АГРОХИМИЯ, 2013, № 7, с. 16-24
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ Плодородие почв
УДК 631.582:631.8:631.417.2:631.445.24:631.459
ВЛИЯНИЕ СЕВООБОРОТОВ И СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ НА СОДЕРЖАНИЕ И КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ПОДВИЖНЫХ ГУМУСОВЫХ ВЕЩЕСТВ В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ЭРОДИРОВАННЫХ ПОЧВАХ
© 2013 г. Е.Н. Богатырева, Т.М. Серая, А.Ф. Черныш, О.М. Бирюкова,
А.М. Устинова
Институт почвоведения и агрохимии 220108 Минск, ул. Казинца, 62, Беларусь E-mail: seraya@tut.by
Поступила в редакцию 08.02.2013 г.
Изучено влияние севооборотов и систем удобрения на количественные и качественные показатели гумусовых веществ в дерново-подзолистых почвах разной степени эродированности. Кормовой севооборот обеспечивал максимальное снижение миграционной способности подвижных гумусовых веществ. Органо-минеральная система удобрения являлась наиболее действенным фактором в предотвращении потерь подвижных гуминовых и фульвокислот в эродированных дерново-подзолистых почвах.
Ключевые слова: севообороты, системы удобрения, подвижные гумусовые вещества, дерново-подзолистые эродированные почвы.
ВВЕДЕНИЕ
Величина урожая сельскохозяйственных культур зависит от уровня плодородия почвы, т. е. от ее способности удовлетворять потребности растений в питательных веществах, воздухе, биотической и физико-химической среде [1]. Сохранение почвенного плодородия в агроэкосистемах на основе рационального природопользования, обеспечивающего наибольший выход продукции растениеводства с наименьшими материальными затратами, относится к числу приоритетных задач.
В результате нарушения экологически сбалансированного равновесия в почвенных системах и ухудшения их функционирования развиваются деградационные процессы, обусловливающие снижение продуктивности почв разных агроланд-шафтов. Под деградацией почв понимают совокупность природных и антропогенных процессов, приводящих к изменению функции почв, количественному и качественному ухудшению их состава, свойств и режимов, природно-хозяйственной значимости земель и снижению экономической
эффективности на этих почвах [2]. К числу важнейших видов деградации относятся эрозионные процессы, проявление которых зависит от сочетания многих факторов (климата, состава и генезиса почвообразующих пород, почвенного покрова и т. д.) и их совокупности [3].
В Республике Беларусь проявление эрозионных процессов характеризуется региональными особенностями. В северной и центральной поч-венно-экологических провинциях, имеющих возвышенный и пересеченный рельеф со сложным морфологическим строением, где распространены моренные и лессовидные суглинки, интенсивно развиваются водно-эрозионные процессы. В настоящее время на территории республики почвы с потенциально возможным смывом занимают 26% от общей площади почв пахотных земель; водной эрозии подвержено около 9% пахотных земель [4]. В Белорусском Поозерье в отдельных хозяйствах почвы, подверженные эрозионной деградации, составляют 40-60% площадей; в ряде районов прослежена тенденция расширения ареалов действия эрозии [5]. Развитие эрозионных процессов осложняет ведение сельскохозяйствен-
ного производства, оказывает негативное влияние на функционирование почвенного комплекса и, как следствие, на устойчивость биогеоценоза в целом. В результате увеличиваются материальные затраты на производство единицы сельскохозяйственной продукции при снижении экономической эффективности и ухудшении показателей плодородия, что в конечном итоге приводит к недобору урожая по сравнению с неэродированными аналогами.
Важнейшей составляющей частью почвенного биоценоза и основополагающим фактором, оказывающим влияние на устойчивость потенциального и эффективного плодородия пахотных земель, является гумус, который в силу особенностей химического строения, биологической доступности и высокой энергоемкости определяет агрономически необходимое функционирование основных свойств и режимов почв. Эрозия почв на склоновых землях и формирующийся на них поверхностный сток приводят к непроизводительной утрате значительной части гумуса, особенно подвижных гумусовых веществ. При выявлении агрономической ценности гумуса наиболее целесообразно органическое вещество почвы разделять на 2 группы - консервативные и подвижные компоненты гумуса. Консервативный гумус объединяет устойчивые компоненты органического вещества почвы, которые формируют типовые признаки почв, характеризующие историю их развития и генетическую принадлежность. Подвижная часть гумуса относительно легко минерализуется, достаточно лабильна и в значительной мере определяет динамику современных почвенных процессов [6-8]. Поэтому влияние природных и антропогенных факторов в первую очередь сказывается на подвижных компонентах гумуса в агроландшафтах.
Учитывая важность сохранения и восстановления почвенного плодородия эрозионных агроланд-шафтов, оценка гумусного состояния этих почв и в настоящее время не утратила актуальности. В связи с этим установление влияния почвозащитных севооборотов и разных систем удобрения на содержание и качественный состав подвижных гумусовых веществ в дерново-подзолистых эродированных почвах с целью направленного регулирования их гумусного состояния вызывает необходимость дополнительных исследований. Цель работы - установить влияние севооборотов и систем удобрения на изменение количественных и качественных показателей подвижных гумусовых веществ в дерново-подзолистых почвах разной степени эродированности.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования выполнены в двух опытных стационарах: «Браслав» Витебской обл. и «Стоковые площадки» Минской обл. Республики Беларусь.
Опыт на стационаре «Браслав» проводили в условиях северной почвенно-экологической провинции республики; стационар заложен по геоморфологическому профилю (катене) от водораздельной равнины до подножия склона; склоны северо-восточной экспозиции крутизной 5-7о. Почвы стационара - дерново-подзолистые легкосуглинистые, сформированные на мощных моренных суглинках. На водораздельной равнине расположена неэродированная почва, в верхней части склона - слабоэродированная, в средней -средне- и сильноэродированная, в нижней - глее-ватая намытая почва. Общая площадь делянки на водораздельной равнине - 50 м2, верхней и средней частях склона - 40 м2, в нижней - 30 м2.
Стационар «Стоковые площадки» заложен в условиях центральной почвенно-экологической провинции республики на дерново-подзолистых легкосуглинистых, подстилаемых мощными лессовидными суглинками почвах. Почвы стационара представлены единой почвенно-эрозионной катеной, включающей неэродированные, слабо-, средне-, сильноэродированные и глееватые намытые разновидности. Склоны северной и южной экспозиции крутизной 6-9о. В годы проведения исследования метеорологические условия на стационарах характеризовались довольно близкими показателями, как по количеству выпавших осадков, так и по среднесуточной температуре воздуха, и были близкими к среднемноголетним величинам. В период проведения опытов на стационаре «Браслав» среднегодовое количество осадков в среднем составило 648 мм, температура - 5.8оС, на стационаре «Стоковые площадки» соответственно 705 мм и 6.5оС.
Почвенные образцы на стационарах отобраны из пахотных горизонтов (0-20 см) в трехкратной повторности осенью после окончания ротации севооборотов. Многолетними исследованиями установлено, что на опытных стационарах 60% суммарных потерь мелкозема приходится на талый сток, 40% - на ливневый. Содержание физической глины в пахотных горизонтах на стационарах составляло 21.4-25.0% при более высоком накоплении в намытой почве. В почвах, сформированных на моренных суглинках, суммарное содержание фракций крупного, среднего и мелкого песка достигало 53.4-55.2%. Фракции мелкого песка и крупной пыли составляли 37.5-42.1% и
17.6-20.0% соответственно, что создавало благоприятные условия для впитывания осадков. Почвы, формирующиеся на лессовидных суглинках, содержали в пахотном, наиболее подверженном эрозионным процессам горизонте 12.6-21.4% песка. Содержание крупной пыли, которая наиболее сильно вымывается из почвы, составляло 57.2-62.7%, что указывало на более высокую предрасположенность к водно-эрозионным процессам дерново-подзолистых почв на лессовидных суглинках. Выполненная оценка противоэро-зионной устойчивости показала, что для почв на этих породах характерна самая низкая устойчивость к процессам водной эрозии [9, 10].
На разной степени эродированных дерново-подзолистых, сформированных на моренных суглинках, почвах в 2006-2010 гг. использовали кормовой (доля зерновых - 20%) и зернотравяной (доля зернобобовых - 60%) севообороты с нормативами противоэрозионной способности (НЗ) 0.93 и 0.79 соответственно. В зернотравяном севообороте возделывали викоовсяную смесь на зеленую массу (з.м.), яровую пшеницу, викоовсяную смесь (з.м.), озимую пшеницу, горох на зерно; в кормовом - яровую пшеницу, горохоовсяную смесь с подсевом многолетних бобовых трав (люцерна + клевер), многолетние бобовые травы 1-го года пользования (г.п.), многолетние бобовые травы 2-го г.п., многолетние бобовые травы 3-го г.п.
В обоих севооборотах использовали минеральную и органо-минеральную системы удобрения. В кормовом севообороте среднегодовая доза минеральных удобрений составила К28Р64К108, в зернотравяном - К42Р58К104; подстилочный навоз КРС в кормовом севообороте внесен в дозе 6 т/га севооборотной площади, в зернотравяном -в дозе 12 т/га.
На стационаре "Стоковые площадки" использовали зернотравяные и кормовой севообороты. В зернотравяном (доля зерновых - 60%, НЗ = 0.81) севообороте 1 возделывали люпин узколистный на зерно, яровую пшеницу с подсевом многолетних бобовых трав (люцерна + клевер), многолетние бобовые травы 1-го г.п., многолетние бобовые травы 2-го г.п., озимую пшеницу; в зернотравяном севообороте 2 (доля зерновых -40%, НЗ = 0.89) - яровую пшеницу, горохоовся-ную смесь (з.м.), озимую пшеницу с подсевом многолетних бобово-злаковых трав (клевер + + тимофеевка), многолетние бобово-злаковые травы 1-го г.п., многолетние бобово-злаковые травы 2-го г.п.; в кормовом (доля зерновых - 20%, НЗ = = 0.93) - яровую пшеницу, озимую ро
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.