ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ УДОБРЕНИЙ И СЕВООБОРОТОВ НА

УДК: 631.434. 1; 632.434.12
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ УДОБРЕНИЙ И СЕВООБОРОТОВ НА ОТДЕЛЬНЫЕ
АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Молчанов И.О., Медведев И.Ф.
ФГБНУ «НИИСХ Юго-Востока», Саратов
medvedev-uv@yandex.ru
Аннотация. В данной статье с 2003-2015 г рассматривается влияние различных
удобрений и севооборотов на отдельные агрофизические свойства такие как
микроагрегатный и макроагрегатный состав, плотность сложения, пористость почвы.
Также проводилась сравнительная оценка влияния минеральных и органических удобрений на
агрофизические показатели почвы. Оценивался коэффициент структурности.
Ключевые слова: плотность сложения, микроагрегатный состав, макроагрегатный
состав, пористость почвы, коэффициент структурности, минеральные и органические
удобрения.
Агрофизические свойства являются одним из основных факторов эффективного
плодородия. Они определяются плотностью сложения, порозностью, микроагорегатным и
макроагрегатным составом, воздухоемкостью, влагоемкостью.
В условиях потепления климата развитие почвообразовательных процессов проходит
под давлением измененных экологических факторов, что приводит к структурной деформации
агрофизических свойства. Для восстановления запасов гумуса и агрофизических свойств
требуется более совершенная система удобрений [1].
В связи с этим целесообразным становится применение различных удобрений и
севооборотов для повышения качества гумуса, и улучшения основных агрофизических
показателей, таких как гранулометрический состав, структурность почвы, микро и
макроагрегатный состав, влагопоглотительная и влагоудерживающая способность.
Цель исследования: выявить влияние различных удобрений и севооборотов на
агрофизические свойства склоновых почв чернозема южного.
Результаты исследований.
Культуры севооборота, их биологические особенности оказывают различное влияние на
процесс формирования агрофизических свойств склоновых почв. За две ротации 6-польного
зернопарового севооборота различия в плотности сложения в пределах ошибки опыта имелись
только в пахотном слое. Этот же показатель остался практически неизменным в более
глубоких слоях метрового профиля (табл. 1.).
Таблица 1
Влияние различных севооборотов на плотность сложения почвы, г/см3
Слои
почвы,
см
Зернотравяной
начало
0-20
20-70
70-100
0-100
1,18
1,32
1,56
1,36
ротация
1
2
1,31
1,31
1,45
1,43
1,56
1,57
1,45
1,45
Зернопаровой
изменения, %
начало
11,0
8,3
0
6,6
1,23
1,30
1,51
1,35
ротация
1
2
1,24
1,29
1,30
1,29
1,52
1,50
1,36
1,35
изменения, %
4,9
0
0
0,2
В зернотравяном севообороте многолетние травы заметно уплотняют почву. За две
ротации севооборота плотность сложения метрового слоя почвы увеличивается на 6,6%. Более
заметно (на 11%) плотность изменялась в верхнем (0-20 см) слое почвы. С глубиной нарастание
уплотнения почвы снижается, но отмечается до метровой глубины. Различия по плотности
сложения между двумя ротациями незначительные и укладываются в пределы ошибки опыта.
При интенсивном использовании удобрений в севооборотах имеются разнообразные
изменения агрофизических свойств черноземных почв.
Известно, что одностороннее применение минеральных удобрений в высоких дозах в
плакорно-равнинных агроландшафтах ухудшает агрофизические свойства почв, а применение
органических удобрений, наоборот, сказывается положительно [2,3]. Аналогичная
закономерность изменения агрофизических показателей в зависимости от видов удобрений
отмечена в отдельных регионах и для смытых почв [2,3].
Сравнительные данные полученные на склоновой пашне по двум типам севооборотов за
две ротации их использования выявили определенные изменения в агрофизических свойствах
почв.
В среднем за 12 лет на варианте без удобрений в пахотном слое по сравнению с
подпахотным в зернопаровом севообороте отмечено увеличение на 4% глыбистой фракции (>
10 мм), а в зернотравяном севообороте - ее снижение на 3,2%. Мелкодисперсная фракция (<
0,25 мм) снизилась в зернотравяном севообороте в 2 раза, а в севообороте без трав повысилась в
1,6 раза. Коэффициент структурности при этом в пахотном горизонте на севообороте с травами
вырос с 1,8 до 2,0, а без трав снизился с 1,9 до 1,8 (табл. 2).
Таблица 2
Изменение макроагрегатного состава почвы склоновой пашни под влиянием
севооборотов и удобрений (2003-2015 г.)
Слой
Зернотравяной севооборот
Зернопаровой севооборот
почвы, размер агрегатов (мм) и их содержание, %
см
>10
10<0,25 коэффициент
>10
10- <0,25
коэффициент
0,25
структурности
0,25
структурности
Без удобрений
0-10
26,8
71,1
2,1
2,5
33,5 61,5
5,0
1,6
0-30
31,8
65,7
2,5
2,0
33,5 63,4
3,1
1,8
30-50
30,6
64,3
5,1
1,8
32,2 65,9
1,9
1,9
Навоз 13,3 т
0-10
27,8
70,6
1,6
2,4
26,1 69,6
4,3
2,3
0-30
26,2
72,5
1,3
2,6
31,1 66,9
2,0
2,0
0-50
30,6
68,2
1,2
2,1
29,8 67,7
2,5
2,1
N66,6Р40К80
0-10
33,5
61,5
5,0
1,6
28,5 67,0
4,5
2,0
0-30
33,7
63,4
2,9
1,8
33,7 64,1
2,2
1,8
30-50
37,5
60,0
2,5
1,5
32,8 64,4
2,8
1,8
Сравнительная оценка влияния различных севооборотов показала: глыбистая фракция в
пахотном слое на севообороте без трав по сравнению с зернотравяным выросла на 5,1%, а в
слое 0 - 10 см на 20%, коэффициент структурности упал соответственно с 2,0 - 2,5 до 1,8 - 1,6.
