Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Изменение свойств чернозема выщелоченного Новосибирского Приобья при сельскохозяйственном использовании

Влияние севооборотов и уровня химизации на изменение структуры почвы

Важное практическое значение хорошей острукту- ренности почвы (т. е. образования в ней преимущественно агрономически ценных агрегатов размером от 10 до 0,25 мм) состоит в том, чтобы в почве создавались при механической обработке благоприятные условия для развития растений и живых организмов. Существенна и важна также способность почвы длительно сохранять данное состояние, что может быть оценено водопрочно- стью почвенных агрегатов. Следует особо подчеркнуть, что между структурностью почвы, её водопрочностью и содержанием гумуса существует тесная зависимость и взаимообусловленность, которая четко проявляется в научно обоснованных системах земледелия. Наиболее важными звеньями в этих системах являются севооборот и применение удобрений.

Нами была предпринята попытка выяснить взаимосвязь между структурой почвы (сухой рассев), водопрочностью структурных агрегатов (мокрый рассев) и содержанием гумуса в черноземах выщелоченных Новосибирского Приобья в разновидовых севооборотах под заключительной культурой - ячменем.

На фоне без применения удобрений и средств защиты растений (фон 0) в зернопаровом севообороте без озимой ржи наибольшее количество частиц размером >10 мм (глыбистые частицы) отмечено в слое 0-10 см (10,9%), на фоне комплексной химизации (фон К) - в слое 10-20 см. С глубиной прослеживалась тенденция к их снижению (табл. 14). Преобладающими являлись частицы размером 2-1; 5-3 и <0,25 мм. Наиболее распространенными были частицы размером 2-1 мм. Их количество в слое 10-20 см на фоне 0 составило 19,6, на фоне К - 18,8%.

Таблица 14

Структурный состав почвы в зернопаровом севообороте без озимой ржи с учетом уровня химизации

(п=3, 2007 г.),%

Глубина

отбора

образца,

см

Фон

Размер частиц, мм

>10

10-7

7-5

5-3

3-2

2-1

1-0,5

0,5-0,25

<0,25

>0,25

0-10

10,9+3,9*

9,6±1,6

9,1+1,7

13,9+1,6

9,2+0,2

19,3+2,6

8,8+1,2

9,2+2,0

10,0+4,9

90,0+4,9

10-20

0

8,5±1,3

10,5±1,0

9,8+0,8

14,5+0,8

10,1+0,4

19,6+1,3

6,1+0,3

8,3+0,5

12,6+1,7

87,4+1,7

20-40

8,7±1,7

8,4±0,8

7,7+0,6

11,5+1,1

8,9+0,8

17,3+1,6

12,2+8,4

8,9+0,7

16,6+7,1

83,4+7,1

0-10

12,9+3,2

9,0±0,7

9,3+0,6

13,1+1,0

9,0+0,8

17,3+1,0

4,2+0,9

8,1+0,4

17,1+0,2

82,9+0,2

10-20

К

13,3±8,5

8,8±1,0

8,2+0,7

11,8+0,5

8,3+0,8

18,8+4,0

8,3+3,9

9,4+1,2

13,4+7,1

86,6+7,1

20-40

8,4±1,2

9,0±0,3

8,6+0,2

12,5+1,2

8,9+0,7

17,9+1,1

11,1+1,9

9,9+1,6

13,8+2,7

86,2+2,7

НСР 05: по фактору А - уровень химизации - 0,8; В - глубина отбора образца - 1.0; С - размер частиц - 1.8; АВС - 4,3. НСР 05 частицы >0,25 мм: по фактору А - уровень химизации - 4,9; В - глубина отбора образца - 6,0; АВ - 8,4; * ошибка средней.

