Оценка пригодности светло-каштановых почв для выращивания многолетних насаждений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оценка пригодности светло-каштановых почв для выращивания многолетних насаждений

Сытин Г.О., Подковыров И.Ю., канд. с.-х. наук, ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет»

Реферат

почва насаждение садопригодность каштановый

Светло-каштановые почвы отличаются значительной комплексностью, что создаёт многообразие условий произрастания насаждений на сравнительно небольших площадях. Это затрудняет выбор участков под многолетние насаждения. Научно обоснованные методы оценки садопригодности почв для светло-каштановой зоны не разработаны. В статье предлагается оригинальная модель оценки плодородия почв, основанная на кластерном анализе показателей плодородия. Исследования проведены на участках ООО НПГ «Сады Придонья». Установлено, что наиболее благоприятными для выращивания плодовых насаждений яблони являются интразональные карбонатные среднесуглинистые почвы и пески. Типичные зональные почвы (глубокие солонцы, пойменные зернисто слоистые, тяжёлые солонцеватые разности) имеют худшие свойства из-за содержания токсичных солей и низкого содержания гумуса (особенно в корнеобитаемом слое).

Ключевые слова: многолетние насаждения, светло-каштановые почвы, метод оценки, кластерный анализ, яблоня

Abstract

Light chestnut soils are highly complex, which creates a variety of conditions for the growth of plantations in relatively small areas. This makes it difficult to select sites for perennial plantations. Scientifically substantiated methods for assessing the adaptability of soils to the light chestnut zone have not been developed. The article suggests an original model of soil fertility assessment, based on a cluster analysis of fertility indicators. The research was carried out on the sections of "Sady Pridonya". It has been established that the most favorable for the cultivation of apple fruit plantations are intrazonal carbonate medium loamy soils and sands. Typical zonal soils (deep solonetzes, floodplain granular layered, heavy solonetzic differences) have inferior properties due to the content of toxic salts and low humus content (especially in the root layer).

Key words: perennial plantations, light chestnut soils, method of assessment, cluster analysis, apple tree

Введение

Волгоградская область относится к южной зоне плодоводства. Площади под садами занимают около 19 тыс. га и с каждым годом увеличиваются. Потребность в плодовой продукции в Волгоградской области составляет более 260 тыс. тонн в год. Удовлетворяется она только на 55 % и в большей мере, за счёт производства фруктов в личных подсобных хозяйствах и на садовых участках [3].

В складывающихся экономических условиях такая структура производства утрачивает актуальность, что обуславливает необходимость промышленного производства плодов. Потенциальная продуктивность садов при их интенсивном развитии на тех же площадях в области составляет более 600 тыс. тонн [6].

Наибольшие потребности в площадях плодовых насаждений складываются в пригородной зоне Волгограда. Значительная роль в обеспечении населения фруктами и ягодами принадлежит крупным хозяйствам, таким как ООО НПГ «Сады Придонья».

Из всего количества полученных яблок и других фруктов требованиям высшего и первого товарных сортов на сегодняшний день удовлетворяет не более 30% плодов. Очевидно, повышение продуктивности насаждений и качества производимой плодовой продукции - две относительно самостоятельные задачи. Их совместное решение возможно путём перевода садоводства на интенсивную основу [1].

Целью нашей работы являлась комплексная оценка светло-каштановых почв и выявления возможности их использования для интенсивного плодоводства Волгоградской области.

Объекты и методы исследований.

Исследования проведены на участках наиболее крупного предприятия региона ООО НПГ «Сады Придонья» в пределах Городищенского района. В работе использованы архивные и ведомственные материалы, а также результаты полевых исследований, проведённых в 2015-2017 годах. Изучение почв под садами проводилось по общепринятым в почвоведении методикам описания почвенных профилей и агрохимического анализа образцов.

Многолетние насаждения в районе занимают 470 га из которых садов 435 га, ягодников 20 га и питомников 15 га. Землепользование располагается в Манычско-Донской сухостепной провинции с зональными светло-каштановыми почвами [2].

Пробные площади закладывались в насаждениях с различными сортами, произрастающих в различающихся почвенных условиях на территории Городищенского района. На основании данных роста деревьев яблони делалось заключение о садопригодности почв данной разновидности, при этом учитывался микро и мезорельеф местности.

Физико-химический анализ почвы осуществлялся в лаборатории агрохимцентра ЦАС «Волгоградский». В ходе анализа определялись механический состав, содержание гумуса и солей. Обеспеченность почв опытных участков основными элементами питания определялась в лабораторных условиях: гумус по ГОСТ 26423-85, азот согласно МУ М-1989, подвижный фосфор и обменный калий по ГОСТ 26205-91, содержание катионов и анионов по ГОСТ 26423-85, ГОСТ 26428-85, ГОСТ 26487-85, ГОСТ 26426-85, ГОСТ 26425-85. Определение биохимических показателей древесины проводили в лаборатории согласно ГОСТ 13496.4-93 и ГОСТ 13496.2-91.

