Занятие 6 Влияние экспозиции склона на формирование параметров плодородия почв и урожайность основных сельскохозяйственных культур

Цель: установить влияние экспозиции склона на параметры плодородия и продуктивность почв

Ключевые слова: экспозиция склона, микрозональность, ресурсы ландшафтов; делювиальные, элювиальные, транзитные, аккумулятивные, геологические и почвенные процессы переноса вещества и энергии по геоморфологическим элементам рельефа.

 

Теоретический минимум

Суть адаптивно- ландшафтных систем земледелия заключается в том, чтобы перейти от общего зонального принципа к более дифференцированному, более полному учету природно-территориальных комплексов, учитывающему рельеф, почвенное плодородие, способы его восстановления и повышения. Необходимо правильно использовать географические и биологические возможности территории, растений (Жученко, 1990). Только детальный учет микрозональности обеспечит повышение продуктивности культур и их экологическую устойчивость.

Многолетними исследованиями установлено, что на склонах северных экспозиций высота снежного покрова, влияющего на промерзание, водопоглотительную способность почв, сток и развитие эрозионных процессов, бывает, как правило, больше, чем на противоположных склонах. Так, запасы воды в снеге на склонах южной экспозиции ОПХ им. В.В. Докучаева в среднем за 1976 - 1986 гг. составили 55 мм, на склонах северной экспозиции - 80 мм. Продолжительность снеготаяния на склонах северных экспозиций дольше и в отдельные годы достигает 12-14 дней. Такие же закономерности наблюдались в просыхании и поспевании почвы.

Почвы склонов различаются по запасам продуктивной влаги. Стекающие по склону талые и ливневые воды создают неодинаковое увлажнение почв. Склону северной экспозиции присущи, как правило, большие запасы продуктивной влаги в важнейшие фазы вегетации зерновых культур, чем склонам южной экспозиции. Это объясняется различиями в ветровом и радиационном режимах, в отложении и таянии снега, стока и испарения влаги с поверхности почв, солнечных и теневых экспозиций (Мусохранов, 1983).

Дифференциация почв в пространстве склоновых ландшафтов по тепловлагоресурсам вызывает их неоднородность по срокам наступления физико-технологических кондиций и отзывчивости на агромероприятия. Без познания механизмов дифференциации невозможно дальнейшее повышение эффективности земледелия. Несомненно, что именно элементы рельефа являются постоянными и устойчивыми признаками территории, и есть все основания рассматривать их в качестве базы для агропроизводственного деления территории в целях дифференциации способов использования и воздействия (Куликов, Бадмаев, 1996).

По данным Бегайкина С.В. (2004), работавшего на склонах Алтайского Приобья, экспозиция склона оказывает существенное влияние на характер снегоотложения, водный, тепловой режимы и динамику элементов питания почвы, а также фитосанитарное состояние посевов. В годы с достаточным количеством вегетационных осадков, более оптимальные условия для роста и развития зерновых культур складываются на склоне юго-восточной экспозиции, в засушливые и острозасушливые периоды на склоне северо-западной экспозиции. На склоне юго-восточной экспозиции, независимо от погодных условий года, формируется урожай зерновых культур с более высоким содержанием белка.

На основе полученных данных производится корректировка размещения посевов зерновых культур на склоновых землях, позволяющая получать стабильные урожаи высокого качества.

Таким образом, переход от зональных систем земледелия к адаптивно-ландшафтным требует всестороннего изучения ресурсов ландшафтов и их влияния на продуктивность сельскохозяйственных культур. Для эффективного использования каждого конкретного ландшафта необходимо детальное изучение его почвенно-климатических условий. Исследования склонов различных экспозиций и их частей позволят обеспечить получение комплексной информации для разработки адаптивно-ландшафтной системы земледелия региона.

По данным Кузнецовой Т.В. (2010) лесостепные агроландшафты южной части Приангарья располагаются преимущественно на склоновых землях разных экспозиций с уклонами от 2° до 8° и протяженностью до 1 км. Различные части склонов характеризуются существенной пространственной пестротой (неоднородностью), разнокачественностью по плодородию и накладывают существенный отпечаток на формирование урожая и качества зерна ведущей зерновой культуры региона - яровой пшеницы.

Х.Х.Сюняев и О.И. Сюняева (2004) проводили исследования на базе колхоза им. Кирова Бабынинского района на уровне агрополя. Почвы серые лесные среднесуглинистые, крутизна склонов 2-3˚. Авторами были проанализированы по различным элементам геоморфологии и экспозиции склонов четыре основных параметра плодородия почв типичного агрополя: гумус, рН_сол, Р₂О₅, К₂О. Результаты исследований представлены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Параметры плодородия серой лесной среднесуглинистой почвы

по элементам геоморфологии и экспозициям агрополя (2002 г.)

Параметры почвенного плодородия	Экспозиции и элементы геоморфологии агрополя
	южная			западная			северная			восточная
	в	с	п	в	с	п	в	с	п	в	с	п
рНсол	5,3	5,5	5,6	5,1	5,3	5,5	4,9	5,0	5,1	4,9	5,1	5,2
Р2О5,	80	107	120	75	94	115	64	76	90	70	81	93
К2О	83	100	119	72	88	109	65	75	92	68	82	97
Гумус, %	1,50	1,65	1,85	1,40	1,55	1,68	1,57	1,68	1,77	1,68	1,89	2,0

Примечание: в – вершина, с – склон, п - подошва

 

На следующем этапе исследований авторами была предпринята попытка оценки роли геоморфологии и экспозиции агрополя в создании урожайности. Рабочей гипотезой в данном случае был поиск путей увеличения эффективности малого количества вносимых удобрений за счёт использования делювиальных, элювиальных, транзитных, аккумулятивных, геологических и почвенных процессов переноса вещества и энергии по геоморфологическим элементам рельефа разной экспозиции агрополя. Известно, что рельеф сельскохозяйственного поля – главный распределитель воды, тепла и питательных элементов. Поэтому, понимая сущность процессов, протекающих на агрополе, можно рационально размещать севообороты, удобрения, пестициды, проводить обработку почвы и возможно даже переделать агрополе по элементам его рельефа с точки зрения размещения пашни, леса и луга. В таблице 6.2 представлены экспериментальные данные по учёту урожая овса в 2002 году на одном из типичных агрополей колхоза Кирова по элементам геоморфологии с учётом четырёх экспозиций: южной, западной, северной, восточной.

Таблица 6.2. Урожайность овса на серой лесной почве по элементам геоморфологии и экспозиции агрополя (2000 – 2002 гг.), ц/га

Элемент геоморфо-логии	Элементарный геохимический ландшафт	Числитель – средняя урожайность, ц/га Знаменатель – разница урожайности, ц/га
		Экспозиции агрополя
		южная	западная	северная	восточная
Вершина	Элювиальный	8,6	8,4	7,3	7,8
Склон	Транзитный	8,7	8,6	7,4	8,1
Подошва	Аккумулятивный	9,3	8,8	7,7	8,4
НСР05		0,38	0,15	0,35	0,3

 

                 Задание для работы на занятии:

 

1. Прочтите теоретический минимум, обратите внимание на понятия, представленные как ключевые слова.

2. По табл. 6.1 постройте графики изменения параметров плодородия почвы по элементам геоморфологии и экспозиции агрополя. Сделайте их описание, указав выявленные закономерности; обратите внимание - все ли параметры по экспозициям склонов изменяются в одном направлении.

3. Укажите: а) какая обработка почвы требуется на вершинах, склонах и подошве агрополя (водоудерживающая, почвозащитная, влагоотводящая); б) следует ли учитывать элементам рельефа и характер склона при внесении удобрений на поля

4. Рассчитайте разницу в урожайности по склонам (приняв значения на вершине за базовые).

5. Постройте графики изменения урожайности по элементам геоморфологии и экспозиции агрополя и опишите их. Сделайте прогноз - как будет изменяться урожайность по элементам геоморфологии в засушливые и переувлажнённые годы?

6. Сделайте вывод, сравнив показатели плодородия почвы и урожайность овса по элементам геоморфологии и экспозиции агрополя. Какое влияние оказывают элементы геоморфологии, и экспозиция агрополя на урожайность. Сделайте предложения производству.

7. Сравните данные, полученные в Калужской области с данными, полученными на Алтае.