Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Объекты и методы исследований 9
1.1 Объекты исследования 9
1.2 Методы исследования 9
Глава 2. Факторы почвообразования и почвы Уймонской котловины 15
2.1 Климат 16
2.2 Рельеф и гидрография 21
2.3 Растительность 24
2.4 Почвообразующие породы и почвы 26
2.5 Современное сельскохозяйственное использование пахотных почв 41
Глава 3. Факторы развития плоскостной водной эрозии и противоэрозионная устойчивость почв 46
3.1 Климат и рельеф как факторы развития плоскостной водной эрозии 47
3.2 Почвенные факторы развития водной эрозии 55
3.3 Информационно-логическая модель смыва почвы 61
Глава 4. Параметры плодородия почв их динамика во времени и современное состояние 65
4.1 Изменение параметров плодородия пахотных почв во времени 65
4.2 Параметры плодородия пахотных почв в современный период 74
Глава 5. Влияние современного состояния плодородия почв на урожайность возделываемых зерновых культур 95
5.1 Влияние рельефа и степени эродированности почв на урожайность возделываемых культур 95
5.2 Влияние показателей почвенного плодородия на продуктивность зерновых культур 100
5.3 Прогностическая модель урожайности зерновых культур по почвенным факторам 111
Глава 6. Экологическое состояние земель и режимы их использования 115
6.1 Категории земель и их рациональное использование 115
6.2 Уровни экологического состояния почв и режимы их использования 122
Выводы 131
Предложения производству 134
Библиографический список 136
Приложение 149
- Современное сельскохозяйственное использование пахотных почв
- Почвенные факторы развития водной эрозии
- Параметры плодородия пахотных почв в современный период
- Влияние показателей почвенного плодородия на продуктивность зерновых культур
Введение к работе
Актуальность темы исследований.
Республика Алтай является регионом, в котором главной отраслью народного хозяйства является сельскохозяйственное производство, с преимущественным развитием животноводства. В структуре земельных угодий Республики Алтай пашня занимает 144,1 тыс. га, что составляет всего лишь 1,6 % площади сельскохозяйственных угодий (Национальный доклад, 2001). Несмотря на сравнительно небольшой процент пахотных угодий в пашню вовлекаются почвы склоновых земель, что существенно изменяет естественные направления природных почвенных процессов и приводит к деградации почвенного покрова.
В условиях Уймонской котловины эрозия почв является наиболее распространенной из всех видов деградации. На возможность и интенсивность проявления эрозионных процессов оказывают влияние как природные условия, так и хозяйственная деятельность человека, связанная с непрерывным использованием склоновых земель. Природные факторы создают условия возникновения эрозии и обусловливают большую или меньшую опасность ее развития. Сама эрозия возникает в результате неправильной хозяйственной деятельности в сочетании с природными условиями. Это явление в зависимости от особенностей проявления хозяйственной деятельности человека и природных условий носит ускоренный характер, разрушает почвы, снижает их плодородие, в то время как на формирование почв природа тратит до тысячи и более лет.
Сложившиеся веками отношения «человек - земля» остаются в настоящее время одним из определяющих факторов жизни и прогресса, поэтому наиболее важной является задача сохранения и воспроизводства почвенного плодородия пахотных угодий, их рациональное использование.
Отсюда вытекает актуальность вопросов изучения факторов, определяющих развитие неблагоприятных явлений, приводящих к
5* трансформации почвенного плодородия. Это подтверждается многочисленными исследованиями, проведенными в последний период времени (Танасиенко, 1991; Волокитин, Хан, Сон, 1997; Медведев, Назарова, 1977; Манаенков и др., 1997; Путивская, 2000; Мирцхулава, 2001; Королев, 2002 и др.).
В связи с этим важность этой проблемы предопределила цель нашей работы.