Группировку садопригодности почв определялось путём кластерного анализа [7, 8]. Этот метод широко применяется при исследовании биоклимата местности. Первый шаг этого метода состоит в выделении на основании матрицы подобия пар с наивысшими относительно друг друга коэффициентами сходства и их группировке. Далее матрица сходства вычисляется снова, причём сгруппированные на первом этапе элементы считаются одним элементом. Окончательная матрица будет иметь порядок 2 х 2 и соответствовать двум последним группам. При классификации почв по садопригодности в качестве меры сходства между ними использовалось стандартизованное m-мерное Евклидово расстояние и общепринятый коэффициент корреляции. Метрика коэффициентов корреляции указывает на наибольшее сходство в тех случаях, когда их значения наибольшие, а Евклидово расстояние - когда значения наименьшие.

Обсуждение результатов. Исследования показали, что почвенный покров в хозяйстве достаточно сложный, что обусловлено разнообразными рельефом и почвообразующими породами. Для выявления степени почвенного плодородия была составлена модель оценки, основанная на анализе климатического потенциала, плодородия почв, орографических особенностей местности, гидрологических условий (таблица 1). Эти факторы в значительной мере лимитируют рост и плодоношение плодовых насаждений в засушливых условиях.

Разнокачественность условий произрастания плодовых культур приводит к значительным колебаниям урожайности деревьев в пределах насаждений [4]. Полевыми изысканиями выявлено 29 разновидностей светло-каштановых почв различного механического состава и степени засоления (таблица 2).

Корневая система деревьев в интенсивных садах, созданных саженцами на полукарликовых и карликовых подвоях, распространяется в верхнем горизонте почвы до глубины 0,7 м [5, 6].

Таблица 1 - Модель оценки садопригодности земель

Таблица 2. - Характеристика почвенных разностей светло-каштановых почв под насаждениями ООО НПГ «Сады Придонья»

Корневая система деревьев в интенсивных садах, созданных саженцами на полукарликовых и карликовых подвоях, распространяется в верхнем горизонте почвы до глубины 0,7 м [5, 6]. Поэтому мощность плодородного горизонта А+В1 играет важную роль при подборе участков под насаждения. Исследования показали, что наибольший интерес представляют лугово-каштановые маломощные супесчаные, пойменные зернисто-слоистые супесчаные, тяжелосуглинистые разности. Глубина расположения карбонатов в этих почвах более 40 см, что также благоприятно для древесных растений. Наименее пригодны карбонатные почвы, солончаковатые и пески. Эти разновидности являются интразональными и занимают сравнительно небольшие площади.

Светло-каштановые среднесуглинистые почвы представлены наибольшими площадями (320 га), и имеют наиболее существенное значение для садоводства. Они имеют небольшую мощность плодородного горизонта и залегание карбонатов на глубине более 39-47 см, что благоприятно для роста карликовых насаждений (рисунок 1).

Плодородие светло-каштановых почв характеризуется различными показателями. Наиболее существенное влияние на плодовые культуры оказывает содержание различных химических соединений в верхнем горизонте (таблица 3).

Рисунок 1 - Площади почв различного механического состава под насаждениями ООО НПГ «Сады Придонья»

Таблица 3 - Оценка плодородия светло-каштановых почв под насаждениями ООО НПГ «Сады Придонья»

По химическому составу среднесуглинистые почвы также имеют наилучшие показатели для выращивания плодовых культур. Среди интразональных почв можно выделить только пойменные зернисто-слоистые легкосуглинистые с относительно высоким содержанием гумуса (1,54-1,67%), подвижных форм фосфора и калия, однако их площадь составляет менее 1% в общем балансе территории.

Многолетний опыт выращивания плодовых культур на карликовых и полукарликовых подвоях в ООО НПГ «Сады Придонья» показал, что продуктивность деревьев при интенсивной технологии выращивания находится в пределах 35-40 т/га, что на 30% ниже потенциально возможной для условий юга России. Размещение садов на участках с наиболее подходящими почвами позволит увеличить их урожайность за счёт естественного плодородия.

Таким образом, при планировании плодовых насаждений интенсивного типа необходимо, в первую очередь, подбирать участки с более плодородными пойменными почвами, а также со светло-каштановыми среднесуглинистыми почвами, на которых возможно выращивание высокопродуктивных насаждений.

Кластерный анализ используется для обоснования классификаций, но в большинстве случаев прикладного анализа данных в основе исследования лежит комбинация этих задач.

Фундаментальной основой для выбора факторов, необходимых при исследованиях садопригодности земель являются следующие положения:

- анализ климата и биоклимата районов в пределах места расположения хозяйства и проектирования садов с использованием характеристик температурного режима, годового объёма осадков, содержания влаги в приземной атмосфере;

- сравнительная оценка сорто-подвойных комбинаций по показателям развития кроны и скелетных ветвей на основании полевых наблюдений и литературных данных;

- комплексный анализ эколого-физиологических показателей устойчивости и адаптивности, позволяющий определить уровень экологической пластичности яблони;

- оценка направлений хозяйственной пригодности сортов для промышленного садоводства и стабильного производства фруктов.