Различные виды удобрений оказали заметное и неоднозначное влияние на
агрофизические свойства почвы.
В среднем по двум севооборотам в пахотном слое удобренного навозом варианта по
сравнению с не удобренным, выросла на 8,0% доля агрономически ценной фракции (10-0,25
мм). Более заметное увеличение этой фракции наблюдалась на зернотравяном севообороте.
Здесь отмечается значительное снижение глыбистой и мелкодисперсной фракции.
Коэффициент структурности почвы пахотного слоя на варианте с навозом под зернотравяным
севооборотом увеличился до 2,6, в севообороте без трав до 2,0.
При внесении минеральных удобрений так же происходят существенные изменения в
соотношении частиц и микроагрегатов. Растет доля глыбистой и мелкодисперсной фракции,
снижается содержание агрономически ценной фракции и коэффициент структурности. Более
заметно эти процессы протекают на зернотравяном севообороте. За две ротации севооборотов
отмечено изменение пористости почвы (рис. 1).
60
50
40
30
20
50-60
40-50
30-40
20-30
10-20
0-10
меньше10 мкм
10-30 мкм
больше 30 мкм
без удобрений з-т
севообороты - удобрения
60-70
0
без удобрений з-п
навоз з-т
навоз з-п
NPK з-т
NPK з-п
10
процент от общей пористости
70
размер пор, мкм
Рис.1 Влияние удобрений и севооборотов на структуру порового пространства.
Возделывание трав в зернотравяном севообороте привело к заметному увеличению на
4,6% плотности сложения и снижению пористости почвы. В среднем по двум ротациям
плотность почвы пахотного слоя на не удобренном варианте зернотравяного севооборота по
сравнению с севооборотом без трав выросла с 1,28 до 1,34, а общая пористость снизилась
соответственно с 52,7 до 50,3%.
Увеличение плотности сложения под влиянием многолетних трав отмечается до глубины
80 см. Различные севообороты и удобрения неоднозначно влияли на структуру порового
пространства почвы. Возделывание трав в севообороте привело к снижению наиболее ценных
пор аэрации (> 30 мкм) за счет увеличения менее ценных групп пор обводнения (<10 мкм).
Органические удобрения в испытуемых севооборотах, прежде всего, за счет улучшения
структурного состояния почвы, способствовали созданию дополнительного количества по
сравнению с естественным фоном пор аэрации и снижению менее ценной группы пор
обводнения. Количество пор аэрации на удобренном варианте зернотравяного севооборота по
сравнению с не удобренным выросло с 24,3 до 35,7%, а в севообороте без трав - с 27,5 до 33,3%.
Минеральные удобрения оказали менее заметное влияние на структуру порового пространства,
чем органические. Небольшое увеличение группы пор аэрации отмечено только на
зернотравяном севообороте.
В результате эрозии плотность сложения пахотного слоя увеличивается: в слабосмытых
на 11,0%, в среднесмытых на 18,0%, в сильносмытых на 28,0%, а общая порозность падает
соответственно на 6,0 -17,1- 29,8%. Пахотный слой теплого склона содержит водопрочных
агрегатов на 25,5% меньше, чем плато и на 13,3%, чем холодный склон.
За 12 лет плотность сложения почвы в зернотравяном севообороте увеличивается на
6,6%. Более заметно (на 11%) в слое почвы 0-20 см. Слабее влияет на плотность сложения
зернопропашной севооборот. Коэффициент структурности в зернотравяном севообороте
увеличивается с 1,8 до 2,0, а в зернопаропропашном снижается с 1,9 до 1,8. Навоз на фоне
многолетних трав увеличивает коэффициент структурности почвы до 2,6, а количество пор
аэрации с 24,3 до 35,7%. Севооборот без многолетних трав и минеральные удобрения слабее
влияют на агрофизические свойства, чем многолетние травы и органические удобрения.
Список литературы
1. Тютюнов С.И. Влияние севооборотов, способов основной обработки почвы почв
и удобрений на агрофизические свойства почвы [Текст] / С.И. Тютюнов, Солопченко В.Д.,
Никитин В.В. //Экологизация земледелия и оптимизация агроландшафтов, Всерос. Науч.-практ.
Конф.ен ФГБНУ ВНИИЗП и ЗПЭ, 2014, Курск с. 294-298
2.Медведев И.Ф.Агроэкологические основы повышения плодородия склоновых
черноземных почв Поволжья [Текст] И.Ф Медведев //Авт-рат дисс на соиск уч.степени д.с.х.н,.Саратов 2001 .43 с
3.Явтушенко В.Е. Влияние уплотнения почвы на ее плодородие, эффективность
удобрений и урожайность сельскохозяйственных культур. [Текст] / В.Е. Явтушенко,
Шептухова Л.Г. //Агрохимия. - 1987. - N6. - С. 93-101.