Распределение частиц 2-1 мм по профилю почвы было неравномерным. С глубиной прослеживалась тенденция к незначительному их снижению. Наибольшее содержание пылеватых частиц (<0,25 мм) на фоне 0 отмечено в слое 20-40 см (16,6%), на фоне К - в слое 0-10 см (17,1%). Независимо от уровня химизации наибольшее содержание частиц размером 5-3 мм установлено в слое 0-10 см. Оно было незначительно ниже, чем содержание пылеватых частиц, исключение составляли на фоне 0 слои 0-10 и 10-20 см.

Из данных табл. 14 видно, что статистическая разница была достоверной (контроль - частицы размером >10 мм) между структурными частицами >10 мм и 5-3; 2-1; 1-0,5 и <0,25 мм. Количество частиц размером 2-1 мм достоверно различалось от содержания других фракций.

В варианте без удобрений и средств защиты растений (фон 0) содержание частиц размером >0,25 мм в слое 0-10 см составило 90,0%. С глубиной их количество снижалось и в слое 20-40 см достигло 83,4%. В варианте комплексной химизации (фон К) отмечено обратное - с глубиной количество частиц >0,25 мм возрастало с 82,9% в слое 0-10 см до 86,2% в слое 20^Ю см, т.е. в гумусовом слое зернопарового севооборота без озимой ржи на фоне комплексной химизации содержание структурных частиц возрастало по сравнению с нулевым фоном, что связано с более высокой урожайностью сельскохозяйственных культур.

Статистически подтверждено, что применение удобрений и средств защиты растений, а также глубина отбора почвенного образца на черноземе выщелоченном в зернопаровом севообороте без озимой ржи не оказывали значительного влияния на содержание частиц размером >0,25 мм. С учетом уровня химизации при сухом просеивании в зернопаровом севообороте с озимой рожью содержание глыбистых частиц (>10 мм) изменялось с 9,0 на фоне К до 12,9% на фоне 0 (табл. 15). На фоне без применения удобрений и средств защиты растений (фон 0) наибольшее количество частиц >10 мм отмечено в слое 0-10 см (12,9%). На фоне комплексной химизации (фон К) наибольшее содержание глыбистых частиц в слое 10-20 см, с глубиной по сравнению с контролем установлена тенденция к снижению их содержания (Семендяева и др., 2009).

При сухом просеивании содержание частиц размерами 10-7; 7-5 и 0,5-0,25 мм находилось в пределах 8-9%. Отмечена тенденция к незначительному изменению их содержания как по глубине отбора почвенного образца, так и на различных фонах интенсификации (фоны 0 и К). Содержание частиц 5-3 и <0,25 мм колебалось от 11,4 до 14,4%, причем содержание частиц размером <0,25 мм преобладало над количеством частиц 5-3 мм, что установлено ранее и для зернопарового севооборота без озимой ржи. Наибольшее содержание частиц 5-3 и <0,25 мм отмечено в тех же слоях, что и ранее в зернопаровом севообороте без озимой ржи.

В структурном составе чернозема выщелоченного в зернопаровом севообороте с озимой рожью преобладали частицы размером 2-1 мм. На их долю приходилось 16,8-19,5%. На фоне без применения удобрений и средств защиты растений (0) частиц данного размера обнаружено меньше по сравнению с фоном комплексной химизации (фон К), где наблюдалась тенденция к их увеличению.

Таблица 15

Структурный состав почвы в зернопаровом севообороте с озимой рожью с учетом уровня химизации

