Содержание к диссертации
Введение
Глава I Литературный обзор 10
Влияние длительного применения удобрений на свойства дерново-сильноподзолистой почвы, урожай полевых культур и его качество Агрохимические свойства
Содержание гумуса и его состав .
Фосфатный режим 18
Калийный режим 25
Формы кислотности и свойства почвенно-поглощающего комплекса 52
Водно-физические свойства 37
Урожайность полевых культур 42
Озимая рожь 42
Ячмень 44
Картофель 46
Глава II Общие условия и методика проведения опыта
Метеорологические условия в годы проведения опыта 50
Почвенные условия 53
Методика проведения опыта 56
59
Перечень исследований в опыте и методика их проведения
Глава III Влияние длительного применения удобрений на свойства почвы 62
Агрохимические свойства
Содержание гумуса и его состав . 62
Фосфатный режим 69
Калийный режим . 85
Формы кислотности и свойства почвенно-поглощающего комплекса 96
Водно-физические свойства 102
Связь между свойствами дерново-сильнопод золистой ереднесуглинистой почвы .
Глава ІV Влияние длительного применения удобрений на урожай полевых культур, его структуру и качество Озимая рожь 116
Картофель 135
Ячмень 14-9
Выводы 161
Глава V Продуктивность пашни при длительном применении удобрений и параметры агрономически важных свойств почвы для обеспечения её заданного уровня 165
Продуктивность пашни при длительном приме нении удобрений 165
Параметры основных агрономически важных свойств почвы, обеспечивающие продуктив ность пашни заданного уровня 170
Выводы 184
Экономическая эффективность 186
Заключение 190
Предложение производству 194
Производственная проверка 195
Список литературы
- Содержание гумуса и его состав
- Перечень исследований в опыте и методика их проведения
- Формы кислотности и свойства почвенно-поглощающего комплекса
- Параметры основных агрономически важных свойств почвы, обеспечивающие продуктив ность пашни заданного уровня
Введение к работе
В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на І98І-І985 г.г. и на период до 1990 года", принятых на ХХУІ съезде КПСС, а также в решениях майского (1982 г.) Пленума ЦК КПСС о Продовольственной программе основной задачей современного земледелия определено повышение плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур.
Дерново-подзолистые почвы, составляющие 70^ пашни Пермской области (Н.Я.Коротаев,' 1962; Т.В.Вологжанина, 1981) характеризуются, как известно, низким естественным плодородием. Поэтому, несмотря на увеличивающиеся поставки в область минеральных удобрений, применение сортов интенсивного типа, расширение машинного парка (позволяющие, практически, все полевые работы проводить в оптимальные сроки), урожайность полевых культур остается низкой не превышающей дане в благоприятные годы (в средней по области) 12 ц/га зерна.
Для того, чтобы выполнить поставленную перед хозяйствами области задачу (довести урожайность зерновых культур к концу XI пятилетки до 15-16 ц/га, а к 1990 года' - до 18 ц/га - Б.В.Коноп-лев, 1982 г.), необходима разработка (применительно к условиям Пермской области) научно обоснованной системы земледелия, составной частью которой должна стать комплексная программа повышения плодородия почв. Для этого нужно разработать комплекс мероприятий, направленных на создание оптимальных параметров агрономически важных свойств, определяющих величину и качество урожая (В.Г.Минеев, 1983). На необходимость проведения такой работы указывал Ю.В.Андропов, подчеркнувший в личной беседе с первым секретарем Пермского обкома КПСС (газета "Звезда" 9 сіевраля, 1983 г.) Б.В.Коноплевым, что областям Нечерноземья, в том числе и Пермской области, необходимо обратить особое внимание на повы- шение плодородия почв, отдачу каждого гектара земли.
Для разработки такой системы (программы) необходимо располагать сведениями о характере и степени влияния основных видов удобрений (извести, навоза и минеральных) на свойства почвы, урожайность и качество сельскохозяйственных культур.
