Изменение структурно агрегатного состояния почвы в междурядьях яблоневого сада при дерново-перегнойной системе содержания

The aim of the work was to substantiate scientifically the use of legume-cereal mixtures when sodding of the row spacings of the apple garden and to study the effect of these mixtures on the structural aggregate state of the soil. The experiment was conducted in the apple garden planted in 1989. In the experiment we used a seedling rootstock and a variety Sinap Orlovskij. The layout of trees was 7x5 m. The sowing in the row spacings of the garden was carried out in spring in 2015. The experiment was repeated three times, the area of the registration plot was 280 m2. The research conducted for three years allowed us to establish the role of legume and cereal vegetation in the row spacing of the apple garden in changing of the structural and aggregate state of the soil. Taking into account the structural state of the soil revealed a positive effect of the grass mixtures in the row spacing using this indicator. The number of agronomically valuable aggregates in all variants of the experiment has increased. The most noticeable increase was observed in the upper layer of the soil, their number increased by 9.1-11.3%. The increase in the content of agronomically valuable aggregates was due to the decrease in the number of large (more than 10 mm) and small

(less than 0.25 mm) fractions. The content of the large fraction in the 0-20 cm soil layer decreased to 27.5-31.0% depending on the variant, and in the 20-40 cm layer to 35.6-38.6%. The botanical composition of legume and cereal vegetation also affected the soil structure. The largest number of agronomically valuable aggregates in the 0-20 cm soil layer was in the variant with seeding of meadow fescue and alfalfa variable and accounted for 68.4%. We also observed the largest number of agronomically valuable aggregates in the variants with seeding of the meadow timothy grass and alfalfa variable which accounted for 67.9% and the same with meadow timothy grass and meadow fescue which accounted for 67.7%. The minimum content of agronomically valuable aggregates was noted in the variant with seeding of meadow timothy grass and red clover – 64.9%. Key words: orchard, apple tree, row spacing, sodding, soil, aggregates.

Вве^ение. В саду произрастающие плодовые деревья на одном месте в течение длительного периода, а так^е используемая по уходу техника оказывает негативное воздействие на почву, и в первую очередь на её физические свойства. Происходит ухудшение структурно агрегатного состояния почвы [1, 2]. Вместе с тем известно, что сохранение и восстановление её структуры является ва^ным условием поддер^ания плодородия [3]. Наиболее заметное оструктуривающее воздействие на почву оказывает многолетняя травянистая растительность, т.к. образование агрономически ценной структуры осуществляется за счёт биологических факторов [4, 5]. В этом плане дерново-перегнойная система содер^ания почвы в ме^дурядьях сада является наиболее приемлемой [6, 7].

Изучение вопросов использования многолетних злаковых и бобовых трав для содер^ания почвы по дерново-перегнойной системе приобретает огромное значение и является весьма актуальной темой для научных исследований по вопросам подбора бобовых и злаковых трав для травосмесей [8, 9]. Правильно подобранные травосмеси для посева в ме^дурядьях сада могут создать благоприятные условия не только для роста, развития и плодоношения плодовых деревьев, но и улучшить структурно агрегатное состояние почвы [10, 11].

В связи с вышеизло^енным, целью работы являлось научное обоснование использования бобово-злаковых травосмесей при задернении ме^дурядий яблоневого сада и изучение их влияния на структурно агрегатное состояние почвы.

Услови^, материалы и мето^ы. Опыт был зало^ен в яблоневом саду 1989 года посадки. Схема размещения деревьев 7х5 м, подвой семенной, сорт Синап Орловский. Посев в ме^дурядьях сада произведен весной 2015 года. Повторность в опыте трехкратная, площадь учетной делянки 280 м².

Варианты опыта:

• 1.    Тимофеевка луговая (8 кг/га) + Клевер красный (10 кг/га).

• 2.    Тимофеевка луговая (8 кг/га) + Люцерна изменчивая (4 кг/га).

• 3.    Овсяница луговая (6 кг/га) + Клевер красный (10 кг/га).

• 4.    Овсяница луговая (6 кг/га) + Люцерна изменчивая (4 кг/га).

• 5.    Тимофеевка луговая (8 кг/га) + Овсяница луговая (6 кг/га).

Структурность почвы и коэффициент структурности определяли по Н.И. Савинову.

Результаты и обсу^^ение. Основной задачей дерново-перегнойной системы содер^ания ме^дурядий в садах является сохранение и воспроизводство плодородия почвы. Данная система слу^ит основой для сохранения равновесия в экосистемах. Задернение в садах является ва^ным фактором регулирования физических, химических и биологических ре^имов в почве. Среди физических факторов, немалова^ное значение имеет структура почвы, от состояния которой во многом зависит водный, воздушный, тепловой и пищевой ре^имы.

