Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ПРИ ОРОШЕНИИ МИНЕРАЛИЗОВАННЫМИ ВОДАМИ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ПРИ ОРОШЕНИИ МИНЕРАЛИЗОВАННЫМИ ВОДАМИ"

Я

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА . И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи Владимир Григорьевич МАМОНТОВ

УДК 631.41.,631.6.

ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ПРИ ОРОШЕНИИ МИНЕРАЛИЗОВАННЫМИ

ВОДАМИ

(Специальность 06.01.03 — почвоведение)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1983

п

Работа выполнена на кафедре почвоведения Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — академик ВАСХНИЛ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н. П. Панов.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук А. И. Болдырев; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В. Г. Ларешин.

Ведущее учреждение — Украинский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия.

Защита диссертации состоится» . . . . . .

1983 г." в «/¿''» час. на заседанийХпециализированного совета К-120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

С диссертацией-можно ознакомитсья в ЦНБ ТСХА.

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49.

Сектор защиты диссертаций ТСХА.

Автореферат разослан«^/ » . . . . . .1983 г.

Ученый секретарь Специализированного совета — кандидат сельскохозяйственные

наук, доцент

Н. А. Гончарова.

Актуальность темы. Решениями XXVI съезда КПСС предусмотрено всемерное развитие орошения в нашей стране, как надежной основе в деле дальнейшего подъема сельскохозяйственного производства. С особой силой роль орошаемого земледелия была подчеркнута в решениях майского (1982) Пленума ЦК КПСС, разработавшего Продовольственную программу СССР на период до 1990 года. Программой предусмотрено довести площади орошаемых земель к 1990 году до 23—25 миллионов гектаров и создать в районах орошаемого земледелия зоны гарантированного производства зерна.

Вместе с тем в последние десятилетия для орошения стали все чаще применять воду с повышенным содержанием легкорастворимых солей. С одной стороны, это связано со все возрастающим дефицитом пресной воды, с другой — с увеличивающейся минерализацией.воды речного стока. Несмотря на большое количество работ (Можейко, Воротник, 1958; Ковда, 1961; 1968; Рабочев, 1973; Новикова, 1975; Минашина, 1978; Грамматикати,. 1979; Болдырев, 1980), проблема использования минерализованных вод для орошения все еще далека .от своего разрешения .Поэтому изучение направленности почвенных процессов при орошении минерализованными водами различной степени минерализации и качественного состава воды1 представляет большое значение для оценки качества, оросительных вод и разработки мероприятий по сохранению н повышению плодородия орошаемых почв.

Цель и задачи исследований. Цель исследований — изучить влияние орошения минерализованными артезианскими водами на темно-каштановые почвы юга Украины для обоснования и разработки мероприятий по сохранению и повышению их плодородия. * ■

В связи с этим в задачу наших исследований входило;

1. Оценить влияние орошения минерализованными водами, близкими по степени минерализации, но неодинакового химического состава, а также одинакового химического состава, но разной степени минерализации на химические, физико-химические, и физические свойства темно-каштановых почв.

2. Провести моделирование процессов осолонцевания и за-

I

Пау,:пд иОлашем Москоссч^а сря?кд £с.чина сельс4ох)з»3:?В1;и, гца-емиа ___им. к 1 т......-----

Соления почв в зависимости от химического состава поливной воды и режимов увлажнения.

3. Изучить эффективность действия гипса как мелиоранта в условиях орошения минерализованными водами, внесенного различными способами « дозами, на свойства темно-каштановых почв и урожайность сельскохозяйственных культур.

Научная новизна работы. Впервые для условий юга Украины проведено сравнительное изучение влияния поливных вод сульфатно-хлоридного, кальциево-натриевого типа и хлоридно-натриевого типа, со степенью минерализации около около 2 г/л, на свойства темно-каштановых почв. Сопоставлено влияние на темно-каштановые почвы оросительных вод хлоридно-натрие-вого типа с минерализацией 1,94 г/л и 4,11 г/л. Установлено качественно различное влияние вод хлоридно-натриевого и сульфатно-хлоридного, кальциево-натриевого " типов на свойства темно-каштановых почв. Выявлено высокое мелиоративное действие гипса, вносимого в почву вместе с поливной водой.

