Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Влияние биомелиоративных приемов на плодородие черноземов и урожайность зерна яровой пшеницы в Поволжье Мокин Алексей Сергеевич

Влияние биомелиоративных приемов на плодородие черноземов и урожайность зерна яровой пшеницы в Поволжье
<
Влияние биомелиоративных приемов на плодородие черноземов и урожайность зерна яровой пшеницы в Поволжье Влияние биомелиоративных приемов на плодородие черноземов и урожайность зерна яровой пшеницы в Поволжье Влияние биомелиоративных приемов на плодородие черноземов и урожайность зерна яровой пшеницы в Поволжье Влияние биомелиоративных приемов на плодородие черноземов и урожайность зерна яровой пшеницы в Поволжье Влияние биомелиоративных приемов на плодородие черноземов и урожайность зерна яровой пшеницы в Поволжье Влияние биомелиоративных приемов на плодородие черноземов и урожайность зерна яровой пшеницы в Поволжье Влияние биомелиоративных приемов на плодородие черноземов и урожайность зерна яровой пшеницы в Поволжье Влияние биомелиоративных приемов на плодородие черноземов и урожайность зерна яровой пшеницы в Поволжье Влияние биомелиоративных приемов на плодородие черноземов и урожайность зерна яровой пшеницы в Поволжье
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Мокин Алексей Сергеевич. Влияние биомелиоративных приемов на плодородие черноземов и урожайность зерна яровой пшеницы в Поволжье : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.02.- Саратов, 2006.- 212 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-6/201

Содержание к диссертации

Введение

Аналитический обзор литературы 8

Виды деградации почв Поволжья 8

Переуплотнение почвы 10

Декальцификация почвы 14

Дегумификация 16

Мелиоративные приемы предупреждения деградации почвы 22

Фитомелиорация 26

Почвенно - климатические условия проведения опыта 37

Почвы 37

Климат 39

Погодные условия в годы проведения исследований 43

Схема опыта 53

Методика исследований 54

Рост и развитие многолетних трав и пшениц 56

Фенологические наблюдения 56

Прирост биомассы 69

Влияние биомелиорантов на водно - физические свойства почв 75

Количество пожнивно - корневых остатков 75

Агрофизические свойства почвы 82

Плотность почвы 82

Общая пористость и пористость аэрации 98

Структурность почвы 115

Влияние биомелиорантов на агрохимические свойства почв 126

Гумус 126

Содержание элементов питания 131

Сумма обменных оснований 140

Кислотность почвы 142

Урожайность 149

1. Урожайность зерна яровой пшеницы в зависимости от различных биомелиоративных приемов 149

2. Урожайность последующих культур в севообороте 156

Энергетическая и экономическая эффективность различных биомелиорантов при выращивании яровой пшеницы 168

Выводы 175

Предложения производству 179

Список использованной литературы 181

Приложения 199

Введение к работе

В современных агр о ландшафтах антропогенные воздействия на почву усиливают деградацию её потенциального и эффективного плодородия, что сказывается в прогрессировании дегумификации, переуплотнения, декальцификации и утрате структуры. В последнее время в условиях Правобережья на обыкновенных чернозёмах наблюдается интенсивное подкисление, которое приобретает всё большие масштабы. Возрастающий дефицит энергетических и материальных ресурсов привел к резкому сокращению применения техногенных средств повышения плодородия почвы и продуктивности сельскохозяйственных культур (Антропогенная эволюция ..., 2000). Прогрессирующее подкисление пахотных почв региона вызывает рост незащищенности гумусовых веществ кальцием, что в сочетании со снижением содержания гумуса, уменьшением интенсивности биологического круговорота, вызывает ухудшение агрофизических свойств почвы и особенно увеличение кислотности почвы. Это соответственно снижает урожайность возделываемых культур.

Из большого разнообразия мелиорации более эффективными в настоящее время считаются биологические мелиорации. Они наиболее полно отвечают современным экологическим требованиям ведения сельскохозяйственного производства. Биологическая мелиорация в теории и практике мирового сельского хозяйства успешно используется для целенаправленного улучшения природной среды, предупреждения деградаций, восстановления и повышения биологического потенциала деградированных земель. Ранее широко применявшиеся химические, инженерные, гидротехнические меры борьбы с деградацией почвенного покрова в условиях финансово-экономической нестабильности становятся недоступными из-за их дороговизны. В этом плане фитомелиорация является одним из наиболее доступных приёмов повышения плодородия почвы.

