Плодородие чернозёмов в Ачинской лесостепи

Введение. По почвенно-географическому районированию Ачинская лесостепь включена в равнинную Западно-Присаянскую провинцию лесостепной зоны. Территориально окаймляется гидросистемой Чулыма – притока р. Обь в восточной оконечности Западной Сибири. Она занимает 10,3 тыс. кв. км. Протяжённость с юга на север 100 км, с запада на восток 120 км. На востоке ограничивается Кемчугским плато [1].

Здесь затухает влияние Атлантики и начинается формирование климата Средней Сибири, ГТК 0,8–1,2. Средняя продолжительность безморозного периода 96–111 дней. Среднее годовое количество осадков по пяти метеостанциям 374–434 мм. За июнь–август выпадает до 45 % от годовой нормы.

Основными почвообразующими породами являются    четвертичные    аллювиально делювиальные отложения. Почвам свойственна длительная сезонная мерзлота. Морфологическое строение почвенного профиля аналогичное с чернозёмами Западной и Средней Сибири [2].

Цель исследования. Определить параметры почвенных свойств, обусловливающих произво- дительную способность чернозёмов региона.

Объекты исследования. Почвы Ачинского госсортоучастка. Третья терраса р. Чулым в 12 км на запад от г. Ачинска, вблизи разъезда Белый Яр. Почвы Бирилюсского госсортоучаст-ка на водоразделе р. Чулым и р. Большой Кем-чуг в 5 км от с. Чипушево, удалённого от г. Ачинска на 85 км.

Результаты и их обсуждение.

Агрофизические свойства

Согласно классификации [3], гранулометрический состав экспериментальных участков относится к крупно-пылевато-иловатым лёгким глинам (табл. 1). Большое количество пылеватых частиц придаёт почвам лёссовидные свойства. Морфологически отчётливо проявляется иллювиальный процесс.

Таблица 1

Гранулометрический состав пахотного слоя почв на экспериментальных участках

Участок*	Потеря от HCL	Размер частиц, мм
		>0,25	0,25-0,05	0,05-0,01	0,01-0,005	0,005-0,001	<0,001	<0,01
Чернозём выщелоченный
1	3	5	4	30	12	9	40	61
2	3	4	3	33	15	10	35	60
Чернозём оподзоленный
3	4	5	3	26	19	8	39	66
4	3	4	9	26	8	15	38	61

'Участки 1-й и 3-й расположены в севообороте с клевером, участки 2-й и 4-й - вне севообо- рота.

На экспериментальных площадках (0,2– 0,3 га) изучены максимальная гигроскопичность, объёмный вес и общая порозность [4, 5].

Максимальная гигроскопичность почвы в пахотном слое выщелоченного чернозёма варьирует в пределах 11,7–12,5 %, оподзоленного чернозёма 10,2–10,8 %. Объёмный вес почвы определён в конце июня. В слое 0–5 установлены величины 0,84–1,05; в слое 6–20 см – 0,89– 0,99. Коэффициент вариации в среднем для метрового слоя 2,8–4,3. Общая порозность в пахотном слое варьирует в пределах 58,0–64,9.

Полевая влагоёмкость почв определена в севооборотах и вне севооборота исследуемых чернозёмов на 12 экспериментальных участках. Предварительно установлено, что избыточное количество воды стекает на 15-е сутки после впитывания. Исходя из этого, для оценки полевой влагоёмкости принят 15-дневный срок при пятикратной повторности определения влажности почвы (табл. 2). На выщелоченном чернозёме для метрового слоя она выражается значениями 319–341 мм, на оподзоленном – 332– 345 мм. В пахотном слое соответственно 62–69 и 59–77 мм. На глубине 40–60 см изменчивость показателей повышенная, что обусловлено гумусовой карманистостью (языковатостью).

Полевая влагоёмкость чернозёмов, мм

Таблица 2

Слой,см	Выщелоченный			Оподзоленный
	1	2	3	1	2	3
0-20	69	66	62	77	69	59
21-50	118	105	106	90	104	89
0-50	187	171	168	167	173	148
51-100	154	149	167	178	159	197
0-100	341	320	335	345	332	345

Примечание. Поля севооборота: 1 – пшеница по пшенице; 2 – пшеница по пару; 3 – пар.

Агрохимические свойства

Степень насыщенности основаниями чернозёмов высокая – 94–98 %. рН солевой вытяжки выщелоченного чернозёма в гумусовом горизонте 6,1–6,6, оподзоленного 5,9–6,2. В горизонте «В» понижается до 4,6. Содержание гумуса в пахотном слое высокое – 8,1–10,2 %.

В начале вегетационного периода на чернозёмах содержание нитратного азота 6–8 мг/кг. К концу июня в паровом поле его количество возрастает до 15–20 мг/кг. Надобность в азотных удобрениях при таком содержании исключается [6].

