АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВ СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЫ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ, ИХ ИЗМЕНЕНИЕ И ОПТИМИАЕЦИЯ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ

Бондарев, Афанасий Григорьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВ СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЫ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ, ИХ ИЗМЕНЕНИЕ И ОПТИМИАЕЦИЯ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВ СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЫ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ, ИХ ИЗМЕНЕНИЕ И ОПТИМИАЕЦИЯ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ"

Всесоюзная академия сельскохозяйственных наук имени Б.И.Ленина

Почвенный инститзт имени В.В.Докучаева

На призах рукописи УДК 63:53:631.ч3:631.«2:631.67 (470.4)

БОНДАРЕВ АФАНАСИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ

Агрофизические свойства и водный режим почв сухостепноИ зон» Виниего По»ол»ьк, их изменение и оптимнвеция в условиях

орошения

Спедиальность-06.01.03 - дочвоведенио

Автореферат

диссертации ив соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных неук

Москва 1985

Работа выполнена в отделе физики к механики почв Почвенного институте их. В.В.Докучаева ВАСХИИЛ

Оффяиаальиые оппоньнты:

доктор сельскохозяйственных наук И.И.Карманов, доктор биологических наук И.Й.Судницын, доктор биологических наук В.П.Панфилов.

Ведущее учрекдеаие - Украинский научно-исследовательский нноти-тут почвоведения м агрохимии им. А.П.Соколовского

Защита состоится 1965 в /О часов на

еасед&пии Специализированного Совета Д.020.25.01 при Почвенной институте им. Ь.В.Докучаева.

Адрес: 109017. г.Москва, 1-17, Пыжевский пер., д/<*. Почвенный институт им. В.В.Докучаева

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Почвенного института им. В.В.Докучаева.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании Специализированного Совета млн прислать заверенные печатью отзывы на автореферат (в двух экземплярах) по указанному вше адресу.

Автореферат разослан " Ц " _1935

Учены» секретарь Специализированного Совета доктор биологических наук,

профессор И.С.Одинцов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теп». Агрофизические свойства вводный режим почв имеет важное значение дня мелиоративной оценки земель при их отборе под орошение ив процессе орошения. Эффективность эксплуатации оросительных систем, повышение плодородия почв в значительной мере определяется характером изменении водпо-^изичес-ких свойств и водного режима почв при ороаении.

Значение водио-физических свойств и водного режима почв, проблема их регулирования и оптимизации приобретают особую актуальность в свете решении ХХУ1 съезда КПСС и Октябрьского (1984 г.) Пленума ЦК КПСС о повышении эффективности использо* ваяйя иелиорированных земель. Несмотря на широкое развитие орошения в сухосгвпиод зоне страны агрофизические свойства почв, их изменение при длительной орошении, о-мономерности изменения водного режима почв и влагообеспеченкости ороааемых культур, приемы их оптимизации в целях повышения плодородия орошаемых земель остаются недостаточно изученными, что ведет к определенным просчетам при проектировании систем« к недобору с.-х. продукции ип орошаемых почвах.

Цель работы. В соответствии о состоянием вопроса в настоящей работе были поставлены следующие задачи:

1.' Выявить важнейшие физические и водно-физические свойства основных типов почв сухостепной зоны Нижнего Поволжья« определявшие эффективность орошения. Сопоставить их со свойствами аналогичных почв южной Украины и Северного Каьназа.

2. Оценить изменение основных агрофизических свойств почв и . водного режима почв.при оропении.

. 3. Разработать эффективные пути оптимизации физических условий почвенного плодородия в условиях орошения. Объекты и методы исследования. Объектами исследования были почвы разного генезиса и механического состава северо-западной части Ергеаей и Волгоградского Заходжья,

В работе использоваки общепринятые в почвоведении Методы изучения физических свойств и водного режима почв. Б полевых исследованиях при комплексном почвенной покрове широко использовали микропрофильный (траншейный) метод изучения морфологичес-

8яи! • »1 т^г.я.

Ссс ■ .■ л к

квх показателей, водно-физических свойств и водного режима почв. Скорость и высоту капиллярного подъема влаги и солея в почве изучали с помощью лизии^трических установок. Расходы влаги не транслираци» и физическое испарение - методом весовых испарителей» а состояние почвенной влаги в доступном для растения диапазоне г термодинамическим иетодои*

Научная новизна работу. Выявлено значение основных физических свойств каотановых почв разного механического состава и почфолонцового комплекса в условиях орошения, роль различии физических свойств почв, входящих в комплекс,.в условиях оро-ваемого земледелия в Армировании водного режима почв, госпро-иэводительности. Разработаны оптимальные параметры важнейших физических озолоти, на основании которых дш;а оценка физических свойств оронаемьос почв сухостепноя зони, их изменения при орошении. Разработана реальная модель высокоплодородно;! оглаской каштановое почвы по показателям физических свойств к режимов. Новым является выявление закономерностей изменения основных физических сболств и водного режима почв при разных способах и режимах ороаения, а также развитые представления о роли гори-ооктального движения влаги со стороны каштановых и лутово-кадиа-новьос почв в увлажнении профиля немелиорировакного солонца при орошении, о роли грунтовых вод в увлажнении профиля почв,о зависимости мощности капиллярной каяиы от глубины залегания грунтовых год. Предлохекн новая классификация водного режима орошаемых почв на типовой, подткповом и видовой уровнях, клас-сийпкащтя влагообесгеченности возделываемых сельскохозяйствен- . ных культур пра орошении. Обоснована необходимость выравнивания физических свойств почв при комплексном почвенной покрове.

- На защиту выносятся теоретические, методологические и практические пологения по характеристике агрофизических свойств иездного режима почв сухо степного Поволжья, их опенки при использовании 5 орошаемом земледелии, закономерности изменения -физических условия почвенного плодородия при длительной орошении, содержанию мероприятия по выравнивании я оптимизации агрофизических свойств, водного режима почв в элагообеспечен- ■ иости возделываемых культур в условиях орошения.

Многолетние исследования позволили развить новое в агрофизической направлении почвоведения и земледелия - мелиоративную агрофизику, вносящую судестветшп вклад в решение проблема повышения плодородия почв.

Практическое значение работы. На основании зшюлношшх исследовании научно обоснована меры по необходимому виравнимании и улучшению физических свойств и водного режима ороааеиих почв. Разработаны и испытаны основные приемы выравнивания физических свойств почв солонцового комплекса.

Материалы диссертации воели в рекомендации по отбору к эффективному освоении земель при орошении в Поволжье (1978 г.), во временные рекомендации по ограничен«» уровня воздействия движителей сельскохозяйственной техники на почву (в печати).На основе проведенных исследований подготовлены рекомендации по регулированию водно-физических свойств >з годного режима почв солонцового комплекса Поволжья. Материалы диссертации ислоль-»уются при чтении курса лекций по физике и мелиорации почв,проведении практических занятии по этим разделай почвоведения на факультете Почвоведения 1117.

Дпробацид .работы. Основные положения, изложенные в диссертации, докладывались на Ш, 1У и У Делегатских съездах Всесоюзного общества почвоведов (Тарту, 1066 г., Алма-Ата, 1971 г», Минск, 197? г.), на X Международном конгрессе почвоведов (Москва, 1974 г.), региональных совещаниях по мелиорации земель Поволжья (г.Волгоград, 1969, 1980, г. Саратов, 1973), всесоюзных координационных совещаниях по мелиорации засоленных почв (Харьков, 1972, г. Херсон, 1975 г.), симпозиуме стран СЭВ по мелиорации засоленных почв (г.Бухарест, 1973, г.Братислава, 1981 г.), международном симпозиуме по влиянию физических факторов почвенной среды ва растительную продукцию (Люблин, ПНР,1977), Всероссийском совещании по проблеме борьбы о васухой (Ставрополь, 1980),на 1У научно-производственной конференции по проектированию, строительству и эксплуатации оросительных систем в Поволжье (Волгоград, 1980), Всесоюзном совещании, посвященной 100-летию докучаевского почвоведения {Москва, 1983).

По результатам исследований опубликовано 60 работ. Основные положения диссертации отражены в 43 работах.

Структура к об^ем работы» Диссертация состоит из введения, сени глав, выводов и предложении производству, приложения.Она включает 236 страниц текста, 44 рисунка и 120 таолиц. Список литературы насчитывает 359 работ на русском и 17 на иностранном язиках.

В диссертация обобщены фактические материалы, собранные автором на Ергенинскоц возвышенности во время работ в составе комплексной научной экспедиции ло полезащитному лесоразведению АН СССР в I95I-I955 гг. и главным образом в Волгоградском Заволжье (Кисловская оросительная система) в 1962-1983 гг. при выполнении плановых научно-исследовательских работ, проводимых Почвенным институтом им. В.В.Докучаева для рененяя задач эффективного использования земель с комплексным почвенным покровом в условиях орозения.

¿втору принадлежит: разработка программы исследования, сбор значительной части полового материала и выполнение части експеркыентальных и камеральных работ, обобщение всей полученной информации, разработка предложенных концепций и рыводов из работы.

В работе использованы результаты личных исследований автора и выполненных под его руководством исследования сотрудников отдела физики и мехакикп почв Почвенного института им.В.Ь,Докучаева,

Работа ваьолнена в отделе фкэики и механики почв Почвенного института им. Б.Б.Локучаева, коллективу которого автор выражает искреннюю признательность за постоянную поддержку и помощь в работе. С ocoflon благодарностью автор вспоминает своего учителя - профессора Н.А.Качинского. Искреннюю благодарность выражает автор академику ЕАСХНКЛ В.В.Егорову ва консультация по широкому кругу почвенно-меллоративных вопросов.

Содержание работы ГЛАВ! I. ОСОБЕЯНОСП! ПРИГОДНЫХ УСМВИЯ СУХОСТЕПНОГО ПОВОМЬЯ КАК ОБЪЕКТА ОРОШЕНИЯ

Проанализированы природные условия сухостепного Поволжья, характерные в целом для всей сухостелноя зоны в пределах Ерро-пейскод части СССР, на примере северной части Ермкекой зозва-иеяности и сегеро-западной части Прикаспийской низыснсости.

При это» были использованы работы Антипова-Кир«теева,Больоако-ва, Бушикского, Бадюниной, Вильпмса, Высоцкого, Диио, Доскач, Егорова, Ивановой* Иоэифовича.Келлдра, Киселя, Ковды, Краснела, Кеуструава, Першивой, Прасолова.

Показано, что резкая засушливость климата, отчетливо выраженные микрорельеф и комплексность почвенного покрова, засоленность и солонцеветооть почв осложняет ведение орошаемого земледелия. Автор разделяет точку зрения Неуструева, Ковды, Киселя об определяющей роли в генезисе почв сухой степи эволюции поверхности. Прикаспийская и Причерноморская низменности, Ергеки и другие сухостепные территории после выхода их из-под моря испытали влияние вначале солончакового, аатем, вследствие поднятия местности, снижения базиса эрозии и уровня грунтовых вод - солонцового процессов. Последний сменился степным, который и привел к формированию каштановых почв. Стадии яршорских солончаков прошла, по-видимому, вся территория сухостепной зоны (Егоров). Солонцовая стадия обязательна не для всех почв. Формирование каштановых и лугово-каштановых почв, юшущих стадию солонцов, можно наблюдать на молодых поверхностях Прикаспийской низменности и з настоящее время. Это берега усыхающих солевых озер, прилиманные поверхности.

