Плодородие черноземных почв и приемы его воспроизводства в условиях Центрального Предкавказья

 

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 
СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 
 

 

 

 

 

О. И. Власова 

 

ПЛОДОРОДИЕ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ  

И ПРИЕМЫ ЕГО ВОСПРОИЗВОДСТВА  

В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ 

 

 

 

МОНОГРАФИЯ 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ставрополь 
«АГРУС» 
2014 

УДК 631.452 
ББК 40.3 
В58 
 

Рецензенты: 
доктор сельскохозяйственных наук, академик РАСХН,  
профессор В. М. Пенчуков; 
доктор сельскохозяйственных наук, профессор  
А. И. Войсковой  
 
 
Власова, О. И.  

В58  
Плодородие черноземных почв и приемы его воспроизводства  

в условиях Центрального Предкавказья : монография / О. И. Власова. – 

Ставрополь : АГРУС Ставропольского гос.аграрного ун-та, 2014. – 308 с. 

ISBN 978-5-9596-0962-7 
 
Изложены и обобщены данные двух многолетних стационарных опытов 
по изучению влияния культур севооборота и способов обработки почвы на агрофитоценоз озимой пшеницы. В условиях зоны умеренного увлажнения Центрального Предкавказья дано научное обоснование элементам биологизации 
растениеводства,  разработаны теоретические положения и методы совершенствования элементов системы земледелия при производстве растениеводческой продукции, установлено, что при переходе к почвозащитным обработкам 
почвы формируются устойчивые адаптированные к ним виды сорных растений, определен вынос питательных веществ сорными растениями. В условиях 
длительного стационарного полевого опыта определена роль сельскохозяйственных культур в формировании биологических показателей плодородия почвы, а также  размеры поступления в почву органического вещества за счет 
пожнивно-корневых остатков сельскохозяйственных культур в земледелии. 
Рассчитаны уравнения регрессии зависимости урожайности озимой пшеницы 
от биологической активности почвы.  
Для специалистов агрономической службы, бакалавров и магистров сельского хозяйства.  
УДК 631.452 
ББК 40.3 
 
 

ISBN 978-5-9596-  0962-7   © ФГБОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет, 2014 
 

СОДЕРЖАНИЕ 
ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................5 
1. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ МЕСТА  
ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ ........................................................................8 

2. СХЕМЫ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ..............................17 

3. РОЛЬ НАУЧНО ОБОСНОВАННЫХ СЕВООБОРОТОВ   
В СОХРАНЕНИИ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ ..........................22 
3.1.Значение севооборота в воспроизводстве почвенного плодородия,  
теоретические и практические аспекты обоснования чередования 
культур ......................................................................................................22 

3.2. Роль севооборота в воспроизводстве органического вещества почвы. 
Накопление растительных остатков полевых культур в почве ..........31 

3.3. Баланс гумуса в севообороте ..................................................................52 

3.4. Влияние предшественников и основной обработки почвы   
на биологическую активность почвы ....................................................54 

3.5. Формирование комплекса микроорганизмов  
в агрофитоценозе  сельскохозяйственных культур..............................64 

3.6. Ферментативная активность почвы в зависимости   
от предшественников и основной обработки почвы............................73 

3.7. Токсичность почвы под озимой пшеницей в зависимости   
от предшественника при различных способах   
и приемах обработки почвы....................................................................78 

4. УПРАВЛЕНИЕ ФИТОСАНИТАРНЫМ СОСТОЯНИЕМ   
В АГРОЦЕНОЗАХ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР .........................................90 
4.1. Мониторинг условий произрастания и флористический состав  
сорных растений в годы проведения исследований.............................90 

4.2. Потенциальная засоренность почвы семенами сорных растений  в 
зависимости от предшествующей культуры и обработки почвы.....109 

4.3. Влияние предшественников и бессменных посевов  на конкурентную 
способность озимой пшеницы в агрофитоценозе ..............................129 

4.4. Влияние элементов агротехнологий  на засоренность посевов озимой 
пшеницы..................................................................................................146 

4.5. Вынос основных элементов питания культурным и  сорным 
компонентами агрофитоценоза ............................................................160 

4.6. Аллелопатический механизм взаимовлияния культурного  и сорного 
компонентов агрофитоценоза...............................................................164 

4.7. Мониторинг распространения  грибных  
болезней полевых культур....................................................................170 

5. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АДАПТИВНО-  
ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ....183 

5.1. Динамика влажности почвы и формирование ресурсов влаги  в 
зависимости от элементов агротехнологий ........................................197 

5.2. Строение пахотного слоя почвы в посевах озимой пшеницы   
в зависимости от предшественника и основной обработки почвы ..211 

5.3. Структурно-агрегатный состав почвы в зависимости   
от основной обработки и предшественника озимой пшеницы.........216 

5.4. Водопрочность структуры почвы в зависимости от основной  
обработки почвы и предшественника озимой пшеницы...................220 

5.5. Влияние предшественников и основной обработки  на плотность 
почвы в посевах озимой пшеницы.......................................................233 

6. ВЛИЯНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ АГРОТЕХНОЛОГИЙ  НА УРОЖАЙ  
И КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ  СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ 
КУЛЬТУР...............................................................................................244 
6.1. Оценка продуктивности зернопропашного севооборота в зависимости 
от применяемых технологий возделывания полевых культур .........244 

6.2. Качество сельскохозяйственной продукции .......................................253 

7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА   
ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ...........................................................256 
Заключение ....................................................................................................259 
Список использованной литературы ..........................................................268 
 

ВВЕДЕНИЕ 

 

Устойчивое и рентабельное ведение сельскохозяйственного производ
ства зависит в основном от эффективного использования всех биологических 

ресурсов агроценоза поля. Биологизация земледелия требует прежде всего 

высокоинтеллектуального, наукоемкого ведения производства. Этому на
правлению чуждо упрощенчество в технологиях выращивания культур. Ос
новными факторами адаптивного земледелия является биологизация и эколо
гизация процессов интенсификации, дифференцированное использование 

природных, биологических, техногенных, трудовых и других ресурсов, кон
струирование экологически устойчивых и высокопродуктивных агроланд
шафтов и агроэкосистем, повышение продукционной и средообразующей ро
ли культивируемых видов и сортов растений.  

Все элементы адаптивно-ландшафтного земледелия – севообороты, об
работка почвы, удобрения и т.д. – оказывают положительное влияние на био
логические, агрофизические и агрохимические свойства почвы. Поэтому 

управление плодородием почвы на основе широкого использования биоме
лиорации с применением фиторесурсов актуально с научной точки зрения и 

имеет большое практическое значение. 

Севооборот – центральное звено современных агроландшафтных сис
тем земледелия, с учетом севооборотов разрабатываются все остальные эле
менты системы земледелия: обработка почвы, удобрения, система защиты 

растений от вредителей, болезней и сорняков, шлейф сельскохозяйственных 

машин и орудий, система семеноводства и другие.  

Рациональная структура посевных площадей и система севооборотов 

должны быть тесно увязаны со структурой и продуктивностью других сель
скохозяйственных угодий. Поэтому при проектировании системы земледелия 

конкретного хозяйства агроэкономическому и агроэкологическому обосно
ванию структуры посевных площадей уделяется особое внимание.  

Разработка перспективной структуры посевных площадей и системы 

севооборотов зависят от природно-географических, организационно-эконо
мических, социально-демографических, технологических и экологических 

условий. 

