Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Окисно-основные процессы торфовых почв Полесья Украины при проведении структурных мелиораций

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Окисно-основные процессы торфовых почв Полесья Украины при проведении структурных мелиораций"

РГО од

1 • Г»ИЗ У№ ■ • '

• УКРАЇНСЬКИЙ ІНСТИТУТ ІНЖЕНЕРІВ ВОДНОГО ГООІОДДРСТВА

Ка празах рукопису

СОРОКА ВАЛЕРІЙ СТЕПАКОЗИЧ

охкско-відковні ПРОЦЕСИ ТОРГОВИХ ГРУНТІВ полісся україкл

■ ПРИ ЛР03ЕД5КНІ СТРУКТУРНИХ 13Л1ОРАШЙ

. С5.01.03 - агрогрунтознавство

і агрофізика

■ г"

АЗТ0РЕФ5РАТ дисертації на здобуття наухозого с:упекл кандидата сільськогосподарських наук

Рівне - 1993

Дисерта::ія с рукописом. '

Робота виконана з Українському інституті інженерів водного господарства.. , '

Каукозий керівник: Академік Екологічної АН України,

доктор сільськогосподарських наук, ч процесор Д.В. Лико

Офіційні опоненти: 1. Доктор сільськогослодарськкх наук, процесор 1.1. Назаренко ' 2. Кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Л.А. Волкова

Провідна організація: Поліський філіал Інституту грунтознавства і агро.хі иії УААН («.Луцькі

Захист відбудеться " ІІ_ “ двтого 1994 року о 14 годині ка засіданні спеціалізозаної вченої рада К 068.-55.01 при . Українському інституті інженерів водного господарства.

265000, и.Рівне, вул. Соборна, 13.

. З дисертаціє» ногаа ознайомитись в бібліотеці інституту и. Рівне, вуя. Приходь ка,- 75. •

Автореферат розісланий ** 29 “-грудня газз року.

Вчепи”: секретар спеціалізованої

вченої ради кандидат технічних //>-

наук, професор _ ■ С.М.Гончароз

-з-

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ ‘

Актуальність гени. Основним резервом розорення посівних плоц Украї»» с торгові грунти, потенційні мотливооті п:их проявляються лисе після комплексного антропогенного регулювання їх основних режимів та властивостей. Гідротехнічні меліорації, олтимізуючи умови вирощування сільськогосподарських культур та активізуючи процеси грунтотворешія, ке усуваэть багатьох негативних язиц, пов’язані»: зі знижки яи природної родочості грунту, інтенсивно», втрато» запасів органічної речовини та лродуіггіз її мінералізації. Тону поряд з гідротехнічним:! слід впроваджувати структурні меліорації - 'тучне збагачення торфового грунту мінеральними добавками. Лрн цьому відбувається покращення властивос-

■ ч

тей та рєздаів грунту, Його структурного стану, забезпеченості елементами зсівлєкня. В результаті таки:: змін вхяикаять певні особливості фориузанкя с:6;с:;о-відясзяого рег-піму - іі.тегруючого показника' ззаемозв'язку всіх грунтових регзиів та процесів.

Встановлені законе-;ірності формування та протікання окисно-відновних процесів під впливом мінерального компоненту впязляпть ступінь окультуреності структурно-изліорсваного торфового грунту, дозволяють регулювати направленість окисно-відновного процесу та Формувати орний горизонт з оптимальними, для розвитку рослин та процесу грунсотвсрекня, властивостям;;. ■ ’

Кета та 'завдання дослідезкь. Встановити закономірності формування і протікання окисно-відновних процесів та направленість грунтотворення струхтурно-меліорованого торфового грунту, обгрунтувати норми різних за гранулометрэтнил складом мінеральних добавок для створення оптимальних окисно-відновних уиоз вирощування сільськогосподарських культур та збереження органічної речовини грунту.

Цілі роботи реалізувались вирішенням конкретних задач:.

-вивчити особливості абіотичних, біотичних та едафічних факторів на формування , -ОВ-рехиму ' структурно-меліорованого торфового грунту; ' .'

-виявити зміни окисно-відновного режиму торфового грунту

залезшо від способів сільськогосподарського використання, тривалості дії та корм внесених мінеральних.добавок;

-встановити закономірності формування окисно-відновних

процесів під дією основних факторів, та різних норм внесених добавок певного гранулокетричкого складу; .

-дослідити вплив окисно-відновних умоз на продуктизність та втрати органічної частини торфового грунту;

-Еизкачити норму мінеральної добавки для створення оптимальних ОВ-уг.ов з кетоа раціонального використання торфових грунтів.

• Об’єкт досліджень. .Об'єктом досліджень були меліоровані

торфові грунти південно-західної частини Прип'ятьського Полісся

. /" -

України. Польові дослідження прозодились протягом ,1989-1991 років на дослідному полі, в-колгоспі ін.Щррса Камікь-Еашірського району Волинської області. ' ' .

Наукова новизна. Розг.тянуто метод структурних меліорацій як засіб управління окисно-ві дновними процесами, гивче:;і .особливості та закономірності формування окнено-віднозних- процесів на струк-

' я - ‘ •

турно-меліорованнх торфових грунтах.,

■ Практична цінність. \ Використання одержаних результатів дозволить прискорювати грунтотворчий процес торфових грунтів для забезпечення максимальної продуктивності при їх ра-ддонгяьноку використанні. . . : ' .

Основні ЛОЛОХСНКЯ, ЕО виносяться на. захист: . .

- встановлені особливості формування ,03-процесі в торфового грунту різних . способів сільськогосподарського використання, тривалості та ступеня збагачення різними кінераль:-іми добавками;

- виявлений вплн» мінеральних добавок різного гранулоиетрич-ного складу на інтенсивність ОВ-продесів торфового грунту;

- досліджені закономірності продуктивності та спрацювання

торфового грунту відповідно інтенсивності ОВ-лроцесів; '

- закономірності для цілеспрямованої зхіни інтенсивності

окисно-відновних процесів. . .

Апробація результатів, досліджень. Результати досліджень, основні висновки доповідались та обговорювались на республіканських науково-практичних конференціях: "Раціональне використання водних ресурсів і проблеют меліорації", Рівне, 1989 ; “Проблеми землекористування на сучасному етапі перебудови", Київ, 1989; "Екологічні пробяеиа землеробства", К.-Подільський, 1990; "Меліорація та освоєння важких мінеральних грунтів", Рівне, 1990;:,,Нові технічні рішення при виконанні меліоративних робіт", Рівне, 1992; “Екологічні аспекта осупувальних леліорацій в Україні”, Київ, 1992; "Грунтово-еетогогічні проблеми адаптивної інтенсифікації агропромислового виробництва.", Рівне, 1992. ,

Публікації. По темі дисертації' опубліковано 12 друкованих праць. . . • . _ •

Структура та. об’єм дисертаційної роботи. Робота викладена на 152 сторінках капзЕОЛисного тексту та складається із вступу, п’яти розділів, висновків, списку використаної літератури. Дисертація включає 43 таблиці , 39 малмків, список літератури з 166 найменувань, з яких’14 іноземні джерела.

ЗМІСТ РСІБОТИ ' ; _

РОЗДІЛ 1. ЗМІНІ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТОРФОВИХ ГРУНТІВ ЛІД ВПЛИВОМ МІНЕРАЛЬНИХ ДОБАВОК ' Дослідженнями Г.І.Афанасіка, М.М.Бамбалова.В.І .Белковського, С.Т.Вознша., І .М.Ддаськях, В.Н.Ефімова, П.Н.Кузьмича, М.О.Климен-. ка, Д.В.Лико, А. С.Кзеровського, В.О.Олїневича, І.М.Скриннікової,

С.Г.Скороланова, Р.С.Трускавецького, М.Н.Шевченко, встановлено, то осушення га. наступне сільськогосподарське використання торфових грунтів викликає позитивну зміну їк властивостей, але, разок з ТИМ, !іС усуваються до кінця і негативні, по відношенню до вирощуваних культур, властивості цих грунтів, покрасення яких необхідне для заГ-ззпечення більп високої їх родючості. .

Одним із шляхів усунення недоліків торфових грунтів е зміна складу їх твердої фази внесенням мінеральних добавок. Дослідження М.И.Еамбалова, В.І.Белковського, С.Т.Бознюка, В.В.Калініної, Д.В.Лико, В.О.Оліневича, В.М.Фурмана Р.С.Трускавецького вказують на покращення фізичних, фізико-хіиічних, біологічних та водних властивостей торфових грунтів, со спричиняє позитлзні зміни грунтових режимів та процесів. Однак, залигаться недостатньо вивченими питання формування окисно-відновного режиму торфових грунтів під впливом різких норм та видів мінеральних добавок. При цьому роль ОВ-процесів виключно вахлива в діагностиці та класифікації грунтів, а величина ОВП е показником направленості грунтотворного процесу. , . ' : ■

РОЗДІЛ 2. ОБ'ЄКТ!!, УМОВК- І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ Польові дослідження 'проводились на дослідній ‘ділянці в колгоспі ім.Еорса Каиінь-лаиире'.>кого району Волинської області, яка розміщена на одному з по;: і з просапної сівозміни міх магістральним каналом і каналаїм-осукувачами першого' порядку Цирської осувувальнс-зволохувалької системи. -

Грунти ділянки - торфовище низинне, глибоке, середньозольнє, слабогумі фі коване, деревинно-осокове на торфі, за хімічними .показникгки - безкарбонатне, слабокисде, з високим вмістом азоту, незначним - фосфору і дуже низьким - калі» та кальцію.

Відповідно до завдань досліджень проводились спостереження за рівнем грунтових вод, формуванням окисно-відновного, темпера-

турного, водного, позітряного ре:г/мів грунту, визначалась біологічна. активність, агрохімічні та.' водно-фі зичні властивості грунту. В'польових дослідженнях нами використано варіанти різного способу сільськогосподарського 'використання торфових грунтів ( лучна та просапна, сівозміни ), закладеного в 1964 році Фалв-пем В.В. В межах просапної сівозміни с варіанти з різними норками та видами мінеральних добазок при едикоиу агрофоні (дослід Д.В.Лико, В.ІІ.Фурмака), контроль з добривах:! та без , в лучній сівозміні - контроль без добрив. Досліди закладено в чотирьох-кратній повторності, розмір облікової плоці’ 10-100 к? У ролі міяеральн:::-; добавок використовувались пісок, глина, а тахо.ч їх поєднання. ■

