Изменение производительной способности и физических свойств дефляционно опасных почв белорусского Полесья при возделывании однолетних засухоустойчивых трав

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Для почвенных условий Белорусского Полесья характерно преобладание легких песчаных и супесчаных почв с неустойчивым водным режимом вследствие слабой водоудерживающей и высокой фильтрационной способности [1]. Пестрота почвенного покрова в этом регионе обусловлена генетическими особенностями почвообразующих пород, типовыми различиями почв, их гранулометрическим составов и степенью гидроморфизма. Преобладающими почвами в Полесье являются дерново-подзолистые и дерново-подзолистые заболоченные, дерновые заболоченные осушенные, торфяные и торфяно-минеральные осушенные [2]. Данные почвы характеризуются крайне низкой устойчивостью к дефляционным процессам и занимают в Полесье 1010,2 тыс. га [3]. Процессы ветровой эрозии на минеральных почвах в условиях Беларуси проявляются при скорости ветра 5-6 м/с, на осушенных торфяных - 8-9 м/с. На дегроторфяных почвах, площади которых постоянно увеличиваются, дефляционные процессы отмечается при более низких скоростях ветра - 3-5 м/с [4].

На дефляционноопасных почвах наиболее сильно посевы сельскохозяйственных культур страдают ранней весной, когда на больших площадях почва не покрыта растительностью, и в результате выдувания и повреждения переносимым мелкоземом растения погибают. Вместе с почвой при дефляции выносятся семена и неокрепшие всходы растений, а озимые повреждаются из-за засекания, заноса их почвой и обнажения узлов кущения. Летом процессам ветровой эрозии подвержены преимущественно чистые пары и поля, занятые пропашными культурами [5]. Восстановление плодородия этих почв приходиться возмещать огромными дополнительными затратами, что ведет к увеличению себестоимости сельскохозяйственной продукции.

Процессы деградации почв обусловливаются не только нерациональным использованием земель, но и изменением климата, которое проявляется в расширении территорий, затронутых засухами и засушливыми явлениями [6]. почвенный полесье пастбищный

Поэтому для защиты почв от дефляции, которая наблюдаются в Полесском регионе, необходимо включать в севообороты сельскохозяйственные культуры, которые улучшают агрофизические и агрохимические свойства почв, а также их устойчивость к деградационным процессам - засухоустойчивые однолетние и многолетние травы.

Однолетние кормовые культуры в основных и промежуточных посевах наряду с многолетними травами играют важную роль в создании прочной кормовой базы животноводства. Они являются одним из источников покрытия дефицита кормов в системе комбинированного зеленого конвейера в пастбищный период, а также дают сырье для приготовления силоса, сенажа и зерносенажа, травяной муки. Важным биологическим свойством однолетних трав является их скороспелость. От сева до уборки на зеленый корм проходит немногим более двух месяцев. Высев их в разные сроки позволяет регулировать поступление зеленого корма и получать его в нужное для хозяйства время [7].

В севооборотах однолетние травы занимают паровое поле и служат хорошим предшественником для озимых зерновых культур. Освобождая поля уже в конце июня - середине июля, они дают возможность гарантированно получать в этом же году дополнительно один-два урожая кормовых культур [8].

Просовидные культуры могут занять достойное место среди кормовых культур Республики Беларусь и по причине своей ограниченной потребности в средствах интенсификации. Расширение видового состава кормовых культур за счет засухоустойчивых просовидных целесообразно, т.к. сводит к минимуму негативные последствия поздних сроков посева [9].

Использование в зеленом конвейере однолетних засухоустойчивых трав экономически эффективно в связи с существенными изменениями почвенно-климатических условий в республике. Введение в севооборот кормовых культур, способных выдержать периодически повторяющиеся засухи, является одним из путей, позволяющих преодолеть последствия подобных экстремальных условий.