В условиях Пермской области изменение плодородия дерново-подзолистых почв тяжелого механического состава под влиянием удобрений изучали многие авторы (С.Й.Попова, IS6S; С.Н.Демидов-цев и др., 1971; В.П.Дьяков, 1971 и др.). Однако, в этих работах недостаточно был использован комплексный подход к решению проблемы повышения плодородия почвы.
Для верхнего пахотного слоя вопрос наиболее полно изучен С.И.Поповой (1968). Зона не активного корнеобитания растений, как известно, не ограничивается пахотным горизонтом. Есть сведения, что растения могут использовать элементы питания не только пахотного но и подпахотного слоев (В.Н.Прокошев, С.И.Попова, 1974, Л.П.Похлебкина, 1979 и др.). Поэтому, существенно улучшить пахотные почвы Нечерноземной зоны можно созданием глубокого (40-60 см) окультуренного корнеобитаемого слоя (В.В.Егоров, 1981).
Кроме того, в этих опытах не изучали влияния удобрений на водно-физические свойства почвы. Комплексное же окультуривание почвы должно предполагать улучшение не только агрохимических, но и водно-физических свойств. Водно-физические свойства почв, как известно, в значительной мере обусловливают их агропроизводст-венную ценность. Нередко, почва, обладающая достаточными запасами питательных веществ, является малопроизводительной вследствие неблагоприятных физических свойств (И.К.Кочурова, 1965; К.Б.Ревут, 1972, В.В.Егоров, 1981, В.Н.Шептухов и др., 1982 и др.). В то же время эти свойства, в известной мере, зависят от агротех- нических приемов, в том числе и от применения удобрений.
Экспериментальных данных о влиянии удобрений на водно-физические свойства дерново-подзолистых почв тяжелого механического состава в Предуралье мало (С.Н.Демидовцев и др., І97Г; В.П.Дьяков, 1971). Наиболее подробно изменение водно-физических свойств (по профилю) в связи с окультуриванием дерново-подзолистых почв изучил В.П.Дьяков. Однако, результаты его исследований трудно использовать для прогнозирования изменений и направленного регулирования водно-физических свойств, т.к. в работе не вычленены факторы окультуривания (для изучения были выбраны производственные участки, разные по степени окультуренности).
Кроме того, для условий Предурзлья не разработаны оптимальные параметры агрономически важных свойств.
Учитывая вышесказанное, нами были поставлены для решения следующие задачи:
Установить характер и степень изменения агрохимических и водно-физических свойств почвы по профилю (глубиной 0-100 см) под влиянием длительного применения навоза, извести и минеральных удобрений (в различных сочетаниях) при совместном и раздельном их внесении.
Изучить закономерности изменения продуктивности пашни и отдельных культур (озимая рожь, ячмень, картофель) под влиянием длительного воздействия приемов окультуривания (навоза, извести и м инеральных удобрений).
Установить степень влияния удобрений и уровня плодородия почвы на качество урожая полевых культур.
Установить параметры основных агрономически важных свойств почвы, обеспечивающих получение стабильных по годам урожаев сельскохозяйственных культур определенного уровня.
Разработать для условий Предурзлья (и рекомендовать про- изводству) оптимальный вариант окультуривания, обеспечивающий наряду с высокой продуктивностью (порядка 40 и выше ц к.ед./га) систематическое направленное наращивание плодородия дерново-сильноподзолистых почв тяжелого механического состава.
В результате исследований установлено, что окультуривание почвы путем известкования и унавоживания (отдельно и в сочетании) обеспечивает значительное повьшение плодородия дерново-сильноподзолистых суглинистых почв (в условиях 8-польного полевого севооборота с двумя полями клевера), в основном, в слое 0-40 см. Наиболее благоприятно на уровень плодородия влияет комплексное окультуривание (известкование в сочетании с унавоживанием)і Улучшившее весь комплекс агрономически важных свойств (агрохимических и водно-шизических), тогда как отдельные приемы окультуривания улучшали один или группу факторов плодородия.
