2.2.2 Водно-физические свойства эродированных дерново-подзолистых почв на мощных моренных суглинках

На стационаре «Межаны» в период уборки сельскохозяйственных культур плотность пахотного горизонта зависела, в первую очередь, от степени эродированности почвы (табл. 9, прилож. 5).

^{Таблица 9 – Плотность пахотного слоя (0-20 см) дерново-подзолистых легкосуглинистых почв, развивающихся на моренных суглинках, кг*м} -3

Год	Культура	Вариант	Степень эродированности
			1*	2		3
					+ к 1		+ к 1
Зернотравяной севооборот
2006	Вико-овсяная смесь	NPK	1,46	1,50	+0,04	1,57	+0,11
		NPK+навоз	1,41	1,47	+0,06	1,54	+0,13
2010	Горох	NPK	1,45	1,48	+0,03	1,51	+0,06
		NPK+навоз	1,42	1,48	+0,06	1,49	+0,07
2010 + 2006		NPK	-0,01	-0,02	-	-0,06	-
		NPK+навоз	+0,01	+0,01	-	-0,05	-
НСР0,05 Фактор А (почва) 0,11 Фактор Б (удобрение) 0,08
Кормовой севооборот
2006	Яровая пшеница	NPK	1,46	1,60	+0,14	1,64	+0,18
		NPK+навоз	1,42	1,50	+0,08	1,56	+0,14
2010	Люцерна + клевер 3 г.п.	NPK	1,35	1,37	+0,02	1,43	+0,08
		NPK+навоз	1,36	1,36	0,00	1,40	+0,04
2010 + 2006		NPK	-0,09	-0,23	-	-0,21	-
		NPK+навоз	-0,06	-0,14	-	-0,16	-
НСР0,05 Фактор А (почва) 0,14 Фактор Б (удобрение) 0,09

* 1 – неэродированная; 2 – среднеэродированная; 3 – сиьноэродированная почва

В соответствии с оценкой плотности по Качинскому в 2006 г. пахотный слой исследуемых почв был сильно уплотнен. В зернотравяном севообороте плотность составляла 1,41-1,57 кг_*м^-3, в кормовом – 1,42-1,64 кг_*м^-3 (табл. 11). Увеличение данного показателя на эродированных почвах было на уровне 0,04-0,13 кг_*м^-3 в зернотравяном севообороте (вико-овсяная смесь) и 0,08-0,18 кг_*м^-3 в кормовом (яровая пшеница). Внесение органических удобрений (кормовой севооборот) снизило плотность почвы на 0,08-0,10 кг_*м^-3.

К концу исследований плотность слоя 0-20 см достоверно снизилась только на средне- и сильноэродированной почве в кормовом севообороте – в варианте NPK + навоз на 0,14-0,16 кг_*м^-3, при внесении NPK – на 0,21-0,23 кг_*м^-3. В зернотравяном севообороте изменения плотности пахотного слоя были в пределах 0,01-0,06 кг_*м^-3, но они недостоверны.

Достоверного снижения плотности при использовании органо-минеральной системы удобрения не отмечено, т.к. навоз вносили под яровую пшеницу в 2006-2007 гг.

Таким образом, за ротацию кормового севооборота пахотный слой стал характеризоваться как уплотненный, а в зернотравяном севообороте – остался сильно уплотненным.

Закономерности пространственного распределения плотности пахотного слоя отражают также и особенности воздушного режима эродированных почв. Удовлетворительной считается общая пористость суглинистых почв более 50%.

Анализ данных, приведенных в табл. 10, показывает, что в начале исследований (2006 г.) общая пористость исследуемых почв, как в зернотравяном так и в кормовом севооборотах составляла менее 50% и оценивалась как неудовлетворительная. С увеличением степени эродированности она снижалась на 1-4% в зернотравяном севообороте и на 2-6% в кормовом.

