Изменение свойств и снижение бонитета почв разных типов в яблоневых садах Тамбовской области

УДК 631.474:634.1 (471.326) ВЛ. Захаров

ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ И СНИЖЕНИЕ БОНИТЕТА ПОЧВ РАЗНЫХ ТИПОВ В ЯБЛОНЕВЫХ САДАХ

ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ

В статье приводятся агрохимические и физико-химические свойства почв до закладки яблоневых садов и после нескольких лет их полного плодоношения. Установлено снижение бонитета у разных типов почв вследствие изменения их свойств.

Ключевые слова: агрохимические свойства, физические свойства, яблоневый сад, бонитет почв.

V.L. Zakharov

PROPERTY CHANGE AND YIELD CLASS DECREASE OF THE SOILS OF DIFFERENT TYPES IN THE TAMBOV REGION APPLE ORCHARDS

Agrochemical, physical and chemical soil properties before apple orchard initiation and after several years of their full fruitage are given in the article. It is determined that yield class of the soils of different types decreases as a result of their property change.

Key words: agrochemical properties, physical properties, apple orchards, soil yield class.

Цель исследований - показать величину изменения агрохимических и физико-химических свойств почв и, как результат этого, снижение бонитета различных типов почв в яблоневых садах за время их эксплуатации.

Задачи исследований: 1) проанализировать свойства почв в яблоневых садах; 2) сопоставить современные свойства почв со свойствами до закладки яблоневых садов; 3) установить величину изменения бонитета различных типов почв за время эксплуатации яблоневых садов.

Объекты и методы исследований. Исследования проводились 2001-2007 гг. в ряде садоводческих хозяйств Тамбовской области: в Мичуринском районе - ОПХ ВНИИС им. Мичурина, СХПК «Кочетовский», СХПК «Зелёный Гай», СХПК им. Мичурина и ФГУП «Комсомолец МГАУ»; в Петровском районе - ОАО «Дубовое» и в Жердевском районе - ОАО «Жердевский плодопитомник». Объектами исследований являлись почвы под яблоневыми садами. В садах ОПХ ВНИИС им. Мичурина были высажены сорта Лобо, Уэлси, Синап орловский, Пепин Шафранный, Жигулёвское, Первенец, Мелба и Мантет на подвое 62-396 по схеме 5х3 м. Междурядья всех садов содержались под чёрным паром. Образцы почвы для анализов брали в междурядьях и приствольной полосе с помощью бура до глубины 1,5 м через каждые 10 см. Одновременно в этих слоях отбирали образцы корней. В хозяйствах были взяты данные по свойствам почв в момент закладки яблоневых кварталов. Затем проводились экспедиционные обследования этих же кварталов спустя определённое время, то есть в период полного плодоношения яблони. На выделенных типичных для каждой почвы участках были заложены разрезы и отобраны образцы для анализов. Наименьшую влагоёмкость определяли заливкой площадок, плотность почвы - с помощью режущего кольца, плотность твёрдой фазы - пикно-метрическим методом, агрегатный анализ - по Н.И. Савинову [2]. Агрохимические анализы почвы выполняли согласно инструкции ЦИНАО [1].

Результаты исследований и их обсуждение. 16-летнее произрастание слаборослого яблоневого сада привело к изменению почвенных свойств в ОПХ ВНИИС им. Мичурина. В слое 0-1,5 м в зависимости от типа почв снижение содержания азота составило 0,34-2,8 мг, фосфора - 0,92-2,6, калия - 0,43-3,2, кальция - 0,3-2,9 мг-экв, магния - 0,16-2,58 мг-экв, рНш - 0,03-0,3, гумуса - 0,37-0,8%, повышение гидролитической

кислотности - 0,7-1,87 мг-экв. Более значительные изменения свойств отмечены в пахотной и подпахотной частях гумусового горизонта почв (табл. 1).