Переход к адаптивным современным системам земледелия предусмат
ривает реализацию системы мероприятий по дифференцированному исполь
зованию неравномерно распределенных во времени и пространстве местных 

природных ресурсов (плодородия почвы, запасов влаги, радиационного и 

температурного режимов), приспособительных и средообразующих возмож
ностей культивируемых видов растений и техногенных факторов, а также 

адаптивное размещение производственной и социальной инфраструктуры с 

целью обеспечения устойчивого роста величины и качества урожая, ресурсо
энергосбережения и природоохраны. Одновременно адаптивное землеуст
ройство и формирование соответствующих севооборотов выступают в каче
стве важнейших средств и этапов конструирования высокопродуктивных и 

экологически устойчивых агроландшафтов. Главное преимущество перехода 

к адаптивному землеустройству состоит в том, что в нем аспекты рациональ
но-дифференцированного использования местных природных ресурсов и их 

охраны, энергоэкономичности и устойчивого роста продуктивности агроэко
систем оказываются организационно и экономически взаимосвязанными 

(Системы земледелия Ставрополья, 2011). 

Широкое применение в агропромышленном комплексе Ставропольско
го края химико-техногенной системы земледелия ведет к потере плодородия 

почвы, снижению количества и качества производимой продукции, эрозии и 

дефляции почвы, получению низкорентабельной продукции. 

Выходом в создавшейся ситуации является разработка и внедрение 

биологизированной системы земледелия во всех агропочвенных зонах Став
рополья. 

В настоящее время одной из актуальных задач сельскохозяйственного 

производства является разработка и внедрение в Ставропольском крае влаго
энергосберегающих технологий возделывания основных полевых культур на 

основе принципов биологизации, предусматривающих прежде всего мини
мализацию в обработке почвы (замена вспашки поверхностными обработка
ми, применение комбинированных почвообрабатывающих машин и орудий), 

в том числе прямой посев. Современная посевная, почвообрабатывающая и 

уборочная техника позволяет применять и изучать современные технологии 

обработки почвы, в частности поверхностные, мелкие обработки и прямой 

посев, что значительно снижает затраты на производство продукции, внесе
ния удобрений, борьбы с вредными организмами, предотвращает негативные 

явления в земледелии – эрозию и дефляцию.  

Без научно обоснованной системы обработки почвы, достаточного 

компенсирующего поступления растительных остатков, органических и ми
неральных удобрений складывается отрицательный баланс азота, фосфора и 

калия, снижается плодородие земель, разрушается структура почвы и увели
чивается ее способность к уплотнению. Это явление сопряжено с последую
щей потерей продуктивности черноземных почв. 

Возникла необходимость использования основополагающих факторов, 

влияющих на воспроизводство почвенного плодородия: выращивание в сево
оборотах бобовых растений, сидеральных культур, применение измельчен
ной соломы, рациональных энергосберегающих технологий обработки почвы 

(В.М. Пенчуков, 2011). 

1. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ МЕСТА 
ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ 

Исследования были проведены в 1992–1998 гг. в стационарном опыте 

кафедры земледелия Ставропольского сельскохозяйственного института, в 

1998–2013 гг. в стационарном опыте кафедры агрохимии и земледелия опыт
ной станции Ставропольского государственного аграрного университета.  

Опытная станция СтГАУ расположена на Ставропольской возвышенно
сти, согласно схеме агроклиматического районирования, в умеренно влаж
ной зоне Ставропольского края, в III агроклиматическом районе. Климатиче
ские условия обусловлены влиянием вертикальной зональности (высота над 

уровнем моря 500–550 м) и резко континентальным климатом прилегающих 

районов. 

Характерной особенностью зоны является неустойчивое увлажнение по 

годам и неравномерность выпадения осадков в течение года. Средняя много
летняя сумма осадков составляет 623 мм, за вегетационный период выпадает 

350–370 мм, среднегодовая температура воздуха 9,2°С. Гидротермический ко
эффициент 1,1–1,3. Сумма положительных температур воздуха выше 10° со
ставляет 2800–3200°С. Нарастание температуры весной идет быстро. Сред
няя месячная температура самого теплого месяца (июля) +21,9°С. Средняя 

месячная температура самого холодного месяца (января) –3,7°С. Минималь
ные температуры зимой опускаются до –32°С. Продолжительность зимы ко
леблется от 85 до 110 дней. Максимальная глубина промерзания почвы 27–29 

см, а в отдельные годы до 100 см. Снежный покров неустойчив, средняя вы
сота его 15–20 см. В течение зимы очень часты оттепели. Весенние замороз
ки заканчиваются в апреле, иногда отмечаются и в мае. Среднесуточная тем
пература воздуха поднимается выше +10°С после 15–20 апреля.  

