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

Использование агробиомелиоративных приемов для повышения плодородия каштановых почв и продуктивности зерновых культур в сухостепной зоне Поволжья Степанов Дмитрий Сергеевич

Использование агробиомелиоративных приемов для повышения плодородия каштановых почв и продуктивности зерновых культур в сухостепной зоне Поволжья
<
Использование агробиомелиоративных приемов для повышения плодородия каштановых почв и продуктивности зерновых культур в сухостепной зоне Поволжья Использование агробиомелиоративных приемов для повышения плодородия каштановых почв и продуктивности зерновых культур в сухостепной зоне Поволжья Использование агробиомелиоративных приемов для повышения плодородия каштановых почв и продуктивности зерновых культур в сухостепной зоне Поволжья Использование агробиомелиоративных приемов для повышения плодородия каштановых почв и продуктивности зерновых культур в сухостепной зоне Поволжья Использование агробиомелиоративных приемов для повышения плодородия каштановых почв и продуктивности зерновых культур в сухостепной зоне Поволжья Использование агробиомелиоративных приемов для повышения плодородия каштановых почв и продуктивности зерновых культур в сухостепной зоне Поволжья Использование агробиомелиоративных приемов для повышения плодородия каштановых почв и продуктивности зерновых культур в сухостепной зоне Поволжья Использование агробиомелиоративных приемов для повышения плодородия каштановых почв и продуктивности зерновых культур в сухостепной зоне Поволжья Использование агробиомелиоративных приемов для повышения плодородия каштановых почв и продуктивности зерновых культур в сухостепной зоне Поволжья
>

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

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

Степанов Дмитрий Сергеевич. Использование агробиомелиоративных приемов для повышения плодородия каштановых почв и продуктивности зерновых культур в сухостепной зоне Поволжья : Дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.02 Саратов, 2005 195 с. РГБ ОД, 61:05-6/525

Содержание к диссертации

Введение

1. Аналитический обзор литературы 8

1.1. Деградация почвенного покрова 8

1.2. Обработка почвы и ее влияние на плодородие и урожайность 13

1.2.1. Водно-физические свойства почвы 13

1.2.1.1. Плотность почвы 13

1.2.1.2. Структурность почвы 16

1.2.2. Водный режим и основная обработка почвы 19

1.2.3. Гумус 22

1.2.4. Пищевой режим почвы 25

1.2.5. Биологическая активность 28

1.2.6. Засоренность 30

1.2.7. Развитие растений и урожайность... 32

1.3. Внесение соломы и плодородие почвы 36

2. Почвенно-климатические условия, схема и методика проведения исследований 42

2.1. Почва 42

2.2. Климат 44

2.3 Погодные условия за годы проведения исследования 47

2.4. Схема опыта 53

2.5. Методика исследований 54

3. Рост растений и органическое вещество почвы : 57

3.1. Фенологические наблюдения 57

3.2. Органическое вещество почвы 65

3.2.1. Пожнивно-корневые остатки 65

3.2.2. Солома как биомелиорант и удобрение 74

3.2.3. Гумус 82

4. Агрофизические свойства почвы 84

4.1. Плотность почвы 84

4.2. Общая пористость и пористость аэрации 91

4.3. Структурность почвы ...103

4.4. Влажность почвы и запас доступной влаги 109

5. Влияние мелиоративных приемов на агрохимические и фитоценотические факторы плодородия 118

5.1. Нитратный азот 118

5.2. Доступный фосфор 125

5.3. Сумма поглощенных оснований 131

5.4. Засоренность 132

6. Урожайность 141

7. Энергетическая и экономическая эффективность 153

Выводы 164

Предложения производству 167

Список литературы 168

Приложения 189

Введение к работе

Возделывание сельскохозяйственных культур в условиях современных систем земледелия приводит к деградациям почвенного покрова, в том числе и каштановых почв, из которых наиболее распространенными являются уменьшение гумуса, снижение поглощенного кальция, разрушение агрономически ценной структуры и др. Это приводит к переуплотнению почвы, резкому падению водопроницаемости, повышению потерь почвенной влаги на испарение, уменьшению запаса продуктивной влаги в почве.

Все эти негативные явления снижают урожайность сельскохозяйственных культур, по мнению многих исследователей, на 25-30 %. Общепризнано, что важную роль в борьбе с деградацией почвы играют многолетние бобовые травы. В условиях сухостепной зоны многолетние травы, особенно бобовые, из-за дефицита влаги слабо растут и развиваются, малопродуктивны и обладают незначительной фитомелиоративной способностью.

Для улучшения водно-физических свойств почвы в этой зоне более эффективными, видимо, следует считать другие агромелиоративные приемы, такие как запашка соломы, сидерация, внесение навоза, мелиоративные обработки почвы и др. Изучению этой проблемы и посвящена данная научная работа.

Цель и задачи исследований. Цель исследований состоит в изучении влияния совместного применения мелиоративной обработки почвы и запашки соломы в качестве биомелиоранта на водно-физические свойства каштановых почв и продуктивность культур в зернопаровом севообороте.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- обосновать необходимость использования применения мелиоративной

обработки и запашки соломы для стабилизации и повышения почвенного плодородия;

определить роль пожнивных и корневых остатков культур в севообороте и урожайности соломы зерновых как источника органического вещества в почве;

изучить влияние органического вещества, поступающего в почву, на агрофизические и агрохимические свойства почвы и запас продуктивной влаги;

выявить роль мелиоративной обработки почвы и совместного использования ее с внесением соломы на агрофизические и агрохимические свойства почвы в сравнении с обычной и минимальной обработкой;

исследовать влияние совместного использования соломы и мелиоративной обработки почвы на продуктивность зерновых культур в севообороте;

дать биоэнергетическую и экономическую оценку совместного применения запашки соломы и мелиоративной обработки почвы.

Научная новизна. Впервые в условиях сухостепной зоны Заволжья использовалось совместное применение запашки измельченной соломы под зябь после уборки культур в севообороте и мелиоративной обработки почвы в сравнении с обычной вспашкой на 22-25 см и поверхностной обработкой почвы на 14-16 см.

Установлено количество органического вещества, поступающего в почву с пожнивно-корневыми остатками по культурам севооборота, и урожайность соломы зерновых культур, используемой как биомелиорант.

Выявлено влияние запашки соломы и мелиоративной обработки почвы на баланс гумуса в севообороте, на агрофизические и агрохимические свойства почвы и засоренность. Показана роль изучаемых агроприемов в повышении урожайности зерновых культур в зернопаровом севообороте.

Практическая значимость работы состоит в конкретных рекомендациях по использованию соломы и мелиоративной обработки почвы на глубину 42-45 см. Применение в качестве биомелиоративных приемов запашки со-

ломы и мелиоративной обработки почвы способствовало предотвращению потери гумуса, разрушению структуры, разуплотнению почвы и повышению урожайности зерна озимой пшеницы на 19,5 %; яровой пшеницы - на 28,5 %; проса — на 33 %; ячменя — на 29 %.

Основные положения, выносимые на защиту:

-обоснованиеэффективности совместного использования соломы как биомелиоранта и мелиоративной обработки почвы для предотвращения деградации каштановых почв;

- воздействие изучаемых мелиоративных приемов на улучшение агрофизических и агрохимических свойств каштановых почв в пахотном и подпахотном горизонтах и запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы;

-повышение урожайности зерновых культур в зернопаровом севообороте под влиянием совместного использования соломы и глубокой мелиоративной обработки почвы;

-энергетическая и экономическая целесообразность совместного использования соломы с мелиоративной обработкой почвы, обычной вспашкой и поверхностным рыхлением почвы.

Реализация результатов исследований Полученные результаты исследований прошли производственную проверку в хозяйствах Краснокутского и Ровенского районов Саратовской области и внедрены на площади 300 га.

Апробация работы. Основные положения исследований были доложены на научной конференции молодых ученых и аспирантов, посвященной 115-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова (Саратов, 2002), на Межрегиональной научной конференции молодых ученых и специалистов АПК Приволжского федерального округа (Саратов, 2003), на научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов по итогам научно-исследовательской работы за 2002 г. (Саратов, 2003).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 195

7 страницах компьютерного текста, включает 74 таблицы, 15 приложений.

Список литературы содержит 264 источника, в т.ч. 10 на иностранных языках.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Обработка почвы и ее влияние на плодородие и урожайность

Обработка почвы является наиболее энергоемкой технологической операцией при выращивании сельскохозяйственных культур. Поэтому она издавна привлекает внимание науки и практики с точки зрения снижения затрат на ее проведение, влияние ее на сложение пахотного слоя и создания оптимальной плотности почвы, структуры и других физико-химических свойств.

Система обработки почв должна, с одной стороны, обеспечивать во вне-вегетационный период наименее плотное (0,8-0,9 г/см ) крупнопористое сложение пахотного слоя, способствующее аккумуляции жидких осадков и талых вод, снижению поверхностного стока и смыва плодородных почвенных слоев, с другой стороны - создавать в вегетационный период оптимальное сложение пахотного слоя, обеспечивающее наилучший водно- воздушный режим для растений (В.Н. Слесарев, Н.В. Абрамов, 1996; В.Б. Баранов, 1996; Т.Н. Киекбаев, 1976) Приемы основной обработки почвы оказывают существенное влияние на плотность ее пахотного слоя. Мелиоративная обработка на 40 см снижает плотность подпахотного горизонта каштановых почв, способствует усилению аэробных процессов (Е.А, Данилова, Н.Е. Синицына, 1977).

В течение всего вегетационного периода наиболее рыхлое сложение пахотного и подпахотного слоя сохранилось на вариантах с мелиоративными обработками, что говорит о длительности разрыхляющего действия глубоких мелиоративных вспашек (Е.А. Данилова, A.M. Пластиков, 1977) Но как отмечает Г. Кант (1988), техническая мелиорация подпахотного горизонта лишь в том случае сохраняет положительное влияние на урожайность, если в севооборот включены культуры со слабопроникающими в нижние слои корнями или с незначительным водопотреблением.

В Чувашии на серых лесных почвах глубокое рыхление способствовало улучшению физико-механических свойств. В мелиоративных вариантах твердость почв колебалась в пределах 12,8-19,1 кг/см против 34-48,2 кг/см на контроле. Уменьшение плотности способствовало увеличению общей скважности и улучшению влагообеспеченности и водоудерживающей способности почв. Эти показатели подпахотных горизонтов при этом были близки к показателям пахотного слоя (Л.М. Войкин, В.В. Волков, 1987).

В опытах Ивановской ГСХА, на дерново-подзолистой почве вспашка обеспечивала плотность сложения в слое 0-30 см - 1,31 г/см3, при обработке тяжелой дисковой бороной - 1,33 г/см3, по ярусной вспашке — 1,28 г/см3 (И.Г. Мельцаев, А.А, Борин, 2005).

Мелиоративная обработка, поведенная на 40-45 см, повысила скважность на 10-15 %. Сопротивление почвы корням растений при их росте вследствие этого значительно уменьшилось (Е. Rubensam, К. Rauhe. 1969). По утверждению И.П. Юхина и Н.У. Вахитова (1997) мелиоративную обработку целесообразно проводить один раз за ротацию севооборота. При работе плуга образуется большая глыбистость, и между ними создаются большие воздушные промежутки. Такая зябь имеет рыхлое сложение. Даже перед уходом в зиму, спустя полтора — два месяца после обработки, плотность почвы в слое 0-3Осм по вспашке была в пределах 0,86-0,96 г/см , а по плоскорезной обработке - 0,99-1,06 г/см , что на 3,4-10,4 % больше, чем при отвальной вспашке (Г.И. Казаков, И.А. Чуданов, 1972). Данные, приведенные B.C. Стояченко (1985), указывают, что весной до предпосевной культивации объемная масса составила; после плоскорезной обработки - 1,08 г/см , а после обычной вспашки - 1,04 г/см . Исследования, проведенные на южном черноземе, показали, что наибольшую плотность весной почва имеет в том случае, если она с осени не обрабатывалась. Так, на необработанных с осени участках, объемная масса почвы в слое 10-30 см составила 1,16-1,23 г/см, на варианте с зяблевой вспашкой - 1,08-1,10 г/см , с плоскорезным рыхлением — 1,10-1,17 г/см , т.е. находилась в пределах оптимальной (Ю.Ф. Курдюков, Ю.М. Возняковская, Л.П. Лощинина и др., 2000). Аналогичные данные получил М.Ф. Бережняк (1986). У него при бесплужной обработке наблюдалось увеличение плотности сложения почвы во время посева озимой пшеницы. Объемная масса почвы в слое 0-30 см при этом составила 1,26, на контроле- 1,14 г/см . К периоду колошения и уборки урожая плотность сложения этого слоя во всех вариантах выравнивалась. Объемная масса была на уровне 1,31-1,32 г/см . По исследованию многих авторов, почва после безотвальной обработки имеет более плотное сложение (П.С. Семешкина, 1994; И.П. Таканов, 1995). Существует и противоположное мнение. По данным А.Д. Фоменко (1986), более низкая плотность почвы отмечена при плоскорезной обработке. В своей работе В.Ф. Шубин (1969) отмечает, что в слое 20-30 см более сильное разрыхление почвы зафиксировано при безотвальной обработке. Плотность почвы в период кущения ячменя в слое 0-10 см по плоскорез-ному рыхлению отмечена на 0,01-0,05 г/см меньше, по сравнению со вспаш-кой(С.К. Мингалев, В.А. Чулков, 2002). Неоднозначное влияние на плотность почвы оказывает и минимальная обработка. Так, А.К. Киреев (2000) утверждает, что при уменьшении глубины основной обработки парового поля с 28-30 см до 10-12 см переуплотнение всего пахотного слоя не происходит; отмечается лишь некоторое уплотнение в слое почвы 10-20 см. Другие исследователи в своих работах показывают, что почва в слое 0-30 см в вариантах с отвальной вспашкой и плоскорезной обработкой имела бо-лее рыхлое сложение (0,86 и 1,00 г/см ), чем в вариантах с поверхностной (0,94-1,09 г/см3) или нулевой (1,06-1 ДЗ г/см3) обработками, т.е. минимальные приемы обработки способствовали большему уплотнению пахотного слоя, особенно низких горизонтов (Т.И. Киекбаев, 1996; В.М. Новиков, 2002; И.А. Чудаков, 1999).

Погодные условия за годы проведения исследования

Годы поведения опытов по температурным условиям и увлажнению были разными между собой и в сравнении со средними многолетними показателями. Весна 2002 года была ранней и затяжной. Устойчивый переход среднесуточной температуры воздуха через 0С отмечен 8 марта при среднемноголет-нем показателе 3 апреля. В марте среднесуточная температура воздуха не превышала 3,2С (Табл. 3). Апрель был теплее обычного: при норме температуры воздуха 5,5С, в 2002 году этот показатель составил 6,9С. За месяц выпало 28,5 мм осадков что составило 136% от нормы. Май характеризовался холодным и сухим. Средняя температура воздуха равнялась 12,7С, что ниже обычного на 2,6С. В этот период осадки составили всего 4,6 мм, при среднемноголетнем значении 29 мм, то есть всего 16%. Число дней с относительной влажностью воздуха менее 30% за апрель-май равнялась 25 дням. Средняя температура воздуха в июне равнялась 18,9С, что меньше на 0,4С среднемноголетнего значения; осадков выпало 25,4 мм, или 75% среднего значения. Относительная влажность воздуха в дневные часы в течение 12 дней была ниже 30%. Неблагоприятный температурный режим конца весны- начала лета оказал негативное влияние на начальный период развития яровых поздних культур, поэтому они проявили слабую конкурентоспособность по отношению к сорнякам. Июль характеризовался жаркой погодой со средней температурой воздуха 25,8С, при норме 22,7С. Месячное количество осадков равнялось 57,7 мм, что составило 160% от среднего значения. Число дней с относительной влажностью воздуха менее 30% было равно 23 дням, при среднемноголетнем значении -12 дней. Август отмечался умеренной погодой. Средняя температура воздуха составила 19,2С, за месяц выпало 16,0 мм осадков. В течение вегетационного периода (апрель - август) число дней с относительной влажностью воздуха менее 30% равнялось 74 дням.

Суховеи, наблюдавшиеся в июле, были самыми сильными по интенсивности за последние годы. За вегетационный период выпало 132,2 мм осадков, что составило 89% нормы. Погодные условия в начальный период развития озимых складывалась не очень благоприятно: в сентябре на фоне повышенной температуры 15,9С (при нормальной 13,8С) выпало мало осадков - 26,5 мм. Поэтому развитие посевов озимой пшеницы замедлилось, что неблагоприятно сказалось на сохранности растений зимой. Гидротермический коэффициент увлажненности в этом году составил 0,58, что характеризует год как засушливый. Весенние месяцы 2003 года по температурному режиму были близки к среднемноголетним показателям: температура апреля 5,7С, мая 16,9С (Таб. 4), осадков за этот период выпало 40,5 мм, при норме 50 мм, число дней с относительной влажностью воздуха менее 30% равнялось 27. В июне погода была холодная и сырая. Средняя температура воздуха была не выше 15,9С, то есть ниже нормы на 3.9С. Количество осадков составило 82,3 мм. Относительная влажность воздуха в дневные часы ниже 30% была зафиксирована в течение 5 дней. Июль был таким же влажным как и июнь, но намного теплее. Осадков выпало 143% от нормы, а температура повысилась до 21,80С. В августе относительная влажность воздуха составила 60% (при нормальном значении 38%), поэтому количество дней с суховеями было всего 3. В течение вегетационного периода яровых культур температура воздуха каждого месяца (кроме июня) была близка к климатической норме, а по количеству выпавших осадков год на 29% превысил многолетний показатель. По величине ГТК (0,82), год характеризовался как влажный. По температурному режиму и количеству осадков осень 2003 года соответствовала среднемноголетней норме, поэтому посевы озимой пшеницы получили хорошее развитие и должным образом подготовились к зиме. Весну 2004 года можно считать более теплой, чем среднемноголетняя норма (температура воздуха выше на 1,6С) и более влажной: осадков выпало за апрель — май 60,2 мм, что составляет 150% от среднего значения (Таб. 5). Количество дней с относительной влажностью воздуха менее 30% было зарегистрировано 16, что на 2 дня меньше обычного. Средняя температура воздуха в июне составила 20,2С, что выше многолетнего показателя на 0,4С. Количество выпавших за этот месяц осадков также превышает норму на 15,7 мм или 46%. Июль, в отличие от июня, был несколько прохладнее.

Среднемесячная температура воздуха июля достигла значения 21,6С при среднегодовом показателе 22,7СС. Осадков выпало 60,7 мм, что составило 169% от нормы; зафиксировано 5 дней с относительной влажностью воздуха менее 30% при среднем значении 12 дней. Среднемесячная температура воздуха в августе была 22,7С что выше среднемноголетнего показателя на 2,1 С.Количество осадков было ниже нормы на 17,1мм и составило всего за месяц 11,9мм. В целом, период вегетации яровых культур 2004 года, можно охарактеризовать как умеренно теплый и влажный. Средняя температура воздуха была на уровне среднемноголетнего показателя, а вот количество осадков составило 182,5мм, что превышает норму (149мм) на 20%. Погодные условия осени были благоприятны для развития озимых культур, хотя в целом вегетационный период по величине ГТК=0,74 характеризуется как слабо-засушливый.

Солома как биомелиорант и удобрение

В 2001 году под урожайность озимой пшеницы 2002 года осенью было запахано под пар от 1,68 до 2,00-2,37 т/га пожнивных остатков ячменя. На вариантах с соломой дополнительно внесено под пар 2,76-2,93 т/га соломы ячменя (табл. 17). Под урожайность яровой твердой пшеницы 2002 года запахано 3,89-4,96 т/га пожнивных остатков озимой пшеницы и на отдельных вариантах внесено до 4,37-5,30 т/га соломы пшеницы. Под просо было запахано пожнивных остатков 1,45-2,14 т/га яровой твердой пшеницы и внесено 2,68-2,84 т/га соломы этой культуры. Просяная солома в количестве 3,00-3,10 т/га запахивалась под яровую мягкую пшеницу вместе с пожнивными остатками проса 1,92-2,92 т/га. Под ячмень запахали соломы яровой пшеницы 2,15-2,84 т/га и пожнивно-корневые остатки в количестве 1,83-2,84 т/га. В результате этого на первых трех вариантах в почву поступило в 2002 году 1,93-2,20 т/га органических остатков, а на последних двух - по 4,62-5,33 т/га. Под пар в 2002 году под урожай озимой пшеницы 2003 года запахано пожнивных остатков ячменя 2,16-3,23 т/га (табл. 18). На последних двух вариантах внесено дополнительно еще 2,42 и 2,66 т/га ячменной соломы. Здесь внесение органического вещества под пар составило 5,23 и 5,89 т/га. Под яровую твердую пшеницу под зябь поступило 4,10-5,81 т/га пожнивных остатков озимой пшеницы. На последних двух вариантах внесено еще дополнительно по 4,06-4,09 т/га соломы этой культуры. Всего под зябь на последних двух вариантах поступило в почву под твердую яровую пшеницу 8,97-9,90 т/га соломы.

Под просо в 2002 году запахано под урожай 2003 года 2,04-3,27 т/га пожнивно-корневых остатков, а на последних двух вариантах внесено еще дополнительно по 2,76-2,97 т/га пшеничной соломы, поэтому на них в почву поступило под просо по 5,59 и 6,24 т/га органического вещества. Под урожай 2003 года под яровую мягкую пшеницу в почву поступило по 3 02-3,90 т/га пожнивных остатков проса и на последних двух вариантах дополнительно еще по 3,00-3,20 т/га просяной соломы. Всего на этих вариантах в почву поступило по 6,77-7,51 т/га просяного органического вещества. Под ячмень запахано 2,29-3,23 т/га пожнивных остатков пшеницы и на последних двух вариантах еще по 3,38-3,65 т/га соломы этой культуры. На этих вариантах под ячмень запахано 5,78-6,45 т/га органического вещества. В среднем под урожайность культур севооборота 2003 года в 2002 году запахано на первых трех вариантах 2,29-2,90 т/га, а в последних двух — 5,39-6,00 т/га органического вещества. В 2003 году под пар было запахано 3,13-3,49 т/га пожнивных остатков, а в последних двух вариантах дополнительно еще 3,78-3,84 т/га ячменной соломы. Здесь общее количество органического вещества, запаханного в почву, составило 6,91-7,69 т/га (табл. 19). Под яровую твердую пшеницу на первых трех вариантах поступило 4,09-5,69 т/га органического вещества, а на последних двух с дополнительным внесением соломы 11,16-11,61 т/га. Под просо соответственно было запахано в первых трех вариантах 2,29-3,01 т/га, а в последних двух — 5,14-6,15 т/га органического вещества (остатков и соломы яровой твердой пшеницы). Под яровую мягкую пшеницу в 2002 году осенью запахано соответственно 3,02-3,85 и 6,37-7,22 т/га просяных пожнивно-корневых остатков и соломы, под ячмень - 3,28-3,78 и 5,98-6,76 органического вещества яровой мягкой пшеницы.

Влажность почвы и запас доступной влаги

В 2002 году за апрель-август выпало 132,2 мм осадков, за апрель-июль - 116,2 мм, за апрель-июнь — 58,5 мм. Температура воздуха составила по периодам 16,7; 16,1 и 12,8 градусов. Гидротермический коэффициент за май-июнь равнялся 0,31; за май-июль - 0,50. Это характеризует 2002 год как средне-сухой. Незначительное количество осадков за вегетацию зерновых культур приводило к недостатку почвенной влаги. Влажность почвы в период роста и развития культур в севообороте была незначительной и колебалась от 17,4 до 19,9% от абсолютно-сухой почвы, что составляло 62-71% НВ. Дефицит влажности почвы равнялся в этом году 30 40%. В связи с различным состоянием вводно-физических свойств почвы изменялась и влажность по вариантам опыта (табл. 40). На варианте со вспашкой на 22-25 см в пару влажность почвы в слое 0-60 см составила 17,8%, под просом - 17,2%; под озимой пшеницей - 15,1% от массы сухой почвы. В среднем под культурами севооборота па этом варианте влажность почвы составляла 17,1±0,6%. Почти такая же влажность отмечена и на варианте с поверхностной обработкой ЛПК-6. здесь она не превышала 17,2±0,6%. Несколько выше влажность почвы в этом году была на других вариантах. При мелиоративной обработке почвы влажность почвы в среднем по культурам севооборота возросла до 18,1 ±0,4%. При внесении соломы влажность почвы в этом слое увеличилась до 18,1 ±0,5 и 19,2±0,4. Коэффициенты вариации составляли по культурам севооборота 2,1-3,5%. Наибольшая влажность почвы отмечена на всех культурах при проведении мелиоративной вспашки с внесением соломы. Она превышала контроль на 2,1%. Без внесения соломы при этой обработке почвы различие составило 1,0%.

Важную роль в повышении влажности почвы в средне-сухой год играло сочетание внесения соломы и мелиоративной обработки почвы. Наименьшее содержание влаги на всех вариантах было под озимой пшеницей 15,4-18,0%, наибольшее - под чистым паром — 17,8-19,1%. Во влажном 2003 году за апрель-август выпало 191,5 мм осадков, за апрель-июль - 174,3 мм, за апрель-июнь - 122,8 мм, то есть в 2 раза больше, чем в предыдущем году. Средняя температура воздуха составила по периодам 16,3; 15,1 и 12,8 градусов. Гидротермический коэффициент за апрель-июнь составил 0,99; за апрель-июль - 0,87. Год характеризовался как влажный. Влажность почвы в период роста и развития культур составляла в слое 0-60 см 19,7-24,7% от массы сухой почвы, или 70,0-89,0% НВ (табл. 41). Дефицит влажности почвы составлял 10-30%. Влажность почвы во влажном 2003 году также существенно различалась по вариантам и культурам севооборота. При проведении обычной вспашки на 22-25 см в слое 0-60 см влажность почвы в среднем по культурам севооборота составляла 21,1 ±0,9%. При проведении поверхностной обработки АПК-6 влажность почвы была несколько меньше и составляла 20,2±],0%. Это на 0,9% меньше контроля. Под мелиоративной вспашкой влажность почвы равнялась 22,0±0,6%. Это превышало контроль на 0,9%. При внесении соломы влажность почвы достигала 22,6±0,5% и 23,6±0,6%. Коэффициенты вариации изменялись в пределах 2,5-4,6%. Это превышало контроль на 1,5-2,5%.

Наибольшая влажность была на варианте с сочетанием мелиоративной обработки почвы и внесения соломы. При поверхностной обработке почвы влажность почвы была ниже, чем на обычной вспашке. Во влажный год преимущество сохранялось за обычной вспашкой и глубокой обработкой почвы. Наибольшая влажность почвы среди культур севооборота в 2003 году отмечена под озимой и яровой мягкой пшеницей, то есть во втором и пятом поле севооборота, где предшественниками были чистый пар и просо. В 2004 году за апрель-август выпало 182,5 мм осадков, за апрель-июль — 170,6 мм, за апрель-июнь - 109,9 мм. Средняя температура воздуха по периодам составила 17,4; 16,1 и 14,2 градусов. Гидротермический коэффициент за май-июнь равнялся 0,75; за май-июль - 0,81. Год характеризуется как средне-влажный. Влажность почвы в слое 0-60 см во время роста и развития зерновых культур по вариантам и культурам севооборота колебалась от 18,6 до 22,5% от массы сухой почвы, или от 66,4 до 80,3 НВ. Дефицит влажности почвы составлял 20-34%. На контрольном варианте с обычной вспашкой на 22-25 см влажность почвы в среднем по культурам севооборота составила в 2004 году 19,8±0,5% от массы сухой почвы (табл. 42). При проведении поверхностной обработки влажность почвы не превышала 19,1±0,5%. Это было на 0,7% меньше контроля При проведении мелиоративной вспашки влажность почвы в этом слое равнялась 20,8±0,3% или на 1,0% выше, чем на контроле. При внесении соломы влажность почвы возросла до 21,0±0,4 и 21,9±0,4. Коэффициенты вариации колебались от 1,4 до 2,6%. Внесение соломы в почву повышало влажность за счет лучшей аккумуляции осадков на 1,2-2,1% по сравнению с обычной вспашкой. Как и в предыдущие годы, солома способствовала увеличению влаги в почве. Наибольшее количество влаги по культурам севооборота отмечено в 2004 году под черным паром, яровой пшеницей и ячменем. Наименьшее - под озимой пшеницей за счет более интенсивного расхода влаги растением в этот период. Улучшение вводно-физических свойств почвы приводило к повышению не только влажности почвы, но и к увеличению запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы. В 2002 году запас продуктивной влаги в метровом слое почвы изменялся на контроле в пределах 63,1-89,7 мм (табл. 43). В среднем при обычной вспашке он составил 81,5±6,0 мм. При поверхностной обработке на 14-16 см (вариант 2) запасы влаги уменьшились до 78,0±6,0 мм или на 3,5 мм по сравнению с контролем.

Похожие диссертации на Использование агробиомелиоративных приемов для повышения плодородия каштановых почв и продуктивности зерновых культур в сухостепной зоне Поволжья