Вологість грунту визначали тернсстатно-ваговии методом у трьохкратній псзторності, температуру с-рного сару - термометрами Сазіноза СШ-5), інтенсивність виділення С09 грунтом - методом Итатнова, розклад цзллилози - аплікаційним методом. Величину окисно-відновного потенціалу і pH визначали пот знці ометрич.чо в світах зразках, результати виракаіи по водневому електроду. Щльність грунту - методом ріжучих циліндрів. Гранулометричний оклад мінеральних добавок визначався пі неточним методом Качи.чсь-кого, цільність твердої ’ &ізк грунту -■ пікнокетрячно, якісний склад грунтового повітря - газоаналізатором ГВВ-2-30. Агрохімічні аналізи виконувались за загальноприйнятими методиками О.В.Аринуш-кіної. Статистична обробка результатів польових досліджень проводилась методом дисперсійного, регресійного і кореляційного аналізів за Б.О.Доспєховим. Иетеоролсгічні умови характеризувались за даними Лвбєпівської метеостанції. -

Польові дослідження проводились, в різкі за метеорологічним!! умовами роки: вегетаційний період 1989 року по забезпеченості опадами був середньоволог.чй, 1990 року - вологни, в 1991 рік -

духз ВОЛОГИЙ. ■

РОЗДІЛ 3. ХАРАКТЕРИСТИК;', ОКИСНО-ВІДНОВНОГО СТАНУ

СТРУКТУРНО -1'ЕЛІОРОВАНИХ ТОРЗОЕИХ ГРУНТІВ

В розділі аналізуються скксно-віднов;шй стан торфових грунтів різник способів сільськогосподарського використання і ступеня збагачення нінеральшіки добавками та фактори, що обумовлюють динаміку ОВ-потениіалу.

Загальною рисою ОВ-рєдаму грунту е зменпення величини ОВП від весни до осені, без істотних відмін профільного розподілу. В лучній сівозміні коливання ОВП в межах 404...561 мВ вказує на велику строкатість ОВ-умов від помірно відновних до помірно окисних, з переааханкжі по тривалості слабо та помірно відновних умов. В просапній сівозміні величина ОВП істотно збільвнлась до

452...615 нВ, хоча строкатість ОВ-умов не зменшилась, але персва--лаючими в часі є окисні умовк, дія яких зменшується від весни до осені. 0ВІІ під просапними культурами з £онои мінеральних добрив змінюється в меках 415;..595 мВ, ер вказус на помірно відновні та помірно с:ясні умови 0В-ре:гиху, з переважаючим;' слабо окисними умов."чи протягом вегетаційного періоду. Збаг.-чені нормо» 200 т/га піску торгові грунти мають більи високий потенціал -та меншій діапазон їх коливань: 517...596 мВ - та.:і нєі:і змін ОВП характе-р:-зують стан грунту як покірно та слабо окисний, з переважанням помірно окисни;: умов. Тривала дія піску ( з 1972 року) викликає іде сильнії:., стабілізацію ОВ-рїшшу, на яз вказує зву»-ііня діапазону колнг.ань ОВП. Збільшена до 400 т/га корма піску викликає, відповідне гюсил-ння окисних процесів ад до сильно окисних, амплітуда, коливань величини потенціалу стзнозніь 570...612 мВ. Аналогічна, за характером впливу та діапглоном коливань ОВП, спільна дія піску та глини норко» по 100 т/га. Внесенні! глини нормо» 100 т/га. стабілізує величину ОВП в діапазоні покірно

окисних умов, тобто 554...596 м3.

‘ ' і

Таким,чином, ОВ-реіжм торфових грунтів, незалезло від способу їх використання, характеризується нестійкими величинами ОВП, широким діапазоном коливань га великою кількіств різних окисно-відновних зон по профілю та в часі (кал.1). Для лучної сівозміни характерне зміцення потенціалу в сторону переважання слабо відновних умов, для просапних культур - різке збідьсення ОВП та посилення окисних процесів, діапазон коливань значень не звужується. Використання мінеральних добрив нормо» РбЛ20 лРакт,ІЧНОГО значення на інтенсивність ОВ-процесів не має. Збагачення торгового грунту ліберальними добавками нівелве ОВ-уюзи 60 см шару грунту, приводить до зменшення діапазону коливань ОВП та збільшення його середньозегетаційного значення, відповідно внесеної норми. Ефективність добавок посилюється з тривалістю дії га із збільшенням в їх складі вмісту фізичної глини.

Середньсволсгому по забезпеченості опадами вегетаційному періоду 1989 року властиве коливання вологозапасів 30сантиметрового пару грунту в мехах гостронедостатньої - оптимальної категорії вологи. Лучна, сівозміна характеризується значно менсими величинами вологозапасів (29.72...60.84 кн), відносно просапної (50.51...84.34 инЬ Збагачені мінеральними добавками грунти згладжують коливання вологозапасів до 44.23...71.45 мм. У вологий вегетаційний період 1990 року значних відмін режиму вологості міх варіантами дослідів не виявлено. Діапазон коливань вологозапасів ЗО-сантиметрового шару грунту на лучній сівозміні -

46.58...77.88 км, просапній 58.55...85.36 мм, структурно-меліорованого - 33.05...80.98 мм. В дуже вологий вегетаційний період 1991 року перевалае оптимальне зволоження. Я цей період орний шар лучної сівозкіни характеризується вологозапасами орного пару 43.36...85.83 мм, просапної - 58.36...37.84 кк, а збагачені

■(ЯІЙ 0661) .«I!f003 K-eifreid-ca on SihSCj ojoac$Jo: (8й ’ЧН) ^гггИнэюи ojo.'tCQinrra-oHoiMO -raiKwiq ■ і мЛ..

