Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оптимальные пути использования мелиорированных солонцов черноземно-луговых засушливой колочной степи Алтайского края

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Оптимальные пути использования мелиорированных солонцов черноземно-луговых засушливой колочной степи Алтайского края"

РГ6 од

п Ч'ПП 1РР7

- э гпум Правах рукописи

Толстое Михаил Васильевич

ОПТИМАЛЬНЫЕ ПУТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕЛИОРИРОВАННЫХ СОЛОНЦОВ

ЧЕРНОЗЕМНО-ЛУГОВЫХ ЗАСУШЛИВОЙ КОЛОННОЙ СТЕПИ АЛТАЙСКОГО КРАЯ

06.01.03 — агропочвоведение

I

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Барнаул — 1997

Работа выполнена в Алтайском государственном аграрном университете,. \ •

Научный руководитель: доктор сельскохозяГктвенных наук

И. Т. Трофимов.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Л. М. Татаринцев, кандидат биологических наук В. А. Мерецкий.

Ведущая организация: Институт почвоведения и агрохимии

Сибирского отделения РАН.

Защита состоится « __1997 года

на заседании диссертационного совета Д. 120.01.01 в Алтайском государственном аграрном университете но адресу: 656099, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 93.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Алтайского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан « & $ » ¿-/-¿^¿-^

1997 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук, профессор В. А. РАССЫП НОВ

Актуальность исследований.. Одним из резервов улучшения кормовой базы п фошводства зерна является повышение продуктивности сельскохозяйственных то дни на засоленных почвах, общая площадь которых в Алтайском крае состав-мет около 2 млн. гектаров (Трофимов н др., 1980).

К настоящему времени разработаны приемы мелиорации солонцов с прпменеть,-м как химических, так и агротехнических методой. Однако пути эффективного их (спользовання изучены недостаточно. Для Алтайского края только в работах А.С 1 стропа (1971) и Е.Я. Ожгибицевой (1992) предложено использование мелиориро-¡amiMX с помощью гипса солонцов в различных севооборотах с применением сие-емы агротехнических приемов. И.Т. Трофимовым и IO.A. Гладковым (1979) бы-ш рекомендованы новые кормовые культуры интенсивного типа. Однако ком-1ЛСКСНЫХ работ, в которых бы изучали эффективное использование мелнориро-|анных солонцов как в кормовых полевых севооборотах, так и под монокультурой шоголетних трав, в частности, ломкокол осинка ситникового, иет.

Цель исследований.. Разработать оптимальные пути использования мелиори-юванных солонцов черноземно-луговых хлоридно-сульфатных остаточных.

Задачи исследований.. 1. Разработать модели-плодородия мелиорированных ялоипов для основных культур, используемых в севообороте, и предложить оппь юльные пути их использования.

■ 2. Выявить влияние высеваемых культур в севообороте и монокультуры ло.и-;околосника сипшкового на баланс органического вещества в мелиорированных юлонцах, их структурный состав, теплофизические свойства, окислит елыго-:осстанов1Ггельпый потенциал, питательный и водный режимы и урожайность во> [елываемых культур.

3. Дать экономическую оценку- использования севооборотов за две ротация а ¡о.мкоколоегшка ситникового за этот же перяод.

Тема исследований являлась составной частью государственного пауч«ю-■ехнического задания 0.51.01.06.02 - " Разработать приёмы певьлпення эффекта»-ioctii мелиорации засоленных земель и солонцов" (гос. регистрационный номер 11.83.004^252).

Защищаемое ngioreeime. Мелиорированные солонцы черноземно-луговые хло-шдно-сульфатные средине остаточные необходимо использовать в севооборотах с ишералыгьм паром или под культурой многолетних трав (ломкоколссника ентть :ового).

Научная новизна.. Впервые для зерновых п кормовых культур разработаны юдгли их уро:кайностп, выявлены особенности влияния бессменных культур н tapa на свойства мелиорировашгых солонцов, установлено, что бессменный пар 1риводпт х усилению их засоленности я осолоннгвашло. Похазано, что урочеав-юсть зависит в большей степени от гумусировапности солонцов.

Впервые щучено влияние двух роташй севооборотов и монокультуры ло.мко-:олосника ситникового на баланс органического вещества а мелиорированных ■олонцах и выявлено, что использование севооборотов с черным паром обусловлн-iaer отрицательный баланс гумуса, а севооборотов с склеральным парам в мотю-:ультурои ломкоколоеннка ситникового - положительный.

Показано, что наиболее экономически целесообразным являете« использование свооборотов с ендеральным паром и бессменной культуры ломкоколесивка сятии-:ового.

Ррактическая значимость и реализация результатов исследова иий.. Предло-кешше оптимальные пути исполгзоваиия мелиорированных солонцов могут найти грнмененне не только в Алтайском крае, но и на засоленных почвах засушлквой-тепи других регионов.

