Влияние разных по интенсивности систем удобрений на агрофизические свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур

Плотность почвыпринято считать интегральным и динамичным показателем физического состояния корнеобитаемого слоя почвы, характеризующим её структурное состояние и обусловливающим многие почвенные процессы – водный, воздушный, тепловой режимы, биологическую активность. Плотность почвы определяется её минералогическим и гранулометрическим составом, структурным состоянием и сложением, содержания органического вещества, а также зависит от воздействия различными приёмами агротехники [45].

Х.Х. Хабибрахманов и А.И. Хайруллин в своих исследованиях обнаружили, что плотность сложения пахотного слоя серой лесной почвы в фазе выхода в трубку была меньше (1,17-1,22 г/см³) при использовании органических удобрений, чем на минеральном фоне (1,24-1,26 г/см³). По сидерату плотность почвы составила 1,21-1,22 г/см³, по соломе – 1,20-1,21, то при совместном внесении соломы и сидерата плотность заметно снижалась (1,17-1,20 г/см³) [43].

В опытах М.С. Матюшина и И.П. Таланова применение полной нормы минеральных удобрений способствует увеличению плотности почвы на отвальной системе обработки с 1,12 г/см³ по фону «Без удобрений» до 1,16, и на плоскорезной с 1,18 до 1,20 г/см³ [25].

Согласно С.Ю. Кривенкову [18], заделка навоза или сидератов в парах способствовали снижению плотности сложения почвы в слое 10-20 см по сравнению с чёрным паром без использования удобрений на 0,06-0,11 г/см³.

З.И. Глазова с соавторами обнаружили, что при запашке соломы объёмная масса почвы в слое 0-30 см уменьшилась с 1,29-1,32 до 1,27-1,28 г/см³. При запашке люпина плотность её снизилась на 0,03-0,10 г/см³ [8].

Влажность почвы.Б.А. Доспехов, Д.В. Васильева и Р.Р. Усманов отмечали тенденцию к увеличению влажности почвы в вариантах с соломой в сравнении с вариантом по NPK [12]. Незначительное влияние систематического удобрения соломой почвы, по их мнению, это результат низкой потенциальной способности дерново-подзолистых почв к оструктуриванию. Того же мнения придерживаются и другие учёные [49].

Твёрдость почвыэто давно используемый, сравнительно хорошо исследованный и широко применяемый показатель оценки технологических свойств почвы. Его преимущество – в простоте измерений, в возможности автоматизировать этот процесс и даже провести измерения в процессе обработки почвы, если установить измеритель на рабочий орган и совместить измерение с почвообработкой. Кроме того, если разнообразить форму и размер наконечника твердомера (к клину добавить шар, конус или цилиндр), то можно измерять различные силовые взаимодействия почвы с рабочими органами либо ходовыми системами МТА в процессе ее обработки. Недостаток твердости как характеристики почвы – высокая зависимости её показателей от влажности почвы в момент измерений, которая скрывает влияние других факторов, а также в том, что связь твердости с таким важным показателем, как плотность сложения, описывается достаточно сложными и не очень надежными моделями. Но эти недостатки преодолимы при условии получения массовой информации, дифференцированной с учетом почвенно-климатических условий. Тогда твердограмма (распределение твердости по профилю обрабатываемого слоя) станет ключевым показателем контроля прочностных свойств почв при выборе способов и параметров их обработки [26].

В своих опытах А.М. Лыков [21] установил, что твёрдость почвы в начальные фазы развития зерновых при влажности почвы 18-25% не должна превышать 5-6 кг/см², в середине вегетации – 20-25 кг/см². Твёрдость выше 25-30 кг/см² для них надо считать отрицательной. Для пропашных культур твёрдость пахотного слоя должна превышать 5-8 кг/см² в течение всего периода вегетации. Но в большей мере твёрдость почвы зависит от обработки почвы.

В исследованиях Г.А. Мазура и А.В. Барвинского систематическое применение минеральных удобрений определило тенденцию к увеличению твёрдости пахотного слоя почвы, а минеральных на фоне навоза – к её уменьшению [22].

Урожайность сельскохозяйственных культур является интегральным показателем плодородия. Удобрения, как органические, так и минеральные, оказывают значительное влияние на неё.

На дерново-подзолистых суглинистых почвах, занимающих в Нечернозёмной зоне 56,2%, урожайность зерновых без внесения удобрений не превышает 7-8 ц/га, а на песчаных почвах – 4-5 ц/га [38].

При внесении удобрений необходимо учитывать отзывчивость культурных растений на те или иные питательные элементы. Давно подмечено, что злаковые культуры сильнее отзываются на азотсодержащие удобрения; при совместном произрастании с бобовыми они при внесении повышенных доз удобрений ограничивают рост и развитие бобового компонента. В то же время бобовые культуры, сами, синтезируя биологический азот, вполне могут обходиться без минерального азота, а для роста и развития необходимы фосфорно-калийные удобрения, микроэлементы.

В опытах А.Ф. Сафонова, А.А. Алфёрова и М.А. Золотарёва только полное минеральное удобрение в бессменных посевах, а также севооборот позволили увеличить урожайность озимой ржи в 2 раза [36].

А результаты А.М. Туликова и Х.Р. Мохаммадустчаманабад показали, что внесение полного минерального удобрения (NPK) или только азотных способствует устойчивому повышению продуктивности озимой ржи [41]. Сходные результаты наблюдали в своих исследованиях на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве А.К. Федоров и В.М. Хлюпкин при возделывании ячменя и тритикале [42].

Согласно исследованиям П.Д. Бугаева и Амаре Тадессе [3], на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах Центрального Нечерноземья наиболее эффективно для ячменя внесение азотных удобрений под культивацию в дозе 100-150 кг/га д.в. Более высокие дозы азотных удобрений приводят к существенному снижению урожая ячменя.

В исследованиях Н. Т. Чеботарева и А. А. Хоменко при изучении длительного применений удобрений было установлено следующее: оптимальная система удобрений в шестипольном севообороте на дерново-подзолистой почве-совместное внесение торфонавоза компоста (80 т/га раз в три года и минеральных удобрений в дозах, рассчитанных по выносу питательных веществ с урожаем. При таком способе удобрения значительно повышается плодородие почвы и продуктивность культур в севооборотах [47]. Согласно исследованиям Г.С. Гусева., А.И. Нефёдова., Р.А. Микрюкова., Т.В. Таран на основании экономической оценки применения разных фонов удобрений в посевах озимой ржи сорта Волхова установлено, что совместное применение органических и минеральных удобрений (N₆₀P₃₀K₄₀ + 30 т навоза), рассчитанное на получение 4 т/га зерна по обоим предшественникам, было наиболее эффективно. При этом, в занятом и сидеральном пару получены соответственно: урожайность – 4,02 и 4,56 т/га, чистый доход – 9028 и 10413 руб./га, уровень рентабельности –69 и 71%, что значительно выше, чем в контроле [10].

Согласно действия удобрений на плотность, влажность и твёрдость почвы, а также на урожайность культур данные учёных сильно разнятся. В связи с этим представляет большой интерес выявить влияние разных по интенсивности систем обработки и удобрений на агрофизические свойства почвы и урожайность полевых культур.

Глава II.Цель, задачи, условия и методика проведения исследований