Почвенно-агрохимические параметры и урожайность яровой пшеницы в лесостепи среднего поволжья
| Вид материала | Автореферат диссертации |
- Степанова юлия Владимировна, 521.59kb.
- Оценка реакций сортов яровой мягкой пшеницы на техногенные, абиотические и биотические, 339.75kb.
- Влияние частей склона на плодородие выщелоченного чернозема, урожайность и качество, 325.93kb.
- Отчет о производственных испытаниях на посевах яровой пшеницы регулятора роста Гуминатрин, 117.24kb.
- Ресурсосберегающие способы обработки почвы при возделывании зерновых культур в лесостепи, 356.44kb.
- Руководство и ключевой персонал, работающий над проектом, 25.98kb.
- А. В. Салтыков Ульяновский государственный технический университет, 62.5kb.
- Программа 60-ой научной студенческой конференции агрономический факультет 27 30 марта, 223.88kb.
- Влияние новых гербицидов на засоренность посевов и продуктивность продовольственной, 512.21kb.
- Реферат к отчету по теме: «Агроэкономическая оценка хелатных микроудобрений (жусс), 14.76kb.
Примечание: н.д. здесь и далее означает отсутствие данных для статистической обработки; Р2О5 и К2О даны в мг/100г почвы (согласно материалам почвенных изысканий); * – нижняя граница породы и ** – рН водной вытяжки.
Статистические показатели отдельных свойств и их средние значения дают представление об их направлении изменения, как по профилю, так и в зональном аспекте. Отмечаемые ими закономерности хорошо согласуются с данными, полученными в ходе развития описательного почвоведения в регионе (Винокуров, 1962).
Интегральным критерием оценки почвообразовательного процесса, в конечном счете, потенциального плодородия почв, является распределение гумуса по расчетным 10 см слоям. В работе также даны результаты профильного распределения плотности, запасов гумуса, емкости катионного обмена зональных и экстразональных почв. Так, запасы гумуса в пахотном горизонте варьируются от 86,8 до 257,2 т/га, в полуметровом слое − от 111,8 до 376,7 т/га и метровом – от 144,3 до 527,7 т/га. По запасам гумуса метрового слоя дифференциация почв более выражена, чем по этим же показателям пахотного горизонта. Отношение между максимальными и минимальными запасами в пахотном горизонте равно 2,96, в полуметровом слое – 3,17 и метровом слое – 3,66.
Показатели емкости катионного обмена в анализируемых почвах также имеют дифференциацию. В пахотном горизонте они варьируются от 19,1 до 40,4, в полуметровом – от 18,2 до 39,7 мг-экв./100 г почвы, отношение между максимальной и минимальной величиной равно 2,11–2,18.
Таким образом, анализ аналитических и морфометрических статисти-ческих данных показал, что почвы объекта имеют четкую дифференциацию по ведущим продуктам почвообразования, участвующим в определении качества и количества продукции агроценозов. Это означает, что получение максимальных урожаев выращиваемых культур связано с их учетом и оценкой применительно к каждой культуре.
^ Глава IV. Закономерности пространственной и временной изменчи-вости зональных почв. Анализируются уровни варьирования пространствен-ной изменчивости показателей свойств зональных почв (табл. 3).
Коэффициенты вариации свойств и морфологических измерений имеют четкую дифференциацию как по профилю, так и по почвам в зависимости от генетических особенностей этого признака. Так, для подвижных свойств (подвижные формы фосфора и калия) характерна высокая, для устойчивых свойств (гумус, емкость поглощения) – средняя, для фундаментальных свойств (содержание частиц <0,001 и <0,01 мм) – слабая степень вариабельности.
По материалам почвенного мониторинга проведен сравнительный анализ содержания гумуса в разрезах, заложенных на одном и том же месте (табл. 4). В сумме проанализированные 38 пар почвенных разрезов пока-зывают, что пахотные почвы объекта ежегодно теряют по 0,025 % гумуса в пахотном горизонте и 0,0222 % – в полуметровом слое.
