Таблица 15

Коэффициенты корреляции факторов плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур в типично-серой лесной почве

№п.п Показатели 1 2 3 4 5 6 7

1 Дозы ОСВ 1,00

2 Гумус 0,98 1,00

3 Подвижный Р2О5 0,96 0,88 1,00

4 Обменный К2О 1,00 0,96 0,98 1,00

5 Буферность в кислой обл. 0,98 1,00 0,89 0,96 1,00

6 Сод. водопрочн. агрегатов 1,00 0,98 0,96 1,00 0,98 1,00

7 Урожайность картофеля 0,75 0,59 0,90 0,80 0,61 0,75 1,00

Уравнение регрессии показаний урожайности картофеля (у) от дозы внесения ОСВ (х) показано на рис. 3.

Рис. 3. График и уравнение регрессии зависимости урожайности картофеля

от дозы применяемых ОСВ

Коэффициенты корреляции урожайности картофеля с дозой внесения ОСВ совместно с калийсодержащими удобрениями составляют большую величину – 0,95 - 0,99, что выше, чем при внесении только ОСВ (0,90).

Основные выводы

Морфологические признаки эродированных почв изменяются. В дерново-подзолистых почвах мощность пахотного слоя уменьшилась с 24см до 23см в слабоэродированных, 19см в средне- и до 17см в сильноэродированных разновидностях; в светло-серых лесных почвах соответственно с 26см до 25, 22 и 18см; в типично-серых лесных – с 27см до 26, 25 и 22см; в темно-серых лесных – с 30см до 28, 25 и 22см. При этом сначала горизонт А2В, а затем и В1 с увеличением степени эродированности утончаются и исчезают, вовлекаясь в пахотный слой. В черноземах оподзоленных мощность гумусово-аккумулятивного горизонта уменьшается с 61см до 52 и 35см; в черноземах выщелоченных – соответственно с 59см до 50 и 34см.

Наиболее сильно подвержены смыву при прочих равных условиях почвы, расположенные на южных и юго-западных склонах. В дерново-подзолистых почвах при уклоне от 1,6 до 3 градусов интенсивность смыва составляет в среднем 10-20м3/га почвы. В типично-серых лесных почвах на более длинных склонах – до 20м3/га в год, а на очень длинных склонах – до 33м3/га в год. В черноземных почвах при уклоне 2,8 градусов на южном склоне интенсивность смыва составляет в среднем 8,3м3/га в год.

Структура почвенного покрова серых лесных почв изменяется в сторону увеличения площадей в основном средне- и сильноэродированных почв со скоростью до 12% за 15 лет, или 0,8% в год.

С увеличением степени эродированности почв в пахотном слое содержание гумуса резко снижается: в дерново-подзолистых и серых лесных слабоэродированных почвах снижение составляет 15-20%, в среднеэродированных – в 2 - 2,5 раза от их запасов; в черноземных почвах соответственно на 2-20% и 50-60%.

В эродированных почвах уменьшается биологическая активность: снижается интенсивность выделения углекислого газа, разложения целлюлозы и ферментативная активность каталаз, пероксидаз, полифенолоксидаз и протеаз.

В эродированных почвах закономерно ухудшаются основные водно-физические показатели: уменьшаются естественная влажность (в слое 0-50см), ППВ, содержание и диапазон продуктивной влаги. Содержание продуктивной влаги в слабоэродированных почвах ниже, чем в неэродированных на 2-3%, а в среднеэродированных - почти на 4-5%. Диапазон активной влаги соответственно ниже на 1-2 и 2-3%.

В пахотном слое слабо- и среднеэродированных почв закономерно повышается на 5-20% плотность сложения пахотного слоя и уменьшается скважность. В дерново-подзолистых почвах коэффициент фильтрации под зерновыми культурами снижается с 0,09 (в неэродированных) до 0,02мм/мин (в сильноэродированных); в светло-серых лесных соответственно – с 1,5 до 0,3мм/мин, а в черноземах – с 5,2 до 1,5мм/мин.

Содержание водопрочных агрегатов в пахотном слое среднеэродированных почв снижается на 20-30% по сравнению с неэродированными аналогами.

С увеличением степени эродированности возрастает средняя величина твердости пахотного слоя более, чем в полтора раза: в светло-серых лесных почвах твердость почвы возрастает с 24,5 кг/см2 до 30,3 в слабо- и 42,7 в среднеэродированных; в типично серых лесных соответственно – с 22,1 до 25,0 и 35,4; в темно-серых лесных – с 20,6 до 23,8 и 30,5 кг/см2. Сопротивление пахотного слоя расклиниванию увеличивается в светло-серых лесных с 25,5кг до 27 (слабоэродированные), 33,1 (среднеэродированные); в типично-серых лесных – соответственно с 17,2 до 18,0 и 25,4; в темно-серых лесных – с 12,1 до 13,0 и 20,3кг.

Содержание общего азота в пахотном слое эродированных разновидностей резко уменьшается: в дерново-подзолистых неэродированных почвах оно составляет 1108мг/кг и 762 и 554 мг/кг в средне- и сильноэродированных. В типично-серых лесных оно изменяется от 2208мг/кг до 1485 и 1164мг/кг соответственно; в выщелоченных черноземах – от 5517мг/кг до 5186 и 4063мг/кг.

