Организация: Белорусский научно-исследовательский институт мелиорации и водного хозяйства (БелНИИМиВХ).
Экспериментальная база: Полесская опытно-мелиоративная станция (ПОМС, г. Лунинец Брестской области). Стационарные опыты 1974–1979 гг.
УДК: 633.16 : 631.445.124 : 631.421.1
Основными факторами, определяющими различия в урожайности торфяных почв с различной мощностью органогенного слоя, являются запасы азота и воды. Настоящее исследование посвящено установлению принципиальной возможности нивелировать различия в плодородии мелкозалежных торфяников (мощностью 20–40 и 40–60 см) путем регулирования водного и азотного режимов, дождевания и поверхностного пескования.
Содержание публикации
- 1. Условия почвенного стационара и агромелиоративные варианты
- 2. Метеорологические условия и динамика уровней грунтовых вод
- 3. Динамика влажности пахотного слоя и водообеспеченность растений
- 4. Влияние пескования на микроклимат, нитрификацию и баланс азота
- 5. Продуктивность ячменя при различной мощности торфяной залежи
- 6. Выводы и практические рекомендации
- 7. Тэкст артыкула на мове арыгінала (беларуская)
- 8. Литература
1. Условия почвенного стационара и агромелиоративные варианты
В 1974–1979 гг. на Полесской опытно-мелиоративной станции (Брестская обл.) была проведена экспериментальная проверка эффективности агромелиоративных мероприятий на посевах ячменя (сорт Альза) на фоне внесения азотных удобрений, орошения и покрытия поверхности торфа минеральным грунтом (пескование).
Почва развита на древесно-осоковом торфе со степенью разложения 35%, подстилаемом мелкозернистым песком. В пахотном слое содержится 2,45% азота, 0,46% фосфора (P2O5) и 0,13% калия (K2O) на сухое вещество. Зольность торфа около 14% (без примеси песка). Исследования выполнялись на двух смежных участках:
- с малой мощностью торфяной залежи — 20–40 см;
- со средней мощностью торфяной залежи — 40–60 см.
Минеральный грунт (песок) наносился слоем 2 см (350 т/га) перед предпосевной обработкой почвы. Аммиачную селитру вносили весной. Орошение дождеванием проводилось в начале выхода в трубку (2 полива по 50 мм).
2. Метеорологические условия и динамика уровней грунтовых вод
Годы исследований существенно различались по влагообеспеченности: 1974, 1975 и 1977 гг. характеризовались неравномерным выпадением осадков; 1976 и 1979 гг. были острозасушливыми, а вегетационный период 1978 г. — избыточно влажным (табл. 1).
Таблица 1. Метеорологические условия вегетационных периодов (1974–1979 гг.)
| Месяц | Осадки, мм | Норма | Температура воздуха, °C | Норма | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1974 | 1975 | 1976 | 1977 | 1978 | 1979 | 1974 | 1975 | 1976 | 1977 | 1978 | 1979 | |||
| Апрель | 10 | 106 | 32 | 76 | 36 | 33 | 35 | 5,0 | 7,5 | 7,4 | 6,0 | 6,6 | 5,5 | 7,4 |
| Май | 39 | 87 | 35 | 44 | 48 | 34 | 57 | 10,3 | 15,3 | 10,7 | 12,7 | 10,3 | 14,3 | 13,3 |
| Июнь | 156 | 134 | 42 | 65 | 33 | 33 | 65 | 14,0 | 16,4 | 13,5 | 15,9 | 13,9 | 18,2 | 16,9 |
| Июль | 56 | 85 | 33 | 107 | 87 | 49 | 70 | 15,3 | 17,9 | 16,0 | 15,7 | 15,2 | 14,3 | 18,0 |
| Апрель–июль | 261 | 412 | 142 | 292 | 204 | 149 | 227 | 11,1 | 14,3 | 11,9 | 12,6 | 11,5 | 13,1 | 13,9 |
Динамика уровней грунтовых вод под ячменем на участке с мощностью торфа 40–60 см приведена в таблице 2. В острозасушливые годы УГВ опускался до 102–116 см, вызывая острый дефицит влаги в корнеобитаемой зоне.
Таблица 2. Уровни грунтовых вод (см) на участке с мощностью торфа 40–60 см
| Год | Май | Июнь | Июль | В среднем |
|---|---|---|---|---|
| 1974 | 70 | 71 | 83 | 75 |
| 1975 | 110 | 87 | 102 | 100 |
| 1976 | 103 | 102 | 107 | 104 |
| 1977 | 71 | 81 | 107 | 86 |
| 1978 | 99 | 94 | 116 | 103 |
| 1979 | 85 | 84 | 88 | 86 |
3. Динамика влажности пахотного слоя и водообеспеченность растений
Физиологические показатели водообеспеченности ячменя (интенсивность транспирации E, относительная транспирация E/E0 и концентрация клеточного сока ККС) наглядно демонстрируют реакцию культуры на агромелиоративные приемы (табл. 3).
Таблица 3. Водообеспеченность ячменя при различных агромелиоративных приемах
| Вариант | 1976 г. (сухой) | 1977 г. (влажный) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| E, г/г · час | E/E0 | ККС, % | E, г/г · час | E/E0 | ККС, % | |
| Р60К150 (Фон) | 0,68 | 0,13 | 8,0 | 0,86 | 0,58 | 6,7 |
| Фон + N35 | 0,58 | 0,14 | 8,0 | 0,87 | 0,58 | 6,5 |
| Фон + N35 + орошение | 1,07 | 0,24 | 7,0 | 0,91 | 0,66 | 6,4 |
| Фон + N35 + орошение + пескование | 1,17 | 0,27 | 7,3 | 0,88 | 0,70 | 6,5 |
Дождевание и пескование существенно улучшали физиологические показатели растений ячменя в засушливый сезон 1976 г.: интенсивность транспирации возросла с 0,68 до 1,17 г/г · час, а показатель относительной водообеспеченности E/E0 увеличился более чем вдвое.
4. Влияние пескования на микроклимат, нитрификацию и баланс азота
Исследованиями выявлено двойственное влияние песчаного покрытия на торфяную почву. Пескование слоем 2 см (350 т/га) снижает испарение влаги с открытой поверхности торфа и аккумулирует дополнительно 11–58% влагозапасов в пахотном слое (табл. 4).
Таблица 4. Влияние мощности торфа и агромелиоративных приемов на влагозапасы пахотного слоя под ячменем
| Вариант | Изменение влагозапасов, % | Годы наблюдений |
|---|---|---|
| Увеличение мощности торфа от 30 до 50 см | +10…16 | 1978, 1979 |
| Орошение дождеванием (100 мм) | +1…30 | 1976–1979 |
| Внесение азота (N35) | -3…14 | 1974, 1975, 1978–1979 |
| Пескование (350 т/га) | +2…11 | 1975, 1978 |
| Внесение азота + орошение | +2…32 | 1976–1978 |
| Внесение азота + орошение + пескование | +11…58 | 1976–1978 |
В лабораторных и лизиметрических опытах доказано: при внесении умеренных доз песка (до 650–850 т/га) нитрификация активизируется за счет оптимизации влажности. Однако при чрезмерном увеличении слоя песка (более 5–7 см, свыше 1200 т/га) происходит консервация органического вещества торфа: температура под слоем песка падает, аэрация ухудшается, а образование нитратного азота снижается до 26–63 мг NO3 на 100 г сухой почвы.
5. Продуктивность ячменя при различной мощности торфяной залежи
Сравнительные данные урожайности ячменя за 4 года испытаний на участках с мощностью торфа 40–60 см (табл. 5) и мелкозалежных торфяниках 20–40 см (табл. 6) наглядно показывают эффект агромелиоративных мероприятий.
Таблица 5. Урожайность ячменя на торфяной почве с глубиной залежи 40–60 см, ц/га
| Вариант | 1976 г. | 1977 г. | 1978 г. | 1979 г. | В среднем (1976–1978 гг.) |
|---|---|---|---|---|---|
| Р60К150 (Фон) | 56,8 | 37,2 | 50,3 | 64,0 | 48,1 |
| Фон + N35 | 54,3 | 39,6 | 50,6 | 67,1 | 48,2 |
| Фон + N35 + орошение | 52,7 | 35,9 | 46,7 | — | 45,1 |
| Фон + N35 + орошение + пескование | 55,2 | 37,2 | 48,4 | — | 46,9 |
На торфяниках с глубиной залежи более 40 см прибавки от пескования и орошения отсутствовали (урожайность колебалась в пределах ошибки опыта). Однако на мелкозалежных торфяниках (глубина 20–40 см) картина оказалась принципиально иной (табл. 6):
Таблица 6. Урожайность ячменя на торфяной почве с глубиной залежи 20–40 см, ц/га
| Вариант | 1974 г. | 1975 г. | 1977 г. | 1978 г. | 1979 г. | В среднем (1975, 1978–1979) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Р60К150 (Фон) | 31,0 | 25,0 | 42,0 | 48,6 | 41,4 | 37,9 |
| Фон + пескование | 35,8 | 27,5 | 40,1 | 50,0 | 60,9 | 46,1 (+8,2 ц/га) |
| Фон + орошение | — | 26,5 | — | 50,5 | 45,2 | 40,7 (+2,8 ц/га) |
| Фон + пескование + орошение | — | 30,8 | — | 53,1 | 58,9 | 47,6 (+9,5 ц/га) |
6. Выводы и практические рекомендации
- Дифференциация мелиоративных приемов по глубине торфа: На торфяниках с мощностью залежи более 40 см при среднем УГВ за вегетацию 86–104 см внесение дополнительных азотных удобрений, орошение дождеванием и поверхностное пескование оказались неэффективными на посевах ячменя.
- Эффективность на мелкозалежных почвах: При возделывании ячменя на торфяниках с малой мощностью слоя (до 30–40 см) приемы, улучшающие водное и азотное питание (пескование нормой 350 т/га и дождевание), обеспечивают стабильную прибавку урожая зерна: пескование — 8,2 ц/га, орошение — 2,8 ц/га, а их совместное применение — 9,5 ц/га.
- Экологическая консервация органического вещества: Теоретически и экспериментально доказано, что поверхностное пескование торфяников в умеренных дозах (650–850 т/га) улучшает нитрификацию, а при высоких дозах (1200 т/га и более) замедляет микробиологическую минерализацию торфа, предохраняя органическое вещество осушенных почв Полесья от ускоренной сработки.
7. Тэкст артыкула на мове арыгінала (беларуская)
У. М. ПЯТНІЦКІ, Л. Б. АЎДЗЕЕЎ, Р. І. АФАНАСІК, В. П. ТРЫБІС
УПЛЫЎ АГРАМЕЛІЯРАЦЫЙНЫХ МЕРАПРЫЕМСТВАЎ НА ПРАДУКЦЫЙНАСЦЬ ЯЧМЕНЮ ВА ЎМОВАХ ДРОБНААБЛОЖНЫХ ТАРФЯНІКАЎ
Асноўнымі фактарамі, якія вызначаюць адрозненні ва ўрадлівасці тарфяных глеб з рознай магутнасцю арганагеннага слоя, з’яўляюцца азот і вада. Даследаваннямі выяўлена прынцыповая магчымасць шляхам рэгулявання азотнага і воднага рэжымаў дробнаабложных тарфянікаў у значнай ступені знівеліраваць неаднастайнасць урадлівасці, якая абумоўлена ваганнямі магутнасці торфу, і павысіць у цэлым эфектыўнасць удабрэнняў…
[Поўны беларускамоўны тэкст прыведзены ў адпаведнасці з арыгінальным асобным адбіткам выдавецтва «Навука і тэхніка», 1981].
8. Литература
- Пятніцкі У. М., Скарапанаў С. Г. Водны і азотны рэжымы і прадукцыйнасць маламагутных арганагенных глеб // Весці Акадэміі навук БССР. Сер. с.-г. навук. — 1972. — № 2. — С. 10–15.
- Лундин К. П. Водные свойства торфяной залежи. — Минск: Ураджай, 1964.
- Шабан Н. С., Афанасик Г. И., Пятницкий В. Н. Влажность торфяных почв и поглощение питательных веществ растениями // Почвоведение. — 1975. — № 7. — С. 101–106.
- Белковский В. И., Загурский М. В., Даутина Д. Б. Влияние минеральных компонентов на водные свойства и влагозапасы торфяной почвы // Мелиорация переувлажненных земель. — Минск: Ураджай, 1975. — Т. 23. — С. 147–154.
- Белковский В. И., Даутина Д. Б., Загурский М. В. Эффективность структурной мелиорации торфяных почв // Мелиорация и водное хозяйство. — 1972. — № 7. — С. 6–7.
- Михальцевич А. И., Терехов Л. Н. Влияние дождевания на микроклимат торфяных почв // Мелиорация переувлажненных земель. — Минск: Ураджай, 1978. — Т. 26. — С. 61–68.
- Лашкевич Г. И. Влияние полива и удобрений на урожай культурных растений // Влияние водного и пищевого режимов на урожай сельскохозяйственных культур. — Минск, 1972. — С. 3–20.
- Минаева Г. М. Влияние дождевания на биологическую активность мелиорированной торфяно-болотной почвы // Почвоведение. — 1979. — № 2. — С. 135–139.
Рукопись поступила в редакцию 14 марта 1980 года.