Систематическое наращивание плодородия почвы .и применение на этих почвах умеренных норм минеральных удобрений (60-90 кг д.в./га) позволило, с одной стороны, достичь высокой продуктивности пашни (40 и более ц к.ед./га пашни севооборота). С другой стороны, при комплексном окультуривании почвы появилась возможность сократить расход минеральных туков (прежде всего, фосфорных), т.е. использовать их более рационально,, экономно.
Для достижения продуктивности пашни в севообороте порядка 41-45 ц к.ед./га оптимальные параметры получены следующие: содержание гумуса = 2,4-2,6%, ?г5 ~ 13 МГ/1С0 г» Но - не более '05 мг-экв; Нг не более = 2,9 мг-экв; S не менее = 12,2 мг-экв/ЮО г почвы; IT не менее = 79%; объемная масса = 1,28-1,50 г/см3.
Научная новизна диссертационной работы состоит в установлении необходимости комплексного окультуривания дерново-сильноподзолистых среднесуглинистых почв (в условиях 8-польного полевого севооборота с двумя полями клеверов), обеспечивающего продуктив- ность пашни в севообороте порядка 40-42 ц к.ед./га с одновременным улучшением агрохимических и водно-физических свойств.
Впервые для условий Предуралья разработаны параметры агрохимических и физических свойств, обеспечивающие получение урожайности определенного уровня.
Установлены корреляционные зависимости между урожайностью полевых культур звена севооборота (озимая рожь, ячмень, картофель) и агрохимическими свойствами, а также между агрохимическими и водно-физическими свойствами; рассчитаны уравнения регрессии.
Определены норматив сдвига в содержании гумуса от І т навоза и степень ежегодной невосполнимой минерализации гумуса. Использование этих показателей позволяет рассчитать норму навоза для достижения (и поддержания) планируемого уровня гумуса.
Настоящая диссертационная работа выполнена в I97I-I975 г.г. на базе длительного полевого опыта "Действие минеральных удобрений в связи с навозом и известью", заложенного последовательно в 1946-1948 г.г. на базе Пермской государственной областной сельскохозяйственной опытной станции (сейчас совхоз "Мотовилихинский" Пермского района) под руководством А.В.Гаганова Б.Н.Комаровым и А.Ф.Крестьяниновым. В дальнейшем опыт продолжили А.А.Панов и В.И.Кузнецова (1949-1959, 1961 г.г.), С.И.Рудометов и А.П.Шляпников (1959-1960 г.г.), С.И.Попова (1962-1968 г.г.). С 1969 г. v опыт проводили под научным руководством С.И.Поповой В.А.Бугреев (I969-I97I г.г.), автор настоящей работы (I97I-I975 г.г.) и с 1975 г. - Ф.М.Зиганьшина. Исследования по диссертационной работе входят в научно-тематический план работ Пермской государственной областной сельскохозяйственной опытной станции. Проблема зарегистрирована в Госкомитете СССР по науке и технике за № 052994. Опыт включен в число базовых географической сети опы- тов с удобрениями ВМУА.
Производственную оценку рекомендуемых приемов окультуривания проводили в I975-IS80 г.г. в ОПХ "Лобановское" Пермского района Пермской области.
За помощь в выполнении работы автор приносит искреннюю благодарность заведующей лаборатории агрохимии к.с.х.н. Ф.М.Зигань-шиной, заведующей аналитической лаборатории Н.Ф.Обуховой, лаборантке Г.А.Махмутовой, бывшим лаборанткам А.И.Кузнецовой, А.И. Косолаповой, директору Пермского филиала ВНИПТЮШМа к.с.х.н. Ю. М. Ги л ь д е н бр а н д ту.