Т а б л и ц а 3
Коэффициенты вариации морфометрических измерений горизонтов и показателей свойств в зональных почвах, %
| Горизонты | Гумус,% | Са+Mg, мг-экв. | Гк | <0,001, мм | <0,01, мм | pH | P2O5, мг | K2O, мг | |
| Индекс | % | ||||||||
| Темно-серые лесные тяжелосуглинистые почвы | |||||||||
| Ап | 12,4 | 14,6 | 15,3 | 35,8 | 19,6 | 5,5 | 8,5 | 55,7 | 45,0 |
| А1 | 11,2 | 32,6 | 21,8 | 63,2 | 21,1 | 12,0 | 6,8 | 53,9 | 36,2 |
| АВ | 11,1 | 21,9 | 13,9 | 43,2 | 24,8 | 11,8 | 9,0 | 61,2 | 52,0 |
| В1 | 17,8 | 41,6 | 19,9 | 47,2 | 21,6 | 12,0 | 9,6 | 39,0 | 35,9 |
| В2 | 14,7 | 50,7 | 19,4 | 45,2 | 25,4 | 13,4 | 10,2 | 44,0 | 25,6 |
| ВС | 10,7 | н.д. | н.д. | 50,0 | 29,0 | 25,5 | 7,3 | н.д. | н.д. |
| С | 12,1 | н.д. | н.д. | н. д. | 27,6 | н. д. | 11,9 | н.д. | н. д. |
| Черноземы выщелоченные легкоглинистые | |||||||||
| Ап | 11,0 | 10,9 | 10,2 | н.д. | 15,2 | 5,9 | 4,2 | 65,6 | 43,2 |
| А1 | 15,0 | 19,7 | 10,3 | н.д. | 14,3 | 7,1 | 3,7 | 65,4 | 47,2 |
| АВ | 15,6 | 24,6 | 13,3 | | 12,5 | 7,5 | 4,6 | 75,4 | 29,6 |
| В1 | 12,4 | 24,1 | н.д. | н.д. | 12,8 | 9,8 | 5,9 | 44,7 | 37,3 |
| В2 | 14,7 | 35,7 | 16,8 | н.д. | 12,1 | 8,2 | 6,8 | н.д. | н.д. |
| ВС | 10,8 | н.д. | н.д. | н.д. | 12,1 | 8,9 | 4,5 | н.д. | н.д. |
| С | 9,4 | н.д. | н.д. | н.д. | 14,0 | 10,3 | 5,8 | н.д | д.д. |
Обработка почвы, улучшая аэрацию, способствуя большему усвоению атмосферных осадков, на современном этапе является мощным фактором почвообразования, обеспечивающим благоприятные условия развития био-логических процессов, приводящих к минерализации органического вещества почвы (гумуса) в пределах пахотного и гумусового горизонтов. Интенсивность и скорость разрушения почвенного гумуса корректируются зональным поло-жением, химическими, физическими свойствами, хозяйственной деятельностью и временем (табл. 4,5).
Рассматриваемые типы и подтипы почв также дифференцируются по количеству потери гумуса в процессе обработки. В пахотном горизонте больше гумуса минерализуется (до 1,04 %) в темно-серых лесных почвах, меньше – в черноземах выщелоченных и типичных – до 0,56 – 0,59 %. Эти факты, на наш взгляд, объясняются большим увлажнением пахотного горизонта темно-серых лесных почв в течение всего летнего сезона по сравнению с черноземами выщелоченными и типичными.
Т а б л и ц а 4
Изменение содержания гумуса в пахотном горизонте и 0-50 см слое почв, %
| П о ч в ы | Мощность слоя, см | |||
| 0-30 см | 0-50 см | |||
| n | всего гумус, разрез % | n | всего гумус, разрез % | |
| Дерново-подзолистые | 4 | – 0,037 – 0,009 | 2 | – 0,013 – 0,006 |
| Светло-серые лесные | 2 | + 0,047 + 0,023 | 1 | + 0,031 + 0,031 |
| Серые лесные | 3 | – 0,017 – 0,006 | н.д. | н.д. |
| Черноземы оподзоленные | 2 | + 0,005 + 0,002 | 2 | + 0,003 + 0,002 |
| Черноземы выщелоченные | 13 | – 0,406 – 0,031 | 13 | – 0,278 – 0,021 |
| Черноземы типичные | 8 | – 0,341 – 0,043 | 7 | –0,323 –0,046 |
| Все почвы | 38 | – 0,779 – 0,0205 | 29 | –0,643 –0,0222 |
| В том числе : накопление (+) | 13 | + 0,313 + 0,024 | 8 | +0,248 +0,033 |
| уменьшение (–) | 25 | – 1,092 – 0,0437 | 21 | –0,891 –0,0424 |
Примечание: n – количество разрезов (повторностей); подчеркнутые данные – для всех разрезов; неподчеркнутые – в расчете на один разрез.