В связи с этим разработка биомелиоративных приёмов сохранения и воспроизводства плодородия чернозёмных почв региона, обеспечивающих рост продуктивности полевых севооборотов, является актуальным направлением исследований.

Цель и задачи исследований. Целью работы является изучение степени биомелиоративного воздействия различных культур полевого севооборота и запашки соломы на плодородие почвы и урожайность сельскохозяйственных культур.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: - обосновать необходимость применения биомелиоративных приёмов для предотвращения деградации и подкисления чернозёмов обыкновенных; - определить роль пожнивных и корневых остатков культур в севообороте как источника органического вещества в почве; - изучить влияние органического вещества, поступающего в почву с послеуборочными остатками на агрофизические и агрохимические свойства; - исследовать роль многолетних трав как фитомелиорантов в предотвращении деградации чернозёмов обыкновенных; - выявить взаимосвязь органического вещества поступающего в почву при запашке соломы и с пожнивно-корневыми остатками с содержанием гумуса, количеством кальция и кислотностью почвы; - проанализировать длительность последействия биомелиоративных приёмов на урожайность культур в севообороте; - дать энергетическую и экономическую оценку изучаемым биомелиоративным приёмам.

Научная новизна. Впервые в условиях сухой чернозёмной степи Правобережья изучалось сравнительное биомелиоративное воздействие однолетних бобовых культур, многолетних трав и запашки соломы для предотвращения деградации чернозёмов обыкновенных.

Установлено, что запашка соломы, применение однолетних бобовых культур и однолетних злаково-бобовых травосмесей может способствовать формированию в определённых условиях бездефицитному балансу гумуса.

Применение многолетних трав в качестве фитомелиорантов (люцерна, эспарцет с кострецом безостым, козлятник восточный) способствует увеличению гумуса в почве и формированию бездефицитного баланса гумуса. Показана роль многолетних и однолетних бобовых культур в снижении кислотности черноземов обыкновенных.

Выявлена математическая взаимосвязь плотности пахотного слоя, кислотности почвы с количеством поступающего свежего органического вещества в почву.

Практическая значимость работы состоит в конкретных рекомендациях по использованию запашки соломы и использованию однолетних бобовых культур и многолетних трав в качестве фитомелиорантов для предотвращения прогрессирующего подкисления почвы. Для повышения содержания гумуса на 0,1 - 0,3 % необходимо вносить в почву не менее 5,8 -6,0 тонн свежего органического вещества на гектар. Внесение такого количества органического вещества в почву способствовало повышению урожая зерна яровой пшеницы от 8 до 19 %, последующих культур севооборот: гречихи от 3,8 до 16,3 %, овса от 1,3 - 16,2 , кукурузы на силос -8,7 - 40,4 и ячменя от 5,5 - 13,9 %.

Основные положения, выносимые на защиту. обосновать эффективность использования запашки соломы, однолетних бобовых культур и многолетних трав в полевом севообороте для предотвращения деградации чернозёмов обыкновенных; - воздействие изучаемых биомелиоративных приёмов на улучшение агрофизических и агрохимических свойств чернозёмных почв; - увеличение продуктивности зерновых культур в полевом севообороте под влиянием воздействия биомелиорантов; - энергетическая и экономическая целесообразность применения запашки соломы, однолетних бобовых культур и многолетних трав в качестве фитомелиорантов.

Апробация работы. Основные положения исследований были доложены на научной конференции молодых учёных и аспирантов, посвященной 115 - летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова (Саратов 2002), на Региональной научной конференции учёных и специалистов АПК Приволжского федерального округа (Саратов 2003), на научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов СГАУ им. Н.И. Вавилова (Саратов 2004, 2005).

Переуплотнение почвы

В условиях засушливого земледелия лимитирующим фактором является наличие влаги в почве, особенно в пахотном и посевном слоях. От неё наличия в значительной степени зависит дружность и полнота всходов, интенсивность роста растений, формирование ими мощной корневой системы, величина урожая. Однако орудия для предпосевной обработки почвы (культиваторы КПС-4, КПЭ-3,8, дисковые бороны, катки и др.) и посева (сеялки СЗ-3,6, СЗП-3,6, СЗС-2,1Л) используются раздельно, что приводит к излишнему распылению почвы, и её переуплотнению и иссушению, дополнительным затратам ГСМ (Юхин, Вахитов, 1988).