Переход среднесуточных температур через отметку +5°С происходит, 

как правило, весной – в начале апреля, осенью – во второй декаде ноября. 

Лето жаркое, максимальная температура достигает отметки +37°С и выше. 

Высокие температуры обуславливают большую испаряемость, которая 

превышает количество выпадающих осадков. 

Относительная влажность воздуха характеризует степень насыщенно
сти воздуха водяными парами, которые оказывают большое влияние на раз
витие растений. В июле–августе относительная влажность воздуха опускает
ся до 59–62%, что оказывает неблагоприятное действие на развитие расте
ний. Нередким явлением на территории хозяйства являются засухи и сухо
веи. Общее число дней с суховеями достигает 50–60. Суховеи могут сопро
вождаться сильными ветрами со скоростью более 15 м/с, накопление влаги в 

почве осуществляется преимущественно за счет осадков холодного периода, 

чему способствует неглубокое промерзание почвы, частые оттепели и невы
сокое испарение зимой. 

Среднегодовая 
температура 
воздуха 
равна 
+7,5°С, 
а 
почвы 

+9,3…+10°С. 

Продолжительная тёплая осень, мягкая и малоснежная зима со слабым 

промерзанием почвы, глубокое осенне-зимнее промачивание почвы череду
ются здесь с периодом значительного иссушения почвы в весенне-летнее 

время. 

Значительное количество осадков, выпадающих в течение года, плодо
родные земли и большая сумма положительных температур позволяют хо
зяйству получать достаточно высокие урожаи всех возделываемых культур. 

К положительным сторонам климата относятся длительный вегетаци
онный период и высокая сумма положительных температур; к отрицатель
ным – ливневый характер осадков и их неравномерное распределение по 

временам года, частые оттепели и, как следствие, крайне неустойчивый 

снежный покров, суховеи. 

Однако часто приходится считаться с отрицательными сторонами ме
стного климата, среди которых большое количество дней с суховеями, высо
кая вероятность выпадения града, отсутствие снежного покрова в зимнее 

время и многие другие. 

Землепользование находится на Ставропольской возвышенности, на 

высоте 500–600 м над уровнем моря. Большая часть территории хозяйства 

представляет собой слабоволнистую равнину. Наиболее конкретной чертой 

рельефа является пестрота в строении поверхности. Более ¾ сельскохозяйст
венных угодий расположено на склонах крутизной более 1 градуса, что спо
собствует развитию эрозионных процессов. Большое количество балок чере
дуется с довольно высокими увалами, имеющими в ряде мест крутые склоны, 

которые используются под пастбища и сенокосы.  

В пределах землепользования хозяйства имеет распространение при
поднятое плато и останцевые гряды с рядом поверхностей выравнивания. 

Эти формы обусловлены различной податливостью процессам размыва 

чередующихся плотных и рыхлых пород – известняков, мергелистых песча
ников, глинцоносных глин, суглинков и песков. 

Большая часть территории, особенно на участке Дёмино, представляет 

собой слабоволнистую равнину. 

Микрорельеф представлен изредка встречающимися блюдцеобразными 

понижениями. Наиболее ясно он выражен на площадях, занятых сенокосами 

и пастбищами. Южная половина участка Дёмино, особенно в районе Будар
ки, ручья бударочного «Сухой яр», изрезана балками и оврагами с крутыми 

пологими склонами. 

На землях учебно-опытного хозяйства можно наблюдать высокие ост
роконечные и крутые возвышения – останцы. К таким относятся гора Будар