По содержанию гумуса луговые почвы относятся к среднегумусным. Его количество в пахотном слое колеблется в пределах от 4,5 до 7,2 % (среднее 5,6 %), в горизонте Аl целинных разновидностей – 01 6,1 до 8,2 % (среднее 6,8 %). Азотный фонд соответствует гумусовому состоянию почв: на пашне его содержание в среднем 0,13 %, на целине – 0,16 %, при этом количество легкогидролизуемой фракции элемента было практически одинаковое – 28 и 29 мг на 1 кг навески. Обеспеченности подвижными формами фосфора находится на уровне от средней (60-94 мг/кг) до высокой (229-257 мг/кг), калием – преимущественно повышенная и высокая [3].
Почвенные образцы взяты в 2003 году на опытном поле № 3 Курганского НИИСХ, где исследования по обработке почвы ведутся в пятипольном зернопаровом севообороте с 1968 г. Первые три года удобрения здесь не вносились. До 1977 года способы обработки почвы изучались в севообороте пар – пшеница – пшеница – вика + овес на сено – пшеница на трех фонах удобренности (O, P16, N24P16). В 1978 году для усиления конкуренции со стороны сорняков вместо однолетних трав на сено введен в севооборот овес, убираемый на зерно. Фонов удобренности оставили два: О, N40P20. Первые четыре варианта обработки почвы сохраняются без изменений все годы исследований. Неудобренные делянки размещаются на прежнем месте, удобрений они не получали со дня освоения целины.
Таблица 1 – Схема основной обработки почвы на исследуемых вариантах
| Пар, под первую пшеницу | Под вторую пшеницу | Под овес | Под пшеницуПосле овса | |
| осенью | летом | |||
| Плоскорезная на 10-12 см | Отвальная на 25-27 см | Отвальная на 25-27 см | Отвальная на 25-27 см | Отвальная на 25-27 см |
| Плоскорезная на 10-12 см | Плоскорезная на 25-27 см | Плоскорезная на 25-27 см | Плоскорезная на 25-27 см | Плоскорезная на 25-27 см |
| Плоскорезная на 10-12 см | Плоскорезная на 10-12 см | Плоскорезная на 10-12 см | Плоскорезная на 10-12 см | Плоскорезная на 10-12 см |
| Плоскорезная на 10-12 см | Отвальная на 25-27 см | Плоскорезная на 10-12 см | Отвальная на 25-27 см | Плоскорезная на 10-12 см |
С 1987 года все делянки поперек поделены на две части. Одна из них при необходимости обрабатывается гербицидами, другая не обрабатывается.
Повторность в опыте трехкратная, размещение систематическое. Размер общей делянки 60 х 22 = 1320 м2, удобренной – 60 х 11 = 660, гербицидной – 30 х 22 = 660 м2, учетной – 30 х 2 = 60 м2.
Руководители: Кузнецов П.И. – 1971 г.
Безвиконный В.Г. – 1972-1975 гг.
Глухих М.А. – 1976-2001 гг.
Исполнители: Попов А.П. – 1970-1994 гг.
Беличев А.А. – 1994-1995 гг.
Батиков В.Г. – 1996-1997, 2002-2003 гг.
Апетенок Г.Л. – 1997-2003 гг.
Опыты ведутся на равнинном участке с легким уклоном к северу. Почвообразующие породы легкий суглинок и супеси с равномерной желтой окраской и выраженной карбонатностью. Почва чернозем выщелоченный легкосуглинистый маломощный малогумусный.
Морфологическое описание почвы:
Разрез I
Ап (0-28 см) Черный легкосуглинистый пылевато-комковатый рыхлый с множеством корней, переход заметный
ВС (28-60 см) Темно-бурый плотный, корней много, с затеками гумуса
С (60-160 см) Желтый легкий суглинок, влажный, вскипает с 72 см.