Уплотнённая прослойка оказывает негативное влияние на условия питания растения, эффективность усвоения удобрений, развитие корневой системы, что в конечном итоге приводит к значительному уменьшению урожайности сельскохозяйственных культур. Традиционные приёмы обработки почвы (вспашка на глубину 20-22 см, перепашка зяби, предпосевные культивации и др.) не устраняют отрицательного воздействия ходовых систем на пахотный слой и тем более не уменьшают остаточных деформаций (переуплотнение) в подпахотных слоях (Долгов, Модина, 1999)..

Десятилетними исследованиями Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева установлено, что при многократном передвижении машинно-тракторных агрегатов по полю происходит накопление остаточной деформации в пахотном и подпахотном слоях почвы. По колее тракторов плотность почвы увеличилась на 0,04-0,12 г на см3 и твёрдости на 30-80 %, сумма активных пор слоя почвы 20-40 см уменьшилось в 1,8-8,6 раза и в годы с избыточным увлажнением пористость аэрации его приближалось к нулю. Многократные проходы тракторов при возделывании полевых культур снижали содержание агрономически ценных агрегатов и усиливали распылённость пахотного слоя почвы. Так, на делянках с двукратным уплотнением на четвёртый год после закладки опыта суммарное количество пылеватых фракций увеличилось на 22 - 50 %. На делянках без дополнительного уплотнения распылённость пахотного слоя (0 - 20 см) возросла за четыре года на 3,7 % (Пупонин, Матюк, 1986).

Исследования Почвенного института им. В.В. Докучаева показали, что многократными проездами машин по полю только в период вывозки урожая разрушается структура и уплотняется почва на глубину до 50 см (Рабочев, Королёва, 1983).

По данным Б,П. Ахтырцева и И.А. Лепилина (1985), под влиянием возделывания пропашных культур ухудшается структурность и водопрочность агрегатов пахотного слоя. Верхние слои его чрезмерно распыляются, нижние уплотняются. При этом возрастает общая пористость и пористость аэрации, но ухудшается пористость капиллярного обводнения и в 2,5 - 3 раза снижается водопроницаемость.

Наиболее глубокие изменения в природных свойствах почв, а также в интенсивности и направленности, происходящих в них процессов, вносит орошаемое земледелие. В первую очередь коренным изменениям подвержены физические свойства почв. Орошение сопровождается утяжелением гранулометрического состава почв. Уплотнение почвенного профиля идёт в основном за счёт уменьшения порового пространства (Решетов, 1996). Орошение способно снизить общую скважность на 6 - 11 %, в верхнем слое - на 3 %. Характерно, что столь существенное уменьшение общей скважности захватывает весь почвенный профиль серозёмов, включая слой 150 - 200 см. В среднем для слоя 0 - 200 см скважность почвы под воздействием орошения может снизится на 7 %, или на 13,5 % относительно исходного её значения. По данным Воронежского государственного университета, в результате орошения заметно ухудшились физические и водно-физические свойства почв. Плотность сложения увеличивалась на 0,01-0,09 г на см , общая пористость снизилась на 1-5 %, почти вдвое уменьшилась водопроницаемость (Щербаков, Щеглов, 1988). Имеющийся на некоторой глубине уплотнённый горизонт на орошаемых каштановых почвах приводит к перенасыщению верхних горизонтов влагой, ухудшению водного и питательного режимов почвы (Шадских, 1999). Это мешает наиболее полно использовать растениями нитратный азот, подвижный фосфор и обменный калий. Наибольший расход влаги в двухметровом слое почвы наблюдается на вариантах с максимальным уплотнением (Доценко, 1999).

Переуплотнение почвы по-разному влияет на растения по стадиям их развития. Например, количество всходов озимой пшеницы после трёхкратных проходов ТЧ50К уменьшилось на 12,4 % по сравнению с делянками без уплотнения (Коломиец, Драган, 1991). Уплотнённый слой препятствует нормальной жизнедеятельности корневой системы растений. В уплотнённой почве корневая система слабо развивается и функционирует, ухудшается рост растений, что приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур на 5-25 %. Кроме того, вследствие уплотнения повышается засорённость полей на 37-74 % (Каюмов, 1983).

Наибольшее уплотнение на всех типах почв приходится на слой 20 - 30 см и является результатом совокупного влияния орошения и механической обработки.

Исследования, проведённые в НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева, свидетельствуют, что окультуривание чернозёмов сопровождается изменением течения и направленности в них микробиологических процессов. Установлено, что при уплотнении почвы с 0,9 - 1,0 до 1,17 - 1,23 г на см , в результате трёх-пятикратных проходов трактора Т-150К, количество бактерий, грибов, целлюлозоразлагающих микроорганизмов в слое почвы 0-20 см снижается в 1,5 - 2 раза, актиномицетов - в 3 раза, нитрификаторов - на 30 %, что отрицательно сказывается на мобилизации элементов питания. Ухудшение питательного режима, в свою очередь, служит одной из главных причин снижения урожайности сельскохозяйственных культур (Черенков, Кутовая, 1996).

Климат

Климат района формируется под воздействием влажных и прохладных Атлантических вхождений воздуха, сухих воздушных потоков Казахстана, вторичных волн холода из Арктики. Балашовскии район относится ко II агроклиматическому району, который характеризуется как тёплый, умеренного увлажнения.

Климат района континентальный, с холодной зимой и жарким летом. Характерной черной климата является высокая вариация показателей в отдельные годы. По многолетним данным Балашовской метеостанции «Балашов» средняя годовая температура воздуха в районе исследований 5,2 С. Самым холодным месяцем является февраль - 11,4 С, самым жарким - июль 24,4 С. Для температуры характерны резкие суточные колебания и большие амплитуды колебаний в её годовом ходе. Наиболее высокие температуры в летний период, могут достигать в июле +36,4 С, а наиболее низкие зимой - 32,3 С - в январе. Зима продолжительная, холодная. Переход от зимы к весне происходит быстро и сопровождается резким нарастанием температур (Смирнов, Голубева, 1951).

Наиболее резкий переход среднесуточных температур от месяца к месяцу наблюдается в весенний период от марта к апрелю и от апреля к маю. Высокие температуры летом обуславливают низкую относительную влажность воздуха, достигающую в июне - июле 22-32% (табл.1).

Среднемноголетняя сумма активных температур составляет 2955,6 (с колебаниями от 2826,2 до 3301 ), что удовлетворяет потребности в тепле всех зерновых культур. В годы с пониженным количеством осадков обилие солнечной радиации обуславливает засушливость климата. Увлажнение умеренное, в среднем за год выпадает 481 мм при этом более половины - 316,2 мм выпадает в тёплый период. В отдельные годы количество осадков за год достигает 793,3 мм или снижается до 450,9 мм (табл.2.).

Обеспеченность сельскохозяйственных культур влагой зависит от запасов её в почве. Запасы продуктивной влаги в почве в период посева озимых культур составляют 24,2 мм в слое 0-20 см. В отдельные годы к моменту посева озимых культур в слое 0-20 см запасы влаги могут составлять 3,0-5,5 мм, что совершенно не достаточно для прорастания семян. Осенне-зимние и ранневесенние осадки хорошо увлажняют почву. К началу вегетации культур запас влаги в метровом слое достигают 200 - 220 мм. Относительно яровых культур запасы продуктивной влаги в почве более оптимальны во все годы.

Снежный покров устанавливается в начале декабря (3.12.) продолжительность залегания устойчивого снежного покрова в среднем 122 дня. Средняя высота снежного покрова на открытых участках достигает 27 см, что благоприятно для перезимовки озимьгх культур и многолетних трав. Из отрицательных особенностей климата следует отметить заморозки, которые весной в отдельные годы продолжаются до 27 мая, а осенью начинается с 1 октября. Заморозки наносят вред садам, огородам и бахчевым культурам. На территории района наблюдаются суховейные ветра, преимущественно, слабые. В засушливые годы количество дней с суховеями достигает 70. Гидротермические условия района в целом вполне благоприятны для получения высоких урожаев яровых и озимых культур.

Погодные условия 2001 года характеризовались достаточно большими отклонениями от средних многолетних наблюдений. В апреле наблюдалось превышение среднесуточной температуры воздуха на 5,1С. Осадков выпало 52 % от нормы (при многолетнем показателе 31 мм выпало 16,0 мм). Интенсивное нарастание температуры и высокие запасы продуктивной влаги в почве в слое 0-100 см (221 мм) способствовало интенсивному отрастанию многолетних трав (табл.3).

Период май - июнь характеризовался очень большим количеством осадков (262,1 мм) и низкими температурами воздуха. В мае осадков выпало в 1,6 раза больше нормы, в июне — в 3,6 раза больше нормы. Июль характеризовался высоким температурным режимом (превышая многолетние данные на +3,8С) и малым количеством осадков 36 % от нормы. Это обусловило высокую влажность воздуха на 4 - 14% ниже нормы. Всего за вегетационный период (с II декада апреля до II декады октября) выпало 436,2 мм осадков, что значительно превышает многолетнее значение —- 286,0 мм. Сумма активных температур вегетационного периода составила 3148,0 при среднем многолетнем значении 2955,6 или на 106,5% выше. Гидротермический коэффициент равен 0,97.

Прирост биомассы

В 2001 году наибольший прирост биомассы отмечен у люцерны и козлятника восточного. За сутки в период от начала отрастания до бутонизации прирост составил 0,35 и 0,31 т/га, соответственно. У эспарцета в смеси с кострецом безостым суточный прирост равнялся за этот межфазный период 0,28 т/га (табл. 19). Несмотря на это, количество биомассы составило в фазу бутонизации на люцерне 23,0 т/га, что больше, чем у эспарцета с кострецом безостым на 38,6 %, больше, чем у козлятника восточного на 20,4 %. Наибольший суточный прирост биомассы отмечен у многолетних бобовых трав в межфазный период отрастание - бутонизация. Он колебался от 0,31 до 0,35 т/га. В следующие периоды вегетации наблюдалось снижение прироста биомассы. От бутонизации до цветения прирост составил у люцерны 0,15 - 0,10 т/га в сутки, у эспарцета с кострецом безостым - 0,14 -0,12 т/га, у козлятника восточного - 0,17 - 0,14 т/га.

У смеси эспарцет с кострецом безостым прирост биомассы в сутки был меньше, чем у люцерны и козлятника восточного на 7,7 - 17,6 %. Прирост биомассы за вегетацию и за сутки в смешанном посеве приходился в основном на эспарцет. В 2002 году наибольший прирост сырой биомассы наблюдался у люцерны - 0,36 т/га, он превышал на 0,04 т/га, соответственно эспарцет с кострецом безостым и на 0,05 т/га козлятник восточный (табл. 20). Количество биомассы у люцерны в фазу бутонизации было больше, чем у эспарцета с кострецом безостым на 25,0 % и больше, чем у козлятника восточного на -23,0 %. К началу фазы цветения наибольший среднесуточный прирост биомассы наблюдался у козлятника восточного -0,17 т/га, что превышало люцерну и эспарцет с кострецом безостым на 0,02 т/га. Такая же тенденция сохранилась и в фазу полного цветения, соответственно - 0,02 - 0,01 т/га. Наибольшее количество биомассы в фазу полного цветения было у люцерны - 26,0 т/га, что превышало эспарцет с кострецом безостым на 4,8 т/га или 22,6 % и козлятник восточный на 4,7 т/га - 22,1 т/га.

К уровню 2001 года количество биомассы люцерны возросло на 1,0 т/га, эспарцета с кострецом безостым - на 2,3 т/га и козлятника восточного осталось на прежнем уровне - 21,3 т/га. Наибольшее накопление биомассы у всех трав отмечено в фазе бутонизации. У люцерны оно составило 24,2 т/га. Наименьшая биомасса в эту фазу отмечалась у эспарцета в смеси с кострецом безостым - 19,8 т/га. Количество биомассы у люцерны было на 22,2 % больше, чем у эспарцета с кострецом безостым и не превышало количество биомассы козлятника восточного. Наибольший суточный прирост биомассы отмечен в этом году у козлятника восточного в межфазный период отрастание — бутонизация. Он составил 0,41 т/га. У люцерны величина его достигала 0,38 т/га, у эспарцета с кострецом безостым - 0,34 т/га. В начале цветения прирост биомассы снизился у козлятника восточного до 0,23 т/га в сутки, а при полном цветении - до 0,17 т/га. У люцерны и злаково-бобовой смеси суточный прирост биомассы в период цветения уменьшился до 0,15 - 0,14 т/га в сутки. У эспарцета с кострецом безостым прирост биомассы был меньше, чем у бобовых трав на 17,3-15,8%.