Практическая ценность работы. На основании полученных результатов даются рекомендации сельскохозяйственному производству по сохранению и повышению плодородия темно-каштановых почв, орошаемых минерализованными водами. Полученные данные могут быть использованы для построения классификации пригодности минерализованных вод для орошения с учетом их ионного состава.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на конференции молодых ученых ТСХА в 1981 году. ; Публикация результатов исследований. По материала^ диссертации опубликовано 4 работы, две из них написаны в соавторстве.

• Объем работы. Диссертация изложена- на 138 страницах машинописного текста, включает введение, шесть глав, выводы и рекомендации производству, иллюстрирована 29 таблицами и 6 рисунками, 7 таблиц дано в приложении. Список использованной литературы содержит 342 наименования, в том числе 68 зарубежных авторов.

Объекты и методы исследований

Объектами исследований служили темно-каштановые почвы Генического района, Херсонской области, орошаемые дождеванием в течение трех лет артезианскими минерализованными водами, химический состав которых приводится в таблице 1.

■ Оросительная норма в зависимости от количества выпадающих осадков составляла от 3000 до 3500 м3/га.

Контролем служили неорошаемые темно-каштановые почвы, Почвенные образцы для характеристики химических, фи-

; • Таблица: i Химическая характеристика оросительных вод

(мг-экв/л) ' :

Сумма солей, г/л НС03- БО»— С1--

1,86 4,89 9,98 14,41 7,49 6,15 15,60

1,94 5,10 3,58 22,85 2,84 6,99 21,70

4,11 6,90 4,98 56,66 5,26 11,62 51,74

знко-химических и физических свойств исследуемых почв отбирались по генетическим горизонтам АПак . Вь Вг, Вк и С. Полевые опыты с гипсованием были проведены в 3-кратной по-вторности на площадках размером 220 м2, учетной площадью 100 м2. Гипс вносился с поливной водой в дозах 1 т/га и 3 т/га и под вспашку в дозе 9 т/га. Урожай учитывался прямым ком-байнированием. Данные по урожайности обрабатывались методом дисперсионного анализа по Б. Л. Доспехову (1978). Почвенные образцы отбирались с каждой из гипсованных делянок послойно, через 10 сантиметров в 10-кратной повторности.

Изучение изменений свойств темно-каштановых почв при орошении их минерализованными водами проведено следующими методами: общий гумус по И. В. Тюрину, групповой состав гумуса но М. В. Кононовой и Н. П. Бельчиковой, оптическую плотность гуминовых кислот по М. В. Кононовой, водную вытяжку по общепринятой методике, состав обменных катионов по Пфефферу в модификации В. Л. Молодцова и Т. И. Игнатовой, рН на потенциометре ЛПУ-130 при соотношении почва : вода, равном 1 : 2,5, механический состав и содержание :водопептизируемого ила по Н. Л. Качинскому, общую порозность, влажность завядания и удельную поверхность расчетным способом, фильтрацию по В. Л. Кирюшину и Л. И. Еськову, максимальную гигроскопическую влажность по Л. В. Николаеву, плотность почвы в образцах с ненарушенным сложением, плотность твердой фазы почвы — пнкнометри-чески, расчет токсичных "солей проводился по Н. И. Базилевич и Е. И. Панковой. Аналитическая повторность всех определений— 3—5-кратная. Математическая обработка полученных результатов проводилась по Е. Н. Дмитриеву.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

<

Влияние орошения минерализованными водами на физико-химические и химические свойства темно-каштановых почв

I ;

Изучение физико-химических свойств темно-каштановых почв показало, что состав обменных катионов и реакция среды их при орошении водой сульфатно-хлоридного, кальцие-

Таблица 2

Изменение состава обменных катионов и реакции среди темно-кашганови« почв при орошении минерализованными водами '

