2 УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Характеристика почвенного покрова
Почвенный покров Пензенской области в целом можно определить как вполне характерный для Среднерусской почвенногеографической провинции лесостепной зоны. Главными «строителями» почвенного покрова являются почвы двух генетических типов: серые лесные и черноземы, с преобладанием оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземов.
Кроме этих автоморфных зональных типов большую площадь занимают полугидроморфные и гидроморфные почвы особого пойменно-аллювиального ряда. Малыми площадями встречаются некоторые иные почвы.
Зональный характер названных почв значительно нарушается условиями рельефа, геологическим строением и контрастами растительного покрова. Характерной особенностью почвенного покрова области является отсутствие комплексности (Почвы Пензенской области, Пенза, 1978).
Основная площадь земель занята черноземными почвами – 75,3 % всей земельной площади. Из них около 70 % распахано. Серые, темносерые и светло-серые лесные почвы, развивающиеся на мелкоземлистых отложениях, занимают 20,0 %. Лугово-черноземные и луговые почвы, близкие по своему природному плодородию к черноземам, занимают 4 %. Прочие почвы занимают 0,7 % (К.А. Кузнецов и др., 1966). Смытые (эродированные) почвы вместе с почвами овражнобалочной сети составляют более 20 % площади. Территория Пензенской области по признаку преобладающих почвенных разностей подразделяется на четыре агропочвенных района.
Объектом наших исследований является чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый. Содержание гумуса в пахотном горизонте составляло 6,21 %, вниз по профилю почвы происходит постепенное его уменьшение.
Реакция среды в пахотном горизонте близкая к нейтральной (рНkcl = 6,3 ед.). Сумма обменных оснований высокая – 44,5 мгэкв./100 г почвы. Содержание щелочногидролизуемого азота 88,4, подвижного фосфора – 69,2, обменного калия – 148,9 мг/кг почвы. Количество водопрочных агрегатов в пахотном горизонте в зависимости от условий года колебалась в пределах от 1,21 до 1,26 г/см3, величина общей пористости – от 49,2 до 51,2 %.
2.2 Погодные условия в годы проведения исследований
Возможность возделывания сельскохозяйственных культур определяется в основном двумя факторами: природно-климатическими условиями и биологическими особенностями растений.
Погодные условия в годы проведения исследований представлены на рисунке 1 и в приложении 1.
В 2008 году за период вегетации озимой пшеницы (май-август) выпало 273,0 мм осадков, что было выше среднемноголетних на 65,0 мм. Распределение осадков по месяцам было следующим: в мае выпало 86,0 мм, в июне – 100,0 мм и в июле – 69,0 мм, в августе – 18 мм. Такое обильное количество осадков оказало определенное влияние на режим влажности почвы и в конечном итоге на нарастание биомассы озимой пшеницы.
Температура воздуха в течение вегетации озимой пшеницы варьировала в пределах от 13,7 до 20,5 оС, т. е. была в пределах среднемноголетней. В мае температура воздуха составляла 13,7 оС, июне – 16,2 оС, в июле – 20,5 оС, в августе – 19,9 оС.
В 2009 году за период вегетации ячменя выпало 181,0 мм осадков, что было ниже нормы на 27,0 мм. По месяцам распределение осадков было неравномерным.
Так, в мае выпало 75,0 мм осадков при норме 50,0 мм, в июне – 30 мм при норме 63,0 мм, в июле – 63,0 мм при норме 65,0 мм, в августе 13,0 мм при норме 65 мм. С мая по июль включительно температура воздуха была выше среднемноголетней на 0,7–1,9 оС.
Неравномерное распределение осадков в течение вегетационного периода и высокая температура воздуха оказали отрицательное влияние на формирование урожая ячменя.
В 2010 году за период вегетации гороха (май – июль) выпало 20,4 мм осадков, что составило 11,5 % от среднемноголетних. Распределение осадков по месяцам было следующим: в мае выпало 17,9 мм, в июне – 0,8 мм, в июле – 1,7 мм. С мая по июль включительно температура воздуха была значительно выше среднемноголетней и составляет в мае 16,5о, в июне – 21,3о, в июле – 26,2о, что было выше среднемноголетней в мае на 3,0о, в июне – на 3,7о, в июле – на 6,6о. Засушливые условия 2010 года оказали отрицательное влияние на формирование урожая гороха.
Рисунок 1 – Погодные условия в годы проведения исследований
2.3 Объекты исследований
Исследования по влиянию Праестола 650 ВС, органических, минеральных удобрений и сочетаний химического мелиоранта с удобрениями на агромелиоративные свойства серой лесной почвы и чернозема выщелоченного проводились в районе поселка Леонидовка Пензенской области и на опытном поле ФГУП «Учхоз «Рамзай» Пензенской ГСХА.
Полевой опыт по изучению поставленных вопросов проводился в районе поселка Леонидовка Пензенской области в период с 2007 по 2009 годы по следующей схеме: 1. Без мелиорантов (контроль); 2. Навоз 12 т/га севооборотной пашни (фон 1); 3. Отход грибного производства эквивалентный 12 т/га навоза по углероду (фон 2); 4. Праестол 10 кг/га; 5. Праестол 20 кг/га; 6. Праестол 30 кг/га; 7. Фон 1 + Праестол 10 кг/га; 8. Фон 1 + Праестол 20 кг/га; 9. Фон 1 + Праестол 30 кг/га; 10. Фон 2 + Праестол 10 кг/га; 11. Фон 2 + Праестол 20 кг/га; 12. Фон 2 + Праестол 30 кг/га.