Разрез 2
АП (0-35 см) Черный влажный рыхлый комковатый, переход заметный, корней много
БС (35-85 см) Уплотненный с гумусовыми потеками, переход ясно выражен, вскипает с 83 см
С (85-167 см) Желтый сухой плотный
Разрез 3
АП (03-33 см) Черный влажный рыхлокомковатый, корней много, среднесуглинистый
ВС(33-71 см) Темно-бурый среднесуглинистый влажный с гумусовыми потеками
С (71-170 см) Желтый супесчаный влажный, вскипает с 81 см, белоглазки с 85 см
Разрез 4
Ап (0-34 см) Черный влажный рыхлокомковатый, тяжелосуглинистый, корней много, переход заметный
БС (34-87 см) Темно-бурый влажный тяжелосуглинистый, плотный, с гумусовыми затеками, вскипает с 86 см
С (87-170 см) Темно-бурый влажный, со 110 см сухой суглинок, тяжелый, с 87 см встречаются белоглазки
Разрез 5
Ап (0-35 см) Суглинок черный тяжелый влажный рыхлокомковатый, корней много, переход заметный
ВС (35-87 см) Темно-бурый влажный плотный, с гумусовыми затеками, вскипает с 70 см
С (87-185 см) Темно-бурый тяжелосуглинистый плотный карбонизированный, со 103 см встречаются белоглазки
По механическому составу это суглинки легкие, средние и тяжелые (таблица 2). По мощности гумусового горизонта чернозем 1 разреза маломощный, всех остальных – можно отнести к среднемощным (мощность перегнойного горизонта А+В1 не менее 30 см.). По содержанию гумуса – чернозем малогумусный. Содержание гумуса в перегнойном горизонте всех разрезов не превышает 6 %.
Таблица 2 – Механический состав почвы
В процентах
| Номер разреза, генетический горизонт | Горизонт, см | Название фракции и размер части почвы, мм | ||||||
| Песок | Пыль | Ил | Физ. глина, частицы <0,01 | |||||
| 0-25 | 0.25-0.05 | 0.05-0.01 | 0.01-0.005 | 0.005-0.001 | 0.001 | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1. АВСС | 0-28 | 13.6 | 47.93 | 9.04 | 3.56 | 7.26 | 19.05 | 29.87 |
| 28-60 | 10.66 | 42.22 | 15.45 | 2.11 | 6.49 | 23.07 | 31.67 | |
| 60-79 | 19.51 | 41.31 | 18.18 | 16.05 | 1.97 | 2.97 | 21.00 | |
| 79-105 | 16.43 | 57.05 | 5.82 | 9.81 | 5.85 | 5.04 | 20.70 | |
| 2. А ВС С | 0-35 | 7.56 | 39.87 | 5.82 | 7.55 | 8.52 | 30.68 | 46.73 |
| 35-85 | 13.16 | 33.00 | 14.42 | 5.41 | 11.18 | 22.81 | 39.40 | |
| 85-135 | 8.01 | 36.83 | 15.30 | 23.16 | 2.74 | 3.96 | 39.86 | |
| 135-154 | 5.60 | 38.32 | 9.11 | 4.48 | 13.75 | 28.74 | 46.97 | |
| 154-167 | 5.53 | 47.35 | 8.12 | 4.02 | 10.05 | 24.94 | 39.01 | |
| 3. А ВС С | 0-33 | 14.11 | 45.40 | 9.89 | 4.14 | 7.70 | 18.46 | 30.60 |
| 33-71 | 14.50 | 39.51 | 8.34 | 3.92 | 7.06 | 26.67 | 37.65 | |
| 71-85 | 11.73 | 46.97 | 6.59 | 11.23 | 19.26 | 4.22 | 37.71 | |
| 85-123 | 5.54 | 36.37 | 15.81 | 2.06 | 10.92 | 29.30 | 42.28 | |
| 123-171 | 25.66 | 42.00 | 18.50 | 0.41 | 1.61 | 11.82 | 13.64 | |
| 4. А ВС С | 0-34 | - | - | - | - | - | - | - |
| 34-87 | 7.95 | 38.54 | 7.02 | 3.33 | 10.04 | 33.12 | 46.49 | |
| 87-120 | 28.64 | 36.97 | 28.84 | 0.96 | 4.64 | 9.95 | 15.55 | |
| 120-170 | 3.61 | 35.18 | 10.91 | 4.18 | 10.24 | 32.19 | 46.61 | |
| 5. А ВС С | 0-35 | 7.98 | 35.18 | 13.27 | 5.56 | 9.05 | 28.96 | 43.57 |
| 35-83 | 8.36 | 37.00 | 5.98 | 4.37 | 12.00 | 32.29 | 48.66 | |
| 83-138 | 5.74 | 40.91 | 3.40 | 44.44 | 1.31 | 4.20 | 49.95 | |
| 138-185 | 13.49 | 47.84 | 0.91 | 6.40 | 10.92 | 20.44 | 37.76 | |
Сумма поглощенных оснований в почве колеблется от 18 до 27 мг-экв на 100 г почвы (табл. 3). Обычно сумма поглощенных оснований у тяжело- и среднесуглинистых разновидностей колеблется от 30 до 55 мг-экв. У легких и малогумусных она снижается до 20 мг-экв (Бахарева А.Ф., 1959). В поглощенном комплексе присутствуют натрий и водород. Последний придает слабокислую реакцию. Обычно pH солевое для выщелоченных черноземов колеблется в пределах 6,0-7,8. На почвах стационара оно равно 6,4-7,5. Обеспеченность подвижным фосфором почвы по Францесону во всех разрезах очень низкая.
Таблица 3 – Агрохимические свойства почвы
| Номер разреза, генетический горизонт | Горизонт, см | Гумус по Тюрину, % | Сумма поглощенных оснований, мг-экв/100 г почвы | рH солее-вое | Натрий, мг-экв. на 100 г. почвы | P2О5 по Францесону, мг на 100 г почвы |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1. A ВС С | 0-28 | 3,53 | 18,20 | 6,4 | 0,00 | 0,14 |
| 28-60 | 1,54 | 28,20 | 7,3 | 2,40 | 0,31 | |
| 60-79 | 0,99 | 31,40 | 7,4 | 1,60 | 0,25 | |
| 79-105 | 0,90 | 48,40 | 7,4 | 1,20 | 0,22 | |
| 105-160 | 0,59 | 48,05 | нет | 0,19 | ||
| 2. А ВС С | 0-35 | 2,89 | 20,70 | нет | 0,34 | |
| 35-85 | 2,83 | 25,85 | 6,4 | нет | 0,34 | |
| 85-195 | 0,88 | 49,90 | 7,5 | нет | 0,25 | |
| 135-154 | 0,44 | 49,75 | 7,4 | 0,80 | 0,23 | |
| 154-167 | 0,46 | 48,55 | 7,5 | 2,40 | 0,20 | |
| 3. А ВС С | 0-33 | 4,05 | 20,00 | 6,4 | нет | 0,40 |
| 33-71 | 1,98 | 19,65 | 6,4 | 2,40 | 0,34 | |
| 71-85 | 1,04 | 40,10 | 7,4 | 0,80 | 0,26 | |
| 85-123 | 0,90 | 49,85 | 7,4 | 0,80 | 0,22 | |
| 123-171 | 0,47 | 32,10 | 7,4 | 2,40 | 0,18 | |
| 4. А ВС С | 0-34 | 5,22 | 24,15 | 6,4 | 3,20 | 0,34 |
| 34-87 | 2,13 | 34,05 | 7,4 | 1,20 | 0,29 | |
| 87-120 | 1,19 | 49,60 | 7,4 | нет | 0,28 | |
| 120-170 | 0,96 | 49,50 | 7,4 | нет | 0,22 | |
| 5. А ВС С | 0-35 | 4,68 | 26,95 | 6,4 | 2,40 | 0,42 |
| 35-83 | 1,92 | 40,65 | 7,4 | нет | 0,36 | |
| 83-138 | 1,30 | 49,55 | 7,5 | 1,60 | 0,27 | |
| 138-185 | 0,39 | 47,75 | 7,5 | 3,60 | 0,20 |
Таблица 4 – Объемная масса по разрезам
В граммах на сантиметр кубический
| Слойпочвы, см | Разрезы | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | среднее | |
| 0-20 | 1,24 | 1,07 | 1,23 | 1,09 | 1,14 | 1,15 |
| 20-40 | 1,33 | 1,30 | 1,29 | 1,29 | 1,13 | 1,27 |
| 40-60 | 1,24 | 1,39 | 1,37 | 1,35 | 1,33 | 1,37 |
| 60-80 | 1,47 | 1,33 | 1,47 | 1,34 | 1,45 | 1,41 |
| 80-100 | 1,54 | 1,28 | 1,42 | 1,45 | 1,42 | 1,42 |
Погодные условия в период исследований
За длительный период исследований наблюдался весь спектр погодных условий, как по увлажненности вегетационного периода, так и по температурному режиму. Были годы с сильной засухой. В 1975 году, например, ГТК вегетационного периода составил всего 0,31, в 1989 г. – 0,46, Среднезасушливыми оказались 1984, 1995 и 1998 гг. (ГТК – 0,57-0,60). Засушливыми были 3987, 1988, 1991, 1996 гг. (ГТК = 0,71-0,79), 1977, 1980, 1981 гг. (ГТК – 0,83-0,87), благоприятными – 1972, 1978, 1982, 1997 гг. (ГТК = 1,04-1,07), влажными – 1968, 1979, 1983 гг. (ГТК – 1,12-1,26), 3971, 1973, 1985 гг. (ГТК = 1,30-1,38), 1969, 1986, 1993, 1994, 2000 гг. (ГТК = 1,40-1,49), 1970, 1990, 1992, 1999гг. (ГТК = 1,50-1,70).