Особую благодарность автор выракает научному руководителю, к.с.х.н., заведующей отдела земледелия и химизации Сталине Ивановне Поповой.
Содержание гумуса и его состав
Поскольку процесс гумусонакопления длительный и сложный, требующий многократного повторения воздействующих факторов, правильное представление о влиянии удобрений на органическое вещество могут дать лишь исследования, проводимые в длительных и многолетних опытах.
Многочисленными исследованиями установлено, что сельскохозяйственное использование дерново-подзолистых почв без удобрений ведет к снижению общего углерода по сравнению с исходным содержанием вследствие повышения интенсивности минерализации и частичного перемешивания горизонтов. Наиболее резкое снижение гумуса происходит в первые годы вовлечения почв в сельскохозяйственное производство, затем содержание его (при неизменной агротехнике) в той или иной степени стабилизируется (И.В.Тюрин, 1956; А.М.Лыков, 1963, В.Е.Егоров, 1965, 1970; Л.К.Шевцова, 1967; С.И.Попова, 1968; А.А.Коротков, 1970; Ф.И.Левин, 1972; А.Д.Хлыстовский и др., 1978; Л.К.Шевцова, Ю.А.Дробков, 1978; В.Г.Минеев, Л.К.Шевцова, 1978; А.Д.Хлыстовский, Е.Ф.Корнеенко, 1981; В.Д.Панников, 1983 и др.).
Удобрения по разному влияют на гумусовый фонд почв. Действие навоза. Обширный экспериментальный материал свидетельствует, что систематическое унавоживание спо собствует постепенному накоплению в почве гумуса в сравнении с контрольным (неудобренным) вариантом (М.М.Кононова, 1951; A.M. Лыков, 1963; М.М.Кононова и др., 1964; М.М.Кононова, Н.П.Бельчи кова, 1965; Л.К.Шевцова, 1967; В.П.Бугаев, З.М.Осипова, 1968; Н.С.Авдонин, 1969; А.С.Кащенко и др., 1970; С.И.Попова, 1971; Л.К.Шевцова, М.Д.Сизова, 1974; В.Г.Минеев и др., 1977, а; Н.Ф. Ганжара, В.Г.Хохлов, 1978; Zames-k QhzLsia , 1967; CuSoia Тоги , 1972 и др.).
Можно ли содержание гумуса в унавоживаемых почвах поддерживать на исходном уровне, зависит, в основном, от нормы навоза, вида севооборота и механического состава почвы. По данным ряда исследований, при систематическом унавоживании с насыщенностью не менее 10 т/га в год содержание гумуса в дерново-подзолистых почвах может быть стабилизировано на исходном уровне и даже превысить его (А.М.Лыков, 1963; Б.А.Никитин, 1968; В.Д.Панников, 1983). Однако, есть сведения, что и 15 т/гэ в год не сохраняют содержание гумуса на исходном уровне (Л.К.Шевцова, Ю.А.Дробнов, 1978).
Многие авторы подчеркивают более положительную роль навоза в накоплении органического вещества по сравнению с минеральными удобрениями (А.М.Лыков, 1963; В.П.Бугаев, З.М.Осипова, 1968; Л.С.Любарская, 1974; Л.К.Шевцова, М.Д.Сизова, 1974; А.Т.Тищенко, 1974; Т.Н.Кулаковская, 1977; В.Д.Панников 1978; В.Г.Минеев, Л.К.Шевцова, 1978; Ю.А.Дробков, 1979 и др.), т.к. при внесении минеральных удобрений источником органического вещества являются, в основном, пожнивно-корневые остатки, созданные дополнительным (по сравнению с контролем) урожаем, а при внесении навоза при соединяется еще органическое вещество его самого. Кроме того навоз стимулирует биологическую деятельность почвы вследствие наличия в нем огромного количества микроорганизмов и возможности быстрого использования навоза в качестве энергетического материала почвенной микрофлорой. Это способствует сохранению почвенного перегноя, т.к. при недостатке органических веществ микроорганизмы используют гумус почвы в качестве источника энергии (М.М.Кононова, 1951).