(п=3, 2007 г.),%

Глубина

отбора

образца,

см

Фон

Размер частиц, мм

>10

10-7

7-5

5-3

3-2

2-1

1-0,5

0,5-0,25

<0,25

>0,25

0-10

0

12,9±2,Г

8,3±1,2

8,4±0,6

12,1±0,8

7,9±0,5

16,9±1,3

13,4±8,6

7,8±2,6

12,5±5,1

87,5±5,1

10-20

Ю,7±8,4

9,0±1,3

8,9±0,5

13,1±1,4

9Д±1,0

18,7±3,0

7,1+1,6

9,4+2,1

14,1±3,7

85,9±3,6

20-40

Ю,3±4,2

8,7±0,7

8,2±0,6

11,4±1,3

8,4±0,6

17,4±1,2

11,3±7,1

9,9+1,0

14,4±1,4

85,6±1,4

0-10

К

9,3±3,6

8,4±0,4

8,0+0,5

12,5±0,7

8,8±0,9

19,5±3,0

7,4±3,2

9,7+3,1

16,3+3,6

83,7±3,6

10-20

12,8±1,7

10,3±0,2

8,3±0,3

11,9±0,5

8,2±0,3

16,8±0,3

11,9±3,0

7,9+1,6

11,9±3,4

88,1±3,4

20-40

9,0±2,2

8,8+0,6

7,9±0,7

12,0±1,1

8,7±0,9

17,1+0,1

13,4±4,9

10,3±1,8

12,8±2,9

87,2±2,9

НСР 05: по фактору А - уровень химизации - 0,9; В - глубина отбора образца - 1,1; С - размер частиц -1,8; АВС - 4,5; НСР 05 частицы >0,25 мм: по фактору А - уровень химизации - 3,6; В - глубина отбора образца - 4,4; АВ - 6,3;* ошибка средСтатистически подтверждено, что применение удобрений и средств защиты растений, а также глубина отбора почвенного образца на черноземе выщелоченном в зернопаровом севообороте с озимой рожью, так же как и в зернопаровом севообороте без озимой ржи, не оказывали значительного влияния на изменение содержания частиц размером >0,25 мм. Достоверно значимая разница установлена между частицами >10 мм (контроль) и 10-7; 7-5; 3-2; 2-1 и <0,25 мм. Содержание частиц размером 2-1 мм достоверно отличалось от количества частиц других размеров (см. табл. 15).

В зерновом севообороте содержание глыбистых частиц (>10 мм) изменялось на фоне 0 с 6,1 до 7,7% с равными значениями по слоям 0-10 и 10-20 см, на фоне К - с 5,6 до 8,0%. В структурном составе преобладали частицы размером 2-1 мм. В зависимости от уровня химизации на их долю приходилось на нулевом фоне 17,9%, на фоне К - 22,7. При применении удобрений и средств защиты растений отмечена тенденция к увеличению их содержания.

По сравнению с зернопаровыми севооборотами в зерновом при сухом просеивании отмечено более высокое содержание частиц размером меньше 0,25 мм (пылеватых), исключение составлял слой 20-40 см на фоне К. В зависимости от уровня химизации количество данных частиц составляло на нулевом фоне 13,4—20,2, на фоне К - 8,8-13,5 (табл. 16). Статистически подтверждено, что применение удобрений и средств защиты растений, а также глубина отбора почвенного образца на черноземе выщелоченном в зерновом севообороте не оказывали достоверно значимого влияния на изменение содержания частиц размером >0,25 мм и структурных частиц. Достоверно значимая разница установлена между содержанием частиц размером >10 мм (контроль) и частицами размерами 5-3; 3-2; 2-1; 0,5-0,25 и <0,25 мм. Содержание частиц 2-1 мм достоверно отличалось от количества других частиц (табл. 16).

Таблица 16

Структурный состав почвы в зерновом севообороте с учетом уровня химизации (п=3,2007 г.),%