Цель исследований
Изучить современное состояние плодородия почв пахотных угодий Уймонской котловины, характер изменения его во времени, степень проявления деградационных процессов, установить уровни современного экологического состояния почв и разработать режимы их использования.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи: * - изучить факторы почвообразования (климат, рельеф, растительность, почвообразугощие породы, характер хозяйственного использования); определить влияние рельефа и почвенных условий на проявление водной эрозии почвы; установить современное состояние плодородия почв и его изменение во времени (с использованием ретроспективных материалов); - установить потери урожайности возделываемых зерновых культур на Ш почвах разной степени эродированности; составить картограммы крутизны склонов, категорий земель по их использованию, эродированности земель и уровней экологического состояния почв; разработать режимы использования пахотных почв разных уровней экологического состояния и дать рекомендации по их рациональному использованию.
Научная новизна
Впервые для территории Уймонской котловины выявлены временные изменения показателей почвенного плодородия за продолжительный период (30 лет); определена скорость проявления деградационных процессов. Разработана модель оценки почвенного плодородия и модель проявления плоскостной водной эрозии. Установлены принципы выделения уровней экологического состояния пахотных почв, создана их картограмма.
На защиту выносится: 1. Изменение во времени параметров плодородия пахотных почв Уймонской котловины. 2. Картограмма экологического состояния пахотных почв, как завершающий этап стадии противоэрозионной организации территории. 3.Режимы использования пахотных почв разного экологического состояния.
Практическая значимость: На основе картограммы экологического состояния пахотных почв на выделенных территориях разработаны режимы их использования и рекомендованы почвоохранные технологии при возделывании сельскохозяйственных культур.
Апробация темы: Материалы диссертации были доложены на третьей городской научно-практической конференции молодых ученых «Молодежь-Барнаулу» (2001 г); на Южно-Сибирской международной научной конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири» (2001 г); на научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава АГАУ (2002 г); на межвузовском координационном совещании «Эрозионные и русловые процессы в Сибири» (2003 г); на XLIII международной научно-технической конференции Челябинского государственного агроинженерного университета (2004).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.
В работе обобщены ретроспективные материалы почвенных исследований, проводимых Львовским государственным университетом в 1971 году и материалы собственных исследований (2001-2002гг). Изучено
7 влияние природно-климатических и антропогенных факторов на изменение состояния почв пахотных угодий.
Автор выражает большую благодарность Комитету по земельным ресурсам и землеустройству Республики Алтай за любезно предоставленный ретроспективный материал, а также сотрудникам и аспирантам кафедры почвоведения и агрохимии к.с.-х.н., доценту А.Е. Кудрявцеву, к.с.-х.н. СИ. Завалишину, к.с.-х.н. В.И. Овцинову, С.Г. Поруновой, А.Б. Соврикову работникам лаборатории оказывающим помощь в выполнении аналитических работ.
Особую признательность автор выражает научному руководителю, заведующей кафедрой почвоведения и агрохимии, Заслуженному деятелю науки РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Лидии Макаровне Бурлаковой за консультации, внимание и поддержку на протяжении всей работы над диссертацией.
Список принятых сокращений
Почвы:
Степень эрозии:
Механический состав: черноземы обыкновенные обыкновенные карбонатные сверхмощные мощные среднемощные маломощные укороченные среднегумусные малогумусные слабосмытые среднесмытые намытые -среднесуглинистые - легкосуглинистые
Современное сельскохозяйственное использование пахотных почв
Современное сельскохозяйственное использование пахотных почв было рассмотрено на примере трех хозяйств Усть-Коксинского района (СПК «Русь», СПК «Коксинский», ЗАО «Терек»). Землепользование ЗАО «Терек» расположено в центральной части Усть-Коксинского района. Центральная усадьба расположена в с. Теректа. Площадь закрепленных за хозяйством земель составляет 8958 га, в том числе сельскохозяйственные угодья составляют 6168 га или 68,9 %, из них пашни 1929 га или 31,3 % от площади сельскохозяйственных угодий. Площадь пастбищ составляет 4080 га или 66,1 %, а площадь сенокосов составляет 159 га или 2,6 % от площади сельскохозяйственных угодий. Не сельскохозяйственные угодья занимают площадь 2790 га или 31,1 Непроизводственное направление хозяйства (специализация) мараловодческо-зерновое. Животноводческая отрасль представлена мараловодством. Растениеводческая отрасль специализируется на производстве зерна для продовольственных целей, и выращиванием однолетних и многолетних трав для создания кормовой базы отрасли животноводства. В настоящее время в структуре посевных площадей (табл. 3) наибольшие площади занимает яровая пшеница (54,9 %). Зерно яровой пшеницы полностью используется в хлебопекарной промышленности, для нужд хозяйства, района и даже реализуется за его пределами. Структура посевных площадей за последние три года свидетельствует о том, что в хозяйстве уменьшились посевные площади овса и ячменя, а в результате этого увеличились площади яровой пшеницы и многолетних трав. Увеличение площадей многолетних трав - это положительное явление в рациональном использовании пахотных почв, так как они сдерживают развитие эрозионных процессов. Однако такое соотношение в структуре посевных площадей зерновых культур 69,9 % и многолетних трав 25,1 % не оптимально.