Несмотря на то, что навоз является мощным фактором увеличения гумуса в почве, со временем при неизменной агротехнике величина его стабилизируется на определенном уровне, различном в зависимости от норм навоза (И.В.Тюрин, 1937; М.М.Кононова, 1951; Н.Ф.Ганжара, В.Г.Хохлов, 1978 и др.).
Накопление общего углерода при внесении навоза может ограничиваться верхним пахотным слоем (А.Д.Хлыстовский, Е.Ф.Корнеен-ко, 198I) или распространяться на большую глубину, вплоть до І м (З.Й.Лукьянчикова, 1972).
Длительное систематическое внесение навоза приводит не только к количественным, но и качественным изменениям органического вещества. В составе гумуса повышается содержание более гумифици-рованной и менее подвижной его части (гуминовых кислот и гуми-нов), отношение Сг.к.: Сф.к. при этом расширяется (А.М.Лыков, 1963; М.М.Кононова и др., 1964; А.С.Кащенко и др., 1970; З.К. Лукьянчикова, 1972; Л.Н.Александрова, А.П.Пупков, 1978; А.Д.Хлыстовский и др., 1978; Л.А.Гришина, Л.В.Моргун, 1979; З.Й.Лукьянчикова, 1980).
Перечень исследований в опыте и методика их проведения
Сумма положительных температур за IO-грацусный период за счет меньшей продолжительности его (107 дней) была на 97 ниже нормы.
Влзгообеспеченность в весенне-летний период (май-август) была на 27 мм ниже среднемноголетнего уровня, причем распределение осадков в течение полевого сезона крайне не равномерно.
19 7 3 год. Вегетационный период оказался на редкость неблагоприятным. Он отличался ранней, теплой, сухой весной, завершившейся почвенной засухой, сухим и жарким началом лета, необычно прохладным и дождливым июлем; ранней, холодной и дождливой осенью.
Сумма положительных температур за 10-градусный период была на 157 ниже многолетней; влзгообеспеченность же весенне-летнего периода вследствие значительной влажности июля была близка к среднемноголетней величине.
19 7 4 год. Вегетационный период отличался хорошей обеспеченностью теплом, но недостаточной обеспеченностью влагой.
Повышенный уровень тепла на протяжении всего весенне-летнего периода и, особенно, в июле, августе и сентябре обеспечил к концу вегетационного периода накопление большой суммы температур (2346 при норме 1849).
Количество осадков за май-август составило 198 мм, т.е. 75% к норме. 19 7 5 год. Вегетационный период отличался крайней засушливостью. Количество осадков, выпавших в первой декаде мая, второй декаде июня, первой декаде августа составило всего лишь 20-25$ нормы. В первой декаде июля осадков не было вообще (при среднемноголетнем уровне - 23 мм). Количество осадков за май-август составило всего 175 мм, т.е. 66% к норме. Температурный режим вегетационного периода был более благоприятным: среднемесячный уровень температуры, в основном, находился в пределах нормы. В целом, условия І97І-Г972 гг. были удовлетворительными для развития зерновых культур, а 1973-1975 гг. - не благоприятными.
В период внедрения (1976-1980) три года (1976, 1977, 1979) были удовлетворительными для развития полевых культур и два (1978, 1980) - не благоприятными.
Почвенные условия.
Длительный опыт заложен на дерново-сильноподзолистой почве, сформировавшейся на тяжелых покровных суглинках, подстилаемых переотложенными и выветренными пермскими красноцветными глинами.
Для характеристики морфологических признаков почвы опытного участка приводим описание почвенного профиля (разрез № I, приложение б), сделанные в 1964- году С.И.Поповой и К.А.Гавриловны (С.Й.Попова, 1967 - приложение 3).