В агроландшафтах реальными факторами плодородия почв являются также их водно-физические свойства, которые при одинаковом гранулометрическом составе могут варьировать в широком диапазоне. Однако и сами растения, а также технология их возделывания оказывают различное влияние на агрофизические свойства почв. Поэтому исключительно большое значение имеет оценка способности самих культур воздействовать на агроэкологическое состояние почвы и способность защищать ее от эрозионной деградации.

Цель исследований - выявить изменения производительной способности и физических свойств дефляционноопасных почв Белорусского Полесья при возделывании однолетних засухоустойчивых трав.

Полевые исследования проводились в 2012-2014 гг. на опытном стационаре «Мухавец» в ГУСП «Племзавод Мухавец» Брестского района, лабораторные - в ГНУ «Полесский аграрно-экологический институт НАН Беларуси».

Полевой эксперимент заложен на типичных для условий Белорусского Полесья осушенных дефляционноопасных почвах: торфяно-минеральных, дерновых заболоченных и дерново-подзолистых заболоченных.

Морфологические особенности и строение исследуемых почв характеризуются следующим описанием почвенных разрезов:

Почва: Торфяно-минеральная, подстилаемая с глубины 0,3 м рыхлым песком.

Таблица 1

Почва: Дерново-глеевая песчаная на водно-ледниковом связном песке, сменяемом с глубины 0,4 м рыхлым песком.

Таблица 2

Почва: Дерново-подзолистая слабоглееватая песчаная почва на водно-ледниковом связном песке, сменяемом с глубины 0,3 м рыхлым песком, подстилаемая с глубины 1,40 м легким суглинком.

Таблица 3

Агрохимические показатели пахотных горизонтов изучаемых почв представлены в таблице 1.

Таблица 4. Агрохимические свойства пахотного горизонта исследуемых почв опытного стационара

1 - содержание органического вещества.

В качестве объектов исследований выступали однолетние просовидные кормовые культуры, адаптированные к почвенно-климатическим условиям Полесья, такие как: овес (сорт Запавет) + пелюшка (сорт Агат) - контроль; пайза (сорт Удалая); просо (сорт Белорусское). Нормы высева культур учитывались при 100%-ной посевной годности семян: пайза - 12,0 кг/га, просо - 30,0 кг/га, а также пелюшка - 160,0 кг/га + овес - 70,0 кг/га.

Посев трав проводился в первой декаде мая в 4-кратной повторности с рендомизированным размещением вариантов. Общая площадь делянки - 20 м2. Общее количество делянок - 36. Агротехника возделывания сельскохозяйственных культур - общепринятая для республики. Минеральные удобрения под однолетние травы внесены согласно отраслевым регламентам: под просо и пайзу в дозе

N60P70K110, под пелюшко-овсяную смесь - N60P60K90.

Учеты и наблюдения проведены согласно методическим указаниям по проведению полевых опытов с кормовыми культурами (под редакцией Ю.К. Навоселова) [10].

В фазу начало выметывания метелки проводился сплошной поделяночный учет урожайности зеленой массы однолетних трав.

Для определения химического состава кормов отбирался средний пробный сноп с массой не менее 1 кг с двух несмежных повторностей. Расчет показателей продуктивности и химический анализ выполнялись в аккредитованной лаборатории ГНУ «Полесский аграрно-экологический институт НАН Беларуси», осуществляющей контроль за качеством и безопасностью кормов, комбикормов и комбикормового сырья в Брестской области. Сухое вещество определяли по ГОСТ 27548-97 «Корма растительные. Методы определения содержания влаги». Сырой протеин определялся по методу Кейдаля (ГОСТ 13496.4-93).

Анализы по определению водно-физических свойств почв выполнялись по стандартным методикам [11].

Статистическая обработка экспериментального материала выполнена методом дисперсионного анализа с использованием программы MS Excel.