При наличии в структуре посевных площадей 50 % и более яровой пшеницы неизбежны такие явления, как увеличение засоренности полей, развитие болезней и вредителей и, как следствие, снижение урожайности культуры. Землепользование СПК «Русь» расположено в восточной части Усть-Коксинского района. Центральная усадьба находится в с. Чендек. Площадь закрепленных за хозяйством земель составляет 1443 га. Специализация хозяйства - скотоводство с развитым зерновым производством. Наибольший удельный вес в сельскохозяйственном производстве занимает отрасль животноводства до 75,8 %. В животноводстве преобладает молочное направление. Помимо производства молока хозяйство занимается овцеводством и коневодством. Отрасль растениеводства в основном ориентирована на зерновое производство, основная часть зерна используется в продовольственных целях (табл. 4). Как видно из таблицы 4 наибольшие площади пахотных угодий занимают зерновые культуры. Среди зерновых культур яровой пшеницей занято около 20 %, овсом и ячменем около 18 % площади пашни. За последние пять лет в структуре посевных площадей существенных изменений не наблюдается. Землепользование СПК «Коксинский» расположено в западной части Усть-Коксинского района. Административным центром хозяйства является с. Усть-Кокса. В хозяйстве в настоящее время существует 5 отделений: Октябрьское, Курундинское, Кастахтинское, Башталинское и Тюгурюкское. Площадь землепользования СПК «Коксинский» составляет чуть более 151 тыс. га, большую площадь занимают сельскохозяйственные угодья - 33,7%. Среди сельскохозяйственных угодий сенокосы занимают - 0,65%, а пашня - 4,38%.
Несмотря на небольшой удельный вес пашни, ее площадь в рассматриваемом районе самая большая и составляет 6613 га. До 90-х годов это хозяйство в основном занималось земледелием и снабжало хозяйства Усть-Коксинкого района фуражом, сеном и семенами. Наибольшими посевными площадями располагают два отделения хозяйства - Октябрьское и Башталинское - 1979 и 1707 га, меньшими -Курундинское и Кастахтинское - соответственно 1058 и 773 га (табл. 5). Наибольшую посевную площадь среди возделываемых культур занимают многолетние травы (в выводном поле). В настоящее время в структуре посевных площадей под многолетние травы отведено от 28 до 54 % общей площади. Это объясняется тем, что хозяйство не в состоянии обрабатывать все имеющиеся пахотно-пригодные угодья по причине возникших экономических трудностей. Из зерновых культур наибольшие площади заняты под яровой пшеницей в следующих отделениях: Октябрьском, Башталинском и Курундинском, под овсом в Октябрьском, Башталинском и Кастахтинском. Значительный процент в структуре посевных площадей под овсом обусловлен развитием в хозяйстве мараловодческой отрасли. В целом, анализируя результаты структуры посевных площадей хозяйств, следует отметить, что в ЗАО «Терек» наибольшие площади заняты под зерновыми культурами 69,9 %, а в СПК «Русь» и СПК «Коксинский» на долю зерновых приходится не более 40 %. Следует отметить, что кормовые угодья расположены в основном на склонах с крутизной 10 — 15 и выше, а пахотные угодья на слабопологих и пологих южных склонах Терехтинского хребта с крутизной от 1 до 10, с общим уклоном к р. Катунь. Эти склоны практически полностью распаханы и не чередуются с кормовыми угодьями. Крутизна склонов, отвальная обработка способствуют развитию плоскостной водной эрозии. Хозяйственная деятельность не направлена на прекращение эрозии. Таким образом, хозяйственная деятельность человека, как фактор почвообразования направлена скорее на развитие деградационных процессов в почвах, чем на поддержание основного дернового процесса почвообразования и воссоздание почвенного плодородия.
