Russian Federation
Russian Federation
631.582
631.51
631.84
631.85
the results of a long-term experience in studying the effect of a preceding crop, a soil treatment system and mineral fertilizers on productive moisture reserves, the content of leached humus, mobile nitrogen, phosphorus and potassium in arable and sub-arable layers of leached chernozem are presented
leached chernozem, preceding crop, tillage, mineral fertilizers, soil fertility
Длительное эффективное сельскохозяйственное использование земель и средств интенсификации земледелия предполагает наличие достоверной информации о влиянии используемых факторов на происходящие в почве процессы [1, 2], закономерностях и особенностях, формирующихся в ней режимов для последующего научно обоснованного управления продукционным процессом возделываемых культур [3, 4].
Цель исследований – изучить изменение показателей потенциального и эффективного плодородия выщелоченного чернозема при длительном воздействии севооборота (предшественника), приема основной обработки почвы, уровня применения удобрений и средств защиты растений в условиях лесостепи Алтайского Приобья.
Объекты и методы исследований: Работу выполняли в 2001–2023 гг. на опытном поле Алтайского НИИСХ Федерального Алтайского научного центра агробиотехнологий в стационарном полевом опыте, заложенном по следующей схеме:
- основная обработка почвы (фактор А) – глубокая плоскорезная на глубину 25-27 см (ГПО); мелкая плоскорезная на 14-16 см (МПО); без обработки (с 2001 по 2010 гг. поверхностная на 6-8 см, БО);
- минеральные удобрения (фактор В) – без удобрений (0); припосевное удобрение аммофосом (N5,8P25); основное удобрение аммиачной селитрой (N40) + припосевное удобрение аммофосом (N5,8P25).
Опыт заложен с использованием общепринятых методик в 2000 г. на юго-восточном склоне крутизной 1-2° в севообороте пар (на фоне без обработки почвы – рапс на маслосемена) – пшеница – овес – пшеница – горох – пшеница и при бессменном возделывании пшеницы. Почва опытного участка − чернозем выщелоченный среднемощный малогумусный среднесуглинистый с близкой к нейтральной реакцией среде (рНсол 6,2 ед.), содержанием гумуса 3,5-4,0%, подвижных фосфора и калия (по Чирикову) − соответственно 150-230 и 140-200 мг/кг почвы.
Результаты исследований. Содержание гумуса в слое почвы 0-40 см за 2022-2023 гг. составляло в среднем по опыту 3,40 %, изменяясь от 2,53 до 4,14%, и определяясь действием предшественника обработки почвы (26,9%), взаимодействием этих факторов (27,6%), а также взаимодействием всех факторов (13,9%). Уменьшение глубины основной обработки, или отказ от нее, сопровождалось увеличением содержания гумуса с 3,20 до 3,35 и 3,66%. При сочетании припосевного удобрения аммофосом с основным внесением аммиачной селитры отмечена тенденция к снижению величины этого показателя с 3,44 до 3,36%.
Наблюдения за водным режимом выщелоченного чернозема показали, что в среднем за 2011-2023 гг. после уборки урожая запасы продуктивной влаги в метровом слое составляли 39,1 мм, определяясь предшественником (42,7%), обработкой почвы (39,1%) и их взаимодействием (18,1%) Влагозапасы увеличивались от бессменной пшеницы (36,1 мм) и пара (37,4 мм) к гороху (40,8 мм) и овсу (42,1 мм), и снижались в направлении от глубокой плоскорезной (42,4 мм) к мелкой (37,9 мм) и нулевой (37,0 мм) обработкам. Перед уходом в зиму запасы влаги в метровом слое почвы возрастали в среднем до 87,8 мм, что зависело от предшественника (61,0%) и его взаимодействия с обработками (32,7%). Запасы влаги снижались в направлении от пара (108,9 мм) к гороху (87,5 мм), овсу (81,7 мм) и бессменной пшенице (73,0 мм), а также от глубокой (92,7 мм) к мелкой (88,4 мм) и нулевой (82,3 мм) обработкам.
Рано весной после схода снега влагозапасы составляли 143,6 мм, обуславливаясь в основном обработкой почвы (85,0%). Они снижались от глубокой (170,2 мм) к мелкой (144,2 мм) и нулевой (116,5 мм) обработкам, а по предшественникам – от пара (155,5 мм) к гороху (143,1 мм), овсу (138,3 мм) и бессменной пшенице (137,5 мм). Аккумуляция осенне-зимних осадков почвой снижалась от глубокой (77,5 мм) к мелкой (55,7 мм) и нулевой (34,2 мм) обработкам, и увеличивалась в направлении от пара (46,6 мм) к гороху (55,6 мм), овсу (56,6 мм) и бессменной пшенице (64,5 мм). Использование невегетационных осадков почвой при средней по опыту величине 41,4% по обработкам снижалось от глубокой (57,3%) к мелкой (41,1%) и нулевой (25,8%) обработкам, а по предшественникам ‒ увеличивалось от пара (34,2%) к гороху (39,7%), овсу (44,0%) и бессменной пшенице (47,5).
К всходам запасы влаги в метровом слое почвы сокращались в среднем до 107,0 мм, зависели исключительно от приема обработки (92,3%) и снижались в направлении от глубокой (118,3 мм) к мелкой (107,0 мм) и нулевой (95,6 мм) обработкам, по предшественникам были практически одинаковыми (105,4-107,7 мм). Потери влаги весной (с учетом текущих осадков) на испарение зависели в основном от обработки почвы (64,0%) и в меньшей степени от предшественника (20,7%) и взаимодействия этих факторов (15,3%), увеличиваясь от нулевой (81,2 мм) к мелкой (97,4 мм) и глубокой (112,1 мм) плоскорезным обработкам, и снижаясь от пара (108,2 мм) к гороху (98,0 мм), овсу (90,9 мм) и бессменной пшенице (90,9%).
Азотный режим почвы формировался в соответствие со средообразующей ролью предшественников и приемов основной обработки. В среднем за 2019-2023 гг. варьирование запасов нитратного азота в метровом слое почвы определялось действием предшественника (32,4%), удобрений (33,1%), а также взаимодействием предшественника с обработкой (14,3%), обработки с удобрениями (8,6%) и взаимодействием всех факторов (6,8%). К периоду всходов под пшеницей после пара они составляли 132,5 кг/га, под овсом – 87,8 кг/га, под пшеницей после овса – 74,5 кг/га, под горохом – 70,8 кг/га, под пшеницей после гороха – 108,6 кг/га, под бессменной пшеницей – 92,7 кг/га при существенно большем его накоплении на удобренных фонах (118,3 кг/га) в сравнении с неудобренными (70,6 кг/га). Достоверное преимущество механических обработок перед нулевыми в накоплении нитратного азота в почве отмечено лишь в сравнении с рапсом, который возделывали по технологии No-till.
Содержание подвижного фосфора в слое почвы 0-40 см составляло в среднем по опыту 204,4 мг/кг, его варьирование определялось главным образом действием предшественника (42,5%) при слабом влиянии удобрений (6,0%) и отсутствии влияния обработки почвы (1,0%). При этом достаточно заметным был вклад взаимодействия предшественника с обработкой почвы (14,4%) и удобрениями (17,8%), а также обработки почвы с удобрениями (8,7%) и взаимодействия всех факторов (9,9%). В среднем за 2019-2023 гг. к периоду всходов культур содержание подвижного фосфора в слое выщелоченного чернозема 0-40 см под пшеницей после пара составляло 209,7 мг/кг, под овсом – 200,1 мг/кг, под пшеницей после овса – 209,4 мг/кг, под горохом – 189,4 мг/кг, под пшеницей после гороха – 214,5 мг/кг, под бессменной пшеницей – 208,0 мг/кг при заметно большем его накоплении на удобренных фонах (209,0 мг/кг), в сравнении с неудобренными (199,8 мг/кг) при НСР05 для этого фактора 8,0 мг/кг.
Несколько иначе складывалось влияние изучаемых факторов на содержание подвижного калия в почве. В среднем за 2019-2022 гг. к периоду всходов культур содержание подвижного калия в слое выщелоченного чернозема 0-40 см составляло 135,8 мг/кг. Его варьирование определялось действием предшественника (64,2%), обработки почвы (6,4%), а также взаимодействиями предшественника с обработкой почвы (18,5%), обработкой почвы и удобрениями (8,3%). К периоду всходов культур содержание подвижного калия под пшеницей после пара составляло 163,7 мг/кг, под овсом – 133,0 мг/кг, под пшеницей после овса – 138,5 мг/кг, под горохом – 110,6 мг/кг, под пшеницей после гороха – 149,2 мг/кг, под бессменной пшеницей – 119,7 мг/кг при заметно большем его накоплении на фонах с глубокой (143,5 мг/кг) плоскорезной обработкой, в сравнении с мелкой (130,8 мг/кг) и нулевой (133,0 мг/кг) обработками, и при отсутствии положительного влияния азотно-фосфорных удобрений (136,2 мг/кг) в сравнении с неудобренным (135,4 мг/кг) фоном.
Таким образом, установлены основные закономерности и выявлены количественные параметры изменения запасов продуктивной влаги, содержания гумуса, нитратного азота, подвижных соединений фосфора и калия в выщелоченном черноземе под влиянием предшественников, приемов обработки почвы и удобрений, которые могут служить нормативной базой при выборе технологий возделывания зерновых культур и уровня их интенсивности в условиях лесостепи Алтайского Приобья
1. Kiryushin V. I. Upravlenie plodorodiem pochv i produktivnost'yu agrocenozom v adaptivno-landshaftnyh sistemah zemledeliya // Pochvovedenie. 2019. № 9. S. 1130‒1139. doi:https://doi.org/10.1134/s0032180x19070062. EDN: https://elibrary.ru/MUWEQK
2. Gamzikov G. P. Tochnoe zemledelie v Sibiri: real'nosti, problemy i perspektivy // Zemledelie. 2022. №1. S. 3–9. doi:https://doi.org/10.24412/0044-3913-2022-1-3-9. EDN: https://elibrary.ru/MFZJNE
3. Shpedt A. A., Edimeichev Yu. F., Trubnikov Yu. N. Agroekologicheskie aspekty proektirovaniya adaptivno-landshaftnyh sistem zemledeliya v usloviyah Sredney Sibiri // Dostizheniya nauki i tehniki APK. 2018. T. 32. № 5. S. 5–10. DOI: https://doi.org/10.24411/0235-2451-2018-10501; EDN: https://elibrary.ru/XROGVV
4. Agrotehnicheskie priemy povysheniya produktivnosti pashni v Prieniseyskoy Sibiri / A. A. Shpedt, V. N. Romanov, Yu. N. Trubnikov i dr. // Vestnik KrasGAU. 2022. № 7. S 11–19. DOI: https://doi.org/10.36718/1819-4036-2022-7-11-19; EDN: https://elibrary.ru/OLDDKJ