В 2004 году многолетние травы наращивали биомассу в большом количестве, чем в предыдущие годы. В фазу бутонизации люцерна имела 26,5 т/га зелёной массы, эспарцет с кострецом безостым - 22,8 т/га или на 14,0 % меньше, козлятник восточный - 26,4 т/га, что ниже, чем у люцерны всего на 0,01 т/га (табл. 22).

Как и в предыдущие годы, наибольший суточный прирост биомассы у многолетних трав отмечен в межфазный период отрастание - бутонизация. У люцерны и козлятника восточного он колеблется от 0,42 до 0,45 т/га в сутки. У люцерны прирост составлял 0,42 т/га, у эспарцета с кострецом безостым -0,37 т/га или на 13,5 % ниже, у козлятника восточного - 0,45 т/га или выше, чем у люцерны на 7,1 %.

В период цветения у козлятника восточного, как и в 2003 году, прирост биомассы в сутки оставался самым высоким - 0,26 т/га, в то время как у эспарцета с кострецом безостым он снизился до 0,22, у люцерны - до 0,23 т/га. В 2004 году, как и в предыдущие годы у смеси эспарцета с кострецом безостым прирост биомассы был меньше, чем у бобовых на 15,7 - 16,1 %. Наибольший прирост сырой биомассы был у козлятника восточного 29,6 т/га. По итогам 2005 года, когда наблюдался дефицит влаги, прирост был наименьшим по годам исследований. Наибольший суточный прирост наблюдался в межфазный период отрастание - бутонизация у люцерны -0,38 т/га, на 0,04 т/га меньше у козлятника восточного и на 0,05 т/га у эспарцета с кострецом безостым. В фазу бутонизации наибольшая биомасса наблюдалась у люцерны - 24,1 т/га, что превышало козлятник восточный на 11,6 % и эспарцет с кострецом безостым на 14,8 % (табл. 23). Прирост биомассы, как и в предыдущие годы, снижался к началу фазы цветения. Прирост сырой биомассы люцерны уменьшилось на 0,16 т/га или 42,1 %, у эспарцета с кострецом безостым - на 0,15 т/га или 45,5 %, у козлятника восточного - на 0,16 т/га или 47,1 %. В фазу полного цветения наибольшее количество биомассы было у люцерны - 26,6 т/га, что превышало эспарцет с кострецом безостым на 3,4 т/га, козлятник восточный - 3,0 т/га.

Агрофизические свойства почвы

Интенсивное развитие корневой системы, содержание гумуса, реакция почвенного раствора (рН), количество поглощенных оснований, особенно кальция, магния и натрия в сочетании с другими факторами определяют её агрофизические свойства. Важнейшим свойством почвы считается её плотность и особенно равновесная плотность.

Почва является многофазной полидисперсной системой. Основу твёрдой фазы почвы составляют органические, минеральные частицы различной степени дисперсности и агрегатированности. Промежутки между агрегатами и частицами почвы в той или иной степени заполнены водой и воздухом. О характере упаковки почвенных агрегатов и частиц можно судить по плотности и пористости почвы. Плотность почвы, особенно в пахотном горизонте, весьма динамична и зависит от характера воздействия на почву орудий обработки, от растительного покрова, от содержания гумуса, от структурного состояния и физико - химических свойств почвы. Существенное влияние на изменение плотности почвы оказывают приёмы биологической мелиорации. После распашки многолетних трав, и запашки соломы в почву, плотность почвы значительно снижалась и по сравнению с исходной под многолетними травами и по сравнению со старопахотной почвой на контроле. В 2001 году плотность почвы в верхнем слое 0 - 10 см колебалась от 1,17 г/см под яровой пшеницей после люцерной и козлятником восточным до 1,19 г/см на остальных вариантах, кроме варианта эспарцета с кострецом безостым, где она равнялась 1,18 г/см (табл. 31).

В слое 10 - 20 см после многолетних трав плотность почвы заметно возрастала. После люцерны и козлятника восточного составила 1,23 г/см , после эспарцета с кострецом безостым - 1,20 г/см , После гороха, овса с викой она увеличилась до 1,23 г/см . В слое 20 - 30 см плотность почвы возросла под яровой пшеницей после эспарцета с кострецом безостым до 1,28 г/см , после люцерны - до 1,26 г/см3, после козлятника восточного - до 1,27 г/см . Наименьшая плотность в этом слое оказалась на варианте с запашкой соломы, гороха и овса с викой - 1,25 г/см3. В среднем в пахотном слое низкая плотность была на всех вариантах опыта (1,22 г/см ). Несколько иная закономерность влияния растений на плотность почвы отмечена в подпахотном горизонте. Уже в слое 30 - 40 см плотность под яровой пшеницей после многолетних трав существенно возрастала. После эспарцета с кострецом безостым в слое 10 - 20 см она увеличилась с 1,22 до 1,34 г/см3, после люцерны с 1,23 до 1,32 г/см после козлятника восточного с 1,23 до 1,33 г/см .

После многолетних трав отмечено незначительное увеличение плотности в подпахотном горизонте 40 - 50 и 50 - 60 см. После люцерны под яровой пшеницей она возросла с 1,32 до 1,36 г/см , после эспарцета с кострецом безостым с 1,34 до 1,36 г/см , после козлятника восточного -с 1,33 до 1,36 г/см , на варианте с запашкой соломы - с 1,32 до 1,41 г/см , после гороха, овса с викой и на контроле - с 1,38 до 1,44 г/см . Многолетние травы превышали контроль на 0,06 - 0,08 г/см . Под яровой пшеницей после многолетних трав, а также на варианте с запашкой соломы плотность почвы в нижних горизонтах 40 - 50 и 50 - 60 см была близка к равновесной и составила соответственно 1,34 -1,36; 1,35 - 1,36; 1,34 - 1,36 и 1,37 - 1,41 г/см3. В подпахотном слое в 2001 влажном году наибольшую разрыхляющую способность подпахотного слоя почвы проявили люцерна, козлятник восточный и эспарцет с кострецом безостым. Плотность в слое почвы 30 - 60 см после этих культур составляла 1,34 и 1,35 г/см . После остальных вариантов она не опускалась ниже 1,37 - 1,41 г/см3.

В 2002 году плотность почвы в верхнем слое 0 - 10 см колебалась от 1,17 г/см после люцерны до 1,19 г/см на остальных вариантах и лишь после гороха 1,20 г/см3 (табл. 32). В слое 10 - 20 см после многолетних трав плотность почвы возрастала. Под яровой пшеницей после люцерны она составила 1,21 г/см3, после эспарцета с кострецом безостым — 1,19 г/см , после козлятника восточного — 1,22 г/см . После гороха, овса с викой она увеличилась до 1,23 - 1,24 г/см , В слое 20 - 30 см плотность почвы под яровой пшеницей после бобовых трав возросла: после эспарцета с кострецом безостым до 1,27 г/см3, после люцерны и козлятника восточного - до 1,25 г/см . Наименьшая плотность в этом слое оказалась на варианте с запашкой соломы, люцерной и козлятником восточным, что меньше к уровню 2001 года на 0,01 - 0,02 г/см . В среднем в пахотном слое низкая плотность была под яровой пшеницей под вариантами опыта с люцерной; запашкой соломы; эспарцетом с кострецом безостым и козлятником восточным (1,21 - 1,22 г/см ). Самая плотная почва в пахотном слое отмечена после гороха (1,24 г/см ) превышая контроль на 0,01 г/см , а овёс с викой был на уровне контрольного показателя. Несколько иная закономерность влияния растений на плотность почвы отмечена в подпахотном горизонте. Уже в слое 30 - 40 см после многолетних трав плотность существенно возрастала. После эспарцета с кострецом безостым в пахотном горизонте она увеличилась с 1,21 до 1,33 г/см3, после люцерны с 1,21 до 1,31 г/см3, козлятника восточного с 1,21 до 1,31 г/см3 к уровню 2001 года уменьшилась на 0,01 - 0,02 г/см и превышая контроль - на 2,3 и 3,8 % соответственно.

Похожие диссертации на Влияние биомелиоративных приемов на плодородие черноземов и урожайность зерна яровой пшеницы в Поволжье