Почвенные факторы развития водной эрозии
Почва - это тот самый объект, который подвергается разрушению стекающими осадками, поэтому свойства и состояние почв определяют особенности формирования поверхностного стока и, следовательно, эродирующую способность потока, а она в свою очередь, - интенсивность эрозионных процессов и степень распространения смытых и намытых почв. В условиях сформировавшегося поверхностного стока степень проявления эрозии зависит от способности почвы противостоять смыву, т.е. множества свойств почвы, определяющих ее противоэрозионную стойкость.
Наиболее важным фактором формирования весеннего стока является влажность почвы в осенний период. Мерзлая, но сухая почва проницаема для воды. Однако, если почва замерзла в переувлажненном состоянии, ее поры забиты льдом, вследствие этого водопроницаемость почвы очень мала. Противоэрозионная стойкость почв характеризует способность почвы противостоять смывающему действию потока воды и капель дождя.
Противоэрозионная стойкость почв в значительной мере определяется свойствами коллоидно-дисперсных минералов, которые преобладают в илистой фракции. Каолинит, который относится к малонабухающим минералам, способствует относительно низкой противоэрозионной стойкости почв, так как он обеспечивает слабое сцепление между частицами. Наоборот, породы, в которых преобладают гидрофильные минералы — монтмориллонит и ему подобные, характеризуются сравнительно высоким сцеплением и противоэрозионной стойкостью. В то же время при условии равного сцепления повышение гидрофильности сопровождается понижением сопротивляемости грунтов размыву (Мирцхулава, 1970).
Значительное влияние на противоэрозионную стойкость почв оказывает гранулометрический состав. Из двух почв одинакового генетического типа большей противоэрозионной стойкостью обладает более тяжелая по гранулометрическому составу почва, содержащая больше илистой фракции, способной к структурообразованию. Особенно неблагоприятно высокое содержание фракции крупной пыли (0,05 — 0,01 мм), значительно понижающей водопрочность структуры. Как отмечают Г. Конке и А. Бертран (1962), опасность эрозии на песчаных почвах, не смотря на легкую отделимость частиц, не велика, даже если на них возникает сток. Это связано с малой транспортабельностью песчаных частиц. Гораздо хуже противостоят эрозии супесчаные почвы.
Исследования В.В. Гуссака (1950) показали, что у почв более тяжелых по механическому составу, чем супесчаные, подверженность смыву зависит от соотношения в них физического песка и физической глины. Большое количество песчаных частиц ослабляет способность почвы сопротивляться эрозии, а увеличение содержания глинистых фракций уменьшается отделимость почвенных частиц, хотя транспортабельность отдельных глинистых фракций будет значительно выше, чем песчаных. Немаловажными показателями противоэрозионной устойчивости почв является содержание гумуса, содержание карбонатов, агрегатный состав, катионы поглощающего комплекса. Чем больше в поверхностном слое почвы гумуса, глинистой фракции, поглощенного кальция и меньше карбонатов, пылеватой и мелкопесчаной фракций, тем выше ее противоэрозионная устойчивость.
В горных районах противоэрозионная устойчивость почв изменяется согласно вертикальной зональности (Попова, 1967). Обменные катионы оказывают большое влияние на поверхностные свойства почвенных частиц, поэтому можно ожидать, что противоэрозионная стойкость почв также зависит от их состава. В.В. Охотин и О.Ф. Смирнова (1931) исследовали противоэрозионную стойкость обыкновенных черноземов и пермской глины, насыщенных в одном случае обменным кальцием, в другом натрием.
