АГРОХИМИЯ, 2015, № 2, с. 13-22
УДК 631.42:631.1.3:631.816:631.67
ПРОСТРАНСТВЕННАЯ НЕОДНОРОДНОСТЬ ПОЧВ САДОВЫХ ЦЕНОЗОВ В УСЛОВИЯХ ЛОКАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ И ВОДНЫХ МЕЛИОРАЦИЙ*
© 2015 г. Т.Г. Фоменко, В.П. Попова, Н.Г. Пестова, Е.А. Черников
Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства 350901 Краснодар, ул. им. 40-летия Победы, 39, Россия E-mail: sad-fertigation@mail.ru
Поступила в редакцию 21.03.2014 г.
Локальное применение минеральных удобрений при капельном орошении оказало существенное влияние на изменение агрофизических и агрохимических свойств почвы садового ценоза и, как следствие, усилилась микроизменчивость наиболее важных параметров почвенного плодородия. Фертигация плодовых насаждений приводила к формированию зон с различными параметрами почвенного плодородия: зона интенсивного агрогенного воздействия в местах локализации минеральных удобрений и малообъемного увлажнения почвы и зона слабого агрогенного воздействия. Поэтому при проведении почвенно-агрохимического обследования почв плодовых насаждений, возделываемых по интенсивным технологиям, предложено оценивать пространственную неоднородность параметров почвы с учетом микроизменчивости, обусловленной локальным применением минеральных удобрений и орошения.
Ключевые слова: пространственная неоднородность почв, садовые ценозы, локальное применение удобрений, водная мелиорация.
ВВЕДЕНИЕ
В садовых ценозах для создания оптимального водного и пищевого режимов применяют локальные способы внесения минеральных удобрений и малообъемного орошения, которые способствуют образованию повышенной концентрации питательных веществ и локальному увлажнению почвы в зоне активно-поглощающей части корневой системы плодовых растений [1, 2]. Повышенное содержание питательных веществ в зоне локализации удобрений сохраняется длительное время и, как правило, не ограничивается одним вегетационным периодом.
В полевом севообороте неравномерность распределения удобрений по поверхности и профилю почвы при разбросном внесении удобрений считают нежелательным фактором. В плодовых насаждениях локальное применение удобрений и малообъемного орошения в зоне основного размещения корневой системы используют с целью экономного расходования средств химизации и поливной воды. В итоге это приводит к неравно-
* Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ р_юг_а № 13-04-096539.
мерному распределению питательных веществ и почвенной влаги в корнеобитаемом слое почвы.
За период возделывания садового ценоза (как многолетней бессменной культуры) неизбежно происходит локальная агрогенная дифференциация свойств почв, обусловленная неравномерностью распределения почвенной влаги [3-5], формированием очагов повышенной концентрации питательных веществ [6-8], изменением солевого режима почвы в местах локализации поливной воды [9, 10], микробиологической деятельностью почвы [11] и другими факторами. При этом аг-рогенная дифференциация свойств почвы в зоне размещения корней плодовых деревьев оказывает большее влияние на изменчивость почвенного плодородия, нежели влияние естественно-генетических факторов [12]. В результате корневая система каждого плодового растения одновременно располагается в зонах с различными параметрами почвенного плодородия, в данном случае подходит определение как "равномерная неравномерность" [13].
Многолетнее локальное применение удобрений и малообъемного орошения приводит к высокой вариабельности параметров почвенного плодородия садовых ценозов. Однако определить
достоверно степень неоднородности почвенного покрова в плодовых насаждениях затруднительно, в этих условиях трудно выбрать место отбора представительной пробы почвы для получения объективных данных обеспеченности плодовых растений элементами питания. Общепринятые в настоящий момент методики агрохимического обследования почв садовых ценозов не позволяют реально оценить степень изменчивости параметров почвенного плодородия плодовых насаждений при локальном применении удобрений и установить необходимость регулирования питательного режима плодовых растений.
Определение особенностей пестроты почвенного плодородия садовых ценозов является основным критерием, определяющим необходимость и эффективность дифференцированного внесения удобрений. Поэтому для определения объективной обеспеченности плодовых растений питательными веществами необходима разработка и использование новых методических подходов оценки характеристик почвенного плодородия садовых ценозов, возделываемых по интенсивным технологиям.
Цель работы - установление закономерностей пространственной неоднородности и степени локальной агрогенной дифференциации основных агрохимических и физико-химических характеристик черноземных почв садовых ценозов в условиях локального применения удобрений и водных мелиораций.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проводили в границах типичного зонального агроландшафта садового ценоза в условиях неустойчивого увлажнения Краснодарского края (ЗАО ОПХ "Центральное). Почвенный покров представлен черноземами выщелоченными сверхмощными слабогумусными легкоглинистыми на лёссовидных глинах. Полевой опыт заложен в промышленных насаждениях яблони, возделываемых по интенсивным технологиям. Деревья высажены весной 2009 г., основная схема размещения 4.5 х 1.2 м, слаборослый подвой М9, сорта зимнего срока созревания, площадь опытного участка - 2.6 га.