№OQ?"'00?~M3) IwowAO q'.^mviq (T^g (<SW 009”‘CQQ=43) ‘"зимо QHdwou gggj i^v* 03Q"’afi“HB) ' модао озіч-о (ggg (gvj C05“(X7“ 43) w4ov«“\q osv'.'o F///1 (qw 0<yo» = 43) v^QH'^q онлуюц .123

!едаонаня | •^HHUcSSD чиэии^ 1 ЧН^йВп QH?,QVdi-

І І8 і і! ! 1 і «І | И 1 і !і! 1 И ! 1 І .№ 1 ll 1 \ J4 !iJ i...

IWUUJ VJ/L00i^ AMOiU vi/lOO'v + w9cb

CdG9&0 MOjU -^iCOJ^KOcb

(HOdb) - 07V>f09d

(QVWSOt «Qi03fiflWCO<ilO VVthRV

'Ms '\Л\іла\.иі_\ vo'wwavwsj w'XrtaraVAUj vra'vmvavWJ

■ -П- ' ■ .

мінеральними добавками - 41.99...84.57 ки. Загальною особливістю водного режиму всіх років спостережень є характерне для стругсгур-но-меліорозан;!х грунтів розповсюдження впливу мінерального конло-кенгу на активний вар, продовження тривалості періодів оптимального зволожння, звуження діапазону змін величини вологозапасів до категорії оптимальної та недостатньої вологи. Врахозувчи те, пр певній категорії звологвння відлозі дає певна інтенсивність окисно-відновних процесів (недостатній - помірно окисні, оптимальній - слабо окисні, госгронедостатній - сильно окисні), зміни режиму вологості структурно-меліорованих торгових грунтів спричи-Ші.іИ особливості в формуванні і окисно-ві гновного ре::зіму.

Б просапній сівозміні депо погіршується температурний режим торфового грунту, відносно гучного використання. На це вказує зменшення на 0.4 °С величини сергдньовегетаційної температури орного кару грунту та зідпозідне з.іениення на 59°С за вегетаційний період суми активних температур. Збагач-зння мінеральними добавкам)! покращило температурний рехим грунту за рахунок скорочення на 2...3.°С амплітуди коливань величини температури, збільшення на 0.4...0.8 °С середьовегетаційного значення температури грунту, підвищення на 100...120 °С суми активних температур орні:'о пару, збільшення тривалості періоду оптимальних температур на 15...20 днів. Такі вагомі зміни температурного режиму значно вплинули на інтенсивність окисно-відновних реакцій.

Грунту лучної сівозміни властиве переважання протягом вегетації надмірних повітряних запасів (83?:). Під просапними культурами зменшується їх кількість до 51...58%, за рахунок збількення ймовірності недостатніх величин запасів позітря до 0.12. Такий нестабільний повітряний реяим обумовлює, в значній мірі, коливання 0ВЛ в широкому діапазоні окисних та відновних умов. Збагачення мінеральними добавками звухус діапазон змін повітряних запасів до

оптимальних та забезпечує їх величину з ймовірністю 0.47...0.53, ер значно підтвердлус стабілізацію ОЗЛ з кезах слабо та помірно окисн;-х ум03.

Істотних зкін ячіокого складу, грунтового повітря нами не вк-твлено, хоча різниця в умовах дихання грунту- по варіантах відчутна. Загальний вміст вуглекислого газу та клен» під багаторічними травам): становить 20.5Х, цо вказус на .інтенсивне поглинання кисню. Для просапної сівозміни характерним є більш іі-тенсивне виділення вуглекислого газу, сума вмісту вуглекислого газу та кис на становить 21.6%. Внесення мінеральних добаєок, за рахунок зяєншння шаруватості до'оптимальних величин, прискорює обмін грунтового позітря з атмосферним, середній сумарний вміст кисню та вуглекислого газу становить 21.02 X, со найближче з отриманих величин до атмосфзрного, тому несприятливі процеси, пов'язані з інтенсивним поглинанням кисню та виділенням вуглекислого газу, уповільнюються. Це явище спрляс зменшенню ступеня реакцій окислення та відновлення, нівелюванню окисно-гіднозного режиму.

Біологічна активність на всіх варіантах зростає з початку і-гетації та досягає свого каксикуі.у в другій половині літа, а з печатку осені (0.71.. .0.75?;) поступово знизуються до зимового мінімуму (0.14.. .0.27%). Б літній період відчутна різниця міх варіантами. Найвищі біологічна активність на неудобрених варіантах лучної сівозліни, середня величина розкладу целюлози становить 1.06Х, а інтенсивність виділення вуглекислого газу -

3.50...5.15 кг/га-год. В просапній - зменсусться інтенсивність дихання на 1.5...2.0 кг/га-гоц, а.інтенсивність розкладу складає

0.72..Л.00Х. Внесення мінеральних добрив нормою Ред^О знижує приблизно на 20Х біологічну активність торфових грунтів. Мінеральні добавки, за рахунок зкенпения частини органічної речовини, бере участь у розкладі, ще більш гальмує активність мікроорга-

нізкіз'- піскузання нормо» 200 т/га (1335 рі;с) змзнсило до 0.70Х середна по профілю величину інтенсивності розкладу. Більп тривала дія піску гальмує біологічну аістивмість до 0.552. Збільшена до 400 т/га норма меліоранту не викликає пролорційнсго зменвення активності мікроорганізмів. Спільна дія піску та глини нормам!! по 100 т/га сприяє середній активності мікроорганізмів 0.322, при межах її коливань 0.43...0.982 по профіл». Мінеральні добавки у зигляді глини нормою 100 т/га кайкга не змінюють біологічної активності торфових грунтів. Очевидна і.чгібіруюча дія мінеральних добавок на біологічну активність сприяє зменпення впливу відновних та посиленню окисних улов в загальному. окисно-віднсшому рехині торфового грунту. .

Актуальна кислотні сіть торфового грунту, під дією мінеральних добавок, знижується до 4.9...5.1, при цьому розвиток відновних умов в окисно-віднозному рекимі грунту гальмується, за рахунок зм-знеєння концентрації в грунтовому розчині водна. у

Дослідження вмісту рухомих Ферм заліза вказують на переважання протягом вегетаційного періоду окисної форми по грунтовому профілю всіх варіантів, навіть в духа вологі роки. Вниз по профілю проходить незначне зменсення Ре^*’ та відповідне зростання Ке^+. Торфові грунти різного сільськогосподарського використання не відрізняються динамікою та вмістом рухомих фірм заліза. Вміст закисних форм заліза 45-сантиметровсго гару становить 6...25, а окисного - 31.5...100.6 мг/300 г грунту. Збільшення забезпеченості опадами вегетаційного періоду неістотно підвищує вміст закисних та зменшує діапазон коливань окисних форм. Збагачення мінеральними добавками у вологі роки істотно знениуе вміст закисної та окисної форми заліза, відповідно до

4.6... 15.8 та 24.5...81.4 мг/100 г грунту, вплив меліоранту посилюється з ростом норми та вмістом в його складі піску. В дуз»

бологі роки, та з тривалістю, дія мінеральної добавки кайзке кв проявляється. Спостерігається відповідність вмісту та

співвідношення форм заліза з переважанням певних ОВ-умов. Зміна закисної форми заліза в мезгах 16.7... 18.9 та окисної в

50.3...57.74 мгЛОО г грунту відповідає помірно відновним умовам,

14.6...16.7 та 57.74...65.2 мгЛОО г грунту - 'слабо відновним,

12.4...14.6 та 65.2...72.6 'мгЛОО г грунту- слабо окисним,

10.3...12.4 та 72.6...80 игЛОО г грунту - помірно окисним. ЛроТііГйл вег-«.і<іціііниги пьріоду кількість мінерального азоту

збільшується від початку вегетаційного періоду до літа та знижується в осінні місяці. В просапній сівозміні просліджуеться більш інтенсивне кітрато- та кзние амонійне накопичення, ніх в лучній,' хоча істотних відмін для воголого та духе вологого вегетаційних періодів не виявляено. Внесення піску активізує процеси нітрато-накопкчення та сповільнює процеси амоніфікації, глина дещо загальмовує цей процес, а спільна дія піску та глини найбільш сприятливо впливає на азотний режим, тривала дія меліоранту викликає стабілізацію нітрифікації та амоніфікації азоту., Відповідність вмісту та співвідношення сполук азоту з переважанням певних ОВ-умов проявляється такім чином: зміна нітратного азоту в межах 24.76.. .28.15 та амонійного в лезах 15.54.. .18.23 мгЛОО г грунту відповідає поиірно відновним умовам, 28.15.. .31.94 та

12.85.. .15.54 игЛОО г грунту - слабо відновним, 31,9І.. .34.93 та

10.16.. .12.85 мгЛОО г грунту- слабо окисним, 34.93.. .38.32 та

10.16...7.47 мгЛОО г грунту - помірно охиіти.

Порівняльний аналіз меліоративного стану досліджуваних варіантів вказує на відчутні зміни умов формування окисно-відновного режиму торфового грунту, залежмо від способу їх сільськогосподарського використання, ступеню збагачення, тривалості дії та, виду мінеральної добавки. .

РОЗ ДІЛ 4. ОСНОВНІ ЗАКОНОМІРНОСТІ /ЇОРМУВАННЯ ОКИСНО-ВІДНОВНОГО РЕЖИМУ СТРУКТУРНО-КЕЛІОРОЕАНИХ ТОРФОВИХ ГРУНТІВ В даному розділі наводяться результат;! регросійного, кореляційного аналізу 03-стану грунту, визначається вплив обуисвлжочих . факторів та особливості формування 03-рехму структурно-иеяіорсваного грунту, визначається кокливіст.н регулювання величл-ни ОВП шяхом збагачення мінеральними дсбапкші. ,

Результати одно^акторного регресійнсго аналізу виявляють основні з а конем і ркості формування скисно-зідчсзного ряглсу лід впливом сбуиозяюачих фзеторів. Зв'язок вслогозаласіз, температури грунту з величиною ОЗП мас гіперболічний, запасами грунтового повітря, його якісним складом та біолегіч>-.о:э аетизністз - лінійний, вмістом та співвідношенням описно-відксбних пар - єкспогієн-цінний характер Скал.2). ' .