Повторность опыта четырехкратная, варианты в опыте размещены методом рендомизированных повторений.
Исследования проводились в звене зернопарового севооборота. В звене возделывались: озимая пшеница – «Безенчукская 380», яровая пшеница – «Тулайковская 10», яровой ячмень – «Нутанс 553».
Объектом исследований являлась серая лесная среднесуглинистая слабосмытая почва. В опыте в качестве искусственного структурообразователя использовался полимер «Праестол 650 ВС» ТУ 2216001-40910172-98. В качестве биомелиорантов в опыте применялись полуперепревший навоз КРС и отход грибного производства. Норма навоза соответствовала рекомендуемой для серой лесной почвы лесостепного Поволжья (12 т/га севооборотной пашни). Норма отхода грибного производства была эквивалентной норме навоза по углероду (4 т/га севооборотной пашни).
Полевой опыт № 2 проводился на опытном поле ФГУП «Учхоз «Рамзай» Пензенской ГСХА» в период с 2007 по 2010 годы по следующей схеме: 1. Без праестола и удобрений (контроль); 2. Навоз 7 т/га севооборотной пашни (фон 1); 3. NPK эквивалентно 7 т/га навоза (фон 2); 4. Праестол 5 кг/га; 5. Праестол 10 кг/га; 6. Праестол 15 кг/га; 7. Фон 1 + Праестол 5 кг/га; 8. Фон 1 + Праестол 10 кг/га; 9. Фон 1 + Праестол 15 кг/га; 10. Фон 2 + Праестол 5 кг/га; 11. Фон 2 + Праестол 10 кг/га; 12. Фон 2 + Праестол 15 кг/га.
Повторность опыта четырехкратная, делянки в опыте размещены методом рендомизированных повторений, учетная площадь одной делянки 5 м2.
Исследования проводились в зернопаровом севообороте.
В севообороте возделывались: озимая пшеница – «Безенчукская 380»; ячмень – «Нутанс 553»; горох – «Флагман 12».
Объектом исследования являлся чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый.
В опыте в качестве искусственного структурообразователя использовался полимер «Праестол 650ВС» ТУ 2216-001-40910172-98 (Полимер проп-2-енамид СN, N, N-триметил-3[(1-оксопроп-2-енил) амино-1-пропан-аминийхлорид]). В качестве органических удобрений использовался полуперепревший навоз КРС. Норма навоза соответствовала рекомендуемой для черноземных почв лесостепного Поволжья (7 т/га севооборотной пашни). Из минеральных удобрений в опыте использовались аммиачная селитра, суперфосфат, хлорид калия. Нормы минеральных удобрений эквивалентны содержанию азота, фосфора и калия в 7 т/га севооборотной пашни навоза и составляли N170P85K210 кг д. в. на 1 гектар.
2.4 Методы исследований
Лабораторные анализы растительных и почвенных образцов проводились ниже следующими методами.
• Масса 1000 зерен – ГОСТ 10842-89.
• Влажность определялась методом термостатной сушки при температуре 105 оС в течение 8–10 часов до постоянной массы (А.А. Роде, 1962).
• Наименьшая влагоемкость определялась путем заливки площадок. Пробы для определения влажности брались в 4-х кратной повторности из каждого 10-сантиметрового слоя до глубины 1 м через три дня после заливки.
• Запасы влаги и водопотребление растений – расчетным методом.
• Плотность определялась режущим кольцом объемом до 520 см3.
• Плотность твердой фазы почвы находилась пикнометрическим методом.
• Общая пористость определялись расчетным методом.
• Агрегатный анализ проводился по методу Н.И. Саввинова и И.М. Бакшеева (Агрофизические методы исследования почв, 1960).
• Гумус определялся методом И.В. Тюрина.
• Щелочногидролизуемый азот – по Корнфильду (Агрохимические методы исследования почв, 1975).
• Фосфор и калий определяли по методу Ф.В. Чирикова (Агрохимические методы исследования почв, 1975).
• рН солевой вытяжки – на рН-метре, потенциометрически.
• Сумма поглощенных оснований – по методу КаппенГильковица (Агрохимические методы исследования почв, 1975).
• Густоту стояния растений в фазу полных всходов и перед уборкой, структуру урожая определяли по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989).
• Содержание абсолютно сухого вещества в зеленой массе определяли весовым методом, путем высушивания измельченных навесок до постоянного веса при температуре 105 оС.
• Показатели фотосинтетической деятельности растений в посевах по методике А.А. Ничипоровича (1961, 1973), чистая продуктивность фотосинтеза – по формуле, предложенной L. Bridds, F. Kidd, C. West (1920).
• Учет урожая проводили весовым методом поделяночно.
• Математическая обработка результатов проведена методом дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализа на ПЭВМ с использованием пакетов прикладных программ для статистической обработки «Statgrafics» и «Statistica».
Агротехника возделывания культур – общепринятая для Пензенской области.