Глубина

отбора

образца,

см

Фон

Размер частиц, мм

>10

10-7

7-5

5-3

3-2

2-1

1-0,5

0,5-0,25

<0,25

>0,25

0-10

0

7,7±2,6*

8,0±0,5

8,3±0,2

12,1+0,4

8,0±0,5

17,9±0,5

15,8±6,7

8,9±1,7

13,4±5,3

86,6±5,3

10-20

7,7±1,9

8,8±0,4

8,4±0,6

12,1+0,4

8,7±0,6

19,7±1,5

5,6±0,5

12,1+1,4

16,9±4,6

83,1+4,6

20-40

6,1±1,8

7,7±0,4

7,5±0,8

11,4+1,3

8,8±0,3

19,6±0,9

6,8±2,0

11,9±1,8

20,2±2,6

79,8±2,6

0-10

К

5,6±1,7

7,9±0,8

7,9±0,8

12,1±1,3

9,1±0,9

21,0+1,2

5,6±0,9

12,4±0,5

18,5±3,4

81,5±3,4

10-20

8,0±2,5

8,1±1,4

8,9±0,8

13,2±0,9

10,5±0,4

22,5±2,8

5,7±2,3

9,7±0,7

13,5±3,8

86,5±3,8

20-40

9,0±1,3

9,5±1,0

9,6±2,0

14,1 ±2,9

9,3±1,4

22,7±1,9

10,8±4,1

6,2±3,9

8,8±4,6

91,2±4,6

НСР 05: по фактору А - уровень химизации - 0,7; В - глубина отбора образца - 0,8; С - размер частиц - 1,5; АВС - 3,6. НСР 05 частицы >0,25 мм: по фактору А - уровень химизации - 3,6; В - глубина отбора образца - 4,4; АВ - 6,3; * ошибка средней.

С увеличением количества пылеватых частиц (<0,25 мм) снижалось содержание глыбистых (размер частиц >10 мм). По сравнению с зернопаровыми севооборотами в зерновом произошло снижение содержания частиц, размер которых составлял 10-7; 7-5; 5-3; 3-2 мм, и возросло количество частиц размером 2-1; 0,5-0,25 мм. Структурный состав чернозема выщелоченного в зерновом севообороте смещался в сторону большего острук- туривания, что связано с отсутствием пара в данном севообороте, оставлением соломы в поле и большим накоплением органических остатков.

На фоне без применения удобрений и средств защиты растений (фон 0) содержание частиц >0,25 мм в слое 0-10 см составило 86,6%. С глубиной их количество снижалось и в слое 20^10 см достигало 79,8%. На фоне комплексной химизации (фон К) прослеживалась обратная тенденция - с глубиной количество частиц размером >0,25 мм возрастало соответственно с 81,5 до 91,2%, что установлено ранее для зернопаровых севооборотов.

Под бессменными культурами (пар, пшеница и люцерна) при сухом рассеве наилучший структурный состав формировался под многолетними травами. В нем также преобладали частицы размером 2-1 мм (табл. 17).

Под посевами бессменной люцерны по сравнению с севооборотами снижалось количество частиц, размер которых составлял 5-3; 1-0,5; <0,25, и повышалось количество частиц размером 0,5-0,25 и >0,25 мм.

Статистически подтверждено, что глубина отбора почвенного образца под бессменными посевами люцерны не оказывала значительного влияния на содержание частиц >0,25 мм, так как между слоями почвы не установлено значимой разницы. Достоверно значимая разница отмечена между содержанием частиц размером

Таблица 17

Структурный состав почвы под посевами люцерны бессменной (п=3, 2007 г.),%

Глубина отбора образца, см

Фон

Размер частиц, мм

>10

10-7

7-5

5-3

3-2

2-1

1-0,5

0,5-0,25

<0,25

>0,25

0-10

0

Ю,4±1,Г

8,3±0,6

8,3±1,4

10,4±1,4

8,9±1,4

19,5±1,9

8,9±4,4

15,0±1,3

10,2±1,6

89,8±1,6

10-20

11,7±2,3

10,2±1,0

9,8±1,1

12,6±0,4

10,0+0,6

18,8+2,2

3,4±0,2

13,1±1,0

10,3±1,9

89,7±1,9

20-40

8,0±1,9

8,2±0,1

7,8±1,0

11,2±2,0

10,5±0,8

21,9±5,8

6,1±3,0

16,2±1,8

10,2±2,4

89,8±2,4

НСР 05: по фактору А - глубина отбора образца -1,1; В - размер частиц -1,9; АВ - 3,3.НСР (| . частицы >0,25 мм: по фактору А - глубина отбора образца - 0,2; * ошибка средней.