Сукупну дім основних фзнторігз на динаміку С3-ре:с!ху зиязн..н

в результаті мкогашного кореляційного аналізу (табл.І).

' ' Таблиця 1

’ Кчолпшш кореляційний аналіз компонентів

<:орнузання окисно-ві дневного рєкину грунту (виконав на підставі результатів масним досліджень)

Спільний впліф.. <Т:г-сторі р .

Ч V т Т Р V Т Р Ре V Т о Ге и т р ге п ■с

1.Лучка сівозміна (б/д) 0.25 0.27 0.28 0.33 0.37 0.92

2.Просапка сівозміна (б/д) 0.27 0.37 0..7Э 0.83 0.87 0.03

2.1 ^чОН) 0.26 0.27 0.27 0.2Э 0.49 0. &3

2.2 Фон+200 т/га піску(107?р) 0.15 0.53 0.54 0.60 й.34 0.34

2.3 Фсн+200 т/га піску(1935?) 0.22 0.25 0.27 0.37 0.39 0.7Є-

2.4 Фон+іОО т/га глигіи 2.5 Фон+100 т/га глини 0.33 0.34 0.35 0.36 0.51 -

-ІСО т/га піску 0.18 0.22 0.24 0.27 0.33 0.31

2.3 Фон*400 т/га ліску 0.25 0.29 0.44 0.73 0.76 -

Примітка: V - ВО.'ОҐОЗДПІС','. , КЯ‘- т - ТЄМПГір,ЇТ71'й грунт у, '"С; р -

ЬОГОГОЗЗДАСК

Температура грмнту

г?

40 <да ю лс-о Ь*м

ф^плси г^лтезьсто гсуг>п?я

* ■\

йїчі^_ ^Т'.л Чї~* * ,• _ іггі.-*=

>1

"Ю V» ль 2-г Єі£

С*м$, ГРВДОЇОЮ ЛС5П-?Я

20£?-н £а.

24-

Ю «40 <50 */» СЬЧк^

БіОЛОГЇЧНЛ АКТПЬн'ЮТЬ

|

!

— \\*

/Н

ї

3

^ ~^г

^*4

1

> Л к- £ »со,.

і с^/о.

Ьміот «ЮгиК ЗАМіА

Ьмїст спомк кіст

УмОЬ«\ ПОЗНАЧЕННЯ і -«ЧЯЧЧЧА СІЮЗМІКА ^ЕЗ ДОН=К$

-*-ІГі?осмщ №«лма(ьй$с&?л^

-7-21 Р<5оК^20 - срон -»-5.14^4 ' 400 т/га тм*у Й7?2р) ->-2,5. Фон* 200 т/л ШйКУС17Є5»5 -+-2А Фоні-ІООт/іа шш ні-25. Фон *-ЮОт/га гім *■ ЮОт/га гіи-лл ча-2.4(їед*-400т^ тиси

«С5/Н«ч

Мал.. 2. Зв’язок величини редокс-потенціалу (гН0) з обумовляючими факторами.

запаси грунтового повітря, X- від об’ему пор; Го - спізві дноез.чня вмісту рухомих сполук заліза; N - спізвіднопення вмісту рухомих сполук азоту; 2 - співвідношення вуглекислого газу та кисню.

Домінуючим факторок динаміки ОВ-режииу грунту лучної сівозміни с вологозапаси та якісний склад грунтового повітря. Обробіток просапних культур надає більшої вагокості температурі грунту та повітряний запасам в формуванні ОВ-региму, значення вологоза-пасів та якісного складу повітря пр;і цьому не зменшуються.

Оструктурення послаблює вплив зозніпних факторів на динаміку величини ОВ-потенціалу та лосилпс вплив вмісту присутніх окисно-відновних пар, який збільшується з часом дії неліоранту.

Встановлені рсгресійяі залеїзіості формування окиско-підневного рехкму торфового грунту під дієв внесеної нормі! піску, глини, поєднання піску та глини, нерки келіоранту з різник бміс-ток фізичної глини (мал.З). Оптимальні (слабо окисні) умови торфового грунту забезпечить внесення в орний гар 50...250 т/га мінеральної добавки. Найбільша ефективність яєяіораиту з співвідношенням в його складі фізичної глини та піску 3:10. Наведені графічні та математичні залежності дозволять розрахувати норми природник мзліерантів для оптпмізації ОВ-умов торфового грунту.

РОЗДІЛ 5. НАПРАВЛЕНІСТЬ СУЧАСНОГО ГРУНТОТВОРНОГО ПРОЦЕСУ СТРУКТУРІ Ю-І-ІЕЛІОРОЕАНИХ ТО?'-ЮВ',ІХ ГРУНТІ В

В даному розділі аналізується вплив-окисно-відновних умов на процес грунтотворєння, встановлюється зв’язок продуктивності грунту з переважаючими 0В-умовами та .’.прогнозуються наслідки збагачення торфового грунту мінеральними добавками.

■Гідротехнічні меліорації, в результаті покращення грунтових рохг.иів, посилюють окисні процесі! та зумевлккть збільшення вільності в перші 8...10 років з 0.17 до 0.22 г/см3 з основному за рахунок спрацювання торфовищ на 2...6 си на рік. Обробіток торфового грунту інтенсифікує процеси окислення та збільшує

Мал. 3. Закономірності формування окиско-відновног^ режиму торфового грунту (ЕЬ, мВ) під дією внесених норм мінеральних добавок.

щільність на 0.1 г/см? Тобто, певні окисно-відновні умови забезпечують певний ступінь окультуреності. Цільність збагаченого

О

мінеральними добавками грунту становить 0.28...0.33 г/см. Рєгре-сійний зв’язок щільності з взлнчиною ОВ-потенціалу показує, да посилення охисних процесів проходять відповідно збільвення величини цільності до 0.60 г/си? подальсе збільшення цільності загальмовує інтенсивність охисних реакцій. Слабо окисні умови

- О

встановлюються при цільності 0.25.. .0.-40 г/см. Інтенсивне спрацювання органічної речовини торфу починається з 450...500 мВ та збільшується відповідно росту величини ОВ-потенціалу. Отримані . зале:шості дозволяють встановити оптимальну цільність грунту, тобто прискорити культурний процес грунтотворзння внесенням мінеральної добавки, не ставлячи під загрозу, або прогнозуючи, баланс органічної речовини торфу..

Залехність урожайності сільськогосподарських культур відповідно ОВ-умовам вирощування показує, що слабо відновні та слабо окисні умови,.при зміні потенціалу в мехах 450...550 мВ,.сприяють її зростанню. Посилення окисних умов до рівня помірних викликає відносну стабілізацій урожайності при зростанні потенціалу, а перевішеная величини 600 мВ приводить до поступового зниження 'урожайності. Встановлений регресійний зв’язок дозволяє прогнозувати врогкайність сільськогосподарських культур при певних окисно-відновних умовах, найпродуктивніші умови в торфових грунтах утворюються при коливанні 03-лотенціалу в неяах 550...600 мВ.

Раціональне використання'торфового грунту в сільськогосподарському виробництві потребує конкретних окисно-відновних умов, які викликають покращення грунтових рекшів для розвитку рослин та одночасно сприяють культурному процесу грутотоореяня. Інтенсивність грунтових процесів при певній нормі осупення залежить від виду та норми використовуваного меліоранту. Тому пропонуємо

розрахунок норми конкретного- меліоранту з певним вмістом фізичної глини за допомогою номограмивиходячи з максимального грунтозахисного ефекту, або найвищої урожайності сільськогосподарських культур (мал.4). Максимальний грунтозахисний ефект спостерігається при коливанні окисно-ві днозного потенці алу в мехах 500-...

. .550 мВ, норма меліоранту при цьому становить 100...150 т/га, пр забезпечить вихід кормових одиниць 35...40 ц/га. Максимальну врожайність мохна отримати при коливанні окисно-відновного потенціалу в мехах 560...810 мВ, за рахунок внесення 300...800 т/га меліоранту, створюючи таким рівнем окислення загрозу позитивному режиму органічної речовини. .

■ ОСНОВНІ ВИСНОВКИ ТА ПРОПОЗИЦІЇ

1. Окисно-відновний режим торфового грунту, незалежно від

способів сільськогосподарського використання, характеризується нестійкими величинами та широким діапазоном коливань ОВП, великою строкатістю окисно-відновних умов по профілю грунту та в часі .ІТри використанні торфового грунту в лучній сівозміні без добрив величина окисно-відновного гіотенціалу змінюється в мехах

400...550 мВ, що вказує на зиіоення його в сторону переважання слабо відновних умов. В просапній сівозміні величина ОВП збільшується до 450...620 кВ та різко посилює окисні умови до категорії сильно окисних. Незначне зменшення величини окисно-відновного потенціалу під впливом мінеральних добрив кормо» Рбо%20 практичного значення не мас. Для покращення тимчасових несприятливих окисно-відновних умов торфового грунту лучної та просапної сівозмін та посилення ОВ-стійкості грунтового профілю необхідні додаткові меліоративні заходи. .

2. Структурні меліорації нівелюють окисно-відновні умови та’ стабілізують окисні процеси активного шару. торфэвого грунту. Величина ОВП при піскуванні нормою 200 т/га підвищується до

ло?Фа,л\ч г* р'іа

\Ьл.'"~ 4. Номограма визначення .норми мінеральної добавка (т/га) різного механічного складу для створення необхідних окнено-віднсв.чіі" умов (ЕЬ, нВ) торфового грунту.

520...600 иВ, по забезпечує стійкі слабо та помірно окисні умовк. З часом, діапазон коливань ОВП звужується до 540...600 мВ. Збіль-сеняя норми піску до 400 т/га чи введення в склад меліоранту фізичної глини-це більш посилює процеси окислення та стабілізує величину ОВП в мехах 560..600 иЗ. '

3. Стабілізація ОВП зумовлена впливом меліорантів на основні фактори. Еологозапаси грунтової тозиц знаходяться переважно в кех&х 38...80 ми, по відповідає оптимальній та недостатній категорії вологи. Середня за вегетацію температура орного езру підвищилась до 15..Л7°С, а сума активних температур за вегетаційний період зростас на Ї00...120°С. Орний шар грунту з ймовірністю

_ . (“■ '

■ 0.5? забезпечується запасами повітря величиною ЗО..50% від об’єму пор', в складі якого 2...3Х вуглекислого газу та 18.. .19% кисню. Біологічна активність грунтового профілю зменшується на ЗОХ. Еміст закисного заліза знижується до діапазону 5...16 мг/100 г грунту, а окисного до 25...81 лг/300 г грунту. Яітратонакопичення посилюється до величини 70 иг/100 г грунту, а процес амоніфікації уповільнюється на 37.. .62%. •

4. Встановлені законовірності формування окисно-відновного рєхиму під діев обумовлюючих факторів. Домінуючим фактором динаміки ОВ-рехиму грунту лучної сівозміни с вологозапаси та склад грунтового повітря. Обробіток просапних культур надає більші ролі температури грунту та запасам повітря в формуванні окисно-ві днозного рехиму, значення вояогозапасів та складу повітря при цьоку не зменшується. Структурні меліорації, залеето.від норми та складу мінерального компоненту, послабляють вплив зовнінгніх факторів на динаміку ОЗП та посилюють з часом вплив наявних окисно-відновних пар, загальний характер формування окисно-ві днозного стану грунту при цьому не змінюється. Тісний зв’язок зміни окисно-відновного стану під впливом, меліоранту дозволяє

икористання мінеральних добавок для цілеспрямованого управління роцесами грунтотворення.

5. Структурні меліорації значно прискорюють процес окульту-іення торфового грунту за. рахунок: збільшення до оптимальних некого цільності. Максимальний грунтозахисний ефект спостерігається гри коливанні ОВП в лезах 500.. .550 мВ» норма внесення мінераль-;ого компоненту при цьому становить 100...150 т/га, що забезпечує ірохайність сільськогосподарських культур на рівні 32...40 ц/га :.о. та змєнеить втрати торфової товгцг до 15..25 мм на рік. іаксимальної продуктивності грунту (55...70 ц/га к.о.) можна [.осягнути при підтримуванні окисно-відновного потенціалу з Mesax >60.. .610 -мВ, за рахунок внесення 300. . .600 т/га мінерального :омпоненту, створюючи таким рівнем окислення загрозу посиленому :працюванню торфовищі. '

. ПЕРЕЛІК ПРАНЬ» ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕЩО ДИСЕРТАЦІЇ .. Охрана и воспроизводство плодородия органогенных почв Полесья ГСС? //Проблемы землепользования на ссэременном этапе перестрой-си: Мат. респ. науч. конф.-Киев: Наукоза думка, 1989.-Вып. 3. -■С. 96- 99 (з'співавторстві).

!. Проблемы структурных мелиораций осупеных почв Полесья УССР ''/Рациональное использование годных ресурсов и проблемы келиора-1ии: Тез. докл. респ. сем. -Ровно: У11ИВХ, 1939. -С. 20-21 (в співавторстві 1 . '

3. Окислителыю-восстановительнке процессы почв Западного Полесья ГОУ //Мелиорация к освоение тяхелм: минеральных почв: Тез. докл. ?есп. науч.-техн. коні.-Ровно: УИИВХ, 1590.-С. 75 (в

:півавторстві). .

J. Водоотдача мелиорируемых теріїйяьи почв Западного Полесья УССР Экологические проблемы земледелия-: Тез. докл.'респ. конф,-VIчвне:;-Подольский: КЛСХИ. 1990.-С. 72-73 (в співавторстві ).

5. Влияние структурны:-: мелиораций торфяных почв на качество и урожай Bfcip2.r553a.eKMi культур //Окологические проблемы земледелия; Тез. докл. респ. конф.-Каменец-Лодольский: КПСХИ,' 1990.-С. 133-114 (в співавторстві).

6. Технология создания пахотного горизонта с заданными или опти-

мальными водно-физическими свойствами //Пристендовый проспект. -Ровно-. УИИВХ, 1991.-6 с (в співавторстві). • ’ ’

7. Применение системного метода в почвоведении //Новые технические реиеяия при производстве мелиоративных работ: Тез. докл. респ. конф.-Ровно: УИИВХ, 1992.-С. 85 (в співавторстві).

8. Вп'лив структурних меліорацій торфових грунтів на окисно-відновні процеси //Тідромеліорація та гідротехнічне будівництво.-Львів: Еіід. "Світ", 1992. -Внп.19.-С. 30-33 (в співавторстві).

9. Установление оптимальны:-: условий производства пивоваренного

ячменя //Новые технические реиения при производстве мелиоративных работ: Тез. докл. респ. конф.-Ровно: УИИБХ, 1992.-С. 79 (в співавторстві ). ■

10. Конструирование пахотного горизонта торфянкх почв //Новые технические ріевенил при производстве мелиоративных работ: Тез. докл. респ.- копф.-Ровно: УИИЗХ, 1992. -С.' 71 (в співавторстві).

11. Управління твердо» фазо» меліорованих. грунтів //Екологічні

аспекти осушувальних меліорацій. Тез. доп. конф.-Київ: ІГіМ УААН, 1992.-С. 84-85 Св співавторстві). .

12. Газовий режим оструктурених торгових грунтів. //Грунтово-

екологічні проблеми адаптивної інтенсифікації агропромислового

виробництва : Тез. дол. наук. - техн. конф.-Рівне: У1ІВГ, 1992. -

-С. 39-40. ‘ ■

' 1 Підписана до друку .

формат 60X84 0 І/І б Обсяг -АО др.арь ” Замовлення /Ї5У Тираж /сРО при мір Рівне,ШВГ,Соборна, II