Таблица 1

Изменение агрохимических свойств почв в яблоневых садах ОПХ ВНИИС им. Мичурина с 1987 по 2003 г.

Глубина, см Гумус, % р^а N P2O5 Ca2+ Mg2+ Нг

мг/100 г почвы мг-экв / 100 г

Чернозём выщелоченный

0-30 0 -0,3 -1,05 -2,85 -5,0 -4,05 -1,1 +1,18

30-70 0 -0,44 -1,04 -3,15 -5,03 -3,47 -1,02 +1,1

Лугово-чернозёмная выщелоченная почва

0-30 -1,73 0 -0,33 -1,72 -0,8 -4,31 -0,48 +0,74

30-70 -0,53 0 -0,77 -0,81 -0,1 -3,36 -0,2 +3,48

Чернозёмно-луговая оподзоленная почва

0-30 -1,75 -0,5 -4,5 -6,62 -5,0 -9,26 -0,7 +10,0

30-70 -2,34 -0,45 -4,1 -8,0 -10,5 -8,5 0 +13,32

Чернозёмно-луговая выщелоченная почва

0-30 -0,96 -0,24 -1,2 -3,07 -4,2 -3,38 -0,64 +1,0

30-70 -0,5 -0,14 -0,8 -2,43 -5,31 -3,56 0 +2,46

Серая лесная почва

0-30 -1,1 -0,2 -4,0 -2,8 -10,85 -1,7 -3,03 +2,2

30-70 -1 -0,1 -2,53 -7,81 -3,82 -0,2 -3,14 +1,31

Наибольшие изменения произошли на чернозёмно-луговой оподзоленной и серой лесной почвах. В зоне размещения основной массы всасывающих корней яблони отмечалось наибольшее снижение легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора, обменного кальция, влагоёмкости и увеличение гидролитической кислотности на расстоянии от штамба дерева 90-170 см, где она составляла 7,5-8,0 мг-экв/100 г. Повышение гидролитической кислотности обусловлено подкисляющим действием корневой системы и потреблением кальция и магния.

На серой лесной почве отмечено значительное снижение содержания магния, а на чернозёмнолуговой - кальция и, как следствие, сильное закисление. В пахотных слоях почв, кроме чернозёма, дегумификация более значительна вследствие усиленной минерализации. Изменились и физические свойства почв (табл. 2).

Таблица 2

Изменение физических свойств почв в яблоневых садах ОПХ ВНИИС им. Мичурина с 1987 по 2003 г.

Глубина, см Почвы

Чернозём выщелоченный Чернозёмно-луговая выщелоченная Лугово- чернозёмная выщелоченная Серая лесная

1 2 3 4 5

Плотность почвы, г/см3

0-30 0 0 -0,1 +0,1

30-70 +0,1 +0,2 +0,14 +0,25

Плотность твёрдой фазы, г/см3

0-30 0 +0,13 +0,1 0

30-70 0 +0,1 +0,1 +0,11

Окончание табл. 2

1 2 3 4 5

Общая порозность, %

0-30 -1,2 +1,7 +4,2 -2,7

30-70 -3,8 -5,9 -3,6 -7,3

Коэффициент структурности

0-30 -1,35 -2,9 -1,5 -0,8

30-70 -1,22 -2,05 -1,8 -0,42

Содержание водопрочных агрегатов крупнее 0,25 мм %

0-30 -11,31 -20,04 -38,56 -16,7

30-70 -15,58 -17,04 -11,74 -23,22

Наименьшая влагоёмкость, %

0-30 -12,0 -12,3 -11,0 -5,4

30-70 -10,5 -11,5 -10,9 -7,2

В слое 150 см почвы уплотнились в среднем на 0,41 г/см3, уменьшилась порозность на 4,41%, в слое почвы 0-70 см коэффициент структурности и содержание водопрочных агрегатов крупнее 0,25 мм снизились соответственно в 1,5 раза и на 19,3%, а наименьшая влагоёмкость на 9,4%. За счёт частых обработок пахотный слой почв практически не уплотняется, но под ним плужная подошва прогрессирует, что особенно заметно на серой лесной почве. Наибольшая деструкция агрономически ценных агрегатов отмечена на чернозёмно-луговой почве. Это связано с обработками раньше наступления её физической спелости, поскольку она приурочена к низинам с повышенной влажностью. Водопрочность агрегатов особенно сильно упала на серой лесной почве. Её наименьшая влагоёмкость снизилась меньше, чем на чернозёмных почвах, так как изначально была заметно меньше. Из всех почв наименьшему изменению подвергся чернозём выщелоченный. Его наибольшая буферность и устойчивость к садовой агротехнике объясняется наибольшей гумусиро-ванностью и ёмкостью катионного обмена по сравнению с остальными почвами ОПХ ВНИИС.

В СХПК им. Мичурина за 24 года эксплуатации яблоневых садов чернозёмно-луговая почва подверглась в 2 раза большему подкислению и деструкции воздушно-сухих агрегатов, чем лугово-чернозёмная (табл. 3).

Таблица 3

Изменение агрохимических и водно-физических свойств почв в яблоневых садах СХПК им. Мичурина

с 1983 по 2007 г.

Слой, см Гумус, % і О X P2O5 Нг, мг-экв/ 100 г Содержание агрегатов, % Общая пористость, %

мг/100 г почвы воздушно-сухих 0,25-10 мм водопрочных > 0,25 мм

Лугово-чернозёмная почва

0-30 -1,7 -0,6 -8,0 -6,1 +3,96 -20,5 -18,0 -4,0

30-60 -1,74 -1,1 -7,5 -7,05 +4,37 -24,0 -12,4 0

Чернозёмно-луговая почва

0-30 -1,8 -0,6 -5,0 -7,7 +9,6 -37,0 -22,3 -3,33

30-60 -1,77 -0,2 -4,0 -10,5 +8,76 -45,6 -17,2 -8,16

На чернозёмно-луговой почве сильнее выражена плужная подошва и водопрочность агрегатов снизилась значительнее, чем на лугово-чернозёмной.

В СХПК «Зелёный Гай» за 20 лет в яблоневых садах наиболее значительной дегумификации подверглась чернозёмно-луговая почва, подкислению - лугово-чернозёмная, деструкции - чернозёмно-влажнолуговая. Гидроморфные почвы в отличие от лугово-чернозёмной подверглись переуплотнению. Смещение рНка в щелочную сторону на самой влажной почве - результат превноса Са с грунтовыми водами. С повышением уровня грунтовых вод от лугово-чернозёмной к чернозёмно-влажно-луговой почве усиливается снижение количества агрономически ценных агрегатов и их водопрочности (табл. 4).

Таблица 4

Изменение агрохимических и водно-физических свойств почв в яблоневых садах СХПК «Зелёный Гай» с 1987 по 2007 г.

5 О о СЦ О Гумус, % і О X P2O5 Нг, мг-экв / 100 г Содержание агрегатов, % Общая пористость, %

мг/100 г почвы воздушно-сухих 0,25-10 мм водопрочных > 0,25 мм

Лугово-чернозёмная почва

0-30 -1,94 0 -6,6 -5,6 +4,65 -18,7 -17,75 0

30-60 -1,0 -0,2 -8,6 -7,2 +4,07 -26,24 -11,83 0

Чернозёмно-луговая почва

0-30 -1,94 +0,4 -0,35 -3,0 +1,53 -25,0 -20,72 -2,0

30-60 -1,7 +0,12 -2,15 -8,0 +1,76 -48,35 -15,25 -6,0

Чернозёмно-влажно- луговая почва

0-30 -1,04 +0,9 0 -0,6 +3,48 -27,6 -24,44 -1,8

30-60 -1,0 +0,7 -0,3 -10,8 +1,64 -68,62 -18,56 -7,0

При усилении переувлажения вынос фосфора из почвы снижается, что объясняется снижением активности и роста корней яблони. Аналогичное явление отмечено в СХПК «Кочетовский» (табл. 5).

Таблица 5

Изменение агрохимических и водно-физических свойств почв в яблоневых садах СХПК «Кочетовский» с 1990 по 2007 г.

Слой, см Гумус, % і О Н P2O5 Нг, мг-экв / 100 г Содержание агрегатов, % Общая пористость, %

мг/100 г почвы воздушно-сухих 0,25-10 мм водопрочных > 0,25 мм

Лугово -чернозёмная почва

0-30 -1,66 -0,86 -9,2 -6,67 +0,21 -17,5 - 6,0 0

30-60 -1,5 -0,7 -11,4 -5,43 +4,52 -5,0 0 -1,0

Чернозёмно-луговая почва

0-30 -1,7 -0,85 -5,42 -8,5 +7,9 -29,51 -7,65 -3,3

30-60 -1,6 -0,9 -3,9 -15,81 +5,2 -25,45 0 -2,8

Чернозёмно-влажно-луговая почва

0-30 -1,56 -0,1 0 -1,0 +4,34 -27,4 -23,8 -6,8

30-60 -1,2 0 0 -3,05 +3,88 -27,0 -17,5 -7,0

Чернозём оподзоленный

0-30 -1,45 0 -3,0 -4,9 +1,9 -43,22 -6,01 -4,0

30-60 -1,5 0 -3,3 -9,0 0 -33,7 -11,47 0

За 17 лет в садах этого хозяйства дегумификация, закисление и вынос минеральных элементов особенно значительны на чернозёмно-луговой почве, а снижение водопрочности и пористости - на чернозёмно-влажно-луговой. Наиболее устойчивой почвой к деструкции была лугово-чернозёмная, а к подкислению -чернозём оподзоленный, который часто является естественной средой для произрастания дикой яблони. Чернозём выщелоченный менее устойчив к подкисляющему действию и выносу фосфора и калия корнями яблони, чем оподзоленный (табл. 6).

Таблица 6

Изменение агрохимических и водно-физических свойств чернозёма выщелоченного в яблоневых садах ФГУП «Комсомолец» МГАУ с 1989 по 2009 г.

о О с; О Гумус, % 1 О X P2O5 Нг, мг-экв/ 100 г Содержание агрегатов, % Общая пористость, %

мг/100 г почвы воздушно-сухих 0,25-10 мм водопрочных > 0,25 мм

0-30 -1,3 -0,5 -9,35 -13,2 +5,5 -23,63 -5,03 0

30-60 -1,3 -0,57 -0,37 -18,5 +6,6 -11,6 -2,0 0

За 20 лет в садах учхоза "Комсомолец” в слое 60 см ухудшение физических свойств и потеря гумуса чернозёма выщелоченного не так значительны, как у оподзоленного. Ещё меньше изменились агрохимические свойства чернозёма выщелоченного в ОАО «Дубовое» за 16 лет возделывания яблони, что несомненно объясняется более высоким уровнем агротехники этого передового хозяйства (табл. 7).

Таблица 7

Изменение агрохимических и водно-физических свойств почв в яблоневых садах ОАО «Дубовое»

с 1991 по 2007 г.

Слой, см Гумус, % і О Н P2O5 Нг, мг-экв/ 100 г Содержание агрегатов, % Общая пористость, %

мг/100 г почвы воздушно-сухих 0,25-10 мм водопрочных > 0,25 мм

Чернозём выщелоченный

0-30 -1,2 -0,38 -4,4 -2,4 0 -20,86 -3,4 0

30-60 -1,1 -0,45 -7,37 -7,27 +1,56 -14,0 -1,55 -2,63

Чернозём типичный

0-30 -0,57 -0,34 -5,4 -0,8 -2,34 -28,92 -1,25 +5,0

30-60 -0,9 -0,13 -12,2 -14,3 -1,66 -20,6 0 +6,0

Об этом свидетельствует также снижение гидролитической кислотности и повышение пористости даже в подпахотном слое. Однако при одном уровне агротехники самая слабая дегумификация и снижение водопрочности агрегатов отмечены на чернозёме типичном. Стабильная водопрочность несомненно обусловлена высоким содержания кальция в гумусовом горизонте. Сходный характер изменения свойств был и на чернозёме типичном Жердевского плодопитомника за 21 год эксплуатации яблоневых садов (табл. 8).

Таблица 8

Изменение агрохимических и водно-физических свойств чернозёма типичного в яблоневых садах ОАО «Жердевский плодопитомник» с 1986 по 2007 г.

Слой, см Гумус, % і О Н P2O5 Нг, мг-экв/ 100 г Содержание агрегатов, % Общая пористость, %

мг/100 г почвы воздушно-сухих 0,25-10 мм водопрочных > 0,25 мм

0-30 -0,6 -0,5 -1,1 -1,4 +1,32 -10,2 -3,0 0

30-60 -0,8 -0,36 -6,75 -3,0 +1,37 -40,3 0 -2,65

Изложенные изменения в свойствах в конечном итоге выражаются в снижении бонитета почв. В ОПХ ВНИИС им. Мичурина меньше всего снизился бонитет на самом гумусированном и буферном типе - чернозёме выщелоченном, а также на чернозёме оподзоленном и лугово-чернозёмной оподзоленной почве. Эти почвы, являясь естественной средой обитания яблони, устойчивы к её воздействию. Серая лесная почва тоже соответствует экологическим условиям, предъявляемых яблоней, но из-за низкого содержания гумуса её бонитет снизился в 2 раза больше. Из остальных почв наименьшее снижение бонитета было на богатой гумусом чернозёмно-луговой выщелоченной и на лугово-чернозёмной выщелоченной почве при дерново-перегнойной системе содержания междурядий с клевером. По всем остальным хозяйствам наиболее значительное снижение бонитета отмечено также на лугово-чернозёмных и чернозёмно-луговых почвах. Наименьшее снижение бонитета почв отмечено в СХПК "Кочетовский” и ОАО "Дубовое” за 16-17-летний период эксплуатации, а наибольшее снижение - в СХПК им. Мичурина, СХПК "Зелёный Гай” и ФГУП "Комсомолец МГАУ” за 20-24-летний период. Однако в плодопитомнике "Жердевский” за длительный период (21 год) бонитет чернозёма типичного снизился не столь значительно благодаря высокому плодородию (табл. 9).

Таблица 9

Бонитет почв в яблоневых садах хозяйств Тамбовской области

Хозяйство Тип почвы Бонитет, балл

и к д а о о п о Д - у л сп ии го ^ сл ат о П е и н е и н С

ОПХ ВНИИС им. Мичурина Чернозём оподзоленный Чернозём выщелоченный Лугово-чернозёмная оподзоленная Лугово-чернозёмная выщелоченная Лугово-чернозёмная выщелоченная* Чернозёмно-луговая оподзоленная Чернозёмно-луговая выщелоченная Серая лесная 84.0 82,8 82.0 82,74 81,52 83,56 81,83 79,77 81,55 78,37 76,79 70,57 73,8 70,94 74,83 65,86 2,45 4,43 5,21 12,17 7,72 12,62 7,0 13,91

СХПК им. Мичурина Лугово-чернозёмная Чернозёмно-луговая 91,94 86,78 76,41 75,6 15,53 11,18

СХПК «Зелёный Гай» Лугово-чернозёмная Чернозёмно-луговая Чернозёмно-влажно-луговая 81,05 76,91 72,29 68,0 62,9 61,5 13,05 14,01 10,79

СХПК «Кочетовский» Лугово-чернозёмная Чернозёмно-луговая Чернозёмно-влажно-луговая Чернозём оподзоленный 88,39 87,44 78,17 85,15 77,57 77,55 72,76 78,79 10,82 9,89 5,41 6,36

ФГУП «Комсомолец МГАУ» Чернозём выщелоченный 93,94 82,82 11,12

ОАО «Дубовое» Чернозём выщелоченный Чернозём типичный 94,26 95,8 84,74 80,08 9,52 5,72

ОАО «Жердевский плодопитомник» Чернозём типичный 91,36 81,75 9,61

* При дерново-перегнойной системе содержания междурядий с клевером.

Незначительное снижение бонитета чернозёмно-влажно-луговой почвы объясняется очень низкой насыщенностью гумусового горизонта корневой системой яблони и низкой величиной выноса элементов питания и изначально низким уровнем плодородия этой садонепригодной почвы.

По мере усиления снижения бонитета садопригодные почвы Тамбовской области следует разместить в следующем порядке: чернозём оподзоленный < лугово-чернозёмная оподзоленная < чернозём типичный < чернозём выщелоченный < чернозёмно-луговая оподзоленная < лугово-чернозёмная выщелоченная < серая лесная.

Выводы

1. Длительное произрастание сада приводит к снижению плодородия почвы из-за уменьшения количества легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора, обменного калия, кальция и магния, влагоёмкости, содержания и водопрочности агрономически ценных агрегатов, подкисления и уплотнения. Это является причиной снижения бонитета почв.

2. Самое значительное снижение бонитета почв отмечено при длительной эксплуатации яблоневых садов - 20-24 года. При 16-17-летней эксплуатации сада снижение бонитета было минимальным.

3. При увеличении содержания органического вещества в почве снижение её бонитета при эксплуатации яблоневого сада замедляется.

4. Наиболее устойчивыми типами почв к садовой агротехнике можно считать чернозём оподзоленный, типичный и лугово-чернозёмную оподзоленную почву.

Литература

1. Инструкция ЦИНАО по проведению массовых анализов почв в зональных агрохимических лабораториях. - М.: Колос, 1973. - 55 с.

2. Ревут И.Б. Физика почв. - Л.: Колос, 1964. - 318 с.

УДК 630.631.416.4 Е.А. Жарикова

ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ КАЛИЙНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ СРЕДНЕАМУРСКОЙ НИЗМЕННОСТИ

В статье дана оценка показателей калийного состояния основных типов почв Среднеамурской низменности. Применение термодинамических параметров позволило выявить не только снижение содержания доступных для питания растений форм калия, но и степень возрастания прочности его связи с почвенным поглощающим комплексом.

Ключевые слова: потенциальная буферная способность почв в отношении калия (ПБСк), калийное состояние, формы калия.

E.A. Zharikova ESTIMATION OF THE SOIL POTASSIUM CONDITION PARAMETERS IN THE CENTRAL AMUR LOWLAND

Estimation of the potassium condition parameters of the soils of basic types in the Central Amur lowland is given in the article. Thermodynamic parameter application allowed to reveal not only decrease in availability of the potassium forms accessible for plant nutrition, but also degree of strength increase of its relation with soil absorbing complex.

Key words: potential soil buffer capacity with respect to potassium (PBCk), potassium state, potassium

forms.

Введение. Характеристика экологического состояния почвы невозможна без оценки ее репродуктивного потенциала по отношению к текущему и последующему воспроизводству питательных веществ, в частности, калия. Полная характеристика калийного состояния почв включает традиционные (содержание валового, обменного и необменного калия) и термодинамические параметры (потенциальная буферная способность почв в отношении калия ПБСк, непосредственно доступным растениям калий -ДКо, труднодоступный подвижный калий - КХ, калийный потенциал КП).