Под влиянием обработки почв наблюдается общее ежегодное снижение содержания гумуса. Так, в пахотном горизонте (0–30 см) темно-серых лесных почв оно составляет 0,040 %, в черноземах выщелоченных – 0,035% и в черноземах типичных – 0,031 %. Эта закономерность также проявляется в подпахотном горизонте и полуметровой толще.
Т а б л и ц а 5
Изменение содержания гумуса во времени в профиле почв, %
| Кол-во лет | Содержание гумуса | Потеря гумуса | ||||
| 0-30 см | 30-50 см | 0-50 см | 0-30 см | 30-50 см | 0-50 см | |
| Темно-серые лесные, n =3 | ||||||
| 26 | 5,01 3,97 | 2,85 2,65 | 4,15 3,62 | 1,04 0,040 | 0,20 0,008 | 0,53 0,020 |
| Черноземы выщелоченные, n = 7 | ||||||
| 16 | 8,04 7,48 | 4,92 4,85 | 6,74 6,38 | 0,56 0,035 | 0,07 0,005 | 0,36 0,026 |
| Черноземы типичные, n =5 | ||||||
| 19 | 6,86 6,27 | 5,39 4,55 | 6,35 5,58 | 0,59 0,031 | 0,84 0,044 | 0,77 0,040 |
Примечание: во второй, третьей и четвертой графах подчеркнутые данные характеризуют содержание гумуса в начале наблюдения, неподчеркнутые – в конце наблюдения; в последующих графах подчеркнутые данные – общую потерю, неподчеркнутые – ежегодные потери.
Полученные показатели темпов деструкции гумуса согласуются с теоретическими положениями образования такого специфического органического вещества в почвах и концепцией формирования черноземов.
^ Глава V. Региональные оптимальные показатели свойств и строе-ния пахотных почв. Уровнем развития и успехами почвоведения, агропочво-ведения и агрохимии установлено, что для каждой сельскохозяйственной культуры имеется свой диапазон оптимальных параметров почв, при котором формирование ее продуктивности не сдерживается, а свойства и строение профиля не являются лимитирующими факторами. Это положение и связь между свойствами и урожайностью культур представляют теоретическую основу управления плодородием, определяют ход развития хозяйственной деятельности (Шишов, Дурманов, 1984; Шишов, Карманов, Дурманов, 1987; Шишов, Булгаков и др., 1991; Шишов и др., 1991; Кирюшин, 1995 и др.). Вместе с тем, оптимальные параметры почв четко дифференцируются в региональном направлении.
Исходя из подразделения почвенных свойств на фундаментальные, устойчивые и динамичные, полученных статистических параметров свойств почв, их связей между собой и урожайностью зерновых культур разработаны региональные оптимальные параметры основных представителей зональных почв тяжелосуглинистого и легкоглинистого гранулометрического состава. При выявлении оптимальных параметров учтены имеющиеся в других регионах разработки по этому вопросу (Шишов, Булгаков и др., 1991), установленные закономерности распределения свойств в почвенных типах и подтипах в меридиональном направлении, а также особенности почвообразовательного процесса в условиях формирования островных массивов экстразональных почв.
Оптимальные параметры получены для динамичных свойств (содержания подвижных форм фосфора, калия, мощности пахотного горизонта и плотности почв) и для устойчивых почвенных свойств (содержания гумуса, емкости поглощения, гидролитической кислотности и степени насыщенности основаниями) по всем представителям зональных почв – дерново-подзолистым, светло-серым, серым и темно-серым лесным почвам и лесостепным черноземам (оподзоленным, выщелоченным и типичным) (табл. 6).