В главе дана краткая морфологическая характеристика почв Вргенед и северо-западной части Прикаспийской низменности.Подчеркнуты отличия морфологического строения солонцов Ергенской возвышенности, залегающих, в отличке от солонцов Прикаспийской низменности, в микропонихениях (глубина 2-4 си). Б более глубоких (от 5 см и глубже) понижениях (западины, потяжнны,балки) за счет дополнительного увлажнения под лугово-развотравной растительность» сформировались темноцветные (лугово-каятаяовые я черноземовидные) почвы. Мощность гумусового горизонта и степень выщелоченностя этих почв определяются глубиной понижения и площадью его водосбора. Подчеркнуто, что почвы солонцового комплекса формируется, как правило, при ерздне- и тяжелосуглинистом механическом составе засоленных почвообразующих пород. Содержание солонцов в степных комплексах варьирует от

до 15-25%, в лугово-степкых комплексах их содержание может достигать 50—7096 площади комплекса. Лугово-степнна солончаковые и солончаковатые солонцы отличаются от степных солонцов

Ергеней и Приволжской песчаноя гряды не только положением в микрорельефе (залегают на микробугорках и макросклонах), во и близким от поверхности (35-45 см), наряду с водораотворимыми соляиг, присутствие;.: гипса(1-5^). Это - одно из важнейших в мелиоративном отноаеиии отличил яугово-степных солонцов Хвалынске;! равнины от степных солонцов Ергенед и Поволжской песчаной гряды, яе содержащих почвенный гипс в достаточном количестве на глубинах, доступных для мелиоративных обработок.

На основании собственных исследований и литературных источников (Вовда, Турскна) дана краткая характеристика почвенного покрова лимонов Заволжья. Показаны его сложность и разнообразие, определяемые историей формирования лиманов, степенью дренироваиноети, глубиной вреза, плокадьо водосбора, их современным гидрологическим режимом. Общими чертами для починного покрова лиманов являются осолоделось и слитость, а для (улбо-дренаровашмх лиманов - засоление я солокпеватость.

глава 2. ф:тз::чнсккг я бо^ко-^кзическке сзолстеа почв,

их значение 3 услсеклх ороиения

В главе анализируются материалы по механическому составу, удельно,! поверхности, структуре, сложению, в одним свойствам изученных почв, энергетике удержания влаги, распределению пор по размерам, скорости и высоте капиллярного подъема влаги поч- • воя.

Подчеркивается, что количественное распределение фракций механического состав? играет валкую роль в структурном состоянии почв (Бондарев, Кузнецова). Наибольшей эодопрочностью структуры при прочих равных условиях отличается почва с преобладанием плистоя фракции и фракции мелкой пыли, что объясняется наибольшим содержанием в них структурообраэукдих вецеств-гумуса, полуторных окислов и карбонатов калышя (Воронин).Низкой водолрочностью почвенной структуры характеризуются лочви с преобладанием фракций мелкого песка и крупной пыли.

Общая удельная поверхность основных типов почв Нижнего Поволжья, определенная по методу Кутилека, закономерно повидается о у;гя*олением механического состава от 20-<Ю м2/г в посчаных, супесчаных и легкеоуглинистшс почвах до 50-100 м^/г в сугли-

нистых, тяжелосуглинистых я глинистых почвах. Енеишяя удельная поверхность, найденная по низкотемпературной-адсорбции азота, а зависимости от механического состава, содержания гумуса, степени солонцеватости изменяется от 9 ыг/г до 50-56 1Т/г.

Выявлен ряд отклонений от известной (Афанасьев, Вятязев, Никитин, Вороний, Качинский, Китсе и др.) закономерности об увеличений общей удельной поверхности по мере утяжеления меха-

■ нического состава. Гумусовые горизонты характеризуется более высокими показателями общей и внутренней удельной поверхности*

..Внешняя удельная поверхность, определенная по низкотемпературной адсорбции азота, уменьшается в горизонтах, обогаценных органическим веществом и гипсом, и увеличивается в высокодисперсных иллювиальных горизонтах солонцов.

Ка осаоъе анализа соотношения величин внутренней и внешней удельной поверхности установлена спешИша распределения пор по размерам в почвах, сделан.вывод о необходимости учета внешней удельной поверхности при внесении в почву органических

■ удобрений и искусственных полимеров в целях ее острухтуривания.

. Почвы сухостепной зоны слабооструктурекы. Связано это, в первую очередь, с особенностью почвообразования, количеством и качеством органического вещества почвы, являющегося важнейшим условием Формирования механически прочной и водопрочной структуры (Вершинин, Качинский, Кононова).

Анализ структурного состояния исследуемых почв показал,что каштановые и светло-каштановые супесчаные, легхо- и средвесуглит

• нистые почвы практически яе содержат агрономически ценкшс водопрочных макооегрегатодНа супесчаных почвах вследствие этого наблюдается ветровая эрозия, а легко- в среднесуглинистые обес-

• структуренные почвы быстро уплотняются после обработок, особенно при поливах. ,

Каштановые к лугово-кадтановые т якелосугли и и от ыв почвы оструктурен» лучше. В пахотном слое этих почв содержится 26-3056 водопрочных агрегатов крупнее О,¿5 мм, что вдвое ниже, чем в подпахотных горизонтах и почти вдвое ниже оптимума (40-50^), Это свидетельствует о значительной ".выпаханноста" почв я необходимости улучаеккя их структурного состояния.

Сложение почв, под которым понимается характер расположения элементарных почвенных частиц и почвенных агрегатов (Куане-

цова, Бондарев) анализируется в работе по плотности твердой фазы почвы, плотности почвы, общей пористости, пористости, занятой водой и воздухом при влажности, соответствующей полевод' вдагоемкости (11В). Материал проанализирован по генетическим горизонтам индивидуальных (опорних) разрезов основных типов и разновидностей исследованных почв, представительность которых доказана при сравнении их со среднестатистической моделью дан- . ного типа или разновидности почвы по плотности сложения.

Благоприятным, близким к оптимальному, сложением характеризуется гумусовые горизонты каштановых и лугово-каштановых почв тяжелосуглинистого механического состава (плотность 1,101,30 г/снэ). Нижележащие горизонты этих почв уплотнены. Солонцы и почвы лиманов характеризуется высокой плотностью по всему профилю (1,30-1,70 г/с«3). Исключение составляют солончаковые горизонты лугово-степных солончаковая« солонцов, плотность которых до орошения не превышала 1,02-1,10 г/см3. Плотность каштановых супесчаиых, легко-и среднесуглинистых почв значительно выше оптимума и составляет соответственно 1,40-1«СО г/см®, 1.50-1,70 т/си3 и 1,45-1,54 г/смэ. Бее почвы с высокой плотностью сложения характеризуются неудовлетворительным.соотношением пор обводнения и аэрации при полевой влагоетсости. В тяжелых почвах недостаточна аэрация (4-3,1), а в легких - содержание влаги (5-15$

Водопроницаемость - важнейшая показатель физического состоянии почв в условиях о^оаения - оценивается нами с учетом интенсивности выпадаюцих осадков к интенсивности дождя поливных майка. За оптимальные величины принимается показатели установившееся скорости фильтрации в пределах 0,7-1,5 мм/мин или 1-2 м/сут.

В почвенном покрове Ергенинскод воззьяенностн близкими к оптимальным показателям водопроницаемости характеризуются черно-земовидные почвы балочных понижений, лугово-каатанозые почвы западин, светло-каштановые несоловцеватие почвы (0,5-0,6 мм/мин). Для светло-каштановой солонцеватой почвы и солонцов характерно резкое уменьшение водопроницаемости к концу первого часа наблюдений (ДО 0,13- 0,02 мм/мин). . '

В почвенном покрове Заволжья наиболее высокой я устойчивой во времени водопроницаемостью отливается каштановая сулес-

чапая почва (1,6 ми/мин). Среди почв тяжелого механического состава близкой к оптимуму водопроницаемостью характеризуется лугово-каштановая почва западин (0,6-0,7 мм/мин).

Неудовлетворительную водопроницаемость имеют солонцу, каштановые среднесуглинистые почвы, почвы лиманов (0,03-0,16 мм/мин). По показателям водопроницаемости почвы Нижнего Поволжья, как и всей сухостепной зоны,разделены на две группы. В группу о близкой х оптимальной водопроницаемость» отнесены почвы легкого механического состава, черкоземовидные почвы балочных понижений, каштановые и лугово-каштановые тижелосуглинистые несолонцеватые почвы* В группу с неудовлетворительной водопроницаемость», наряду с солонцами, отнесены каятановые среднесугликистые почвы t> распыленной неводопрочной структурой и тяжелые осолоделые и слитые почвы лиманов. Почвы отой группы нухдаютсл в регулировании.всего комплекса физических свойств (структуры, сложения), что приведет и к улучшении водопроницаемости.

Почвы Нижнего Поволжья значительно различаются по водным свойствам, что связано о их генетическими особенностями и механическим составом. Влажность завядания и полевая влагоемкость почв аакэномерно повышаются с утяжелением механического состава, хотя эта закономерность осложняется их оструктурекность», проявлением солоьцеватостк, засолении и т.п.

Важнейший из интегральных показателен водных свойств диапазон активной влаги, как правило, недостаточен в солонцовых (12-15£), засоленных (2-9%), слитых горизонтах (5-I0JE) и в целой в почвах легкого механического состава (1-10%).

Энергетика удержания почвенной влаги, закономерность ее движения в доступной для растений диапазоне оценены с позиций термодинамики с учетом работ Воронина, Глобусе, Мичурина, Муромцева,Керпнна, Чудновского, Судницына, Гарднера (Gardner ) и Рячардса ( нюьахйа ).

Подтверждено положение, высказанное многими исследователями (Воронин, Витязев, Мичурин, Судницын) об индивидуальности зависимости водоудерживагщего давления почв ох содержания в них влаги, индивидуальности &тсй зависимости для каждого генетического горизонта. Показано, что наиболее резкая дифференциация профиля почвы ро кривым зависимости давления почленно* влаги от влажности характерна для степного сологшв. Различие но

влажности при одном и той ж« водоудерживающеы давлении между солонцовым я яадсолонцовым горизонтами достигает 10> от массы. Анализ формы кривых зависимости водоудерживащего давления от влажности, их положения относительно осей координат позволил обосновать в почвах солонцового комплекса наиболее вероятное направление движения влаги в вертикальном и горизонтальном направлениях* Расчет содержания пор разного размера, их группировка в соответствии с классификационными прядержкамя Иокгериуса ( Jongeriua ). Шаповаловой показали, что в солонце ьакропоры(rf> ISO ыкм) имеются только в пахотном слое, В профиле каштановой я лугово-камтаиовой почв доля макропор составляют 2-14£. В почвах солонцового комплекса преобладают микропоры (<37 мхи). Группировка этой категории пор проведепа с учетом энергии, с которой удерживается влага в этих порах. Показано, что почвы солонцового комплекса различаются не только по общей пористости, но я по характеру распределения пор по размеру. Наибольшие различия в пользу несолонцеватых почв отмечены по содержанию водо-я воздухопроводящих пор и пор обводнения. На количестло пор обводнения значительное влияние оказывают солонцеватость, содержание карбонатов и гипса. Поэтому в профиле к шита ново?, я лугово-кавтановой почв больше активных пор обводнения, содержащих доступную растениями воду, чьи в профиле солонца.

