Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Генетические особенности солонцов общего сырта и пути их мелиорации

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Генетические особенности солонцов общего сырта и пути их мелиорации"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

На правах рукописи КОНОНОВ Виктор Михайлович

УДК 631.445.52/53:631.619 (470.56)

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОЛОНЦОВ ОБЩЕГО СЫРТА И ГЕШ ИХ МЕЛИОРАЦИИ

03.00.27 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Новосибкрск-1992

Диссертационная работа выполнена в отделе мелиорации пс научно-производственного объединения "Южный Урал".

Научный руководитель - академик РАСХН, доктор

Официальные оппоненты - доктор биологических наук

профессор В.Н.Михайличенко

- кандидат биологических наук, доцент А.И.Парфенов

Ведущее предприятие - Алтайский аграрный университет

в "_" часов ка заседании специализированного совета в

институте почвоведения и агрохимии СО АН СССР по адресу:

г.Новосибирск, ул.Советская, 18 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИМ СО

биологических наук В.И.Киргапш!

Защита диссертации состоится

АН СССР.

Автореферат разослан " /п 1992 г.

7

Ученый секретарь специализированного сонета,

доктор биологических наук

Ы.И.Дергаче

( - ' » 1 )

' Г-У.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Повшение продуктивности малопроиз-юдительных угодий и, в том числе, солонцов относится к числу гаиболее важных народнохозяйственных задач. В особенности актуарной эта проблема является для Оренбургской области, где солонцовых почв насчитывается 2 млн.га., в том числе в пашне 0,5 или. га.

Разработка и осуществление мероприятий по повышению продуктивности сслонцов Оренбургского ГТредуралья сдерживаются слабой изученностью их генетических особенностей и мелиоративтух :войств. Отсутствуют и опытные данные по эффективности приемов лелиорацш. Неоднородные природные условия, связанные с историей 1 географическим положением региона, исключают механический перенос результатов исследований, выполненных в Северном Казахста-1е и Поволжье, и определяют необходимость изучения генетических эсобенностей и мелиоративных свойств в зональном аспекте.

Цель и задачи исследований. I, Изучить генетические особен-юсти и агромелиоративные свойства солонцов. 2. Установить жеперименталъно эффективность химической мелиорации и обобщить 1рактику и :научные -разработки проблемы по смежным регионам. 5. Разработать дифференцированные схемы технологий мелиорации ¡олонцов ,е /учетом их агромелиоративных показателей и рекоиендо-¡ать -производству провести полупромьчл ленную проверку их эффективности. 4.. Разработать принципы организации и осуществления гониторинга .полупромышленного испытания приемов мелиорации :олонцов.

Объект и методика исследований. Объектом исследований яви-[ись солонцы и их комплексы Общего Сырта, преимущественно авто-юрфные. Географические закономерности распространения солонцов, к генетические особенности и агромелиоративные свойства изу-гались сравнительно-географ:гческим и аналитические методами. !а ключевых -участках изучались структура солонцовых комплексов, гарфология почв, литология и состав почзообразующих пород, [олевые ,и лабораторные исследования проводились с 1976 по 1990 ■оды (по общепринятом методикам.

Научная новизна Покяяяно, что осслонцезаниэ почв на бщем Сырте локализовано и обусловлено полями древних соленосных ород различного генезиса (перлских элювиально-делювиальных ород, юрских слоистых отложений, неогеновых и четвертичных глин).

обна»игг:;ихся ка дневной поверхности вследствие тектонических поднятий и интенсивной денудации территории или вскрытых современно;1 овражно-логовинной сетью. Формирование солонцов происходило по схеме К.К.Гедройца. Показана унаследованность состава и свойств солонцов от почвообразущих пород.

Защищаемые положения. I. Установлены географические законо мерности распространения солонцов различного генезиса, обусловл иость их формирования соленосностью и литологией древних пород (обнаженных денудацией), .рельефом и условиями атмосферного и грунтового увлажнения. 2. Разработана к апробирована в полевом опыте технология гипсования автоморфных солонцов. 3. Выполнена мелиоративная оценка солонцов, обосновано их подразделение на мелиоративные классы, группы и технологические группы в зависимости от их агромелиоративных показателей.

Практическая ценность и пути реализации. Разработаны дифференцированные приемы и технологии мелиорации вовлеченных в пашню автоморфных солонцов. Внедрению их в производство долят предшествовать проверка эффективности в полупромышленных условиях. Материалы исследований вошли в "Рекомендации по мелиорац] со/онцов Оренбургской области", "Рекомендации по улучшению естественных кормовых угодий Оренбургской области", монографию "Система земледелия в Оренбургской области", в "Справочник агр< нема Оренбургской области".

Апробация работ. Материалы диссертации доложены на XI koi фереиции почвоведов и агрохимиков Ежного Урала и Поволжья (Саратов, 1979), на ХУЛ научно-производственной конференции Целиноградского СХИ (Целиноград, 1980), на конференции молодых уче ных Поволжья и Южного, Урала (Оренбург, 1985), на конференции ученых Оренбургской области, посвященной памяти Н.И.Вавилова (1987).

0б-->ом и структура работы. Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста и включает: введение, 4 раздела выводы, рекомендации производству, содержит 39 таблиц, 14 рисунков. Список литературы представлен 26Е библиографическими названиями, в том числе 5 на иностранном языке.

I. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА

Ьл фоне обстоятельных исследований генетических особен-

>стей и мелиоративных свойств солонцов, выполненных в ц^лли ) стране (приводится литературный обзор), в том числе в оосед-к регионах Поволжья и Северного Казахстана, и в Оренбургском »уралье, подобнъэ исследования в Оренбургском Предуралье )чти не проводились. Успешное применение мелиоративных приемов ^возможно без дополнительного изучения солонцов с точки претя их генезиса и мелиоративных свойств.

Естественно-исторические условия формирования солонцов, сарактеризованы палеогеографические и современные условия эчвообразевания района исследований с точки зрения влияния на эрмированке солонцов. Дана характеристика климата, почвообра-Д)1цих пород, рельефа, гидрогеологических условий и раститель-эсти.

В целом действие климата направлено на формирование харак-зрного для подзон почвенного покрова, но корректируется осо-гнностямн рельефа и почвообразующих пород.

Для элювио-делювия пермских краскоцветных глин и суглинков 1рактерен гидрослюдисто-монтмориллонитовый минералогический эстав, высокая карбонатность и плотность сложения. Содержат 3...36^ илистой фракции. Сильно набухают. Элювич юрских зсчано-глянистых слоистых пород свойственен каолинитоЕый с тастаем глдтюслюд минералогический состав глинистой части отло-эний„ Этта породы бескарбонатнн, огипсованы, содержат в основном /льфатм магния и натрия. Они характеризуется низкими величинами 1бухания и показателями фильтрации. Физические свойства отдель-ых слоев резко различны. Неогеновые глины содержат более 8(7^ язической глины, имеют монтмориллонито-гидрослюдистнй микерало-яческий состав, сильно огипсованы, засолены преимущественно юридом натрия. Характеризуются высокой набухаемостью, погоиен-эй удельной массой и низкой общей пористостью. Четвертичные элто-бурые глчны и суглинки имеют сходный с пермскими породами вдрослюдисто-монткориллонэтовый минералогический состаз, но с элыпим участием гидросляд. Характеризуется меньшей плотностью, здержат вдвое меньпе карбонатов, чем породы пермского созраста. яеют меньшую величину набухания. Илистая фракция составляет 2. ..19*.

Значительная расчлененность рельефа Общего Сырта способ-гвует вмщелачивак.то отложений, слагающих его положительные

формы. Однако прбцессами плоскостной и линейной эрозии обнажаются засоленные породы на положительных элементах рельефа и на приовражных склонах, что ведет к развитию солонцового процен са.

П. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОЛОНЦОВ

I. Географические закономерности -распространения солонцов и их комплексов. Показана дифференциация территории Оренбургского Предуралья по степени участия солонцовых пятен в составе почвенного покрова. Доля солонцов возрастает с севера на юг от 1,5.,.3,0? до 33? (табл.1).

Таблица I

Степень участия солонцовых почв в составе почвенного покрова Оренбургского Предуралья

Пзчвенно-клИматическая зона

!Доля солонцов1

Геоморфологический район ■! почв в состав«

?почвенного

_Упокрова, %

Типичные Бугульмино-Белебеевская возвыаен-черноземы ность. Хребет Накас 0...4

Обыкновенные

черноземы Высокий Сырт и предгорья Урала 5...9

(Окные •

черноземы Меловой Сырт, Низкий Сырт - 16...20

Долина среднего течения р.Урал 10...15

■ и притоков

Темно-каштановые почвы Южный склон Низкого Сырта 36

В субширотной части Общего Сырта комплексность почвенного п кровб! возрастает в западном направлении. В северной и восточ-»И, наиболее высокой и влагообеспеченной части Общего Сырта кс«плек^ность существенно меньше. Доля солонцовых компонентов в сомпл жсах возрастает с севера на юг территории.

Для1 юго-запада Предуралья характерно значительное участие средних и глубоких видов солонцов (40...58°^). Несколько выделяется в сторону увеличения этих видов (7^) территория Мелово] и Низкого Сырта в пределах бассейна среднего и верхнего течеюь р.Еузулук. На крайнем юго-западе области, относящемся к северн< му борту Прикаспийской впадины (южный склон Общего Сырта), в

оставе комплексов насчитывается 46^ средних и глубоких, кпк 1рс.вило, осолоделых солонцов.

В пределах подзоны обыкновенных черноземов солонцы ча^о )стречаются на участках долин рек и правобережных склонах_к ним. $ первом случае это всегда современный процесс и находится в :вязи с аккумуляцией солей в поймах и надпойменных террасах. Солонцам здесь сопутствуют солончаки. Еыходы грунтовых вод раз-1ичного состава и минерализации и пестрый состав почвссбглзу-п-(их пород определяют на правобережных бортах долин рек Выского !ырта (Кинель, Большой и Малый Ураны, Ток) формирование сложного, гасто мозаичного почвенного покрова. Характерна карликовость грофилей солонцов, преобладание корковых и мелких видов.

2. Генетические и агромелиоративные свойства солонцов. Ьрфология солонцов. Приводятся морфологические описания, отра-акяцие закономерности морфологии солонцов в зонально:.'; аспекте, 'лубина вскипания, выделения видимых скоплений карбонатов, 'ипса и воднорастворимых солей уменьшается к югу. По данным татистической обработки, только мелкие и реже средние солонцы косятся к вьтсококарбонатным. Почвы преимущественно глубоко-■ипсовые.

Механический состав. Солонцы Общего Сырта за небольшим скллченчем приурочены к породам тяжелого механического состава, азличия связаны с особенностями литологии почвообразующкх ород. В солонцах нг юрских отложениях подавляющая часть физи- •• еского песка сосредоточена во фракциях 0,01...О,25 мм. Среди изической глины больше содержится мелкой пыли 0,001...0,005 мм. олокцы на третичных глинах содержат по профилю 40.. .47^ ила 20...2фракции мелкой пнли.

3. Химический состав. Солонцы» расположенные п пределах дной зоны, но на различных элементах рельефа, имеют значитель-ие колебания в содержа ни,! гумуса. Больше гумуса содержат олонцн долин, водораздельных плато и пологих склонов (обычно еверныт), меньше - солонцы склонов, подверженных эрозии.

Процент содержания гумуса в горизонте А между ввдами олонцов различается мало и в целом по Предуралью больие подчи-яется зональной зависимости. Только в солонцовом горизонте 1М1;тно снижение эгогс показателя от мелких к глубоким солонцам.

В верхних горизонтах, включая горизонт В|, в составе поглс-

щенных катионов преобладает кальций. В солонцовом горизонте (кроме луговых солонцов) несколько возрастает содержание обменного магния. Здесь его отношение к обменному кальцию составляет 0,6...1,0. На засоленных горских отложениях и третичных глинах обменный магний в породе преобладает над остальными катионами (в 1,2...1,8 раза больше, чем кальция).

Таблица 2

Емкость обмена и содержание обменного натрия в иллювиальном горизонте в автоморфных солонцах Общего Сырта, м-экв/ЮО г почвы

Физико-химические показатели

Виды солонцов

мелкие

средние

глубокие

Подзона обыкновенных черноземов

Емкость обмена Обменный натрий

Емкость обмена Обменный натрий

Емкость обмена Обменный натрий

34,3 + 2,46 36,7 + 3,41 7,27 + 1,45 6,98 + 3,32 Подзона южных черноземов

28,9 + 3,16 35,1 + 2,43

4,80 + 0,62 4,90 + 0,76

Подзона темно-каштановых почв

26,3.+ 3,02 27,0 + 0,96 4,30 + 1,03 3,80 + 0,71

31,0 + 3,50

4,60 + 1,39

27,7 + 4,55

4,90 + 1,23

Высокая величина варьирования содержания обменного натрия исключает возможность экстраполяции этого показателя и делает необходимым определение его величины для каждого мелиорируемого участка. •

Засоление - приведенные данные отражают общие зако

номерности засоления солонцов пэ почвенным подзонам. Смена ■ типов засоления профилей автоморфных солонцов и их повторяемое! по территории южной части Общего Сырта соответствует смене поче образующих пород.

Дня солонцов на элювио-делювии пермских и четвертичных глин характерна слабая степень засоления» Среди катионов по все му профилю резко преобладает натрий, на втором месте - кальций, магния - следа. Гмдрокарбонатов в верхнем полуметре профиля до 2,0...2,5 мэкв, хлора до 1,0...1,5 мэкв. Тот же состав солей

>и широком варьировании степени засоления характерен для солон-1в на четвертичных породах. Для солонцов на элювии юрских ¡ечаио-глинистых отложений наиболее характерна средняя степень ¡соления. По всему профилю преобладают сульфата. Общей особен-1Стыо катионного состава вытяжек из этих почв является преобла-;ше натрия при близких к нему значениях кальция и магния •абл.З).

Таблица 3

Отношение Л^/Са + Мд з водной вытяжке из генетических горизонтов автоморфннх солонцов Общего. Сырта

¡чва,

1Чвообразую-;Я порода

Вид

солонца

Генетический горизонт

А В1 В2

п. М т ± V- м гл + V и и

лонцы на ивио-лювии. рмских ин

лонцы на ювии

«ких сло-тых отлогий

лонцы на ювии третных ин

мелкие 12 2,4 0,40 47 4,6 0,57 43 5,0 0,96 67

средние 12 3,1 0,51 52 5,8 1,18 67 6,7 1,17 60

глубокие 5 2,7 1,49 98 3,1 1,01 72 3,4 1,10 64

мелкие 15 1,6 0,38 76 3,3 0,90 94 3,7 0,82 84

средние 15 1,8 0,51 89 4,1 1,02 96 4,7 0,96 73

глубокие 7 0,6 0,19 73 3,5 1,02 78 3,0 1,58 98

мелкие 31 1,1 0,15 68 2,4 0,41 93 2,1 0,34 89

средние 20 0,9 0,39 91 1,3 0,19 66 2,3 0,62 97

глубокие II 0,8 0,22 96 1,2 0,43 97 2,8 0,Б2 93

«дней и сильной степенью засоления отличаются солонцы, сформи-ваиные на тяжелых темноцветных третичных глинах. В профиле «обладают хлориды. Магния в вытяжке по всему профилю болыле, м кальция, на 2...3 мокв.

Преобладание катиона натрия в вытяжках по всему профилю лонцов определяет современный характер солонцового процесса, одерживая достаточно высокое содержание обменного натрия. ренциация фактического отношения натрия к сууме гсолыгия и ид г-я водной вытяжки дает основание заключить, чтт для поддержания лонцового процесса в условиях черноземной зонн Срок^у^гемт едуралья оно составляет 3,0...б,0, подзоны тс/ко - кп: т а! -.о!: чт пв 2,0...3,0.

В.н'1'л-.Т'Ипичрскир свойства. Объемная масса солонцов изменяйся ст I ,-10.. .1/5 г/см° у почв на элювио-делювии пермских пор"*д, до 1,30...1/0 г/см3 у почв на элювии третичных глин. По показателю удельной массы твердой фазы почв выявлены различия почв, сформированных на разновозрастных породах. В солонца: на элювии юрских слоистых отложений, как и в самих породах, удельная касса твердой фазы почвы наиболее высока (2,65...2,75 г/смп). В солонцах га элювии третичных глин этот показатель составляет 2/5...2,50 г/см3.

Особенности минералогического состава, унаследованные от почвообразующих пород определили и резкие различия в показателях набухания. Наиболее низким,и величинами набухания (20...2ЕК характеризуются солонцы на элювии юрских пород. В солонцах на элювии трртичнт'х глин и на элювио-делювии пермских пород величина набухания соответственно вдвое и в-четверо больше. Для со лонцов Общего Сырта характерны высокие значения влажности завя дания, в особенности для иллювиальных горизонтов почв на пермс ких и третичных отложениях. Эти показатели отличаются постоянс ром у почв на элювии тяжелых третичных глин, однозначно опреде ляя в них узкий диапазон продуктивной влаги, худшие условия снабжения растений влагой. Выявляется тесная взаимосвязь фильт ции (У) с содержанием обменного натрия (г =:-0,84+0,18). Зависи мость выражается уравнением регрессии У = 0,78 + (-0,02) х.

Ш. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ МЕЛИОРАЦИИ СОЛОНЦОВ

В связи с разнообразием генезиса и свойств солонцов Общег Сырта их мелиорация должна осуществляться дифференцированно, в соответствии с агромелиоративными показателями. К сожалению до настоящего времени такие приемы как гипсование или приемы, основанные на использовании для мелиорации запасов внутрипочве ного гигса обрабатываемых солонцов в регионе не испытывались. Однако, с учетом и опыта мелиоративного улучшения этих почв в сопредельных районах Западной Сибири и Северного Казахстана разработка эффективных технологий мелиорации солонцов Общего Сырта вполне возможна и позволит сократить время и материальны затрате на эти цели и приступить к осуществлению мелиэративных работ через полупромышленную проверку ь агромелиоративный мониторинг.

I. Опыт гипсования автоморфных солонцов. Объектом исследований явились солонцы, вовлеченные в пашню, используемъе в настоящее время на основе стандартной зональной агротехники, рассчитанной на несолонцовые почвы. Выбор обусловлен тем, что вовлеченные в пашню солонцовые земли занимают в регионе значительную площадь - СЕнгае 471 тыс.га и нуждаются в первоочередном мелиоративном улучшении.

Исходное мелиоратизное состояние опытного участка. Опытный участок расположен в пределах Низкого Сырта в подзоне кшгых черноземов на территории землепользования совхоза им.Свердлова Тоцкого района. Основной фон почвенного покрова участка представлен автоморрнттаи средними (распаханными) солонцами).

По механическому составу почвы легко- и среднесуглинистые, содержат 4,2...4,4^ гумуса. Емкость обмена составляет 23,0... 26,3 м.экв, содержание обменного натрия в пахотном слое 26,0...39,от емкости обмена. Тип засоления в слое 0...40 см - сульфатный, слабая и средняя степень. Карбонаты с 30 см, гипс - с 36 см. Объемная масса пахотного слоя изменяется от 1,27 до 1,36 г/см3, Показатели фильтрации в пахотном слое не превышают 0,112 мм/мин, и в подпахотном слое не более 0,037 мм/мин.

Схема и методика полевого опыта. В опыте испытывали полную (24 т/га) и половинную (12 т/га) норму гипса на двух агротехнических фонах: отвальной вспашке и безотвальном рыхлении плугом -Т.С.Мальцева на 23...30 см. Контролем служили негипсованные варианты. Повторность опыта - че таре х! ср-а т на я по вариантам с мелиорантами и обработка)«, размер делянки 41о В опытах проводились наблюдения за изменениями объемной массы, водопроницаемости, содержания солей и обменного натрия. Образцы отбирали на динамических площадках послойно каждые 10 см до глубины 50 см в пятикратной повтоуности с последующим смешиванием. Уро-. тайность' определяли на всех* делянках опыта методом парцелл в десятикратной, повторнссти. Результаты обработаны метода:,*.:! вариационной статистики (Б.А.Доспехов, 1973).

Гидротермические условия в период проведения опытов. По осадкам в пегетационный период 1977 год был засушливым, 1978 год - влажный, 1979 и 1980 годы - средние. Температурой режим периода проведения опытов незначительно отличался от среднемно-голетних условий. Несколько прохладнее, чем обычно, были

осень 1977 года я апрель 1979 года.

Трансформация химического состава и родно-Аизических свойств солощюв. В ходе опыта на вариантах с гипсованием уменьшилась объемная масса, улучшились показатели структуры и микроструктуры пахотного слоя почвы. Показатели фильтрации в пахотном слое варианта с половинной нормой гипса (12 т/га) изменились с 0,001...0.003 мм/мин до 0,017...0,025 мм/мин на фоне отвальной вспашки на 27...30 см и до 0,014...0,0*12 мм/мин на фоне безотвальной обработки на 27...30 см. Наиболее отчетливо улучшение фильтрации выражено на вариантах с гипсованием полной нормой. Как и на других вариантах, изменения затронули, прежде всего, слой 0...30 см. Показатели составили здесь соответствённо 0,020...0,048 мм/мин и 0,035...0,223 мм/мин. Максимальные весенние запасы Благи в слое 0...50 см отмечены на варианте о гипсованием полной нормой по фону безотвальной обработки - 57...132 м На' этом же варианте по фону отвальной вспашки на 27...30 см весенние влагозапасы составили 55...124 мм. На контроле на указанных фонах обработки весенние влагозапасы составляли соответственно 42...106 и 41...107 мм. На всех, вариантах опыта в среднем за 4 года исследований в слое 0...30 см наблюдалось снижение как общего содержания, так и суммы токсичных солей. На вариантах с гипсованием тенденция к рассолению пахотного слоя прослеживается наиболее отчетливо. Отмечено и некоторое рассоление слоя 30...50 см.

Внесение гипса способствовало вытеснению обменного натрия и замене его в поглощающем комплексе кальцием. Наиболее существенное уменьшение содержания обменного натрия в слое 0...30 см наблюдалось на четвертый год после внесения полной нормы гипса. На фоне отвальной вспашки исходное содержание обменного натрия составляло 7,8 м-экв/100 г почвы, а через 3 года снизилось до 3,5 м-эг<в. На фоне безотвальной обработки эти показатели составляли соответственно 7,5 м-экв и 2,7 м-экв. На вариантах с половинной нормой гипса, обменный натрий вытеснялся значительно хуже в сравнении с полной нормой. '• ■ .'

Урожайность сельскохозяйственных культур. Наибольшая изреженность всходов донника отмечалась на контроле по ф?ну отваль*-ной вспашки. Наиболее равномерно развивались растения на вариантах с гипсом. На контрольных вариантах наступление фаз

аблюдалось на 2...3 дня позже. Различия в уровне засоления, тзико-химических и физических свойствах почв определили нсоди-гаковые условия рг-звития культу по вариантам опыта. Иаибопь-1ая урожайность получена на варианте с гипсованием полной нор-гой, где мелиоративные изменения указанных свойств солонцов поражены наиболее отчетливо. Относительнее снижение продуктив-гости культур на вариантах с половинной нормой гипса вкэвпн.э ¡едостаточным мелиоративным эффектом в автоморфных условиях под-юны вш^-гсе черноземов. При сохранении среднегодового выхода грибаг.очной продукции малоэффективным оказывается применение по-ювинн.-л нор.™ гипса (срок окупаемости 5...7 лет). В связи с ¡охранением размера прибавок экономически эффективным оказы-тется гипсование полной нормой. Срок окупаемости этого варианта ¡оставляет 3...4 года.

Таблица 4

Урожайность культур по вариантам опита, т/га

Варианты 197В 1979 1980

Донник желтый (сено) Ячмень (зерно)

Урожайность Прибавка Урожайность Прибавка Урожайность Прибавка

Отвальная вспашка на 27...30 см

Сонтроль без «елиорантов 1,20 _ 0,59 _ 0,33 _

'ипс, 12 т/га 1,50 0,30 1,32 0,73 0,45 0,12

"ипс, 24 т/га 2,78 1,58 2,35- 1,77 0,67 0,34

^05 0,78 0,54 0,23

Безотвальная обработка на 27 ..30 см

{онтроль без мелиорантов 2,07 _ 0,76 0,39

Пипс, 12 т/га 2,7^ 0,69 1,65 0,89 0,50 о,п

'ипс, 24- т/га 4,41 2,34 3,24 г,48 0,90 0,51

НС.Р05 ' 0,89 0,73 0,20

2. Мелиорация солонцов. В предыдущих главах показано, что

¡олонцы Общего Сырта существенно различается по своим арр/л^л'-л-ративным показателя!.', в зависимости .от гидрологического -л, штологки, химического состава, фтико-хтаиччегах свойств

почвообразущих и подстилающих пород и других условий почвообразования. В связи.с этим, а также в связи с ограниченными возможностями современнс го набора мелиоративных приемов появлж ся необходимость объединения солонцов с близкими мелиоративным] показателями в группы и осуществления на них однотипных технологий.

Диагностика и мелиоративная оценка солонцов. Мелиоративна: оценка выполнена с учетом качественного и количественного сост; ва компонентов солонцогых комллексов Общего Сырта, руководству: современными принципами генетической и мелиоративной диагностики и классифшсации (Указания по классификации и диагностике почв. Вып.Ш. Почвы степных областей СССР. М., 1967; Методические указания по проектированию противосслонцовых мелиорациГ; с гСазахской ССР. ,4.1 и П. Алма-Ата, 1989 и др.). По принятым в них градациям солонцы различаются по типам гидрологического режима: автоморфные, азтоморфно-гидроморфные и гидроморфные; по степени засоления - устанавливается по содержи г.по и составу солей в слое 0...40 см, в соответствии с рекомендациями Н.И.Базилевич и Е.И.Пайковой (1971); по степени солонцеватости - содержанию обменного натрия: остаточно-, мало-, средненатрие вые и ыногонатриевые; огипсованность и карбонатность - высококарбонатные (высокогипсовые) солонцы содержат достаточное для мелиорации количество карбонатов (гипса) в слое 0...40 см; зон льная принадлежность солонцов - в связи с различными условиями увлажнения; механический состав пота - подлежат мелиорации все разновидности, кроме тяжелоглинистых; структура солонцовых комплексов - с выделением почвенных комплексов с участием соло цов до 2-5*, 25...5055 и более 50$; виды сельскохозяйственных угодий. ...

Принципиальная схема мелиоративной оценки и группировки солонцов и их комплексов. В зависимости от агромелиоративных показателей солонцовые почвы подразделяются на мелиоративные , классы и агромелиоративные группы. В мелиоративные классы объе няются почвы, следуя принципу целесообразности их мелиорации в условиях неполивного земледелия. В качестве критериев приняты: гидрологический режим, физико-химическая солонцеватость, степень засоления и механический состав почв.

Х-й класс включает в себя почвы, рекомендуемые к мелиораи

3 него входят комплексы солонцов автоморфных и автоморфно-гидро-иорфных; остаточно-, мало-, и средненатриеьых; слабо- и средне-засоленных, исключая тяжелоглинистые по механическому составу разновидности.

П класс - автоморфные и автоморфно-гидроморфные; мало- и средненатриевые сильнозасоленные, исключал тяжелоглинистые разновидности. Из-за высокого засоления к мелиорации не рекомендуются. Мелиорация в принципе возможна, при условии снижения степени засоления до слабой или средней.

Щ класс - автоморфные и автоморфно-гидроморфные; многонатрио-вые, очень сильно засоленные, тяжелоглинистые. Подлежат списанию и выведению из активного сельскохозяйственного использования.

Мелиоративные грешны объединяют почвы и их комплексы по видам мелиорации с учетом следующих показателей: мощности несолонцовой части пахотного слоя, содержания обменного натрия, химизма засоления, глубины залегания карбоната кальция и гипса. Группы маркируются арабскими цифрами, которые простагляются у основания римских, указывающих принадлежность группы к классу: ^ - агротехнический, ^ - химический, - химико-агротехнь-ческий, - комплексный. Группа включает все комплексы солонцов второго класса (подлежат залужению соле- и солонцеустой-чивыми травами).

Агромелиоративная группировка солонцовых почв СМщмго Сырта. На основе вышеприведенной принципиальной схемы разработать мелиоративная группиро! ка почв и технологические' группы Общего Сырта с учетом фактических показателей солонцов (табл.5). Технологические группы маркируются прописныш» буквами русского алфавита (ставятся у вершины римской цифры индекса мелиоративной группы). ' •

Агромелиоративный мониторинг. Мелиоративные технологии перед внедрением в производство долчлп* пройди полупр^мшл'чшую проверку с определением основных показателей мелиоративного состояния почв и ежегодным дифференцировать™ учетом урожая по почвенным компонентам комплекса. Мониторинг осуществляется агрохимической службой совместно со специалистами хозяйств (фор/ерами) с привлечением в качестве консультантов сотрудников научных учреждений.

Таблица 5

Агромелиоративная группировке Общего Скрта

автеморфных солонцов

Классы ! Группы

Агромелиоративные показатели

Степень ! Обменный! Сумма !.'"■ ¡Мощность! Химизм ¡Глубина ,засоле- ¡натрий, ¡частиц! ¡элювиаль-засоле- ния, , ния ! % ¡менее ! ¡ного го-! ния !„„„„. ! 10,01 мм, ¡ризонта,! !гипса ! ! 1 ^ ! ! см ! ! залегаем СаСОд Вид мелиорации

I Слабая

Не выше средней

5-10

10-40

70-20

1а I менее 12 - - -

более 12 - - -

1&2 менее 12 нейтр., сод., сод.-смеш. глубже 40 глубже

т6 более 12 п н п

та тб менее более 12 12 нейтр. 11 выше 40 И вше 40 И

та менее 12 нейтр. с участием глубже глубже

тб 14 более 12 соды И Т1 Т1

Безотвальное рыхление на 30...35 см

Отвальная вспашка на глубину элювиального горизонта+безотваль-ное рыхление на 30...35 см

Рассев гипса с заделкой дисковой бороной + безотвальное рыхление на 30...35 см

Рассев гипса с заделкой отвальной вспашкой на глубину элювиального горизонта+безотвальное рыхление на 30...35 см Плантажная вспашка на расчетную глубину

Ярусная вспашка на расчетную глубину

Плантажная вспашка. Обработка тяжелой дисковой бороной. Рассев гипса с заделкой дисковой бороной

Ярусная вспашка,обработка тяжелой дисковой бороной. Рассев „„

ЕЬВОДЫ

Т. Установлены географические закономерности распространяя на Общем Сырте солонцов различного генезиса, оо'условлонность х формирования особенностями почвообразующих пород, рельефом условия?/!'»! атмосферного и грунтового увлажнения.

2. Широкое распространение солонцов на Общем Сырте связано галогенезом, обусловленным древними процессами морского соле-

акопления с последующими-чередующимися рассолением и рассолон-еванием территории в целом. При общей тенденции к рассолении иль часть солонцов эволюционирует в зональные почвы. Другая асть сохраняет как солонцовые свойства, поддерживаемые запа-ами солей в почвообразупщих породах и их современно? акху^уля-рей, так и наиболее яркие особенности этих свойств, зависимые т условий формирования.

3. Важнейшей особенностью формирования солонцов-Общего !ырта является приуроченность их преимущественно к заселенны;/, юродам дочетвертичного возраста: элазвио-делювию пермских 'лин, элювию юретг.< песчано-глинистих отложений и третичное тяжелых сланцеватых глин. Свойства этих почв в большой мере д&следованы от почвообразукзщих пород.

4. Дифференциация гидротеркических условий способствовала развитию солонцового процесса, в зональном аспекте обусловила резкое усиление его проявления с севера на юг Предуралья. Степень участия солонцов в составе почвенного покрова Оренбургского Предуралья возрастает от 0,8...3,СК в подзене типичных, чернозе-. до в до 35,7л в подзоне темно-каштановых почв.

Показано, что с севера на юг Предуралья к подзоне темно-каштановых почв у автоморфньтх солонцов возрастает степень засоления, уменьшается глубина расположения гипсовых и карбонатное горизонтов.

5. .Отдаление натрия к сумме кальция и г/агния в водной вытяжке исследованных солонцэв изменяется в широких пределах. Для поддержания солонцового процесса это отношение может быть в черноземной зене 3-4, в темно-каштановой подзоне 2-3.

6. Установлено, что среднее содержание обменного натрия з автоморфных солонцах Общего Сырта уменьшается от подзоны черноземов обыкновенных к подзоне темно-каштановых почв.

Характер варьирования показателя исключает возможность его экстраполяции при оценке мелиоративных объектов.

7. Разработана и «.пробирована в полевом опыте технология гипсования автоморфных солонцов.

В результате изучения приемов мелиорации черноземных солонцов Оренбургского Предуралья установлено, что гипсование полной нормой обеспечивает увеличение урожая сена донника в среднем на 1,11...1,62 т/га, урожая зерна на 0,34...О,51 т/га Наибольший эффект получен прл гипсовании на фоне безотвальной обработки.

8. Выявлено, что под действием гипсования уменьшилась объемная масса, на варианте с половинной нормой гипса сумма водопрочных агрегатов возросла до 34,0...48,на варианте с полной нормой гипса - до 50,0...59,2*, повысилась фильтрацион ная способность. На гипсованных вариантах наблюдаются относит льно большие весеннме запасы общей и продуктивной влаги.

9. Наибольшие изменения за пятилетний период выявлены в составе обменных катионов в пахотном слое. Интенсивность выте гая обменного натрия зависит от нормы внесения гипса и вида основной обработки. На варианте с полной нормой гипса на фоне отвальной вспашки содержание обменного натрия уменьшилось в среднем с 7,8 до 3,5 мэкв, на фоне безотвальной обработки с 7,5 до 2,7 мэкв. На половинной норме гипса эти показатели сое-тавляют соответственно 4,4 и 4,3 мэкв.

10. Выполнена мелиоративная оценка солонцов Общего Сырта Предложена агромелиоративная группировка солонцов предусматривающая очередность, мелиоративное приемы и использование.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Конкретные мелиоративные приемы, очередность улучшена и послемелиоративное использование устанавливаются на основе предложенной агромелиоративной группировки солонцов.

2. Для улучшения солонцов подзон типичных и обыкновенных черноземов Оренбургского Предуралья, с учетом их мелиоративньп свойств, в качестве основного первоочередного мелиоративного приема следует использовать гипсование на фоне безотвальной о( работки. В подзоне южных черноземов, химическую мелиорацию рекомендуется применять в основном на комплексах с содержанием

юнцов менее 253. Во всех почвенно-климатических подзонах /плексы с содержанием солонцов более 50^ следует выводить из пни и использовать под залужение многолетними травами.

3. С целью уточнения мелиоративных технологий результате боты рекомендуются станциям химизации для производственной оверки в сети географических опытов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Химическая мелиорация пахотных солонцов. Инф.листок 172-81, Оренбург, 1981.

2. Приемы мелиорации солонцовых почв Оренбургской области, ксмендации. Оренбург, 1982 (в соавторстве).

3. Солонцовые почвы Оренбургской области как объект мелио-,ции: В ки.: Научные основы и практические приемы по вше ни я юдородия почв Южного Урала и Поволжья. - Уфа, 1982. - С.230-!31 (в соавторстве).

4. Освоение солонцов // Система земледелия в Оренбургской !ласти. - Челябинск, 1983. - С.74-78 (в соавторстве).

5. К вопросу о природе и составе солей солонцовых почв 5щего Сырта. - Тез.докл.Ш-й областной научн.-практ.конф.-эенбург, 1984. - С.43-44.

6. Яроват ггаеница на солонцах // Уральские Кивы. - 1985.-I. - С.22-24 (в соавторстве).

7. Генетические предпосылки формирования соло!!цов на тер-итории Оренбургского Предуралья. - Тез.докл. Проблемы генетики, елекции и интенсивных технологий в сельскохозяйственном проиэ-одстве. - Оренбург, 1987. - СЛ1-Т2. у