ВЛИЯНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ УРОВНЯ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО

Дифференцированное внесение удобрений с учетом варьирования содержания питательных элементов в почве и агрономически значимых почвенных свойств – важная задача, решение которой тесно связано с развитием точного земледелия. Гранулометрический состав почвенного покрова поля однородный. Содержание физической глины составляет от 51 и характеризуется как легкоглинистый. Содержание физической глины в почве находится в оптимальных значениях для кукурузы (от 40 до 55%). содержание гумуса аккумулятивной части рельефа выше на 1,6% по сравнению с содержанием гумуса в транзитно-элювиальных категориях рельефа.Установлено высокое варьирование урожайности кукурузы на зерно в пространстве.

Цель работы – выделить однородные почвенные контуры в пределах поля по комплексу почвенно-агрохимических показателей для точного земледелия.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- провести детальный анализ плодородия на производственном участке;
- оценить степень взаимосвязи между значениями свойств почв и урожайностью;
- сделать попытку перейти от точечно-корреляционных парных связей показателей к контурно-корреляционным связям по группе показателей.

Производство необходимого количества качественной продукции может быть достигнуто в результате совершенствования адаптивно-ландшафтных систем земледелия и освоения новых агротехнологий различной интенсификации. В последнее время для  проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия все шире применяются информационные технологии, основанные на дистанционных методах зондирования в сочетании с контактными методами измерения.Создание автоматизированной системы управления продукционным процессом посевов на базе новых информационных технологий для точных агротехнологий требует формирование информационно-технологической базы прецизионного управления продуктивностью посевов.

Полевые исследования проводились на территории землевладения с. Шалушка Чегемского района КБР в 2014 году. На поле площадью 50 га был заложен полигон по точному земледелию площадью около 12,5 га, вытянутый с северо-запада на юго-восток. Полигон включает плакоры, поперечную микроложбину и склоны к ней.

На полигоне была разбита регулярная сетка с шагом опробования 10 м. В узлах сетки с помощью GPS-приемника (глобальной системы позиционирования) были определены координаты, проведено картирование почв, определена урожайность кукурузы.

В почвенных образцах определяли:

-гранулометрический состав по Качинскому с пирофосфатной подготовкой;

-щелочногидролизуемый азот по Корнфилду;

-рН потенциометрически;

-гидролитическую кислотность (Hr) по Каппену;

-сумму поглощенных оснований (S) по Каппену-Гильковицу;

-подвижный фосфор по Чирикову;

-подвижный калий по Чирикову

Весной 2015 года заложен опыт в трех организованных повторениях с четырьмя вариантами доз удобрений (контроль без удобрений и 3 варианта доз NPK. Делянки вытянуты с юго-запада на северо-восток на всю длину участка и имеют размер 8000 м² (800×10 м). Посеяна кукуруза на зерно (сорт  Нарт-150 СВ). Учет урожайности проводили по пяти частям каждой делянки, что позволило получить довольно дробную пространственную картину по опытной части поля и сопоставить ее с варьированием свойств пахотного слоя почвы и элементами рельефа.

В работе использовались ГИС-технологии с использованием программных средств Arc View, Map Source.

Гранулометрический состав почвенного покрова поля однородный. Содержание физической глины составляет от 51 до 61% и характеризуется как легкоглинистый. Содержание физической глины в почве находится в оптимальных значениях для кукурузы (от 40 до 55%). В то же время четко прослеживается вынос илистой фракции (<0,001 мм) в разрезах заложенных на элювиальных и транзитно-элювиальных категориях рельефа. Самый высокий коэффициент выноса 43 отмечается в разрезе заложенном в верхней части склона южной экспозиции. Накопление гидрофильной массы (ила) в аккумулятивной части рельефа, коэффициент 23, обуславливает повышение уровня плодородия почвы в этой части агроландшафта.

По результатам агрохимических анализов почвенных образцов, содержание гумуса аккумулятивной части рельефа (разрез №3) выше на 1,6% по сравнению с содержанием гумуса в транзитно-элювиальных категориях рельефа (склонов). Этому способствует более высокое содержание илистой фракции в гранулометрическом составе почвы в этой части поля. По содержанию фосфора почвенный покров характеризуется как среднеобеспеченный, по калию – повышенная обеспеченность, по обеспеченности формами азота чернозема выщелоченного конкретного поля потребность в азотных удобрениях средняя.

Для выделения однородных контуров почвенного плодородия на участке использовали 13 почвенных показателей, заметно изменяющихся в пространстве: содержание гумуса, подвижных фосфора и калия, гидролитическая кислотность и сумма обменных оснований в слоях 0-10 и 20-30 см, а также содержание щелочногидролизуемого азота и мощность горизонта А из данных по разрезам аналогичных элементах рельефа.

Были сопоставлены контуры плодородия, выделенные по почвенным показателям, и урожайность кукурузы на зерно. Сопоставление проводили с помощью  однофакторного дисперсионного анализа зависимости урожайности кукурузы на зерно от принадлежности места возделывания ее к отдельным пяти выделенным  контурам, либо к четырем их типам.

Установлено высокое варьирование урожайности кукурузы на зерно в пространстве (коэффициент вариации составляет 43,1%).

Опыт, заложенный в 2015 году,выявил, что максимальная эффективность удобрения наблюдается на плоских вершинах холмов, где господствуют элювиальные процессы Вниз по склону на транзитно-аккумулятивных категориях эффективность удобрения снижается.  Корректировка доз удобрения на различных агроландшафтах является одним из основных способов повышения адаптационной способности культур к агромикроландшафтным условиям, дающим возможность получить высокие урожаи на слабо- и среднеобеспеченных элементами питания элювиальных и транзитных категориях, на которых удобрения имеют самую высокую окупаемость урожаем (8,1-8,7 кг). На аккумулятивных категориях, хорошо обеспеченных элементами питания, наиболее эффективна система питания с низкими и средними дозами удобрений.

1. Абрамов Н. В., Семизоров С. А., Шерстобитов С. В. Земледелие с ис-пользованием космических систем // Земледелие. 2015. № 6. С. 13-17.
2. Ачосов А. Б., Бидолах Д. И. Использование материалов космической и наземной цифровой фотосъемок для определения содержания гумуса в почвах // Почвоведение. 2008. № 3. С. 280-286.
3. Кирюшин В. И. Точные агротехнологии как высшая форма интенсификации адаптивно-ландшафтного земледелия // Земледелие. 2014. № 6. С. 16-20.
4. Княжнева Е. В., Надежкин С. М. , Фрид А. С. Оценка плодородия чернозема выщелоченного на производственном участке // Агрохимия. 2003. № 3. С. 5-14.
5. Лопачев Н. А. Системы точного земледелия: понятия и инновации // Земледелие. 2015. № 5. С. 6-9.
6. Якушев В. П. Информационное обеспечение точного земледелия. СПб. : Изд-во ПИЯФ РАН, 2010.

Differentiated application of fertilizers taking into account the variation of content of nutrients in the soil and agronomically important soil properties is an important task, solution of which is closely associated with the development of precision agriculture. Granulometric composition of the soil cover of a field uniform. The content of physical clay is from 51 and is characterized as legality. The content of physical clay in soil is in the optimal values for corn (40 to 55%). the content of humus accumulative parts of the terrain is higher by 1.6% in comparison with the humus content in transit-eluvial categories of relief.The high variation of yields of corn for grain in space.