Russian Federation
Russian Federation
53
631.445.53
in the northern forest-steppe of the Omsk region, the peculiarities of changes in the agrophysical properties of soils of the meadow-chernozem complex have been established. The positive effect of the clover on the build, density and aeration, self-sealing of the upper layer and illuvial horizons has been revealed. Periodic deep loosening of alkaline soils restrains the compaction and salinization of the soil profile by ascending groundwater currents in the agro-landscapes of the northern forest-steppe of the Omsk region.
volumetric deformations of soils, saline complex, reclamation effects
В северной лесостепи Западной Сибири, занимающей значительную (до 40%) территорию области, почвенный покров очень разнороден с преобладанием пахотных земель солонцового комплекса. В почвенно-климатической зоне выделяются две различающиеся по плодородию и агрофизическим свойствам группы земель. На дренированной территории, вблизи рек и по увалу Иртыша преобладают черноземные и лугово – черноземные почвы, занимающие в пашне до 12%. На водораздельных слабодренированные пространствах преобладают (31%) почвы лугово-солонцового комплекса различной степени солонцеватости и засоления [1,2].
Агрофизические свойства, деформации и уплотнение почв солонцового комплекса наименее изучены, что затрудняет рационально применять приемы осенней и весенней обработки с целью оптимизации сложения и продуктивности сельскохозяйственных культур [3,4].
Цель исследований. Изучить агрофизические свойства и динамику изменений почв солонцового комплекса лесостепной зоны Омской области.
Наблюдения за агрофизическими параметрами пахотного слоя проводились в стационарном зернопаровом севообороте в Тюкалинском районе (северная лесостепь) на солонце среднеореховатом, лугово-черноземном малонатриевом, луговой, солонцеватой и луговой среднезасоленной почве. В лабораторных исследованиях изменение объема почвы и количественных параметров в процессе иссушения монолита проводились прибором ПНГ – 1. Исходные плотности почвы: 0,9: 1,1 и 1,3 г/см3. Показатели объемной усадки фиксировались при высыхании почвы от 35 до 5% влажности через каждые 5%. Повторность 5-кратная, [5].
Результаты. Установлено, что удельный вес солонцеватых почв по профилю в метровом слое изменяется незначительно. В самом верхнем (0-10 см) слое удельный вес почвы составляет 2,56, в нижней части профиля - до 2,76 г/ см3. Количество непродуктивной влаги в метровом слое среднего солонца достигает 185 мм, в лугово-засоленной почве – до 199 мм, продуктивная влага при НВП составляет соответственно 141 до 180 мм.
Выявлено, что в отличие от почв черноземного ряда, солонцовые горизонты зональных почв отмечаются повышенным набуханием при увлажнении, объемной усадкой и уплотнением при высыхании, что затрудняет их обработку, таблица 1.
Таблица 1 – Объемные деформации почв лугово-солонцового комплекса при различной исходной плотности, %.
|
Горизонт почвы |
Объемная усадка почвы при высыхании от 35 до 5% |
Набухание почвы при увлажнении от 5% |
|||||||
|
Исходная плотность, г/см3 |
|||||||||
|
0,9 |
1,1 |
1,3 |
среднее |
0,9 |
1,1 |
1,3 |
среднее |
||
|
Солонец средний ореховатый, черноземно-луговой |
|||||||||
|
0-10 |
А1 |
13,2 |
10,9 |
9,1 |
11,0 |
15,2 |
15,3 |
14,8 |
15,1 |
|
10-15 |
А1 |
14,0 |
14,0 |
11,2 |
12,6 |
16,9 |
17,6 |
18,0 |
17,5 |
|
15-20 |
ВI |
19,6 |
19,6 |
23,1 |
21,2 |
22,7 |
29,4 |
32,4 |
28,2 |
|
20-30 |
ВI |
17,2 |
17,2 |
21,1 |
18,5 |
25,9 |
28,7 |
39,0 |
31,2 |
|
30-40 |
B2 |
20,2 |
19,2 |
20,8 |
20,1 |
25,1 |
29,4 |
33,5 |
29,3 |
|
Луговая солонцеватая |
|||||||||
|
0-10 |
А1 |
13,5 |
14,2 |
14,6 |
14,1 |
17,3 |
22,0 |
26,5 |
21,9 |
|
10-20 |
А1+АВ |
18,9 |
14,8 |
14,8 |
16,2 |
26,0 |
25,0 |
26,7 |
25,9 |
|
20-30 |
АВ |
18,9 |
17,1 |
17,7 |
17,9 |
24,8 |
24,3 |
33,2 |
27,5 |
|
30-40 |
В1 |
19,0 |
17,6 |
17,5 |
17,4 |
22,6 |
26,3 |
25,7 |
24,9 |
Наиболее заметное отличие по параметрам объемной усадки, уплотнения и набухания отмечается по профилю почвы между надсолонцовым и иллювиальным горизонтами в солонце среднеореховатом. Так, объемная усадка почвы возрастает между горизонтами в среднее с 11,0 – 12,6 до 18,5 – 21,2% или в 1,7, а набухание почвы при повторном увлажнении с 15,1 – 17,5 до 28,2 – 31,2% (в 1,8 раза).
В северной лесостепи посевы ячменя занимают более 27 тыс. га и являются, вместе с овсом, основными зернофуражными культурами, уступая яровой пшенице более чем в 2,5 раза (140 тыс. га) [6,7,8].
Установлено, что под посевами ячменя, посеянного по чистому пару, уже весной после снеготаяния и закрытия влаги отчетливо проявляется самоуплотнение солонца, которое сохраняется до уборки культуры. На луговой солонцеватой почве, имеющей менее плотное сложение верхнего слоя, данные изменения менее заметны, что во многом связано с содержанием в поглощающем комплексе катиона натрия.
Наблюдения показали, что возделывание донника в занятом пару повышает скважность верхнего слоя и аэрацию лугового солонца, что проявляется в стабилизации более рыхлого сложения при невысокой плотности – до 1,0 г/см3 или на 16% меньше, чем в чистом пару, таблица 2.
Таблица 2- Мелиоративное влияние донника на изменение плотности лугово-солонцовых почв (слой 0-30 см), г/см3
|
Разновидности |
Осень |
После снеготаяния |
До посева |
Уборка |
В среднем за цикл наблюдений |
|
После чистого пара |
|||||
|
1,059 |
1,222 |
1,113 |
1,162 |
1,14 |
|
|
Луговая солонцеватая |
1,039 |
1,112 |
1,100 |
1,138 |
1,09 |
|
Луговая засоленная |
1,001 |
1,018 |
1,004 |
1,011 |
1,01 |
|
Среднее |
1,033 |
1,117 |
1,072 |
1,097 |
1,08 |
|
Донникового пара |
|||||
|
Солонец среднеореховатый |
0,890 |
1,006 |
1,007 |
1,040 |
0,99 |
|
Луговая солонцеватая |
0,964 |
1,009 |
1,079 |
1,127 |
1,04 |
|
Луговая засоленная |
0,878 |
0,910 |
1,028 |
1,044 |
0,96 |
|
Среднее |
0,911 |
0,975 |
1,038 |
1,070 |
1,00 |
Повышение скважости в верхнем слое почвы после донникового пара весной и в вегетационный период облегчает перемещение и отток солей в нижние горизонты почвы, повышается и биологическая активность корнеобитаемой толщи [7].
Снижение плотности и более рыхлое сложение в донниковом пару улучшает структурное состояние верхнего слоя солонцеватых почв. Выявлено, что на всех изучаемых почвах коэффициент структурности после донникового пара выше, чем после чистого – 0,77, особенно в подпахотном слое – (1,21), однако существенного улучшения водопрочности агрегатов после фитомелиорации при выращивании в пару донника, не происходит.
Солонцеватые почвы в лесостепной зоне формируются при близком (1,5-2,0 м) уровне грунтовых вод. В период посева, как правило, существенных различий во влагозапасам между чистым и донниковым паром и последующими культурами не прослеживается. Перед посевом в слое 0-30 см увлажнение почвы достигало 60-80% от НПВ, а в отдельные периоды и выше.
Выявлено, что изменение сложения и аэрации верхнего слоя солонцеватых почв влияет на соотношение твердой, жидкой и газообразной фаз. Так, в луговых почвах испытывается дефицит воздуха, удельный вес газообразной фазы в верхнем (0-0,3 м) слое в донниковом пару возрастал в среднем с 30,1 до 33,3%, а на среднеореховатом солонце с 29,9 до 37,7%, что оказывает заметное влияние на текущую нитрификацию и азотный режим почвы. В целом, содержанием воздуха в верхнем слое перед посевом ячменя по чистому пару равно содержанию влаги, после донника газообразная фаза преобладает над жидкой, что оказывает заметное влияние на активность почвенной биоты. Данные изменения прослеживаются в солонце среднеореховатом, и менее заметно в луговой увлажненной почве, где они более необходимы. Под посевами ячменя после чистого пара в луговой почве при снижении скважности отмечается дефицит воздуха, после донникового пара соотношение фаз почвы выравнивается.
Таким образом, агрофизические свойства отражают положительное влияние донника на сложения верхнего слоя солонцеватых почв при его возделывании после пара, который сдерживает самоуплотнение солонца. В луговых почвах данные тенденции прослеживаются слабее. В чистых и донниковых парах целесообразно периодическое безотвальное рыхление до глубины 30-35 см сдерживающее уплотнение и засоление солонцеватых почв восходящими токами грунтовых вод.
1. Berezin L.V., Ershov V.L. [i dr.]. Nauchnye osnovy zemledeliya ravninnyh landshaftov Zapadnoy Sibiri: monografiya. RASHN. Sib. Otdelenie SibNIIShoza, FGOU VPO OmGAU, 2007.312 s. EDN: https://elibrary.ru/QKZDVJ
2. Kiryushin V.I. Ekolotizaciya zemledeliya i tehnologicheskaya politika. Monografiya: Izd-vo MSHA, 2000. S.473.
3. Agrofizicheskaya harakteristika pochv Zapadnoy Sibiri/ pod.red. V.P. Panfilova. Izd-vo nauka, 1976. 544 s.
4. Makarov A.R. [i dr.]. Resursy pochvennoy vlagi v zasushlivom zemledelii Zapadnoy Sibiri: monografiya. Omsk, 1992.146 s. EDN: https://elibrary.ru/MOQXXC
5. Holmov V.G., Yushkevich L.V. Intensifikaciya i resursosberezhenie v zemledelii lesostepi Zapadnoy Sibiri: monografiya. Omsk: izd. FGOU VPO OmGAU, 2005. S.396
6. Yushkevich L.V. [i dr.]. Vliyanie predshestvennikov i tehnologii vozdelyvaniya na urozhaynost' i kachestva zerna yarovoy pshenicy v lesostepi Zapadnoy Sibiri. AgroEkoInfo.2018 №2 (32). S 7. EDN: https://elibrary.ru/XTAMJN
7. Yushkevich L.V. [i dr.]. Agroekologicheskie osobennosti vozdelyvaniya yachmenya v lesostepi Zapadnoy Sibiri // Plodorodie. 2019.№4 (109). S 42-46. DOI: https://doi.org/10.25680/S19948603.2019.109.14; EDN: https://elibrary.ru/WWVKRY
8. Toropova E.Yu., Selyuk M.P., Yushkevich L.V. Vliyanie agrotehnologiy na zdorovye pochvy i rasteniy v lesostepi Omskoy oblasti// Dostizheniya nauki i tehniki APK.2014. №2. S.44-45. EDN: https://elibrary.ru/RYZGRF