В Алтайском крае рекомендуемые автором севообороты и монокультура лом коколосанка ситникового используется для улучшсшш свойств солонцов в ряд хозяйств Мамонтовского и Романовского вайонов. Результаты исследований ис пользованы при составлении рекомендаций п Мелиорация н пути повышения пло дород]ш мелиорированных солонцов", а также при чтении спецкурс "Мелиорация п охрана почв" для студентов Алтайского государствскпого уин верситета.

М.В. Толстов является соавтором нового сорта вики мохнато) "Нежностсбельная".

Апробация работы., Основные положения диссертации были доложены на за седаннях координационного совета РАСХН по мелиорации солонцо, (Волгоград,1989; Оренбург, 19S0; Москва, 1991), на научных конференциях Алтай ского государственного университета (Барнаул, 1988,1990,1992,1996).

Публикации.. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, метода ческне рекомендации, a Tsiaice имеется авторское свидетельство N 6413 на сорт cuki мохнатой "Пежностебсльнаа".

Структура работы.. Диссертация состоит ш введения, 5 глав, выводов, спи ска литературы и праложсщха. Содержание работы изложено на 160 страницах иллюстрировано 43 таблицам u 1 рисунком. Список литературы включает 146 на именований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Объсгги н мгтоды нсследоващш.

Объектом исследоюшш валялись пещи чгрнозеашо-лугоаых солонцовых комплексов Центральной -часта подзоггы черпазедмв южных засушливой степи на террасированных склонах Касязалзиской локбгнгы древнего стока.

Научно-производственный опыт со изучению влияния типов севооборотов в монокультуры ломкоколосинка ентшкевога иг свойства крчв Сьиз ззлокслы И.Т Трофимовым » Ю.А. Глгдковыми ЕЛ. Оэтнбнцгвой в 19£2 году, на ерэдией части террасированного склона на почвах черпоземио-лугозых солонцовых комнлгх-сов, фоновой почвой которых пвлаетса солонец чсрноземно-луговоЗхлорцдн»-сульфатный средний остаточный. Автор принимал участие в исследованиях с 1937 года.

Изучалось влияние монокультуры ломкоколоензка снтнзассвого и двух севооборотов на свойства почв.

Зернопаровой севооборот включал следующее чередование культур: черный пар—суданская трава—овес—нчмгхгь, севооборот с евдеральны;»! сэром - даннпк второго года жизни (сндерольныЗ пар)—суданская трава-овес—ячмекь+доншпе первого года жизни. Во второй ротации последнего севооборота, вследствие значительного окультуривания солонцов, по действию и последействию паров высевали пшеницу.

Экспериментальные севообороты заложены в двухкратной повторности па делянках площадью 2160 м 52 0, что позволяло проводить все сельскохозяйственны; работы с помощью современных средств механизации. Ломкоколосннк енткико-выи "Гуселетовский" высевали с опфшюй инзздурВД®"1 45 см и нормой высева 6 кг/га.

В зерновом севообороте на поле под ечмгнем, а в сидеральпом - на поле под ячменем и донником, а также на поле под ломкоколоеннком ситниковым были заложены площадки размером 10 5х 020 м для проведения режимных наблюдений. Дп-намнку влажности изучали послойно, каяадыг 10 см, в толще мощностью 150 и 300 см в трехкратной повторности.

Основные анализы проводились с использованием общепринятых мегодоа (Агрохимические..., 1975; Аринушкииа, 1973; Ангипов-Каратаев и др., 1948; Мака-рычев, ЛунШ1,1981; Кауричев, Орлов, 197?;

Качинский, 1958; Пономарева, Плотникова, 1968; Тюрин, 1937; и др.).

Глава II. Факторы почвообразования и характеристика исследуемых почв.

Исследования проводили «а тсрр:гтории землепользования созхоза "Гусслетопский" Романовского радона Алтайского крзл, рзстталойгекной в пределах юга западной пасти Приобского плато по правому борту террасированного склона к Касмзлнпской лог:бга:е древнего стока.

Климат террэтории харэктердауется суровой продатжительаой зимой, ср-ыт:-тельно коротким, по жарким летом. Вегетационный период в средних датах парохода температуры через +5 50 ОС начинается 23-26 апреля н заканчивается 22-25 октября, т.е. длится около 170 дней. Сумма температур >10 50 ОС pasita 2100 50 СС.

Среднегодовое количество осадков составляет около 300 мм, из них 50-70 мм - в виде снега. Одной из отрицательных сторон климата степных районов Алтайского края является недостаток атмосфер пой влаги в первой половине теплого периода.

Урожайность естественных ценозов и их ботанический состав на солонцах чер-ноземно-луговых хлоркдао-сульфатных определяется мощностью гумусового горизонта, глубиной залегания солевого максимума и горизонта В 42 0 и составляет 1.41.8 т/га. Варьироппяие урожайности группы злаков на 52.2% объясняется мокшо стыо горизонта А 410, на 18.8% - мощностью горизонта В 42 0 » 7.5% приходится на долю горизонта В 41 0 (Гладкоз, Трофимов, 1980).