Сравнительный анализ показал, что региональные оптимальные пара-метры пахотных почв Западного Закамья несколько отличаются от аналогич-ных параметров почв регионов, расположенных западнее (Шишов, Булгаков и др., 1991), что согласуется с географическими закономерностями изменения свойств в этом направлении.
Т а б л и ц а 6
Региональные оптимальные параметры зональных почв (фрагмент)
| Почвенные свойства | Апах | Подпах.гор-т |
| Дерново-среднеподзолистые почвы | ||
| Динамичные свойства | ||
| Р2О5, мг/кг | 150 – 200 | 100 – 120 |
| К2О, мг/кг | 170 – 200 | 120 – 170 |
| Апах, см | 30 | – |
| рН солевой вытяжки | 5,9 – 6,5 | 5,0 – 5,6 |
| Плотность, г/см3 | 1,15 – 1,20 | 1,45 – 1,50 |
| Устойчивые свойства | ||
| Содержание гумуса, % | 2,50 – 3,00 | 1,50 – 1,60 |
| Емкость катионного обмена, мг-экв./100 г | 15,0 – 25,0 | 15,8 – 19,8 |
| Сумма поглощ. Са и Мg, мг-экв/100 г | 14,0 – 22,5 | 13,8 – 16,8 |
| Гидролитическая кислотн., мг-экв./100 г | 1,0 – 2,5 | 2,0 – 3,0 |
| Степень насыщенности оснований, % | 90 – 95 | 85 – 90 |
| Серые лесные почвы | ||
| Динамичные свойства | ||
| Р2О5, мг/кг | >200 | 100 – 120 |
| К2О, мг/кг | >250 | 120 – 180 |
| Апах, см | 30 | – |
| рН солевой вытяжки | 5,9 – 6,5 | 5,2 – 5,6 |
| Плотность, г/см3 | 1,15 – 1,20 | 1,45 – 1,50 |
| Устойчивые свойства | ||
| Содержание гумуса, % | 3,50 – 4,50 | 2,20 – 2,50 |
| Емкость поглощения, мг-экв./100 г | 25,0 – 30,0 | 27,0 – 33,0 |
| Сумма погл. Са и Мg, мг-экв./100 г | 23,0 – 27,0 | 23,5 – 29,0 |
| Гидролитическая кислотн., мг-экв./100 г | 1,5 – 2,5 | 3,0 – 3,5 |
| Степень насыщенности основ., % | 90 – 95 | 85 – 95 |
| Черноземы выщелоченные | ||
| Динамичные свойства | ||
| Р2О5, мг/кг | >200 | 150 –200 |
| К2О, мг/кг | >250 | 120 – 180 |
| Апах, см | 30–32 | – |
| рН водной вытяжки | 6,0–6,5 | 6,0 – 6,5 |
| Плотность, г/см3 | 1,10 –1,15 | 1,20 –1,30 |
| Устойчивые свойства | ||
| Содержание гумуса, % | 6,0 – 8,0 | 3,50 – 4,50 |
| Емкость катионного обмена, мг-экв./100 г | 35,0 – 40,0 | 32,0 – 40,0 |
| Сумма погл. Са и Мg, мг-экв./100 г | 33,0 - 37,0 | 28,0 – 37,0 |
| Гидр. кислотн., мг-экв./100 г | 1,5– 2,0 | 1,0 – 2,0 |
| Степень насыщенности основ., % | 95,0 – 98,0 | 95,0 –98,0 |
^ Глава VI. Региональные модели плодородия зональных почв. В почвоведении модели традиционно служат основной формой представления обобщения многочисленной информации (Шишов и др., 1991) и являются методическим приемом системного анализа.
В коллективной монографии Л.Л. Шишова, Д.С. Булгакова и др. (1991) дан подробный анализ модели плодородия зональных пахотных почв Евро-пейской части СССР (Карманов, Булгаков, Славный, 1991; Богдевич и др., 1991; Апарин, Булгаков, Каррыев, Плотникова, 1991; Карманов, Булгаков, Саввинова, Волков, 1991; Карманов, Булгаков, Волков, 1991а, б и др.).
