Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Агроэкологическая оценка почв и земель 9
1.1 Структура и методы агроэкологической оценки почв 9
1.2 Параметры и модели плодородия почв в качестве агроэкологической оценки 19
1.3 Агроэкологическая оценка почв как основа разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия 23
Глава 2 Объекты и методы исследований 27
2.1 Объекты исследований 27
2.2 Методы исследований 29
2.3 Ландшафтно-экологическая характеристика Красноярской лесостепи 33
Глава 3 Агроэкологическая оценка почв сельскохозяйственных земель 42
3.1 Агроэкологическая оценка земель с однородным почвенным покровом 42
3.2 Агроэкологическая оценка земель с неоднородным почвенным покровом 55
3.3 Эталон почв исследуемых хозяйств 61
Глава 4 Характеристика почвенного покрова и свойств почв основных типов агроландшафтов 66
4.1 Геоморфологическая оценка катены 66
4.2 Агроэкологические свойства почв 69
4.3 Морфометрическая характеристика структуры почвенного покрова 83
4.4 Агроэкологическая оценка почв агроландшафтов 90
Глава 5 Динамика агроэкологических свойств почв основных типов агроландшафтов 96
5.1 Температура почвы и запасы продуктивной влаги 96
5.2 Гумус и его подвижные соединения 104
5.3 Легкогидролизуемый азот 113
5.4 Минеральные формы азота 118
5.5 Подвижный фосфор 125
5.6 Обменный калий 131
5.7 Продуктивность агроценоза 136
Глава 6 Агроэкологическая группировка земель 143
Заключение 149
Предложение производству 151
Список сокращений 152
Список литературы 153
Приложение А. Почвенно-экологический индекс неоднородных почвенных комбинаций 189
Приложение Б. Группировка почв по степени выраженности свойств 191
Приложение В. Температура почвы 193
Приложение Г. Содержание гумуса и его подвижных соединений в почвах агроландшафтов 194
Приложение Д. Эрозионные процессы 196
- Параметры и модели плодородия почв в качестве агроэкологической оценки
- Агроэкологическая оценка земель с неоднородным почвенным покровом
- Агроэкологическая оценка почв агроландшафтов
- Продуктивность агроценоза
Параметры и модели плодородия почв в качестве агроэкологической оценки
Необходимым компонентом научного обеспечения адаптивно ландшафтного земледелия являются модели плодородия почв и агробиогеоценозов (Фрид, 2007). Приемы управления почвенным плодородием до 80-х годов XX в. опирались на результаты полевых опытов. В последнее время их проведение значительно усложнилось из-за ограниченности материальных ресурсов, что привело к созданию новых подходов для управления почвенным плодородием, одним из которых является метод моделирования природных условий онтогенеза сельскохозяйственных культур (Сиротенко, 1981).
Предпочтение, как правило, отдавалось разработке математических моделей, в которых почвенные параметры учитывались косвенно, и во многих случаях верификация таких моделей приводила к ошибочным результатам. Решение проблемы было найдено при разработке концептуальных моделей почвенного плодородия (Розов с соавт., 1984) и выявлении региональных эталонов состояния плодородия почв (Булгаков с соавт., 1990). Концептуальная модель представляет основной набор почвенных параметров, а также корреляционные взаимосвязи в системе почва-растение, и тем самым корректирует математические модели. Региональные эталоны состояния плодородия почв позволяют представить реально существующие почвы в конкретных регионах, что позволяет определить направление воздействий для повышения плодородия.
В качестве основной формы интерпретации материалов, характеризующих состояние и эволюцию почвенного покрова при антропогенном воздействии, используется метод агроэкологического моделирования (Фрид, 1985; Шишов с соавт., 1987; 1991; Булгаков с соавт., 1990), основной целью которого является исследование взаимосвязи свойств почв, почвенных и агроэкологических режимов. Данный метод отражает агроэкологическую концепцию взаимосвязи в системе: климат (погода) – почва (ее свойства) – растения (их продуктивность). Агроэкологическое моделирование позволяет определить факторы формирования плодородия почв, раскрыть механизмы управления ими и определить характер управляющего воздействия. Управление почвенным плодородием основывается на знании особенностей почвенного покрова, тенденций изменения свойств почв и особенностей в процессе антропогенного воздействия, эталонов почв, приемов смягчения и устранения лимитирующих факторов почвенного плодородия.