Противоэрозионная стойкость образцов насыщенных кальцием, оказалась в обоих случаях в 3 раза больше. В.П. Козлов (1966) сравнивал водопрочность отдельных агрегатов почв насыщенных натрием и кальцием в сухом и предварительно увлажненном состоянии и пришел к выводу, что после капиллярного смачивания агрегаты почвы, насыщенные натрием распадаются быстрее, чем насыщенные кальцием.
Исследованиями Ц.Е. Мирцхулавы (1970) установлен характер влияния солей на противоэрозионную стойкость почв.
Наименьшим сопротивлением размыву обладают грунты, содержащие легкорастворимые соли. В результате быстрого вымывания этих солей связность почвы, а с ней и противоэрозионная стойкость быстро уменьшается. Плотность почвы и плотность твердой фазы почвы непосредственно связана с весом агрегатов, поэтому можно ожидать наличие связи этих показателей с противоэрозионной стойкостью. В тех случаях, когда сохраняются прочие равные условия, четко проявляется прямая зависимость противоэрозионной стойкости почв и от их плотности (Кузнецов, 1994).
В связи с выше изложенным с помощью информационно-логического анализа была рассмотрена связь между смывом почвы, содержанием физической глины, содержанием илистой фракции, плотностью почв, содержанием гумуса, водопроницаемостью почв, содержанием водопрочных агрегатов (рис. 5). На рисунке 5 (А) наблюдается обратная зависимость смыва почвы от содержания физической глины, т.е. с увеличением содержания физической глины происходит уменьшение смыва почвы. Такой характер зависимости объясняется тем, что с увеличением глинистых фракций происходит увеличение способности почвы к агрегированию.
Параметры плодородия пахотных почв в современный период
Рост и продуктивность культурных растений зависят от параметров плодородия почв и влияющих на них природных условий. Проведенная корректировка почвенного покрова и агрохимическое обследование позволило нам определить состояние параметров плодородия в современный период. Одним из важных условий плодородия почвы является ее структурное состояние. Структурным состоянием почв, размером структурных агрегатов определяются физические, вводно-физические и другие свойства почв, а также противоэрозионная устойчивость почв. Роль почвенных агрегатов в плодородии почв, в улучшении их физических свойств рассмотрена в ряде работ (Гуссак, 1950; Качинский, 1958; Воронин и др., 1970; Медведев, 1988; Сорочкина, Орлова, Кучеряева, 1990; Кузнецов, 1994; Булыгин и др., 1996). Совокупность агрегатов различных форм, размеров и их качественный состав образуют агрегатный состав почв. С агрономической точки зрения ценной является водопрочная структура верхних горизонтов почвы размером от 0,25 до 10 мм, не распадающаяся на отдельности под действием воды (Качинский, 1958; Вершинин, 1959). На структурообразование оказывают влияние различные факторы. Одним из главных факторов образования структуры является органическое вещество почвы. Об определяющей роли органического вещества в образовании почвенной структуры писали Н.И. Савинов (1931), И.В. Тюрин (1937), Д.С. Орлов (1983) и др. В.Р. Вильяме (1949) отмечал, что в образовании водопрочной структуры наибольшее значение имеет наличие свежеобразованного гумуса. Для характеристики современного физического состояния почв пахотных угодий Уймонской котловины проведено исследование почвенных разрезов и площадок наблюдения за смывом и размывом почв, заложенных по различным элементам рельефа. Содержание агрегатов (0,25 — 10 мм) в пахотном слое рассматриваемых почв при сухом просеивании колеблется в пределах 40 — 85 %, а в незатронутой вспашкой нижней части горизонта А возрастает до 61 — 92 %. Значительному разрушению под действием вспашки подвергаются наиболее ценные агрегаты размером 1-10 мм.