Модели плодородия почв (МПП) строятся на многочисленной почвенной информации, представляющей основу автоматизированного банка. Такой автоматизированный банк (АБ), разработанный В.А. Рожковым и А.С. Фридом, получил название ПЛОМОД (Шишов и др., 1991). В МПП все почвенные показатели группируются в блоки, они представлены традиционными разделами почвоведения.
Предложенные в монографии Л.Л. Шишова, Д.С. Булгакова и др. (1991) МПП почв состоят из 6 блоков. Мы считаем, что эти модели являются базисными, то есть фундаментальными.
В целях упрощения структуры МПП Западного Закамья нами предлагаются два блока свойств. Соответственно, МПП названа прикладной. Первый ее блок состоит из динамичных почвенных свойств и включает содержание подвижных форм фосфора и калия, мощность пахотного горизонта, рН почвенной суспензии и плотность пахотного горизонта. Второй блок модели представляют устойчивые свойства – содержание гумуса, емкость почвенно-поглощающего комплекса, сумма поглощенных оснований, гидролитическая кислотность и степень насыщенности основаниями (табл.7).
Все свойства, за исключением мощности пахотного горизонта, даются по пахотному и подпахотному горизонтам. Модели показателей представлены в диапазоне оптимальных параметров, параллельно – их конкретные статистические показатели. Различия между ними характеризуют отклонения современного состояния свойств от оптимальных параметров. Такая группи-ровка блоков и состав почвенных показателей обоснована распределением коэффициентов вариации, определяет очередность их практического достиже-ния и согласуется с предложенной нами концепцией получения устойчиво высоких урожаев.
Фундаментальные почвенные свойства, совокупность которых нашла отражение в критериях классификационных почвенных единиц (тип, подтип, род, вид, разновидность) вынесены в названии МПП.
В дерново-подзолистых, серых лесных почвах оптимальные параметры устойчивых свойств несколько выше их фактических показателей, по мере движения к подтипам черноземов лесостепной зоны различия между ними постепенно исчезают. В черноземах выщелоченных и типичных фактические показатели устойчивых свойств находятся в диапазоне оптимальных парамет-ров, что еще раз подчеркивает значение регионального фактора в рассмотрении гумусированности почв.
Т а б л и ц а 7
Модель плодородия пахотных зональных почв (фрагмент)
| Свойства, признаки | Состояние | Оптимальные параметры: диапазон/среднее | ||
| пахотный | подпах. | пахотный | подпахотный | |
| Темно-серые лесные тяжелосуглинистые почвы | ||||
| Блок динамичных свойств | ||||
| Содержание подвижного фосфора, мг/кг почвы | 131,0 | 117,0 | >200 | 150-200/ 175 |
| Содержание подвижного калия, мг/кг почвы | 162,0 | 143,0 | >250 | 120-180/ 150 |
| Мощность пахотного горизонта, см | 27,4 | – | 30-32/32 | – |
| рН водной вытяжки | 6,9 | 7,2 | 6,5-7,0/ 6,75 | 7,0-7,5/ 7,25 |
| Плотность, г/см3 | не опр. | не опр. | 1,05-1,10/ 1,075 | 1,10-1,15/ 1,125 |
| Блок устойчивых свойств | ||||
| Содержание гумуса, % | 7,19 | 5,61 | 6,0-8,0/ 7,0 | 3,5-4,5/ 4,0 |
| Сумма поглощенных оснований, мг-экв./100 г | 40,4 | 38,8 | 35,0-40,0/ 37,5 | 32,0-40,0/ 36,0 |
| Черноземы выщелоченные среднемощные среднегумусные легкоглинистые | ||||
| Блок динамичных свойств | ||||
| Содержание подвижного фосфора, мг/кг почвы | 107,0 | 90,0 | >200 | 150-200/ 175 |
| Содержание подвижного калия, мг/кг почвы | 140,0 | 124,0 | >250 | 120-180/ 150 |
| Мощность пахотного горизонта, см | 27,5 | – | 30-32/ 32 | – |
| рН солевой вытяжки | 6,65 | 6,70 | 6,0-6,5/ 6,25 | 6,0-6,5/ 6,25 |
| Плотность, г/см3 | не опр. | не опр. | 1,10-1,15/ 1,125 | 1,20-1,30/ 1,25 |
| Блок устойчивых свойств | ||||
| Содержание гумуса, % | 7,65 | 5,63 | 6,0-8,0/ 7,0 | 3,50-4,50/ 4,00 |
| Сумма поглощенных оснований, мг-экв./100 г | 41,9 | 36,9 | 35,0-45,0/ 40,0 | 28,0-37,0/ 32,5 |
В блоке динамичных свойств фактическое содержание подвижных элементов питания, рН и мощность пахотного горизонта ниже их оптимальных параметров. В черноземах типичных и выщелоченных рН находится в данном диапазоне.
В качестве эталона относительно подвижного фосфора принята высокая степень обеспеченности, а для калия – очень высокая степень обеспеченности. В подпахотном горизонте серых лесных почв они, соответственно, представлены 110 – 120 мг/кг и 120 – 180 мг/кг почв. Для реализации модели плодородия в пахотном горизонте необходимо вносить 386 кг д.в. Р2О5 и 402 кг/га д.в. К20. Для оптимизации полуметровой толщи дополнительное количество минеральных фосфорных удобрений составляет 457 кг д.в./га, а калийных – 440 кг д.в./га. Эти показатели рассчитаны на основе современного состояния, оптимальных параметров свойств почв, плотности и мощности расчетных слоев.
По гидролитической кислотности серые лесные почвы имеют отклонения в сторону превышения от оптимальных показателей. Для пахотного горизонта отклонение составляет 1,8 и для подпахотного – 0,85 мг-экв./100 г почвы. Сказанное, на наш взгляд, объясняется наличием самой обработки пахотного горизонта, с одной стороны, и применением физиологически кислых минеральных удобрений в современном земледелии, – с другой. Отсюда следует, что практическая реализация МПП связана с периодическим извест-кованием почв. Так, для пахотного горизонта требуется до 3,231 т/га, для подпахотного горизонта – 4,485 т/га извести.
Параметры модели плодородия черноземов близки между собой. Вместе с тем, в показателях свойств отражено их место в пределах зоны.
Для реализации модели плодородия в черноземах выщелоченных необходимо дополнительно, сверх отчуждения урожаем, вносить 344 кг/га д.в. фосфорных и 152 кг/га д.в. калийных удобрений. Для полуметровой толщи эти показатели соответственно возрастают до 556 и 217 кг/га д.в./га.
Рассмотренные модели, а также предложения для достижения оптималь-ных показателей почвенных свойств еще раз подтверждают факт о том, что поддержание на оптимальном уровне плодородия почв тесно связано с уровнем развития общества и экономическим положением, а размер вложений зависит от уровня естественного плодородия пахотных почв.
^ Глава VII. Агрохимическая характеристика пахотных почв. Динами-ка средневзвешенного содержания фосфора, калия и рН среды в первом цикле обследования показывает среднюю степень обеспеченности фосфором (87,1 мг/кг), повышенную – калием (122,0 мг/кг), близкую к нейтральной – среду рН (5,6), (табл. 8). Динамика их колебания обусловлена применением минеральных, органических удобрений, известкованием и фосфоритованием, с одной стороны, отчуждением РК урожаем культур, – с другой. Критерием служит баланс элементов питания, при положительном балансе имеет место повышение, при отрицательном – понижение средневзвешенных показателей РК. Так, от первого цикла к VI имеет место постепенное повышение содер-жания подвижного фосфора, что подтверждается положительным балансом этого элемента. Баланс по калию в целом за 1974 – 2004 годы отрицателен, соответственно, динамика содержания этого элемента колеблется по циклам исследования. Варьированию содержания калия по циклам также способствует имеющая место трансформация калия из валовых форм в подвижные.