Таблица 18

Структурный состав почвы под бессменной пшеницей в зависимости от уровня химизации (п=3, 2007 г.),%

Глубина отбора образца, см

Фон

Размер частиц, мм

>10

10-7

7-5

5-3

3-2

2-1

1-0,5

0,5-0,25

<0,25

>0,25

0-10

0

11,4±2,Г

9,5±0,6

8,8±0,7

11,2±0,4

10,2±0,6

23,1±3,4

3,7±1,7

12,6±4,3

9,5±0,9

90,5±0,9

10-20

10,5±1,5

10,2±1,0

9,3±0,7

12,1±1,1

11,4±0,5

24,1±5,3

2,8±1,2

11,5±0,6

8,1±0,5

91,9±0,5

20-40

9,8±1,4

10,3±1,3

8,4±0,8

11,7±0,8

Ю,4±0,2

18,0+3,8

4,2±1,2

13,8+4,6

13,4±3,9

86,6±3,9

0-10

К

6,7±2,6

7,0±1,7

6,4±0,9

9,5±1,1

9,0±0,6

27,4±4,8

9,6±7,1

14,7+2,5

9,8+4,6

90,2±4,6

10-20

5,6±4,0

7,4±1,9

7,3±1,8

10,1+1,6

9,7+0,5

22,6±6,1

7,1 ±0,8

17,0+4,6

13,3±2,3

86,7±2,3

20-40

12,8±0,8

10,5±0,8

9,1±0,6

11,0±0,6

10,5±0,8

21,2±2,1

4,3±0,5

Ю,9±0,1

9,7±1,9

90,3±1,9

НСР 05: по фактору А - уровень химизации - 0,8; В - глубина отбора образца - 1,0; С - размер частиц -1,7; АВС - 4,1. НСР 05 частицы >0,25 мм/: по фактору А - уровень химизации - 2,8; В - глубина отбора образца - 3,5; АВ - 4,9; * ошибка средней.

>10 мм (контроль) и 2-1; 1-0,5; 0,5-0,25 мм. Содержание частиц размером 2-1 мм достоверно отличалось от количества частиц других размеров.

Структурное состояние под бессменными посевами пшеницы было несколько лучше, чем в севооборотах (табл. 18). В структурном составе под бессменной пшеницей также преобладали частицы размером 2-1 мм. На фоне 0 количество данных частиц изменялось от 18,0 до 23,1, на фоне К - от 21,2 до 27,4%. С глубиной независимо от уровня химизации прослеживалась тенденция к незначительному снижению их содержания.

Бессменная пшеница, как и зерновой севооборот, по всей вероятности, действуя по типу однолетних трав, примерно одинаково поддерживала структурность чернозема выщелоченного. Статистически подтверждено, что применение удобрений и средств защиты растений, а также глубина отбора почвенного образца под бессменными посевами пшеницы не оказывали достоверно значимого влияния на изменение содержания частиц >0,25 мм.

Применение удобрений и средств защиты растений, а также глубина отбора почвенного образца под бессменными посевами пшеницы не оказывали значительного влияния на изменение содержания частиц всех рассматриваемых размеров. Достоверно значимая разница отмечена между частицами размером >10 мм (контроль) и 2-1; 1-0,5; 0,5-0,25 мм. Содержание частиц 2-1 мм достоверно отличалось от количества частиц других размеров.

Результаты сухого просеивания в бессменном пару существенно отличались от таковых в севооборотах: в пару значительно увеличилось содержание частиц размером 2-1 мм - от 19,9 до 25,7% и частиц размером

0,5-0,25 мм - от 9,6 до 15,5%, уменьшилось содержание частиц <0,25 мм - с 7,9 до 4,0%. Такое снижение объясняется не созданием лучшей структуры, а потерей пылеватых частиц в процессе ветровой эрозии, отсутствием растительности и поступления свежего органического вещества, что приводит к разрушению водопрочных агрегатов (табл. 19).

С глубиной отмечена тенденция к незначительному снижению содержания частиц размерами 2-1; 1-0,5; 0,5-0,25 и <0,25 мм.