Почвообрззующнми породами исследуемой территории являются четверти-вые отложения, представленные лессовидными суглшисамн субаэра.тьЕогв происхож-детш, а иногда и глинами верхней краснодубовскон подевнты. Мощность лгссо-пнд|гых сугл.чшсов по направлению к юго-западу, а так;*« внпз по террасированному склону ложбины древнего стока замелю уменьшается.

Материнские породы среднесуглинлстые и карбокатгак на па большой глубппе подстилаются слоистой супесчано-песчано-глшшстой толщей, которая образует первый водоупор и имеет хорошо выраженный уклон в сторону днища ложбин древнего стока. Они содержат один и те же минералы, соотиошеше которых различно и зависит от истории форшфования почвообразующих пород. Илистся фракция исследуемых пород характеризуется высоким содержанием галрослюд, наличием смешано-слойных образовашй, каолшгата, хлорита а высоко,тлсперсиого кварца. Первые обусловливают высокую обеспеченность калием пэчпообразукь щих пород.

Наличие солей в почвах степной частя Алтайского края связям с контиигятал*-ным соленакоплеинем. Особенна интенсивное солеобрязоваяие было в начала голоцена, примерно 12 тыс. лет назад (Ималнев, 1984). Значительную роль в засолении почв играют соли, поступающие с атмосферными осадками (Казанцев, 1978).

Почвенный покров района исследований представлен преимущественно гндро-морфными засоленными почвами. Зональные почвы - черноземы южные. Они формируются на повышенных элементах рельефа в условиях автоморфыого водного режима с хорошим оттоком грунтовых вод. К средней части террасированного склона, где проводились производственные опыты, приурочены черноземно-луговые солонцовые комплексы с преобладанием в почвенном покрове солонцов хлоридно-сульфатных средних малонатриевых и остаточных (Гладков, Трофимов, 1980,1984).

Глава III. Генезис в плодородие солонцов засушливой полочной стеля..

К настоящему времени теория солонцового процесса разработала довольно полно. Выявлены факторы стабилизации коллоидов: термодинамический и структурно-механический. В значительной степени стабилизация коллоидов солопцоз обеспечивается водорастворимыми гумусовыми веществами. Солонцовый процесс обусловлен определенным сочетанием количества обменного натрия в почвенном поглощающем комплексе, общей концентрацией н составом солей в почвенном растворе (Хитров, 1995).

На основе данных, полученных в вегеташшипых опытах и обработанных с помощью информационно-логического иналнза, установлено, что пажненцнеи фактором, лимитирующим плодородие любых солонцов квлягтея обменный натрий. В то ;ке врелш, урожайность злаковых культур в большой степени зависит от ьелпчлигл рН п содержания натрия вППК, тогда как для бобовых ва первое глссто выхедэт обменный кальций. Зависимость урожайности изучаемых культур от содержания обменного натрия носит криволинейный характер. Резхгог сяжашг урожайности ячменя происходит при содержании обменного натркя больше 45-60%, а вики мохнатой и донишеа желтого - более 20-45%, что сеазапо с более пшкоЗ солнцеус-тойчнвостью этих культур. Однако яри насыщенна ЛПК обменным кальцием выше 60% от емкости обмеиа урожайность всех шученпых культур сгабашанро-валась. Из этого следует, что при пшеовашш солонцов насыщение почвы кальцием выше 60% от емкости обмена фгагюлопзчсски пг обосиоЕлио.

Глава IV. Обоснованна исполыования мелиорированных савощцза под сельскохозяйственные культуры.

Теоретической основой для разработки мероприятий по повыгзешпо плодородия мелиорированных солсццов служат |>ггиоааль:1ые модели плодородия этих почв, разрабатываемые на основе сопряженного анализа почвенных свойств и урожайности возделываемых культур.

В связи с тем, что разные культуры предъявляют иеодшшссвыг требования к почвам, особенно при выращивании их на солондах, сслгдствпе различной их соде- и солонцеустойчивосги, необходимо определить свонстса, удовлетворяющие требованиям любых культур, на применение которьк «ши отшгаются повышением урожайности, и создать для ппх общую модель плодородия относительно конкретной почвы.

Нами для солонцов чернозелаю-луговых хлоридцо-сульфатвого засаленна были разработаны модели на примере пшегащы яровой "Вега" и кормовой долголетнем культуры ломкоколосника ситникового "Гуселетовсккй".

На основе проведенных исследований следует рекомендовать в качестве информационно-логических моделей следующие формулы: у 1 = Г V (N3 + АСУУ о - 100 ЛР)) у2 =ГУКа + ЛрНЛ(\Уо-100.{Гт.н.ЛР)) £

где: у п - расчетный ранг урожайности пшеницы; Г -ргкг урожайности по запасам гумуса; N3 + - ранг урожайности по содержанию обменного натрия в слое почвы 0-50 см; \Vo-100-0 ранг урожайности по запасам влаги; 2 Тл.- рай- урюжайно-сти по сумме токсичных ионов; Р - ранг урожайности по запасам фосфора; рН -ранг урожайности по величине рН; V -днзъюиктшшая форма связи; Л - козгыоктив-ная форма связи.