Т а б л и ц а 8
Динамика Р2О5, К2О и рН в пахотных почвах Западного Закамья
| Тур | Годы | Р2О5 мг/кг | К2О, мг/кг | рН |
| I | 1967 | 87,1 | 122,0 | 5,6 |
| II | 1975 | 80,5 | 141,9 | 5,5 |
| III | 1983 | 99,7 | 126,8 | 5,5 |
| IV | 1988 | 101,2 | 125,2 | 5,5 |
| V | 1993 | 110,7 | 129,8 | 5,5 |
| VI | 1998 | 119,7 | 122,2 | 5,6 |
| VII | 2002 (два района) | 112,6 | 125,9 | 5,6 |
Вместе с тем, соотношение содержания подвижных форм РК определяет географическое положение региона – средняя часть лесостепной зоны с черноземами и близкими к ним темно-серыми лесными почвами. За счет географического положения объекта пахотные почвы имеют повышенную и высокую степень обеспеченности подвижным калием, лишь среднюю степень – подвижным фосфором. Такое положение обусловливает дефицит фосфора в формировании высоких урожаев зерновых культур.
Имеющиеся показатели содержания подвижных форм бора, молибдена и серы в основном показывают среднюю степень обеспеченности почв при довольно узком диапазоне их варьирования.
Заложенный опыт на светло-серой лесной почве стационара Казанского ГАУ в 1974 −1999 годы показывает эффективность микроэлементов (B, Mo, Zn, Co, Mn, Cu и все микроэлементы). За первую ротацию прибавка урожая колебалась от 36 до 52 ц/га кормовых единиц, что составляет 12–15 % от контроля. Во второй ротации получены аналогичные данные, за исключением варианта с молибденом, где наблюдаются отрицательные данные.
За две ротации отмечен отрицательный баланс по всем микроэлементам при восполняемости хозяйственного выноса на уровне 17 − 88 %.
Таким образом, в лесостепной зоне и макроэлементы, и микроэлементы проявляют эффективность относительно районированных культур.
^ Глава VIII. Агроэкологический потенциал, особенности его реализа-ции. Здесь рассматриваются современное состояние изученности этой проб-лемы, теоретические предпосылки реализации по теплообеспеченности, влаго-обеспеченности и содержанию элементов питания на основе множества литературных источников.
На фактическом материале сопоставляется потенциал урожайности яровой пшеницы региона по теплу, влаге и элементам питания (фосфор и калий) с учетом их содержания и коэффициентов использования (табл. 9).
Т а б л и ц а 9
Уровень реализации агроэкологического потенциала по яровой пшенице
| Фактор | Прогнозируемая урожайность, ц/га | ||
| | ц/га | % от тепл. | % от влаг. |
| Теплообеспеченность, ФАР – 1,8 млрд. ккал/га, КПД – 3 % | 62,5 | 100 | – |
| Влагообеспеченность, Q = 495 мм, КПД = 0,75. | 43,7 | 67,0 | 100 |
| Фактор Р2О5 (по Кирсанову/Чирикову) | 40,4/31,6 | 64/51 | 92/78 |
| Фактор К2О (по Кирсанову/Чирикову) | 34,5/27,0 | 55/43 | 79/62 |
| Средняя скользящая урожайность на 2004 год, Западное Закамье | 30,0 | 48 | 69 |
Максимальная урожайность характеризует потенциал по теплу, минимальная урожайность – продуктивность современной пашни по данным скользящих средних на состояние 2004 г. Достигнутый уровень урожайности яровой пшеницы составляет лишь 48 % от потенциала ее теплообеспеченности, 69 % – от потенциала ее влагоообеспеченности и 74 и 87 % – от оптимального содержания подвижного фосфора и калия по методу Кирсанова.
Действительно, потенциал по теплообеспеченности урожайности яровой пшеницы показывает возможную урожайность культуры на данной территории, потенциал по влаге фиксирует эквивалентную продуктивность культуры по существующим атмосферным осадкам, а потенциал по агрохимическому состоянию характеризует возможный уровень урожаев пшеницы при улучшении степени обеспеченности почв подвижными элементами питания.