Содержание агрегатов размером более 1 мм в пахотном слое неэродированных черноземов составляет от 66 до 85 %. На этих почвах более высокие коэффициенты структурности (Кс), равные 2,00 - 4,10 (табл. 14). На слабо- и среднесмытых черноземах, подвергающихся процессам водной эрозии, наблюдается снижение содержания агрегатов более 1 мм до 51,05 -74,66 %. Это приводит к ухудшению структуры пахотного слоя, о чем свидетельствуют низкие коэффициенты структурности (Кс= 0,69 — 1,59). С возрастанием степени эродированности почв наблюдается увеличение доли микроагрегатов, размером менее 0,25 мм. В связи с этим ухудшается водопроницаемость почв, вода медленнее впитывается, почвы быстро заплывают, что способствует увеличению поверхностного стока. Для создания оптимальных условий роста растений в почве должно быть 60 % воздушно-сухих и 55 % водопрочных агрономически ценных агрегатов (Долгов, 1966). По мнению ряда авторов: В.В. Медведева, Д.И. Назаровой, И.А. Щеларя (1977), соотношение водопрочных агрегатов должно быть следующим: агрегаты размером 5 — 0,25 мм - 65 %, а агрегаты более 5 мм и менее 0,25 мм - 25 %. В настоящее время неэродированные почвы пахотных угодий имеют сумму водопрочных агрегатов размером более 0,25 мм от 44 до 69 %, у слабоэродированных до 50 %, у среднеэродированных до 46 %. Намытые почвы характеризуются повышенным содержанием как структурных, так и водопрочных афегатов. В составе водопрочных агрегатов преобладают мелкие частицы размером 1 — 0,25 мм. Возможно, до вовлечения почв в пашню их структурное состояние было более благоприятным. Известно, что длительное использование черноземных почв приводит к ухудшению качества структуры, что подтверждается уменьшением количества водопрочных агрегатов. Отрицательным показателем качества макроструктуры антропогенных черноземов является высокое содержание фракций 1 - 0,25 и 0,5 - 0,25 мм. Помимо этого следует отметить, что подпахотные горизонты черноземов в условиях Уймонской котловины обладают более высокими коэффициентами структурности и водопрочности, соответственно от 2,89 до 6,52 и от 1,18 до 3,12. У намытых почв наблюдается уменьшение водопрочных агрегатов в подпахотном горизонте, о чем свидетельствует более низкий коэффициент водопрочности (К = 1,15), по сравнению с пахотным горизонтом. Исследования показали, что на почвах различной степени эродированности содержание водопрочных агрегатов различно. С помощью информационно-логического анализа нами установлена зависимость и степень связи между содержанием водопрочных агрегатов, различной степенью эродированности почв, содержанием физической глины, илистой фракции и гумуса (рис. 6). Полученные результаты дают четкое представление о том, что с увеличением степени смытости происходит ухудшение агрегатного состава почв. Следует отметить, что в намытых почвах происходит увеличение процентного содержания водопрочных агрегатов. Такое увеличение возможно объясняется тем, что эти почвы приурочены к нижним частям склона, где происходит снижение скорости водных потоков, поступающих с верхних частей склона, которые несут как частицы мелкозема, так и илистую фракцию, в которой содержится наибольшая часть гумуса. Из литературных источников известно, что гумус обладает способностью к склеиванию. Между степенью эродированности почв и содержанием водопрочных агрегатов отмечается наибольшая связь, о чем свидетельствует самый высокий коэффициент передачи информации (К= 0,4592).
Влияние показателей почвенного плодородия на продуктивность зерновых культур
Регулирование агроэкосистем, где центральное место занимают урожаи сельскохозяйственных культур, невозможно без учета показателей почвенного плодородия. В итоге развития почвоведения и практики земледелия установлено, что плодородие почвы определяется такими свойствами как, мощность гумусового горизонта, содержание гумуса, содержание питательных веществ и влаги, составом поглощенных оснований и другими свойствами. Влияние различных свойств почв на формирование урожайности, их количественная оценка как факторов эффективного плодородия дается в работах многих исследователей (Сибирцев, 1951; Бурлакова, 1984; Малашенко, 1985; Лебедева, 1989; Танасиенко, 1991; Жуков и др., 1993; Фирсова, Красуский, 1993; Танделов, 1998; Белоусов, 2000; Королев, 2002 и ДР-). Знание параметров плодородия почв в конкретных природных условиях и их влияние на урожайность позволит более эффективно использовать земельные ресурсы, минеральные удобрения, не допуская при этом снижение плодородия почв и загрязнение окружающей среды. Исследования влияния почв на урожайность возделываемых в хозяйствах Уймонской котловины зерновых культур определило выбор свойств почв для изучения их связей с урожайностью. С помощью информационно-логического анализа на почвах пахотных угодий изучено влияние свойств, характеризующих их потенциальное плодородие, на урожайность зерна возделываемых зерновых культур. Это основные физико-химические свойства почв: мощность гумусового горизонта, содержание гумуса, содержание подвижных элементов питания являющихся факторами плодородия. Средняя урожайность зерна яровой пшеницы в 2002 году в Уймонской котловине составила 2,1 т/га. Средняя урожайность по учетам на площадках наблюдений 2,8 т/га. Пространственная вариабельность урожайности зерна яровой пшеницы находилась в пределах от 0,38 до 3,9 т/га. Примерно такая же урожайность получена по овсу и ячменю.
Такое варьирование может зависеть от многих причин, прежде всего от варьирования свойств почв, от различия в засоренности полей и пораженности посевов зерновых культур вредителями и болезнями, а также от других случайных факторов. Размах колебаний урожайности зерновых культур позволил нам использовать единую схему ранжирования для изучаемых зерновых культур. Для выявления связей урожайности возделываемых зерновых культур с большим разнообразием свойств почв, значения ее показателей ранжировали на 7 рангов с шагом 0,3 т/га: первый ранг 1,7; второй 1,7 — 2,0; третий 2,0 — 2,3; четвертый 2,3 - 2,6; пятый 2,6 - 2,9; шестой 2,9 - 3,2; седьмой 3,2 т/га. Для установления зависимости урожайности зерновых культур от мощности гумусового горизонта была использована представительная выборка из 150 сопряженных дат. Общая информативность и коэффициенты эффективности передачи информации от изучаемого фактора к урожайности зерновых культур приведены в таблице 22. Рис. 13. Влияние мощности гумусового горизонта (А+ АВ) на урожайность возделываемых зерновых культур: А - яровой пшеницы; Б — овса; В - ячменя Наибольшее влияние мощность гумусового горизонта оказывает на урожайность ячменя, меньшее на урожайность яровой пшеницы.
График зависимости урожайности зерна яровой пшеницы от мощности гумусового горизонта показывает, что прямая зависимость наблюдается при мощности гумусового горизонта 40 - 60 см, дальнейшее увеличение не сопровождается повышением урожайности. Укороченные черноземы способны формировать урожайность яровой пшеницы от 1,7 до 2,3 т/га. С увеличением мощности гумусового горизонта до 60 см урожайность возрастает до 3,2 т/га и более. Самая низкая урожайность овса формируется на укороченных черноземах и не превышает 1,7 т/га, наибольшая на среднемощных от 2,9 до 3,2 т/га и более. На почвах с мощностью гумусового горизонта более 60 см (мощных) урожайность овса снижается. Следует отметить, что с увеличением мощности гумусового горизонта также увеличивается урожайность ячменя. Наименьшая урожайность формируется на укороченных черноземах и не превышает 1,7 т/га. Наибольшая урожайность формируется при мощности гумусового горизонта более 60 см. Линейная связь урожайности зерна ячменя и криволинейная яровой пшеницы и овса с мощностью гумусового горизонта, по-видимому, обусловлена биологическими особенностями этих культур, а именно расположением корневой системы, а также характером влияния других факторов, В результате исследований выявлено, что в равных условиях аналогичные мощности гумусового горизонта обеспечивают более низкую урожайность зерновых культур. Это, по-видимому, связано с сортами возделываемых культур, природными и почвенными условиями. Другим важным показателем почвенного плодородия является содержание в почве гумуса. В результате наших исследований установлено влияние содержания гумуса почв пахотных угодий в условиях Уймонской котловины. Характер связи по специфичным состояниям урожайности зерновых культур в зависимости от содержания гумуса изображен на рисунке 14.