Как видно из описания почвенного профиля, почвы характеризуются значительном мощностью подзолистого горизонта (Ао), наличием в нем ортштейновых зерен. В горизонте Вр отчетливо выражены признаки иллювиирования в виде грубых ореховатых и призматических отдельностей большой плотности и бурой окраски. Такое морфологическое строение является типичным для дерново-сильноподзолистых тяжелых почв Пермской области (Н.Я.Коротаев, 1962).
По механическому составу, согласно классификации Н.А.Качин-ского (1965), почва - песчано-крупнопылеватый средний суглинок (приложение 4). Верхняя часть профиля (гор.Апах и А2) резко обеднена илистой фракцией по сравнению с иллювиальном горизонтом: в иллювиальном горизонте содержание ила в два раза выше, чем в подзолистом, при относительном возрастании песчаной фракции. Такое распределение фракций свидетельствует об интенсивном разрушении высокодисперсных минералов, составляющих массу ила и передвижении продуктов их разрушения вниз.
Несмотря на то, что содержание ила в верхнем горизонте продолжает оставаться вполне достаточным (что должно способствовать образованию мелкокомковатой структуры) процесс структурообразо-вания в этих почвах затруднен большим количеством частиц крупной пыли (0,05-0,1 мм), которые мешают склеиванию механических элементов в водопрочные мелкокомковатые агрегаты (Н.Я.Коротаев, 1962).
По данным анализа агрегатного состава почвы, проведенного по методу Н.И.Саввинова в 1952 г. А.А.Пановым (С.Й.Попова, 1967), водопрочных агрегатов диаметром больше 0,25 мм, являющихся наиболее ценными в агрономическом смысле (И.Б.Ревут, I960, 1964; Н.А.Качинский, 1965), содержится в пахотном горизонте всего лишь 28,4%, тогда как в сухом состоянии количество этих агрегатов достигало 81,4% (приложение 5). Содержание же частиц менее 0,25 мм, которые, как известно, обладают резко выраженными отрицательными водно-физическими свойствами (И.Б.Ревут, I960) превышает 70%.
При таком неблагоприятном соотношении структурных агрегатов и бесструктурных частиц резко снижается скорость фильтрации, во влажном состоянии медленно идет воздухообмен, быстрее происходит испарение. Поэтому такие почвы во влажном состоянии заплывают, а при подсыхании образуют корку, сильно иссушаются.
Формы кислотности и свойства почвенно-поглощающего комплекса
Длительное невнесение калийных удобрений (вариант NP) на всех фонах вызвало достоверное снижение общих запасов усвояемого растениями калия по всему профилю глубиной до 100 см (таблица II). Снижение это, как видим, произошло, в основном, за счет необменного калия (таблица 12).
Таким образом, исследования показали, что длительное применение калийных удобрений вызвало некоторые изменения в составе калийного фонда не только пахотного, но и подпахотных слоев почвы. Характер изменений зависил от фона, на котором удобрения вносили.
Калийные удобрения, вносимые без навоза и извести, не изменяя в пахотном слое общих запасов мобилизуемого и усвояемого растениями калия (КрО в 2.0 н НС ), увеличивают их доступность растениям за счет снижения необменного калия и увеличения (особенно в парных сочетаниях) легкорастворимого (в слое 0-40, 0-60 см) и обменного (в слое 0-20 см) калия. Подпахотная толща обеднена в отношении обменного калия до глубины 100 см, необменного и общих запасов (КрО в 2.0 н НС6 ) до глубины 60 (тройное сочетание) - 100 (парные сочетания удобрений) см.
Калийные удобрения, вносимые по унавоженному фону в составе NPK повысили общие запасы мобилизуемого калия за счет увеличения всех его форм: легкорастворимой (в слое 0-60 см), обменной и необменной (в слое 0-20 см); причем накопление легкорастворимого и обменного калия было более значительно, чем в соответствующем варианте на неунавоженном фоне. При внесении парных сочетаний минеральных удобрений калийный фонд складывался примерно также, как и на неунавоженном гооне. Подпахотная толща (независимо от сочетаний, в которых вносили калийные удобрения) обеднена в отношении обменного калия глубиной до 100 см,в отношении необменного и общих запасов (К20 в 2.0 н НСЕ) до глубины 60 (вариант NPK) и 100 (варианты РК, NK) см.
При внесении калийных удобрений во всех сочетаниях по известкованному (без навоза) фону калийный фонд был менее благоприятен: хотя содержание калия в 2.0 н НСЄ вытяжке существенно не изменилось в пахотном слое, но подвижность его снизилась: уменьшилось содержание легкорастворимого и обменного калия (по сравнению с соответствующими вариантами на неунавоженном и неиз-вестковзнном фоне и по фону навоза). Подпахотная толща обеднена в отношении обменного и необменного калия на глубину до 100 см.
Учитывая, что на дерново-подзолистых кислых почвах получение высоких урожаев культур, требовательных к уровню почвенной кислотности, без известкования нереально, можно допустить, что оптимальным является внесение калийных удобрений по нэвозно-известковэнно-му фону, где калийный режим складывается более благоприятно, чем при внесении калийных удобрений по извести без навоза.
Выращивание полевых культур без внесения калийных удобрений (вариант JVP) на все- фонах (кроме известкованного) не меняло суммы легкорастворимого и обменного калия (кислоторастворимый калий в 0.2 НСЄ - приложение 16) в пахотном слое, тогда как содержание калия в 2.0 н НС (таблица II) на всех фонах достоверно снизилось, указывая на падение калийных запасов за счет выноса калия урожаями полевых культур. Уровень калия в 2.0 н НСБ , в связи с этим, можно рассматривать как более объективный показатель при характеристике калийного режима почв. Но это в свое время указывали В.У.Пчелкин (1966); В.У.Пчелкин и др. (1971); М.П.Дерюгин (1975). Формы кислотности и свойства .почвенно-поглощающего комплекса
Длительное сельскохозяйственное использование пашни без внесения удобрений ухудшило её физико-химические свойства в пахотном горизонте (рис.б, приложение 19), что отмечали и другие авторы (С.И.Попова, 1968; А.С.Волошин, 1969; В.П.Бугаев и др., 1975 и др.).
Наибольшим изменениям подвергалась более подвинная и агрессивная часть потенциальной кислотности - обменная, довольно четкое (в 1,4 раза) увеличение этой формы кислотности наблюдалось уже на 9-й год после начала проведения опыта (1955). В последующие годы эта форма кислотности продолжала увеличиваться: на 14-й год проведения опыта (I960) она увеличилась практически вдвое. В дальнейшем отмечена тенденция к стабилизации обменной кислотности.
Более стабильная гидролитическая кислотность подвергалась не столь сильным изменениям. Наиболее резко (в 1,5 раза) она увеличилась на 7-й год опыта в 1953 г.
В последующие годы величина её практически стабильна с некоторыми колебаниями по годам, которые, вероятно, связаны с тем, что культуры севооборота по разному влияли на кислотность почвы (В.Эжеринскас и др., 1976).
Такое повышение кислотности, возможно, вызвано преобладанием процессов минерализации органического вещества над гумификацией пожнивно-корневых остатков (о чем мы говорили выше). При м инерализации органического вещества, количество которого в почве резко падает, образуются минеральные кислоты ИНоз+й2С03 Н+ которых вытесняет двухвалентные катионы из поглощенного состояния, увеличивая тем самым кислотность почвы (А.Е.Возбуцкая, 1964).