Таблица 10 – Общая пористость пахотного слоя дерново-подзолистых легкосуглинистых почв, развивающихся на моренных суглинках, %

Год	Культура	Вариант	Степень эродированности
			1	2		3
					+ к 1		+ к 1
Зернотравяной севооборот
2006	Вико-овсяная смесь	NPK	45	43	-2	41	-4
		NPK+навоз	46	45	-1	42	-4
2010	Горох	NPK	44	44	0	43	-1
		NPK+навоз	46	44	-2	43	-3
2010 + 2006		NPK	-2	+1	-	+2	-
		NPK+навоз	0	-1	-	+1	-
НСР0,05 Фактор А (почва) 4,8 Фактор Б (удобрение) 4,2
Кормовой севооборот
2006	Яровая пшеница	NPK	44	39	-5	38	-6
		NPK+навоз	46	44	-2	41	-5
2010	Люцерна 3 г.п.	NPK	49	48	-1	46	-3
		NPK+навоз	48	48	0	48	0
2010 + 2006		NPK	+5	+9	-	+8	-
		NPK+навоз	+2	+4	-	+7	-
НСР0,05 Фактор А (почва) 4,9 Фактор Б (удобрение) 4,1

* 1 – неэродированная; 2 – среднеэродированная; 3 – сиьноэродированная почва

За ротацию кормового севооборота пористость увеличилась на 2-8%, особенно на эродированных почвах. В зернотравяном севообороте данный показатель изменился незначительно – на 1-2%. Отметим, что в кормовом севообороте в варианте NPK + навоз общая пористость одинаковая на всей почвенно-эрозионной катене.

Известно, что влагообеспечен­ность сельскохозяйственных культур оптимальная, если запасы влаги пахотного слоя не­эродированной почвы составляют 51-72 мм, сильноэродированной – 50-67 мм; понижен­ная – соответственно 31-51 и 32-50 мм. В связи с тем, что запасы влаги зависят, прежде всего, от количества выпавших осадков, четкой закономерности в их распределении по почвенно-эрозионной катене в изучаемых севооборотах не выявлено (табл. 11).

Большое количество осадков в конце вегетации в 2006 г. обеспечили высокую влажность почвы по всей эрозионной катене. Однако, в неэродированной почве, как в кормовом, так и в травяно-зерновом севооборотах, наблюдались более низкие запасы общей влаги – соответственно 38-39 и 42-44 мм. На эродированных почвах запасы влаги увеличились на 10-16 мм в кормовом севообороте и 6-10 мм в зернотравяном. Это обусловлено более высокой водоудерживающей способностью средне- и сильноэродированных почв вследствие более тяжелого гранулометрического состава.

Таблица 11 – Общие запасы влаги слоя 0-20 см дерново-подзолистых легкосуглинистых почв, развивающихся на моренных суглинках, мм

Год	Культура	Вариант	Степень эродированности
			1	2		3
					+ к 1		+ к 1
Зернотравяной севооборот
2006	Вико-овсяная смесь	NPK	44	50	+6	53	+9
		NPK+навоз	42	49	+7	52	+10
2010	Горох	NPK	53	52	-1	51	-2
		NPK+навоз	52	54	+2	51	-1
2010 + 2006		NPK	+9	+2	-	+2	-
		NPK+навоз	+10	+5	-	+1	-
НСР0,05 Фактор А (почва) 4,7 Фактор Б (удобрение) 3,8
Кормовой севооборот
2006	Яровая пшеница	NPK	39	51	+12	55	+16
		NPK+навоз	38	48	+10	52	+14
2010	Люцерна 3 г.п.	NPK	30	25	-5	27	-3
		NPK+навоз	36	32	-4	32	-4
2010 + 2006		NPK	-9	-26	-	-28	-
		NPK+навоз	-2	-16	-	-20	-
НСР0,05 Фактор А (почва) 3,7Фактор Б (удобрение) 2,9

* 1 – неэродированная; 2 – среднеэродированная; 3 – сиьноэродированная почвы

В 2010 г. во время уборки гороха (зернотравяной севооборот) выпали осадки, поэтому запасы общей влаги были приблизительно одинаковыми по почвенно-эрозионной катене – от 51 мм на сильноэродированной до 52-53 мм на неэродированной почве. Применение органо-минеральной системы удобрения не оказало достоверного влияния.