В пахотном слое дерново-подзолистых и светло-серых лесных происходит закономерное снижение значений рН солевой вытяжки, увеличение содержания подвижного фосфора на 5- 23 мг/кг и обменного калия на 3 – 26 мг/кг; в типично-серых лесных – увеличение содержания подвижного фосфора на 22-36мг/кг и снижение содержания обменного калия; в темно-серых лесных и черноземных почвах – увеличение значений рН солевой вытяжки и уменьшение содержания подвижного фосфора и обменного калия. Коэффициент корреляции агрохимических показателей показывает тесную связь их со степенью эродированности почв.

Во всех изучаемых эродированных разновидностях почв в пахотном и подпахотном слоях отмечается уменьшение показаний ОВП на 10 – 50мВ и содержания нитратного азота на 2 – 4мг/кг.

С увеличением степени эродированности в пахотном слое возрастает отношение содержания подвижного фосфора (по Кирсанову) к содержанию подвижных фосфатов суммы 1 и 2 групп. В черноземных почвах отношение содержания подвижного фосфора (по Кирсанову) к содержанию подвижных фосфатов суммы 1 и 2 групп ниже, чем в дерново-подзолистых и серых лесных почвах.

В водной вытяжке пахотного слоя эродированных разновидностей почв показания рН водной вытяжки ниже на 0,07 – 1,0 единиц рН, электрической проводимости – на 0,15 – 0,40 мSm/м, сухого остатка – на 0,02-0,055%, и воднорастворимого органического вещества – на 0,006-0,016%.

С увеличением степени эродированности калийный потенциал пахотного слоя увеличивается в дерново-подзолистых почвах с 2,24 до 2,15 в среднеэродированных; в серых лесных глееватых с 2,53 до 1,38; в светло-серых лесных соответственно - с 2,29 до 0,60; в типично-серых лесных возрастает с 2,45 до 2,70; в темно-серых лесных с 1,72 до 1,96; в черноземах оподзоленных - с 1,45 до 1,64; в черноземах выщелоченных – с 1,31 до 1,50.

Буферная калийная способность уменьшается в эродированных разновидностях всех типах почв: в дерново-подзолистых почвах с 540 до 43 в среднеэродированных; в серых лесных грунтово-глееватых – с 655 до 53; в светло-серых лесных соответственно - с 320 до 94; в типично-серых лесных - с 585 до 126; в темно-серых лесных с 773 до 94; в черноземах оподзоленных - с 905 до 104; в черноземах выщелоченных – с 1180 до 158.

Буферная способность в кислотной области в среднеэродированных разновидностях снижается по сравнению с неэродированными на 2-8 см2.

Содержание в пахотном слое эродированных почв подвижных форм бора, кобальта, меди и цинка закономерно уменьшается.

В эродированных почвах происходит снижение урожайности зерновых культур: в слабоэродированных разновидностях оно составляет от 1,9% до 11,0%; в среднеэродированных – от 19,6 до 49,3%.

Ухудшение качества продукции растениеводства на эродированных разновидностях почв обусловлено, главным образом, снижением содержания сырого протеина на 6-18%, а также сырого жира и микроэлементов - меди и цинка.

Биоэнергетический потенциал производительности почв, рассчитанный на основе урожайности основных сельскохозяйственных культур, в среднеэродированных почвах уменьшается при возделывании ячменя на 11350,5-19782 МДж, картофеля – на 13908-16104 МДж. Рентабельность сельскохозяйственного производства ячменя в среднеэродированных почвах снижена почти в 10 раз.

На территории с контурно-мелиоративной организацией территории (с насыщением полевого севооборота многолетними травами до 50%) в слабоэродированных типично-серых лесных почвах отмечена прибавка мощности гумусового горизонта в среднем 0,1-0,3см/10лет (+1-+5т/га в год), в среднеэродированных она составила в среднем +0,1см/10лет (1т/га в год).

В осадках сточных вод г.г. Чебоксары и Новочебоксарска содержание органического вещества колеблется в пределах 55-70%, фосфора – 1,14-1,29%, калия – 0,04-0,16%, кальция – 4,5-8,6%, магния – 2,5-2,1%, (при влажности 45 - 55%). В ОСВ также обнаруживается широкий набор микроэлементов, однако при внесении их с ОСВ в умеренных дозах в серые лесные почвы, бедных микроэлементами, содержание тяжелых металлов не превышает ПДК.

Применение ОСВ резко улучшает агрофизические показатели почвенного плодородия: плотность сложения пахотного слоя почв уменьшается на 0,1-0,25г/см3. Коэффициент фильтрации увеличивается при дозе ОСВ 120т/га на 0,4-0,7мм/мин. Содержание водопрочных агрегатов увеличивается на 4-6%. Твердость пахотного слоя почв и удельное сопротивление расклиниванию в горизонтальном направлении уменьшается почти вдвое.

ОСВ существенно улучшают агрохимическую характеристику серых лесных почв. Содержание гумуса в серых лесных почвах при дозе 60 т/га возросло под картофелем с 2,54 до 2,82%; нитратного азота – с 4,7 мг/кг до 18,6 мг/кг; подвижного фосфора – с 134 до 283 мг/кг.