Параметры основных агрономически важных свойств почвы, обеспечивающие продуктив ность пашни заданного уровня
Сочетание удобрений без азота (вариант РК) практически не изменяло уровень урожайности озимой ржи независимо от фона, на котором его вносили.
При сравнении эффективности минеральных удобрений по ротациям севооборота (таблица 17) выявляется следующее. Урожайность озимой ржи, получаемая без применения каких-либо удобрений, наименьшая и составила в среднем за четыре ротации 18,6 ц/га. В первые три ротации севооборота урожай в этом варианте стабилен (19,4-20,5 ц/га). В четвертой же уровень урожайности резко падает (до 15,4 ц/га). Это еще раз подтверждает правильность общепризнанного положения, что чередованием культур без внесения удобрений повысить плодородие почвы практически не возможно. В производственных условиях при низком уровне агротехники уровень урожайности бывает ещё ниже. Так, в среднем по Пермской области урожайность озимой ржи редко превышает 7-Ю ц/га.
Во все годы и на всех фонах наиболее эффективны азотсодержащие сочетания удобрений в составе NP и NPK. Однако, при внесении минеральных удобрений в этом составе на неизвесткованном и неунавоженном фоне уровень урожайности озимой ржи к четвертой ротации начинает падать. При внесении же их на фоне извести или навоза к третьей-четвертой ротациям урожаи стабилизируются, причем на более высоком уровне, чем в варианте с внесением этих удобрений на неизвесткованном и неунавоженном фоне. (Хотя эффективность этих удобрений снижается). Внесение этих удобрений на навозно-известкованном фоне не имеет преимущества перед внесением их по фону навоза или извести.
Эффективность азотно-калийных (без фосфора) удобрений на неизвесткованном и неунавоженном фоне от ротации к ротации падает, что вероятно, объясняется ухудшением фосфорного питания рас тений. Известкование почти не влияет на эффективность NK по ротациям севооборота; унавоживание (отдельно и совместно с известкованием) - повышает её. Фосфорно-калийные (без азота) удобрения на всех фонах, кроме известкового (без навоза) не эффективны.
Следует отметить, что, поскольку длительным внесением навоза, извести, минеральных удобрений в опыте созданы, по-существу, почвы различной степени окультуреныости, эффективность разных сочетаний минеральных удобрений на них различна. Отсюда следует вывод о необходимости дифференцированного (с учетом этого факта) подхода к планированию сочетаний и норм минеральных удобрений на почвах различной степени окультуренноети.
В нашем опыте при комплексном окультуривании почвы (известкование в сочетании с унавоживанием), значительно улучшившем все агрохимические и ряд водно-физических свойств почвы, дальнейшее повышение урожая озимой ржи зависит, в основном, от уровня азотного питания растений. Для достижения урожайности порядка 27-33 ц/га достаточно вносить N6Q. Учитывая, что в Ш и ЗУ ротациях севооборота уровень урожайности в вариантах NK, NP, NPK прак-тически равен, можно предположить, что для формирования урожайности указанного уровня достаточно почвенных запасов подвижных форм фосфора и калия. Поэтому фосфорные и калийные удобрения можно вносить в нормах, обеспечивающих сохранение достигнутого уровня этих форм в почве, т.е. с учетом выноса соответствующего элемента запланированным урожаем.
На известкованной же почве (без унавоживания) урожайность озимой ржи порядка 30 ц/га может быть достигнута только при условии внесения полной нормы минерального удобрения ( 60))) Продуктивность такого же уровня можно получить и при одном унавоживании (без известкования) при внесении полных норм азотных и фосфорных удобрений Уменьшенной (по выносу) - калия.
Таким образом, обязательным условием рационального использования минеральных удобрений (и, прежде всего фосфорных) является комплексное окультуривание почвы.
Структура урожая. Изменения в уровне урожайности обусловлены, в основном, состоянием продуктивного стеблестоя. Связь с другими показателями структуры урожая по годам не устойчива (таблица 18, приложения 34-36).