Недостаток осадков и высокие температуры в конце июля-начале августа объясняют низкие запасы влаги во время второго укоса люцерны. При совместном применение органических и минеральных удобрений они составили 32-36 мм, при внесении только минеральных удобрений – 25-30 мм. Следовательно, положительное влияние органики проявляется больше при неблагоприятных погодных условиях.

Важным физическим свойством почвы, определяющим рост и развитие растений, является пористость аэрации, которая зависит от влажности и плотности почв. Для создания устойчивого запаса влаги в почве при одновременном хорошем воздухообмене необходимо, чтобы пористость аэрации составляла не менее 15%.

В начале ротации зернотравяного севооборота после уборки вико-овсяной смеси пористость аэрации (Па) неэродированной почвы была на уровне 23-25% (табл. 12).

Увеличение запасов влаги эродированных почв и более высокая их плотность обусловили снижение аэрации в 2006 г. на 4-5 % на среднеэродированных и 9% на сильноэродированных почвах.

В кормовом севообороте (яровая пшеница) пористость аэрации неэродированной и среднеэродированной разновидностей была выше, чем в зернотравяном на 3-5 %, а на сильноэродированной почве Па ниже на 1-4%. Снижение данного показателя по катене в кормовом севообороте больше, чем в зернотравяном.

В 2010 г. пористость аэрации в зернотравяном севообороте была на уровне 17-20%, в кормовом – 30-35%. Это обусловлено различной влажностью почвы в период уборки возделываемых культур. Достоверного влияния водно-эрозионных процессов и различных систем удобрения на данный показатель не выявлено.

Таблица 12 – Пористость аэрации пахотного слоя дерново-подзолистых легкосуглинистых почв, развивающихся на моренных суглинках, %

Год	Культура	Вариант	Степень эродированности
			1	2		3
					+ к 1		+ к 1
Зернотравяной севооборот
2006	Вико-овсяная смесь	NPK	23	18	-5	14	-9
		NPK+навоз	25	21	-4	16	-9
2010	Горох	NPK	18	18	0	17	-1
		NPK+навоз	20	17	-3	17	-3
2010 + 2006		NPK	-5	0	-	-3	-
		NPK+навоз	-5	-3	-	-1	-
НСР0,05 Фактор А (почва) 2,1 Фактор Б (удобрение) 1,8
Кормовой севооборот
2006	Яровая пшеница	NPK	25	15	-10	10	-15
		NPK+навоз	28	21	-7	15	-13
2010	Люцерна 3 г.п.	NPK	34	35	+1	32	+2
		NPK+навоз	30	32	+2	32	+2
2010 + 2006		NPK	+9	+20	-	+22	-
		NPK+навоз	+2	+11	-	+17	-
НСР0,05 Фактор А (почва) 4,2 Фактор Б (удобрение) 3,1

*1 – неэродированная; 2 – среднеэродированная; 3 – сиьноэродированная почва

На стационарных площадках в Мядельском районе как в начале, так в конце наблюдений водно-физические свойства неэродированной и слабоэродированной почв приблизительно одинаковые и свидетельствуют об удовлетворительном их состоянии (табл. 13).

В 2007 г. ухудшение основных агрофизических свойств средне- и сильноэродированных по сравнению с неэродированной почвой в СПК «МАПЭ» выше, чем в СПК «Слободская заря».

В 2010 г. в СПК «Слободская заря» плотность и пористость эродированных разновидностей практически не изменилась за четыре года наблюдений – плотность снизилась на 0,02-0,09 кг_*м^-3, пористость на 1-2%. Это связано с тем, что в 2008-2010 гг. здесь возделываются многолетние травы, которые способствуют улучшению свойств почвы.

В СПК «МАПЭ» исследования проводились в звене зернотравяного севооборота. Поэтому, водно-физические свойства, особенно сильноэродированной почвы, за четыре года наблюдений ухудшились. Так, плотность сильноэродированной почвы по сравнению с данными 2007 г. на 0,11 кг_*м^-3 выше, пористость на 4% ниже. И по сравнению с неэродированной почвой пористость и плотность ухудшились значительно – соответственно на 12% и 0,32 кг_*м^-3_.

Влажность почв и запасы продуктивной влаги определяются, прежде всего, количеством осадков. В период уборки ячменя (2010 г., СПК «МАПЭ») практически каждый день шел дождь, поэтому отличий во влажности почвы слоя 0-20 см и общих запасах влаги по почвенно-эрозионной катене не установлено. Второму укосу трав предшествовал засушливый период (СПК «Слободская заря»). Поэтому влажность пахотного слоя эродированных почв значительно ниже, чем неэродированной. Общие запасы влаги снижались с 42 мм на неэродированной до 22 на сильноэродированной почве.

Таблица 13 – Водно-физические свойства пахотного слоя дерново-подзолистых легкосуглинистых почв, развивающихся на моренных суглинках в период уборки сельскохозяйственных культур

Год	Культура	Степень эродированности почвы
		неэроди- рованная	слабо-эродированная		средне-эродированная			сильно-эродированная
			1*	2	1		2	1	2
СПК «МАПЭ»
Плотность, кг*м -3
2007	Многолетние травы	1,31	1,32	+0,01	1,43	+0,11		1,51	+0,20
2010	Ячмень	1,30	1,34	+0,04	1,39	+0,05		1,62	+0,32
2010 + 2007		-0,01	+0,02		-0,04			+0,11
НСР0,05 Фактор (почва) 0,10
Пористость, %
2007	Многолетние травы	50	50	0	45	-5		43	-6
2010	Ячмень	51	50	-1	47	-4		39	-12
2010 + 2007		+1	0		+2			-4
НСР0,05 Фактор (почва) 2,1
Общие запасы воды, мм
2007	Многолетние травы	52	52	0	53	+1		47	-5
2010	Ячмень	44	47	+3	43	-1		45	+1
2010 + 2007		-6	-5		-10			-2
НСР0,05 Фактор (почва) 3,9
Пористость аэрации, %
2007	Многолетние травы	24	24	0	19	-5		22	-2
2010	Ячмень	29	26	-3	26	-3		16	-13
2010 + 2007		+5	+2		+5			-7
НСР0,05 Фактор (почва) 2,4
СПК «Слободская заря»
Плотность, кг*м -3
2007	Многолетние травы	1,41	1,45	+0,04	1,49	+0,08		1,57	+0,16
2010	Многолетние травы	1,39	1,43	+0,04	1,47	+0,08		1,48	+0,09
2010 + 2007		-0,02	-0,02		-0,02			-0,09
НСР0,05 Фактор (почва) 0,16
Пористость, %
2007	Многолетние травы	46	47	+1	45	-1		42	-4
2010	Многолетние травы	48	46	-2	45	-3		44	-4
2010 + 2007		+2	-1		0			+2
НСР0,05 Фактор (почва) 3,8
Общие запасы воды, мм
2007	Многолетние травы	41	44	+3	45	+4		44	+3
2010	Многолетние травы	42	34	-8	31	-11		22	-20
2010 + 2007		+1	-10		-14			-22
НСР0,05 Фактор (почва) 4,2
Пористость аэрации, %
2007	Многолетние травы	32	30	-2	30	-2		28	-4
2010	Многолетние травы	27	29	+2	29	+2		33	+6
2010 + 2007		-5	-1		-1			+5
НСР0,05 Фактор (почва) 3,3

* 1 – величина, %; 2 – + к неэродированной

Так как основные физические свойства почвы определяются плотностью, то наблюдается ухудшение пористости аэрации (Па) эродированных разновидностей. В 2007 г. СПК «МАПЭ» она изменялась от 19% на среденэродированной почве до 24% на неэродированной, в 2010 г. – от 16% на сильноэродированной почве до 29% на неэродироанной. В СПК «Слободская заря» снижение Па в 2007 г. снизилась на эродированных почвах на 2-4%. А в 2010 г. пористость аэрации эродированных разновидностей на 2-6% выше, т.к. их влажность значительно ниже.