Нитрификационная способность определена на образцах почв, отобранных поздней осенью (табл.3). Содержание гумуса в выщелоченном чернозёме 9,7–10,1 %, в оподзоленном – 9,3– 10,2 %. Исходное содержание NH4 в образцах 1,1–1,7; NO3 – 1,2–1,8 мг/100 г. Сульфат аммония и клеверная мука вносились в количестве, соответствующем 30 мг азота на 100 г почвы. Учтены 3 срока инкубации – 14, 21, 28 суток. Окисление сульфата аммония происходит медленно; в оподзоленном чернозёме несколько слабее, чем в выщелоченном. Использование азота свежей органической массы размолотого клеверного сена заторможено.

Таблица 3

Поле	Без удобрений	+(NH 4 ) 2 SO 4	+(NH 4 ) 2 SO 4 + CaCO 3	+Клеверная мука
Чернозём выщелоченный
Пар	9,7	24,5	26,8	15,2
Пшеница	6,4	20,7	25,2	12,9
Чернозём оподзоленный
Пар	8,8	19,4	24,5	15,9
Пшеница	7,3	17,8	23,5	14,1
Залежь	6,2	19,9	24,5	13,6

Нитрификационная способность пахотного слоя почв.

Компостирование 28 суток (мг NO 3 /100 г)

При 28-суточном компостировании без удобрений количество NO 3 возрастает пятикратно. Внесение сернокислого аммония увеличивает количество нитратного азота в 2,2–3,2 раза.

В течение вегетационного периода содержание в почве аммонийного азота существенно превосходит запасы нитратного. В посевные сроки в пахотном слое в прохладный год зафиксировано 14,1–16,2, в тёплый – 21,0–24,9 мг/кг N-NH4. В течение сезона изменения незначительные. Физиологически аммонийная и нитратная формы азота для растений равноценны [7].

Но, видимо, поскольку аммонийный азот находится в поглощённом состоянии, его роль в питании растений незначительная.

Содержание фосфатов определено по методам Чирикова, Кирсанова, Францесона, Труога и Эгнера-Рима. Коэффициент корреляции значений, полученных по методам Труога, Кирсанова, с результатами метода Чирикова равен 0,91– 0,96; данные методов Францессона и Эгнер-Рима – 0,64–0,79 %.

В севооборотах на экспериментальных площадках отбирались почвенные пробы в 10-кратной повторности из пахотного и подпахотного горизонтов (20–40 см) по 5–7 срокам. На 12 площадках выщелоченного чернозёма уста- новлена высокая и очень высокая обеспеченность фосфатами, на 12 – низкая. На 12 площадках оподзоленного чернозёма обеспеченность средняя, и на 12 – низкая. В слое 21– 40 см в основном низкое содержание фосфатов, редко среднее.

Урожайность зерновых культур и корневая масса

Разница в урожайности зерновых культур за 6-летний период на чернозёме выщелоченном и чернозёме оподзоленном в Ачинской лесостепи незначительная. Урожайность на чернозёмах Ачинской и Канской лесостепи равнозначная (табл. 4).

Таблица 4

Сортоучасток	Пшеница	Оз. рожь	Овёс	Ячмень	Зерновые
Чернозём выщелоченный
Ачинский	18,6	26,0	24,6	25,0	23,6
Канский	19,1	24,4	23,4	24,0	22,2
Чернозём оподзоленный
Бирилюсский	19,9	23,1	26,4	22,7	22,8
Долгомостовский	19,6	12,5*	23,7	18,8	20,4

Средняя урожайность зерновых культур за 6-летний период

На землепользовании птицесовхоза в Бого-тольском районе установлено, что на оподзо-ленном чернозёме при содержании в почве 9,5– 14,0 мг Р 2 О 5 на 100 г, по Чирикову, пшеница не реагирует на фосфорные удобрения. На контрольных вариантах урожайность пшеницы по зерновому предшественнику равна 28,0–31,7 [8].

В 10-польном севообороте с клевером в слой почвы 0–50 см поступает 600,6–631,4 ц/га корневой массы. Разница между подтипами чернозёмов незначительная (табл. 5). Вне севооборота без клевера корневая масса в слое 0–50 см составляет в среднем на одном поле 50,9–55,8 ц/га, что на 12–16 % меньше, чем в севообороте.

Таблица 5

Культура	Выщелоченный		Оподзоленный
	0–20 см	0–50 см	0–20 см	0–50 см
Яровая пшеница: по пару	46,1	57,9	51,6	66,9
по клеверному пласту	59,5	71,4	69,1	78,2
Зерновые культуры, в среднем	52,0	62,2	52,6	70,7
Клевер 2-го года пользования	107,4	128,4	106,3	124,1

Корневые массы культур на чернозёмах, ц/га

Выводы. Свойства чернозёмов Ачинской лесостепи без применения удобрений обеспечивают среднюю многолетнюю урожайность зерновых культур 22,8–23,6 ц/га.

Уровень плодородия выщелоченных и опод-золенных чернозёмов в Ачинской лесостепи равнозначный. Они тождественны с чернозёмами Канской лесостепи. В севообороте с клевером качественная агротехнология обработки почвы в паровом поле исключает необходимость применения азотных удобрений.