же закономерности, что и в среднем для слоя 0−30 см, однако в верхнем слое абсолютные значения содержания гумуса были наибольшими.

Увеличение содержания гумуса в почве зернотравяного севооборота подтверждает положительную роль многолетних бобовых трав в его образовании, повышении плодородия почвы. По нашим данным, в слое почвы 0−50 см при урожае сена 60−90 ц/га остаётся 40−60 ц легкоразлагающихся растительных остатков, активно способствующих процессу гумификации. В пропашных севооборотах процессы минерализации гумуса почвы преобладают над процессами гумификации, что особенно выражено при малом внесении органических удобрений (Здоровцов, 1993).

Нами изучалось изменение группового и фракционного состава гумуса чернозёма типичного в зернотравяном и зернопаропропашном севооборотах при разных обработках почв и внесении удобрений за период с 1987 по 2002 годы.

За 15 летний период действия агроприёмов произошли заметные изменения во фракционно-групповом составе гумуса (Соловиченко, Тютюнов, 2013). Так, содержание углерода гумусовых веществ в слое почвы 0−30 см составляло до начала эксперимента в среднем 3,3%. После трех ротаций севооборотов лишь на контроле и при внесении минеральных удобрений содержание органического углерода в почве под зернотравяным севооборотом практически осталось на прежнем уровне. При внесении органических и органо-минеральных удобрений произошло увеличение углерода в среднем на 0,09 абсолютных процента. Содержание гуминовых кислот в почве при разных способах обработки в пахотном слое увеличилось с 40,5−45,1% в 1987 г до 45,5−47,9% в 2002 г. Больше их было при внесении органо-минеральных удобрений на фоне минимальной обработки почвы.

Содержание углерода гуминовых кислот в зернопаропропашном севообороте за анализируемый период уменьшилось на 1−2%.

Среди фракций гуминовых кислот наибольшее содержание отмечено в вытяжке после декальцирования и обработки почвы гидроксидом натрия, а также фракции, связанной в основном с кальцием. Гуминовых кислот свободных и связанных с полуторными окислами глинистыми частицами в почве содержится лишь 8−12%. Сумма фракций органического углерода фульвокислот в сравнении с гуминовыми кислотами в составе гумуса, примерно, в 2 раза меньше. Содержание углерода гуминовых кислот в зернопаропропашном севообороте за 15 лет уменьшилось на 1,5−2,5 абсолютных процента, а содержание фульвокислот, наоборот, увеличилось на 2−4%. Наибольшая величина отмечена на контроле и при внесении минеральных удобрений. В каждой из фракций фульвокислот содержание углерода колеблется в пределах 2,8−10,6%. Наименьшие значения относятся к фракции, полученной при воздействии на почву гидроксидом натрия при декальцировании почвы.

Отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот в пахотном слое составляет (2,0−2,4), что свидетельствует о гуматном типе фракционно-группового состава гумуса чернозема типичного.

Из всего вышеизложенного можно сделать заключение, что если в зернотравяном севообороте, где имеют место многолетние бобовые травы, общее содержание гумуса в верхних слоях почвы за 15 лет исследований увеличилось, то в пропашных севооборотах на вариантах опыта без удобрений или с внесением только минеральных оно значительно уменьшилось (до 0,46 абсолютных процента). Здесь лишь внесение органических удобрений (40 т/га навоза) и органо-минеральных (N52−62P62K62 на фоне навоза) стабилизирует содержание гумуса в почве. Двойные дозы этих удобрений способствуют увеличению его и тем самым обеспечивают расширенное воспроизводство. Содержание гумуса в слое почвы 0−30 см возрастает на 0,30−0,60%. Способы обработки существенно не изменили содержание гумуса в почве. Эта разница ещё больше нивелируется с увеличением количества вносимых удобрений.

В составе гумуса в севообороте с использованием многолетних трав при внесении органических и органо-минеральных удобрений в верхнем слое почвы возросла доля группы гуминовых кислот на 3−5%. Большее их количество было во фракции при кальцинировании почвы. В пропашных севооборотах возрастает содержание группы фульвокислот, что приводит к подкислению почвенного раствора. Можно заключить, что природа гумусовых веществ изменяется при внесении минеральных удобрений на фоне мелкой обработке в сторону фульватизации.

Изучение содержания нитратного азота проводилась по слоям почвы 0−30, 30−50, 50−100 и 0−100 см весной в начале вегетации озимой пшеницы, а содержание подвижного фосфора и обменного калия — сразу после уборки пшеницы.

Содержание нитратного азота в почве верхнего слоя (0−30 см) на вариантах опыта было в основном низкое (менее 20 мг/кг почвы). Среднее содержание нитратного азота наблюдалось только в зернотравяном севообороте при внесении на гектар севооборотной площади двойных доз минеральных удобрений (N84−124P124K124) на фоне 8 и 16 т навоза.

На вариантах опыта без внесения удобрений (контроль) содержание нитратного азота в верхнем слое почвы колебалось в пределах 6,1 — 10,3 мг/кг с наибольшими величинами в зернотравяном севообороте. С внесением минеральных удобрений содержание его в почве увеличивается. При одинарной дозе (N42−62P62K62) увеличение на 30−35%, а при двойной дозе до 70−80%. При внесении органических удобрений (навоза) в дозе 8 и 16 т/га севооборотной площади содержание нитратного азота в почве повышается на 5−10%. Заметно повышает содержание нитратного азота в почве совместное внесение минеральных и органических удобрений. Оно возрастает, примерно, в 1,5−2,5 раза, доводя эту величину до 18,3−24,8 мг/кг почвы.

Кроме того, чётко прослеживается закономерность, что в начале вегетации озимой пшеницы основная часть минерального азота (80−90%) локализуется в слоях 0−30 и 50−100 см, что и подтверждают исследования ряда учёных (Лукин, 2004, 2006).

Нитратного азота накапливается во всём метровом слое почвы в зернотравяном севообороте на 25−35% больше, чем в зернопаропропашном севообороте. Это объясняется тем, что содержание нитратного азота во многом определяется потенциальной возможностью предшественника озимой пшеницы. Так, в зернотравяном севообороте после многолетних бобовых трав (эспарцета) в почве накапливается значительное количество азота, входящего в состав корневых и пожнивных остатков. Происхождение этого азота имеет по большей части (до 80%) симбиотический характер. По способам обработки почвы в севооборотах содержание нитратного азота изменялось незначительно, как правило, в пределах ошибки опыта.

Содержание такого важного элемента питания как подвижного фосфора в почве за 15 лет проведения опыта также претерпело существенные изменения. Содержание его в почве перед закладкой опыта составляло в слое 0−10 см 56,1 — 66,2 мг, в слое 0−30 см — 52,2−57,8 мг/кг почвы, то есть находилось в пределах средней обеспеченности растений фосфором.

За три ротации севооборотов на абсолютном контроле содержание подвижного фосфора в слое почвы 0−30 см уменьшилось на 2,6−5,5 мг/кг, или на 5−10%. Внесение удобрений резко повышает содержание подвижного фосфора в почве. От внесения органических удобрений (навоза) содержание увеличилось на 40−60%, минеральных — 103−240%, а органо-минеральных до 220−290%. Более высокие показатели содержания элементов питания получены в верхних слоях пахотного горизонта в пропашных севооборотах при безотвальной и минимальной обработках почвы. На этих же вариантах опыта наблюдается заметная минерализация органического вещества.

Нами установлено влияние агротехнических приёмов на величину обменного калия типичного чернозёма. В начале проведения опыта содержание обменного калия в слое почвы 0−10 см находилось в пределах 102,1−112,9 мг, а в слое 0−30 см — 98,0 — 105,4 мг/кг почвы, что можно отнести к повышенной обеспеченности растений данным элементом питания.

Спустя 15 лет в почве опыта содержание обменного калия на контроле в слое 0−30 см по отношению к исходным показателям уменьшилось на 6,9−17,1 мг/кг, или 8−15%. При этом наибольшее снижение произошло в пропашных севооборотах и по вспашке. Внесение минеральных удобрений в одинарной дозе (по N42−62P62K62 кг д. в. на 1 га севооборотной площади) увеличило содержание обменного калия на 15−25%, а двойной дозы на 45−55%.

Как правило, калия было больше в слое 0−10 см при минимальной обработке почвы. При внесении навоза содержание его в пахотном слое повысилось на 9,7−18,1 мг/кг, или на 9−17%. Однако наибольшее увеличение содержание обменного калия в почве произошло при совместном внесении органических и минеральных удобрений (на 52−63%).

В слое почвы 0−10 см наблюдается та же закономерность в изменении содержания обменного калия, что и в слое 0−30 см, но с большими величинами данных показателей.

Из вышеизложенного материала по питательному режиму почвы следует, что в начале вегетации (весной) озимой пшеницы в зернотравяном севообороте содержание минерального азота в верхнем слое почвы на всех вариантах опыта было заметно выше в сравнении с пропашными севооборотами (на 25−35%). Увеличению содержания азота в почве способствует симбиотическая деятельность многолетних бобовых трав. Особенно эта разница прослеживается на вариантах опыта без внесения и с внесением малых доз удобрений. С внесением более высоких доз удобрений разница в содержании нитратного азота в почве по видам севооборотов нивелируется. Удобрения повышают содержание азота в сравнении с контролем в 2,0−2,5 раза. Существенных различий в содержании азота по способам обработки почвы не было отмечено, однако, наблюдалось небольшое увеличение его в слое почвы 0−30 см на вариантах опыта при минимальной обработке почвы с высокими дозами внесения удобрений. В метровом слое почвы наибольшее содержание азота отмечено в зернотравяном севообороте.

Содержание подвижного фосфора в почве на варианте опыта без внесения удобрений к концу третьей ротации севооборотов было в основном среднее (около 50 мг/кг), а обменного калия — повышенное (в пределах 90−100 мг/кг). С внесением удобрений содержание подвижного фосфора и калия установилось на высоком и очень высоком уровнях.

По результатам полевого опыта в пятипольных севооборотах простое воспроизводство плодородия почвы (чернозёма типичного) достигается при внесении на 1 га севооборотной площади N42−62P62K62 на фоне 8 т навоза, а расширенное воспроизводство — при удвоении этих доз. Зернотравяные севообороты и особенно при минимальной обработке в сравнении с пропашными севооборотами больше способствовали росту плодородия почвы.

Величина гидролитической кислотности чернозема типичного в опыте за прошедшие три ротации севооборотов претерпела существенные изменения. Исходная величина её при закладке опыта по вариантам в пахотном слое почвы варьировала в пределах от 3,16 до 3,88 мг· экв/100 г почвы.

Заметное влияние на величину кислотности оказали виды севооборотов и удобрения, в меньшей степени способы обработки почвы.

Зернотравяной севооборот способствовал снижению кислотности. В то же время минеральные удобрения в этом севообороте замедлили процесс снижения кислотности. Так, без удобрений гидролитическая кислотность за 15 лет снизилась на 20−25%, а при внесении минеральных удобрений всего лишь на 9−12%. Органические удобрения в наибольшей степени способствовали снижению кислотности почвы, под влиянием которых она уменьшилась на 25 — 30%. В органо-минеральной системе удобрения потенциальная кислотность уменьшилась на 0,49−1,03 мг· экв. Наибольшие показатели отмечены при минимальной обработке в слое почвы 0−10 см.

В пропашных севооборотах, особенно в зернопаропропашном, наблюдается увеличение гидролитической кислотности на 0,51−0,73 мг· экв. без удобрений и на 0,90−1,51 мг· экв. /100 г почвы или 25−40% с внесением минеральных удобрений. Внесение навоза в дозе 8 т/га севооборотной площади стабилизирует кислотность почвы, а при дозе 16 т/га заметно снижает её на 0,81−1,01 мг· экв. Кислотность также снижается при совместном внесении минеральных и органических удобрений, возделывании многолетних трав. Рост интенсификации земледелия, а в частности применение физиологически кислых минеральных удобрений, а также другие природно-антропогенные факторы приводят к подкислению почвенного раствора чернозёмов, нейтральных по природе. Но даже там, где не вносятся минеральные удобрения, или вносятся, но в малых дозах, также происходит подкисление почв.

В данном случае проявляется скрытое действие усиливающегося процесса минерализации (разложения) органического вещества почвы. Высвобождающиеся при этом органические кислоты, в частности фульвокислоты, имеют явно выраженную повышенную величину кислотности (Добровольский, 1984; Ахтырцев, 1963, 1979 и др.).

Работы Б. П. Ахтырцева, В. Д. Соловиченко (1984), В. В. Медведева (1988), В. А. Королёва (2004), С. В. Лукина с соавторами (2006) подтвердили ведущее значение структуры и плотности сложения почв, как основы благоприятных агрофизических свойств для формирования высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Доказано, что длительное сельскохозяйственное использование чернозёмов часто ведет к разрушению агрономически ценной комковато-зернистой структуры, образованию пыли и глыб, слитизации, уплотнению пахотного слоя, ухудшению водно-физических свойств и снижению устойчивости к эрозии. В настоящее время для большинства сельскохозяйственных культур установлены оптимальные значения плотности почвы, которые располагаются в пределах 1,10−1,20 г/см3 и коэффициента структурности, равного 4,5−5,5 ед.

Нами установлены изменения величины коэффициента структурности чернозема типичного после третьей ротации севооборотов в посевах озимой пшеницы. За коэффициент структурности мы принимали отношение содержания почвенных агрегатов размером от 10 до 0,25 мм (комковато-зернистая структура) к сумме пылеватых (меньше 0,25 мм) и глыбистых (более 10 мм) агрегатов. Чем больше величина коэффициента структурности почвы, тем больше в структурно-агрегатном составе её преобладают агрономически ценные комковато-зернистые структурные агрегаты, и тем меньше содержится пылеватой и глыбистой фракций.

Исследования показали, что коэффициент структурности в зернотравяном севообороте в верхнем слое почвы (0−10 см) заметно выше, чем в пропашных севооборотах. Снижение коэффициента структурности в пропашных севооборотах свидетельствует о распыленности и глыбистости верхнего слоя почвы. В подпахотном слое почвы, на глубине 30−40 см величина коэффициента структурности увеличивалась независимо от вида севооборота.

Следует также отметить, что минимальная обработка почвы на глубину около 10 см по сравнению с безотвальной обработкой и вспашкой улучшила её структурный состав. Наибольшие величины коэффициента отмечены по органо-минеральной системе удобрения. В верхнем слое почвы (0−10 см) они достигли 3,6−4,9 ед. Лучшие показатели отмечены в зернотравяном севообороте и при минимальной обработке почвы. В подпахотном слое почвы (30−40 см), где не было воздействия обработок, содержится больше агрегатов комковато-зернистой структуры, о чем и свидетельствует величина коэффициента, равная 5,6−5,9 ед.

Наблюдения за изменением плотности в течение 15 лет в севооборотах при разных способах обработки почв и удобрений выявили варианты, позволяющие регулировать эту величину.

Исходные величины плотности сложения по слоям чернозема типичного составляли: на глубине 0−10 см — 1, 19−1,25 г/см3; 10−20 см — 1, 20−1,26; 20−30 см — 1,23−1,30 и 30−40 см — 1,16−1,20 г/см 3.

Спустя 15 лет проведения опытов на вариантах без удобрений произошло уплотнение пахотного горизонта почвы на 0,11 г/см3. Оно особенно заметно в зернотравном севообороте при минимальной обработке почвы, причём не в обрабатываемом слое, а на глубине 20−30 см. Величина плотности здесь достигла 1,36 г/см3. В пропашных севооборотах плотность почвы увеличилась меньше.

При внесении удобрений, особенно органических и органо-минеральных, происходит разуплотнение пахотного горизонта на 0,02−0,19 г/см3. Безотвальная обработка также снижает плотность, но только на фоне навоза 16 т/га. В слое почвы 0−10 см она составила 1,04 г/см3 в зернотравяном севообороте и 1,09 г/см3 в зернопропашном.

Из вышеизложенного можно заключить, что расширенному воспроизводству плодородия чернозёма типичного способствует оптимальная плотность (1,15−1,20 г/см3) и агрономически ценная структура с коэффициентом около 5 ед. Эти показатели плодородия почвы достигаются в зернотравяном севообороте.

Биологическая активность почвы играет основополагающую роль в процессе почвообразования, понимания эволюционного развития и изучении физико-химических свойств. Много и плодотворно в этом направлении работали учёные — микробиологи (Адерихин, 1964, Акулов, 1992 и др.).

Исследования в полевом опыте свидетельствуют, что на контроле (без удобрений) наибольшей биологической активностью обладает почва зернотравяного севооборота. Разложение льняного полотна в верхнем слое здесь составило 9,6−11,3%.

Биологическая активность снижена до 8,7−10,5% в пропашных севооборотах. Наибольшая активность почвенной биоты зафиксирована в слое почвы 10−20 см. Также отмечено, что почвенные микроорганизмы проявляют большую активность при минимальной обработке, чем при безотвальной обработке и вспашке. Минеральные удобрения увеличивают скорость разложения льняного полотна, а, следовательно, и биологическую активность почвы. В слое почвы 10−20 см зернотравяного севооборота при минимальной обработке она составила 14,8%. Внесение навоза активизирует деятельность микроорганизмов и способствует большей биологической активности почвы.

Активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов возрастает до 13,7% на фоне удобрений в пропашных севооборотах. Отвальная обработка почвы способствует аэрации нижнего слоя пахотного горизонта, что создаёт условия для активизации целлюлозоразлагающих микроорганизмов.

Заметное увеличение разложения льняного полотна в почве зафиксировано при внесении минеральных удобрений (N84−124P124K124) на фоне 16 т/га навоза: в слое 0−20 см на 4−6% и на глубине 20−30 см — 2−4%.

Максимальный показатель общей биологической активности почвы зафиксирован при совместном внесении органических и минеральных удобрений и составил в зернотравяном севообороте в слое 0−10 см — 15,0−5,4%, 10−20 см — 15,8−16,1% и 20−30 см — 11,3−13,9%, в зернопропашном соответственно 13,7−14,9; 14,5−15,8 и 10,1−12,1, а в зернопаропропашном — 13,0−14,2%; 14,1−14,7 и 9,9−11,7%.

Таким образом, на величину общей биологической активности почвы положительное влияние оказывают многолетние бобовые травы, внесение удобрений, особенно органических на фоне минимальной обработки почвы.

  • 1. Адерихин П. Г. Изменение черноземных почв ЦЧО при использовании их в сельском хозяйстве. // В кн. Черноземы ЦЧО и их плодородие. — М., 1964. — С.61−89.
  • 2. Азаров В. Б. Баланс элементов питания в почве в зависимости от технологии возделывания сельскохозяйственных культур в ЦЧЗ / В. Б. Азаров // Политематический электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2012. — № 03 (77). — Режим доступа: http://ej. kubagro.ru/2012/03/pdf/94. pdf. с.1115−1124.
  • 3. Азаров В. Б. Технологические качества свеклосахарного сырья в зависимости от условий возделывания в ЦЧЗ /В.Б. Азаров, Н. И. Клостер, В. Д. Соловиченко // Сахарная свекла. — 2012. — № 4. — с.15−17.
  • 4. Акулов П. Г. Воспроизводство плодородия и продуктивность черноземов. — М.: Колос, 1992. — 223 с.
  • 5. Ахтырцев Б. П. Серые лесные почвы центральной России. — Воронеж, 1979. — 232 с.
  • 6. Ахтырцев Б. П. Эволюция лесных почв при сельскохозяйственном использовании. // Науч. зап. Воронежск. отд. Геогр. о-ва СССР. — Воронеж, 1963. — С.44−53.
  • 7. Ахтырцев Б. П., Соловиченко В. Д. Изменение запаса гумуса в лесостепных и степных почвах под влиянием земледельческого использования и водной эрозии. // Почвоведение, 1984, № 3.
  • 8. Ахтырцев Б. П., Щетинина А. С. Изменение серых лесных почв Среднерусской лесостепи в процессе сельскохозяйственного освоения. — Саранск, 1969. — 164 с.
  • 9. Добровольский Г. В. Нужна Красная книга почв // Химия и жизнь, 1984. № 5. — С.56−57.
  • 10. Докучаев В. В. Русский чернозем. — М., 1952. — 635 с.
  • 11. Здоровцов И. П. Агроэкологические основы комплекса противоэрозионных мероприятий в районах интенсивного земледелия Русской равнины. // Автореф. дис. докт. с. — х. наук. — Курск: ВНИИЗиЗПЭ, 1993. — 68 с.
  • 12. Королев В. А. Физические свойства антропогенно-преобразованных черноземов центра Русской равнины. // В кн.: Черноземы Центральной России: генезис, география, эволюция. / Материалы конф. посвященной 100-летию Адерихина П. Г. — Воронеж, 2004. — С.59−78.
  • 13. Лукин С. В. Экологические проблемы и пути их решения в земледелии Белгородской области. — Белгород, 2004. — 162 с.
  • 14. Лукин С. В., Уваров Г. И., Акулов П. Г., Соловиченко В. Д. Экологические основы земледелия. — Белгород, 2006 — 286 с.
  • 15. Медведев В. В. Оптимизация агрофизических свойств черноземов. — М.: Агропромиздат, 1988. — 159 с.
  • 16. Соловиченко В. Д., Тютюнов С. И. Почвенный покров Белгородской области и его рациональное использование. — Белгород: Изд-во «Отчий край», 2013. — 371 с.
  • 17. Щербаков А. П., Васенев И. И. Агроэкологическое состояние почв ЦЧО. — Курск, 1996. — 326 с.
Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой