Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Агробиологическая и экологическая роль системы содержания почвы в процессе реновации и возделывания многолетних насаждений (обзор литературы) 7
1.1. Почвоутомление и его роль в процессе формирования устойчивых садовых агрофитоценозов 7
1.2. Системы подготовки почвы как способ повышения плодородия почвы в процессе реновации многолетних насаждений 20
1.3. Системы содержания почвы в саду как способ оптимизации экологических и экономических условий возделывания многолетних насаждений 27
Глава 2. Условия, объекты и методика проведения исследований 45
2.1. Почвенно-климатические условия 45
2.2. Объекты исследований 52
2.3. Методика исследований 55
Результаты исследований
Глава 3. Характеристика морфологических признаков, агрохимических и агрофизических свойств почвы в насаждениях яблони ЗАО «Агрофирма имени 15 лет Октября» Липецкой области 60
3.1. Характеристика морфологических признаков, агрохимических и агрофизических свойств почвы на участках с различными сроками реновации насаждений 60
3.2. Характеристика морфологических признаков, агрофизических и агрохимических свойств почвы на участках с различными способами ее подготовки 67
Глава 4. Влияние сроков подготовки почвы под закладку многолетних насаждений на рост и плодоношение яблоневого сада 72
4.1. Влияние сроков подготовки почвы на ростовые и физиологические показатели яблони 72
4.2. Влияние сроков подготовки почвы на продуктивность яблони и качество плодов 80
Глава 5. Влияние способов содержания почвы в процессе реновации многолетних насаждений на рост и плодоношение яблоневого сада 83
5.1. Влияние способов содержания почвы перед закладкой сада на ростовые и физиологические показатели яблони 83
5.2. Влияние способов содержания почвы перед закладкой сада на продуктивность яблони и качество плодов
Глава 6. Влияние залуження междурядий в процессе возделывания многолетних насаждений на рост и плодоношение яблоневого сада 99
6.1. Влияние залуження междурядий на ростовые и физиологические показатели деревьев яблони 99
6.2. Влияние залуження междурядий на продуктивность яблони и качество плодов 106
Глава 7. Экономическая эффективность производства плодов при различных системах содержания почвы в процессе реновации и возделывания яблоневого сада 111
Выводы 120
Рекомендации производству 123
Библиографический список
- Системы подготовки почвы как способ повышения плодородия почвы в процессе реновации многолетних насаждений
- Методика исследований
- Характеристика морфологических признаков, агрофизических и агрохимических свойств почвы на участках с различными способами ее подготовки
- Влияние способов содержания почвы перед закладкой сада на продуктивность яблони и качество плодов
Введение к работе
Актуальность исследований. Развитие промышленного садоводства неразрывно связано с планомерной закладкой насаждений, в то же время известно, что плодовые деревья хорошо развиваются и плодоносят только на плодородной и глубоко разрыхленной почве. Поэтому предпосадочная подготовка почвы является важнейшим условием в создании высокоурожайных и долговечных плодовых насаждений. Вопросами подготовки и содержания почв в садовых насаждениях в Европейской части России занимались такие известные ученые, как С.С. Рубин, С.Ф. Неговелов, П.Г. Лучков, В.А. Потапов, Л.А. Принева, А.К. Кондаков, Ф.Н. Рыкалин, В.П. Попова, Н.М. Круглов и др. Разработаны и применяются на практике приемы, способствующие повышению продуктивности плодовых растений, рациональному использованию и сохранению природных ресурсов. Вместе с тем, в литературе встречаются и некоторые противоречия в эффективности использования агротехнических приемов, таких как применение удобрений, сеяных трав, орошения. Эти противоречия во многом обусловлены почвенно-климатическими особенностями различных регионов, а также биологическими особенностями сортов плодовых культур, используемых в данном регионе.
В связи с этим, особую актуальность приобретают исследования, направленные на разработку и оптимизацию агротехнических приемов подготовки и содержания почвы в яблоневых садах, способствующих повышению урожайности плодовых культур, качества плодов, сохранению почвенного плодородия в садообороте.
Цель исследований. Оптимизация системы подготовки и содержания черноземных почв в яблоневых садах для повышения продуктивности насаждений и качества плодов в условиях ЦЧР.
Задачи исследований:
-
оценка морфологических признаков, агрохимических и агрофизических свойств почвы при различных способах ее подготовки и содержания в насаждениях яблони;
-
изучение ростовой и фотосинтетической активности листьев яблони при различных способах подготовки и содержания почвы в насаждениях;
-
оценка продуктивности и качества плодов яблони при различных способах подготовки и содержания почвы в насаждениях;
-
усовершенствование эффективных регламентов, сроков и способов содержания почвы перед закладкой сада;
-
разработка оптимальных приемов содержания почвы в междуря-диях в процессе возделывания плодоносящих насаждений яблони;
-
расчет экономической эффективности способов подготовки и содержания почвы в насаждениях яблони.
Научная новизна и практическая значимость исследований. Впервые в условиях ЦЧР усовершенствована система содержания черноземных почв в процессе реновации и возделывания насаждений яблони на основе оптимизации эдафических факторов, минерального и гидрологического режимов агроэкосистемы. Изучены агрофизические и агрохимические показатели черноземных почв, сформированных при различных способах содержания почвы перед закладкой сада. Усовершенствованы регламенты содержания почвы перед закладкой сада в процессе реновации многолетних насаждений за счет уточнения сроков подготовки почвы и использования залуження сеяными травами. Показана роль залуження и сидерации перед закладкой сада и в процессе его возделывания. Установлено положительное влияние внесения минеральных удобрений в среднезональных дозах при различных способах содержания почвы перед закладкой сада на рост, плодоношение и качество плодов яблони. Показана эффективность совместного применения залуження междурядий и капельного орошения традиционных яблоневых садов на среднерослых подвоях.
Апробация работы. Основные материалы исследований доложены на международной научно-практической конференции «Современное состояние садоводства и инновационные основы его развития», посвященной 80-летию со дня основания ГНУ ВНИИС имени И.В. Мичурина Россельхозакадемии (Мичуринск, 2011); научно-практической конференции «Перспективы и направления развития садоводства и питомниководства в Российской Федерации» (Мичуринск, 2011); международной научно-практической конференции «Плоды и овощи - основы структуры здорового питания человека» (Мичуринск, 2012); международной научно-практической конференции «Плодоводство и ягодоводство России. Инновационное развитие садоводства - основа его экономической эффективности» (Москва, 2013); международной научной конференции «Интродукция, сохранение и использование биологического разнообразия культурных растений» (Махачкала, 2014), научно-практическом семинаре « Научно-практические основы повышения эфектив-ности садоводства в средней зоне России в современных рыночных условиях» (Лебедянь, 2014); научно-практическом семинаре «Интенсивные технологии возделывания плодовых культур в ЦЧР России» (Лебедянь, 2015); изложены в научных статьях, а также доложены и обсуждены на заседаниях Учёного совета ВНИИС им. И.В. Мичурина (2010-2015 гг.).
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 151 странице машинописного текста; состоит из введения, 7 глав, заключения, рекомендаций производству, содержит 20 таблиц и 39 рисунков. Список использованной литературы включает 285 источников, в том числе 40 - на иностранных языках.
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 7 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Условия, объекты и методика проведения исследований. Исследо
вания проведены в период с 2009 по 2013 гг. в насаждениях ЗАО «Агрофир
ма имени 15 лет Октября» Липецкой области. Объектами исследований слу
жили плодоносящие насаждения яблони с помологическими сортами Анто
новка обыкновенная, Богатырь, Ветеран на клоновом подвое 54-118. Годы
закладки: 1995 (опыт 1) и 2003 (опыт 2, 3). Схема посадки 6 х 4 м. Насажде
ния возделывали в соответствии с Технологией выращивания слаборослого
интенсивного яблоневого сада в средней зоне садоводства Российской Феде
рации /Под ред. В.А. Потапова (1996). Хозяйственно-биологическую и фено
логическую оценку насаждений проводили по общепринятым методикам:
«Программы и методики сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных
культур» (Мичуринск, 1973 и Орел, 1999). Изучение агрохимических и агро
физических свойств почвы проводили в соответствии с «Методикой по поч
венным обследованиям » (1973); методикой А.К. Кондакова (1970), ме
тодиками, описанными Аринушкиной (1962), Петербургским (1968). Фото
синтетическую активность листьев определяли с помощью прибора ИФСР-2
по показателю индуцированной флуоресценции хлорофилла-а в ассимиляци
онных тканях (Fv/Fm) по методу Genty at all, модифицированному Е.М. Цу
кановой (2006). Статистическую обработку результатов исследований прово
дили методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).
Системы подготовки почвы как способ повышения плодородия почвы в процессе реновации многолетних насаждений
Одним из направлений интенсификации садоводства является создание высокопродуктивных насаждений (Кашин, 1995; Куликов, 2000). Под понятием «интенсивное садоводство» подразумевается природно-техногенная система, характеризующаяся большей технологической и экономической эффективностью по сравнению с более ранними аналогичными системами (Егоров, 2013). Интенсификация технологических процессов в садах основана на реализации потенциальной продуктивности растений с помощью изменения схем посадки деревьев, параметров кроны, химизации, механизации технологических процессов, а также использования комплекса специальных агротехнических регламентов эксплуатации агроценозов (Трусевич, 1977; Кашин, 1995; Куликов, 2000; Егоров, 2009).
Основными целями интенсивного садоводства являются повышение продуктивности и качества продукции в эксплуатируемых человеком агро-экосистемах и снижение материальных затрат на производство сельскохозяйственной продукции (Куликов, 1996; Егоров, 2013).
В плодовом саду формируется особый многолетний фитоценоз. В его состав входят деревья, сорные растения, сеянные культурные травы, микроорганизмы (Попова, 2005). Среди комплекса взаимодействующих факторов, составляющих агроэкосистему сада, особое значение имеют почвенные факторы (Трунов, 2010).
Характерной особенностью агрофитоценоза сада является его неустойчивость, связанная с нарушением трофических связей его компонентов, вследствие интенсивного использования природных ресурсов и техногенных факторов (Кашин, 1995, Попова, 2005). Происходит длительное односторон 7 нее воздействие на биотоп в связи с использованием монокультуры и типовой агротехники (Кудасов, 1997, 1999).
Длительная сельскохозяйственная эксплуатация земель под многолетними насаждениями часто приводит к ухудшению почвенно-гидрологических условий, изменению направленности биогеохимического круговорота (Жученко, 1994; Кашин, 1995). Повышение продуктивности сельскохозяйственных растений во многом достигается за счёт использования удобрений, средств защиты растений, регуляторов роста, орошения почв (Драгавцев, Трусевич, 1970; Трусевич, 1977). В наибольшей степени негативным последствиям интенсивной системы ведения хозяйства подвержены почва, почвенная микробиота, акаро-, и энтомосистемы (Бабьева, Зенова, 1989; Дорошенко, 2002). В конечном счете, данные факторы оказывают дестабилизирующее воздействие на состояние сельскохозяйственных культур, что снижает реализацию их продукционного потенциала (Жученко, 2011).
За последние десятилетия усилилась интенсивность процессов деградации почвы в агроценозах, которая достигла 13 млн. га в год. Отмечено, что скорость почвенной эрозии на несколько порядков превышает скорость почвообразования (Foley, DeFries, Asner et al, 2005; Жученко, 2008). В Российской Федерации более 70% земель сельхозугодий деградированы, загрязнены или находятся в экологически опасном состоянии (Колтунов, 1998).
Длительное бессменное выращивание сельскохозяйственной растений на одном месте приводит к прогрессивному ухудшению плодородия почвы -почвоутомлению. По оценке Международной организации по производству пищевых продуктов FAO, почвоутомление является причиной потери 25% мирового урожая сельскохозяйственных культур (Жученко, 2008).
Изучение явления почвоутомления в плодовых садах представляет большой практический и научный интерес, так как плодовые деревья значительное время произрастают на одном месте, а после их раскорчевки часто на той же площади приходится возобновлять насаждения (Мороз, 1990).
8 Основным признаком почвоутомления является неудовлетворительный рост молодых деревьев, посаженных на месте старых раскорчеванных садов. Вследствие этого, растения характеризуются более поздним вступлением в плодоношение и снижением продуктивности, по сравнению с деревьями, посаженными на новом месте (Берестецкий, 1971, 1975; Мороз, 1990; Гродзин-ский, 1991). Кроме этого, некоторые исследователи отмечают появление некротических повреждений на поглощающих корнях молодых растений (Rumberger, Merwin, Thies, 2007). По данным Z. Zydlick, P. Zydlick (2008), почвоутомление отрицательно влияет на устойчивость к низким температурам однолетних побегов яблони в зимний период.
У плодовых почвоутомление наиболее часто наблюдается под яблоней, персиком, цитрусовыми, виноградом, инжиром (Берестецкий, 1971, 1975).
Анализ работ отечественных и зарубежных исследователей, изучавших изменение почвенного плодородия у плодовых многолетних насаждений, а также зерновых и овощных растений, после длительного возделывания монокультуры, в различных зонах плодоводства на различных типах почв, выявил общие закономерности. Почвоутомление рассматривают как комплексное явление, обусловленное целым рядом факторов. Значительное ухудшение плодородия почвы связывают с накоплением веществ, обладающих фитоток-сическим действием, ухудшением фитосанитарной обстановки, односторонним использованием питательных веществ, недостатком микроэлементов, снижением содержания гумуса, ухудшением агрономических, агрофизических, агробиологических свойств почвы (Гродзинский, Богдан, Головко и др., 1979; Гродзинский, 1982; Гродзинский, Головко, 1983; Геллер, Калмыкова, 1978; Лобков, 1994; Трунова, Лобков, 1986; Дорошенко, 2002; Егоров, Фи-сенко, Шадрина, 2004; Методика выбора и оценки земельных участков..., 2012; Carlile, 1995; Jacobsen, Kiewnick, Bergman, 1996; Scheffer, 1997; Yao, Merwin, Abawi, Thies, 2006; Zydlik, Pacholak, Styla, 2011; Mazzola, Manici, 2012).
Почвоутомление встречается на различных типах почв после раскорчевки деревьев. Наиболее сильно симптомы проявляется в старых садах при высокой плотности посадки (Hudska, 1988). A. Szczygiel, A. L. Zepp (1993) отмечают, что почвоутомление в яблоневых садах чаще встречается на песчаных почвах и реже на тяжелых. L.M. Manici, С. Ciavatta, М. Kelderer, G. Erschbaumer (2003) указывают, что симптомы почвоутомления более выражены в интенсивных садах, чем в органических.
Отмечена взаимосвязь между ростом сеянцев яблони, рН почвы и соотношением элементов питания при проявлении почвоутомления. T.S.C. Li, R.S. Utkhede (1991) указывают, что почвы, характеризующиеся симптомами почвоутомления, имеют значение рН 6-7,5. Все три основных элемента питания (N,P,K) имели положительное влияние на рост, когда значение рН почвы было более 8.
Работы ряда исследователей (Гродзинский, Богдан, Головко, и др., 1979; Гродзинский, 1982; Гродзинский, Головко, 1983; Мороз, 1990) указывают на то, что явление почвоутомления может быть отмечено на землях, в достаточной мере обеспеченных питательными веществами, водой и при высоком уровне применяемой агротехники. Одной из причин слабого роста и развития плодовых деревьев на месте старых выкорчеванных садов является накопление в почве веществ различной природы, обладающих ингибирую-щим действием.
Методика исследований
Объектами исследований служили плодоносящие насаждения яблони с помологическими сортами Антоновка обыкновенная, Богатырь, Ветеран на клоновом подвое 54-118.
Антоновка обыкновенная. Раннезимний сорт с неустановленной родословной, народной селекции, получил известность и широкое распространение во второй половине прошлого столетия и до настоящего времени занимает ведущее положение в сортименте яблони центральной России и Белоруссии, районирован также в ряде областей северной части Украины и в Поволжье.
Дерево сильнорослое. Плодоношение сосредоточено на трех-четырехлетней древесине, однако нередко плодоношение бывает и на двулетней древесине.
Плоды средней или вышесредней величины, довольно одномерные. Окраска при съеме зеленовато-желтая, становится желтой при хранении, без покровного румянца или с очень слабым размытым румянцем на меньшей части поверхности. Мякоть желтоватого оттенка, сочная, сладко-кислая с не 52 которым избытком кислоты, благодаря неповторимому «антоновскому» вкусу и аромату (у своевременно снятых и вызревших плодов) имеет высокую дегустационную оценку.
Обычный срок съема плодов - середина сентября. Продолжительность хранения - до 90 дней. В условиях хранения плоды часто поражаются загаром.
Продуктивность сорта высокая: в нормальных условиях средний многолетний урожай составляет до 200 ц/га и более.
Зимостойкость Антоновки обыкновенной высокая, на уровне самых выдающихся в этом отношении сортов яблони домашней. Сорт неприхотливый и сравнительно устойчивый к болезням (Помология, 2005).
Богатырь —сорт зимний, полученный от скрещиванием сортов Антоновка обыкновенная и Ренет ландсбергский во Всероссийском НИИ генетики и селекции плодовых растений им. И. В. Мичурина. Автор - С. Ф. Черненко. За скороплодность и высокую стабильную урожайность сорт ежегодно увеличивает ареал распространения и используется в селекции. Районирован в областях по Северо-Западному, Центральному и Центрально-Черноземному регионам. Плоды крупные и средней величины, уплощенно-округлой формы , с небольшим конусом к чашечке, с хорошо заметными ребрами на гладкой поверхности плода. Однотипны. Окраска при съеме светло-зеленая, в процессе хранения становится желтой. На солнечной стороне ярко-красный размытый румянец с заметными штрихами и полосами. Кожица гладкая, но в глубине воронки и за ее пределами опробковевшая ("оржавленная"). Мякоть белая, плотная, кисло-сладкая, приятного вкуса. Химический состав плодов: сумма Сахаров - 10,1%, титруемая кислотность - 0,56%, сухие вещества -12,9% на сырое вещество, аскорбиновой кислоты - 12,9 мг/ЮОг, Р-активных катехинов - 134,5 мг/100г. Продолжительность хранения более 250 дней. Товарность плодов высокая - 89%, из них 61% плодов первого и высшего сорта. Урожайность стабильная, высокая (более 90 кг с дерева во взрослом состоянии). В плодоношение вступает на 6-7 год (Помология, 2005).
53 Ветеран. Зимний сорт, полученный в 1961 году от свободного опыления семян сорта Кинг. Авторы - Н.Г. Красова, Е.Н.Седов, М.В.Михеева. Районирован в шести областях Белоруссии, и в областях Центрально-Черноземного региона России. Деревья среднего роста имеют шаровидную, компактную крону средней густоты. Бурового цвета кора на основных сучьях и на штамбе. Плодоношение смешанное. Тусклые, сероватые листья имеют удлиненно-заостренную форму, и они коротко заостренные и морщинистые.
Цветки среднего размера, розовые в бутонах, а лепестки светло-розового цвета. Слабоуплощенные плоды яблони сорта «Ветеран» имеют среднюю величину. В верхней части плоды слегка конической формы. Кожица у этих плодов блестящая, гладкая, прочная, и имеет белесоватый восковой налет. В период созревания плоды окрашены в желтовато-зеленый цвет, а в период потребительской зрелости они становятся золотисто-желтого или золотисто-оранжевого цвета.
В покровном периоде на большей части плода появляются оранжево-розовые полосы и крапины. Мякоть плодов буровато-желтая, она сочная, нежная, кисло-сладкого отличного вкуса. Плоды этого сорта содержат: 0,64% титруемых кислот, 9,5% Сахаров, 17,5 мг/100 г аскорбиновой кислоты, 307 мг/100 г Р-активных веществ, 10,9% пектиновых веществ.
Сорт считается скороплодным и урожайным. Дерево начинает давать урожай, уже будучи 4-5-летним. 8-9-летние деревья дают до 60 кг урожая, а 13-15-летние - 80 кг. Средний урожай составляет 220 центнеров с гектара (Помология, 2005).
Подвой 54-118 - среднерослый подвой, получен от скрещивания пара-дизки Будаговского, привитой в крону МЗ, с подвоем 13-14. Отличается высокой морозостойкостью корневой системы (корни сохраняются при t = -15...-16С). Хорошо укореняется в маточниках, а также зелеными, одревесневшими и корневыми черенками в защищенном грунте, имеет мощную корневую систему, хорошо закрепляется в почве. Хорошо совместим с сортами средней зоны садоводства, деревья вступают в плодоношение на 4-5 год по 54 еле посадки и дают высокие урожаи. Засухоустойчив, болезнями и вредителями поражается слабо, почти не имеет поросли в саду (Будаговский, 1976). Объектом исследования также служили черноземные почвы экспериментальных участков, где проводили исследования их агрофизических и агрохимических свойств.
Характеристика морфологических признаков, агрофизических и агрохимических свойств почвы на участках с различными способами ее подготовки
Залежь также способствовала формированию большей величины наименьшей влагоёмкости почвы (НВ) в пахотном горизонте. В данном варианте наблюдается сохранение и воспроизводство гумуса в горизонте Апах на 0,4%; Ai - 0,9%; АВ - 1,8%; Bj - 0,6%; В2 - 0,3%. В более глубоких горизонтах подобных различий не обнаружено.
Следует отметить более нейтральную обменную кислотность почвы, сформированную в результате 20-летней залежи, где величина рНКсі в горизонтах Апах, Ai и АВ составила соответственно 6,2, 6,1 и 5,6 против 5,4, 4,9 и 5,0 под чёрным паром. Наиболее значительные изменения под воздействием залежи произошли в величине такого показателя как гидролитическая кислотность почвы (Нг), которая изменилась в разы. Так, в гумусовом горизонте почва под чёрным паром обладает в 3,8 раза большей величиной гидролитической кислотности, чем под залежью, в горизонте Ai - в 3,7 раза, в горизонте АВ - в 1,2 раза (табл. 3, 4).
Подкисление почвы мы связываем с деятельностью корневой системы яблони, которая в течение 20 лет выделяла в почву кислотосодержащие продукты метаболизма. В залежи данного явления не происходило, напротив, разнотравная растительность способствовала накоплению кальция. Установлено, что корни растений, поглощая кальций, выделяют в почву водород в виде углекислоты, которая является динамическим фактором, воздействующим на коллоидный комплекс почвы. Из опытов Jenny, Cowan получено, что проростки сои из суспензии с рН 6,3 извлекли 1,02 м-экв Са++, снизив реакцию суспензии до рН 4,32. После этого суспензия содержала 0,948 м-экв Н+, которого не было до опыта (Ратнер, 1950). Т.С. Саламатова и О.А. Зауралов (1991) отмечают, что подкисление клетками корня окружающей среды тесно связано с деятельностью Н+- насосов. Так, при гидролизе одной молекулы АТФ электрогенный Н+- насос осуществляет перенос двух или трёх ионов водорода из цитоплазмы в окружающую среду. Создаваемый ими электрохимический градиент ионов Н+ обеспечивает вынос водорода из цитоплазмы. Вместе с тем, секреция ионов Н+ в результате деятельности ЇҐ-АТФазьі 64 один из способов активного воздействия корня на почву. В клетках корневого чехлика и апикальной меристемы вход Н+ преобладает над их выходом; в зоне роста клеток растяжением вход Н уравновешен его выходом; а для зоны корневых волосков, где осуществляется активное поглощение минеральных веществ, характерно преобладание выделения Н+ над его выходом. Кроме того, растения сильнее поглощают ионы аммония, выделяя ионы водорода Н и подкисляют почву, так как аммонийные соли сильных кислот, включая нитрат аммония, - физиологически кислые соли. Подкисление почвенных растворов под влиянием корневой системы отмечал В.В. Снакин (1989), которое наблюдается более вблизи кончиков корней и в зоне корневых волосков. Повышение кислотности под влиянием этого фактора наблюдал В.В. Величко (1987), называя этот процесс "водородной атакой" на почвенный поглощающий комплекс.
В яблоневом саду в течение всей вегетации происходит непрерывная работа корневой системы. В.А. Колесников (1974) наблюдал, что в отдельные годы рост всасывающих корней семечковых пород проходил на протяжении всего года, продолжая образовываться в январе, феврале, марте и апреле; в октябре, ноябре и декабре. Исходя из этого, вполне возможно, что подкисление среды корневыми выделениями плодовых растений более интенсивно. В садах на слаборослых клоновых подвоях яблони Мичуринского района Тамбовской области на расстоянии от штамба дерева 90-170 см и в слое почвы 20-60 см гидролитическая кислотность максимальная и составляет 7,5-8,0 мг-экв/100г почвы, что совпадает с зоной скопления мелких корней (Пугачев, Захаров, 2004). Поэтому повышение кислотности почвы можно объяснить подкисляющим действием корневой системы яблони.
Безвозвратные потери кальция в результате деятельности корневой системы яблони, в отличие от залежи, привели к снижению суммы поглощённых оснований на 14,8 мг-экв/100г в пахотном горизонте, в горизонте Аі - на 12,0; АВ - 6,0 мг-экв/100г почвы. Ёмкость катионного обмена снизилась на 11,8; 8,0 и 5,2 мг-экв/100г почвы соответственно по указанным генетическим горизонтам. В соответствии с градацией ёмкости катионного обмена, изло 65 женной в рекомендациях по оценке почв (Иванов, Кузнецова, 2004), данный показатель в гумусовом горизонте почвы под залежью соответствует градации «высокая», под чёрным паром - «средняя». Изменение соотношения щелочноземельных металлов и поглощённого водорода в сторону последнего привело к снижению такого важного агрохимического показателя как степень насыщенности основаниями при содержании почвы под чёрным паром по сравнению с залежью в среднем по гумусовому горизонту на 9,6%.
Содержание легкогидролизуемого азота в почве под залежью в гумусовом горизонте выше на 31,5 мг/кг; в переходном - почти на 10 мг/кг. Содержание фосфора в пахотном горизонте почвы под залежью почти в два раза выше, чем под чёрным паром.
Таким образом, почва, находившаяся в течение 20 лет под залежью, имеет более благоприятные для закладки сада агрофизические и агрохимические свойства, по сравнению с содержанием под чёрным паром.
Влияние способов содержания почвы перед закладкой сада на продуктивность яблони и качество плодов
По результатам четырехлетнего изучения установлено, что предпосадочное содержание почвы под многолетними травами (как монофакторно, так и в комплексе с сидератами) оказывает положительное влияние на ростовые процессы растений яблони. По показателям диаметр штамба, суммарная площадь листьев и площадь сечения штамба растения сортов Богатырь, Ветеран и Антоновка обыкновенная в среднем по вариантам превышали контрольные на 6; 10,3 и 13,7%, соответственно (рис. 15).
Влияние предпосадочного содержания почвы на диаметр штамба и площадь листьев сортов яблони (в среднем за 2009-2012гг.).
Следует отметить, что наиболее отзывчив на применение различных способов предпосадочного содержания почвы показатель площадь сечения штамба - значения в вариантах превысили контроль на 11-18% (в зависимости от сорта), тогда как по показателю диаметр штамба - на 6% (рис. 16). 275
Результаты морфометрических анализов показали, что более значимое положительное влияние на ростовые процессы яблони изучаемых сортов оказало комплексное применение залуження злаковыми многолетними травами (костер) и сидератов (озимая рожь). Так, в среднем по сортам, в данном варианте все изученные показатели (диаметр штамба, площадь сечения штамба и суммарная площадь листьев) были на 7-13 % выше, чем в контроле и 3-5% выше, чем в варианте с применением залуження злаковыми многолетними травами (костер) монофакторно (рис. 17).
По результатам изучения установлено, что внесение удобрений положительно влияло на ростовые процессы растений яблони вне зависимости от варианта предпосадочной подготовки почвы (табл. 12-14).
Ростовые показатели сортов яблони в зависимости от предпосадочной подготовки почвы и дозы внесения минеральных удобрений (2009-2012 гг.). не выявил существенных различий между параметрами показателей диаметр штамба и площадь сечения штамба при внесении стандартной и двойной дозы комплексных удобрений (рис. 14). Некоторые различия обнаружены в варианте многолетние травы (костер) + сидераты (озимая рожь) по показателю суммарная площадь листьев. В среднем по сортам различия между вариантами составили 4%. Помимо этого, более значимые различия обнаружены по сорту Богатырь (рис. 18).
С целью выявления влияния предпосадочной подготовки почвы на функциональное состояние растений яблони сортов Богатырь, Антоновка обыкновенная и Ветеран в вышеуказанных вариантах в течение четырех лет совместно с сотрудниками лаборатории защиты и стрессустойчивости ВНИИС им. И.В. Мичурина осуществляли мониторинг фотосинтетической активности по показателю индукционной флуоресценции хлорофилла-а в листьях (Fv/Fm) в сочетании с величиной дисперсии данного показателя в пределах одного растения.
Анализ подтвердил предположение о том, что наиболее эффективным при подготовке почвы под закладку сада является применение залуження злаковыми многолетними травами (костер) совместно с сидератами (озимая рожь) (рис. 19).
Фотосинтетическая активность тканей листьев яолони и дисперсия показателя в пределах одного растения в зависимости от предпосадочной подготовки почвы (2009-2012 гг.). В данном варианте средневегетационный показатель фотосинтетической активности листьев в среднем за годы исследований колебался от 0,64 отн. ед. у сорта Ветеран до 0,66 отн. ед. у сорта Антоновка обыкновенная при уровне дисперсии показателя в пределах одного растений не выше 0,001 отн. ед., тогда как в варианте «черный пар» значение средневегетационной фотосинтетической активности листьев было 0,61-0,63 отн. ед., соответственно при дисперсии Fv/Fm 0,002-0,0017 отн. ед., соответственно.
Дополнительное внесение в почву комплексных минеральных удобрений в среднезональной дозе (N9o Рзо Кш) положительно сказалось на функциональном состоянии растений яблони изучаемых сортов. Значение средневе-гетационного показателя фотосинтетической активности листьев в среднем за годы исследований в лучшем варианте было близко к оптимальному (0,75 отн. ед.) и составило в среднем по сортам 0,7 отн. ед. при дисперсии Fv/Fm в пределах одного растения не выше 0,0003 отн. ед., что указывает не только на улучшение собственно функционального состояния растений, но и на его стабилизацию (рис. 20).
Фотосинтетическая активность тканей листьев яблони и дисперсия показателя в пределах одного растения в зависимости от предпосадочной подготовки почвы в сочетании с дозами внесения комплексных минеральных удобрений (2009-2012 гг.). Следует отметить, что удвоение дозы комплексных минеральных удобрений до Ni8o Рбо К24о не привело к значительному повышению средневегета-ционного показателя фотосинтетической активности листьев, а в вариантах «черный пар» и «многолетние травы+сидераты» даже привело к некоторой его дестабилизации по сравнению с внесением среднезональной дозы удобрений - показатель дисперсии Fv/Fm в пределах одного растения был на 5-7% выше, чем в варианте NPIM (рис. 20).
Значимым показателем эффективности того или иного способа предпосадочной подготовки почвы является урожайность и качество плодов различных сортов яблони. Четырехлетний анализ результатов изучения сортов яблони Антоновка обыкновенная, Богатырь и Ветеран на подвое 54-118 во всех вышеописанных вариантах показал, что лучшим вариантом предпосадочной подготовки почвы является содержание ее под многолетними травами (костер) в сочетании с сидерацией озимой рожью и дополнительное внесение в почву минеральных удобрений в среднезональной дозе (Ngo Рзо К120).
Установлено, что в данном варианте урожайность 6-8 летних деревьев яблони сортов Антоновка обыкновенная и Богатырь в среднем за 4 года наблюдений была на 27,4 - 34,8% выше по сравнению с контролем (рис. 22). Увеличение урожайности деревьев происходило в основном в результате формирования большего количества плодов (на 16,6 - 24,4% по сравнению с контролем) за счет образования дополнительных пунктов плодоношения. Также увеличивалась и средняя масса плодов, однако, в меньшей степени (на 5,6 - 7,8%). Помимо этого в данном варианте отмечен наиболее высокий уровень стандартности плодов (рис. 21, 22).