Средствами реализации управления являются прогноз изменения свойств почв и почвенного покрова и моделирование плодородия почв (на основе эталонов). Эталоны (модели) плодородия конкретной агроэкосистемы при сравнении со средним уровнем показывают направление в изменении уровня плодородия при антропогенезе (Булгаков, 1999). Как писал Ф.И. Козловский (1987), именно плодородие почв становится критерием оценки эволюции почв в процессе антропогенеза.
Термин «модель» (от латинского «образец») появился в науке в 50-е годы XX в. (Неуймин, 1984). Модели плодородия – это оптимальное сочетание свойств, процессов и режимов почв для достижения максимальной биопродуктивности угодий, оправданной с экологической, социальной и экономической точки зрения (при достижении достаточной надежности и долговечности выполнения заданной экологической функции). В почвоведении понятие «моделирование» было использовано А.А. Роде (1971). Задача модели – объективно отразить (воспроизвести) главные свойства прототипа при определенной степени приближения к нему (уровень подобия), поскольку полной аналогии с объектом через модель достичь невозможно (Моделирование процессов засоления…, 1980).
Поиск и описание реально существующих в сельскохозяйственной практике эталонов, прежде всего, почв высокого плодородия, составляют базу географии почвенного плодородия – нового направления в агроэкологической оценке почв и почвенного покрова (Булгаков, 1999). Основы для развития этого направления закладывались еще в начале XX в.
Для получения более точной информации о почвах, их свойствах и плодородии привело ученых к разработке метода эталонной бонитировки почв в границах современной Днепропетровской области (Курилов, 1908), во Владимирской (Черный, 1908), Псковской (Вихман, 1912), Киевской (Флеров, 1912) губерниях. Изначально метод заключался в закладке вегетационных опытов, затем – закладке земских полевых опытов.
В советский период в опытах географической сети НИУ (1928-1930 гг.) на разных почвах без удобрений было показано соотношение естественного плодородия шести подтипов зональных почв. Оценка (в баллах) проводилась по уровню урожайности зерновых культур на этих почвах (Лебедянцев, 1933). Наибольший объем достоверной информации был получен для дерново-подзолистых, серых лесных почв и черноземов областей Центрального региона, а также для черноземов Донецко-Донских степных областей, для черноземовидных и луговых почв Дальневосточных областей. Это составляет примерно треть от общего числа регионов (Булгаков, 1999).
Использование методологии моделирования в агропочвоведении требует уточнения ряда терминов и понятий, одним из которых является «плодородие почв». Для решения вопросов управления почвенным плодородием необходима надежная база знаний о почвах. Разработка разного уровня моделей почвенного плодородия и позволяет создать такую базу на основе методов информатики.
Согласно классификации моделей (Фрид, 1985), выделяют две группы: управления и информации. К первой группе относят модели управления почвенным плодородием в процессе окультуривания почв. Во вторую группу входят модели состояния (статические) и процесса (динамические). При этом модели состояния отражают в параметрической форме совокупность структурно-функциональных свойств почв, соотнесенных с фактическим или потенциальным уровнем плодородия (Рабочев, Королева, 1988).
Модели плодородия разрабатываются для глобального (учитывают агроэкологические аспекты почвенного плодородия для страны или континента), регионального (используются для оценки перспективы развития земледелия на территории конкретного региона) и локального (являются частным случаем региональных моделей) уровней. Обобщение локальных моделей позволяет получить фактически региональную модель (Розов, Булгаков, 1986; Шишов с соавт., 1988; Булгаков, 1989; 1996).
На территории России для 20 зон земледельческого районирования предложено 80 почвенных таксонов для изучения их в качестве реперных эталонов почвенного плодородия (Шишов с соавт., 1987) и 84 таксона для эталонов 19 провинций природно-сельскохозяйственного районирования (Методическое руководство по описанию…, 1989). Эти предложения также реализованы в Белоруссии, Азербайджане, Узбекистане и на Украине.