В конце этапа экстенсивного развития земледелия в Республике Татарстан урожайность яровой пшеницы была на уровне 8,0 ц/га (Давлятшин, Бакиров, 1999), а по региону она равна 9,2 ц/га. Разница между современной и экстенсивной урожайностью пшеницы равна 20,8 ц/га, что является резуль-татом хозяйственной деятельности.
^ Глава IX. Динамика, темпы роста урожаев яровой пшеницы. Здесь дан ретроспективный анализ урожайности культур на основе региональных материалов (Курочкин, Муртазин, 1971; Бонитет земли и экономика, 1978; Якушкин, Васильев, Минниханов, 1997; Шарипов, 1995; Давлятшин, Бакиров, 1999, 2000 и др.). Регулирование плодородия связано с воздействием на почвенные свойства. В экстенсивном земледелии оно опирается на исполь-зование потенциального плодородия через обработку почвы. В современном земледелии возрастает роль хозяйственного фактора, применения удобрений. Соответственно, анализируется доля участия почвенного фактора, вносимых минеральных удобрений и погодных условий по материалам литературных источников по России (Стребкова, 1989), исследований, проведенных по Западному Закамью (Давлятшин, Бакиров, 2006), в США и Франции. Так, по республике 29,4 % урожая пшеницы формируется за счет естественного плодородия, а остальная часть (70,6%) – за счет агрохимикатов. Вместе с тем доля участия факторов четко дифференцируется от зонального положения почв. Доля участия почв в формировании урожая пшеницы в Кукморском районе (северная часть лесостепи) составляет 29 %, а в Аксубаевском (средняя часть лесостепи) – 54 % (Давлятшин, Бакиров, Валеев, 2001), что определяется влагообеспеченностью почв.
Отмеченные закономерности проявляются в динамике урожайности пшеницы за 1970 – 2004 годы. Обработка временного ряда методом скользящих средних, во-первых, элиминирует влияние погодных условий на формирование урожая пшеницы, во-вторых, вскрывает темпы роста урожаев в зависимости от хозяйственной деятельности, в-третьих, сопоставление скользящих средних и фактической урожайности пшеницы дает оценку агроклиматических условий конкретного года (табл. 10).
Т а б л и ц а 10
Фактическая урожайность яровой пшеницы и ее скользящие средние
в Западном Закамье (фрагмент)
| Годы | Уф | У2 | У5 | У8 | У11 | У22 |
| 1970... | 17,0 | 16,6 | 16,8 | 15,5 | 16,3 | 15,5 |
| 1975... | 11,8 | 14,4 | 15,1 | 14,8 | 15,3 | 15,1 |
| 1980... | 17,1 | 12,8 | 15,1 | 14,8 | 14,9 | 14,3 |
| 1985... | 17,1 | 18,0 | 14,8 | 13,9 | 13,8 | 15,4 |
| 1990... | 14,7 | 13,6 | 13,2 | 14,4 | 15,1 | 17,4 |
| 1995... | 14,5 | 20,4 | 23,5 | 20,2 | 19,4 | 21,0 |
| 1996 | 26,4 | 31,6 | 21,6 | 20,6 | 21,1 | 21,8 |
| 1997 | 36,8 | 23,1 | 20,2 | 22,4 | 23,1 | 22,5 |
| 1998 | 9,4 | 11,6 | 22,1 | 24,1 | 23,8 | 23,3 |
| 1999 | 13,9 | 19,0 | 23,5 | 26,0 | 24,6 | 24,0 |
| 2000 | 24,0 | 28,6 | 23,1 | 26,1 | 25,7 | 24,8 |
| 2001 | 33,3 | 34,0 | 27,1 | 26,9 | 26,8 | 25,5 |
| 2002 | 34,8 | 32,1 | 29,7 | 27,8 | 27,9 | 26,3 |
| 2003 | 29,5 | 28,1 | 30,6 | 28,6 | 29,0 | 27,0 |
| 2004 | 26,8 | 26,4 | 32,9 | 29,4 | 30,0 | 27,8 |
| Сумма | 625,8 | 629,7 | 630,7 | 633 | 633 | 644,4 |
| Среднее | 17,9 | 18,0 | 18,0 | 18,1 | 18,1 | 18,4 |