В ходе исследований, проведенных в 2012-2014 гг., установлено, что урожайность сухого вещества однолетних культур изменялась в зависимости от типа почв (табл. 5). Производительная способность торфяно-минеральной почвы, как по годам, так и в среднем за три года оказалась максимальной. На дерново-глеевой почве урожайность сухого вещества снижалась и занимала промежуточное положение относительно торфяно-минеральной и дерново-подзолистой слабоглееватой песчаной почв. На дерново-подзолистой песчаной почве слабоглееватой вследствие недостатка влаги и низкого содержания питательных веществ получен самый низкий сбор сухого вещества трав.

В среднем за три года на торфяно-минеральной почве урожайность сухого вещества сформировалась на достаточно высоком уровне и находилась в пределах 32,8-41,5 ц/га в зависимости от видовых особенностей однолетних трав (табл. 5).

Таблица 5. Урожайность однолетних трав в различные годы пользования в зависимости от типа почв, ц/га сухого вещества

На дерново-глеевой почве урожайность сухого вещества однолетних культур составила 29,8-38,3 ц/га, а на дерново-подзолистой песчаной - 21,0-27,6 ц/га.

Следует отметить, что на всех типах почв в среднем за 3 года исследований самую высокую урожайность сформировала пайза, а самую низкую - пелюшко-овсяная смесь на всех почвенных разновидностях. Просо же по урожайности сухого вещества занимало промежуточное положение на всех почвах.

В среднем за 3 года засухоустойчивая просовидная культура пайза сформировала наибольшую урожайность сухого вещества на торфяно-минеральной почве - 41,5 ц/га. На дерново-глеевой почве сбор сухого вещества снизился до 38,3 ц/га, а на дерново-подзолистой слабоглееватой песчаной - до 27,6 ц/га.

На торфяно-минеральной почве выход кормовых единиц и сбор сырого протеина при возделывании всех исследуемых однолетних трав в среднем за три года оказались наибольшими (рис. 1, 2). Для дерново-глеевой песчаной почвы характерно промежуточное положение относительно торфяно-минеральной и дерново-подзолистой слабоглееватой песчаной почв. Самые низкие показатели отмечены на дерново-подзолистой слабоглееватой песчаной почве.

Среди однолетних культур на всех типах дефляционноопасных почв самая высокая продуктивность и сбор сырого протеина отмечен у пайзы (рис. 1, 2).

Рис. 1. Выход кормовых единиц однолетних трав на различных типах почв (в среднем за 3 года), ц/га

Рис. 2. Сбор сырого протеина однолетних трав на различных типах почв (в среднем за 3 года), ц/га

Для оценки плотности исследуемых почв при анализе физических свойств пахотного и подпахотного горизонтов почв использовалась классификация Н.А. Качинского, согласно которой почва по уплотнению подразделяется на четыре группы: < 1,10 г/см3 - почва хорошо окультурена или богата органическим веществом; 1,10-1,25 г/см3 - свежевспаханная почва; 1,25-1,40 г/см3 - пашня уплотнена; 1,40-1,50 г/см3 - пашня сильноуплотнена; > 1,50 г/см3 - критическая плотность. Для большинства культурных растений оптимальной является плотность пахотного слоя 1,1-1,3 г/см3 [12].

В конце вегетационного периода 2014 года (сентябрь) в опыте под возделываемыми однолетними травами наблюдались различные значения плотности в зависимости от видовых особенностей культур и разновидностей почв (табл. 6).

При возделывании однолетних трав на исследуемых почвах плотность пахотного слоя (0-20 см) находилась в пределах 0,76-1,49 г/см3, а подпахотного (30-40 см) - 0,94-1,54 г/см3 (табл. 3).

Возделывание однолетних трав способствовало разуплотнению верхнего слоя (0-10 см), т. к. у всех просовидных трав мочковатая корневая системы, позволяющая снизить плотность верхнего слоя. Значения плотности подпахотного слоя 30-40 см на исследуемых почвах отличались незначительно из-за того, что в данном слое меньшая доля корней, чем в поверхностных горизонтах.

Таблица 6. Влияние возделываемых однолетних трав на плотность пахотного и подпахотного горизонтов почв опытного стационара

Выводы

1. В условиях Полесья на торфяно-минеральной почве продуктивность однолетних трав формируется на высоком уровне. На дерново-глеевой песчаной почве продуктивность снижается и занимает промежуточное положение относительно торфяно-минеральной и дерново-подзолистой песчаной почв. Самая низкая продуктивность однолетних трав формируется на дерново-подзолистой слабоглееватой песчаной почве вследствие недостатка влаги, слабой обеспеченности элементами питания растений и менее благоприятных физических свойств.

2. Возделывание засухоустойчивой пайзы на дефляционноопасных торфяноминеральной, дерново-глеевой, дерново-подзолистой песчаной почвах в регионе Полесья способствует получению корма с высоким сбором сырого протеина и выходом кормовых единиц с 1 га по сравнению с другими видами однолетних трав (просо, пелюшко-овсяная смесь).

3. Плотность исследуемых почв слабо изменяется от возделываемых трав, и существенно различаются по типам почв. На всех исследуемых почвенных разновидностях однолетние травы способствовали разуплотнению пахотного горизонта в слое 0-10 см.

Список литературы

1. Копылович, В.Л. Продуктивность кормовых засухоустойчивых культур в экологическом сортоиспытании / В.Л. Копылович // Производство растениеводческой продукции: резервы снижения затрат и повышения качества: материалы междунар науч.-практ. конф., г. Жодино, 10-11 июля 2008 г. - Минск: ИВЦ Минфина, 2008. - С. 133-135.

2. Почвы сельскохозяйственных земель Республики Беларусь: практ. пособие / Г.И. Кузнецов [и др.]; под ред. Г.И. Кузнецова, Н.И. Смеяна. - Минск: Оргстрой, 2001. - С. 421-426.

3. Проектирование противоэрозионных комплексов и использовние эрозионноопасных земель в разных ландшафтных зонах Беларуси: рекомендации под ред. А.Ф. Черныша. - Минск, 2005. - 52 с.

4. Черныш, А.Ф. Оценка факторов формирования эрозионных процессов в целях планирования и адаптации противоэрозионных комплексов к почвенноэкологическим условиям Беларуси / А.Ф. Черныш, А.Э. Радюк // Почвоведение и агрохимия. - 2009. - № 2. - С. 23-31.

5. Почвоведение / И.С. Кауричев [и др.]. - М.: Агропромиздат, 1989. - 719 с.

6. Roseuzweig, C., Parry, M.L. Potential impacts of climate change on world supply / C. Roseuzweig, M.L. Parry // Nature. - № 367 - 1994. - P. 133-138.

7. Шлапунов, В.Н. Кормовое поле Беларуси / В.Н. Шлапунов, В.С. Цыдик. - Барановичи: Барановичская укрупн. тип., 2003. - 304 с.

8. Никончик, П.И. Промежуточные культуры в севооборотах в условиях Белоруссии / П.И. Никончик // Пути увеличения пр-ва кормов за счет культур промежуточ. посева: материалы науч.-практ. семинара. - Жодино, 1982. - С.16-21.

9. Выращивание кормовых культур в условиях Беларуси: аналит. обзор / В.Н. Шлапунов [и др.] // БелНИИ земледелия и кормов. - Минск: Белорусский научный ин-т внедрения новых форм хозяйствования в АПК, 2002. - 68 с.

10. Навоселов, Ю.К. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами / Ю.К. Навоселов, Г.Д. Харьков, Н.С. Шеховцов. - М.: ВИК, 1983. - 198 с.

11. Почвенная съемка. Руководство по полевым исследованиям и картированию почв. - М.: Изд-во Академии Наук СССР, 1959. - С. 299-301.

12. Качинский, Н.А. Физика почв / Н.А. Качинский. - М.: Высшая школа, 1965. - Ч. 1.- 323 с.

Размещено на Allbest.ru