При построении систем управления плодородием почв возможны две альтернативные модели: с разомкнутым и замкнутым циклами. Разомкнутые модели ориентированы на изменение регулируемых параметров и компенсацию их отклонений от заданных значений, что возможно достичь в конкретных полевых (локальных) опытах, в которых регулируются показатели активной кислотности, элементов питания, органического вещества и т.п. Модель позволяет уловить даже слабый недостаток одного из микроэлементов. Замкнутые модели ориентированы на статистические параметры «на входе» и «на выходе» системы.
Замкнутые модели могут формироваться на основе обобщения данных локальных моделей, образуя концептуальные региональные модели (эталоны состояния) плодородия почв, имеющие прогнозно-рекомендательные цели. Необходимость в выявлении таких эталонов в конкретных регионах обусловливается недостаточной изученностью антропогенного почвообразования.
В Почвенном институте им. В.В. Докучаева разработана и с 1990 года заполняется автоматизированный банк моделей плодородия ПЛОМОД, учитывающий к настоящему времени всю территорию Российской Федерации (Фрид, 1985; Булгаков с соавт., 2013). На конец 2012 года база данных насчитывала около 2600 моделей. Широкое распространение имеют также модели плодородия, разработанные на основе информационно-логического анализа (Курсакова, 2012; Татаринцев с соавт., 2017; Панкова с соавт., 2018). Данный анализ является универсальным для установления формы и тесноты связи и определяет меру зависимости изучаемого явления, как от каждого фактора, так и от совместного их действия. Созданные на основе этого анализа информационно-логические модели в полной мере отвечают необходимым требованиям (Фрид, 1985).
Моделирование почвенного плодородия в агроэкосистемах определяет направления практического воздействия на почвенное плодородие с целью управления им и прогноза его изменений на перспективу.
Агроэкологическая оценка земель с неоднородным почвенным покровом
Неоднородность почвенного покрова закономерна для пахотных угодий разных зон и проявляется как в пространстве, так и во времени. Пространственная изменчивость почвенного покрова встречается на глобальном, региональном, локальном и микро-уровнях (Витковская, 2011).
В работах В.М. Фридланда (1972), Л.И. Прасолова (1978), Я.М. Годельмана (1981), И.С. Кауричева с соавт.(1992), Н.П. Сорокиной и Д.Н. Козлова (2009), Д.С. Булгакова с соавт. (2012), Б.А. Смоленцева с соавт. (2017) и других ученых обоснована необходимость изучения неоднородности почвенного покрова с целью объективной оценки производственной ценности земли. По мнению ученых, почвенная неоднородность обусловлена, как правило, рядом факторов – рельефом, почвообразующими породами, грунтовыми водами, эрозионными процессами, деятельностью человека и др. Неоднородность выявляется в виде смены, иногда довольно резкой, относительно небольших ареалов почв внутри почвенных зон, подзон и провинций и представляет собой СПП, которую следует отличать от зонально-провинциального строения почвенного покрова, проявляющегося в постепенных лишь на больших пространствах изменениях почв и климатических условий.
Неоднородность почвенного покрова в границах поля севооборота приводит к пестроте свойств почв и влияет на их обработку, что ведет к снижению урожайности сельскохозяйственных культур. При планировании полей севооборота и технологий возделывания необходимо учитывать не только технологические свойства поля (влияние рельефа, энергоемкость обработки, внутрихозяйственная удаленность), но и неоднородность почвенного покрова, выражающуюся в геометрической сложности почвенных контуров и генетической контрастности его компонентов (Сорокина, 2006; Павлова, Каличкин, 2012).
Поэтому детальное изучение СПП имеет важное научное и практическое значение для агроэкологической типизации земель и создания проектов внутрихозяйственного землеустройства.
Потенциал плодородия пахотных массивов рассматриваемых землепользований в большей степени ограничен неоднородным почвенным покровом. Такие массивы, как правило, могут включать агрономически неоднородные, совместимые или несовместимые для одновременной обработки, компоненты почвенных комбинаций (ПК). В отношении неоднородных, но совместимых ПК применяется один комплекс агромелиоративных мероприятий, но с потерей продуктивности возделываемых культур, в то время как несовместимые ПК требуют различных агромелиоративных мероприятий.
Земли хозяйств Сухобузимского района, в силу довольно расчлененного рельефа, имеют неоднородный почвенный покров. Повсеместное наличие небольших западин (шириной 15-30 м и глубиной 0,5-1 м) существенно затрудняет обработку почвы, а иногда исключает применение однообразия технологических операций даже в пределах одного поля. Весеннее поспевание (подсыхание) почвы происходит неравномерно, возникают сложности в регулировке глубины вспашки и других предпосевных обработках. Все это обуславливает дифференцированный подход к использованию таких почв.
Для оценки плодородия массивов со сложной СПП были рассчитаны средневзвешенные значения ПЭИ, диапазон значений ПЭИ для компонентов ПК, контрастность ПК. Средневзвешенное значение ПЭИ каждой ПК определялось с учетом долевого участия почв. Контрастность каждой ПК рассчитывалась как отношение ПЭИ компонентов с максимальным и минимальным значением показателя (Сорокина с соавт., 2011). Полученные данные позволяют количественно оценить компоненты ПК с позиций их плодородия и оптимизации использования, а также установить зависимость величины ПЭИ от показателя генетической контрастности ПК. В таблице 4 приведена выборка ПК, состав которых разный или одинаков на типовом уровне почв. Полная таблица всех неоднородных ПК представлена в приложении А.
Доля полей с неоднородной СПП в хозяйствах варьирует от 14,5 до 44,5%. Разброс значений ПЭИ в пределах хозяйства характеризует внутриландшафтную неоднородность агроэкологического состояния почвенного покрова.
Землепользование ООО «Племзавод «Таежный», располагаясь на высоких древних террасах р. Енисей, отличается более выровненным рельефом и более благоприятными почвенными условиями по сравнению с другими хозяйствами. Средневзвешенное значение ПЭИ всех ПК здесь равно 41,8 баллов, диапазон ПЭИ компонентов каждого комплекса небольшой, что обуславливает невысокую почвенно-экологическую контрастность (1,12).
Наибольшей контрастностью (1,21) при минимальном средневзвешенном ПЭИ (36,6) ПК отличается ООО «УОХ «Миндерлинское», что связано с его расчлененным рельефом. Землепользования ОСП «Маяк» и «Шилинское» сопоставимы по величине контрастности с вышеуказанным хозяйством, ПЭИ ПК здесь выше на 2-4 балла. ПЭИ отдельных ПК варьирует в пределах 21,8-48,0 баллов, диапазон ПЭИ для разных ПК превышает 25 баллов, а контрастность увеличивается до 1,36-1,44.
В ряду однотипных ПК сравниваемых хозяйств диапазон значений ПЭИ варьирует незначительно. Компоненты в ПК этих полей отличаются преимущественно на видовом уровне какого-либо одного типа и подтипа (редко двух) почв. Поэтому здесь отмечается небольшая контрастность или вовсе ее отсутствие (контрастность сводится к 1,0). Такие ПК можно считать агрономически совместимыми и применять единый комплекс агромелиоративных мероприятий.
Плодородие какого-либо поля лимитируется участием в его границах компонентов СПП с негативными агрономическими свойствами (Булгаков с соавт., 2013). ПЭИ наглядно отражает различия между компонентами ПК, отличающихся более широким генетическим разнообразием. Они характеризуются довольно большим диапазоном ПЭИ и максимальной контрастностью. Следовательно, между ПЭИ и почвенной контрастностью обнаруживается взаимозависимость (рис. 11). Сочетание в ПК серых лесных почв и черноземов приводит к снижению величины ПЭИ по сравнению с ПК, в которых присутствуют лугово-черноземные почвы. Такие ПК в агрономическом отношении представляются неоднородными, но вынужденно совместимыми по причине пятнистой мозаичности почвенного покрова этих земель и невозможностью проведения раздельной обработки. Урожайность зерновых культур на пятнах серых и темно-серых лесных почв будет значительно ниже, что отразится на валовом сборе урожая. Целесообразнее использовать такие поля под посев кормовых (однолетние травы или их смеси) культур.
Агроэкологическая оценка почв агроландшафтов
Агроэкологическая оценка почв исследуемых агроландшафтов проведена с учетом полученных нами экспериментальных данных. Для расчета климатического индекса использовались данные ГМС «Сухобузимское». Период проведения исследований (2014-2016 гг.) характеризуется более благоприятными метеоусловиями по сравнению со среднемноголетними данными. Так средняя сумма температур выше 10 С за 3 года составила 1928, что на 403 выше среднемноголетней, увеличилась и сумма среднегодовых осадков с 350 до 393 мм. Среднемесячная температура самого холодного месяца (январь) оказалась выше (-15 С) среднемноголетней (-21 С), самого теплого – напротив ниже на 3 С и составила 20 С.
С учетом климатических характеристик за этот период был рассчитан ПЭИк, который равен 4,66 баллам (табл. 19). Отметим, что ПЭИк, рассчитанный на основе среднемноголетних данных ниже и составляет 3,71 балла.
Для оценки почвенной составляющей (ПЭИп) использованы данные полученные как экспериментально (плотность сложения, содержание углерода гумуса), так и общепринятые коэффициенты на эродированность и гидроморфизм почв (Шишов с соавт., 1991). К сожалению, таких поправочных коэффициентов для условий Красноярской лесостепи не имеется. Агрохимический индекс (ПЭИа) рассчитан для каждого ЭПА и ЭПС отдельно. Он отражает содержание в почвах обменного калия, подвижного фосфора и рН почвенного раствора.
С учетом всех показателей рассчитаны ПЭИ для каждой ПК и средневзвешенное значение для агроландшафтов (табл. 20). Наиболее плодородными почвами, согласно ПЭИ, являются черноземы обыкновенные и выщелоченные Э агроландшафта. Данные почвы уплотнены (1,27 г/см3), имеют очень высокую обеспеченность подвижным фосфором и обменным калием, по содержанию углерода гумуса их можно отнести к малогумусным.
Отсутствие лимитирующих плодородие факторов (эрозия и гидроморфизм) обуславливает высокий средневзвешенный балл ПЭИ (47,7).
Почвы следующего ТЭ агроландшафта по агрохимическим и почвенным параметрам идентичны вышеупомянутым. Появление слабоэродированных компонентов в СПП заметно снижает ПЭИ. Его варьирование составляет от 36,9 до 43,4 баллов, средневзвешенное значение равно 38,2 балла.
Усилившиеся процессы водной эрозии на ТЭА агроландшафте заметно снизили средневзвешенный балл ПЭИ этих почв до 33,0. Диапазон значений ПЭИ почв данного участка широкий ( 20 баллов). Минимальными значениями характеризуется ареал чернозема выщелоченного маломощного (26,1 балл). Максимальный балл (47,6) отмечен у полугидроморфной лугово-черноземной почвы. Данная почва имеет большую мощность гумусового горизонта, по содержанию гумуса относится к среднегумусной. Доля ее участия в СПП участка не велика (14,1%).
В почвах ТА агроландшафта значение ПЭИ незначительно возрастает до 36,8 баллов. Высокий балл ПЭИ пятнистости черноземов обыкновенного и выщелоченного обусловлен высокими коэффициентами на содержание гумуса и низкую плотность сложения (1 г/см3), которая может способствовать эрозионным процессам. Черноземно-луговая почва, располагаясь в западине и имеющая признаки переувлажнения, имеет низкий балл ПЭИ (32,5).
Высокоплодородные почвы в условиях лимитирующих плодородие факторов имеют более низкое значение ПЭИ, чем менее плодородные почвы, не затронутые негативными процессами.
Наиболее оптимальными для сельскохозяйственного использования с точки зрения ПЭИ, являются почвы Э агроландшафта. Проведенная почвенно-экологическая оценка почв хозяйств Сухобузимского района, позволяет отнести почвы данного агроландшафта к эталонным, значение ПЭИ которых составляет 46,64-47,28 баллов.
Резюмируя сказанное в этой главе, выделим главное:
1. Изученная катена характеризует особенности рельефа и структуры почвенного покрова Красноярской лесостепи. Приведенные материалы могут выступать в качестве ориентира для типологии земель и оптимизации систем земледелия в регионе. Почвенный покров катены в силу неоднородного рельефа имеет сложную СПП, включающую в себя разные по форме и площади ЭПА и ЭПС (пятнистости древовидные, линейные, вытянутые, эллипсовидные) и морфометрические характеристики (коэффициенты расчлененности, сложности, контрастности, неоднородности), изменчивые в зависимости от компонентов ПК.
2. В целом агроландшафты водораздела являются малоконтрастными и наиболее однородными. Водораздельная территория (Э и ТЭ агроландшафты) сформирована тяжелосуглинистыми обыкновенными, глинистыми выщелоченными и оподзоленными черноземами. Эти почвы являются малогумусными с коротким гумусовым горизонтом и близким залеганием карбонатов. Пахотный горизонт насыщен основаниями.
3. Усиление неоднородности почвенного покрова с появлением полугидроморфных почв отмечается на ТЭА и ТА агроландшафтах. Лугово-черноземные и черноземно-луговые почвы в отличие от фоновых черноземов имеют мощный и среднемощный гумусовый горизонт, содержат больше гумуса и более насыщены основаниями. Разница свойств приводит к увеличению контрастности.
4. Использование экспериментальных данных при расчете ПЭИ повышает точность индекса. Плодородие данных агроландшафтов лимитируется эрозионными процессами, за счет чего снижается ПЭИ. Наиболее неоднородным является ТЭА агроландшафт, использование которого усложняется еще и из-за наличия колка.
Продуктивность агроценоза
О продуктивности агроценоза катены можно судить по запасам фитомассы, которая определяется рядом факторов: количеством солнечной радиации и осадков, их распределением по сезону, влажностью воздуха и почвы, доступностью питательных элементов для растений и солевым режимом почвы (Перельман, 1966; Бугаков, Чупрова, 1995). Влияние этих факторов зависит от положения агроландшафта в позициях катены, что в конечном итоге сказывается на плодородии почвы и урожайности сельскохозяйственных культур (Каштанов, Явтушенко, 1997). По данным Л.С. Шарой и П.А. Шарого (2015) рельеф, климат и почва в 74% влияет на урожайность сельскохозяйственных культур.
В период наших наблюдений севооборот исследуемого поля был представлен следующими культурами: в 2014 г. – овсяно-ячменная смесь, 2015 г. – овес, 2016 г. – пшеница.
В первый год исследований определено только количество стерни, оставленной после укоса овсяно-ячменной смеси. Максимальные ее запасы отмечены на ТА агроландшафте, минимальные – на Э (рис. 29). Самый высокий коэффициент варьирования запасов стерневых остатков отмечен на ТЭ агроландшафте. На остальных же этот показатель колеблется от 18 до 20%. Статистически значимые различия запасов стерневых остатков овсяно-ячменной смеси между агроландшафтами не подтвердились (р=0,07).
В 2015 году был проведен учет запасов зеленой массы и стерневых остатков в посевах овса. Согласно гидротермическим параметрам вегетационный сезон этого года можно считать благоприятным. Высокая сумма активных температур (2034 С) и немногим превышающие норму осадки (270 мм) способствовали росту и развитию этой культуры. Высокие запасы зеленой массы овса и его стерневых остатков отмечены на ТЭА агроландшафте (рис. 29, 30).
По агрохимическим показателям почвы этого агроландшафта превосходят остальные только по содержанию Сгумуса (5,85%). Имеют низкую обеспеченность минеральным азотом, среднюю – подвижным фосфором, повышенную – обменным калием. Запасы продуктивной влаги в течении вегетационного сезона в пахотном слое в целом оцениваются как очень хорошие и хорошие. Только в июле они были не удовлетворительными ( 20 мм).
Почвы ТА агроландшафта идентичны ТЭА по всем агрохимическим показателям, кроме Сгумуса. Здесь его содержание немного ниже и составляет 5,2%. В начале вегетации отмечены очень хорошие ( 40 мм) запасы продуктивной влаги в пахотном слое. В период активного роста и развития растений эти величины снижаются до удовлетворительных. Осенью отмечено избыточное увлажнение. Запасы зеленой массы овса и его стерневых остатков здесь меньше, чем на ТЭА агроландшафте.
Самые низкие запасы зеленой массы (15,72 т/га) и стерневых остатков овса характерны для Э агроландшафта. Почвы здесь маломощные и слабогумусированные (Сгумуса=3,45%), имеют низкую обеспеченность минеральным азотом, но высоко обеспечены обменным калием и подвижным фосфором. Запасы продуктивной влаги в пахотном слое в период активной вегетации оценивались как удовлетворительные.
На ТЭ агроландшафте количество зеленой массы овса на 1,15 т/га выше, чем на Э. Стерневые остатки также незначительно его превосходят. Почвы здесь маломощные и малогумусные (Сгумуса=3,27%), обеднены минеральными формами азота, среднеобеспеченны подвижным фосфором и высоко – обменным калием. Запасы продуктивной влаги весной хорошие, в период активной вегетации снижаются до удовлетворительных.
Согласно статистической обработке результатов исследований запасов зеленой массы овса, варьирование этого показателя в пределах катены составляет от 15 до 24%. Самый высокий коэффициент пространственного варьирования отмечен на ТА агроландшафте. Вариабельность стерневых остатков чуть ниже (13-21%). Статистически значимые различия запасов зеленой массы и стерневых остатков между агроландшафтами не подтвердились (р 0,05).
В вегетационно-полевой сезон 2016 года отмечено снижение запасов, как зеленой массы пшеницы, так и ее стерневых остатков. Связано это, прежде всего, с гидротермическими условиями. В этот период зафиксирована довольно высокая сумма активных температур, превышающая среднемноголетнюю норму на 580 С. Количество же осадков за весь полевой сезон выпало 202 мм при норме в 257 мм. Засушливые условия складывались во все месяцы наблюдений, кроме мая.
Как и в предыдущем году, самые высокие запасы зеленой массы и стерневых остатков, отмечены на ТЭА агроландшафте. В этот период почвы характеризуются повышенной и высокой обеспеченностью подвижным фосфором и обменным калием, но, обеднены минеральным азотом. Почвы по содержанию Сгумуса являются малогумусными (5,39%). Запасы продуктивной влаги в полевой сезон удовлетворительные.
На ТА агроландшафте содержание зеленой массы пшеницы немногим уступает ТЭА. Количество стерневых остатков здесь самое низкое – 1,64 т/га. По агрохимическим показателям почвы ТА позиции идентичны ТЭА. Запасы продуктивной влаги в почве с мая по август оцениваются как очень хорошие.
На агроландшафтах водораздела укос зеленой массы минимален. Так на Э позиции он составляет всего 13,79 т/га, на ТЭ – 14,07 т/га. Почвы обоих агроландшафтов в весенний период имеют очень хорошие запасы продуктивной влаги. В период активной вегетации (июнь-июль) ее запасы оцениваются как удовлетворительные. Данные почвы слабогумусированы (Сгумус = 3,16-3,84%), обеднены минеральным азотом, высоко обеспечены подвижным фосфором и обменным калием.
Самые высокие коэффициенты варьирования (56%) зеленой фитомассы отмечены на ТЭ агроландшафте. На остальных позициях этот показатель изменяется от 22 до 34%. Коэффициенты пространственного варьирования стерневых остатков ниже. Наиболее максимальное варьирование отмечено на ТА агроландшафте. Сложный рельеф участка не позволяет уборочной технике срезать растения на одинаковую высоту, поэтому длина стерневых остатков разная. Как показывает расчет достоверности различий запасов зеленой массы и стерневых остатков пшеницы, между сравниваемыми агроландшафтами в 2016 году, не обнаружено статистически доказуемой разницы.
Подводя итоги, можно отметить, что ТЭА агроландшафт является более продуктивным, о чем свидетельствуют максимальные запасы зеленой массы в 2015-2016 годах. По показателям плодородия почвы этого агроландшафта сопоставимы с ТА и являются более плодородными, чем почвы Э и ТЭ агроландшафтов. Средние запасы Сгумуса в почвенном слое 0-40 см ТЭА агроландшафта составляют 231,69 т/га, что на 51-63 т/га выше, чем в почвах водораздельной территории. Пахотный слой почв среднеобеспечен минеральным азотом, имеет повышенное содержание подвижного фосфора и высокое обменного калия. Однако балл ПЭИ этих почв является самым низким (33,0). Использование расчетных коэффициентов на эродированность и гидроморфизм почв существенно снижают балл ПЭИ. Видимо эрозионные процессы и переувлажнение почв не являются факторами, ограничивающими рост и развитие зерновых культур на ТЭА агроландшафте. На почвах Э агроландшафта, балл ПЭИ которых самый высокий (47,7), зафиксированы самые низкие запасы зеленой массы. Отсюда можно сделать вывод, что ПЭИ и урожайность не зависят друг от друга.