Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ХИМИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ СОЛОНЦЕВАТЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ ПРЕДКАВКАЗСКОЙ ВПАДИНЫ ПРИ ОРОШЕНИИ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ХИМИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ СОЛОНЦЕВАТЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ ПРЕДКАВКАЗСКОЙ ВПАДИНЫ ПРИ ОРОШЕНИИ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

Тр- Яа правах рукописи

Виктор Федорович АКИМОВ

ХИМИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ СОЛОНЦЕВАТЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ ПРЕДКАВКАЗСКОИ ВПАДИНЫ ПРИ ОРОШЕНИИ

Специальность 06.01.03 — почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1980

Работа выполнена на кафедре почвоведения Ставропольского ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственного института и в Ставропольском научно-нселедователь-ском институте гидротехники и мелиорации.

Научный руководитель —кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А. Я. Антыков.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор А. Ф Вадюнина, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Н. А. Гончарова. :

Ведущее предприятие — Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства.

Зашита диссертации состоится «/£» '.

1981 года на заседании Специализированного совета К-120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, Тимирязевская ул., 49, Ученый совет ТСХ А.

С диссертацией можно ознакомиться л ЦН[Б ТСХА.

Автореферат разослан « . . . . 198 I г.

Ученый секретарь .

Специализированного со^та, . доцент

Л. А. ДОРОЖКИ НА.

Актуальность проблемы

Партия и правительство уделяют большое внимание развитию мелиорации и оросительных работ в СССР.

Ставропольский край — один из крупных на Северном Кавказе районов орошаемого строительства. Строительство Большого Ставропольского канала позволит расширить площадь орошаемых земель до 500 тыс. га. Первая его очередь уже проходит в юго-западной части Ставрополья на территории Пред-кавказской впадины, где распространены солонцеватые черноземы, площадь которых составляет около 560 тыс. га. Указанные почвы относятся к числу сложных мелиоративных объектов. По своему биоклиматическому положению солонцеватые черноземы входа« в почвенно-мелноративную группу, где зональные обыкновенные черноземы затронуты в той или нной степени процессами слнтообразования, засоления и осо-лонцеваиия.

Неудовлетворительные агрофизические и химические свойства солонцеватых черноземов препятствуют эффективному использованию их под пашню и ставят под сомнение целесообразность развития массового орошения на этих землях.

Радикальной мерой улучшения подобных почв являются приемы химической мелиорации в сочетании с орошением. Но этот метод для характеризуемого региона слабо изучен.

В связи с этим исследование по проблеме химической мелиорации солонцеватых черноземов в условиях орошения имеет научное и производственное значение.

Цель и задачи исследований

Перед нашнми исследованиями <5ылн поставлены следующие задачи:

1. Изучить особенности условий почвообразования солонцеватых черноземов с выбором места для закладки стационарного экспериментального участка.

2. Выяснить в условиях орошения эффективность влияния мелиорирующих веществ {гипс, фосфогипс, навоз, мочевин-ио-формальдегндная смола) на агрофизические н физико-хн-

_____ 1

ЦГ.--1. гагга бнбл'^отеча Г';г... С[ д, Яслча ¡кош.

мические свойства солонцеватых черноземов при разноглубинной обработке.

3. Выявить влияние мелиорантов и способов обработки солонцеватых черноземов при орошении на урожайность сельскохозяйственных культур.

4. Установить экономическую эффективность химической мелиорации солонцеватых черноземов в условиях орошения.

Научная новизна работы

Впервые при орошении солонцеватых черноземов. Пред-кавказской впадины испытаны приемы химической мелиорации в сочетании с разными способами обработки почв. Установлена разная степень влияния различных мелиорантов: гипса, фосфогипса, навоза и полимерного мелиоранта мочевии-но-формальдегидной смолы на плодородие солонцеватых черноземов 11 урожай сельскохозяйственных культур.

Практическая ценность работы

Внесение гипса и фосфопшса, особенно в сочетании с глубоким безотвальным рыхлением до>32 см, в условиях орошения способствовало рассолоицеванию и рассолению солонцеватых черноземов, повысило их плодородие п позволило увеличить урожайность сельскохозяйственных культур. Основные положения работы внедрены в производство на территории землепользования совхоза «Нагутский» Курсавского района Ставропольского края на площади 252 га. Годовой экономический эффект составил 8820 рублей. Результаты проведенных исследований учтены краевым управлением сельского хозяйства и Ставропольским объединением «Лгро-хим» при составлении планов по гипсованию солонцеватых черноземов в условиях орошения.

Апробация работы

Результаты исследований докладывались на научно-прак-тическнх конференциях в г. Херсоне (УкрНИИОЗ, 1975); г. Красноярске (СибНИИГиМ, 1976); в г. Новочеркасске (НГМИ, 1977, 1978); г.Ставрополе (СХИ, 1977. и 1978; СтавНИИГиМ, 1980), а также опубликованы в 4 статьях.

Объем и структура работы

Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста и содержит 30 таблиц и 2 рисунка. Состоит нз введения, обзора литературы, (> глав экспериментальной части,

выводов, списка использованной литературы (180 наименовании, в том числе 12 иностранных).

Условия и методика исследований

Район исследований расположен между предгорьями Большого Кавказа и Ставропольской возвышенностью, в так называемой Предкавказскои впадине. Показано, что формирование тяжелых в мелиоративном состоянии солонцеватых черноземов происходило при не посредствен пом влиянии комплекса природных условии; геологии и поч сообразующих пород, рельефа и климата.

Предкавказская впадина представляет собой эрозионно-денудационную корытообразную равнину. Это район неустойчивого увлажнения. К неблагоприятным метеорологическим условиям здесь относятся засухи, нередко сопровождаемые суховеями. Среднегодовое количество осадков 470—550 мм. Осадки ливневого характера, что приводит к резкой смене периодов переувлажнения и иссушения почвы.

Почвообразующая порода — элювий и делювий третичной майкопской глины. Майкопские глины и их дериваты содержат значительное количество воднорастворнмых солей. Глубина грунтовых вод зависит от залегания водоупорных майкопских глин. Преобладают сульфатно-хлоридно-нитрнево-магнпевые воды с минерализацией 20—30 г/л.

На территории Предкавказской впадины распространены солонцеватые черноземы, которые залегают довольно крупными массивами в комплексе с солонцами. По морфологическим признакам они характеризуются слитостью почвенной массы по всему профилю. При иссушении почвы разбиваются широкими и глубокими трещинами на крупные полигональные глыбы.

По механическому составу — почвы глинистые, содержание физической глины >60%. Вследствие высокой'глннистостн и богатства коллоидами, солонцеватые черноземы обладают большой гндрофнльностью и гигроскопичностью. В солонцовых горизонтах содержится до 20% обменного натрия и значительное количество обменного магния (до 40% и более).

Исследования выполнялись в период 1974—1978 гг. на территории экспериментального опытного производственного орошаемого участка II отделения совхоза «Нагутский» Курсав-ского района Ставропольского края. Для выявления почвен-но-мелиоратнвных особенностей опытного участка в 1974 году была проведена почвенная съемка в масштабе 1 :500. Экспериментальная часть проводилась методом постановки полевого опыта по схеме:

з

Варианты:

1. Контроль (без внесения мелиорантов).

2. Гипс 12 т/га.

3. Гипс 12 т/га+навоз 40 т/га.

4. Навоз 40 т/га.

5. Фосфогнпс 12 т/га.

0. Мочевннно-формальдегидная смола 2,5 т/га.

Новыми из указанных мелиорантов представляет фосфогнпс и мочеиинно-формальдегндиая смола. Фосфогнпс — отход промышленного производства Невннномысского химкомбината, содержит в споем составе, помимо гипса, до 1,%- вод-порастворнмого фосфора, а также ряд микроэлементов. Внесение н стоимость фосфогнпса, а также расположение поставщика н доставка в хозяйства значительно дешевле, чем гипса. Его роль двоякая — как мелиоранта и как удобрения. Мочевннно-формальдегидная смола также является одновременно полимерным мелиорантом н в качестве медленно действующего азотного удобрения (Батюк, 1974). Расчетная доза гипса устанавливалась по полному вытеснению поглощенного натрия из ППК почвы в слое 0—40 см. Мелиоранты внесены вручную, мф-смола в виде 1,5% водного раствора с помощью ГАН-8 на поверхность пашни. Указанные варианты размещены на фоне 2-х способов обработки: отвальной вспашки на 18 см, принятой в хозяйстве, и отвальной вспашки на 18 см в сочетании с безотвальным рыхлением до 32 см.

Опыт заложен под весновспашку по пласту люцерны 3-летнего пользования в звене кормового севооборота. Площадь учетной делянки—100 м!, повторность 4-кратная. Рыхление проводилось плугом ПН-4-35 со снятыми отвалами. Все агротехнические приемы на опытном участке проводились применительно к производственным условиям. Орошение проводилось способом дождевания агрегатами ДДА-ЮОм и «Волжанка». Режим орошения поддерживался оптимальным — не ниже 75—80% ППВ в метровом слое почвы за вегетационный период. Проведение поливов корректировалось погодными условиями, а поливные нормы выдерживали в интервале 350— 450 м3/га. Динамические наблюдения за изменением состава поглощенных оснований, водно-солевым режимом, а также агрофизических и химических свойств почвы определялись в соответствии с общепринятыми методиками в почвоведении. Урожай озимой пшеницы учитывался поделяночно с помощью комбайна СК.-4, а зеленая масса ярового ячменя и овса с горохом— путем скашивания вручную. Ввзвешивание зерна и зеленой массы — с точностью до 0,1 кг. Данные урожая обрабатывались методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспе-хову (1973). Качественные показатели зерна озимой пшеницы определялись по ГОСТ 9104-60. Минералогический состав -

илисто» фракции почв определялся с помощью электронного микроскопа УМ-100м.

Результаты исследовании

Почвы опытного участка являются типичными для исследуемого региона н представлены черноземами сильносолон-цеватымн маломощным» солончаковаты ми глинистым» на элювиально-делювиальных отложениях майкопских глин. Почвы очень плотные, глыбистые. Объемная масса по профилю в приделах 1,39—1,60 г/см1, коэффициент фильтрации — 0,01 м/сутки. ППВ слоя 0—100 см составляет 32,6%. Механический состав — тяжелоглинистый, частиц <0,01 мм более 74% В составе поглощенных оснований иллювиального горизонта натрия 15—20% и М^—10—50%, Тин засоления — сульфатпо-хлорндный и хлоридный, сухой остаток водной вытяжки в слое О—20—0,130%, книзу увеличивается до 2,368%. Грунтовые воды залегают ниже 8 м. Почвы малогумусные {Гумус до 4%), подвижного фосфора н дегкогпдролизуемого азота мало, достаточно обменного калия.

Влияние глубокого рыхления на водно-физнческие свойства солонцеватых черноземов

В комплексе с другими условиями и процессами на солонцеватых черноземах, особенно в условиях орошения, существенное значение имеют физические и водно-физические свойства. Их изменение является важной задачей улучшения солонцеватых черноземов. Одним из путей мелиорации солонцовых почв важнейшая роль принадлежит глубокой обработке. Под ее воздействием разрушается плотный солонцовый горизонт, тем самым создаются условия для более полного просачивания атмосферных осадков и поливной воды. В результате наших исследовании отвальная вспашка на 18 см в сочетании с рыхлением до 32 см способствовала в течение двух лет уменьшению объемной массы в слое 0—40 см до 1,28— 1,30 г/см3 по сравнению с одной отвальной вспашкой на 18 см (1,35 и 1,41 г/см3). Это в свою очередь увеличило водопроницаемость в 2—3 раза при рыхлении до 32 см. Увеличение водопроницаемости повлияло на состав воднорастворн-мых солей сильносолонцеватых черноземов. В 2—3 раза снизилось количество хлоридов в слое 0—50 см, плотный остаток солей уменьшился на 0,088%, После двух лет последействие рыхлении в качестве самостоятельного приема прекратилось ввиду реставрации почвы под влиянием ее веса, механизмов и орошения. Отсюда становится очевидно, что проведением только одних глубоких обработок на сильносолонцеватых

черноземах достичь коренного улучшения их агрофизических свойств нельзя.

Изменение физических, физико-химических и водно-физических свойств сильносолонцеватых черноземов в зависимости от мелиорантов и способа вспашки

Эффективность глубокого рыхления до 32 см устойчиво проявляется лишь при одновременном внесении химических мелиорантов. По сравнению с контролем (1,31 г/см3) наибольшее снижение объемной массы наблюдается при внесении гипса, гипса с навозом и фосфогипса. Снижение плотности почв особенно отчетливо прослеживается в верхней части пахотного слоя 0—10 см, где объемная масса на вариантах с внесением гипса, .гипса с навозом и фосфогипса составила соответственно 1,12; 1,08; 1,02 г/см3. Подпахотный слой на всех вариантах показал практически равную величину плотности почвы. Соответственно снижению плотности пахотного слоя произошло увеличение общей порозностн при внесении гипса и фосфогипса до 59—60% по сравнению с контролем (около 50%). Положительное влияние мелиорантов на плотность почвы на фоне испытывавшнхся способов предпосевной обработки устойчиво отмечается в течение 4-х лет исследований. Снижение объемной массы и увеличение обшей порозностн способствовало увеличению водопроницаемости (табл. 1).

Таблица!

Влияние обработки почв и мелиорантов на водопроницаемость сильносолонцеватых черноземов (1*977)

Вариант Водопроницаемость, м/сутки

часы наблюдений

1 о 3 4 5 6

1". Контроль (вспашка «а 18 см) 3.6 0,57 0,43 0,23 0.24 0,05

2. Гипс, 12 т/га....... 5,04 1,44 1.13 0,86 0.77 0,72

3. 'Фосфогигтс, 12 т/га..... 4,77 1.23 .1,08 0,80 0,64 0,51

4, Гипс 12 т/га (вспашка на 18 см

+рыхление до 32 см) . . . . 6,91 ,1,3! 2,16 1.0 0,80 0,73

Из приведенных данных видно, что водопроницаемость на варианте с гипсом увеличилась в 2—3 раза на 3-й год после внесения мелиорантов по сравнению с контролем. Наиболее высокая водопроницаемость наблюдалась при гипсовании на фоне рыхления до 32 см. Необходимо отметить заметное по-

ложнтельное влияние мф-смолы на второй год после ее внесения, где водопроницаемость увеличилась в 10—20 раз. Усиление водопроницаемости объясняется повышением водо-прочности частиц почвы за счет клеюшей способности указанного полимерного мелиоранта. Уменьшение плотности почпы и увеличение общей порозности обеспечивается острук-туривающим действием мелиоранта.

В табл. 2 представлены данные о структурно-агрегатном составе верхнего слоя 0—20 см при вспашке на 18 см. По сравнению с контролем под влиянием гипса, гипса с навозом, фосфогнпса уменьшилась доля глыбистых агрегатов >10 мм и увеличились наиболее ценные в агропроизводственном отношении фракции (5—1 мм). Почти в 1,5 раза возрастает и доля водопрочных агрегатов диаметром 0,5—0,25 мм.

• Та бл и на 2

Изменение структурно-агрегатного состава сильиосолониеватых черноземов под влиянием мелиорантов в слое 0—20 см

Вариант Содержание фракций в % на 100 г почвы Водо-прочн. x У, о*«

к к о Л б 1 о x x ю ,1 7 10 x я еч 1 ^ 3? ж 1 | -1—0,5 -мм x x а л о' к я а

1. Ксжгро.к. 76,80 7,29 4,72 4,75 2,47 2,11 0,35 ОД! 1,17 26,6

2. Гипс 12 т/га 33,80 10,80 »,54 13,18 11,75 12,8» 2,43 0,52 3,10 44,2

3, Гипс 12 41,30 12,31 9,77 13,56 0.20 8.52 1,78 1,59 1,97 45,0

т/га + из-

воз ¿Ш т/га

4. Фосфо-

пгас 12 г/га 60,30 10,71 в,20 14,4В 8,46 4,50 0,83 .1,13 1,42 43,0

Улучшение структурно-агрегатного состава, увеличение водопроницаемости обусловило изменение засоленностн сильносолонцеватых черноземов в условиях оптимального режима орошения в зависимости от внесения мелиорантов и глубины обработки (табл.3).

В результате на варианте с фосфогипсом количество хлоридов в слое 20—50 см уменьшилось до 0,50 мг/экв по сравнению с контролем (1,52 мг*экв), т. е. в 3 раза. За счет растворения фосфогнпса в почве накапливаются сульфаты, что отражается на сухом остатке водной вытяжки. По, как известно, сульфаты являются менее токсичными по сравнению с хлоридами. Поэтому, несмотря на некоторое увеличение сульфатов, они не оказывают вредного влияния на растения. Таким образом, произошло улучшение качественного состава водно-

Таблица 3

Изменение состава солен сильносолонцеватых черноземов в зависимости от глубины обработки н внесения мелиорантов

- МГ-ЭКВ на 100 г лочви

Вариант Глуби-кз, см я: J g £ S, " и 8 а" О у и О 1Л £ ï4 и \t (1 ц

1. Контроль 0-20 0,2« 0,72 0,22 0,60 0,40 0,30 0.75

(вспашка на 0,353'

18 см) 20-50 0.50 2,39 1,60 0.40 0.80 3,35

50—70 0,467 0.70 4.07 2,00 0.40 0,50 5.84

70—100 0.547 0.88 5,08 2,00 0,50 0,70 6,70

о Контроль 0—20 0,230 0,54 0,22 0,80 0,30 0,60 0,63

(вспашка на 20—50 0,203 0,66 0,65 1,00 0.40 0,30 4,54

18 см) + рых- Ы)—70 0,470 1,12 2,41 2,80 (Ш 0,80 5,22

лей не до 32 см 70—100

3. Фосфогнлс 0—20 0,219 0.24 0,20 1,60 0,60 0.40 0,93

13 т/га на £0-50 ■0.503 0,54 (1,52 4,04 0,40 0,10 3,72

18 см вспашка 50—70 0,390 0,70 ■3,60 1,Ш 0,30 0,50 0,01

70—100 0,563 0,96 4,68 2,80 •0,50 0,80 7,13

4. Фосфопшс 0—20 0.183 0,44 0,22 1,20 0,30 0,70 0,82

12 т/га, 20—50 0,334 0,68 0.50 3,40 0,40 1,10 3,02

вспашка на 50—70 0.568 0,88 3,31 ■'4,00 0,90 0,40 6,96

18 ем+рыхле- 70—100 0,582 0,00 б,1в ,2,80 0,60 0,90 7,48

ние до 32 см

растворимых солей в слое 0—70 см. Внесеннс мф-смолы оказало рассоляющее действие в первые два года после внесения. В последующие годы ее эффективность как мелиоранта резко снижается и содержание солен остается на уровне контрольного варианта. Не отмечено заметных различий в реакции водной вытяжки почв.

Известно, что при химической мелиорации солонцовых почв путем внесения кальцин содер ж а щи х мелиорантов в пот-венно-поглощающем комплексе происходят существенные изменения состава обменных катионов. Высокое содержание в ППК обменного натрня и отчасти магния обусловливает повышенную степень солонцеватостн мелиорируемых почн. Замена поглощенного натрня на кальций мелиоранта приводит к улучшению и водно-физических свойств солонцеватых почв. Обычно в условиях богары мелиоративный эффект от внесенных мелиорантов значительно замедляется, а в засушливых районах даже не проявляется. Наши исследования показали, что при орошении сильносолонцспатые черноземы под влиянием гипса и фосфогнпса заметно изменили свои фнзико-хи-

мнческне свойства, благодаря вытеснению поглощенного натрия. Причем, действие мелиорантов начинает проявляться уже в первый год после внесения. Через полгода произошло снижение натрия почти наполовину в слое 0—20 см по сравнению с контролем на вариантах с гипсом в фосфогипсом. Несколько интенсивнее вытеснение поглощенного натрия отмечалось при гипсовании почв на фоне отвальной вспашки на 18 см в сочетании с рыхлением до 32 см (табл. 4).

Т а 0 л int а 4

Изменение средневзвешенного содержания поглощенного натрия п % от суммы обменных катионов в слое 0—40 см

Варианты Отв. вспашка «а Ив см Отв. вспашка на 19 см+рыхле-irae (до 02 см

1974 г. 1077 г. 1974 г. 1077 г.

1. Контроль......... 13,7 '14,6 116,0 14,0

2. Гипс 12 т/го....... 13,9 7„3 .13,6 6.2

3. Гипс 12 т/га+нэвоа 40 т/га . Г3,0 {),2 16,6 '8,0

4, Hanoi 40 т/га 110,9 14,1 12.7 1-2.9

5. 'Фосфопше 12 т/га..... 11ЗЛ» 8,6 13,7 7,9

6. -Мф-смола 2,5 т/га..... а 5,1 12,4 12,4 15.4

Наряду с вытеснением обменного натрия, имеет место увеличение в ППК кальция до 57—60% при внесении гипса и фосфогипса.

Приведенные данные свидетельствуют о явно выраженном в сильносолонцеватых черноземах в условиях орошения мелиоративного процесса. В результате мелиорируемые почвы при орошении за 4 года из сильносолонцеватых перешли в разряд слабосолонцеватых при внесении гипса и фосфогипса в дозе 12 т/га. '

Вытеснение поглощенного натрия из ППК почвы и отчасти магния способствовало при внесении гипса п фосфогипса процессам коагуляции высокоднсперсных частиц. В результате произошло улучшение микроагрегатного состава и снижение степени набухания сильносолонцеватых черноземов на 30— 35%. По сравнению с контролем на вариантах с внесением гипса и фосфогипса содержание частиц <0,001 мм снизилось в слое 0—20 см почти в два раза. Улучшение микроструктуры почв можно судить по степени дисперсности, которая уменьшилась в пахотном слое® 2—2,5 раза.

Многие свойства почв во многом зависят от минералогического состава илистой фракции. Известно также, что минералогическая фаза почв в естественном состоянии обладает большой устойчивостью к изменению. В условиях орошения,

о

как показано по данным Н. И. Горбунова (1976), Н. И. Горбунова, Л. Г. Бондарева н др. (1975), орошение вызывает дегидратацию слюд и гидрослюды, Под действием воды происходит разрушение'высокодисперсных минералов, что ведет к образованию аморфных веществ. Из кристаллической решетки высвобождаются калии, натрий и др. катионы. По нашим данным в условиях орошения снльносолонцеватых черноземов при внесении гипса гидрослюда фракции <0,001 м характеризуется раздробленностью кристаллов и сглаженностью их краев. Кристаллы монтмориллонита, наоборот, стремятся ,к агрегации. По-видимому," гипсование ' снльносолонцеватых черноземов при орошении-в-большой мере влияет на минералогический состав фракции <0,001 мм, чем орошение без внесения гипса. \

Изменение содержания нитратного .азота и подвижного фосфора снльносолонцеватых черноземов под влиянием мелиорантов

При оценке эффективности различных мелиорантов, используемых для коренного улучшения солонцеватых почв и солонцов, учитывают и их влияние на агрохимические показатели почвенного плодородия. Прогноз изменения агрохимических свойств для снльносолонцеватых- черноземов при применении мелиорантов в условиях орошения пока не имеет достаточного обоснования. В задачу наших изыскании входило выяснение влияния гилса и фосфогипса и некоторых других мелиорантов на содержание подвижных форм азота и фосфора (табл. Г>).

Полученные данные показывают, что внесение гипса н фос-фогипса снизило количество азота. ¡Мало проявилось последействие навоза на содержание в почве нитратов. По-видимому, уменьшение количества нитратов вызвано вымыванием их в результате улучшения водно-физических свойств снльносолонцеватых черноземов, а также выноса их с урожаем зеле-ноймассы.

В исследованиях, посвященных плодородию почв и особенно черноземов, фосфору, уделяют большее внимание, чем другим основным элементам питания растении. Сильносолонцеватые черноземы характеризуются на разных вариантах содержанием неодинаково подвижного фосфора. В верхнем слое 0—20 см на контроле содержится 1,90—3,15 мг на 100 г почвы. Повышенным содержанием 4,50—4,90 мг на 100 г почвы выделяется вариант с внесением фосфогипса, что обусловлено частичным растворением фосфора, содержащего в самом мелиоранте.

Исследованиями установлено, что количество подвижного фосфора с глубиной уменьшается, так -как падает влияние

Таблица 5

Измене пне содержания нитратного азота и подвижного фосфора под влиянием мелиорантов, иг/100 т почвы

Нитратный азот Подвижный фосфор

Доряанг 1577 г. 1978 г. 1977 г. '1978 г.

О V л „ СШ VI VII VI VII V VII V | VII

1, Контроль (отп. вспашка па

1» см)

2. Гипс 12 т/га

0. Гипс 12 тыс, та + навоз 40 т/га

•1. Наяоз 40 т/га

IV Фосфо-гнис 12 т/га

6. Мф-смолл

0—20 20—30 30—Ю

0-50 20—30 30—10

0—20 20—30 30—10

0-20 20—30 30—40

0—20 20—30 30—40

0—20 20—30 30-40

1,60 0.90 0,43

1,45

1,00 нет

1,23" 0,17 0,50

1,23 0,10 0,47

0,8-5 0,70 0,24

0,68 0,05

о,ез

0,66 0,53 0,20

0,12 0,07 В,10

0,12

0,23 0,40

пег

0,30 0,30

0,12 0.20 0,33

0,25 ■0,2 ( 0,35

-1,03 1,42 1,32

1,10

■О,ВО 0.75

0.45 о,аз 0,80

1,77

0.75

1,05 0,73 0,72

1,55 11-,53 1,27

2.25 2,10 1,£5

0.92 .1,0.7 1,03

0,73

1,03

1,10 1,10 0,75

0.65 0.32 0,52

0,82 0,65 0.50

2,78 >1,60 0,53

3.11

ЙЛУ 0,08

3,66 2,30 0,92

6,46 ■2,50 0,06

4,СО 2,5-1 1,02

3,15 1,62 0,94

1,16

4,06 3,73 1,44

6,86 4,2} 1,90

4,50 3,01 1 2*^

3,00 2,38 0,82

3,21 2,00 0.74

3.00 •> 72

Т',14

9,01 Г>,36 1,00

3,26 3,21 1,36

Не определ, >

>

1,50 0.58 0,20

2,51 1,21 0,РЗ

3,92 2,54 0,92

6,90 2,98 0,62

3,10 1.4 ( 0,34

биологической аккумуляции. Таким образом, применение фосфорсодержащих мелиорантов является необходимым приемом повышения плодородия сильносолонцеватых черноземов, а отсюда и увеличения урожаи сельскохозяйственных культур, возделываемых на этих почвах.

Влияние химической мелиорации при разноглубинной обработке силыюсолопцсватых черноземов в условиях орошения на урожай сельскохозяйственных культур

Улучшение мелиоративной обстановки в результате применения мелиорантов в сочетании с разными способами обработки сильносолоицеватых черноземов при орошении выразилось в повышении урожайности сельскохозяйственных культур-

П

В 1975 году наибольший урожай зерна озимой пшеницы был получен на делянках с мф-смолой (табл. 6). Прибавка составила +11,7 ц/га при отвальной вспашке на 18 см, на следующий год — 5,6 ц/га. Совместное использование гипса

Таблица 6

Урожай зерна озимой пшенииы при химической мелиорации снльносолонцеватых черноземов-в условиях орошения, и/га

■Варианты 1975 год ЮТО год

к ■ й Зоа са л ей « 9 в = 3 5 + « об 5 я е- £ V ^ ГЗ ^ И — О. А. Л д. о « 5 сэ а 5 3 и ч Зоо ^ г: •—• е с - Йчв О а £ Э с] 5 4* £П С- — н» сч . О О * + г{

1 .Контроль......... 34,9 39,2 23,8 23,1

2. Гипс К т/га....... 32,1 41,5 00,6 30.9

3. Гипс 12 т/га + навоз 40 'Т/га . 37,8 44,9 33,8 3»,1

4. Навоз 40 т/га...... 39.2 41.9 33,7 ■32,5

Ь. Фосфогипс 12 т/га..... 03.9 40,9 33.7 33,1

6. Мф-смода 2,5 т/га ... , 46.5 46,9 33,9 33,7

НСРо,ю.......... 2,09 2,1

Р% . ........... 1,90 2,1

с навозом обеспечило увеличение урожая в 1975 году на 5,7 н н 1970 году на 6 ц/га. Действие одного гипса по двум фонам обработки является довольно незначительным. Мелиорирующее влияние фосфогнпса в 1976 году возросло, дав прибавку при мелковспашке 4,9, при более, глубокой — 5 ц/га, существенная прибавка урожая при внесении только навоза (от 2,7 до 4,9 н/га). Снижение урожайности озимой пшеницы в начале мелиоративного периода объясняется наличием повышенного почвенного раствора при гипсовании, который угнетает растения. В дальнейшем, когда улучшались воднофизические свойства почвы под влиянием гипсования, снижение урожайности не наблюдалось. Так, урожай зеленой массы ярового ячменя (1977 г.) был наибольшим на вариантах с гипсом, фосфогнпсом и гипса с навозом (прибавка составила при этом -1-64,3; 51,3 и 65,4 ц/га). Л последействие мф-смолы па 3-й год практически прекратилось. Урожайность на указанном варианте не отличалась от контрольного. В 1978 году последействие фосфогнпса и гипса с навозом на зеленую массу опса + горох было также выше, чем остальных мелиорантов.

Урожайность на варианте с навозом оказалась практически на уровне контроля.

Применение гипса и фосфогипса при орошении снльносо-лонцеватых черноземов не только повысило урожай, но и обеспечило получение сильной пшеницы с содержанием белка >15%, сырой клейковины не менее 30%.

Отмечается увеличение но сравнению с контролем веса 1000 зерен натурного веса. Имеет место валовой сбор белка до 4—5,4 ц/га. Улучшились хлебопекарные показатели пшеницы. Объемный выход хлеба превысил 500 мл, отношение высоты подового хлеба к диаметру Ь/(1 — 0,4.

Экономическая эффективность химической мелиорации сильносолонцеватых черноземов при орошении

Внедрение приемов химической мелиорации почв в сельскохозяйственное производство должно быть экономически эффективным. При расчетах общих затрат, связанных с внесением химических мелиорантов, использованы расценки, действующие при проведении массовых работ в Ставропольском крае по гипсованию солонцовых почв. Как показали расчеты (табл. 7), все затраты связанные с внесением фосфогипса, полностью окупились за 3 года. На фоне отв. вспашки на 18 см чистый доход составил 16,52 руб. . Чистый доход (31,59 руб. на 1 га) почти удвоился при глубокой заделке фосфогипса в почву. Экономически не выгодным оказалось использование в качестве мелиорантов мф-смолы в дозе 2,5 т/га, ввиду ее высокой стоимости (200 руб. за 1 тонну).

Таблица 7

Экономическая эффективность химической мелиорации орошаемых снльносолонцеватых черноземов (1974—'1977 гг.)

Варианты * Расходы на мелиорацию, руб/га Чистый доход за 3 года, руб/га Окупаемость, лег

„ я Л X " п =:оо Р С СЗ п 5 а з . ж Я V За 2 О ^ га о -з к - §25 е В « о а к - £ X и 3 о ехгх "Пи -а * ^ сз СО о ^ ¡¡2 . я X V К а 3 2 О.П

к Гипс 12 т/га........ 192,0 т.о нет » 6 5

2. Гипс 12/га+пзвоз 40 т/га . , 2%,0 300,0 пег » 6 5

3 Фосфоптс 12 т/га..... 70,8 75,0 16.5 31,6 3 3

4. Нзеоэ 40 т/гл....... 1<М,0 108.2 » » ч 1

5. Мф-смола 2,5 т/га..... 500,0 50-» ,2 » » нет нет

Выводы

1. Гипс и дозе 12 т/га и фо'сфогнпс 12 т/га существенно улучшили агрофизические свойства сильносолонцеватых черноземов. В результате уменьшилась величина объемной массы в верхнем слое 0—10 см до 1,02—1,08 г/см3, общая по-розность увеличилась до 59—60% (на контроле 1,31— 1,38 г/см3 и 48,3 и 50%). Увеличилась .также водопроницаемость почвы. . '

2 Внесение гипса и фосфогинса в условиях орошения вызвало кардинальное изменение состава поглощенных оснований. За 4-летннй период содержание обменного натрия в слое 0—40 см снизилось в 2—2,5 раза но сравнению с контролем. Почва, будучи в исходном состояния сильносолонцевтой, перешла в разряд слабосолонцсватых.

3. Отмечается тенденция рассоления почвы в слое 0—50 см под влиянием гипса, фосфогинса и гипса с навозом по фону отпальной вспашки на 18 см по сравнению с контролем. Содержание хлоридов снизилось — в 2—3 раза. Дополнительное рыхление до 32 см оказало заметное перемещение хлористых солей в более глубокие горизонты почвенного профиля,

4. Все мелиоранты, как в.процессе прямого действия, ч'ак и последействия, оказали неодинаковое влияние на урожайность сельскохозяйственных культур. В 1975 году независимо от обработки наибольшая прибавка-зерна озимой пшеницы получена от внесения мф-смолы. В 1976 году прибавка от гипса составила 1,9, а по фосфогнпсу — 4,9 ц/га. Сравнительно высокая эффективность зафиксирована от внесения гипса и фосфогинса п 1977 году. Прибавка урожая зеленой массы ярового ячменя составила соответственно 135 и 108%. Последействие мелиорантов прослеживалось и в 1978 году. Прибавка зеленой массы овес+горох на варианте гипса с навозом — 93,7 ц/га и фосфогинса — 67,2 ц/га. Действие навоза л мф-смолы оказалось сравнительно незначительным,

5. Эффект испытываемых мелиорантов проявляется и в том, что выращиваемое зерно озимой пшеницы по своему качеству и хлебопекарным-свойствам удовлетворяет требованиям ГОСТа к сильным пшеницам.

6. Исследования показали, что в" зоне Предкавказской впадины на сильносолонцеватых черноземах наибольшее повышение продуктивности достигается при комплексном воздействии: внесение гипсосодержащих' мелиорантов, более глубокой обработки и внесения навоза.

7. Применение фосфоглпса и других мелиорантов в условиях орошения на сильносолонцеватых черноземах экономически эффективно. Внесение фосфогинса окупило все затраты

за 3 года, а гипса и навоза за 5 лет. Применение мф-смолы оказалось нерентабельным.

Предложения производству

1. Химическую мелиорацию сильносолонцеватых черноземов при орошении следует проводить путем внесения фосфо-гипса или гипса в дозе'12 т/га. Вносить фосфогипс эффективнее на фоне отвальной вспашки на 13 см с рыхленном до 32 см.

2. Повысить урожайность сильносолоицеватых черноземов можно также при внесении не менее -10 т/га навоза и в сочетании его с гипсованием.

3. Полезно периодическое повторение безотвального рыхления сильносолоицеватых черноземов до 32 см в сочетании с отвальной вспашкой на 1« см через 2—3 года.

-1. Проводить гипсование солонцеватых черноземов Пред-кавказской впадины при орошении необходимо при проведении вегетационных поливов небольшими нормами (350— 450 м3/га).

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Акимов В. Ф. Влияние различных мелиорантов на водно-физические и химические свойства солонцеватых черноземов Ставрополья в условиям орошения. В сб.: Повышение эффективности использования мелиорируемых земель в Сибири. Красноярск, 1976, с 141—143.

2. Акимов В. Ф. Влияние глубокой обработки на некоторые водно-физические свойства солонцеватых черноземов в условиях орошения, В сб.: Повышение эффективности использования орошаемых земель в Ставропольском крае. Новочеркасск, 1977, с. 79—82.

3. Акимов В. Ф.. Антыков А. Я. Приемы улучшения продуктивности солонцеватых черноземов Предкавказской впадины в условиях орошения, В сб.: Пути повышения плодородия почв Ставрополья. Ставрополь, 1977, с. 60—63.

4. Акимов В. Ф. Влияние гипсования на состав водпорас-творимых солеи сильносолоицеватых черноземов при орошении. В сб.: Пути улучшения мелиоративного состояния орошаемых земель. Новочеркасск, 1978, с. 86—90,

Объем 1 л.

Заказ 2666.

Тираж 100

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