Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ЛУГОВО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ И СОЛОНЦОВ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ КУЛЬТУРЕ РИСА В УСЛОВИЯХ ЮГА УКРАИНЫ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ЛУГОВО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ И СОЛОНЦОВ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ КУЛЬТУРЕ РИСА В УСЛОВИЯХ ЮГА УКРАИНЫ"

МИНИСТЕРСТВО

ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СССР

ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ УНИВЕРСИТЕТ. ДРУЖБЫ НАРОДОВ имени ПАТРИСА ЛУМУМБЫ

Ц —3 На правах рукописи

КАРАБЕЛЕШ Эмма Пиусовна

УДК 631.42 : 631.6(833) : 633.18

ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ЛУГОВО-КАШТАНОВЫХ

ПОЧВ И СОЛОНЦОВ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ КУЛЬТУРЕ РИСА В УСЛОВИЯХ ЮГА УКРАИНЫ

л

(06,01.03—почвоведение)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва —

1984

Диссертационная работа выполнена в Херсонском государственном педагогическом институте им. Н. К. Крупской. ■ . -

доктор сельскохозяйственных наук Савнч В. И.,

кандидат биологических наук Николаева С. А. '

Ведущее учреждение — Украинский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия.

в 14.30 на заседани ... ж -о 'совета

К 053.22.18 в Университете дружбы народов имени Пат-, риса Лумумбы.

Адрес: 113093, Москва М-93, ул. Павловская, д. 8, корп. 5, ауд. 228.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Университета дружбы народов. „ ■

Научный руководитель—

доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. И. Болдырев.

Официальные оппоненты:

Защита состоится

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного сове!

В. Г. ЛАРЕШИН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность Принятые на ХХУ1 съезде КПСС "Основ-

ные направления окояомкческого я социального развития СССР на ■ I98I-I985 ir. и на период до 1930 года" предусматривают продолжить курс на всемерную интенсификацию сельскохозяйственного производства и ставят как важнейшую задачу в области эешеда- . дия повышение плодородия почв и урояайности сельскохозяйственных культур. На майском. (1982 г.) Пленуме ЦК КПСС, который рассмотрел и одобрил Продовольственную программу СССР, было под-.'черкнуто, что ускоренное и устойчивое наращивание производства". > зерна, в том числе и рига, - ключевая проблема в сельском хо1* • зяйстве. Программой предусмотрено, обеспечить валовой сбор зер- . ва с орошаемых земель в 1985 году в количестве 15 кита.тонн и в 1990 г. - 20-22 млн.тонн, в том числе риса соответственно 3 и 3,3-3,5 млн.тонн. 1

На октябрьском (1984 г.) Пленуме ЦК КПСС отмечалось, что ключевая проблема, как и пре-вда, - это неуклонное взращивание производства зерна. Нужно обеспечить такие темпы роста, чтобы в ближайшие года полностью удовлетворить зсе потребности стра- ' ни.

В 1981 г. общая площадь, находящаяся под рисовыми системами на юге Украины, составляла 61,4 тыс.га, а валовые сборы зерна достигли 146' тыс. 520 тонн.

На протяжении рада лет в- основных центрах рисосеяния на иге Украины (Крым, Херсонская и Одесская области) бит получены высокие урожаи ряса. Однако, как известно, длительное возделывание культуры риса накладывает свой: отпечаток ■ на плодородие почв, вследствие специфичности' процессов, протекании в затопленной почве. С ухудшением целого ряда свойств почв под влиянием затопления связано резкое снижение урожаев риса. Одной из главных причин снижения урожайности является наруаенив гумусового баланса почвн риссвнх полей,: В связи с этим остах>тся актуальными вопросы глубокого .изучения тех изменений, которые неизбежно возникают" в затопляемых почвах в конкретных природных условиях. .

Даль и задачи иссдддоватгй. .Целью настоящей работы являлось установить характер и масштабы количественных я качествен-

(л-*-' , , ♦ », :] j С' Г1" H+JU

них изменений свойств почв, происходящих в результате длительного возделывания ряса я наметить мероприятия, ваправленнве на регулирование плодородия почв рисовых полей в условиях юга Украины. •

Для осуществления поставленной цели программа работ Предусматривала изучение

- физических, химических и физико-химических свойств луго-во-каштановых, солонцовых и сильно оглеенных почв подов под влиянием длительного возделывания культуры риса;

- солевого состава л динамики окислительно-восстановительных процессов'в исследуемых почвах;

- минералогического состава почв;

- качественного и количественного содержания гуминовых соединений: почв.

На основе анализа выявленных изменений в составе и свойствах, происшедших в почвах в результате длительного возделыва-нил затопляемой культуры риса,' программой предусматривалось: . а) разработать метод оценка плодородия почв и продуктивности , -псовых севооборотов; б) дать рекомендации по предотвращению

снижения естественного плодородия почв рисовых полей в условиях ■ юга Укргшш.

Научн^ .новизна результатов,, ясателоваятт^. Исследованиями установлено, что в решении проблемы повышения плодородия почв рисовых полей очень ватагам является регулирование содержания в почвах гумуса, при котором обеспечивается снижение токсичности подвижного алюминия. Эксперимэнтальио проверены ко&^фкциенты гума^икацпи в потерь гумуса для различных сельскохозяйственных культур, возделываемых в рисовых севооборотах юга Украины, что дало возможность составлять' гумусовый баланс для различных севооборотов. ....... ~, , - ■ ;

г

'Птугеттргеска^ В результате проведенных исследова-

ний предложено оценивать все рисовне севообороты юга Украины методом гумусового баланса почвы и в зависимости от характера 'втого баланса разрабатывать" мероприятия, направленные на повышенна в почвах рисовых полей содержания гумуса ь пахотном слое. ПодоянтельныЗ или равновеевкй гумусовый баланс обеспечивает по-

вишеиив урожайности зерна риса на 5-6 ц/ra по сравнении с проектной,

Реаляэатац результатов исследований. Внедрение научных разработок проводилось в I98I-I984 гг. в совхоза "ЛятиозернЫЙ* Крымской области на общей плосшш 1671 га.

Агообапия работы. Основные положения и результаты работы" доложены, обсуждены и одобрены на научно-практической конференции молодых ученых УкрНИИОЗа, посвященной 60-летию образования СССР, г. Херсон, 1932 г,; на Всесоюзном совещании, посвященном 100-летию книги В,В. Докучаева "Русский чернозем", г. Полтава, 1933 г.; на Республиканской конференции "Формирование почвенно-мелиоративных условий орошаемых земель юга Украины", г. Киев; 1984 г.; на научных конференциях в Херсонском государственной педагогическом институте им. Н.К. Крупсяой, г. Херсон, 1979, 1980, 1981, 1982, 1983 гг.

Публикация Результатов исследован^* По материалам исследования опубликовано девять работ.

Объем работа. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций производству, списка использованной литературы и приложения. Содержит ZOS страниц машинописного текста, II рисунков, 50 таблиц и приложения. Библиографический список включает 271 наименование, в том числе 29 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

.Во везения приводится общая характеристика работы, раскрывается ее цель, задачи исследований, актуальность, научная новизна и практическая ценность.

В грввоЗ главе дан аналитический обзор литературы по про-' блеые плодородия почв под влиянием * длительного возделывания риса. Показано, что в почвах рисовых полей иод влиянием затопления процессы почвообразования' приобретают специфические Чзр-та СБ.А.1. Веуншюв, 1961; Ф. Поннамперума, 1967; А.И, Болдырев, 1969; В.П. Бобков, 1976; Н.И. Палупан, 1980), в длительная бессменная культура риса приводит к снихонию содвркагаи гумуса в почве (Б.А. Неунылов, 1961; К.С. Кириченко, 1969; Н,М. Костен-2-2079 *

ков и др.. 1972; Е.п. Алешин я др., 1973; С.А. Николаева, Г.М. МаЯнашева, 1975; Е.И. Горшкова и др., 1980 и др.). Наибольшие потеря гумуса в южных .-черноземах достигает, примерно 10% (С А. Николаева, Г,М. МаЗвашева; .1975), а в лугово-каштановых почвах даже 22% от неходкого его содержания (П.Г. Гусев, В.Ф. Баженов, 1973). Поэтому многие исследователи одной из главных причин снижения плодородия почв считают потери гумуса и появление в почвенном растворе токсичного для риса алюминия. В связи с этим возникла необходимость изучении масштабов изменения свойств и плодородия основных типов почв рисовых поле» иге Украины.

Во второй главе охарактеризованы условия, место к методика проведения исследований. Отмечено, что экспериментальные работы выполнялись в 1978-1983 гг. Объектами исследований являлись лу-тово-хаотановые солонцеватые почвы, солошш луговые глубокие, к 'сильно оглееняые осолоделые почвы пода, расположенные на территории совхозов "ПятиозернаЯ" Крымской области, "Ключевой" и совхоза-техникума УкрНИС риса Херсонской области.

Климат Присивашья Крымской и Херсонской областей умеренно континентальный, засушливый. Продолжительность безморозного периода по многолетним данным составляет в среднем 200 дней. Число дне& с температурой вше +10°С - 187, о температурой выше +15°С - 137, Сумма'среднесуточных температур выше +10°С составляет 3480°С, а выше +15°С - 2854°С.

Почвенных покров экспериментального участка в совхозе."Пя-тнозерныЯ* представлен в основном лугово-каштаяовыми среднесо-лонцеватымв солончаховатши - почвами в комплексе о солонцами глубока«! солоячаковатымк. По механическому составу исследуемые почвы является идовато-пндегатнми тяжшюсуглннистыми и легко-. ' глинистыми. Почвенных покров опытного поля совхоза-техникума УярИИСриса представлен лугово-каотоновоЗ среднесолонпеватой со-лончаковатоЯ почвой среднесугхнниотого механического состава.

Луговые сильно оглееняые почвы пода "Приволье" характеря-' эугтея ткиедосуглияхстым механически составом.

Отбор, подготовка а химические анализы почвенных образцов .жпожнядно» ов обцвпрннлпш вггочвенныг исследованиях методикам - Минералогически» состав жжжпягфрахпиа определялся методами ^ ревтгенографиж, дериватографиж и ЖС. Расчет структурных формул

минералов производился по данным валового химического анализа ' кллстых фракция. Основные экспериментальные данные подвергалась статистической обработка дисперсионного анализа, цуге» вычисления доверительного интервала средней со критерию Стъвдента, .вы- . числением хоэффшиентов корреляции я оценкой их достоверности {Б-А. Доспехов, 1973, 1979).

Экономические расчеты эффективности органических удобрений под рис выполнялись по методике, принятой в рисоводстве (В.В. По-ложий, 1976).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Изменение ^этл^скт^, химинесетг^ д ф^зя^о-хишг?еских; сво^тв цуге ддд затопляемой ^лу.-туроЙ вися в условия^ юга Украины

Проведенные исследования показали, что под влиянием длительного возделывания риса свойства лугово-каштановых солонцеватых ' почв и солонцов луговых глубоких претерпевают существенные изменения: дисперсность их увеличивается, количество водопрочных агрегатов уменьшается, (табл. I), происходит заметное уплотнение почвы Для лугово-каттановых почв выявлено утяжеление механического состава в нижних горизонтах за счет перераспределения илистых частиц с фильтрационными токами воды, В солонце луговом-некоторым препятствием для перемещения высокодисперсных частиц является уплотненный солонцовнй горизонт.

Под влиянием затопляемой культуры риса почва заметно обедняются гумусом й подвижными формами соединений азота. В лугово-каштаиовых почвах содержание гумуса за 17 лет снижается в среднем на 42* <с*1р,6 до 1,13$, разрез 171), а подвижных форм'соединений азота па (с 7,21 до 5,86 мг/10О г почвы), что подтверждается данными математической обработка. Содержание подвижных форм соединений фосфора V калия в затопляемых почвах имеет тенденцию к увеличению. Изменяется реакция почв: они становятся более щелочными, а значения рй водной суспензии увеличивается о 7,6 до 8,7.

Лосость катионного обмена в верхних слоях почвенного профя- • хя укевъи&ется. Существенные изменения отиечаятся в состава об-ценных оснований. Содержание обменного натрия уменьшилось в 4 ра-

Таблица I

Содержание водопрочных агрегатов и дисперсность исследуемых почв <о-з "ПятиозеркыЗ")

Глуби- Содерж.водопрочных arpe- Дисперсность почвы, % от ■

на взя- E.aio2,% _ ________

19в7С- _Критер. Критер.

^Г' ХГ Х2 Хт-Х2 Хг х2 хг-х2 ______i___ _ i __ t jftSTj.__L____ _ t __ Jr фадт^

Дугово-иаттаяовая почва (раэроэы Л 31 и Л 171)

(ЫО 19,6 12,5 3,38 5,24 8,35 ^3,11 13,01

10-20 •22,8 15,6 +7,2 4,31 4,02 7,09 -3,07 10.06

20-30 26,9 18.3 +8,6 5,25 5,37 8,17 -2,80 9,40

Солонец луговой глубокий (разрезы Я 32 и * 172)

-0-Ю 25,6 1?,9 7,21 4,35 7,96 -0,01 3,40

10т20 28,1 19. в +8,3 7.92 4,63 6.49 -1,81 3,14

20-30 22,3 15,0 +7,3 6,15 S,86 8.18 -2,32 3,84

•При Р095 I творвт. »2,1

за х становится меньше 3% от емкости катионного обмена, т.е. почвн становятся по существу несолояцеватамх. Уменьшается содержание поглощенного кальция я несколько увеличивается содержание -погашенного магния. В принципе аналогичные процессы происходят V в солонцах луговых, хотя масштабы потерь гумуса значительно мэныво, чем в дугово-каштановых почвах и не превышают 30* £с 1.93 до 1,34?!), а подвижных фор« азота, наоборот, возрастает до 37? (с 6.ОЙ до 3,81 мг/100 г почвы).

Несмотря на то, что лугово-каштановыа почвы, побывавшие под рясом, во общему содержанию лепизрастворямых солея остались слабо.засоленными, во качественный состав солей претерпел сущес?-■ венное изменение вследствие уменьшения содержания хлора и натрия. .Заматаиа изменения в степени засоления к солевом составе выявлена иах* в солонцах луговых глубоких: из сильно засолевноЭ почва ссродла в разряд слайоэасоленаоЯ. Содержание солеЗ в пахотном слое сяизыось с 0,850» до 0,1374, а в слое глубже ТОО см - с 2*5 яо 0.25<

£

Валовые содержания железа, аиминия и марганца изменились-незначительно (табл. 2).

Таблица 2

Изменение содержания алюминия, железа и марганца в почвах под культурой риса (с-з "Пятиозерный*, . под-Приволье") _

Глубина . А^гОз Ра2°3 УеО уш кьО

взятия валовой подвиж-валовое 'аморф- подвиж- валовой еодеиж- \ образца,? от ный/, % от ное, ное, % от ныа, см массы мг/хООг массы мг/100г мг/1СЮг массы мг/100 г почвы почвы почвы почвы почвы почвы почвы _

Лугово-капггановая солонцеватая почва,' разрез Я 13, 1964 г. с-з "Пятиозерный"

0-20 9,45 20,14 3,85 30,28 15,04 1,00 1,59

30-40 8,80 16,72 3,87 40,10 11,86 1,32 2,23

50-60 9,53 13,30 3,75 ■ 38,14 7,12 1,51 1,89

120-130 6,13 14,06 2,60 . 26,65 3,49 0,37

Дугово-каштановая солонцеватая почва, разрез А 171,. 1981 г. с-з "Пятиозерный"

0-20 9,20 62,78 3,80 38,79 6,89. 0,99 ' 1,88

30-40 10,44 52,67 4,40 42,32 5,33 1,91 3,65

50-60 8,85 41,57 3,50 .45,15 8,11 " 2,44 2,25

120-130 5,39 36,52 2.85 42,07 7,95 2,77 2,48

Сильно оглеенная луговая почва пода "Приволье",

разрез № 12 (цгттр пода) . г" .

0-20 II,84 141,81 3,78 23,15 5,81 0,79 1,29

30-40 12,03 132,65 3,64 20,28 0;97 1,54 1,68

50-60 10,81 126,17 3,93 24,16 1,06 1,70 1,55

80-100 10,35 111,98 4,04 33,62 0,84 2,00 1,02

Наиболее резкие изменения выявляются в содержании подвижных, форм соединений железа и алгмшшя. В профиле почв, добывавших под рисом, количество подвижного алюминия, переходящего в амыо-нийно-ацетатный буферный раствор о рН « 4,8, увеличилось в три; ■■

3-2079 . ,

раза: с 13.30-20,14 доЗб, 52-62,78 мг/100 г почвы в лугово-каш-тазовой почве совхоза : "Пятаоэерный". Причем, наибольшее накопление подвижного алюминия : отмечается в корнеобитаемом слое почвы (0-40 см). Содержание подвижного железа в слое 0-20 см уменьшилось o 15,04 до 6,89 мг/100 г почвы, В то же вреш ь слое 120130 см этих же почв с держание подвижного железа увеличилось соответственно о 3,49 до 7,95 мг/100 г почв». Отмечается увеличение подвижных форм марганца, особенно в нижних горизонтах поч- . веяного профкля. В почвах подз значительно больше содержится .coKBzaoioro алшшия по сравнению с почвами совхоза "Пятиозерный" ' (141,81 мг/100 г почвы) и очень мало подвижного железа. Полученные результаты могут свидетельствовать о том, что под влиянием' затопляемой культуры риса происходит на только перераспределение -выоокодисперсных глинистых минералов, но я их гидролитическое разрушений, сопровождающееся появлением в почвенном растворе соединений алтивгя л железа. Аламиняй сравнительно более медленно вымывается лэ почвы по сравнению с железом и поэтому он накапливается в верхних слоях почвенного профиля.

Зная, что соединения алюминия, келеза и марганца играют исключительно важную роль в создании плодородия почв рисовых полей, нами в' 1979. г. был проведен вегетационный опыт по выявлению влияния подвижного алтияия, железа и. марганца на рост я развитие ' растений риса ва лугово-каотановой солонцеватой почве совхоза : "Пятиоверный" и сильно оглеенной луговой почве noza (табл. 3).

Таблица 3

. Влияние подвижных форм алюминия, железа и марганца , на рост а развитие риса (1979 г.)

„ ' Средняя уро-* .Вариант . асайность ряса, . — — — ;------------------------Г-на £0£УД „

: I, Контроль (сильно оглеенная луговая почва пода) Рпо погиб

2. Контроль (лугово-каштановая почва) ■ 18,3

3. ' Логово-каштановая + 400 мг А12С^/100 г почвы ' рис погиб ' , 4. -Еугсво-кааггааовая + 200 мг AlgOg/IOO г почвы Рас- погиб .5. Лугово-каотаяовая + 100 мг AI^/IOO г почвы 15,7

6 Зутсво-каптаяовая * 100 мг AI^Oj + 150 мг FôO + : + 1,5 ыгЛп-0 . на 100 г почвы 21,3

Наблюдения 'за развитием растений риса показали, что лучшим ■ был вариант б. Растения на протяжении всего вегетационного периода имели совершенно здоровы« вид и дали максимальтй урожай ' зерна - 21,3 г на сосуд. Значительно хуже были варианты 2 и,5. Уро$аХ зерна риса в этих, вариантах опита бал ниже на 14,1 к 26 соответственно. Что же касается вариантов.I, 3, 4, то в нятс растения риса погибли, не дойдя до фазы кущения. Характерно, что в церву» очередь растения погибли на почве пода "Приволье" \ и в ва- , риакте с максимальной дозой внесенного в почву, аляминяя. Вносе-кие й почву сернокислого железа и марганца значительно улучшило "' ; состояние растеюй - они не испытывали признаков угнетения. Ото может свидетельствовать о том, что в присутствии подвижного железа и марганца токсическое действие подвижного алкмяния в из- . вестяой степени усзраняется.

Искусственное коалостяровани» почв^в лабораторных 'огштахпо-назало, что содержание шдбвзшх соединений геле за, марганца и -аакшишщ увеличивается по пере аарастакия восстановительных ус —* совий.

На увеличение подвижности железа и марганца оказывает влияние величина окисдительно-восстаяовительного потенциала. В почве, побывавшей под рисом два года, ОВ-потенгогал через 45 дней затопления достиг значения -20-40 мВ. В почва, добывавшей вод бессменной культурой риса восемь лет, СВП за этот же. период достиг значений -160-160 мВ. В почве пода 6ВП имел значения -110-140 мЗ. Во всех случаях с уменьшением СВП наблгдалось увеличение содержания подвижного железа и марганца.

Таким образом, на осно^чдии данного эксперимента можно считать, что окислительно-восстановительная буферность почв имеет определенную связь с длительностью пребывания их п затопленном . состоянии: чем продолжительнее период затопления (3 лет), тем, меньшей буферностью обладает почвы. По этому показателя сильно оглееняые луговые почвы пода весьма близки к лугово-каттанозим. почвам, 8 лет находящихся под культурой затопляемого расзл

р Ч9Твет>То^ главе "Исследование минералогического состава тонкодисперсных фракций почв рисовых полей" представлен материал , по исследованию минералогического состава илистых фракций почв, находившихся под культурой риса.

Важнейшие физические» физико-химические свойства почвы, такие как емкооть поглощения катионов, гядрофальность. липкость, л т.д., находятся s прямой зависимости от минералогического состава почвы, особенно ее высокодиоперсной части. / По данный валового анализа, химический состав влистых фракций исследуемых ночь, в целом ае претерпел заметных изменена. .Из таблицы 4 видно, что соотношение оксидов кремния к ок-

сидам алшиния и железа практически не изменилось (3,15-3,27). То же самое отмечается- и по отношению к емкости поглощения.

Таблица 4.,

■ • Валовой состав .«листах фракций лугово-каштановыЭс почв, . ъ% (с-з "Пятиозерный")

Оксиды Разрез А 31, 196? г. , Разрез Д 171, 1981 г.

соотно- ---- ---------------- — -------

пения Глубина взятия образцов почв, cu

. ~ р-кГ ~ ~"lÔ-20~ ~ 5Ck6Ô ~ ~ 0-20*" " icwÔ ~

Í"eli 47,03 47,33~ " 47~72 ~ ~45,ёб~ ~ «ТвЭ " 4б7з5 ™

' 19,16 19,50 19,27 18,60 18,86 19,37

' ï«2o3 9.63 9.62 9,62 8,16 9,23 9,39 .

Kgо 3.22 3,35 3,71 2,44 2,31 2,61

CaO " 0,40 0,30 0,10 0,37 0,23 0,37

KjO 3,00 3,00 . 2,76 3,65 3,28 2,81

И 0,19 0,18 0,32 0.80 0,70 0,69

: 3,15 1 3,13 3,18 3,27 3,09 3,05

AX^Oj 4.16 4,11 4,21 4.19 4,05 3,98

. „ 3,13 3,18 3,15 3,56 3,21 3.22

.. Блсость . ■ . .

поглощения ur-вкв

на 100 Г 44,1 45.4 - 47.8 43.3 45,2 42,3

£ .. Илистые фракции исследуемых почв содержат большое калачест-/»о валового хад&я (от 2,52 до 3.2SÍ), что косвенно свидетеяь-„отует о цржсутстыа & них каляЯсодержащих минералов типа гндро—

слюд (Н.И. Горбунов, 1963, 1967). Данные реитгенострукгурного, термографического я инфракрасноспектрофотоызтрического анализов . свидетельствует, что илистые фракции лугово-каптановкк почв и солонцов характеризуются преобладание« гвдрослхд типа нллита ir присутствием монтмориллонита, каолинита, хлоритов, смеиакносяой-ных образований, высокодисперсного кварца. В затопляемых почвах • происходит дисперглгровашге, гядротадия и интенсивное разрушение глинистых минералов.

Для всех илистых фракций почв бшш расчитакы кристаллографические формулы по данным валового химического анализа (табл.5),

Таблица 5

Структурные формулы для илистых фракций исследуемых почв

Глубина

взятия

образца,

0-20

0-20

0-20

Структурная формула

Лугово-каштановая солонцеватая почва.' Разрез J* 31, 1967 г.

*Ч оэко, бо^о. osWo. о, 52« i, tzj * -

•К,6^3.40010Ь . ».« »2° •

JtyroBO-каштановая солонцеватая почва. Разрез Л 171, 1981 г.

^ «г0'

Дутово-каштааовая солонцеватая сально, оглеонная почва. Разрез * 10 (окр*|ина пода)

ai,

*Ч «Чг^Тг^о.обК, Sre-^p-Tt

В кристаллографических структурных формулах илистых фракций почв ' находившихся длительный период под кульгуроЯ раса, ваЛлвдается увеличение обменных ионов гвдроксония, что косвенно свидетельствует о величии процессов осолодения. В лугово-кавтаяовой солон

деватой почве в структурных формулах исходных почв (разрез к 31) ■ число ионов гидроксония было 0,60. Через 14-летиий период число . конов гидроксониз стало 1,40. В почвах цодов обменного лоаа-гид- -роксонкя содержатся значительно больше (2,30) по сравнении с лу-гово-каштанозыми почнами и солонцами рисовых полей совхоза "2я-- тиозерный*Б почвах пода разрушение высокодисперснвд глазастых минералов вдет яе только за счет поверхностно-глеевых процессов, связанных с периодическим пареувдажаемем этих почв, во и за счет процессов осолодеккя. £ таком направлении ядот почвообразовательный процесс при длительной культуре риса.

В пдуой глазе представлены материалы по исследованию качественного содержания гуминовых соединения в почвах расовых полей ига Украины.

В исходных почвах более 50% гумаяовых соединенна, которые можно пептизироьать из почвы, связаны с АТ и Ре, меньшая доля ' присутствует в почве в виде хуматов СаиМ^, еще меньшая (до 8%) приходится ка свободные гумкновие ркслоты. Прочно связанных с А1 и ?в хтшновых соединений в лутово-каштанозой почве содержится сравнительно мало (2-5,0. В', солонцах луговых глубоких гуш-новых соединений,* прочно связанных с А1 и Го, значительно больше, особенно в подпахотном слое (20£).

Под культурой ряса в слое почвы 0-40 см содержание 'гумуса постоянно уменьшается на обоих типах почв: в лугово-яаштановой .почве с 1,77 до 1,15£ (разр. 173),.в солонце луговом глубоком о 1,45 до 0,87£. Параллельно этому наблюдается уменьшение всех Фракций гушшозых кислот (рис. X). Однако в почвенных образцах, отобраннкх в 1ЭТ2 году, на кривых 2, 3, 4 четко прослеживается м^чсимум, т.е. в этот период в почвах наЛтоцалось большее содер-далее гумдновьос кислот, связанных с полуторными оксидами железа я алямшая, а также с катионами кальция и магния. Данный факт мы склонны объяснить тем, что в предшествующие годы в почвы было внесено,30 т/га хорошо перепревшего навоза и проведена разовая запайка зеленой ыассы свдеральных культур.

Исследуя фракпдовныХ состав почв пода, следует отметить, что в луговых почвах пентральной части пода, где процессы оглеа-ния выразены наиболее ярко, свободных гуминовых кислот не обяа- . ружено. В почвах, формирующихся на окраине пода в исштываших 'менее продолжительная период гздроморфизма, свободные гумивовые 12

Число лет возделывания риса

Рис . I. Изменение фракционного состава гушвовнх соединений в лугово-кадггановых солонцеваты*.почвах:

I - общеэе содержание гумуса; 2 - общее количество гуииновга соединений, которые можно пептиэлровать из почвы; 3 - гуминовыа кислоты, непрочно связанные о Я и Ре; 4 - гумяяовые кислоты, ;• связанные о Са а Ыу-; 5 - свободные гуминовыа кислота. ■ ..'■•

• уже обнаруживаются в верхнем горизонте профиля.

Б луговых почвах центральной части пода более 80? всех ху-' миновых соединений оаязаяо с А1 и Ре, причем, резко возрастает ' ' - доля гуминовцх соединения, находящихся в связях с АХ г Ре (до , 33-35? от общего содержания гумгновнх соединений). Значительно ' меньшая часть гумдновнх соединений. (10-16?) связана с Са и М^,.

Измерения оптической плотности исследуемых фракций показа-' ли, что туминовые макромолекулы лутово-каштановых почв и солон- . цов, используемые под культурой риса, по существу не имеют различий. Гууиновые соединения становятся более подвижными и менее оптически плотными. Увеличивается фракция гуминовых соединений, связанных с Al и Ре.

Исследования влияния возделывания люцерны в рисовых севооборотах на динамику ryi/иновыг соединений в почвах показали, что при введении люцерны в рисовые севообороты потери туцуса заметно снижаются, изменяется гумусовый баланс почвы.

Па примере лутово-каштановых почв Украинской научно-исследовательской станции нами рассмотрены расходная и ^приходная части гумусового баланса в различных звеньях рисового севооборота. За.8-летний период бессменной культуры риса в чеке Л 303 содержание гумуса в слое почвы 0-20 см уменьшилось с 2,00 до I.63JC. В слое почвы 0-20 см в 1965 г. содержалось 64 т/га гумуса Спустя 8 лет* (1972 г.) в слое 0-20 см содержалось 52,2 т/га гумуса, убыль его за этот период составила 1,48 т/га ежегодно, или округленно 1,5 т/га- Приходная часть гумусового баланса обусловлена поступлением в почву растительных остатков. Известно, что образование гумуса в почве происходит только под боковыми и зернобобовыми культурами. Вторим важным источником пополнения гумуса в почве является внесение органических удобрений, в частности навоза. Согласно данным исследований Шеняв-ского А.Л. (1973) и А.И. Болдырева с соавторами (1978), ст 30 т/га хорошо перепревшего навоза, внесенного за ротацию севооборота, запас гумуса в пахотном слое почт*: пополняется па 5,5 т/га. Чтобы убедиться в правильности размеров потерь и новообразования гумуса для условий юга Украины, нами были проведены расчеты гумусового баланса почвы на всех стационарных участках, где отбирались почвенные образцы. Например, в почве чека J§ 314 общее содержание гумуса в 1965 г. составляло 1,91$ в слое почвы 0-20 см, а запасы гумуса достигали 61,1 т/га. Через восемь лет количество гумуса уменьшилось до 54,08 т/га, т.е. до I,69¡f массы почва. Фактические потеря гтмуса составили 61,1-54,08 * 7,02 т/га. Теоретические же расчеты показывают, что за шесть лет возделывания риса они были 1,5 х 6 - 9 т/га.

f? s sí

"H

3

p л

fD ф

» a я

»4 о

®

о о ы

í»

ф м

м Я

В) <e

í-f и

о

d M о

да н м

о м С ÍD'iíU

öS S « * *

M Ф -i

г? ta w •a l~t я« -3 о с» A О

M ? u ■o w O ъ ъ M ai w> Ы

¿> ? M „ M w M -J о t~t a> ^ Oi

3 n O о о M 0> w

? IM ¿> M í» M . ■M Ы я (-1 О Ф 8

V t-( О о о »-t Ф W са

о о РЧ V*

и >

И

«

ь*

■ Ь*

Дутово-шптамовая солонцеватая почва. Разрез Л 31

Солонец луговой глубоких. Разрез # 32

Лугово-каштановая солонцеватая почва Разрез А 33

Как видно из приведенных данных, расхождение между фактическим и теоретически рассчитанным содержанием гумуса в слое 0-20 см лугово-каттановых солонцеватых иочв в солонцов луговых глубоких не превышает Это свидетельствует о том, что выбранные коэффициенты гумификации и потерь гумуса вполне соответствуют для почвенно-климатических условий юга Украины и могут быть использованы для решения практических задач по повышению плодородия почв рисовых полей.

При агрооценке рисовых севооборотов юга Украины методом гумусового баланса почвы было установлено, что для всех рисовых севооборотов баланс гумуса почвы будет отрицательным. Убыль гумуса в слое почвы 0-20 см будет равна: для шестипольного севооборота— 1,5 т/га, для семипольного - 3,0 т/га, для восьмидольного - 3,2 т/га.

Чтобы устранить дефицит гумуса, нужно вносить в почву навоз: в шестипольном севообороте не менее 10 т/га, в семипольном и восьмидольном севооборотах не менее 20 т/га за ротацию. Можно пополнять запас гумуса в почве путем возделывания элако-бобовых смесей, что приводит к увеличению гусума в почве примерно на I т/га. * *

Таким образом, внося в необходимых количествах в почву навоз и варьируя культурами в поле занятого пара, можно создать в почве не только равновесный, но и положительный гумусовый баланс, что в сочетании с высокой агротехникой дает возможность получать стабильные урожаи ряса.

Анализ экономической эффективности показал, что при внесения оптимальных норм органических удобрений (иавоз) - 40-60 т на гектар - урожайность зерна риса составляет 56,3 ц/га, что на 5,3 ц/га выше проектной (совхоз. "Пятиозерный"). Стоимость дополнительной продукции составляет 169,6, а дополнительный частый доход от внедряемого мероприятия достигает 118,7 рублей о гектара-

вывода

- I. Под влиянием длительного возделывания риса в условиях юга Украины происходит ухудшение физических, химических и физико-химических свойств лугово-каштановых солонцеватых почв и со-

донцов луговых глубоких вследствие их уплотнения и снижения во-допрочности агрегатов, водопроницаемости, содержания гумуса н гидролиэуемого азота.

2. Содержание гумуса и гидролиэуемого азота уменьшается особенно резко в первые годы возделывания риса. Пополнение поч- . вы свежим органическим веществом путем возделывания в рисовых севооборотах люцерны, злако-бобовъсх смесей, внесения навоза и других органических удобрений значительно замедляет темпы потерь гумуса я азота.

3. В затопляемых почвах выявлена тенденция к увеличению по сравнению с исходными почвами содержания подвижных соединений фосфора к калия. Под влиянием господствующих в период затопления почв восстановительных процессов наблюдается также увеличение '(в 3 раза) содержания токсичного дм растений подвижного алминия, особенно а пахотном слое.

4. Под влиянием затопления резко изменяются степень засоления в состав воднорастворимых солей, а также состав поглощенных оснований. Почвы расселяются и рассолонцовываются: легкорастворимые соли вымываются в более глубокие горизонты почвенного прб-филя, обменный натрий солонцов и солонцеватых каштановых почв замещается катионами кальция и магния. Оосость катионного обмена почв верхних генетических горизонтов профиля уменьшается, вследствие, вероятно, каояинитиэацки, уменьшения содержания гумуса и перемещения илистых частиц под влиянием нисходящих токов води

б Дугово-каотановие почвы и солонцы рисовых полей юга Украины характеризуются по сравнению с сильно оглеешшмх почвами пода более высокой окислительно-восстановительной емкость» я буфернооть», обеспеченностью подвижными формами соединений желе-' за и марганца, что положительно сказывается на их плодородии.

6 Минералогический состав илистых фракций исходных лугово-каотановых почв и солонцов характеризуется преобладанием гидро— слюд типа иллита и присутствием монтмориллонита, каолинита, хлоритов, смешанноелойных образований, высокодисперсного кварца и гидрооксидов железа. В затопляемых почвах рисовых полей в результате проявления процессов оглееняя и осолодения происходит диспергирование, гидратация и довольно интенсивное разрушение в ■ трансформация, внутрипрофкльное перераспределение глинистых ми-

17

* нералов.

7. При бессменной культуре риса ежегодные потеря гумуса в .пахотном слое (0-20 см) лугово-каштановше почв н солонцов в среднем составляют 1,5 т/га. Качественные изменения гумуса выражаются в том, что в почвах рисовых полей гумянрвые соединения становятся более подвижными, менее сложными по строения-своих макромолекул, значительная часть которых связана с гидроксидами алшиния и железа. -

• 8. Одной из причин угнетения растений риса и снижения его урожаев в условиях юга Украины яаяяетсд накопление в корнеоби-таемом слое почв токсичного для растений подвижного алюминия, который образуется при гидролитичаском разрушения кристаллической решетки высокодисперсных минералов. Недостаток подвижного железа в почве усиливает токсичность алюминия.

9. Токсичность подвижного алшинля значительно снижается при своевременном пополнении почвы свежим органическим веществом, источником которого может быть люцерна и другие бобовые культуры, возделываемые в рисовых севооборотах, а также внесенный навоз. Кроме того, токсичность алгмиши значительно уменьшается при внесении в почвы- Лелезосодержаких соединений, особенно в-сочетании с марганцем.

10, Использование экспериментально проверенных коэффициентов гумификации и потерь гумуса для различных сельскохозяйственных культур, возделываемых в ривовых севооборотах юга Украины, дает возможность составлять гумусовый баланс почвы а намечать мероприятия, направленные на повышение содержания гумуса.

ПРЕДЛОШШ' ПРОИЗВОДСТВУ'

< Предложено все рисовые севообороты в условиях юга Украины оценивать методом гумусового баланса почвы. В зависимости от характера баланса осуществляется разработка мероприятий, направленных на повышение в почвах рисовых полей содержания гумуса в пахотном слое. Для пополнения почв органическим веществом необхо-диио-стрзтоа соблюдение чередования культур, возделывание злако-бобовых травосмесей и внесение навоза в дозах не менее 10 и 20 т/га соответственно в б и 7-8 вольных севооборотах. <

СПИСОК РАБОТ; ОПУБЛИКОВАШНХ ПО ТЕМЕ' ДИУищтАЦтГ

I. Карабелеш Э.П. Составление гумусового баланса для почв югаУкраины. - Информационный листок Херсонского ЦЕПИ, 1983,4с.

■ 2. Карабелеш Э.П.Болдырев Л.11. Влияние длительного воздействия риса на изменение основных, свойств почв Крымского Приставил. - Херсон, 1983, - 14 с. - Рукопись представлена Херсонским пединститутом. Деп. в ВНИИТЭИСХ ишь 1983, № 148 - 63.'

3. Болдырев А.И., Карабелеш Э.П., Калмыков. В. Р. Роль гумуса в повышении*плодородия почв рисовых полей. — Херсон,' 1983.' -

12.с. - Рукопись представлена Херсонским пединститутом. Деп., в ВНИИТЭИСХ ишь 1983, JÍ Г47 - 83.

4. Карабелеш Э.П., Болдырев А.И. Влияние длительного затопления на формы связей гумжновых соединений в почве юга Украины. - Херсон, 1983. - : 10.с. .Рукопись представлена Херсонская пединститутом. Деп. в ВНИИТЭИСХ окт. 1983, № 235 - 83.

5. Карабелеш Э.П..Пути повышения плодородия черноземных почв юга Укратны, занятых под культурой риса. - В кн.; Тезисы совещания "Проблемы повышения продуктивности черноземных почв", Харьков, 1983, с, 164.

* 6. Болдырев А.И., Карабелеш Э.П., Калмыков В.Р. Агрооценка рисовых севооборотов методом гумусового баланса почвы. - В кв.: Орошаемое земледелие. Вып. 29, Киев: Урожай, 1984, о. 65-69.7. Карабелеш Э.П., Болдырев А.И. Содержание различных форм алшикия, железа и марганца в почвах юга Украины под затопляв-' мой культурой риса - Херсон, 1984. - 12 0. - Рукопись представлена Херсонским пединститутом. Деп. в ВНИИТЭИСХ авг. 1984, * 208 - 84.

6. Карабелеш Э.П'., Болдырев А.И. Влияние подвижных форм' алюминия, железа и марганца на урожай риса - Херсон, 1984.'--II с. - Рукопись представлена Херсонским пединститутом. Деп. в ВНИИТЭИСХ аэг. 1984, * 209 - 84. , . .

9. Карабелеш Э.П., Болдырев А.И. Изменение физических к фи, зиго-химических свойств почв под затопляемой культурой риса в условиях юга Украина - Херсон, 1984. - 12 с. - Рукопись представлена Херсонским пединститутом. Дед. в ВНИИТЭИСХ авг. 1984. . .< 256 - 84.

Подписано к печати 30.II.iM-. Л-102562. Сдано в печать 3,12.84. Формат 6р^90/1бт Печ.л. 1.25т Тир. 100 экэт ^ан.2079.Бесплатно

ТипографияУДН. Москва, у я.Орджоникидзе, 3