Обе формулы подтверждаются полученными данными о пищевом, солевом п водном режимах соло1щов.

Для ломкоколосника ситиикового формула существенно отличается н 1с«сет сле-ду»01ШЦ1

У = КК С шах Я Мпй Мв И ГЛ1Ча + оби.

где: У- расчетный ранг урожайности; КК - расчетный ранг урожайности по глубине капиллярной каймы; С юах - расчетный ранг урожайности по глубине залегания солевого максимума; Мп - расчетный ранг урожайности по величине мощности почвы; Мй - расчетный ранг урожайности по содержашпо нопоз магния; Г - расчетный ранг урожайности по запасам гумуса; N3 + обм. - расчетный ранг урожайности по содержанию обменного натрия.

Эта формула отражает взаимосвязь морфологических и химических свойств почв и урожайности культуры. Безошибочный прогпоз этой формулы достаточно высок и составляет 59%, а с отклонением на один ранг он достигает 89%.

Из приведенных моделей плодородия солонцов чернозевшо-луговых хлоридно-сульфатных как для зерновых культур, так и для ломкоколосника ситникового, следует, что необходимо повышать содержание гумуса, снижать количество обменного натрия. В случае бобовых культур содержат» гумуса на урожайность оказывает меньшее влияние, чем в случае злаковых.

Каждый вид растений оказывает разностороннее и специфическое влияние на почвы. Чётко выявить роль отдельных культур п пара в изменении свойств почв по времени можно только при бессменном их возделывании. Поэтому было проведено изучение влияния люцерны, пшеницы, ломкоколосника ситникового, воздельн эаемых 8 лет, а также пара на водный и солевой режимы, структурное и гумусное состояние почв и состав обменных катионов.

Наблюдения показали, что весной под всеми культурами и паром влажность сохраняется на одном уровне. К июлю почва под ломкоколоеннком ситниковым п люцерной иссушается до влажности завялання по всему метровому профилю. Под пшеницей глубина иссушения достигает 30-40 см, а под паром она затрагивает только пахотный слой.

В результате восьмилетнего содержания солонца без растений происходит его засоление, несмотря (га то, что глубина грунтовых вод составляет около 3.5 м • (рнс.1). Содержание солей в пахотном слое достигает 1.7%. Солевой максимум здесь приурочен к слою 20-30 см, тогда как под многолетними травами ои отмечается в средней часта почвенного профили, а пахотный слой остается неза-солегтым. Бессменное возделывание однолетней культуры (пшеницы) также предотвращает вторичное засоление.

Выявлено, что засоление почв в результате парования способствовало их осо-лонцеванню, а на делянках под пшешщей, люцерной и ломкоколоеннком аттиковым почза осолонцевзнию не подвергалась.

Под влиянием бессменных культур содержат» водопрочных агрегатов по сравнению с исходным состоянием уменьшается незначительно (3-5%) н недостоверно. Резкое снижение водопрочных агрегатов происходит только под влиянием бессменного пара.

Длительное парование приводит к заметному снижению общего содержания гумуса в солонце и изменению его качества: за б лет парования оно уменьшилось на 20%, а за 9 лет - на 25.6%. За 9 лет парования увеличилась доля негидролизуе-мых форм гумуса, а содержание гумнновых кислот уместилось и соотношение С гк к С фк ' стало уже. Так, если под культурой люцерны отношение

С гк :С фк составляло 1.9, то в бессменном пару оно уменьшилось до 1.32 (табл. 1).

ЙГ-ЭКВ "6"

О 20-1

о

- ко

а а ■

<а

ь 60-1

с

SO 100J

iir-экв 10 0 10 30

я о

«в х X

хэ >»

20

НО

60

¿0

I00J

От '--

20 40 60 80 100

£0

,40

so ¡00

Мг-вкв •зоз д

Пшзьица яровая.

Мг-экв

Лсшсоколосник ситниковый

Лпцерва псоевная Шская 88S3

К2но£ See' Щса" ЕГОщ EE3t/a

■Bic. Sec олени© солонца черисзеино-лугового хяоридао-

-супьфатного остаточного под бесвменныш куль-гурами и паром (9.05.1ёЭ1г v)

Таблица 1

■жявке Сессияяных культур п черного пара на содержали* а состав гумуса в слое ■20 см солонца черпоземно-лугового хлорадпо-сульфапгого мглкого остаточного

(1988)

жьтуря Гумус, % Гуштовые кислоты Фульзсгшслсгы НО* Сщ:Сф,

1982 19S8 1 г 3 I 1а 1 2 3 £

г! гик h неона 3.17 3.35 2.6 21.9 10.0 34.5 4.2 5-3 4.7 33 18.1 47.4 1.91

leaima 3.29 3.27 6.0 13.5 10.3 34.8 3.7 5.1 6.1 4.2 19.1 46.1 1.82

псе копт: 3.24 ЗЛО 4.0 20.5 10.7 35.2 4.3 2.7 7.4 5.1 20.0 44.3 1.76

э 3.11 2.68 4.4 14.0 9;2 27.6 5.3 0.2 93 5.9 20.9 51.5 132

О - негцдралтуемые формы гу муса

>'ро:хайпостъ бесскЕшагх культур, креме лошгигалоспикз cmaisosoro, устой* о с1п:;;;аегся на 3-4 год зоздалыиавая (табл. 2).