Проведенные нами исследования по изучению структурности почвы показали, что посев многолетних травосмесей в первые годы не оказал существенного влияния на содер^ание структурных агрегатов почвы по вариантам опыта (табл.).

Таблица – Структурно агрегатное состояние почвы в ме^дурядьях сада в зависимости от ботанического состава бобово-злаковой растительности

Количество агрономически ценных агрегатов (0,25-10 мм) в слое почвы 0-20 см составляло 55,8-57,1%. Количество крупных фракций (>10 мм) в верхнем слое почвы было в пределах 35,9-36,3%. Содер^ание почвенных частиц размером менее 0,25 мм было существенно меньше 6,8-8,2%.

В слое почвы 20-40 см содер^ание агрономически ценных агрегатов составило 56,2-56,8%, то есть было таким ^е, как и в верхнем слое почвы. Количество макрочастиц так^е незначительно отличалось – 38,7-39,2%. Что касается содер^ания микрочастиц (менее 0,25 мм), в указанном слое их было меньше в 1,7-2 раза относительно верхнего слоя почвы. Это связано с отсутствием е^егодной обработки дисковыми боронами, в отличие от верхнего слоя почвы. До закладки опыта ме^дурядья сада содер^ались под чёрным паром, предусматривающим поверхностную обработку почвы, что приводило к ее распылению и соответственно увеличению количества мелкой фракции.

Коэффициент структурности в верхнем слое почвы составил 1,26-1,33, что характеризует ее состояние как хорошее.

Проведенные в 2020 году учеты структурного состояния почвы выявили поло^ительное влияние задернения ме^дурядий многолетними бобовозлаковыми травами на данный показатель. Увеличилось количество агрономически ценных агрегатов во всех вариантах опыта. Наиболее заметное увеличение наблюдалось в верхнем слое почвы. Количество их выросло на 9,111,3%. В слое почвы 20-40 см количество агрономически ценных агрегатов увеличилось на 2,9-3,5% в зависимости от варианта.

Увеличение содер^ания агрономически ценных агрегатов произошло за счет уменьшения количества крупной (более 10 мм) и мелкой (менее 0,25 мм) фракций. Так, содер^ание крупной фракции в слое почвы 0-20 см уменьшилось в зависимости от варианта до 27,5-31,0% и в слое 20-40 см до 35,6-38,6%. В верхнем (0-20 см) слое так^е заметно уменьшилось количество микрочастиц. Их содер^ание снизилось практически в 2 раза. В слое почвы 20-40 см содер^ание данной фракции изменилось незначительно.

Изменения структурности почвы произошло под влиянием корневой системы многолетних растений. Как известно, корни, разрастаясь по профилю почвы, расчленяют ее на более мелкие агрегаты. При этом пылеватые частицы скрепляются сетью мелких корешков. ^ за счет разло^ения органических продуктов и гумификации при^изненно отмирающих корней, а так^е их выделений повышается прочность структуры. Оструктуривающие действия корневой системы главным образом зависит от ее массы и активности ростовых процессов.

Ботанический состав бобово-злаковой растительности так^е оказал влияние на структурность почвы. Наибольшее количество агрономически ценных агрегатов в слое почвы 0-20 см было в варианте с посевом овсяницы луговой и люцерны изменчивой – 68,4%, и в вариантах с посевом тимофеевки луговой с люцерны изменчивой – 67,9% и тимофеевки луговой с овсяницей луговой – 67,7%. Минимальное содер^ание агрономически ценных агрегатов отмечено в варианте с посевом тимофеевки луговой и клевера красного – 64,9%. В указанном варианте на шестой год задернения ме^дурядий произошло значительное изре^ивание посевов культурных трав. Их удельный вес в фитоценозе составлял всего 35%. Основная доля приходилась на разнотравье – 65,0%. Деятельность корневой системы дикорастущих трав, как структурообразователя, так^е достаточно высока, что сказалось в уменьшении количества агрономически ценных агрегатов всего на 3,5%, относительно лучшего варианта. Видовой состав разнотравья был представлен в основном одуванчиком лекарственным, пыреем ползучим, подоро^ником и др. Следовательно, для поддер^ания плотной дернины мо^но в качестве альтернативы использовать дикорастущие травы.

Выво^ы. На основании представленного анализа полученных данных мо^но сделать следующие выводы:

• 1.    Задернение ме^дурядий многолетними травами улучшило структурное состояние почвы. Через шесть лет после задернения количество агрономически ценных агрегатов увеличилось на 9,1-11,3%.

• 2.    Наибольшее их количество было в варианте с посевом овсяницы луговой и люцерны изменчивой – 67,9%.

• 3.    В случае изре^ивания посевов культурных трав, производить повторный посев необязательно, с целью поддер^ания дернины мо^но использовать дикорастущие травы.