При паровании возрастало количество глыбистых частиц, что связано, как отмечалось выше, с отсутствием растительности и соответственно с уменьшением поступления органического вещества. По сравнению с предыдущими севооборотами и бессменными культурами количество частиц, размер которых составлял 10-7, 5-3 мм, возросло. Результаты сухого просеивания показали, что содержание частиц >0,25 мм изменялось от 92,1 до 96,0%, что было выше, чем в севооборотах и под бессменными культурами, однако, как указывалось ранее, это не связано с улучшением структурного состояния чернозема выщелоченного под бессменным паром.

Статистически подтверждено, что глубина отбора почвенного образца под бессменным паром оказывала значительное влияние на изменение содержания частиц размером >0,25 мм, так как значимая разница в содержании данных частиц установлена между слоями 0-10 и 20^Ю см. Достоверно значимая разница отмечена между частицами размером >10 мм (контроль) и 2-1; 1-0,5; < 0,25 мм. Содержание частиц 2-1 мм достоверно отличалось от количества частиц других размеров.

В разновидовых зернопаровых севооборотах на черноземе выщелоченном Новосибирского Приобья в конце ротации создавался примерно одинаковый структурный состав как пахотного, так и подпахатного слоев. В его составе преобладали структурные частицы 2-1 мм (16,6-22,7%). Структурный состав в зерновом севообороте и под посевами бессменной пшеницы был близок и несколько лучше, чем в зернопаровых севооборотах. В них также преобладали частицы 2-1 мм (17,9-27,4%). Наиболее агрономически ценная структура создавалась под бессменными многолетними травами. В бессменном пару из-за отсутствия поступления свежего органического вещества в почву происходило усиленное разрушение структурных частиц. За счет процессов ветровой эрозии содержание пылеватых частиц (<0,25 мм) резко снижалось и возрастало количество глыбистых частиц (>10 мм).

В целом по севооборотам и бессменным посевам достоверно значимой разницы в содержании частиц на двух уровнях химизации при разных глубинах отбора почвенного образца не установлено. Между севооборотами и бессменными посевами отмечена достоверно значимая разница по содержанию частиц размером >10 мм (контроль) и 10-7; 7-5; 5-3; 2-1; 1-0,5; 0,5-0,25 и <0,25 мм. По содержанию частиц >0,25 мм между севооборотами на разных уровнях химизации и глубинах отбора почвенного образца достоверно значимой разницы не установлено, однако она отмечена между зернопаровым севооборотом без озимой ржи (контроль) и бессменными посевами. Содержание глыбистых и пылеватых структурных частиц достоверно различалось в зависимости от севооборота и бессменного посева. Достоверные различия отмечены по содержанию данных частиц в структурном составе зернопарового севооборота без озимой ржи (контроль) и под бессменными посевами культур.

При сравнении структурного состава чернозема выщелоченного, сформировавшегося в ходе трех ротаций севооборотов, с первичными данными по структурному составу (сухое просеивание), установленными перед закладкой опыта лабораторией севооборотов СибНИИ- ЗиХ, отмечено значительное снижение содержания глыбистых частиц и увеличение количества частиц размером 2-1 мм.

Таким образом, в целом под заключительной культурой севооборотов (ячмень) и бессменными посевами содержание глыбистых частиц (> 10 мм) возрастало в следующем ряду: зерновой < пшеница бессменная < люцерна бессменная < зернопаровой без озимой ржи < зернопаровой с озимой рожью < пар бессменный. Содержание глыбистых частиц под бессменным паром составляло 11,8%, что выше, чем под посевами ячменя зернового севооборота, на 37,3% (7,4%).

ill

Агрономически ценные частицы (размер 10- 0,25 мм) распределялись под заключительной культурой севооборотов (ячмень) и под бессменными посевами в порядке возрастания в следующем ряду: зернопаровой с озимой рожью < зернопаровой без озимой ржи < зерновой < люцерна бессменная < пшеница бессменная < пар бессменный.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 
Популярные страницы