Ts&rnnîa2

Урожайность бессменных культур ira солс:гцг черкозакго-лугоЕол хяоргдяо-сульфатпом сстг:то™:ом

1Ы ГГК за y-vm Урсгяайгэеть культур, тлп

• Ломколзлслн*:: еттквжовьтй Дошли гкелтьй, лгетгсрпа* Пшкза» срсззя "Еега"

■1 0.64 0.25 3.00 1.15

5 1.05 2.С0 5.80 239

6 1.11 7.70 1.05 1.44

7 0.67 ЗЛО 133 0.43

8 - 3.20 139 0.92

> У.92 4.21) 0X0 0.S4

9 0.94 3.3 1.00 Э.67

1 0.96 3.40 1.29 0£9

:.г,глк uesma J53MJ£Sir,, .тацерпя 19Z6-1S91 гг

Глава V. Влншпи cnocottes нсясльзозгизга г.:глпср:г^ог-гп:тт.": езленцоз па ня сзойстбз я урег-айазегь культур

утл иепояьзегпшгя т.-елнорггрозг.жгых солоппоз о:сая.гзглот ззметпог влзсашг t ф:пи:;о-х1Гинчгс!лге и хггчглсс?«»« ссспствз a могут й зизчятсльпоЗ степени пять паправлегтг почвообрззозателызых процессов. Исследования показала, «гго нзгсаспьягее содержите подэпро«зц,к атрггатса суще почвам под чер'льм паром. Прл исполт-оп^лншсельскохозяСгтг/:;:*"-« ьтур, a также под садералы&м паром различия почв по этому пр:о:гаку кезш-льны. Даже под ле'.гког.олостаком ситшковьтм шестого года ;кт:ш агрегат-состояние почз, несмотря на мощно развитую мочкокатую корневую систему, ественно не отличается. Если п черном пару содержание водопрочных aipera-> G.25 msi составляет 25.4%, под сидералып>ш парам - 31.4%, то под ломко-снмком аггиикозым только 34.6%. Слабая оетруктурег^оегь этах почв может сняться как ссоСе;шзс-пт1Я1 jnjKepanoimccsœro состаза, таг; а большой доле"!

в гранулометрическом составе фракции крупной пыли (0.0541.01 мм), отрицательное влияние на оструктурснность почвы, по-видимому, оказывает также остаточный обменный натрий.

Структурным состоянием почв в значительной мере определяется плотность почвы. Поскольку повышенное содержание водопрочнчх агрегатов отмечается в свде-ралыюм пару, то плотность сё в этом варианте оказалась самой пнзкой. Солонец, находящийся в состояшш черного пара, менее оструктурен и имеет большую плотность. Плотность почвы под ломкоколосшшом ситнпковым равна таковой под пшеницей по черному пару и занимает срединное положение между вариантами паров. Изменения плотности не затрагивают подпахотных и нижележащих горизонтов.

В целом, несмотря на некоторые различия плотности почв по вариантам, оиа везде близка к оптимальной.

Сложение почвы оказывает глубокое влияние на теплофизические свойства почв (объемную теплоёмкость и температуропроводность). Выявлено, что наибольшей объемной теплоемкостью обладает солонец, используемьЛ под выращивание ломкоколосника ептншеового, что, по-видимому, обусловливается позы-шенной плотностью сложения пахотного горизонта в этом варианте.

Почва, засеянная пшеницей по действию сидерального пара имеет меньшую величину объемной теплоемкости, а под пшешщей в последействии - аналогичную под ломкоколосником ситниковым.

Такие характеристики объемной теплоемкости наблюдались в течение всего вегетационного периода.

Максимальное значение температуропроводности, хараэтер:пукнцсе скорость изменения температуры в почве, отмечено в вариантах под пшеницей по дейгтвшо сидерального пара (0.369 х 104 м 2/с), а наименьшая - под ломкоколосинксм ситниковым, чему способствовал скорее всего низкий уровень увлажнения почвы и , плотность ее сложения. При згом температуропроводность в рядке была выше, чем в междурядье. Поскольку повышение температуропроводности способствует более раннему оттаиванию почвы и улучшению теплового режима, следует подчеркнуть, что в этом отношении наиболее оптимальным способом использования почв является сидеральный пар.

С целыо более полной характеристики теплового режима мелиорированного солонца под ломкоколосшшом и пшеницей были проведены наблюдения за суточной динамикой температуры в ка;кдых 5 см слоя 0-20 см. На основе получен:а.к дяшнлх рассчитаиы тепловые потоки, сформировавшиеся 3-4 нюня 1953 года.

Среднесуточные теплопотоки оказались развитыми и выстроились г следук>-щем порядке по мере их убывания: пшеница по действию елдералышго п^ра —> ломкоколоошк ситниковый шестого года жизни--> пшешща па последействгао черного пара—> пшеница по последействию евдералызого пара (табл. 3).

Таблица 3

Тепловые потоки на солонце черноземно-луговом среднем остаточном яод ломкоколосником ситниковым и пшешщей в слое 0-20 с»! (?, В т.м2 )

Варианты опыта Часы наблюдений Ср 331

7 10 13 16 19 23

Ломкоколосиик ситниковый 40.6 88.9 93.8 81.9 -30.1 -65.8 11<

Пшеница по действию сидерального пара 50.4 127.4 116.2 49.0 -53.9 -6? .7 115

Пшеница по последействию сидерального пара 25.2 123.2 103.6 52.5 -56.0 -102.2 78.

Пшеница по действию черного пара 553 1323 109.2 35.7 -53.9 -60.2 юз

гочная динамика температуры более равномерной оказалась под ломкоко-ком ситниковым, что обусловлено прежде всего повышенной теплоемкостью I под иим и наличием мощного растительного покрова, спосабсгвутошсго иваншо температурных изменений.

учение баланса органического вещества позволило установить, что в сеао-ге с ендералыгым паром за 8 лет в почву поступило 96.4 т/га фэтомассы, в >ороте с черным паром - 32.2, а под культурой ломкоколосшлса ситшпсоесго-'га.

Еосььгялетиий период использования солонца черноземгго-лугоасго среднего )чиого в сезообороте с евдералышш паром складывается положительный с гумуса и азота, а с черным парой - отрицательный. В последнем дефицит 1 доспггает 6 т/га. Прирост гумуса под ломкоколоезшком сяпппжвьш соста-.бт/гз, или около 0.5 т/га ежегодно (табл.4). Несмотря иа высокую урсягй-этего растения и большие заноси корневой млссы, накопление гумуса з поч-¡азывгется невысоким, что по-видимому, связано с швкой отосоСпосгью к пкашш их корней. ■

Тябл1гца 4

п:е сссооборотоз и моттояультуры ломкоколэсппка еппшкового на некоторые свойства соленгда

>:::аппе ; грэчных JT03 >0.23 Г1ЛОТЕОСП. П0ЧЗЫ, г/см Объемная теплоемкость 10 Дж/м* К Содержание NO3 , кп?кг почвы Запасы гумуса в слое 0-20 es« 1982 г. 1939 г. Балзле гумуса, ± т/га

Монокультура лскхсколосиикз ситникового

1Л0 1.S42 6.2 |59.3 63.4 +3.6

Севооборот с черным паром

1.21 1.643 23.7 6Э.6 63.5 -6.0

Севооборот с ендералыплм пзрем

1.13 L532 |473 78.9 89.0 +10.1

lud результатов изучения окпглятельно-Еосспшозителыюго потенциала I в почвах, используемых в разных севооборотах а бессменных культурах, 1Л, что через месяц после заделки ездерата п солонповую почву ОВП достигал гтельиа высоких величии: от 423 mv в пахотном слое до 530 mv - в подпахат-'нижение ОВП в пахотном слое можно объяснить поступлением зшачнтелыю-ичества органической массы, что пе пропгеоречит литературным данным геев, Орлов, 1982). Несколько пошвкенпым значением ОВП характеризуется почва под ломкоколосшимм ситниковым, что по-видимому связано с пнз-ажяоетью и уплотнением почв под этой культурой: величииа ОВП достигает 539 mv. Максимальная величина ОВП выявлена в парующихся почвах, что вливается оптимальной влажностью и температурным режимом. Ншксгу-•ie горшонты солонца (гор.С) во всех саркаитах использования почвы харак-ются близкой величиной ОВП, лежащей в пределах 500-550 mv. Таким обра-нссение свежего органического вещества в виде сидералыюп» удобрешга из са оказьшает пе существешюе влияние на снижение ОВП, величина кото-якпт в пределах, характерных для целишвдх почв.

птателькьш режим солонцов обусловливается способом их использования, ица как по действию сидералыюп) пара, так и по последействию находится в i благоприятных условиях обеспеченности ее нитратным азотом, чем в зерно

паровом севообороте. К концу вегетационного периода содержание нитратного та выравнивается по всем предшественникам. Степень обеспеченности почв шл тами под ломкоколосником ситниковым низкая, однако наиболшее количестве нитратов под этой культурой отмечается в мае, а затем в период активного нх треблешт количество уменьшается в два паза. В фазу созревания семян содерзк нитратов поднимается до исходного. Поскольку содержание нитратного азот; невысоко, для получения оптимальных урожаев ломкоколосшнга енпшкового необходимо внесение азотных удобрений.

Обеспеченность мелиорированных солокша фосфата.-.ш по O.II. AHTOuoaoi (19C-S) находится в пределах "н!£зкая-с?едкя,т'. Наибольшее содержание фосф в солонцах под пшеницей отмечается по дг;еть;ао сидгралыгого пара. Вторая пшеница по этому предшественнику менее оЗсспечуна фос$атз\ш so все сроки г блюденнй i: приближается к такоссй пзшашы, которая роздельетаится по поел действию черного пара. Под ломкездлоангк-ом csmnixoB-лм vz зпг; ночвах со; жанне фосфатов ншкое.

Исследования дниздннса сла;к1:ссп: солонцов a,-:: ратаи нх гепол^зовашш показали, что наибольшее усвоение зтешх ссадксь вссной нроисходэт под дою ком второго года ешш!, ендералып,»: паром н ломкоггодоенкком глггшпговым, как под этими культурам« и паром складывается более благоприятный теплев! режим н почва глубоко не промерзает. На протяжения всего вегетационного m рнрда влагообеснечешюэть культур в севообороте с «игральным паром была ci чем в севообороте с черным паром, вследствие повышенного раезода влага сель хозяйственными культурами на звало? ранешфаиию последнего. Наибольшее i: сушение почвы отмечалось под ломхололоеннпом списковым б пгд-шзд его соз; ваиня. В последующем происходит i!0i;0:u-i'::;;:e stiiicuu 3« счст осадков и ступления га грушевых вод. .

Солевой режим соло:л;,;; в больше» Акре определяется г.;;до-.! пар;. В почве s черны-.: паром с пахотном слое заселенна осуществляется в с-сиовг:г;у за счет су фата иатршг. Во втеред! полуметре и глу бже ог-сечсетсп тенденция увеличен;;» ; мы солей в пределах 5-10 лнч«;в/1СЗ г почвы. В этем к:е солонце под ендераль плром существенного шкоплгпп:; солей не отмечается. Под одналегянш кул; рамн (суданская трава н шнсш:дз) нсзыгнення за.-олензгя из отмоется по всем; профилю. Под лимкоколосинкок «гпшкойым к концу вегетационного периода пронеходот некоторое увеличе»шс засол&од; в зоне oiGopa керуемл почжпкй в гн.

Полученные материалы по солссо-му рек^:му солс::цсз ск^тсльствуют об у тончивости солевого профиля ксследуемьк почз, юторьй слаСо i^imait от осЫ ностей технологии паровых полей. Кроме того устойчивость сслсзого профиля * зана с такой миграций; I'w-i акхчзбцогтыо солей н влага, находящихся глубж! 150 см.

Таким образом, судя по соаокупкосга ф;т:х0-х1лш»:ес:";1х ц хклйхческнх хар тернстнк, особенностям питательною, солевого Годного р€жг.:сз, наиболее ОПТИМаЛЬНЫМ способом ИСПОЛЬЗОВЗИИЗ СОЛОНЦОВ 6ЕЛЯЕТСЛ сгпооборот с сидерал иым паром и монокультура лсмкоколосшп:г сгтнксвого. Прп этом нанравла ность почвообразования сдв;хается в сторону зсналы1ых евюморфных почв.

Способы использоаашш мелпорнровшшых солаццзз о;:азьшеют существен! влияние на урожайность возделываемых сетьскохозяЗствеш!ых культур. В си ральпом севообороте урожайность всех культур выше, чем в царевом сеьообор< Так урожайность пшешщы по действшо сидерального пара составляла 2,43 т/га по последействию 1,95 т/га, в то время как по черному пару они была радна 1, т/га (таблица 5). Средняя урожайность сена ломкоколоеншеа на этих солонцах: лет составляла 3,6 т/га или 2,5 т/га кормовых единнц. Прп этом урожайность 6i стабильной в течении 6 лет.

Таблица5

Урожайность сельасохозянстзешгмх культур в севооборотах« черкьв« и сндеральными парами и под монокультурой ломкоколосвнки спткп-кового из мелиорированном солонце черноземио-луговом хлорндпо-сульфатпом остаточном

1 ротация 2 ротация Среднее по

1932 ' ячмень 1983 пар 1934 суданская трапа 1985 спес 1926 ячмень 1987 пар 1988 пшеница 1989 пшеница фактору Л НСРо5=0.79

2.16 Зерновой севооборот 3.19 1.72 1.43 1.63 1.64 1.96

2.43 - Свдеральный сезооборот 4.60 2.0Э 2.84 - 2.43 1.95 2.41

7.4П Монокультура ломхоколоспика ситникового 1.42 3.45 2.55 9.41 131 .3.11 1 3.41 . 3.60

Греднсе пэ 121ггсру В 2.37 0.47 3.75 2,03 4^5 0.99 2^3 2.33 2.65

1СРо! = 0.83

1ля сравпегага частных редпих

«СРС5 = 159

ЭкоиомичгскнП распет показал, что наиболее экономически справджпткм пзлл-гся кспользогагаи черпоземно-лугопых хлорндпо-сульфаткых средних оста-зч'льк солонцов для создания сенокосов и пгстбищ из ломкоколоснкка ситиш-ово-

Его всзделысалие треоует мс:тьспгх затрат, чем производство пшеницы. Урэ-;иь рентабельности прн возделывают лсмкоколосипка ситшисозого составил 57, пшеницы по сидсрзлыюму пару 61, а по черполгу пару только 26 процентов.

ВЫВОДЫ

1. Важнейшим фактором, лимитирующим плодородие любьк солоицоз, яялпёт-

I обменный N3. В то же время урожайность злаковых культур в большей степени висит от вел1гчнны рН, содержания N3 и Са в ППК, тогда как для бобовых куль-р на первое место выходит обменный кальций.

2. На основе разработанных моделей плодородия почв для пшеницы и ломкоко-)сника ситникового установлено, что основными факторами, определившими нх ¡одуктияпость на черяозеглно-лугевых хлорндно-сульфатаых солошхах явлзгат-содержание гумуса и обменного нятрпо.

3. Бессменное восьмилетнее возделыванив пшеницы, люцерны, ломкоколос-цнка ее пргаодлт к существенно.*.!? изменению свойств солонца я только под

илшшисм длительного паровал ня содержание гумуса снижается на 20%, увелч вается доля негидролизуемых форм гумуса и снимется его гуматиость. На 3-год возделывания пшеницы и люцерны на этих почвах устойчиво снижается ш урожайность, а ломкоколосшиса ситникового дсриаисп стабильно в течение 8 лет.

•4. Использование солонцов черноземно-луговых хлориднэ-сульфатных остаточных в сидералыюм севообороте обеспечивает паю-лситсльньш баланс гумуса и азота, а в севообороте с черным паром дефициг достигает 6 т/га. Под ло.мкоколос-ииким прирост 1умуса составил 3.6 т/га.

5. Б солонцах, используемых в сидералыюм сеьооборотс, содержание содонро пых агрегатов блшко к количеству их под лом;-:окс..осппковым ситниковым и равно соответственно 31.4 и 35.6%. В пиниях, неиользус'.плх в паровом севооборс те, этот показатель составляет только 25.4%. Более благопрнятньш тепловой режим почв складывается под ломкоколосшнгом и пшгташей по сидералыюму naj

6. Лучшие условия минерального штгашш растений на мелиорированных соло, цах выявлены в варианте использования почв с сидсральиьш паром. Степень обеспеченности ломкоколосиика ситшн:опого нитратным азотом и фосфором низкая, поэтому для получения болге высоких урожаев этой культуры необходим внесение минеральных удобрений.

7. Наиболее эффективным и рентабельным является использование солонцов чериозелшо-лугоаых хлорндно-сульфат!а>1х остаточных о севооборотах с сидерал ным паром и под монокультуру ломкоколосшиса ситникового.

Предложение производству: Солонцы чср:;оземно-луговыг хлоркдно-ульфатные остаточные мелиорированные с немощью агротехнических приемов рекомендуется использовать для создания долголетних культурных сенокосов и пастбищ, включающих монокультуру ломкоколосиика ситншмбого.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих научных рас

тах:

1. Повышение плодородия мелиорированных солонцов // Мелиоративные особенности почв солончаково-солонцовых комплексен ЗлиадпоП Сибири и пути их интенсивного использования / Сб: научц.тр. Омск, 1950.- с.63-74 (в соавторстве)

2. Сидеральное удобрение на солонцах /Барнаул, ЦНТИ. 1991.-1шф.лнсто1 N168-91 (в соавторстве)

3. Влияние бессменных культур на плодоргдкг солоацоз /Сб:научн.тр. АГАУ, Барнаул, 1993.- с.85-91 (в соавторстве)

4. Авторское свидетельство N 6413 ва сорт пики мохнато:": «Нежностсбельная» / Москва,1994.

5. Вшса мохнатая на сслсиаах //Еоталлчгские ксследовашш Сибири и Казахсп иа /Сб:научи.статей Гербария А ГУ, Барнаул, 1995.-С.216-222 (о соавторстве)

6. Продуктивность люцерны на солонцах //Ботанические ксследезания Сибир Казахстана /Сб:каучн.с гатей Гербарга: АГУ, Барнаул, 1936.-C.1S4-192 (в соавторе ве)

7. Мелиорация и приемы пош>1шеш',л шездоролиа д{еляо^1:[кжльиьпс солоицс; Алтайском крае //Рекомендации, АГАУ, Бгрггул, 1SS3 (в сеизтсрсгве)