Глубина, см Обменные катионы .* Сумма катионов . Обменные катионы

Горизонт рН Са++| - №+•

М±т в мг-экв на 100 г почвы в % от суммы катионов

Неорошаемые

Аг.ах 0-20 7,2 17,8+0,82 8,0 + 0,80 0,6±0,13

В, 25-35 7,2 17,7±0,79 8,3±0,74 0,7+0,09

вг 45-55 7,3 18,0+0,80 8,4 ±0,80 0,8±0,13

26,4 ±1,00 26,7+1,10 27,2+0,15

Орошаемые водой, с минерализацией 1,86 г/л

26,8±0,33 2б,б±0,30 20,9 ±0,12

Орошаемые водой, с минерализацией 1,94 г/л

■Апах 0-20 7,3 17,6±0,33 8,3±0,29 • 0,9+0,15

в, 26-36 7,4 18,1 ±0,44 7,9±0,17 0,6+0,12

В2 46-56 7,3 17,5±0,12 8,4 ±0,06 1,0+0,21

А пах 0—20 7,4 16,1+0.31

в, 25—35 7,6 17,0±0,12

В2 45-55 7,6 17,9+0,25

8,5±0,20 8,3+0,35 8,1+0,17

1,8±0,09 1,2±0,17 0,8±0,21

26,4 ±0,18 26,5+0,17 26,8±0,52

Орошаемые водой, с минерализацией 4,11 г/л

Апах 0-20. 7,6 14,6+0,37

в, 27-37 ■ 7,6 1б,5±0,62

в2 ■ 50—СО 7,7 , 17,2 ±0,21

8,8+0,30 8,6+0,52 7,9±0,21

2,8±0,15 1,7+0,27 1,92:0,06

26,2 ±0,07 26,8+0,82 37,0+0,31

67,73 30,30

66,29 31,09

66,18 30,88

65,67 30,97

68,05 29,70

65,06 31,23

60,98 32,20

61,15 31,32

66,79 30,32

54,58 33,59

61,57 32,09-

63,70 29,26

2,27 2,62 2,94

3,36 2,25 3,72

6,82 4,53 2,99

11,83 6,34 7,04

во-натриевого типа с минерализацией 1,86 г/л не претерпевает существенных изменений по сравнению с неорошаемыми темно-каштановыми почвами (табл. 2).

Это, по всей видимости, обусловлено наличием гипса в оросительной воде, который в силу своей слабой растворимости, аккумулируется в верхних горизонтах орошаемых почв, предотвращая их осолонцевание.

Совершенно иная картина наблюдается при орошении темно-каштановых почв водой хлоридно-натриевого типа с минерализацией 1,94 г/л. Вследствие неблагоприятного химического состава поливной воды содержание нона натрия в поч-венно-поглощающем комплексе возросло в три раза и составило около 7,% от суммы катионов, рН верхнего полуметрового слоя возрастает с 7,2—7,3 в неорошаемых до 7,4—7,6 в орошаемых почвах. При орошении темно-каштановых почв водой хлоридно-натрневого типа с минерализацией 4,11 г/л процесс осолонцевания еще более интенсивен. Относительное содержание иона натрия возросло в пахотном горизонте до 11,8%;'на 3% увеличилось содержание обменного магния, в горизонте В2 на 4%. Величина рН возросла до 7,6—7,7. Процессом осолонцевания охвачена практически вся верхняя полуметровая толща.почв. '•

Анализ водных вытяжек показал, что все орошаемые поч* вы в той или иной степени подвержены процессам засоления "(таблица 3). •

Таблица 3

Запасы »водорастворимых солей в темно-каштановых* почвах,..: • • орошаемых-минерализованными водами: (т/га) . г

Слой, см

Неорошаемые

Орошаемые, минерализация воды, г/л ' •

1.86

1.94

4.11

0—20 0—150

0,76 6,93

4,22 16,60

7,49 19,88

9,00 25,90

По общим запасам солей в профиле орошаемые темно-каштановые почвы в 2,4—3,7 раза превосходят неорошаемые. Одновременно с увеличением общих запасов легкорастворимых солей в орошаемых почвах в 2,3—4 раза увеличивается содержание токсичных ионов.

В солевом профиле орошаемых почв наблюдаются существенные различия, что обусловлено химическим составом оросительных вод и степенью их минерализации. Верхние горизонты темно-каштановых почв, орошаемых водой с минерализацией 1,86 г/л, имеют слабую степень засоления, на долю нетоксичных ионов в этих почвах приходится около 40—50%

от общего содержания ионов. В вероятном составе солей содержание гипса достигает 30%. Тип засоления верхних горизонтов сульфатно-хлоридный, нижних — хлоридный. Почвы, орошаемые водой хлоридно-натриевого типа с минерализацией 1,94 г/л и 4,11 г/л, относятся к среднезасоленным, хлорндного типа.. На долю токсичных ионов приходится от 60 до 88% от общего содержания солей, в составе которых появляется хлористый кальций, отсутствующий в почвах, орошаемых водой с минерализацией 1,86 г/л.

Изменение органического вещества темно-каштановых почв при орошении минерализованными водами

На содержание общего гумуса в темно-каштановых почвах орошаемых минерализованными водами, существенное влияние оказывает химизм оросительных вод (табл. 4).

При орошении темно-каштановых почв водой сульфатно-хлоридного, кальциево-натриевого типа с минерализацией 1,86 г/л наблюдается достоверное увеличение содержания гумуса в горизонтах Апи и В] по сравнению с неорошаемыми почвами соответственно на 0,17 и 0,19%. Для темно-каштановых почв, орошаемых подами хлоридно-натриевого типа, характерна иная картина. В пахотных горизонтах почв, орошае-мыхводой с минерализацией 1,94 г/л, происходит достоверное снижение содержания гумуса на 0,14% по сравнению с неорошаемыми почвами. В нижележащих горизонтах В1 и В2 содержание гумуса на 0,27—0,30% выше, чем в аналогичных горизонтах неорошаемых темно-каштановых почв. При орошении темно-каштановых почв водой с минерализацией 4,11 отрицательное влияние поливной воды выражено еще более отчетливо,. В пахотном горизонте содержание гумуса уменьшилось, по сравнению с неорошаемыми почвами на 0,43%, а в горизонте В2 возросло на. 0,38%. л

Неодинаково влияние поливных вод различного химического состава на соотношение основных групп гумусовых кислот в темно-каштановых почвах и их прочность связи с минеральной частью почвы. Основные отличия в групповом, составе гумуса неорошаемых. темно-каштановых почв и орошаемых водой сульфатно-хлоридного, кальциево-натриевого типа с минерализацией 1,86 г/л заключается в незначительной фульватизацни гумуса в пахотном горизонте орошаемых почв и миграции некоторой части гуминовых кислот в горизонт Вь В случае орошения темно-каштановых почв водами хлоридного-натриевого типа изменения в составе гумуса проявляются резче и носят негативный характер. При орошении водой с минерализацией 1,94 г/л отношение С,к : СфК в пахотном горизонте темно-каштановых почв снижается с 2,0 до 1,45, в горизонте В1 с 1,32 6

Таблица 4

Влияние орошения минерализованными водами на содержание общего гумуса в темно-каштановых почвах

х, X, X, х4 Критерий существенной разности для

Горизонт неорошаемые орошаемые, минерализация воды, г/л <1 ч СО ч * ч 1 п Ч '1 1* 1 1* | 1 • 1

1,86 1,94 4,11 1* 1* IX" \Х И 1* И" 1 {х еч 1* 1*

А пах 2,76 2,93 2,62 2,33 -0,17 +0,14 +0,43 +0,31 +0,60 +0,29 17,0 7,0 10,0 15,5 15,0 7,3

В, 2,09 2,28 2,36 2,06 -0,19 -0,27 +0,04 -0,08 +0,23 +0,31 9,5 9,0 1,0 2,7 5,8 7Д

в2 1,17 1,24 1,47 1,55 -0,07 -0,30 -0,38 -0,23 -0,31 -0,08 3,5 6,0 12,7 4,6 10,3 2,7

1р0,595=4,6; ' 1р0,85 = 2,8.

до 1,16. Ослабляется связь гумусовых кислот с минеральной частью почвы, о чем свидетельствует уменьшение в горизонтах А „а* и Bi величины негидролнзуемого остатка с 54,7—56,9% до 51,3—52,7%. На 2—5% возрастает содержание свободных и связанных с подвижными полуторными окислами гумино-вых кислот. Наиболее 'заметные изменения в составе гумуса присуши темно-каштановым почвам, орошаемым водой с минерализацией 4,11 г/л. Отношение СГ1 : С*,, в пахотном горизонте снизилось с 2,01 до 1,38, в подпахотном — с 1,32 до 0,95. Величина негидролнзуемого остатка в этих горизонтах уменьшилась на 3,6—7,4%, а содержание свободных н связанных с подвижными полуторными окислами гуминовых кислот возросло на 9,8—11,4%.

В орошаемых темно-каштановых почвах, по всей видимости, происходит процесс перестройки структуры молекул гуминовых кислот в сторону увеличения доли боковых алифатических цепей в их составе. Косвенным подтверждением этому может служить повышение в орошаемых почвах величины отношения Е4 : Е6 с 2,9 до 3,1—3,7. Наиболее, отчетливо этот процесс выражен в темно-каштановых почвах, орошаемых водой хлоридно-натрневого типа с минерализацией 4,1 Г- г/л (Е<:Е6=3,7).

Изменение физических свойств темно-каштановых почв при орошении минерализованными водами

Изучение физических свойств темно-каштановых почв, орошаемых минерализованными водами, показало, что по некоторым показателям- орошаемые почвы существенно отличаются от неорошаемых.

В неорошаемых темно-каштановых почвах величина объемной массы верхнего полуметрового слоя находится в пределах 1,22—1,30 г/см3. Под влиянием орошения она увеличивается до 1,28—1,41 г/см3. Снижается, вследствие уплотнения почв, величина общей порозности. В пахотном горизонте неорошаемых темно-каштановых почв общая порозность составляет 50,4%. в орошаемых — 47,2—48,4%.

Оценивая влияние орошения минерализованными; водами на физические свойства темно-каштановых почв, необходимо отметить ту большую роль, которую играет химический состав поливной воды. Темно-каштановые почвы, орошаемые водой сульфатно-хлоридного типа с минерализацией 1,86 г/л, по таким показателям, как содержание нодопсптизируемого ила, влажность завядания, удельная поверхность, максимальная гигроскопическая влажность, практически не отличаются от неорошаемых почв. В определяющей степени это связано со стабильностью их. физико-химических- свойств, S

• В темно-каштановых почвах, орошаемых водами хлоридно-натриевого типа с минерализациями 1,9-1 и 4,11 г/л, происходит диспергирование почвенной массы. В верхних горизонтах этих почв на 2,66—4,42% увеличивается содержание илистой фракции. На12—6% возрастает содержание фракции «физической глины». Наряду с утяжелением механического состава темно-каштановых почв, в них в 1,5—2,3 раза увеличивается содержание водопептизируемого ила, в 1,3—1,6 раза снижается скорость фильтрации. На 3—5 м2/г возрастает величина удельной-поверхности, повышаются значения влажности завядания и максимальной гигроскопической влажности. Характерно, что с увеличением степени минерализации оросительной воды хло-ридно-натриевого типа усиливается ее отрицательное воздействие на физические свойства темно-каштановых почв.

Моделирование почвенных процессов при орошении минерализованными водами

Модельные опыты по орошению темно-каштановых почв минерализованными водами показали, что критическое содержание иона натрия в поливной воде хлоридного типа с содержанием солей около 2 г/л составляет 50% его от суммы катионов. Для вод сульфатно-хлоридного типа этот показатель выше и составляет 60%.-Степень засоления почвы при прочих равных условиях находится в тесной зависимости от содержания обменного натрия. Чем выше содержание обменного натрия в составе катионов почвенно-поглощающего комплекса, тем больше легкорастворимых солей накапливается в почве.

Создание промывного режима на темно-каштановых почвах, орошаемых водой хлоридно-натрневого типа с минерализацией около 2 г/л, усиливает процессы осолонцевання. С усилением интенсивности промывного режима увеличивается содержание обменного натрия в почве. С точки зрения возмож-ногоосолонцевания воды хлоридного типа более опасны, чем сульфатно-хлоридного. Внесение гипса в поливную поду предотвращает солонцовый процесс.

Влйяние:норм и способов внесения гйпеа на физико-химические н химические свойства темно-каштановых ,почв,.орошаемых минерализованными водами

В целях разработки приемов по сохранению и повышению плодородия темно-каштановых почв, орошаемых минерализованными водами, изучалось влияние гипса, внесенного в дозах Г т/га и 3 т/га с поливной водой и 9 т/га под вспашку. Контролем служила, немелнорироваиная темно-каштановая почва.

Для сравнения были использованы также неорошаемые теМно-каштановые почвы. Поливная вода в опытах имела минерализацию 1,94 г/л и хлоридно-натриевый тип засоления (табл. 1).

Исследованиями установлено, что мелиорирующее действие гипса проявляется уже через год после его внесения. Особенно отчетливо влияние гипса в слое 0—10 см. В.неорошаемой темно-каштановой почве относительное содержание обменного натрия составило 2,98%, на контрольном варианте — 4,92%, а в вариантах, где гипс вносился под вспашку в дозе 9 т/га и с поливной водой в дозе 3 т/га, содержание обменного натрия снизилось до 0,80% .и 1,03% соответственно. Содержание обменного магния также ниже на вариантах с гипсованием на 2—4% по сравнению с неорошаемой почвой и на 4—6% по сравнению .с контрольным вариантом. Гипс, внесенный в дозе 1 т/га, практически не изменил соотношения обменных катионов по сравнению с неорошаемой темно-каштановой почвой.

Через три года после внесения гипса на контрольном варианте содержание обменного натрия в слое 0—10 см возросло до 8,15%, на 4% повысилась доля обменного магния..В слое 10—20 см содержание обменного натрия увеличилось с 2,64% до 6,02%, обменного магния —с 26,01'% до 30,08%. В вариан-

та блица 5 Влияние гипсования на содержание и состав гумуса темно-каштановых почв, орошаемых минерализованными водами

Глубина образца, см Общий гумус, % В % от общего С почвы С ГК С ф|[ Из общего количества ГК

С пиро-фосфатной вытяжки С ГК Сфк негидро-лизуемый остаток свободных связанных с Са

В %

Неорошаемая

. 0—20 2,76

0—20

0—20

0—20

2,67

3,01

2,97

43,1

48,7

14,3

56,9

28,8

28,8 19,9 . 51,3

2,01

11,4

Контроль

1,45

Гипс в дозе 9 т/га под вспашку

43,5

27,8

15,7

56,5

1,77

Гипс в дозе 3 т/га с поливной водой

45,5 28,9 16,6

54,4

1,74

5,7

•8,6

88,6

17,6 82,4

94,3

91,4

те,-где гипс был внесен в дозе 1 т/га, содержание обменного натрия в пахотном слое возросло в 1,7—2,1 раза по сравнению с неорошаемой почвой. Следовательно, такая доза гипса эффективна только в течение одного сезона и чтобы не допустить осолонцевания темно-каштановых почв, орошаемых водой хло-ридно-натриевого типа с минерализацией около 2 г/л, гипсование малым» дозами гипса необходимо проводить ежегодно.

Мелиоративный эффект от гипса, вносимого дозами 9 т/га под вспашку и 3 т/га с поливной водой, и через 3 года остается высоким.

Положительным образом отразилось гипсование и на органической части темно-каштановых почв (табл. 5).

Содержание гумуса в слое 0—20 сантимеров на'вариантах с гипсованием на 13—15% выше по сравнению с контрольным вариантом. Внесение гипса способствует и бо^ее прочному закреплению гумусовых веществ минеральной частью почвы. Об этом свидетельствует увеличение в мелиорированных вариантах на 3—5% величины негидролизуемого остатка и снижение на 9—12% содержания свободных и связанных с подвижными полуторными окислами гуминовых кислот.

Различия в содержании и составе гумуса по вариантам с гипсованием отсутствуют, хотя под вспашку вносилось 9 т/га гипса, а с поливной водой доза гипса была в три раза меньшей.

Влияние гипсовых темно-каштановых почв, орошаемых минерализованными водами, на урожайность сельскохозяйственных культур

Гипсование темно-каштановых почв, орошаемых минерализованной хлоридно-натриевой «одой с суммой солей 1,94 г/л, создает благоприятные условия для развития сельскохозяйственных культур (табл. 6).

Таблица 6

Влияние доз и способов внесения гипса на урожайность озимой пшеницы

Вариант Урожай, ц/га Прибавка урожая и/га | %

Конгроль.......... 15,8

9 т/га гипса под вспашку .... 21,1 5,3 33,5

3 т/га гипса с поливной водой . . 21 2 5,4 34,2

1 т/га гипса с поливной водой . . 18,9 1 3,1 19,6

HCPos = 1 и/га

Внесение гипса дозой 1' т/га с поливной водой обеспечило прибавку урожая озимой пшеницы, равную 3,1 ц га. Урожай озимой пшеницы на вариантах, где вносилось 3 т/га гипса с поливной водой и 9 т/га под вспашку, оказался одинаковым. Прибавка урожая по сравнению с контрольным вариантом составила 5,3—5,4 ц/га.

Эффективным приемом повышения урожайности сельскохозяйственных культур при орошении минерализованными водами является совместное внесение мелиоранта и минеральных удобрений с поливной водой. Урожай зеленой массы люцерны при раздельном внесении гипса с.поливной водой в дозе 0,5 т/га и аммиачной селитры дозой 0,2 ц/га оказался одинаковым и быд выше по сравнению с контрольным вариантом на 2/^Ь. В случае совместного внесения гипса и аммиачной селитры с поливной водой теми же дозами прибавка урожая была на ЗфРк выше по отношению к контрольному варианту.

.. Общие выводы?

1. Состав обменных катионов и реакция среды темно-каштановых почв, орошаемых в течение трех лет водой сульфатно-хлоридного, кальциево-нитриевого типа с минерализацией 1,86 г/л, не претерпевает существенных изменений по сравнению с неорошаемыми почвами. Орошение водой хлоридно-нат-риевого типа с минерализацией 1,94 г/л и 4,11 г/л за тот же период вызывает осолонцевание орошаемых почв и подщела-чнвание почвенного раствора.

2. Под влиянием орошения минерализованными водами в темно-каштановых почвах происходит прогрессивное накопление легкорастворнмых солей. По общим запасам солей орошаемые почвы в 2,4—3,7 раза превосходят неорошаемые. Почвы из разряда незасоленных перешли в разряд слабо- и сред-незасоленных.

Состав солей, накапливающихся в почвах, определяется химизмом поливных вод. В темно-каштановых почвах, орошаемых водой сульфатно-хлоридного, кальциево-натриевого типа с минерализацией 1,86 г/л, на долю токсичных ионов приходится 50—60% от суммы всех солей. В почвах, орошаемых водами хлоридно-натриевого типа с минерализацией 1,94 г/л. и 4,11 г/л, содержание токсичных солей составляет 60—80%. и 75—88% соответственно.

3. Орошение ' темно-каштановые почв "водой сульфатно-хлоридного, кальциево-натриевого |тйпа. с минерализацией 1,86 г/л способствует увеличению .содержания гумуса в верх-

| них горизонтах при незначительной его фульватизацни. В почвах, орошаемых водами хлоридно-натриевого типа, содержа-

ние гумуса снижается. Существенно ухудшается его качественный состав, возрастает подвижность гумусовых кислот.

, Гуминовые кислоты- орошаемых темно-каштановых почв имеют менее сложное строение по сравнению с гуминовыми кислотами неорошаемых темно-каштановых почв. Процесс алифатизации гуминовых кислот наиболее ярко проявляется в почвах, орошаемых водой хлоридно-натриевого типа с минерализацией 4,11 г/л.

4. Орошение водами хлоридно-натриевого типа ухудшает весь комплекс физических свойств темно-каштановых почв. Увеличивается содержание водопептизируемого ила, удельная поверхность и плотность почв, утяжеляется механический состав, снижаются общая порозность и скорость фильтрации, возрастают влажность завядания и максимальная гигроскопическая влажность. Негативное влияние усиливается с увеличением степени минерализации поливной воды.

Физические свойства темно-каштановых почв, орошаемых водой сульфатно-хлоридного, кальциево-натриевого типа с минерализацией 1,86 г/л, за исключением плотности почвы, фильтрации и общей порозности, аналогичны неорошаемым темно-каштановым почвам.

5. При орошении темно-каштановых почв водами хлорид-ного типа критическое содержание иона натрия в поливной воде составляет 50% от суммы катионов, для вод сульфатно-хлоридного типа— 60%.

Чем выше интенсивность промывного режима при орошении водой неблагоприятного химического состава, тем выше степень осолонцевания темно-каштановых почв. Мелиорация поливной водой гипсом устраняет этот процесс.

6. Внесение гипса в дозах 1 т/га, 3 т/га с поливной водой и 9 т/га под вспашку предотвращают развитие процессов осолонцевания. Мелиорированные темно-каштановые почвы содержат по сравнению с контрольным вариантом больше гумуса, который более прочно связан с минеральной частью почвы и лучше по качественному составу.

7. Химическая мелиорация темно-каштановых почв, орошаемых водой хлоридно-натриевого типа, обеспечивает более высокий урожай озимой пшеницы по сравнению с контрольным вариантом. Наибольшая прибавка урожая получена при внесении гипса в дозе 3 т/га с поливной водой и в дозе 9 т/га гипса под вспашку.

Доза гипса 9 т/га, вносимая под вспашку, не обеспечивает повышения урожайности озимой пшеницы по сравнению с дозой гипса, равной 3 т/га и вносимой с поливной водой.

Эффективно совместное внесение химических мелиорантов и минеральных удобрений с поливной водой.

Рекомендации производству

1. Для предупреждения осолонцевания темно-каштановых почв, орошаемых водами хлоридно-натриевого типа с минерализацией около 2 г/л, предпочтительнее вносить гипс дозами 3—4 т/га с поливной водой вместо внесения высоких доз гипса под вспашку. Повторное внесение мелиоранта необходимо повторять через 4—6 лет. Гипсование дозами 0,5—1,0 т/га следует проводить ежегодно.

2. Для предотвращения потерь гумуса при орошении минерализованными водами необходимо систематическое внесение органических удобрений на фоне химической мелиорации почв.

3. Борьбу с засолением орошаемых почв следует вести путем создания промывного или периодически промывного режима орошения при обязательном внесении химических мелиорантов.

4. Воду хлоридно-натриевого типа с содержанием солей около 4 г/л можно применять для орошения темно-каштановых почв только в крайнем случае при непременном использовании химических мелиорантов.

5. Необходимо проводить постоянный контроль за мелиоративным состоянием орошаемых почв и качеством поливных вод.

Список статей, опубликованных по теме диссертации:

1. Мамонтов В. Г. Влияние минерализованных вод на некоторые свойства темно-каштановых почв. — В сб.: Проблемы химизации и мелиорации почв. М., 1981, с. 122—126.

2. Панов Н. П., Мамонтов В. Г. Использование минерализованных вод для орошения. — Международный сельскохозяйственный журнал. 1981, № 6, с. 91—94.

3. Панов Н. П., Афанасьев В. М., Мамонтов В. Г. Научные и производственные проблемы использования минерализованных вод для целей орошения. — В сб.: Сельскохозяйственное использование почв тропиков и субтропиков. М., 1982, с. 14—27.

4. Мамонтов В. Г. Влияние орошения водами разной степени минерализации на свойства темно-каштановых почв юга Украины. — Там же, с. 111—113.

Л 110076 2.05.83 г. Объем 1 п. л. Заказ 941.

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. Л. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44