Важным моментом в ходе разработки классификации является то, что сорта и гибриды яблони в экстремальных условиях произрастания обнаруживают между собой сходство или различие. Несмотря на мыслимую простоту, описание сходства и особенно процедуры, используемые при его измерении, сложны. Проблема оценки садопригодности почв в пределах одной зоны состоит, однако, не в простом выявлении одинаковых по ряду признаков участков или различающихся групп почв, а в том, какое место эти группы занимают в системе соподчинённого развития почвенного комплекса.

Методика оценки плодородия и пригодности для ведения садоводства почв, объединяемых единым потенциалом продуктивности, должна базироваться на объективных, воспроизводимых расчётах. Таким образом, определение математического алгоритма для установления степени «объективного» сходства между типами, разновидностями и разностями в пределах почвенного комплекса является естественным следствием необходимости в воспроизводимых и надежных классификациях. Такую оценку наглядно показывает дендрограмма кластерного анализа (рисунок 1).

По строению почвенного профиля объективно выделяется четыре группы сходных почв. Из них только почвы, расположенные в нижней части дендрограммы можно отнести к садопригодным: пойменные сернисто-слоистые тяжелосуглинистые, солонцы мелкие солончаковатые среднесуглинистые, лугово-каштановые среднемощные карбонатные солончаковатые тяжелосуглинистые, лугово-каштановые среднемощные тяжелосуглинистые, пески волнистые среднеразвитые, пойменные зернисто-слоистые супесчаные, лугово-каштановые маломощные супесчаные, карбонатные среднесмытые среднесуглинистые.

Рисунок 1. - Дендрограммы иерархической классификации почвенных разностей на территории ООО НПГ «Сады Придонья»

Оценка почв по физико-химическому составу даёт более точные данные об их садопригодности. Кластерный анализ показывает наличие трёх групп: легкосуглинистые, тяжелосуглинистые и среднесуглинистые.

Наиболее благоприятными для выращивания плодовых насаждений яблони являются интразональные карбонатные среднесуглинистые почвы и пески. Типичные зональные почвы (глубокие солонцы, пойменные зернисто слоистые, тяжёлые солонцеватые разности) имеют худшие лесорастительные свойства из-за содержания токсичных солей и низкого содержания гумуса (особенно в корнеобитаемом слое). Несадопригодными без коренной мелиорации являются солонцы. Они имеют плохие водно-физические свойства: бесструктурны, водонепроницаемы, бедны гумусом и содержат большое количество водорастворимых солей.

Таким образом, при планировании плодовых насаждений интенсивного типа необходимо, в первую очередь, подбирать участки с более плодородными пойменными почвами, а также со светло-каштановыми среднесуглинистыми почвами, на которых возможно выращивание высокопродуктивных насаждений. Оценку садопригодности почв при планировании размещения насаждений необходимо проводить с использованием комплекса показателей и математического алгоритма кластерного анализа, который позволяет достоверно классифицировать земельные участки по плодородию почв.

Литература

1. Григорьева, Л.В. Мобилизация запасных питательных веществ у деревьев яблони на светло-каштановых почвах в саду интенсивного типа / Л.В. Григорьева, И.Ю. Подковыров //Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. № 4. - 2013. - С. 11-13.

2. Дегтярева, Е.Т. Агропроизводственная группировка и характеристика почв / Е.Т. Дегтярева. - Волгоград, 1981. - С. 5-10.

3. Дорошенко, Т.Н. Агробиологические основы производства высококачественной плодовой продукции / Т.Н. Дорошенко, В.И. Остапенко, Б.С. Гегечкори, Л.Г. Рязанова. - Краснодар: изд-во КубГАУ, 2007. - 158 с.

4. Фоменко Т.Г. Оценка изменения плодородия черноземных почв при капельном орошении плодовых насаждений / Т.Г. Фоменко // В сборнике: Научное обеспечение агропромышленного комплекса Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. Кубанский государственный аграрный университет. 2010. С. 140-142.

5. Кондаков, А.К. Удобрение плодовых деревьев, ягодников, питомников и цветочных культур / А.К. Кондаков - Мичуринск, 2006. - 253 с.

6. Муханин, В.Г. О проблемах перевода отечественного садоводства на интенсивный путь развития / В.Г. Муханин, И.В. Муханин, Л.В. Григорьева // Садоводство и виноградарство. - №1. - 2001. - С. 2-4.

7. Семенютина, А.В., Подковыров И.Ю., Цембелев М.А. Кластерная методика определения успешности интродукции древесных растений родовыми комплексами / А.В. Семенютина, И.Ю. Подковыров, М.А. Цембелев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2015. - № 1(37). - С. 56-61.

8. Semenyutina A.V.. Mathematical justification of the selection of woody plants biodiversity in the reconstruction of objects of gardening / A.V. Semenyutina, I.Yu. Podkovyrov, A.Sh. Huzhahmetova, V.A. Semenyutina, G.V. Podkovyrova // International Journal of Pure and Applied Mathematics Volume 110 No. 2 2016, p. 361-368 doi: 10.12732/ijpam.v110i2.10.

Размещено на Allbest.ru