На протяжении вегетационного периода осуществляли дробное внесение минеральных удобрений в растворенном виде через систему капельного орошения (фертигацию). Однократная доза внесения удобрений при фертигации составляла К4К8 (по оксиду калия), за вегетационный пери-
од проведено 5 поливов с внесением удобрений, которые чередовались капельным орошением водой без удобрений. Норма внесения удобрений при фертигации плодовых насаждений яблони составила К20К40. Для внесения использовали хорошо растворимые формы минеральных удобрений - Каа (К - 34.6%) и Кс (К20 -51%). Расчет дозы внесения удобрений был основан на возмещении выноса питательных веществ под планируемый урожай яблони с учетом обеспеченности почвы садового ценоза элементами питания по результатам стандартного агрохимического обследования почв [14].
Фертигацию плодовых насаждений проводили на протяжении вегетационного периода при засушливых условиях каждые 3-5 сут с поливной нормой 25-28 м3/га, оросительная норма составила 280 м3/га. Поливы назначали по результатам оценки содержания влаги в корнеобитаемом слое почвы на расстоянии 20-25 см от места падения капли при достижении предполивной влажности, соответствующей 60% НВ. Оптимальную влажность почвы поддерживали на уровне 80% НВ в пределах контуров увлажнения. Расчет поливной нормы проводили общепринятым методом, основанном на доведении влажности почвы до оптимального уровня в увлажняемом объеме. Расстояние между капельницами на поливопроводе было равно 70 см, расход воды через одну капельницу составлял 1.6 л/ч.
В ходе исследования проведена сравнительная оценка 2-х методов почвенно-агрохимического обследования для учета пространственной неоднородности почвенно-агрохимических показателей почвы садового ценоза:
1. Стандартное агрохимическое обследование почв садового ценоза. В ходе исследования было выделено 2 элементарных участка (110 х 120 м). Смешанный почвенный образец состоял из 16 точечных проб, отобранных возле 8-ми плодовых деревьев в 2-х местах - с одной и с другой стороны междурядий по проекции кроны. Отбор почвенных образцов проводили в слоях 0-20, 20-40, 40-60 см почвы в период цветения и завязывания плодов яблони (1-я декада мая).
2. Геореференсированное прецизионное почвен-но-агрохимическое обследование почв садового ценоза [15]. Отбор почвенных образцов проводили по регулярной сетке: 27 х 30 м на всей территории садового агроландшафта, конфигурация элементарных участков отбора средней пробы почвы (трансекта) основана на схеме размещения деревьев, т.е. кратна, с одной стороны, ширине междурядий - 27 м (6 рядов деревьев), с другой, расстоянию между плодовыми деревьями - 30 м (25 деревьев).
В агроландшафте садового ценоза было выделено 32 элементарных участка, смешанный почвенный образец состоял из 24 индивидуальных проб. Отборы почвенных проб осуществляли тростьевым буром в слое 0-30 см в период налива и созревания плодов (август-сентябрь).
С целью определения степени локальной аг-рогенной дифференциации параметров почвы отборы почвенных проб проводили отдельно как в местах локального внесения минеральных удобрений при фертигации, так и за пределами очага концентрации питательных веществ. Сопоставление параметров почв из различных зон удобренности позволило определить изменение обеспеченности чернозема выщелоченного питательными веществами в результате локального внесения удобрений и малообъемного орошения.
В процессе работы проводили лабораторно-аналитические исследования почвенных образцов для определения содержания минеральных форм азота (N-NO3 и N-NH4), подвижных форм фосфора и обменного калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО, реакции почвенной среды, общего гумуса, состава поглощенных оснований Са2+, Mg2+, по общепринятым методам (ГОСТам).
Полученные экспериментальные данные обработаны с помощью методов математической статистики с применением дисперсионного анализа в программах StatSoft STATISTICA 8.0 и Microsoft Office Excel 2003 по методике [16]. Построение 2Д-диаграмм пространственной неоднородности агрохимических свойств почвы садового ценоза проводили с использованием программного обеспечения Surfer 8.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
По данным стандартного агрохимического обследования садового ценоза (2012 г.), чернозем выщелоченный характеризовался слабой измен-
чивостью показателей реакции почвенной среды (рНН2О 7.20-7.27), содержанию гумуса (3.32%) и нитратного азота (5.4-5.5 мг/кг) в верхнем слое почвы. Средневзвешенные параметры обеспеченности почвы садового ценоза подвижным фосфором и обменным калием в слое 0-20 см характеризовались более значительной вариацией абсолютных величин, однако при этом н
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.