На основе сбобяенся литературных источников (Бирюкова, Ва-дюнина, Качннскиз, Когда, Яетунов, Еолынов, Соколовский к Соло-пов, Судницыы) я личных наблюдений, проанализирована зависимость высоты поднятия влаги по капиллярам от глубины залегания грунтовых вод, их минера лазами, физических свойств почвы и,грунта в зоне аэрации. Подтверждено наблюдавшееся многими исследователями (Роде и Польский* Кистанов) уменьшение мощности капиллярной каймы при приближении уровня залегания грунтовых под к дневной поверхности. В специально поставленных исследованиях на монолитах - лизиметрах в полевых условиях о моделированием глубины к степени минерализации грунтовых вод показано, что наибольшие скорость (0,13-0,15 м/сут) и высота подъема (40-45 см) модель-, них растворов смеси солея хлористого натрия и сульфата натрия наблюдались в каяталовой суглинистой почве в первые трое суток наблюдения. В последующем наблюдалось закономерное снижение ско-

рост» (до 0,01 м/сут через 8-10 ДЕей и до 0,001 м/cyr через 2-3 месяца) * высот подъема растворов, что связывается как о особенностями физических свойств почвы, так и с различно» интенсивность!) внутрнпочвенного испарения влаги растворов. Максимальная высота подъема минерализованных вод в 150- и 180-сантиметровых лизиметрах за два года наблюдения составила 140-150 см. На основе атих исследований с учетом обобщения литературных источников по региону (Кац, Ефимов) критическая глубина залегания грунтовых вод для каштановой суглинистой почвы принимается равно» 2-2,5 м.

ПАВА 3. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЫ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ СССР

- Сопоставление агрофизических свойств почв сухостепной частя Украины и Северного Кавказа на основе литературных материалов (Гаврик, Садименко и др.) с агрофизическими свойствами почв Нижнего Поволжья показало наряду со схожестью их по некоторым показателям и значительные различия. Близкими к почвам сухостепного Поволжья оказались почвы сухостепной зоны Украины и Северного Кавказа по структурному составу (16-4б;6 водопрочных макроагрегатов в пахотном слое). По другим показателям физического состояния - плотности, пористости, водно-физическим свойствам к почвам Поволжья блике почвы сухостепно» части Северного Кавказа. Профиль их характеризуется высокой плотностью, киэ»ой общей пористостью. Пористость аэрации при капиллярном увлажнении в светло-каштановых почвах и солонцах во многих случаях ниже IOjt. Удовлетворительными физическими и водно-физическими свойствами отличаются лишь верхние, гумусовые горизонты комплексных почв Северного Кавказа. По ваинейшену в условиях орошения свойству - водопроницаемости - почвы каштанового комплекса Северного Кавказа также блинки к почвам сукостспноа зоны Нихпего Поволяьл. Стмечаетсл закономирноо снижение водопроницаемости ь ряду тсмно-нааганоьая - кайлаиоJan - с1;етло-клштановая почвы - содонед. Если темно-иалтановнн почва впитывает воду в ¡¿ервый час со скоростью uu/мин, хо иорчоркг; оолонс-ц - со скоростью 0,55 мы/ш:н. К концу втоге; ч чяса гряпчг^нилчгмос i.

его свяжается до 0,09 мм/мян, а к концу четвертого часа - до 0,03 мм/миа.

В отличие от аналогичных почв Нижнего Поволжья и Северного Кавказ« теиво-каштапозые я каштановые почвы ига Украины, сформировавшиеся на лёссах, характеризуются меньшей плотностью сложения. Б иях не так сильно, как в почвах Северного Кавказа м.особенно Нижнего Поволжья, выражены солевые процессу и связанная с ними солонцеватость. Эти факторы вносят, по-видимому, существенный вклад в снижение плодородия почв в пределах зоны . при движении с запада иа восток (Карманов). Однако солонцеватые почв« в пределах орошаемых территорий юга Украины также нуждаются в обязательных мелиоративных мероприятиях, как и аналогичные почвы Северного Кавказа и Нижнего Поволжья. Почвы сухостеп-ной зоны всея Европейской части СССР при ороиеиии нуждвгтся в выравяипании и оптимизации физических свойств в пределах пахотного и коркеобитаекого слоев.

ГЛАВА ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИ! СВОЙСТВ ПОЧВ СУХОСТЕПКОЯ ЗОНЫ НИКНЕГО ПОВОЛЖЬЯ ПРИ ОРОЕШЙ

Влияние орошения на почву многообразно и проявляется различно как по направленности, так и по скорости процессов в зависимости от исходных свойств почвы, способа и режима оросения, качества поливной воды, агротехники, набора возделываемых культур. Сложностью идущих в ^рооаемод почве процессов объясняются, по-видимому," противоречивые сведения по влипни» оросения «а основные свойства почл. Изучение направленности изменении физических свойств почв при орошении особенно актуально для степной и сухостепной зон, где еяе недостаточен опыт ирригационного освоении больших массивов плодородных земель, ухудшение которых недопустимо. -

Анализ литературного материала я наии исследования из-¿биения физических свойств почв при орошении показал», чю несметна благоприятный прогноз (Антипов-Каратаев, ?иллппова,Еопдчрсв, Кузнецова) в последние годы появляется все бодьое фактов,свидетельству пщих об ухудшении физических свойств ороиаемчх почв в Завслаье, на Северном Кавказе, юге Украины (Лнпттнога.Булогяев,

Бондарев, Данилова, ЗОорщук, Ковда, Медведев, Цыбулько, Розанов, Сорочкин и Др.)*

Отмечается изменение механического состава почв под влиянием орошения (Карманов, Цинашина, Пениан, Поэняк, Турус,Рыжов и др.), Тенденция к некоторому увеличение доли илистой фракции и частиц физической глины в нижний части профиля каштановой . почвы при поливе затоплением, облегчение механического состава этой *е почвы в пахотном слое при поливе дождеванием наблюдались в наших исследованиях (Бондарев, Модина,Рыбина).

Имеются сведения о разрушении мимроагрегатов при орошении почв южной'Украины (Позяяк, Турус), что связано, по-видимому, с.повышенной минерализацией поливной воды.

Анализ влияния длительного орошения на микроструктуру почв солонцового комплекса с применением кондуктометркческого метода (Рыбина) показал, что происходящая при лом дезагрегация - уменьшение доли крупных (0,025-0,05 мм) и увеличение доли мелких (0,001-0,025 мм) микроагрегатов-выражена в разной степени в зависимости от генетических оообенноотей почв в целом и их горизонтов. Слабо выражен этот процесс в лугозо-кавтанозой почве и гумусовых горизонтах кавтаковоя почвы я солонца. * . Наиболее сильно дезагрегация микроструктуры проявилась в солевых горизонтах каштановой почвы и: солонца, что можно объяснить ее нрзкой исходной прочностью, а также подщедачивакием среди при удалении из почвы водорастворимых солея (Зимовец).

По иакреструктурному состояние почв при орошении имевтоя сведения о его устойчивости (Антипов-Каратаев, Филиппова,Барановская, Аэовцев), об улучшении структуры при высокой культуре земледелия (Бондарев, Кузнецове), о разрушении ее (Потапов, , * Рованов, Аняканова я др.«' Эборивдк и др.). Нави исследования на Кисловской оросительной системе выявили снижение водопроч-постн почвенной структуры и увеличение содержания эрозионно-. опасных частиц в первые 5-15 лет после начала орошения. Анализ материалов, полученных в 1983 г.,т.е.' через 16-20 лет пооле начгла орошения, показал саиетное улучшение структурного состояния каштановых и лугово-каштановых почв (табл. I), что свидетельствует о возможности его регулирования в условиях ороиения при повышения культуры земледелия.

Разрез. Почва

Т&02ЯЦ& I

йзиевеиие структурного состояния пахотного слоя почв солонцового комплекса Заволжья при орозеняй

Способ :Год вэа-»_Сухое просекезкие_: Нокрое просеивание ■

орозе-:тия ой-:__саз^р чзстлц, ка; сэлсргдиль тракта. %

дИЛ .т™»1гтя .«•■и! —■ ■ —■ 1 ' —^■ ■ "

53»Кадтсво- д

вал и 1>

51.Солонец, к «

к Д

52.Лугово- О ч «

кашгаво- с о ^ и

вая (в го

4. Каштано- о

вая в « » и

5. Дугово- а « © 5

налгано- ■я о» м

вая 3 о

^ а ->10, ;Т0-1 II 4^25 : 5-Х

1967 14,5 «.г 30,4 13,9 44,3 I.* " М 24,9 29,7

1976 8,6 38,4 30,5 22,5 53,С • 0,8 2,4 14,6 17,8

1983 26,0 40,5 21,1 11,8 33,0 0,9 2,2 35,4 38,5

1567 15,2 45,5 26,6 12,7 38,7 0,3 0,9 21,1 22,3

1976 9.7 39,8 55,7 16,8 50,5 0,7 2,0 20,1 22,8

196? 23,6 41,6 25,0 9,8 34,8 0,5 2,0 23,6 26,1

1976 11,2 37,4 31,0 20,4 51,4 1,6 2,5 14,5 18,6

1935 35,8 55,6 19,6 15,0 32,1 1,4 2,2 34,5 38,1

1976 28,7 40,1 18,5 12,9 51,2 1,8 3,3 16,4 21,5

1962. 39,0 38,5 13,5 9,0 22,5 2,0 1,7 28,7 32,4

1976 19,5 41,2 22,1 17,2 39,3 0,7 1,5 14,7 16,9

1983 28,6 40,5 16,0 14,9 30,9 1,0 1,8 32,3 35,1

Изменение плотности почв при орогаении. Отмеченные выше иллкаиирование механических частиц, оглинение, разрушение и переупаковка микро- и макроструктуры почвы при орошении ведут к изменению важнейшего показателя физического состояния почвы - ее плотности. Под влиянием орошения уплотняется вся увлажняемая "' почвенно-грунтовая толща, уплотнение усиливается воздействием ходовых систем сельскохозяйственной техники (Укшшина.Пенмйн). Отмечается нарастание уплотнения почвенного профиля вглубь по мере увеличения длительности орошения (Позпак, Турус). Уплотнение под влиянием орошения ведет к слнтости каштановых почв и черноземов (Данилова, Розанов и др.). Наибольшие изменения плотности отмечены нами в первые годы орошении затоплением в* исходно рыхлых горизонтах* Каши исследования подтвердили также связь повышения плотности почв с глубиной их увлажнения после поливов, повышение степени уплотнения iu-чвпод воздействием ходовых систем сельскохозяйственной техники. Наибольшие изменения плотности (на 0,21-0,42 г/см3) наблюдалась в подпахотных слоях каштановой почвы (до глубины 80-90 см) в первые 13-15 лет орошения затоплением крупных чеков. При поливе напуском по широких полосам статистически значимо (на 0,10-0,12 г/смэ) увеличилась плотность в первые 8 лет орошения в слое 0-50 см. При орошении дождеванием з течение 9 лет наибольшее уплотнение отмечено в пахотном-и верхней части подпахотного горизонта каятановой почвы ка глубину <(0-45 см. Уплотнение каштановой почвы под воздействием ходовых систем трактора К-700 при глажвости 22-24JS от массы про. слеживается на глубину 20 см. Плотность почвы в результате двукратного прохода трактора по одному следу повысилась б слое 0-IQ см на 0,28 г/см9«Существенного саморазуплотнения почвы в . течение вегетационного периода не наблюдалось. Уплотйяквдев воздействие гусениц трактора ДТ-75 также отмечено на глубину до 20 см* Через 16-20 лет после начала орошения в ряде случаев наблюдается разуплотнений почв по сравнению с состоянием в первые 9-15 лет орошения, хотя по сравнении с исходными данными орошаемые почвы остались пока более плотными.

Изменение водопроницаемости почв при орошенчи. Водопроницаемость почв солонцового комплекса значительно повысилась в результате -длительного оровения затоплением но крупном чеппм г окультуривания (табл. 2).

Таблица 2

Изменение водопроницаемости почв солонцового комплекса при орошении затоплением (мм/мин) по годам. H t. 5 oit, t«X0°C

Интервал: Каштановая, :Лугово-каотановая£ Солонец --------------- 53_;_р. 52_i р. 5Г

1. Ч : 1964 ÍI976 :1Э83 .-I964 •1976 :I9S3 ,*I 963 :i976 :i9B3

I 1*93 3,37 0,72 0,57 1,27 0,33 1,00 1,42

г 1,67 I.I5 2,76 0,66 0,33 0,84 0,14 0,46 0,76

з 0,65 0,92 2,55 0,60 0,28 0,81 0 «12 0,37 0,66

4 0,50 0,82 2,05 0,71 0,26 0,74 0,12 0,33 . 0,61

5 0,46 0,74 1,92 0,61 0,24 0,74 0,09 0,29 0,56

6 0,48 0,74 1,62 0.Ï0 0,26 0,75 0,08 0,23 0,54

Водопроницаемость почвы при определении ее с поверхности зависит главным образом от фильтрационных свойств пахотного слоя. Поэтому при определении водопроницаемости почв на участках дождевания через 9 лет поело начала орозеиия подучено четкое снижение величин этого показателя« совпадающее со значительным уплот-иеиксм пахотного слоя по сравнен»» с исходным состоянием.

Таким образом, ухуисенае физического состояния орошаемых почв, наблюдавшееся спустя 10-15 лет после начала орошения в слояивоейся практике орошаемого земледелия в Никнем Поволжье, в дальнейшем, по мере повышения культуры земледелия, сменяется тенденцией к улучзекяы структурного состояния, разуплотнения, noB^üciiii); в ряде случаев водопроницаемости. Неоднозначные изменение физических овогитв opoaaeimx почз в пространстве и ло времени требует постоянного контроля их состояния. S случае ухудшения физических свойств почв необходимы мери по повышению содержания в них гуыуса за счет внесения навоза и запахивания погниа-яых остатков, что улучшает структурное состояние и еннжает плотность. Необходимы меры по снижению уплотнясхего воздействия iîa почвл тяаелой сельскохозяйственное техники, т.е. минималгза-пвя обработок* использование при работе на влажной почве тракторов и Другой сельскохозяйственной техники с допусти «Л! давленсeu ла почву. '

ГЛАВ*. 5. ИСПАРШ1В ВЛАГИ ПОЧВАМ СОЛОНЦОВОГО КОМПЛЕКСА ПРИ ОРОШЕНИИ

Теоретическим и методически» аспектам изучения испарения почвенной влаги уделяется значительное внимание в почвоведении, ' гидрологии и метеорологии (Качинский, Роде, Бадонина,Суднвщш, Абрамова, Еуд&говский, Харченко).

Исследования испаряющей способности почв солонцового комплекса проведены с помощью метровых весовых испарителей на монолитах ненарушенного сложения (Бондарев, Рыбина). Суммарный расход влаги кукурузой от всходов до уборки зеленой массы (04.06-¿7.08.66) в испарителях составил: на лугово-камтановоя.псчве • 42? мм, на каштановой 400 мы и на солонце 360 мы. Балансовым методом за этот хе период получены соответственно следующие результаты: 338 мм, 348 мм и 319 мм. Физическое испарение за время с 04.06 по 05.07, когда кукуруза была слабо развита, составило 44-47% от суммарного расхода* В период о 20.07 по 27.08.66, когда кукуруза быстро росла, доля физического испарения составляла в среднем 17-23% от суммарного расхода. За время роста и развития кукурузы от всходов до уборки на зеленую массу на дол» физического испарения приходилось 23-25%. Максимальный расход влаги на физическое испарение отмечался во время слабого развития кукурузы после выпадения осадков (9~11 мм/оут на каштановой и'лугово-каштаковоя почвах). Б период интенсивного роста кукурузы даже после полива максимальный среднесуточный расход на фи, зическое испарение не превышал 3-5 мм. Расход влаги на физическое испарение в испарителях без растений происходил из верхнего 15-20-сактиметрового слоя. При поддержании в иопарителях опти-, мальных для растений условий путем подкормка минеральными удобрениями (М20Р45К45) и дополнительного увлажнения суммарпый расход влаги пшеницей на каштановой почве от начала колошения до уборки составил 220 мм, кукурузой от всходов до уборки на силос - 431 мм. Доля физичесхого испарения в условиях поддержания влаги на уровне близком к оптимуму в испарителях с пшеницей составила 36%, в испарителях о кукурузой - 35%. Если учесть,что суммарный расход влаги яровой пшеницей,в условиях близких к нашим, к* темно-каштановой почве составляет 370-*Ы мм (Коггян, Косова, Куэник и др.), а кукуруза за вегетапионтшч период раохо-

дует 400-500 мм, то снижение потерь влаги на физическое;непродуктивное испарение является существенным резервом экономии поливной воды. Известно также, что более 50£ влагг. теряется на физическое испарение из слоя 0-5 см (Панфилов). С большими поте' рями влаги на физическое испарение связано, по-видимому,высокое суммарное вэдопотребление сельскохозяйственных культур при поливе их дождеванием (Филимонов).

ШЕЛ б.. ВОДНЫЙ РЕЯШ ПОЧВ СУХОСТЕПНОЯ ЗОНЫ И ЕГО ИЗМЕНЕНИЕ ПРИ ОРОЕЕНКИ

На основе обобщения работ Ковды, Большакова, Польского, Роде, Киссио, Баэыкиноп с учетом современных представлений о типах водного режима, базирующихся на исследованиях Высоцкого, Вериго, Роде, Мичурина, Раэумово|>, Каминского и Козина охарактеризован водный режим почв сухих степей з богарных условия*,Подчеркнуто значение незо- и микрорельефа в формировании водного режима почв. При господстве в зоне сухих степей кепромывного водного режима почв и недостаточной влагообеспеченности сельскохозяйственных культур (Бондарев, («лимонов) орозепае представляется радикальном средством оптимизации водного режима почв и влагообесиечекности возделываемых культур. При характеристике гэиенеиип водного режима почв в условиях орошения предлагается учитывать не только дополнительную к атмосферным осадкам приходную часть поливной воды, но и степень участия грунтовых вод в питан,;« профиля почвы влагой. Это предложение основано па личных многочисленных наблюдениях к фундаментальных исследованиях Ковды, Аверьянова, Фаворяка, Уг.насиноя,обобщении работ, характеризующих участие грунтовых год в оптимизация водного режима оро-каемих почв Поволжья (Куэннк, «анько, Бобоченко). Роль грунтовых вод в оптимизации водного режима.почв и элаг^обеспечепности растений оценивается о учетом их качества, т.е. минерализации. В ороиаемых условиях предлагается сохранить основные принципы выделения типов водного режима почв, используемых в богарном земледелия. Предложение обосновывается тем,-что коэффициент увлажнения почвы с учетом оросительной нормы, преобладание в почве нисходящих или восходящих потоков влаги, глубина охвата почвогрунта влагооборотом, степевь увлажнения почвенного профиля

является важный» н в орошаемых условиях, так как наряду с оптимизацией водного режима почв и влагообеспеченности растении часто приходится решать задачи и оптимизации солевого режима почв.

В главе дана характеристика водного режима и влагообеспечен-ности сельскохозяйственных культур при поливе затоплением по ■ крупным чекам, по широким длинным полосам, дождеванием с использованием машин ДДА-100М, ДУ-200, "Фрегат" как в азтоморфиых,так м в ирригационно-гидроморфных условиях. На основе анализа многолетних (I963-1973) наблюдений показано, что водный режим неме-лиорированных степных солонцов при поливе затоплением fio крупным чекам характеризуется как непромывной с внутрипочвенным подпитыванием профиля капиллярной влагой со стороны залегающих рядом каштановых и лугово-кантановых почв. Влзгообеспеченность орошаемых культур на солонце в условиях влагозарядкових поливов затоплением по крупным чекам в автоморфных условиях недостаточна, С учетом работ Богдана, Летунова, Долгова, Галкина, Ковды,Егорова о роли горизонтального (бокового) растекания влаги и передвижения солей обоснован своеобразный характер увлажнения профиля солонца (увеличение влаги под непромоченным после полива слоем), вскрыты причины, создающие горизонтальный градиент давления влаги и приведены основные показатели горизонтального движения вяаги.

К основным причинам, обусловливающим горизонтальный градиент давления влаги относятся: I) различие в водопроницаемости, что особенно характерно для почв солонцового комплекса;^перераспределение поливной воды по элементам микрорельефа; 3) образова-вие капнллярно-подвеоенной влаги в связи о неоднородностью профиля почвы и подстилающих пород по механическому составу;,^образованна микрокуполов грунтовых вод после поливов под лугово-каштаиовыми почвами. Среди основных показателей горизонтального движения влаги следует назвать следующие: I) накопление влаги в профиле почвы на тоя или иной глубине под непроиочентш» сверху слоем; 2) накопление солей на эю!( глубине, превышающее возможный вынос из верхних горизонтов} 3) характер топопэоплот влажности с вершинами, направленными от мест с глубоки» промачивавшем в сторону непропеченных участков.

Воднча режим каштановых почв при поливе затоплением по крупным чекам характеризуется как промывной; Влагообеспечен-ность,поливных культур при одном влагоэарядковом (осеннем) и одном вегетационном поливах недостаточна.

Бодныл режим лугово-каштановой почвы при поливе затоплением характеризуется также как промывной* Влагообеспеченность оромаемых культур при вышеназванном режиме орошения значительно выше, чем на солонце и каштановой почве.

В нрригационно-грунтово-гидроморфных условиях при колебании уровня грунтовых вод в пределах 2,5-4,0 и водным режим солончаковых солонцов зависит от того, сохранился или не сохранился после строительной планировки солонцовые горизонт. Водный режим солонца с сохранившимся солонцовым горизонтом характеризуется как непроыивно* с внутрипочвенным (сбоку) и грунтоыш (снизу) подпитыванием влагой. Влагообеспеченгость сельскохозяйственных культур при одном вегетационном поливе на фоне осенней влагозарядки определяется степенью участия грунтовых вод в подпитывании профиля почвы. Водный режим- солонца со снятым при планировке солонцовым горизонтом и солонца мелиорированного за счет гипсоносного слоя почвы характеризуется как промаяно:» с капиллярным подпктнванием продля грунтовыми водами. Влагообеспеченность растения при двух полмлах достаточна.

Еоднщ рег;см лугово-каатановой почвы в таких условиях орошения бкл проны?нмм, а влагообеспеченность орошэекых культур была достаточна.

В ус.юриях ирркгаш:онно-гидромор$иого увлажнения ппи залегании грунтовых вод на глубине 150-200 ем капиллярное увлажнение ернзу постоянно наблюдается в подпахотном слое и периодически в пахотном. Водны» режим нрркгационно-лугово-каштаиовоп почвы класс;-Т'ИЦИруетсл как промывной а постоячк"ч капиллярам пихание« профиля по^в грунтовыми водами. Елзгсобеспеченнссть орошаемых культур в нормальные по засушливости годы при одном вегетационном поливе в этих условиям вполне достаточна. ^ экстремально засушливые годы (1575) наблюдается недостающ продуктивной влаги.

На основании изучения вояного ре и: на почв и влагоебесложенности орошаемых [гультур дана оценка слоссба полива эатоллс-

нием по крупным чекам в условиях Сихнего Поволжья. Неряду с известным» достоинствами способа (высокая производительность труда поливальщика, возможность проводить осенние влагоэарлдко-вые и рассолительные поливы) отмечаются и ого недостатки. Это, во-первых, высокие нормы полива, ведущие к быстрому подъему уровня грунтовых вод, во-вторых, не все орошаемые культуры выносят длительное затопление, неизбежное при этом способе полива, что ограничивает вегетационные поливы. Без вегетационных поливов в условиях Нижнего Поволжья высокопроизводительное земледелие и е во э (ложно.

На участках регулярного орошения по широким длинным полосам (30x550 м) выявлено влияние на водныя режим почв и' условия влагообеепеченности растений выравнивания физических свойств почв солонцового комплекса е помощь» строительной плакировки с предварительным буртованием гумусового слоя и последующим равномерным его распределением по спланированной поверхности, зависимость поливного режима, нормы полива и режима влажности по длине полосы от характера почвенного покрова. Строительная планировка о буртованием гумусового (25-30 см) слоя в результате перемешивания пахотного слоя солонцов, каштановых и лугово-каштановых почв, разрушения и мелиорации остатков солонцового горизонта при последующих глубоких обработках прицела к значительному выравнивании и улучшению свойств комплексных почв. Водный режим всех почв комплекса характеризуется как ирряга-цнонно-промывной, а влагообеспечечкость сельскохозяйственных культур при регулярном орошении приближалась к оптимальной.На поливном режиме сказываются различия в почвенном покрове головной части полосы; При наличии там солонцов и каштановых оолоа-• цеватых почв вода при поливах быстро достигала конца полосы и при среднем расходе 0,37-0,44 ма/сек вся полоса увлажнялась при норме полива 400-600 и3/га. Если солонцы отсутствовали,то при том же расходе воды для увлажнения всей полосы требовалось вдвое большая норма полива. На таких полосах не всегда полива-лис^ концевые участки полос, наблюдалась значительная неравномерность увлажнения но их длине. Больше всего воды в автомор^-иых условиях получали почвы в головной части (первые 50-100 м полосы). -Се.г-едкна полосы (20С-400 м от места иодсвипуска) тлу-

чала всегда меньше воды. Концевые части либо аедополнволись, либо переполивались, если не было условий для сброса воды с концевой частя полосы. Неравномерности увлажнения приводили я к неравномерности урожая по длине полосы (табл. 3).

Таблица 3

Биологический урожай орооаемых культур при поляве по широкиы полосам, ц/га

Иесто взятия: проб,расстоя+ ние от водо-: выггу<уса,_м í

Почва

1977 г.

пшеница озимая

I97S г.

Полоса 30

силосная смесь (кукуруэа+суданка* до^солнечникД _

50 Каштановая 20,0 7S0

125 Солонец 25,4 590

250 Каитановап 28,9 540

250 Солоней 25,9 яе с

500 Каштановая 29,7 790

Полоса 64

50 Каатановая 25.7 610

250 Каштановая 41,1 770

500 Каатановаи 38,2х 7ГО

500 Солоней 32,7х .533

х Ячмень.

Йолинц режим почв при поливе по вирокки полосам в глдро-морфньис условиях остоатся промывным с капиллярным лодпятызапяем профиля грунтовыми яодаия, интенсивность которого резко усиливается при залегания грунтовых вод на глубине 1^0-160 ом. В концевых частях полос в этих условиях наблюдалось вь^окание озимой пшеницы за счет осенне-зимнего поверхностного стока и застакса-ния воды. На основе многолетнего (Iy7I-I9t!G гг.) изучения водного режима, условий влагообеспеченностг и продуктивностя почв. при поливе по широким длинным полосам дана оценка этого способа полива. Поли» напуском по полосам позволяет при регулярном орошении поддерживать на оптимальном уровне влагосбеспьчелиссть с.-х. культур дзже в экстремально засу~л;:к?ыг голы (13"2,1!?75).

Ь этой больное преимущество способа по сравнена« с другими. К недостатку способа следует отнести неравномерность увлажнения почв по длине полосы* вымочки в концевых частях полос в гидро-мор]1Ных условиях за счет осенне-зимнего я весеннего стока влаги,

В результате изучения водного режима и влагообеспеч*пнос-ти растении при регулярном орошении дождеванием установлена практически значимая роль микрорельефа. Водный режим каштановых и лугово-каштановых почв на ровных участках, микроскдонах я микроповышеняях при поливе дождеваниек складывается по типу непроиывного. Влагообеспеченность поливных культур при атом недостаточна. В микропонижеяиях за счёт стока воды с повышенных участков водный режим каштановых и жугово-каштанопых почв складывается по типу периодически промывного. Влагообеспеченность полевых культур при регулярном орошении хоровая. Основной причиной стока и перераспределения поливной воды при поливе дождеванием машинами ДМ-200 я ДДА-IOO U является несоответствие между интенсивностью дождя и водопроницаемостью почв (Бондарев). При поливе с немощью машины позиционного действия (Д11-200) при интенсивности дождя 1,4 мм/кин сток начинается через 5-10 минут после начала полива. При поливе с помощью машины ÂCA-IOO 11 сток отмечался на каштановое почве после 3-4-х проходов, йа свптво-каатаново? почве в Нижнем Поволжье сток при-использовании этод маскны (интенсивность дождя 3 мм/млн) отмечался после 4-5 проходов (Багров и др.).

Установлено также, что при поливе дождеванием трудно оптимизировать влагообеспеченность поливных культур в экстремально ?асявлигые годы fIS'72, 1975), когда даже непосредственно после полива нормой 500-600 мэ/га содержание влаги в почве было недостаточным, чем и обвясняется низкий Трожай яровой пяенищл в такие годы (20-25 и/га на каштачовоя к 26-29 п/ra sa дугово-(пшт^'эпси почие).

Î iTf't.'^ ре*им немелиорированпого солонца при поливе дожде-вчяг'« горвкгеризуегся как нетроинпнол и вдагообеспечаяность р iior!-:f!'QTEe случая яегостаточна.

île;' деление полярноя воды по элементом микро и меэо-

peflfria установлено и при полнее с помощью машины "фрегат*

(«нтоисивиость дождя 0,3-0,6 мм/мин) дам на относительно висо-копроницаемых супесчаных почвах..На основании изучения водного решила почв на трех различных участках с однородным и комплексным почвенним покровом и обобиения литературных источников (Шувалов, Бурлаков, Цаенков, Берлин и др.; Баер, Лвтаев) сделан вывод о возможности питания грунтовых вод за счет потерь полив-воя воды, обусловленных микро- и меаопонижениями при использовании машин о относительно низкой интенсивностью дождя и пода-чвв воды по закрытым трубопроводам.

Выявлены особенности водного режима почв и влагообеспечен-вости возделываемых культур при поливе дождеванием в ирригапион-но-гидроиорфных условиях. Подчеркнута роль литологии почвенно-грунтовод толща зоны аэрации в формировании этих параметров.

На основе анализа многолетних исследования водного режима орошаемых почв и обобщения литературного материала предложено выделить три типа, шеоть подтипов и пять видов водного режима почв (табл.4, 5). Выделенные подтипы, за исключением второго, который трудно представить в промывном типе, характерны для всех типов водного режима почв. Первый вид может наблюдаться во воех типах и первых пяти подтипах водного режима почв при нерегулярном орошении по чекам и полосам. Влагообеспеченность . растений при этом виде водного режима неустойчива и недостаточна, Второй вид водного режима характерен для'всех типов и пер. вых пяти подтипов водного режима при поливе дождеванием с использованием широкозахватной техники. Влагообеспеченность .растений при регулярном орошении достаточна. Третий вид присущ всем типам и первым пяти подтипам водного режима почв при регулярном орошении дождеванием машиной ДДА-ЮО <1. Влагообеспеченность при «той вполне достаточна. Четвертый вид наиболее тин*- . чек для пятого ирригационно-гндроморфного подтипа водного режима почв при регулярном орошении по полосам, дождеванием, Влагообеспеченность растений при »том оптимальна. Пятый вид наиболее характерен для еестого ирриганиопно-нерсувлаячонного подтипа при любом способе полива. Влагообеспеченность распни1» избыточна.

Классификация водного режима ороваемюс почв

Тип водного режима почв (по наличии или отсутствию сквозного промачивання профиля почвы)

(отсутствие сквозного промачивавия почвы после 2. поливов).

2. Ирригациошю-периодичес-кк промывной (периодически наблюдаемое сквоэ- 3,

:Подтип водного режима почв по ¡глубине залегания грунтовых вод :в степени их участия в питании

:почвы влагой____

: И~ИГ «глубина залегания : "ид1П| {грунтовых вод, ______________:________

I. Нрригациошю-непромывкой I. Ирригационнс- >5 и,

автоморфпыл не участвуют

Ирригационно- >5 ы,

автоморфныд с не участвуют

горизонтальным

подтоком влаги

ИрриГационно-

вое промачивание почвы после поливов)

3* Ирригациоано-промывной * (сквозное прокачивание профиля почвы после каждого полива)

грунтово-гид-роыорфнзд

Ч. Ирригационнс-почвенно-гид-роиорфныц

5. Ирригационно-гндроморфныа

6, Ирригационно-переувлажнений

3 - 5 м, подпитывают на глубине 1,5 - 3 м

2 - 3 и, подпитывапт подпахотные слон

I - 2 к, подпитывают весь профиль И.

постоянное подпитывание всего профиля

Виды »одного режима почв*) я влагообеспеченность ороааемых культур50*-)

Вид уидажнения;Степень увлаж-:Влагообеспе-:3апесы влаги в слое,

: нения (колебачченность • ; мм_

:няе влажности): : 0-20см : 0-100cw ___ ____ -i _ _ _ _____

1.Переменное . ПВ - ВЗ т.Недостатсч- <20 <50 с чередованием

нисходят и . 20"50 *°-150

восходнцих 3.Оптимальная 30-40 150-200

потоков

влаги

2.Капиллярно- КВ - 70% Н8 4.Избыточная >40 >200 пленочное

3.Пленочко- НВ капиллярное

4.Капиллярное ПВ - ИВ

5.Гравитационно- ПВ капиллярно»

По степени увлажнения почвенного профиля.

По запасам продуктивной влаги в пахотном слое и в слое 0-100 см.

Классификации влаго обе сп еч е в яости при неполной совпадении запаса влаги в пахотном слое и в слое 0-100 см олодует осувдот-' влять по содержанию продуктивной влага в пахотном слое, где сосредоточена основная масса корней сельскохозяйственных культур.

При классификации водного режима орошаемых почв солонцового комплекса (табл. б) были выявлены факторы, определяющие тип водного режима: физические свойства почвы, способ и режим, орошения, рельеф поля.

Водный режим несодояцеватих почв и мелиорированного солонца при поливе затоплением по чекам и напуском по пирокии длинным полосам определяется1 нормой полива и режимом орошения*-При поливе этих почв способом дождевания определяющим водный режим фактором выступает характер мезо- к микрорельефа - непромывной водная режим на выровненных площадках, мезо- к микроповыаениях, склонах; промывной и периодически промывкой - в мезо- к микропонижениях.

йодный режим вемелиорированных солонцов определяется на типовом уровне свойствами практически водонепроницаемого солонцового горизонте. Независимо от способа и режима орошения,характера мезо- н микрорельефа водный режим зтях солонцов классифицируется как иепромывноя. Таким образом, при любом способе полива к режиме ороаеиия на земляг с комплексным почвенным покро-вом-в зависимости от генетических особенностей почв, их водно-фиэическлх свойств, характера меэо- к микрорельефа формируются неоднородная водный режим почв и различная влагообеспеченяооть растений на поле. Первоочередными мероприятиями для создания относительно однородного водного режима почв и влагообеспечен-ност* поливных культур являются мелиорация солонцов пря комплексном почвенном покрове I тщательная планировка полек при любом из пргменяемых способов полива. Сделан вывод о том, что водный режим почв солонцового комплекса в свпзя с необходимость» регу-лирорания их солевого режима должен складываться как периодически промывкой и промывной. Поверхностные способы полива обес-печигаэт формирование этгх типов водного режяка. При поливе способом доздегагап необходимы поэлнеосеяние или раяневесеннле влагрзарндковме полиры, которые увлажняли бы почву яа глубину

Классификация водного режима орошаемых ночв солонцового комплекса Нижнего Поволжья

Почва

: Способ полива, ___ ______ ej; и п _

Каатавовая, Затопление по челу го во-каа та- кам'(осенняя вла-новая,солонец гоаарялка t I ве-медиорировая- гетационный по-пий . л»в)

Полив по полосам (регулярное оро- . пение)

Дождевание (регулярное орошение)

Затопление по чекам (осенняя вда-* гоаарядг.а t I ве-

гетационный подав)

Солонец не- , Полив по полосам мелюрирован- (регулярное оро-

Реиьеф

ИЫЙ

пение)

Дождевание (регулярное орошение)

:Тип водного _ ___

Ровный Периодически

Кезо-и микро- промывной и повышения промивной Пезо- и микропонижения

Ровный

Ueao- и микроповышения Пезо- и микропонижения Ровный

Пезо- и микроповышения Ueao- и микро-повижения

Ровный

Пезо- и микроповышения Пезо- и микропонижения Ровный

Пезо- к микро-повьления Пезо- и микро-,понижения Ровный

Пезо- и мичро-иовшенин Ыезо- и мичро-поииления

Периодически промывное и промывной

Непромывной Непромывной

Промывнор к

периодически

промывной

йепромывнои

Кепромывноо-

Неяромыйвой

1,5-2 к. Такое увлажнение почв позволит удала» соли из иорие-обитаемого слоя и создать в ней необходимые запасы продуктивной влаги, повышающие влагообеслеченность поливных культур. На основе анализа водного режима орошаемых почв, потерь влаги ва фильтрацию при разных способах полива и обобщения литературного материала (Бадаев, Решеткнна;Лавядченко; Реиеткина, Сойф£р) обоснованы закономерности наблюдаемого подъема уровая грунтовых вод, его скорость, а также сделав вывод о необходимое*«* перспективности искусственного вертикального дренажа ыа землях с недостаточным естественным оттоком грунтовых под.

ГЛАВА 7. ВЫРАВНИВАНИЕ И ОПТДОИЗАЦИЯ ФИЗИЧЕСКИХ И В0ДН0-4ИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПЛЕКСНЫХ

почв

Обсуждена проблема оптимизации свойств я режимов почв, ее актуальность в связи о интенсификацией 'земледелия, задачами расширенного воспроизводства почвенного плодородия, антропогенным воздействием на почву. На основе обобщения многолетнего экспериментального материала я обширной литературы (Качинсяий, Веденина, Корчагина, Астапов, Долгов, Полива, Кузнецова,Ревут, Соколовская, Васильев, Медведев, Назарова, Кулаковская, Чесяян, Бондарен, Зимозец, Медведев) разработаны оптимальные показатели вакиегшгх |кзических свойств почв (табл. 7).

На оснохапли анализа важнейших физических свойств и водного решыа высокопроизводительной орошаемой каштановой почвы (50ч;0 и/га зерна озимой езеницы) разработана ее модель по этим показателям (кабл. 8).

На базе исследований автора и обобщения литературных дан- . ных обоснована необходимость выравнивания водно-$нзяческиг сзойсгв в верхних слоях комплексных почв для их зффективяого испсл^овзнжп при орошения, что может быть достигнуто, в первую «чор*-«'*, «с.тиорацпеа пятен солонцов и сохранением гумусового с л ¡ж :: цч л прд строительных планировках поверхности орошаемых

рлссиотрсны рспросн генезиса, классификации к пелиорзцни солонцов кэ, основе ^Ообщесип работ Гедрояпа, Глинки, Рклыиса, Гсрлсячори, , Ко еды, Дптипова-Корагэева, Розанова,

Таблица 7

Оптимальные показатели вахвойиих физических свойств

Свойства почвы

; Оптимальный показатель

1. Структурное состояние (для почв суглинистого и глинистого механического состава)

2. Плотность

3. Водопроницаемость (по установившейся скорости фильтрации)

4. Влажность в корне-обхтаеном слое

5. Содержание воздуха

70-80$ агрегатов >0,25 мм при сухом рассеве

40-60$ агрономически ценных (пористых) водопрочных агрегатов >0,25 мм

1,0-1,30 г/смэ для суглинистых

и глинистых почв 1,10-1,40 г/см3 для легкосуглинистых

1,20-1,45 г/см8 для супесчаных почв

1,25-1,60 г/см3 для песчаных почв 0,7-1,5 мм/мин (1-2 м/сут)

ИВ - 70-80$ НВ

20-30$ при влажности,равное КВ

Модель высокопроизводительной орошаемой кавтановой суглинистой почвы

Параметры : Диапазон значений

Точность пахотного слоя, см 25 - 30

Содержание гумуса в гор.Апах, % 3-4

Содержание водопрочных агрегатов 40 - 50 более 0,25 мм в гор.*пах, %

Плотность почвы в слое, г/см3 1,0 - 1,3 пахотном

подпахотном 1,4 - 1,5

Установивааясн скорость фильтрации,

мм/млн 0,3 - 1,0

Содержание продуктивной влаги,мм

в слое о - 20 см 30 - 40

в слое о - 100 см 150 - 200

.7 .

Егорова, Болъгакова. Значительное внимание уделено обсуздеаяп проблемы генезиса и мелиорации малонатриевых солонцов, наиболее полно рассмотренных в работах Панова с сотрудниками, Пака,.Кирг>-«ина.

Положение Гедро*ца об определявшей роли поглощенного натрия в проявлении солокцеватост* остается незыблемый. При ра?реботке приемов мелиорация солонцов необходимо учитывать их природу, состав поглощенных оснований, состав глинистых минералов, органического веяества я т.д. Я свете современных представлений о коренной меляорааяи солонцов (Бадвяина, Егоров я пр.), ска должна сопровождаться рассолением подсолоещовых горизонтов для предотвращения реставрация солонцеватости.

? глап» дан краткий анализ эффективности мелиорация солонцов с пэиоаьв агробиологического метода (Антипов-Каратаев,Пак), грж.ч')я киипческоа меллорацк« в условиях как богары, так я ориягняя. Илизольтее цркикние уделено мелиорации солонно? с гон;'««.*? гикез. ^¿ектир«гость птого приема мелиорация солонцов с>гсрг:;:нол эонк показана из:, ча осном ойобтнип литературного

материала, так к на примере двух опытов, проведенных автором в условиях богары и при орошении. Показано, что аффективное» гипсовании сухостепных солонцов растет при дополнительном увлаж нении (парование, снегозадержание м т.п.). Наибольший аффект в равсолокцевании пахотного слоя, улучшении физических свойств почв, выносе солей из верхней части почвенного профиля получен при дозе гипса 8 к 12 т/га (2/3_нормы к полная корма, рассчитан ные по содержание поглощенного натрия в ГШ слоя 0-20 см). Ори орошении эффективность гипсования, оцениваемая по изменение физико-химических, физических, химических, технологических свойств солонцов и урожаю возделываемых культур, отмечена ухе на следующий год после внесения гипса. Наиболее эффективными оказались дозы гипса (алебастра) в 10 и 15 т/га (полная и полуторная доза гипса, рассчитанная по содержанию поглощенного натрия в ЛПК сдоя 0-20 см); Плотность мелиорированного солонце снизилась до оптимальных величия (1,0-1,1 г/смэ), повысилась водопроницаемость (0,5-0,8 км/мнв), улучшилось крошение, уменьшилась твердость. Эффективность гяпсоваяия солонцов в условиях орошения сохраняется я черев 10 лет, что свидетельствует п коренной мелиорации я отсутствии реставрации солонцеватостн.По многим свойствам и производительности мелиорированный солонец приблизился к каштановой no<tse. Таким образом установлено,что гипоовапи* степных солонцов яри орошении является высоиоэффех-■ тивным мероприятием, позволяющим поднять производительность орошаемого поля за счет выравнивания свойств почв, входящих в комплекс.

Эффективным приемом относительного выравнивания свойств лочв, входящих в солонцовые комплекс, явлнется строительная, планировка поля о предварительным буртованием гумусового'слоя -i равномерный его распределением по спланированной поверхности Целесообразность сохранения плодородного гумусового слоя на .поверхности орошаемых полей после планировочных работ обосновы вается раэким уровнем плодородия верхнего гумусового и подсти-дащкх его сдоев (Зайцев, Захаров,Лагунова^ резким ухудшением своди» почв я снижением.их производительности при'удалении . плодородного сдоя (Кторов, Зимовец, Бондарев, Ипанов, Иванова, Варламов, Ыельник, Barpo^i Эти материалы свидетельсгсуы о -

недопустимости удаления даже части маломощного гумусового слоя почв сухостепной зоны, так как удаленна гумусового слоя мощность» Ю см ведет к потере 32$ урожая.

Прл строительной планировке поверхности поля е.предварительным буртованием гумусового слоя происходит перемешивание значительной части солонцовых и солонцеватых горизонтов солонцов с несолонцеватыми верхними горизонтами каштановых к лугово-кехтановых почв, т.е. "разбавление" солонцеватости, к таким образом реализуется идея о сочетании плакировки поверхности поля о мелиорацией солонцов и солонцеватых почв (Большаков, Егоров, Бондарев, Зимовец, Варламов, Мельник), Показана*высокая эффективность этого приема (при содержании в комплексе солонцов до 20-25%) как по относительному выравнивании свойств почв комплекса, так «выравнивание и довыаенвю их плодородия, tta бывших пятнах солонцов биологический урожай зеленой массы кукурузы составил 350-560 и/га, зерна яровой пшеницы 26-33 ц/га. При более высоком содержании солонцов в комплексе (5о-60%) одним буртованием гумусового слоя, как показали исследования в специально заложенном в этих:целях опыте, трудно добиться быстрого эИекта в мелиорации солонцов к повышении плодородия комплексных почв. Наряду с некоторым улучшением свойств солонцов при этом ухудшаются свойства каштановых и, особенно, лугоро-каштановых почв.

С цель» создания моилого гомогенизированного плодородного коряеоЗнгаемого слоя и всравяивакия.на этой основе свойств почв еодоииового комплекса (при 60-80% солонцов в комплексе) был эигохен опыт по более слогноЛ схеме. Вначале на всю поверхность участка (20x200 м) был внесен я запахав навоз в дозе ITO т/г*). ,?атем пахотный слоя (мощность» 25-30 см) был сбурто-ран. 1!ч подпахотные слой за половине участка (на 10-метровоя -îttjs? но все? ее длине) было внесено еще 100 т/га навоза. Пэчл^ 1 го* операции зесь участок был вспахан с оборотом ла глу-

?5-*0 си для заделки нзроэя в подпахотный слои па половина у^стча и ровлече^ря в мелиоративный процесс почвенного гипсе1 и кар«о»11тч кальцая. Затем сбуртованкый пахотный своз был рлр!!эчер*ю по поверхности поля. В результате Очл

еярээгьач «(балка (50-^0 см) разрыхленный слои, обогащенный ор-

ганическим веществом на половине опытного участка в слое 0-30 си и на другой - в слоях 0-50, 0-60 си. 11 верхнею часть слоя вовлечен гипс и карбонат кальция, что является предпосылкой успеяно,1 химической "самойелиорации" почв в услоьиях орошения. В этом опыте в отличие от опыта только с буртованием пахотного слоя, наблюдалась заметная гомогенизация 0-50-сантииетрового сдоя по механическому составу, улучшение структурного состояния, а также гомогенизация всего мощного слон по содержанию водопрочных почвенных агрегатов не только в каждом компоненте комплекса, но и,- что особенно важно, во всех почвах, входящих в комплекс. Анализ материалов по плотности почвы показал статистически значимое уплотнение верхней части пахотного слоя (в результате воздействия тяжелой техники при закладке опыта) и разрыхление слоя 20-50 см. Отмечено относительное выравнивание плотности почв, хотя различия между почьами комплекса и по этому показателю сохраняются. Водопроницаемость всех ночь,входящих в комплекс, значительно повысилась, и поэтому сохранилось различив между ними, хотя и на более высоком уровне. Наибольший практический кнтерео, представляет повышение водопроницаемости солонца и каштановой почвы в результате создания мерного относительно гомогенного корнеобитаемого слоя, что позволит в условиях периодически промывного режима даже при регулярном орошении дождеванием удалить водорастворимое соли из кориеоСи-таеного слон этих почв, повысить их влагооо^спечеиность.

ОСНОЕНУЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНА П 1'ГЧ'.$ЬОДСТ£У

I. Дана агрофизическая характеристика почв Нижнего Поволжья. Показана неоднородность почв по физическим и водно-фиэм-ческим свойствам. К&штанаьые и лугоро-каштакоьие супесчаные, легко- ^ среднесуглинистые по механическому составу ;:очвы слабо оструктурены, что является причиной ьетровол эроэки супесчаных почв и сильного уплотнения легко- и с[ несу глинисты* почв после полный Тяжелые но механическом;,' .^оста^у кзятаноиме и лугово-каштановье почвы характеризуетсл у: орл»тво| ит^гьиами показателями структурного состояния и с.1чи;:1';1 только р иврх-нжх гумусоэых горизонтах. Солонцы, солсицш *■ к(.с!т:»ио.;ие

. J?

почва к тяжелые по механическому составу слитке почвы лимапоя характеризуются высокой равновесной илотвостьо ш недостаточной * пористое»» аэрации при влажности, раскол пслевся влагоемкое«.

По важнейшему в условиях орошения показателю - водопроницаемости нами выделены две группы почв. В группу с удовлетворительной водопроницаемость!) отнесены каштановые и лугово-мята-новне супесчаные почвы, лугово-каятановые суглинистые я тяжелосуглинистые почвы западин и потяжик, каштановые суглинистые и тяжелосуглинистые иесолонцеватые почвы, мелиорированные солонцы. Низкой, неудовлетворительной водопроницаемостью характеризуются кемелиорированйые солонцы и солонцеватые каштановые почвы, каштановые легко- к среднесуглинистые по механическому составу слабооструктуреияые почвы и слитые глинистые почвы лиманов.

Удовлетворительными величинами (15-2031 от объема почвы) по другому очень важному показателю - диапазону содержания активной влаги - характеризуются гумусовые горизонты каштановых к лугово-кветановых несолонцеватых суглинистых и тяхелосугли-нистых почв* Резко сужается диапазон содержания активной влаги (до 5-10? от обьема почвы) в песчаных, солонцеватых, засоленных II слитых (глинистых по механическому составу) горизонтах почв сухостепного Поволжья.

2. Выярлеяи близость и некоторые различия почв сухостепного Поволжья о почвами сухостепной части Украины и Северного Кавказа по физическим свойствам. Неудовлетвори:ельными, требую-доми мелиорации, физическими свойствами отличаются солонцы и солонцеватые почвы юга Украины и Северного Кавказа. Для калта-новых почв этих регионов, как и для аналогичных почв Нижнего Поволжья характерны высокая плотность сложения подпахотных го- ■ ряэонтов, пкэкая оСсая пористость и пористость аэрации при влажности, риной полевой влагоемкости. Различие между почвами районов новою орогения в сухостепной зоне Европейской части СССР состоит в более благоприятном слсхеехи каштановых почв ига Украины, сформгрованных на яёссах. Существенно различие и з напряженности солсрьх и связанных с явмн процессов солонце-' оСсдзОЕэнлл, которое усиливаются в направлении от районов юж-iioH Украины*к I'tixneMj Поволжью.

3. Выявлены основные закономерности изменения физических свойств почв сухостепного Поволжья в результате длительного орошения. Отмочена тенденция изменения механического состава оро- -ваеыых почв, дезагрегация микро- я макроструктуры почв. Разрушение микроструктуры особенно заметно в засоленных горизонтах кавтановых почв и солонцов. В результате орошения затоплением по крупный чекам в первые Ю-15 лет статистически значимое уплотнение почв солонцового комплекса прослеживается на глубину 150-200 см..При орошении дождеванием значимое уплотнение каитановой почвы прослеживается на глубину 40-45 см, т.е. на глубину систематического протачивания почвы при атом способе полива. & солонцах з результате орошения дождеванием уплотнение отмечено только в пахотном олое. & пробило лугово-ковтано-воп почвы значимых изменений плотности в результате первых Ю-15 лет орошения дождеванием не обнаружено. Отмечено снижение водопроницаемости дугово-каштансвой почвы при поливе затоплением по чекам и каштановой почвы при поливе дождаваниеы.

В процессе окультуривания (через 15-20 дет после начала орошения) физические свойства почв заметно улучшаются.

4« Отмеченные закономерноотн изменения физических свокотв почв оухостепнои зоны при орошения приводят к выводу о необходимости систематического контроля за их состоянием. Тенденция к ухудшению физических свойств почв в сложившейся практике использования орошаемых земель требует принятия срочных мер по повышению в почвах гумуса (внесение в почву навоза и пожнивных растительных оогатков), что приведет, как показали наблюдения, к улучшению структурного состояния я сложения почв.

. Необходимо принять меры по предотвращению уплотнения орошаемых почв ходовымх системами сельскохозяйственной техники, . • т.е..внедрять минимализацию обработок, снизить число проходов тяжелой техники по полю, особенно при высоком увлажнении почв, разработать ходовые системы техники с допустимым давленном ка почву.

. 5. Выявлены основные факторы, $ормйрэ*чцпе водкыь режим-орошаемых почв. Разработана классификации водного режима орошаемых почв на типовом, подтиповом и вицонои уровнях, классификация степени влагообеспечевности оролием^х культур по зчиа-

сан продуктивно» влаги г пахотном и метровом слоях почв. Показано» что водный режим почв сухостепного Поволжья определяется' водно-физическими свойствами их в зоне аэрации, способом полива и режимом орошения, характером мезо- и микрорельефа, глубиной залегания и режимом уровня грунтовых вод. Степные и лугово-стенные немелиорированные солонцы при лобок способе полиса ж режиме орошения характеризуются непромывным водным режимом и, как правило, недостаточной влагообеспеченностью возделываемых на них культур. Каштановые и лугозо-каштановые несолонцеватые почвы, мелиорированные солонцы при поверхностных способах орошения (аатоплением по чекам, напуском по полосам) характеризуют ся периодически промывным и промывным водным режимом. Влагообео печенкость возделываемых культур определяется при этом режимом орошения л степенью участия грунтовых вод в подпитывании почвен ного профиля снизу.

Водный режим почв в условия влагообеспеченности сельскохозяйственных культур при поливе дождеванием определяется характером мезо- и микрорельефа. На выровненных участках, пезо- и микроповышей*ял, меэо- и микросклонах водный режим почв складывается по типу непроыывного, a влагообеспеченность выращиваемых культур при этом часто недостаточна. В меэо- и ыикропониженидх водные режим почв характеризуется как периодически промывной. Влагообеепеченность растений в микропснижениях при регулярном орошении оптимальна, а в крупных меэопонижеяиях - избыточна.

В целях создания однородного водного режима к одинаковой влагообеспеченности орошаемых культур необходимы меры по выравниванию водно-физических свойств комплексных поч"Ь и тщательная илапиponto поверхности поля при любом способе полива,

б. Научно обоснованы я подтверждены экспериментально первоочередные мероприятия по выравниванию физических свойств почв солощ;ового комплекса - меляopaчип солонцов, строительная пла-ггроти с бургоъаниеч гумусового слоя, создание мощного гомогенного корпеооитаемого слоя путем буртования гумусового слоя (пехотного на ласне), мелиоративной обработки подпахотного слоя с однотфонентшм гнес?гием б чгх высоких (ГСС-200 т/га) доз орга-jAoípeHifif.

"ГЦ иеггеэаом содержанки солонцов в комплексе (до 15-25%) v разм^евг их пят«« относительное выравнивание водно-

физических свойств достигается в результате строительной планировки поверхности поля с буртование» гумусового слон. При более высоком содержании солонцов в комплексе необходимы специальные мери по их мелиорации (внесение кальцийсодержания веществ, глубокие мелиоративные обработки), которые должны проводиться в процессе строительства оросительной системы.

7, В целях оптимизации водного режима почв и влагообеспе-чеиностн орошаемых культур лрх, поливе дождеванием предлагается проводить повднеосенние и раннеьесенние влагозарядковые поливы для увлажнения почвы на глубину 150-200 см.

6. Большие возможности по оптимизации элагообеспеченности орошаемых культур и снижении чиода поливов открываются при управляемом регулировании уровня грунтовых вод в ирригационно-гидроморфных условиях увлажнения. При поливе дождеванием оптимальной являетои глубина залегания пресных грунтовых вод 100150 cu. Лрж поливе напуском по полосви х затоплением по чекам оптимальной будет глубина залегания пресных грунтовых вод 150250 см.

Список основных публикации отражавших содержание диссертации

I. Опыт мелиорации солонцов светло-каитановой подзоны Сталинградской области.- Вест. !*ГУ, 1957, 16 5, с. 149-156.

2* Опыт мелиорации солонцов светло-кавтановой подзоны Сте^из-градскол области в лесорастительных целях.-В кн.:Сб.студенческих научных работ.-М.:Иэд-во МГУ, 1957, с. 210-234.

3. Влияние комплексного почвенного покрова на эффективность влагозарпдкового орошения по крупным чекам.-Почвоведение,

1965, К! 10, с. 6-15. (В соавт.).

4. Воздушные свойства и воэдуаныр режим почв.В кн.: Агрофизические методы исследования почв.-!!.: Наука, 1966, с.122-142.

5. Особенности сельскохозяйственного производства на орошаемых комплексных почвах сухостепнод зоны. -В сб.: Биологические основы орошаемого земледелия.- М.: Наука,1966,с.317-326.

(а соавт.). . . '

6. Фильтрационные особенности почво-груктов солонцового комплекса Зеволжья.- Бал.Почв.ин-та им. В.Б.Докучаева, 1967, в. I, с. 43-51.

7. Опыт мелиорации степных солонцов Заволжья в условиях влагозарпдкового орошения.- В сб.: Мелиорация солонцов. II.,1967, с. 263-300.

8. Особенности водного режима комплексных почв Заволжья в условиях ороасния.- В кн.: Теа.докл.Ш делегат, съезду почеов.-Ц.: Паукз, 1968, с. 224-227.

Еодно-$изичсские свойства комплексных почв Заволжья а связи с их орошением.-Ночвоведение, 1968, V» 7, е. 51-59.

10. Водно-{изические свойства почв солонцового комплекса Заволжья и их изменение при орошении.- В сб.: Мелиорация орошаемых :)асоленн1гх почв./Тр. Почве иного ик-та им, В.В.Додуча-ева, т.Х, чЛт У., 1970, С. 211-226.

¡1. ?Лект:'зкость гипсосаипя стенных солониоп в условиях орсшо-¡ШЯ.-2 сб.: 1Ьл;:орация орозаемых засолетшх почв./Тр. Почвенного ик-та им.Р.З.логучаевз, 1970,с.137-210. (В соавт.).

12,. Т^хн^г^ ивлрва * зависимости от качества почв и мелиоративного <!сстояп1я чомель.-и сб. ;;Лсяиора;*ия земель Поволжья.-::олг:>ггд.':, Г'71, г. 1<Л-Х'-»7.

(М (V> fw »V M rv> t-4 »-t < t-t К-

Wl IV t-l о vo œ -0 1л

* * 4 *■ * • * • » * 4 * 4

я m >• 1 W w р ЧГ Я К 1С к о с •о а W п ч « Е о Ю о *о О о СО о о s

о о o ьч te о о о о К X * о 01 о • о . о Л 0 0 о * ■о я О <-í ев С о * 0 •а о

»i ь> •а ■ja р s ti JZ Ja жг Я а W M te ь л о л te X IP Ьй о и •í о 0 «о о s

о а ч о л s s о tí t" а) •о W о к р ►-i о в •а о Ь" о » X •о 9 к о о о CD о о в 0

о о о te С s о * о о 0 1 п Е сч X п to X w tí »■» о X о ¡э № f\J te h « •о

л ♦J X а ГЛ э s 1 » (В о te ы о 0 и о to а н » E s о о о X h! 0 N X t Е X X л

to ■а U ч о a tu О л ь о 04 0 t 0 о к H с % ы H X te 0 <Г X \0 F X X

1— о> ж 0 ■а |-< ы >1 о *» • о я и нн « ■с t-l а << (f X ч а о ^ X X к

V£> о Ja л H л а о VD о ?! г> X s 43 о te О о а л к 0 * о 4 4 о 4 0

-о *» о а + M • и -э о tu X р л ш-. о Л к м а и о -3 s о 0 H в —' а H t •о

о я о х к о <J\ * s о п да s M л 4 Ь с sc DJ о 0 h) X (» 4 ' •V s Ol ш »

* а с w О С X et я О л W о Л # ЕС tr & sc « X о 0 О tí X X в 0 о te

с в> V 1 о 01 ** •ш * о X 1 р о a 0 л о 0 JH к- Е X о ь о £ 0

Л о о X о о « a о s о к я о X to ta я * >4 a а w о 0 X о H 4 X 0 ч

* M X» о о * о 1-4 M 0 я о ) о * о я b> о te •w ■w 3 H о X

U X i. о tu ■о VC я (Я о о о H to о »-t я X в X о о «с о 0 0

»-1 ,Х te а *< в s (-> о ПР -л 0 о H а я о о X ы X о X 0 О •а в л te 0 а

<т- и •о № S s vn п и m в о * * о 0 W о о p о 0 •я о 0 и to tr *> о

Vt а о S ее Л * о 00 в £ H о чэ о m ж о tr о >4 Ь-í в W в X *< * X Л Л

t SS o К 0? и t л С » * 4 s о ч зг * к * •о X U> у 0 и 0 X •о X о X »

S с -s с • s 1—1 Í» 0 fç 3 0 то о о. * о 44 1—г о •О 0 a X 1» X с X ч X 0

\о о f ra — к te w с\ о о Ь) о £. о - >< ч Jwl и О > X X X Е • 1 о 0 £

о is •с • 0 чл я и U1 ев л W te 4 ее •а ы 43 X te w о te С к *9 X

* •i • s tu я b * s ■M К s W fî а> о <5 1 к О tu fa X 0 ь

(Т ,u о * о о s а ■а R » X я V. о л 1—< о ы tt) к X 1-й о о to M о

s í—1 •е ж 0 о ft * X о X ы в а 0 4 к •о л te X 5 у; о

X X • и *< да • a s о ь о л- <« V« * X X л a о С te

о ж 7. t л M о *< о W 1 1 M » к X 4 i X << ta о Е о M * « ♦ч О

s X 0 g р> о о о ь -о л в и ж и 0 X » ( о « 0 te <ь X X

* t: M et b о X s -J W я 0 <я 0 и a « « о fS H a X to в № р:

£> к s CS я в о ■о t о te О да 4 я Л ю с ь> X » а О

О J- а о <9 к M о о а> to t я s » р о к о р я »— л а tr (я

Ж •э J3 a ** Ы ■4 S œ о X к о Т) о X Л О H о о X » t» * о

V X о » 0 • я X 4 •а ■о ¡a о te ♦ 4 M « X а fcl Ь

PS о □ ее Е ее л л о> к 0 к I е* о а о о а о о

¡3 <~> t—t 0> -J а » ■а s о я * ч hl К Е О to) а K ■fr (Я а 4 О * Л X •ч >

at a » -J к □ s to *— л tsí X ч S Т) H m 0 в К О О 0 X 00 X

О <1> te ж * s R •с- л • W я X о а 4 и X 1 S 0 -1 -J о

я о о Е № о о о X s * ** << 4 t п чо en 0 M 1 к

ñ JÍ ^ * о о о f р: о Í'. ■а 1 0 X 4 X о к OS а о л о а

* 'S o у * □ Е a to о s я а о в: » а ы Í; 4 ' s -о X IB о te

2 с. о 4 К С О а ta л а te (Г * о X ■о О X Н4 о * о 0 •о — л

ts Ci 3 Q Л 1 m о £ 0 «4 •< о 4 О X « Ч Л * о к

ö в о V г W О о * п о 0 •о X к 1 Ж а ш ■а W' о № и w Б Л о

л rt t 1 о i о а № о X о О О te 4 0 VC 0 tr 0

о » s (Я о о Ь) в X О st X X te о V0 X -о »

к UÏ н К « (в и 0 (ti (= О О л s о о -t я ГЧ) Е о ы

» * •X, со 1 X Е о р о » о о О M о и О 1 u 0 «в о ш К о 0

с a X о И о ьо н 1 о о о о <в U ч о Bt р о е X 0 0

-Í к * Л' О о о W к с я * TJ ч о *> » la H 5 * W 0 о

s • - о > ч ь 0 4 а 1-1 о о о 0 0 • и IP 5* 4 я H te

rî • а о и ш M И) \с> о X 0 X s X Р Сч о о * И

т О ¡-Ï W te a р о M о -о ►» " X Е X 4 X 1 Е ч А

("3 Ж л в s s я V чс 1 s a 4 Е 4 я * W 4 а

о s О Of Л я s * о D о * s X о X 1 О te р

-1 л о ь о * s 1 в V) •о а о 4Г Ф Я я

« s s Е 0 о о to s TJ • Я •о

> о M » (X X X о H X о к

s т X ь* 1 0 ti \ a J» a

* • s 4 M 1 » 1

Создание однородного высокоплодородного пахотного слон в орошаемых почвах Поволжья.-Бюл.Почв.ин-та им.В.В.Докучаева,

1977, в. ЛУ» с. 5-10. (В соавт.).

27. Водно-физические свойства почв сухостепнои зоны и приемы их улучпения при орошении.-В св.¡Физические условия почвенного плодородия./Тр.Почв.яв-та им.В.В.Докучаева.-11., 1978,

С.53-60. ^

28. Водные рэжиц почв солонцового.комплекса Йвхаего Заволжья при регулярном орошении по широким полосам.-В сб.Физические условия почвечного плодородия.Др.Почвиа-та им.В.В.Докучаева.-а., 197В, о. 60-70.

29. Порозность почв солонцового комплекса Заволжья.-В сб.: Физические условия почвенного плодородия./Тр.Почв.ин-та им. В.В.Докучаева.-:!., 1976, с.70-78.

30. Уплотнение почвы ходовыыи системами ыашин,- Земледелие,

1978, Ь 5, с.74-77. (В соавт.).

31. Зонально-провинциальные особенности физических свойств я Рахимов почв Европейской части СССР.-В кв.:Проблемы почвоведения.Наука, 1978, с.21-27. (В соавт.).

32. Рекомендация по отбору я эффективному освоению земель при орошении в Поволжье.-41., 1978,- $0 с. (В соавт.).

33. "зиенение {лзических свойств почв солонцового комплекса .Чгхкего Заволжья под влиянием орошения.-!! сб. Физические и {нзико-механические свойства почв я их изменение при интенсификации земледелия. Тр.Почв.ив-та им.В.В.Докучаева.-а,, 1Э79, с. 111-123. (В соавтО-

54. Сдельная поверхность некоторых почв Нижнего,Заволкьч.-В сб. Тизпческие я физико-механические свойства почв е их изменение при интенсифякацяя земледелия.-И,,1979,с.71-80. (В соавт.).

35. Сравнительна« характеристика удельной поверхности основных тип о г. почв Нижнего Заволжья.-Почвоведение, 1?79, М.2,0.67-75. (Г соа.чт.).

56. 1!екот;рг,е пути определения оптимальных параметров агрофизических сройств поив.-В кн.:; Теоретические основы и методы спреи'т.чгпиа олтямады'ых параметров свойств почв.-У. ,1980,

с.^'1- ^ (В со?рт.)

¡7. Агрофизические дроблены почвоведения,-Почвоведение, 1930, * 5, с.5-14. (В соавт.)-

38. Водный режим орошаемых почв солонцового комплекса Волгоградского Заволжья.-В кн.:Тез.докл. 1У научно-производственной конф. по проектированию,строительству и эксплуатации оросительных систем в Поволжье.-Ьолгоград,1980,с.201-205.

ЗУ. Физические свойства почв как теоретическая осиова прогноза их уплотнения сельскохозяйственной техникой.-В сб.влияние сельскохозяйственной техники на почву.-J.,1981,с.5-9.

40. Некоторые научно-теоретически? аспекты повышения плодородия почв и борьба с засухой в.сухостепноя sotte страны.-В кн.: Развитие теоретических и экспериментальных комплексных исследования в борьбе о засухой.-Ставрополь,iS82,c.147-154.

(В соавт.).

41. Изменение физических свойств и водного режима почв при орошении.-В кн.¡Проблемы почвоведения /Советские почвоведык XII Иеждувар.конгр.в Индии,1982.-11. :Наука, 1982,с.25-28,

42. Физические м физико-технологические основы плодородия почв (в печати). (В соавт.).

43. временные рекомендации по ограничению уровня воздействия движителей сельскохозяйственной техника на почву.-Ы,:Колос, 1985,-2? с. (В соавт.).

Л.747Т4 от ac.'oi.tsesr." Jam 10B7 Turm* )1 -»о(учт цм-t/lH Тюк граф» ПЛОХИ ил

Информация о работе

Бондарев, Афанасий Григорьевич
доктора сельскохозяйственных наук
Москва, 1985
ВАК 06.01.03

Автореферат

АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВ СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЫ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ, ИХ ИЗМЕНЕНИЕ И ОПТИМИАЕЦИЯ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ - тема автореферата по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы