Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Почвенно-мелиоративные условия развития земледелия в аридной зоне Нижнего Поволжья
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика
Автореферат диссертации по теме "Почвенно-мелиоративные условия развития земледелия в аридной зоне Нижнего Поволжья"
{I « -1 У З1
Л1инистерство науки, высшей школы и технической политики Российской Федерации
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
волгоградский сельскохозяйственный институт
УДК 631 63: На правах рукописи
ЗВОЛИНСКИЙ ВЯЧЕСЛАВ ПЕТРОВИЧ кандидат сельскохозяйственных наук, 06.01.03
ПОЧВЕННО-МЕЛИОРАТИВНЫЕ УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В АРИДНОЙ ЗОНЕ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
Специальность: 06.01.03 — Агропочвоведение
и агрофизика 06.01.01 — Общее земледелие
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Волгоград — 1992
Диссертационная работа выполнена в Прикаспийском НИИ аридного земледелия Российской академии сельскохозяйственных наук и на сельскохозяйственном факультете Российского университета дружбы народов.
Официальные оппоненты: ПАНОВ Н. П.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик Россельхозакадемип.
СУХОВ А. Н.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор. ПЕТРОВ В. И.,
доктор сельскохозяйственных наук.
Ведущая организация: Почвенный институт имени В. В. Докучаева Российской академии сельскохозяйственных наук.
Защита состоится « / 993 года в « » час.
на заседании специализированного совета Д.120.56.01. по защите диссертации на соискание ученой степени доктора наук при Волгоградском сельскохозяйственном институте по адресу: 400041, Волгоград, Институтская ул., 8.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского сельскохозяйственного института.
Автореферат разослан « » декабря 1992 г.
Ученый секретарь специализированного совета
В. И. ЗАХАРЕВСКИЙ
Актуальности проблемы. Успешное решение аграрного вопроса определяется взаимодействием весьма различных по сгоей природе факторов: природно-климатических, экологических, промышленных, агробиологических, агротехнических, социально-экономических и др.
Астраханская область является одной из крупных областей России: общая площадь составляет 4,9 млн. га., в том числе сельскохозяйственных угодий - 3,1 млн. га., из них пастбищ -2,5 млн. га. Этот важный регион относится к зоне рискованного земледелия: малое количество атмосферных осадков, высокая испаряемость влаги, частое повторение сильнейше засух, увеличение дефляционно-опасных плоцедей, засо-.знпе и потери гумуса почв приводят к снижению продуктивности естественных сельскохозяйственных угодий, неустойчивому раззитию основных отраслей АПК к к резкому ухудшению экологической обстановки в регионе.
Возрастающие потребности в продукции земледелия и животноводства обуславливают необходимость разработки принципиально новых систем ведения зтпх основных отраслей сельского хозяйства.
Высокий биоклиматический потенциал зокь определяет возможность получения высоких.урожаев сельскохозяйственных ¡эгле- • ний. Сдерживающим фактором является несовершенство систем земледелия, применение которых по обеспечиг.пет полное использование ресурсов почвы.
Традиционные методы работы на земле не дают возможности я полную силу использовать потенциал почвы. Мало того, многие из практикуемых приемов земледелия, не обеспечивая воспроизводство почвенного плодородия, приводит к истощению почв, их деградации. Непознанные почвенные процессы, их направленности., и механизм трансформации в условиях интенсивного ведения хозяйства, ограничивают возможность разработки рациональных систем, как орошаемого, так и неорошаемого земледелия, отеочс..оц:.х современным требованиям восполнения ресурсов почв, сохранения их продуктивного долголетия.
Цели и задачи. Основной целью диссертации являлось исследование направленности почвенных процессов и разработка научных основ рационального землепользования, экологически обоснованных систем ландшафтного земледелия полупустынной зоны Север-
3
ного Прикаспия. Для достижения этой цели исоохидас было реилаь следующие задачи:
- провести комплексную оценку природно-климатических условий, их взаимосвязи и влияния на почвенно-агромелиоративные процессы в орошаемом и неорошаемой земледелии;
- изучить направленность почвенных процессов на основе генетических, мелиоративных и агрономических параметров;
- установить закономерности изменения структуры почвенного покрова к.сеойств почв в результате антропогенного и техногенного воздействия;
- выявить реакцию растений на почвенные условия и оценить эффективность технологий возделывания сельскохозяйственных культур;
- разработать основные агропочвенные принципы ландшафтного земледелия для исследуемого региона.
Научная и практическая значимость. Ка основе системного подхода получены новые данные по гидрологическим и мелиоративным параметрам почв, лочзообразующих и подстилающих пород.
Рассчитаны обобщенные критерии производственной оценки земель изученного региойа по почвенно-мелиоративным признакам.
Выявлены тенденции развития почвенных процессов и их динамики, что позволило составить математические прогнозы возможных изменен:;« плодородия почв при различных уровнях ьнтро-потехногенной нагрузки.
Разработана оптимизационная модель плодородия комплексных светло-каштановых почв под культуру колосовых зерновых на нео. ¿¡лаемых землях (ячмень). На основе изучения реакций растений на почвенные условия (физические и физико-химические свойства почв и уровень их эффективного плодородия) разработаны диффе-ренцисованные агроприемы оптимизации продукционного процесса.
Конкретизированы технологические схемы выращивания кормовых, продовольственных и технических культур, дифференцированные по элементам ландшафтного комплекса Северного Прикаспия, что мог.ет быть положено в основу разработки региональной системы земледелия.
В результате детального изучения развития земледелия за последние 150 лет в регионе и с учетом современных агроэколо-гическпх требований предложена новые модели рационального землепользования в условиях многоукладной экономики. 4
На защиту заносятся. Новые снстематпзпрозэнные данное по почзеннс-мелиоративным параметрам и агрогенетгческим свойствам почв и уточненные критерии их сгрог.р-иззог.стгг^чсй характеристики, что позволяет прозодпть комплексную сценку качества земель Северного Прпкаспия.
Прогностические модели изменения плодородия почз региона при различных урознях интенсивности земледелия, которые могут бить использованы для определения уровня деградации почз.
Разработанные оптимальные режимы питания и систем'! разработки комплексных светло-каштановых почз под зерновые, озонные и кормовые культуры на орошаемых :: неорошаемых землях.
Агроэкологические критерии отбора нетрадициогнкх видов растений для обогащения биопотенциала региона.
Усовершенствованные технологии возделывания сельскохозяйственных культур а учетом почвонно-мелиоратизных условий как основа региональной системы ландшафтного земледелия.
Реализация научных исследований. Результаты исследований послужили основой для составления рекомендаций по интродукции и технологии возделывания высокопродуктивных сортов и видов сельскохозяйственных культур (зернозых, зернобобовых, кормовых и пастбищных), адаптированных к местным условиям. Апробированные рекомендации по интродукции и технологии возделывгния зерновых, крупяных, кормовых и пастбищных культур обеспечили повышение продуктивности растениеводства в опытно-производстзен-ном хозяйстве "Ленинское" в сравнении со средники показателями по району в 1,5-2,2 и по области в 2,5-3,0 раза. Эти результаты были подтверждены в ряде хоояйстз Астраханской области, в частности, в колхозе им. Калинина, з колхозе "Волна революции", в овощесовхозе им. Мичурина. Материалы по рациональному соотношению и взаимодействию"отраслей сельскохозяйственного 'Производства, а также прогнозные модели их развития и функционирования в изменяющихся по годам погодных условиях опубликованы в монографии "Комплексное развитие многоотраслевого сельскохозяйственного производства в системе АПК Нижней Волги" (!.!., 174, 1991; 348 "е.). Материалы, характеризующие изменения почвенных и растительных ресуредд региона е результате их сельскохозяйственного использования, олу<?,>икозэнц з первом томе монографии "Агроэкология и земледелие Северное Прнкас--пия" (М., Изд. РУДН, 1992, 250 е.). Некоторые вопросы ссци-
алъно-экономичесного развития сельского хозяйства региона рассмотрены в работе "Природные и социально-экономические условия развития сельского хозяйства Нижней Волги: опыт, проблемы, решения" (!.:., Изд. УДН, 1991, 54 е.).
Апробация работы. Материалы научно-исследовательской работы долокзны на 7 енегодных научных конференциях сельскохозяйственного факультета Университета дружбы народов им.П.Лу-ыумбы в 1984-1990 гг., Всесоюзной конференции "Почвы речных долин и дельт, их рациональное использование и охрана" (Москва, 1984), Международной научно-теоретической конференции по проблемам "Основы повышения продуктивности сельского хозяйства развивающихся стран" (Москва, 1984), ХП Всесоюзном координационно:,! научно-методическом совещании "Совершенствование системы диагностики питания сельскохозяйственных растений (Москва, 1985), на П и Ш конференциях Научно-учебного центра физико-химических методов исследования УДН (Москва, 1989, 1990 гг.), I научно-производственной конференции Прикаспийского НИИ аридного земледелия (с. Соленое Займище, 1992 г.), на Ученом совете сельскохозяйственного факультета Российского' университета друкбы народов (Москва, 1985, 1986, 1989, 1990, 1991, 1992 гг.), областных научно-производственных конференциях по проблемам "Система ведения сельского хозяйства в Астраханской области" (с. Соленое Займище, 1988) и "Развитие кооперации и арендных отношений" (с.Соленое Займище, 1989), Всероссийских научно-производственных конференциях по совершенствованию АПК (Немчиновка,' 1991 ; Краснодар, 1991), заседаниях Ученого совета Нижне-Волжского НИИ орошаемого земледелия (1988, 1990, 1991 гг.) по проблемам совершенствования и научного обеспечения систем ведения сельского хозяйства Ниане -Волжского региона, Всесоюзной конференции 26-28 сентября 1990 г. "Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине" (Самарканд, 1990). По результатам исследований опубликованы 3 монографии (объем 53,5 п.л.), брошора и 42 научных статьи.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на страницах машинописного текста и включает общую характеристику работы, 6 глав, выводы и предлонения производству, 3У рисунков, таблиц в тексте и в прилонениях. Список использованной литературы включает ЦЗ"/-6
отечественных и £ / иностранных наименований. Приложение на стр. Текст диссертации изложен на страницах.
Объекты и методы проведения исследований. Исследования проводились в Празобережье Нижней Волги, входящем з "остав крупной географической провинции, каковей является Прикаспийская низменность. Базовыми объектами для научного поиска и всей совокупности работы были выбраны территории землепользования двух крупных типичных хозяйств Чернокрзкого района " Астраханской области.
При выборе территорий землепользования колхоза им. Калинина ( 55 тыс. га) и опь:тно-произзодственного хозяйства (СПХ) "Ленинское" ( 45 тыс. га) учитывались тт-лпчнест* их регио- ■ нально-природных факторов и производственно-хозяйственной деятельности, а танке общегеограф./ческая закономерность посте- . пенного пространственного изменения гранулометрического состава и солевого режима почв с.сезера (к-з им. Калинина) на юг (СПХ "Ленинское") от преимущественно легко- и среднеглинистого до преимущественно легко- и среднесуглинистого.
В соответствии с системным подходом доводилось целостное рассмотрение биогео- и-агроценозоз изучаемых ландшафтов: изучение почв как важнейшей Функциональной единицы биогео- и агроце-нозов с целью раскрытия генезиса почз и сущности совгзме"нь;.-: почвенных процессов, роли растительности, климата и выявления влияния на почвенные процессы антропогенного прессинга; выявление биогеоценотических связей и функциональных зависимостей между компонентами биогео- и агроценозов с определением оптимальных режимов их функционирования и.ландшафта в целом, обеспечивающих наибольшую их продуктивность и само(вос)пронззоди-мость компонентов с разработкой сценарных прогнозов общего направления изменений биогеоценозов и ландшафтов.
Работа выполнена на основе изучения: а) структуры ландшафта с основными компонентами - почза, растительность, вода, климат; б) биогеоценотических процессов - созремгнн\.е почвен- : ные режимы и процессы; в) стр;,.;туры агрофитоценозоз ¡. агро-ценотических процессов в условиях орошаемого и неорошаемого земледелия.
Методы исследований включали полевые (сравнительно описательные, стационарно-режимные, опытно-эксперимента;ьные), лабораторные (химико-аналитические, микрсморфологические) .. ко.^-
ральные.
Сзслксздри ззклвздвалксь с расчетом территориального со-прп:::е::::г1 орошаемых и неорошаемых земель с целью разработки научно сбссксв?:ш£х региональных систем орошаемого и неорошаемого земледелия (организация территории, структура посевов, схема севооборотов, система обработки почвы, интегрированная зацита растений, технология выращивания кормовых и продовольственных культур) и системы ведения лугового хозяйства (окультуривание заливных лугов и сухостепных пастбищ, ирригационное освоение степных лиманов, травосеяние и семеноводство трав на регулярно орошаемых землях).
В опытно-экспериментальных исследованиях придерживались соответствующих методических указаний по проведению полевых и вегетационных ^пытов (Доспехов, 1979; ЦИНАО, 1982; ВИУА, 1982;1985 и др.). Накопление биомассы вегетативных и репродуктивных органов учитывали методом пробных снопов.
Все химические анализы поче и биомассы растений выполнены в.соответствии с ГОСТом 262113-84.
Исследования ландшафтно-географического плана выполнялись сравнительным методом с широким применением'картографического, статистического, графического и информационно-логического материалов.
Для количественной характеристики пространственной и профильной изменчивости свойств засоленных почв использовалась массовая информация и математические методы.
I. Зколого-географические особенности региона
Геоморфология.В геоморфологическом плане район исследований представлен субгоризонтальной аккумулятивной равниной, дренируемой крупной речной долиной р.Волги. По рельефу территория разделяется на три геоморфологических района: равнинная степь в пределах раннехвалынской (на севере) и позднехвалынс-кой (на юге) террас и долина р. Волги, включая низкую пойманную и первую надпойменную террасы. Надпойменные террасы в Волго-Ахтубинской долине вообще сохранились весьма плохо. Устанавливается только первая надпойменная терраса на участке с.Старица - с. Зубовка, возвышающаяся над поймой на 3-5 м.
Рельеф террас всех геоморйолкческих уровней преимущественно однообразный, плоский с мп;.роловышенкями (30-100 см) и чикро-поникекиями. Уклоны поверхности очень малые (С,005-0,0001),что 8
делает их в своем большинстве практически бессточными. Имеются поникения в зиде ложбин и котловин (местное наименование -мочаг, т.е. сухой лиман) самого разного размера - от единиц до нескольких сот гектаров.
Помимо общего наклона поверхности к Каспийскому корю, свойственного для всего Прикаспия, наблюдается падение уклона ' в сторону Сарпинской локбины.
Неоднородный микрорельеф способствует перераспределению воды и легкорастворимых солей: в микрозападинах они выплачиваются и концентрируются на микропозыиениях,. что обусловливает весьма слокну» мелиоративную и агротехническую обстановку.
Геологическое строение и почвообрга.узаке породы. Имеющиеся геологические данные показывают', что Прикаспийская низменность является бассейном осадочных пород морского происхождения.
Опубликованные в геологической литературе данные показывают абсолютное распространение рыхлых пород третичного и четвертичного периодов. Они представлены (снизу вверх): залегающими на глубине 60-100 м от дневной поверхности глинами апшеронского яруса со слоями мергеля и подстилающими их карбонатными глинами с конкрециями сидерита; они перекрыты 50-65-метровой толщей средних и --якелых зэсогэнних глин, карбонатных суглинков и супесей с чередующимися слоями различной мощности песка, гравия, галек и обломков ракушек хазарского яруса; 18-25-метровой толщей засоленных хвалынских глин и суглинков.
Геологическое строение речной долины имеет существенное ч отличие, связанное с размывом и практически полным отсутствием отложений хвалынских суглинков, а тзкке толщ хазарского яруса. Они замещены здесь аллювием голоцена, имеющим преимущественно песчаный и супесчаный состав.
По'чвообразующими породами на хвалынских террасах являются покровные суглинки, перекрывающие хвалынские отложения последней Каспийской трансгрессии. Более ограниченное значение имеют ' разнообразные по литологичсскому составу и засоления оллювьвль-но-озерные осадки.
Почвообразование на первой надпойменной т ррзее идет гл маломощных породах, вероятно близких по генезису к покровним суглинкам. На глубине 1-2 м они подстилаются с;лос,::.!И и песками аллювиального происхождения,- относящимися к периоду $ор-
мирсй£лип речной долины яра-Водгк.
Климат. По климатическому районированию территория исследований относится к континентальной восточноевропейской области умеренного пояса, по сумме температур более Ю°С относящейся к очень теплой, умеренно сухой, где суммарная солнечная радиация составляет 4800-5050 ЩЬх/кв.м./год, а сумма температур воздуха выше Ю°С - 2ЕС0-34С00. Средняя годовая разность осадков и испаряемости изменяется от - 400 до - 700 мм, чем и обусловливается полупустынный и пустынный характер растительности.
Осадки в теплый период (апрель - октябрь) не превышают рубеяа 180 ми, средняя температура и относительная влажность воздуха в 13 часов в июле составляют + 29°С и 38%. Количество ссадков к радиационный баланс за год характеризуются величинами от 240 до 314 гаг к IS0C ЦДя/кв.м. Продолнителькость. безморозного периода составляет около 170 дней. Снежный покров сохраняется около 7С-75 дней, при средней из наибольших высот скегшого покрова га зиму 15 см. Испарение с поверхности водоемов (и почвы) за май - сентябрь составляет 800-900 мм. За вегетационный период отмечается до ICC-II0 дней с суховеями. На фоне очень высокой испаряемости (за апрель - октябрь - 1026 им) коэффициент увлажнения характеризуется очень низкими величинами: 0,25-0,27. Они во много раз меньше оптимальных коэффициентов, обеспечивающих наилучшее по условиям увлажнения развитие различных сельскохозяйственных культур.
Согласно методике бонитировки почв, разработанной И.И.Карман овеш (1985а, 19856, 1987), этот коэффициент (0,25-0,27) для -зерновых культур не превышает 25-28% от оптимального, для мно-• голетних трав и кукурузы - 20-25$, для овощных и бахчевых культур, кормовых корнеплодов - не более 20%. Крайне низкие коэффициенты увлажнения являются одним из лимитирующих природных факторов эффективного производственного использования зе-г мельных ресурсов региона. Такие культуры, как овощные, бахчевые, кормовые корнеплоды, а такне многолетние травы и кукуруза на зерно л силос практически нереально возделывать при данном увлажнении. Зерновые колосовые культуры немного лучше обеспечены влагой относительно оптимума, но для получения даже очень невысоких урожаев эт;.х культур. необходимо вводив . высокий процент паров (до 50% пашни). ...
Атмосферное увлажнение является практически нерегулируемым ливд?,ируюдиа.факторов, Частичное сегзс'леяко ;:?гос:::.-;ого влияния, этого Л7кктк?згя,вг0 '.зкгорг "О/'УГ б-!'.1;- г,"г.".1 подбором более засухоустойчивых культуо, •.•итспс;-.?:--:..-.•:■ •>>-принятиями .по сохранению з почзз влаги. С;.:ч.я:со хардк:»з;;:.:;к« решением при данном уровне коэффициентов уггашм.:» -
С,27) является ороЕСЧКз.
■ Растительность; Есгестззвзак-.рас?::?ельяость цел:;:!;"..' степи-/ включающая фитоценоза полупустынного и осгпнсго типов, предстазляег сложную мозаику на сравнительно лйс'ол:-.-аих участках: типчаковая с примесью козплр мятлика, .Чеяоу-са и другого разнстразья - на кукрслонигеж-.ях, чорпоясл;;::ни>1 - на повышениях и белополынная - ~ зонах перехода от ми-сро-пониженной к выравненным участкам. В острогазушдквые годи растительность на целинлых учт-стнах выгорает. В рас:.¡тельном покрове надпойменно:"! - террасы имеется много общего с характером растительности Хвалынском террасы, но в составь типичного пустынного фитоценоза появляются представители луговс-степных и степных ассоциаций.
Гидрология. Имеющийся материал по режиму рок (Атлас СССР, 1983) свидетельствует о том, что средний многолетни/! годовой"сток р. Волги в окрестностях с. Черный Яр характеризуется модулем стока, равным С,5 л/с с I кв. ни. Средни;! слой стока весеннего половодья оценивается величиной 12,5 мм.
В соответствии с картой-схемой гидрогеологического районирования район исследований относится к провинции ¡:и- > ретно-зональных грунтовых- вод, подпрозинции полупустынь, преобладающих з пределах прогибов и впадин олабодренирпвзнных, весьма слабодреннрованных и бессточных зон з районах Современного' и реликтового морского засоления.
На орошаемые площади подается вода разной стеле!;:: минерализации и с различным качественным составом. 3 ::зр.:од с марта по первые числа мая (до г.сводка) содержание ссл-й в поливной воде че превышает 1,1 г/л, вода щелочная с наличием соды, рН = 8,2, количество соды достигает 0,017 г/л. Во время паводка вода пресная; в послепаводковый период содержание солей колеблется от 0,62 (вода пресная жестке-0 до 0 0,36 г/л (вода пресная мягкая). С завершением подачи волжской воды в систему водоемов минерализация воды в них воз-
растает.
Почзенный покров. Исследуемая территория расположена в зоне светло-каштановых и бурых почв Прикаспийской низменности.
Почвенный покров степной части представлен в основном комплексами зональных малогумусных " светло-каштановых в разной степени солонцеватых и засоленных почв с солонцами мелкими, средними и лугово-каштановыми легко-, средне-, тяжелосуглинистого и легкоглинистого гранулометрического состава.
Ка территории Черноярского района в той или иной мере засоленные и солонцеватые СЕетло-каштановые и лугово-каатано-вые почвы чередуются с солонцами корковыми, мелко-, средне-и глубокостолбчатыми, темноцветными и зоогенными почвами. Соотношение компг чентов комплекса хотя и подвержено колебаниям, но в целом в условиях целинной степи солонцы распространены не менее чем на территории. •
В пойменной части территории почвенный покров представлен аллювиальными пойменно-луговыми почвами различной степени засоления и разного гранулометрического состава. По понижениям здесь формируются аллювиальные лугово-болотные и болотные почвы.
Вследствие комплексности почвенного покрова и острого дефицита влаги плодородие богарной пашни в целом оценивается в 25,8 балла по зерновым культурам и 4,3 балла по однолетним травам, земли сенокосов степной части оцениваются в 2,8 балла, а пастбищ - в 2,3 балла. В степной части расположены орошаемые земли, плодородие которых оценивается 97 баллами по рису и 64,5 баллами по овощам.
Комплексность почвенного покрова, исходное засоление почв и грунтов при слабой естественной дренированности территории очень сильно затрудняют орошение, хотя наличие значительных водных ресурсов р. Волги и тепла делает орошаемое земледелие здесь перспективным.
2.Характеристика структуры почвенного покрова и генетических особенностей почв солонцового комплекса целинной степи
На обследованной территории Черноярского района и сопредельных землях Калмыкия в той или иной мере засоленные и солонцеватые светло-каитаноьые и лугово-каштановые почвы чередуются с солонцами корковыми, мелко-, средне- и глубокого '
столбчатыми; большая доля площадей занята сусликовинами, эоогенными и темноцветными почвами понижений. Соотношение компонентов комплекса подвержено значительному колебанию не только в зависимости от геоморфологических и Оксиг:- географических условий, но и степени хозяйственного воздействия на ландшафты региона.
В северной части района почвенный покров территории характеризуется р&звитием дифференцированно-солонцово-засолен-ных комплексов, в составе которых 4-6-51% составляют светло-каштановые солонцеватые почвы, 37-39% - солонцы корковые, мелкие, средние и глубокие, 5-15% - выбросы грунтов роющими животными на поверхность почв (рис. I ).
Структура почвенного покрова, а также соотношение компонентов комплекса в южной части района, в связи с большей степенью выраженности форм рельефа, более резкой динамикой гранулометрического состава почв, почвообразугащих и подстилающих пород, характеризуются большим разнообразием. Зто является следствием широкого развития и формирования, наряду с топо-, антропо- и биоструктур, литогенннх модальных мезо-структур (рис. 2-5).
Почвенный покров исследуемого района разновозрастный; наиболее молодой почвенный покров характерен для пойменной . террасы, наиболее зрелый -на Хвалынском равнине. Действительно, анализ рисунков свидетельствует о наиболее четко выраженной комплексности почвенного покрова надпойменной террасы, его контрастности и мелкоконтурности. Несмотря на то, что характерным для первой надпойменной террасы и хва-лынской равнины является развитие дифференцированно-солонцово-засолен'ных комплексов, тем не менее они существенно различаются по составу: эти различия, в первую очередь, касагтся количественной стороны, а именно широким развитием корковых и мелких солонцов на надпойменной террасе и практическим отсутствием их на водораздельных плато хвалынской р-энины. Усиление контрастности и мелкоконтурности'почв на хвалынской равнине проявляется по широким лимансобразным понижениям и шлейфам.
Результаты исследования морфологии почв солонцовых комплексов целинной степи надпойменной террасы и хвалынскойо равнины позволяют отметить "типичности" диагностических мс,;-
6
7
8 >9
Рис. I. Структура почвенного покрова целинной степи:
• А - надпойменная терраса р.Волги;
Б - хвалынская равнина (северная часть Черноярского района).
Условные обозначения: I - светло-каштановые остаточно-солонцеватые: 2 - светло-каштановые солонцеватые; 3 - солонцы корковые и мелкие; 4 - солонцы средние; 5 - солонцы глубокие; 6 - темно-цветные почвы западин; 7 - солонцово-солончаковыс почвы западин; 8 - сусли-на светло-каштановых почвах, различной степени солонцеватых и солончаковых; 9 - сусли-ковины на корковых, мелких, средних, глубоких солонцах.
Рис.2. Полигон I. Структура почвенного покрова целинной степи в низшей части пологого склона южной экспозиции.
I - светло-каштановая слабосолонцеватая-4,6$; 2 - светло-кац-тановая среднесодонцеватая-4,1%; 3 - светло-кадгаанодая сильно-солонцеватая-8,4%; 4 - солонцы корковые-2,8%; 5 - сотовды ¡лел-кие-30,2%; 6 - солонцы средние-35,6%; 7 - солонцы глубок :е-4,6%; о - солонцы средние осолоделые-2,о$; 9 - сусликовины -2,ОД; 10 — зоогенные - Ът1%. ' Тс
- 6
- 7
- 8
10
- II
Рис. 3. Полигон 3. Структура почвенного покрова целин::ой степи в приводораздельной части южного склона западной экспозиции.
I - светло-каштановая-4,7^; 2 -
- 12
_________________„ светло-кашта- _
новая карбонатная-0,6%; 3 - светло-каитановая слабосолонцева-тая-7,1%; 4 - светло-каитановая среднесолонцеватая-П,£$; 5 -светло-каштановая сильносолонцеватая-6,3%; 6 - солонцы мелкие-
7 - солонцы средние-24 : 8 - солонцы глубокие-16,9%; 9 -солонцы мелкие и корковые-3,0?ь; 10 - солонцы мелкие и сред-н;;е-9,1й; II - светло-каштановые средней и глубокосолонцева-тые-7,4й; 12 - сусликовины-2. 16
Рис.4 Полигон 4. Структура почвенного покрова целинной степи плоской поверхности террасы.
I - светло-каштановая - 2,4$; 2 - светло-каштановая карбонатная - 15,3%; 3 - светло-каштановая слабосолонцевата;; -25,6%; 4 - светло-каштановая среднесолонцеватая.-Ь - светло-каштановая сильносолонцеза^ая - 27,7>з; 6 - солонцы средние 7 - солонцы глубокие - 2,<#; 8 - сзст-ло-каштановые средне- и глубокосолонцеватыз - 4,7;": 9 -зоогенные - 0,8Я; 10 - сусликсвинц - 0,4%.
Ц II !1 ¡! \
¡1 а г" II
/ Нил''гх/ ч и
шшяшш
/'у/,
<
- 4
- 5
- 7
- 8
^ - 9
- 10
Рис.Ь. Полигон 5. Структура почвенного покрова целинной степи обширной лиманообразной равнины.
I - светло-каатановая-10,3й; 2 - светло-каштановая карбанат-ная-0,4'^; 3 - светло-каштановая среднесолонцеватая-О,^; 4-светло-каитановая сильносолонцеватая-3,5$; Ь- солонцы кор-кобь!С-0,1Й; 6 - солонцы мелкие-21,6/»; 7 - солонцы средние
'-.СД; '8 - солош 3 - сусликознни
глубокие-3,5^; 9 - солонцы луговые-14,9$; ,4/Ь.
фологических признаков, присущих солонцам ¡1 зэсолекно-со-лонцезатым почзам.
Почвообразующимл породами в пределах обследозанпой территория хвалынской равнины являются нлжцехзальшеклз морские отложения, преимущественно среднесуглинлстого гранулометрического состава, палево-бурол окраски, пористого сложения, высококарбонатные (содержат карэонатоз). Характерной особенностью ннжнехвзлынсклх от ложе ни;-; является чередование на глубине бколо 300 см глинистых и песчаных слоев и их засоленность: сухой остаток почв в горизонте С колеблется от 0,136 до 0,463/5 при варьирующем 1'ипе засоления.
В целом целинные почвы исследовзнной территория характе-* ризуются отчетливо выраженной флзической солонцезатостью.
Солонцы в полевых условиях диагностируются резкой дифференциацией профиля 'на ряд характерных горизонтов: маломощные (5 - 12 см) элювиально-гумусовый и элюзиально-осолодедый, мощный (20-30 см) солонцовый, постепенно сменяемый карбонатным горизонтом, залегаемом на засоленной карбонатной почво-образующе и породе.
Светло-каштановые почвы имеют одно принципиальное отличие от солонцов: отсутствует классически.! со.шнцозый горизонт. В профиле светло-каьтлювых почв ниже элызлальна-гуму-созого горизонта выделяется переходной к карбонатному, характеризующийся отчетливо выраженной физической солонцезатостью горизонт, не имеющий типичнол структуры солонцового.
Обнаруживаемые между солонцами надпоймеиной террасы и хвалынской равнины различия по ряду показателей связаны с их исходными особенностями. Солонцы надпойменной террасы, являющиеся мелкими, характеризуются более ярким поверхностным проявлением признаков солонцового горизонта, чем солонцы хвалынейой равнины, имеющие довольно мощный надсолонцовый горизонт; поэтому морфологически в солонцах хвалынской равнины значительно больие органических остатков, име.-ощлх черты биогенной переработки. с
Гранулометрический состав почв и грунтов в пределах' изученной трехметровой толщи преимущественно ле^ко- и средне-глинистый; содержание ила подвержено шро;сому колебанию по генетическим горизонтам почв и слоям грунтов ка-: на надпо.1-аенной, так и на хвалынской равнине', ьииболеа резкие различия
в содержанки илистой дракции отмечаются, с одной стороны, между горизонтами А и В^, с другой - между горизонтами, лежащими выше 50-55 см з профилях почз хвалынской равнины и накелекацей толщи.
Тагам образом, в профиле почв надпойменной террасы, как солонцов, так и сзечло-каагановых солонцеватых, диагностируются горизонты, характеризующиеся максимальным накоплением ила на глубине 50-55 см. В Еыше и кике лежащих горизонтах содержание ила уменьшается в среднем в 1,5-2,6 раза. Уменьшение ила на отмеченных глубинах (до 5 см и глубже ¿0-55 см) сопровождается столь ке значимым увеличением в составе механических элементов фракции мелкой пыли; это возрастание особенно резко выра:;:еко в солевых горизонтах почв и грунтов.
Почвы хвалынской равнины по характеру распределения илистых и пыдзвагых частиц имеют ряд особенностей, "отличающих их от почз надпойменной террасы: толща, обогащенная' иллстоп фракцией, имеет значительно оольшую мощность (в среднем на-60%); границы мекду горизонтами, различающейся по содержанию ила, менее резкие; уменьшение содержания ила не сопровождаемся значительным увеличением в составе механических элементов фракции мелкой пыли: большая корреляция устанавливается с фракцией мелкого песка. Не исключено, что природа этих явлений определяется характером литогенеза в послехвалын-скнй и новокаспийский периоды.
Макроэлементы в почвах солонцового комплекса. Определенные закономерности распределения механических элементов по профилю солонцов подтверждаются данными валового химического состава, показывающими заметное перераспределение ряда оксидов по профилю.
солонцах надпойменной террасы по сравнению с почвооб-разующей породой существенно увеличивается содержание оксида кремния в горизонтах А^/А^, А^/В и В^, а иллювиальные горизонты В1 и В2, наряду с горизонтом А^/В, отличаются более высоким содераанием железа и алшиния, в то время как элювиальный маломощный горизонт А1/А^ заметно обеднен не только ' этими элементами, но таксе магнием и кальцием. Особенно резко выражена дифференциация профиля по кальцию: в пределах метровой толщи выделяются два слоя - верхний, включающий горизонты' А^/А,, А^/3 и В_]_, мощностью 2Л см, содержащий менее 1% СаО, '
и нижний, мощностью 60-90 см, содержащий Солее 7;"5 СаО. .
По существу отсутствует дифференциация изученной' толщи по содержанию оксидов калин, титана, марганца, магния.
валовой химический состав солонцоз Хвалынском рьзнаны не имеет принципиальных отличий; относительное содержание оксидов в генетических горизонтах подчеркивает те же закономерности в строении профиля, которые были обмечены зьше •для солонцов надпойменной террасы. Несколько меньшая выще-лоченность СаО-из средней части изученной толщи почвы .. грун-. та (iO,C-Ii,71? СаО з почвах хзэлынской равнины л 7,15 -7,62? в почвах надпойменной террасы) является наиболее яркой отличительной особенностью солонцов, формирующихся на поверхностях различного геоморфологического уровня.
Светло-каштановые почвы надпойменной террасы, по данным валового химического анализа, характеризуются относительно, слабой дифференциацией профиля, что и отличает их, в первую очередь, от ранее рассмотренных солонцовых почв. В профи--ле светло-каштановой почвы практически не выражена элювиаль-ность верхнего горизонта А^/А^/В по большинству оксидов. Наоборот, их распределение' подчершвает ощутимое обогащение верхней части лроуиля почвы по сравнению с почвообразующей породой алюминием, железо«»; магнием и плием. В црлоы отмечается и более высокая степень зьцелачиззнаа СаО.
Для светло-каштановых почв хзалынской равнины танке характерно отсутствие отчетливой дифференциации оксидов алши-ния, железа, калия, титана, марганца и магния. Несколько более высокое содержание кремния в горизонте А^/А^ и В^, по сравнению с почвообразующей породой, цокег служить показателей осолодения этой почвы. Значительно глубже опущенная верхняя граница карбонатного горизонта, диагностируемая морфологически на глубине 37-40 см, подтверждается химический анализов, выявивший высокое содержание СаО на глубине 43-55 см (10,86?).
Сравнение относительного содержания основных оксидов в светло-каштановых почвах на надпойменной террасе и хвзлынской равнине выявляет ощутимую ооогащенность первых почв алюминием , железом и магнием и, наоборо!, большую относительную 0 выщелоченность СаО.
Никооэлемекты в почвах солонцсзого комплекса. Полученный фактический материал позволяет отметить, что содержание микроэлементов в почвах сол< нцозых комплексов' мало варьирует в • зависимости от геоморфологического уровня поверхности территории, типовых особенностей почв и характера-сельскохозяйственного использования. Динамика же подвижных форм соединений большинства микроэлементов, наоборот,, обнаруживает ряд специфических связей с этими факторами. В .целом следует подчеркнуть, что содержание подвижных форм соединений микроэлементов и распределение их по профиля почв определится химической природой самого элемента и генетическими особенностями почв. В зависимости от свойств самих микроэлементов обеспеченность почь солонцового комплекса ими изменяется от высокой до низкой.
Физико-химические свойства. Физико-химические свойства почв солонцовых комплексов надпойменной террасы хвальшской равнины-являются, в целом характерными для почвообразования в этой зоне: низкое содержание и запасы-гумуса, преимущественно щелочная реакция почзенного раствора, относительно высоко? содержание карбонатов, весьма специфичен состав обменных ка-тионоз. Элювиально-гумусовые горизонты почв целинной степи характеризуются слабощелочной реакцией почвенного раствора; щелочность вниз по профилю увеличивается как в солонцах, так и в светло-каштановых почзах. Содержание гумуса в почвах варьирует в узком интервале к в целом не превышает 2$>, за исключением самых поверхностных маломощных горизонтов, густо переплетенных корнями полыни. Содержание ааота органических соединений также низкое, оцениваемое сотыми долями процента. Содержание COg карбонатов достигает максимума в иллювиальном карбонатном горизонте: ; выше и нижележащих горизонтах содержание углекислоты уменьшается, причем более резко в элювиально-гумусовых.'
Четко выраженная физическая содонцеватость почв, проявляющаяся как в собственно солонцах, так и в значительно меньшей степени в светло-каштановых.почвах поверхностей всех геоморфологических уровней, не имеет тесной корреляции с содержанием обменного натрия в почзенном поглощающем комплексе. Надсолон-цозые и солонцовые горизонты солонцов целинной степи характеризуются весьма низким содержанием обменного, натрия, что позволяет их относить к малояатриевым солонцам. Подсолонцовые гори-
зонты почв,, почв о образующих и подстилающих пород з соответствии с принятой классификацией относятся к солонцеватым, содержащим 13-297- обменного натрия в составе ППХ.
Светло-каштановые почзы целинкой степи характеризуются такие зараженной физической солонцэватостыэ, но в составе обменных катионов на долю натрия приходится в среднем з элюзи-ально-гумусовых и переходных горизонтах не более,1-3,5 что, как.иззестно, не поззоляет стнсскть их к солонцеватым почзам. Какой-либо существенной разница между солонцами и . светло-каштановыми почвами для более глубсксле:;:ащих горизонтов. почв и слоев грунта не выявляется. В составе обменных катионоз всегда преобладает кальций. Физическая солонцеза-тость почз при низком содержании обменного натрия объясняется высоким содержанием магния, составляющим в целинных почзах до ЪС% обменных катионов.
Рруппозой и Фракционный состав гумуса. Гумус элювиальных горизонтов.солонцов-целинной степи характеризуется фульзатной природой,-связи не его. с полутораоксидами и глинами рсзл:лны: они более прочны з солонцах хвалынской равнины, характеризующейся более зрелой стадией эволюционного развития почв; гумус' солонцовых горизонтов имеет гуматнув природу и характеризуется более прочными сзязями с минеральной частью почвы. Связь гумусовых .вецестз с минеральной частью J элювиально-гумусовом и переходном горизонтах светло-ка^тапоьых почв надпойменной террасы значительно слабее, чем в солонцах. Гумус светло-каштановых почз хвалынской равнины характеризуется фульватно-гуматным типом и большей прочностью счязи гумусовых соединений, с, минеральной частью почвы.
Легкорастворимые соли в почвах солонцового'комплекса.Со-левой состав.почв имеет определенную, сзязь с генетическими особенностями компонентов солонцового комплекса. .
, Светло-кастанозые почвы целинной степи надпойменной террасы в верхней части профиля до глубины 30 см практичоскк' незасоленные или слабозасоленныс; состав содержащихся ^ этой толще солей варьирует от суль^атно-хлоридногс магниевскзль-циевого до хлоридного натриевого; вниз по профилю степень засоления быстро возрастает, и с глубины 55 си содержание легкс-растворимых .солей превышает I%.
Светло-каштановые почвы целинной степи хвалынской ривнппы
до глубины 6С см являются практически незаселенными или слабо-засоленными хлорпдно-сульфатнымк магниево-кальциевыми солями, что в целом подчеркивает большую степень опреснения их по сравнению о почвами первой надпойменной террасы: сильная степень засоления обнаруживается здесь только с глубины 180 см.
Солонок целинной степи надпойменной террасы уже с глубины 5 см характеризуются сильным хлоридно-натриевым засолением профиля, что их существенно отличает ст находящихся в комплексе с ними светло-каштановых почв. В солонцах хвалынской равнины сильная степень засоления обнаруживается с глубиной 48 см, свидетельствуя о меньшей опресненностк профиля по сравнению с окружающими их светло-каытановыии почвами.
Таким образом, изучение солевых профилей почв целинной степи выявляет существенную разницу по количеству в глубине залегания легкорастворимых солей, а также их качественного состава. Солонцы перзой террасы по величине плотного остатка и глубине залегания солей относятся к солончаковым ,{с глубины 5 см содержание солей равно 0,67%) с сульфатно-хлоридным кальциево-натриевым засолением элювиальных и хлоридно-натрие- ■ вым засолением солонцового и нижележащих горизонтов. Отличительной особенностью солонцов хвалынской равнины является меньшая степень сульйатно-хлоридного кальциево-аатриевого засоления элювиальных, сульфатно-хлоридного кальциево-натрие-вого засоления солонцового и преимущественно хлоридного и сульфатно-хлоридного, натриевого или магниево-натриевого засоления нижележащих горизонтов пс|чв и грунтов; по величине сухого остатка и глубине залегания легкорастворимых солей они относятся к высокосолончаковатым почвдм (с глубины 35 см содерж. кание солей равно 0,35%).
Гидрологические и мелиоративные свойства. Одной из важнейших задач мелиоративного почвоведения является уточнение параметров почвенно-гидрологических показателей, имеющих первостепенное значение в регионах с засоленными и щелочными почвами. К таким показателяи относятся водовыестимость, дефициты водонасыщениг, глубина вертикального промачивания, водопроницаемость, объемы вертикального сброса воды, промывная способность почв и грунтов в условиях различного режима орошения сельскохозяйственных культур v промывки засоленных почв. Эти показатели являются важнейшими характеристиками мелиоративного
состояния земель.
Наш исследования промывных корм в объёме с" 6 до 20 тыс. куб. и на гектар, подаваемых на промываемые учг^ткк з различных режимах (разозая и дробная), позволили получить материалы, характеризующие параметры почвенно-гидрологических показателей засоленных и щелочных земель.
Общая водозместимость 2,6-метровой толщи сзетло-каштанс-вой почвы хзалынской равнины в среднем на 136 мм выше зодо-вместимости солонцов.
Фактическое водонасыщенпо почв з услознях богарного земледелия обусловливается только количеством и режимом атмосферных осадков и интенсивностью испарен:: ¡. Несмс.ря ка стнссп-тельно высокий коэффициент водонасыщения 2,6-метрозой толщи (0,52 и 0,50, соответственно для езетло-кахтанознх почв и солонцов), метровый сл'ой почв характеризуется сильным иссуаенп-ем (коэффициент водонасыщения 0,32 и С,34, соответственно для светло-каштансЕых почв и солонцов). Тем не менее, фактическая зодонасыщенность светло-каштанозых почв, например, в августе месяце была в среднем на 13,6л- зыке зодокасыщенности солон- . цов. Вследствие слабой" водопроницаемости солонцовых горизон-тоз, промывка солонцов нормой 6 тыс. м3/га существенно на влияет на фактическое водона^ыщение 2-метпового слоя.
После промывки с открытой поверхности почвы в течение первых 10 суток из метрового слоя в среднем расходуется на испарение от 40 до 50$ добавленной воды. Остаточные запасы влаги в почве осенью и водонасыщенность з зесенне-летние месяцы оказываются значительно выше в вариантах с дробной подачей промывной нормы. С увеличением числа подач фактическая водонасыщенность метрового слоя почвы остается без изменений, но увеличивается в слоях 0-200 и 0-260 см.
С' увеличением "разовой нормы" значительно уменьшается ее эффективность. В межполивные периоды из 2-метрового слоя расходуется на испарение объем воды, равный "разово.: норме". При большей "разовой норме" ргсхоАуется и больший объем воды. Большие нормк' промывки, соизмеримые с оросительной нормой для риса, в бездренажных условиях вызывают быстрое заполнение свободной емкости и подъем уровня грунтовых зод.
С увеличением числа поливов средний коэффициент фильтрации значительно снижается, особенно резко на сслонцоз:.-/: печ-
Бах. Продолжительность впитывания одинаковой по объему промывной нормы воды резко сокращается (почти в 2 раза) при дробной ее подаче как пр" наличии периода просушивания, так и без него. Следовательно, при промывках засоленных почв, в целях сокращения потерь на испарение с водной поверхности, промывную кор;.:у целесообразно подавать на промываемый массив дробно, с небольшими разрывами между поливами.
Резкое сниг-ение фильтрации в солонцах после набухания солонцового горизонта резко увеличивает продолжительность впитывания поданного объема воды и вздет к большим потерям вследствие испарения. В связи с этим данные по фильтрации солонцов, полученные методом заливки гидрологических площадок без принятия мер, препятствующих испарению с водной поверхности, носят относительный характер и не могут служить достоверным показателем величины впитывания и фильтрации.
На основании продолжительных стационарных наблюдений за скоростью фильтрации при больших промывочных нормах ( 10 -20 тыс. м3/га) следует считать, что средний коэффициент фильтрации для исследозанных светло-каштановых почв лежит в пределах 0,165-0,260 мм/мин. Учитывая данные по водовмести-мости к коэффициентам водонасыщения, необходимо отметить, что при отсутствии или незначительном грунтовом оттоке указанные величины фильтрации обеспечивают быстрый подъем уровня грунтовых вод. После заполнения свободной емкости и подъема уровня грунтовых вод Кф светло-каштановых почв по своим значениям приближается к величинам, характеризующим скорость грунтового оттока.
Коэффициент фильтрации солонцов, характеризуемый величинами в 3-10 раз ниже светло-каштановых почв, при гидрологических расчетах необходимо учитывать только до момента набухания солонцового горизонта (1-2 час. после подачи воды). После набухания солонцового горизонта, ввиду прекращения фильтрации, площадь фильтрующей поверхности промываемого . массива должна быть уменьшена на величину, равную площади солонцовых пятен в комплексе.
Глубина вертикального промачивания и контуры проыачива-ния почв и грунтов непропорциональны величине промывной нормы и количеству поливов. С увеличением промывных норм с 2 до 2С тыс. м3/га глубина вертикального промачивания увеличивалась только в 3,1 раза. При дробной подаче промывной норны 26
глубина промачизания значительно больше глубины прокачивания при одноразовой подаче воды. Коэффициент вертикального про- . мачивания наибольший при подаче 2 тыс. к3/га и резко уменьшается с увеличением поливной нормы. Самый низкий Кзг. отмечается на солонцах, а такке на езетло-каштанозкх почвах при подаче промывной нормы в объеме 20 тыс. м3/га. С увеличением числа поливов коэффициент вертикального прсмачиванип возрастает. Повторные промывки такие способствуют повышению Кзп.
Двухлетние промывки езетло-каытановых почв и солонцов показали, что наибольший вынос солей при одинаковых промывных нормах наблюдается на светло-каштановых почвах. Профиль солонца, опресняясь в метрозом слое, засоляеия в нг'селекащих слоях, а в условиях интенсивного испарения почвенной влаги происходит реставрация поверхностного засоления.
С увеличением читзла подач суммарный вынос солей из расчетных слоев светло-каштановых почв увеличивается. За два года промывок вынос солей из метрового слоя при трехразовой подаче в 1,9 раза выше, чем при двухкратной и в раза выше одноразовой подачи промывной кормы. Вынос солей из двухметрового слоя с уменьшением количества подач резко снижается. При одной подаче промывной нормы запасы соле." в 2-х метровом слое увеличились на 5,3$, а в слое С-250 см - на 13,5? от общих исходных запасов.
Сравнение эффективности различных промывных норм показывает, что количество выносимых солей при увеличении промывной нормы в 1,6 раза зависит от количества подач (приемов). При дробной подаче меньшей промывной нормы-вынос солей из метрового слоя происходит значительно интенсивнее, чем при большей промывной норме, поданной за два приема. С углублением слоя почв и грунтов эффективность большой промывной нормы значительно возрастает. При меньшем числе подач увеличение промывной нормы в 1,6 раза увеличивало вынос солей, соответственно в 1,5 и 3,5 раза.
3. Изменение структуры почвенного покрова и агрогенетических свойств почв солонцового комплекса в результате • земледельческой деятельности
Многолетние исследования, выполненные на землях колхоза им. Калинина и ОПХ "Ленинское" Черноярского района и приле-
27
га;ощи;д к миг; землях Калмыкии дали основания интегрирование оценить ке только нзткеныс характеристики почв, но и качественные и количественные изменения их, обусловленные сельскохозяйственной деятельностью человека.
Многочисленными исследованиями установлено, что в результате оросительных мелиорации существенно подвергаются изменениям все компоненты природного комплекса, т.к. при орошении в сложные циклы зодо- и солеобмена вовлекается значительная толща почв, грунтовых вод, приземного слоя гоздуха и т.д. В этс.7. цикле изменения качественного и количественного характера могут различаться как положительной, так и отрица-т ельной нал равл енн остью.
Орошение на обследованной территории осуществляется в пределах КАРСС традиционным способом - напуском, на фоне дренаг.но-коллекторной сети, а за пределами системы - дождеванием. Вода для орошения подается из Черноярского водохранилища и притеррасных водоемов с помощью насосных станций.
Анализ поливных вод из центральных оросительных каналов 1-ой и 2-ой очереди КАРСС показал, что воды эти пресные, со- . держание солей не превышает 0,735-0,764 г/л. В составе солей преобладают ионы НСОд (4,24-6,72 мг/экв/л) и Са++ (4,60 -4,80 мг/экв/л). В пробах воды, отобранных из дренажно-коллек-торной сети I очереди КАРСС, величина сухого остатка составляет 3,568 - 3^38 г/л. В составе солей здесь преимущественно представлены хлориды кальция, сернокислый магний и натрий.
Основная ландшафтная особенность изучаемой территории -равышность и отсутствие эрозионных врезов и, как следствие этого, слабая дренированность, обусловливает относительно высокий уровень залегания грунтовых вод. По результатам наблюдений за уровнем грунтовых вод в сети специальных скважин на орош^мых участках выявлена их сезонность: в зимний период глубина их залегания колеблется в пределах 3-4 м, а летом -менее 2 м. В составе солей грунтовых вод, отобранных из скважин на разных глубинах, преобладают сульфаты магния и натрия; минерализация их слабая (сухой остаток - 2,08 - 2,56 г/л).
Естественные структуры почвенного покрова претерпевают существенные изменения в результате деятельности человека, в первую очередь, связанной с сельскохозяйственным производством.
Распашка почз, внесение минеральных удобрений привели в
целом i: ¿профилю структури почленного ло.-.рллз . б ) зследсавае полного или пасечного устранения прлчлн, оо'усло-БЛВмЛх рзззлтле ночзешивс комплексов.
Лра глубоко» са..уо'о*'ке почз члсглч:.? ::;:„ пол-
ностью солонцовый горизонт, идет его перемомлзанлл- с кл^сслоа-цозымл горизонтами. Прл многократных операциях по обработке почв и выравниванию естественного рельеде прл планировке полей, Нарезке временной лоллзнол сети пролехомяг коренные изменения почвенного покрова. Заачитзльмс упрощается структура почвенного покрова, исчезают многие ас.-есхвенназ колтуры почв, гомогенизируется почленллл масса ле только по вертикали, но и в пространстве, возникают л олосол;.я:отс - иг^зъ соадзнлые пробили, характеризующиеся относительной гомогенностью пахотного слоя, но сохрааящяв "корни" прзд-асхвуацлх генетических тлг.оз-почв, ¿¡то, в первую очередь, огко-лтен к солонцам, зорка с позиций генетического почзовз^енмя 0>лз uù могут рассмлтрлзлть-ся как солонцы, так как в большей илл .¿еньшй степени они утратили черты, характерные для генетического типа как талевого.
лепользозанле лочз сололцозых комплексов в земле дел л л накладывав! определеньыи отпечаток и на их морфологию.
В целом, дли пахотных почз солонцового комплекса ярллетсд характерным упрощение строения почвенного профллл всл-дс. вовлечения з обработку верхних ген= ¡тестах горлзептоз, ::х ло--ремещлванля л уормлровзнлн относительно гомогенного г. их ¿л лого слоя, иреимуцесхьешю в тол а ли ллол Сжлпллл л со-
храняющего определенные черти, которые о'ылл присущи генетическому профилю почв целинной степл.
Существенно более глубокие л злей ел.лолволлет вллллль микроморфодогический анализ.
3 общих чертах, антропогенно лзмллеллые л^чзм ::лр^кллри-зуются преобладанием разруюнл^х огрзгзгоз, отсутс-лл^л, в с.-лнчле от целинных аналогов, кристаллов гипса в играх, прллтл-чески полным отсутствием сегрегацлл мллролрлс*ал. л ;юного кальцита. Количество растит-)льн.лх сетатлоз закономерно мО;!г.ще в пахотных почтах, чем в их целинных аналогах: эта рлоллц) больше для почз намполмен.чол террасы, ламелеллл в олтлчлелл.-: свойствах плазмы связаны с с уде а. зеикьа рззрумеллем челул.чзто-волокнистого строения отдельностей л г.м:нлстых нате сз как з солонцах, я в меньяей Степана в сьехлс-лл^-ллсл^х почвах.
ь> Г-
^рг^рЩ] ЧТГ
СИПИ? кх-л г:
И/ !\гГ
, ■ ■ Н-
Т-ЬГП! 1г1 Е'ЯУ"
I' >гЫ ¡I срх-
А
Рис. б
/Л Г
Т^ТГГГТ
.,. II5.
ШЙ
Я-;
(I
В4
I ! Л
Ну'
7;
Ж"
и!!! |. ':! 11!
цл-арцгч 1М|.;;_,!|
|Тй!
т- ♦ и-*—-
тп
ж
Ш
Г(П!
! \lU-f I! |
ш
•А1!
1М1
Ж ИЖИ]
Структура почвенного покрова территорий, используемых в орошаемом земледелии: А - надпойменная терраса р. Волги;
Б - хвалынская равнина (северная часть Чсрноярского района).
Условные обозначения: I - свстло-каитаноше (без идентификации по степени засоления и солонцеватости); 2 - солонцы мелкие сильно измененные в процессе сельскохозяйственного использования; 3 - солонцы средние существенно изменешп-тс в процессе сельскохозяйственного использования; 4 - солонцы средние сильно измененные в процессе сельскохозяйственного использования; 5 - солонцы глубокие существенно измененные в процессе сельскохозяйственного использования; 6 - темноцветные почвы западин; 7 - вторично засоленные солонцы мелкие и средние сильно измененные в процессе сельскохозяйственного исполь' зованпя; 8 - точно установленная граница почв; 9 - приближенная граница лочв; 10 - почвенные транпеи через солощово-засолешмй комплекс почв.
¿лигохьиое зс!;сльзова:и:и кгчч з ::о
су^зслиеяньк г^пулс^г^лчгс:«;^ ссо'.'о:^ со::а:::;с::,
з хо зремп, ;:а:: а ра::::::::л
выявляегск оо'еюлидиазд вор;:::«Л прочла, ::о 'лолс::-
руеиоо граяс^ораэцйбЗ Солез круп;::.:/ медоцлчсс:::::-: элсмел'-'оз; з светло-кзитиаозих почзих иадпо-ивт-с:* гзрриса пр.: ох::ос,:-о;з::э
сэдор.-а 1:::;: ::;:з па ¿х)-оиГ.> у медоед
обогащенного йлсм ело;: с о,;::о::рг;.;о:;:;.:..: с:::::;е:..:^;.: ¿ракцаД П1ж:, что может дкгь сзлдзксльсьзои •¿•раксфорсацкг в гл.
Валовой х:*.мческлй сссгаз .юказ^гее*' згопэа парораспределение ряда окелдоз по пробила вочь сс.'.о.'.цозого гомп::з :сса, з первую очерзл,, кремнекислоты, чхо с;!::ло-.'е^с¿зу о-г о развитии процесса осолодевания, охватывающего слой значительной мощности. Колее резкое перераспределение в процессе а::тро::з-геиного почвообразования претерпевает о::слд •п-ыяа. В цело:,: ^е валовой х;:л;:;чес::5й состав в результ^е длл.'едзлэго леполь-зовз:ыя почв з оролаеиом земледелии икдалясг значихздьаых измен«анлл. лэраКх'ерноЛ осоСеиноаъя почз солсицояих ::э..:;.лакеев, длияелькое время используемых з оралаемсл асмледаллл, язые,гза »ыраяевкая ¿рзнсфоршцан гумуса: та:-: в солонцах всех геоморфологических поверхностей ослабляюще:. связи гумусовых ^зцес-.з с минеральной часюо почьы я у вал.::.: .аегоя ллдювилрог а::::п гумуса з подпалотле гор.:бс;1г.»: в сзз.ло-.-:а—■ а;:аз;.:х лачках гу;-.-ватныЛ и уу^ватно-гумамнлЛ гу^о гралсдорллруе-с1": в гумити:-.::; с двухкратным возрос.¿ракет гумусе,:л:л веществ, прочно связанно.; с гллн::с2„:.:л часа' :ца..:и л устолчльым.! с.-х.: Дим л ко деза л алшлния.
лсследозания коззолалк аынрдть, ча'о а регул:..а.а дл::.-кого хозяйственного кспольголзк:: I земель запасы гумусз и ало..а з светло-лзитанозь'л почз а:-: с , а з . пег-елм::
солонцах озоще-кормозога севооборота увеллчл^аюгол в сродна на 0.3$. Ряд негативных и зле не: кии обусловливаемся повышение:.: цел очное хи почз, подъемом :с поверхности почвы гралидл карбонатного горизонта, повсеместна осолоыцозишюл почв ос ¿раздел породи. Наряду с этими изменениям;: заслуживает зи.аакла *ик2 улучшения качественного состава обменных катлокол ьследс^зие уменьшения доли магния я нагрля и увеличения доли нальцлн.
В процессе использования солонцов в орошаемом аемледелл'л они трансформируются в глубокосолонча :озатые слабо л пра^лче-с-
31
к,; незасоленные в кеаровоК токцс; ¡сзчесаБекный сослав легко-раствори,.шх солей улучшается, свядех'сльсх'воя чего является увеличение дела сульфато;. среди с-нионов и кальция в катион-нои части.
В процессе земледельческого использования светло-каита-новах почв они трансформируется из солончакозатых в глубоко-солончакэззтые с практически незаселенной метровой толщей. Одновременно изменяется и качественный состав солей: в почвах первой террасы по всему профилю обнаруживается преобладание хдоридно-суль„.атных ыагниево-кальциевых солей; в почвах хвалынской равнины наиболее отчетливо выражено удаление хлора-доз, которые интенсивно заменяются сульфатами, с минимальными изменениями г, катиоккой части.
Грунтовые воды, формирующиеся в результате оросительных мелиорации в пределах надпойменной террасы и хзалынской равнины характеризуются существенным различием по глубине залегании, солезому составу и степени минерализации. Ка надпойменной террасе грунтовые воды залегают на глубине в среднем 1,4 м, он/, наиболее пресные, судъфахно-гидрокарбонатные кальциевые; з целинной степи минерализация их возрастает, а по химизму они относятся к хлоридно-натриевым; наиболее минерализованы грунтовые воды на орошаемых массивах хвалынской равнины, в сосхаье которых преобладают сульфаты натрия.
На фоне выявленного исследования!!»: опреснения метровой толщи почв и улучщзния качественного состава легкораствориыых солзй на основании аналитической и камеральной обработки материалов полевого обследования солевого состояния земель четырех орошаемых массивов общей площадью 2115 га установлено, что только 33,3)1 орошаемых земель в хозяйстве характеризуются незз'оленностью пахотного слоя, в то время как не обнаружено засоления подпахотного слоя на 45,9/5 этих земель, такие факты могут свидетельствовать только о развитии поверхностного вторичного засоления, развивающегося в результате орошения. Хотя поверхностное засоление в основном и не превышает лимитов градации "е..^озасоленных", тем не менее его широкое проявление (62£ орошаемых земель) является основанием для обоснованных тревог за дальнейшую судьбу орошаемых земель. Это опасение становится более очевидным с учетом того, что среда орошаемых земель уже имеются участки, характеризующиеся средней,
сильной и очень сильной засоленность».
¿олее половины орошаемых земель, засоленных з пахотзом ' слое, характеризуется сульуатным засолением при
роком развитии суль^атно-хлоридкого засоления (39,4/5). Распространение хлоридного и хлорндно-сульфатного засоления почз пахотного слоя ничтожно и встречается только на отдельных частях орошаемых полей.
Почти 60% орошаемых земель, засоленных з подпахотном слое, также характеризуются сульфатным засолением при широком развитии сульфатно-хлоридного засоления (36,68£).
Почти вся "обследованная площадь орошаемых земель характеризуется почвами,' имеющими очень низкую степень обеспеченности лег'когйдролизуемым ззотоа для зерновых культур. Лишь единичные части поле Я • обследованного массива-характеризуются низкой и-средней степенью обеспеченности а.>отоы для зерновых и очень низкой - для пропашных и озощных культур. * \ В 'флоа из всей обследованной орошаемой площади преобладают почзьг ,с-повешенной; -высокой и очень высокой степенью обеспеченности подвижным фосфором для зерновых культур; сред-' ней, повышенной и-высокой - для пропашных л низкойсреддей и повышенной - дли овощных культур, а также с повышенной и зысо-кой степенью обеспеченности- калием для терновых, со средней и повышенной - для пропашных, с низкой и средней - для овощных культур, а 75,8/3 орошаемых почв характеризуются низкой степенью обеспеченности поделжной' серой.
• Анализ материалов по агр ох;ш чес ко и'характеристике'почз'" двух ¿даклов полевых обследований орошаемых земель, проведенных в 1985 и 1988 гг., выявляет существенную диньми-ку площадей почв по степени обеспеченности растений макроэлементами
(табл.* 1). ...... '
Наиболее очевидным моментом в рассматриваемом вопросе является существенное'увеличение, площадей, орошаемых почв, характеризующихся высокой степенью обеспеченности подвижным фосфором и обменным калием." В определенной мере этот факт можно рассматривать £ качестве свидетельства'возросшей культурой земледелия, осооенно на фоне проявляющейся тенденции з сокращении площадей с низкой степенью обеспеченности почз ,:егко-гидролизуемым взо'том. .. ...
В процессе длительного сельскохозяйственного леполх-зога-
пин земель содержание подвижных $ори соединений микроэлементов повышается, хотя почти ьсе почвы орошаемых массивов имеют очень низкую степень обеспеченности цинком, кобальтом, медью для всех сельскохозяйственных культур. Почти ,80? почв . орошаемых массивов имеют низ.<ую степень обеспеченности мар-' ганце;.; ддк зериовьи и очень низкую - для пропаашых и овощных культур.
Хаблица X
храксформацая площадей (?) ороааеаых почв по ' степени обсспеченносги макроэлементами
"Макроэле- Годы Степень обеспеченности микроэлементами Внесено макроэлементов в период между исследован., кг д.в. на 1 га
менты лс- сле- дова- Очень низкая Низкая Средняя Повышенная Высокая Очень высокая
Легкогид-ролизуе-мый азот 1985 1983 100 91 6,2 ¿,8 - - - 497
Подвлжняй фосфор 1935 1988 1,6 - &м 14,9 39.1 36.2 9,8 30,5 14,7 18,4 367
Обменный калий 1985 1988 - - 13,2 9,9 52,4 13,8 22,8 34,5 11,6 11,8 165,6
■Полевое агрохимическое обследование двух циклов выявило, чю почвы солонцовых комплексов орошаемых массивов характе-' разуются очень низким и низким содержанием гумуса. Средневзвешенные ^окззатели, хотя и подвержены значительным колебаниям, но они не выходят за рамки малогумусных почв (0,72-1,80?).
Наиболее резкие изменения всей совокупности природы и свойств почв происходят при возделывании культуры риса.
Чередование резко выраженных восстановительных процессов с окислительными и специфические условия гидротерыического ' режима рисового поля способствуют глубоким изменениям иорфо-гэгпчеекпх и химических свойств солонцового комплекса: повышается в составе гумуса содержание фульвокислот и веществ индивидуальной природы, при резком снижении не гидролизу ем ого ■ 3.1 . ' ; - '
остатка, а также происходит ускоренное образование подвижных соединений железа, алюминия и кремнезема. В определенных условию', и, в первую очередь, вс-.здствие нисходящих токов почвенной влаги л кз Г. тральной и щелочной реакции с ре образование ¡¿¡ульво кислот гумуса л подзижкых соединений железа, ■ алюминия и кремнезема обусловливает развитие элэзлально-глеевого процесса, йнтересно подчеркнуть, что с большей энергией элюзиально-глегвый процесс протекает в почвах, характеризующихся лучыими условиями (¿яльграцла, чем почвы, характеризующиеся ослабленным аильтрационным током почвенных' раствороз. 3 связи с этим мас<-тао" деградации почв рисовых полей тесно увязывается с компонентным составом генетических типов почв солонцового комплекса, а наличие солонцов в структуре почзенного покрова рисового эля может рзссматризгться как положительный факт.
При культуре затопляемого риса различия в зодном и соле- . вом режимах сзетло-кашганозых почв и солонцов сохраняются. Иллювиальный горизонт солонцов при орошении сильно набухает и становится практически' водонепроницаемым. Б сзязи с этой особенностью в условиях подпора минерэлпзозакных дренажных вод, нарушения режима поддержания слон воды в чеке (менее 5-7 си), отступления от технических требозаний к качеству планировки поверхности чека' (поля) на контурах солонцов и сильносолонцовых светло-каштановых почв развивается "флтилъ-ный" процесс поверхностного осолончакования, сопровождающиеся сильным изреживанием или полным выпадом риса.
Временную направленность почвоо.¡разовательного процесса можно оценить в результате анализа при наличии нескольких сроков наблюдений как почвенного, так и агрохимического обследования. Для исследования взяты поля с интенсивным типо;. хозяйственной деятельности - затопляемые почвы рисовой системы и орошаемые дондзванием поля участков Суводя и [¡рис еде кий на территории НПО "Ленинское". Анализ имеющейся информации проводили тремя математическим!, методами. Первый метод группировки с построением дерева сходства (программа 9МС-.2МЕ) позволила оценить величину сходства полей, севооборотов, участков в каждый отдельный срок обследозания к в разные сроки. Второй метод главных компонент решает ту же задачу, но с визуальной оценкой сходства. Третий, метод позволил оценить
статистическую значимость временного изменения процентного распределении плодадей почв отдельных типов путем сравнения их по Л -критерию Колмогорова-Смирнова.
На основании результатов математического анализа выявляется, что длительное использование почв солонцового комплекса в рлсозых севооборотах приводит к эволюции почвенного покрова в целом и изменению их агрохимических свойств.
Б частности: I) комплекс солонцов мелких и'средних солончаковых, светло-каштановых среднесолонцеватых солончаковых к слабозасоленных трансформировался в агрогенную "рисовую" почву срсднесолонцезатуа солончаковую и слабозасоленную; 2) сульфа-то-хлоридное засолениз трансформировалось в хлоридно-сульфат-ное, хлоридно-суль^зтно-карбонатное и сульфатно-хлоридно-кар-бокитйое; 3) в целом по КАРОС увеличилась площадь "рисовых" почв, необеспеченных доступным фосфором (вероятность вывода 0,01); 4) количество полей в севооборотах, содержащих 200 -300 мг/кг почвы обменного калия, с 1982 по 1990 гг. уменьшилось1 с. 30£ до 9$ за счет увеличения площади "рисовых" почв, содержащих обменный калий в количестве более 300 мг/кг почвы"."
Направленность почвообразовательных процессов в орозаеиоа земледелия (довдезание) проиллюстрируем материалами математического анализа по участку "Присель'ский". Почвенный покров участка по данным полевого обследования в 1966 г. был представлен на 96,3% комплексом светло-каштановых карбонатных сильносолонцеЕатых солончаковых слабозасоленных почв и солонцов мелких и средних.солончаковых, а 1990 г. площадь под этим комплексом почв составила только 55% всей территории, но идентифицированы комплекс светло-каштановых среднесолонцеватых солончаковых слабозасоленных почв и солонцов окультуренных солончаковых (30£) и комплекс светло-каштановых карбонатных среднесолонцеватых засоленных почв и солонцов мелких и средних солончаковых окультуренных (уровень значимости наблюдаемых изменений почвенного покрова 0,01).
4. Влияние структуры почвенного, покрова на
продуктивность растений .
Влияние почвенных условий на типологический состав и урожайность тоззостоя пастбищных и сенокосных угодий. На ос- ^ новашш геоботанического обследования-территории целинных -степей на хвзлынской равнине установлено,, что характерной" . 35 ■ '
чертой растительного покрова является комплексность в развитии растительных ассоциаций, генетически связанная со сформированным з регионе комплексным почленным покровом.
В типологическом отношении на 75,общей площади целинкой степи сформировалась полупустынная растительность, приуроченная к сзетло-каытановым почвам и светло-каштановым солонцам (глубоким, средние, мелким, корковым)..На лугово-каш-тановых почвах понижений (низины, западины, лиманы), занимающих в среднем около 10% всей территории, сформировалась сухо-степная и степная растительность. Сухолугоэые засоленные травостои приурочены к лугово-каытанов^л солончаковым почвам понижений и занимают ¿,7р. Дуговая растительность формируется на переувлажненных почвах понижении и занимает около 12% территории целинных степей Хвалынском равнины.
В эволюционное понимании развитие растительности осуществляется сукцессионными процессами, характеризуемыми системой смен во времени одних биоценозов другими в результате накапливающихся изменений внутри самих ^лхоценозов вследствие изменений почвенных условий и постоянных конкурентных взаимоотношений и борьбы за существование между растениями. Независимо от почвенных условий громадное значение на формирование и изменение растительных сообществ в рассматриваемом регионе оказывает пастбищная дигрессия. Иод влиянием неумеренного выпаса скота многолетние дернованные злаки из доминантов становятся содоминантама и выпадают из травостоев. В результате выпада доаинанюз из растительных ассоциаций образуются средне сбитые ковыльно-белополынные и оелополшшо-типчаковые, сильносбитые однолетниково-белополынные и очень сильно сбитые однолетниковые и эфемеровые сообщества, часто не имеющие генетической приуроченности к натианым типам почв.
Пастбищная дигрессия, вызываемая неумеренным, интенсивным и даже хищническим выпасом, приводит не только к снижению урожайности травостоев и ухудшению качества кормов, но и к формированию лунных ландшафтов, лишенных какой-либо растительности (пятна сбоя, тропы), занимающих от 5 до '60% площади отдельных контуров почв.
Несбитые и слабосбитые растительные ассоциации сохранились в среднем только на .42$ площади целинной степи хвалынской равнины.. Средне сбитые и сильносбитые у^итоценозы в настоящее,время
занимают соответственно 43 и 12% территории целинной степи, что свидетельствует о более чем пятикратное (в 5,5 раза) возрастании антропогенной нагрузка за последнее десятилетие.
Влияние комплексности почвенного покрова на мор^оОизио-логическле показатели растений. Длн оценки состоянии растений использовался метод моруодизиологаческого анализа, или биологического контроля за ростом и развитием растений, разработанный в лаборатории биологии развитая растений .¿ГУ. ..¡еход осно-'ван на том, что в онтогенезе побега любого покрытосеменного растения можно выделить-12 этапов органогенеза, на каждом из которых происходит нормирование определенных органов.
Прозой ячмень (соот ".ужный", двурядный). Анализ состояния растений, произрастающих на светло-каштановой почве и солонце показал, что число колосков, число созревших семян в колосе, масса 1000 зерен и плотность колоса была наименьшей у растений на солонцах. Увеличение солонцевахосхи почвы привело к формированию более мелках семян, что свидетельствует о негативном влиянии ее на процессы иалива зерна (XI этап органогенеза) у ячменя.
Озимая рожь. ;.1ордо*пзиологический анализ показал резкое угнетение растений озимой ржи на контурах мелких малонахриевых тяжелосуглинасхых солоицов. Растения ржи отрицательно реагировали на усиление солонцеватоста почвы с самого начала П этипа органогенеза, когда происходит заложение пазушных почек.
Люцерна второго года жизни. Сравнение состояния растений люцерны 2-го года, выращиваемой на почвах различно/1 степени солонцеватоста и степени антропогенной нагрузки ("рисовые" почвы, почвы участков регулярного орошения дождеванием) показало, что увеличение солонцеиагости отрицательно сказывается на высоте растений и числе побегов 2-го порядка,проявляется не только ториоженае линейного роста растений, но и торможение скорости заложения листьев и формирования цветков.
Влияние комплексности почвенного покрова на сормировзние продуктивного стеблестоя в посевах риса. Анализ экспериментальных данных (табл. 2, ) свидетельствует, что густота стояния риса уменьшается в зависимости от длительности его возделывания. На "расовой" почве, сформировавшейся на корнях светло-каштановой среднесолонцеватой глубокосредне засоленной среднесуглинистой, на полях по целине на 3-ий год возделывания риса его густота стояния составила 50,6% от густоты стояния в 1-ый год аспользо-38
вания. Аналогичная величина на рисовой почве, сформировавшейся на корнях солонца среднего солончакового малонатриевого тяжелосуглинистого, равнялась 80%, что свидетельствует о природе почвы, более удовлетворяющей биологическим требованиям культуры. На полях по обороту пласта люцерны на 3 год густота стояния в первом случае составила 62%, □ во втором -85% по сравнению с первым годом пользования. Зти ци^ры позволяют предполагать, что люцерна как предшественник обладает достаточно продолжительным эффектом последействия.
Наблюдаемые различия густоты стеблестоя, как свидетельствуют данные статистического анализа, существенны при вероятности 0,05.
Варьирование-исследуемого показателя зависит не только от эндогенных, но и от экзогенных факторов. Дисперсионный анализ показал, что варьирование густоты стояния ох типа почвы существенно при вероятности более, чем 0,001.
■ Предшественник риса в севообороте также существенно (вероятность 0,05) влияет на формирование густоты стеблестоя.
Свойства почвы, предшественник в севообороте влияют также на величину коэффициента варьирования густоты стояния. Наши данные показали,-что на рисовой почве 1-го типа коэффициент варьирования ( V %) выше, чем на рисовой почве. 2-го типа. Гак, его величина по отдельным полни севооборота в первом случае варьировала от 13,¿% до 8,г%, а во втором - от 11,5% до 4,8%. В обоих случаях длительность возделывания риса увеличивала значение коэффициента варьирования. '1'ак, при возделывании риса на почвах 1-го типа после освоения целины составило 10,8% в первый, 13,2% во второй и 12,3% в третий год. По обороту пласта люцерны V% за Згода возрастает с 8,2% до 18%.
Почвы второго типа видимо более-однородны, и варьирование стеблестоя риса значительно меньше: по целине V%- 8% в первый, 11,5% во второй и 7,8% в третий год. По обороту пласта люцерны аналогичные величины равны 4,9%, 4,8% и 6,7%.соответственно.
'Гаким образом, анализ варьирования стеблестоя риса свидетельствует, что почвы, сформировавшиеся на корнях солонца среднего солончакового малонатриевого хякелосуглинистого, более полно отвечают'биологическим требованиям риса.
; • • Таблица 2
Влияние.почвенных"условий, продолжительности бессменной культуры и севооборотов • .на формирование продуктивного стеблестоя риса
Фактор А. Фактор В Среднее по чактору А НСР05= 5,66
I. 2 3 4. | 5 6 7 8
т,4 121.г ' 88.4 148,6 ¡116.4 92,2 128.4 101,20 121,35
' П : ? 157.8 146.2 126.0 153.4 ¡142.2 130,2 149.0 127,4 141.53
А ■ 16.6 -25.0 -37.6 -4.8, {-25.8 -38.0 -20.6 -26,2 20,18
иреднее ло ^актору а НСР05 =11,31 166,10 133,7 107,2 ! 151,0 1129,3 111,2 138,7 114,3 131,44
.05 16,00
Фактор А - контуры почв солонцового комплекса:
I -. '•Рисовая" почва на корнях светло-каштановой среднесолонцеватой • глубокосреднезасоленной среднеглинистого .состава;
П - "Рисовая", почва на корнях солонца среднего солончакового малонатриевого тяжелосуглинистого состава. - .
Фактор В -'поля севооборотов и продолжительность бессменной культуры риса:
... : I - рис по целине; 2 - рис - рис по, целине; 3 - рис-рис-рис по целине;
4 - рис по .обороту-пласта люцерны 3-го года кизни;:5 - рис-рис по обороту • '■*", , пласта люцерны 3-го года жизни; 6 - рис-рис-рис по обороту пласта; / 7 - рис по пару после 2-х лет риса по целине; 8 - рис-рис по пару после
2-х лет риса по целине.
Влияние комплексности почвенного покрова на урожайность томатов. Интегрируя результаты наблюдений за урожайностью томатов, следует отметить, что в условиях абсолютно идентичной агротехники, ухода за растениями, системы удобрений и, что особенно замно, одинаковом режиме орошения, различия в урожайности (табл. 3 ) могут быть только следствием различий в свойствах почв и их влияния на растения в условиях применяемой агротехники.
Таблица 3
Влияние комплексности почвенного покрова на урожайность томатов (НПО "Ленинское", 1988 год)
Контуры почв з структуре почвенного покрова Урожай плодов
Общий , т/гд В том числе кондиционных плодов, %
Светло-каштановая сильносолонцеватая| 37,687, солончаковатая тянелосуглинистая ! 81,79
Лугово-каштановая сильносолонцеватая! 40,718 } 91,13 глинистая ! !
Солонец глубокий малопатриевцй со-лончаковатый тяжелоеуглинистый 43,237 87,97
Солонец мелкий малонатриевый высоко-! 27,330 солончаковый тяуелосуглинкстый 1 57,92
Светло-каштановая слабссолонцезатая тяжелосуглинистая 49,850 85,76
Солонец малонатриевый глубокий т Я 5 е л о с у г л и н и с т ы й 45,520 85,21
Солонец средний малонатриевый солончаковатый тякелосуглинистый 37,850 89,03
Лугово-каштановая сильносолонцеватая иловато-глинистая 41,444 . | 91,77 1
Как видно из приведенной таблицы, общая урожайность томатов в зависимости от почвенных условий колебалась от 27,33 до 49,85 т/га, т.е. лучший вариант превышал худший более чем в 1,9 раза, Еще большие различия наблюдаются в урожае кондиционных плодов на этих контурах почв. Недобор плодов составил в зависимости от почвенных условий от 8,23 до 42,08'?.
Аналогичные результаты по зависимости урожая томатов от почвенных условий возделывания получены и для северной части исследуемой зоны правобережья Нижней Волги.
Анализ корреляционных зависимостей урожая томатов и его качества от эдафических факторов показал: I) плотность почвы в слое С-30 см не оказывала существенного влияния на урожай томатов и выход кондиционных плодов; 2) большая вариабельность плотности почвы в слое ЗС-50 см коррелировало с выходом кондиционных плодов томатов-при увеличении плотности этого слоя снижается относительное количество кондиционных плодов; 3) пониженная водопроницаемость слоя 30-50 см приводит к снижению урожайности томатов - водопроницаемость этого слоя почвы определяла размеры общего урожая кондиционных плодов и их долю от общего сбора томатов; 4) водопроницаемость с поверхности почвы в первые 30 минут существенно коррелировала с долей кондиционных плодов (г = 0,734), тогда как более длительное (вторые 30 минут) воздействие воды приводило к обратному явлению; увеличение влажности почвы в слое С...30 см приводило к снижению общей урожайности (г = -0,641), уменьшению сбора кондиционных плодов (г = -0,671) и их доли в общем урожае томатов ( г = - С,611) г-частые и большие нормы полива при сравнительно малой водопроницаемости приводили, вероятно, к временному переувлажнению почвы, кислородному голоданию растений и, в конечном итоге, к снижению урожайности; 6) коэффициент корреляции между общим содержанием легкорастворимых солей в пахотном слое почв и урожаем равнялся: Т = - 0,963 + 0,191; уравнение регрессии ,у= 539,17-173,6-х свидетельствует о том, чуо повышение сухого остатка закономерно способствует снижению урожая; 7) коэффициент корреляции между содержанием хлора в почве и урожаем равнялся: Г --0,948 + 0,2?5; уравнение регрессии у = 524,7 - 603,9-X свидетельствует, что урожай томатов в большей мере зависит от содержания хлора, чем от суммарного содержания легкораствори-'мых солей в почве.
5. Агротехнические особенности возделывания основных,сельско7 хозяйственных культур на почвах солонцового комплекса
Люцерна является одной из важнейших культур земледелия Кижно й Волги, являющейся, с одной стороны, обязательным элементом севооборотов, способствующим поддержанию почвенного
плодородия, с другой стороны, взкнелаиа лоточником сбалансированного по аминокислотному составу высокобелкового корма для животноводства.
Основным фактором, лимитирующим росх л ¡.азвитас л.сцерны з условиях Нижней Волги, нзляехся дефицит влаги, поступающей от атмосферных осадков. Уровень SAP, температурный режим в данной зоне полностью удовлетворяют потреоносш растений. Поэтому программированное выращивание люцерны, обеспечивающее получение большой массы, основывается прежде всего на контролировании режимов увлажнения и питания (Дронова т.н., 1984; Хружилин и.П., Дронова Т.Н., 1938), а также на формировании оптимального фотослнтетического потенциала посева за счет нормы высева, подбора наиболее продуктивных сортов.
Учитывая нерешенность ряда проблем, сзязанных с определением оптимального уровня увлажнения почв солонцового комплекса, а также оптимального уровня обеспеченности элементами питания для получения высоких плакируемых урожаев люцерны, ьами были проведены комплексные исследования по подбору продуктивных сортов и разработке технологии их выращивания.
Среди изучавшихся сортов выделяются сорта, превышающие по урожайности и устойчивости к заболеванию "карликовая кустистость", с более низкими коэффициентами водопотрео'ленпя, чем стандартный сорт ленинская местная: Бавиловка, Полтавчанка, Надежда, Синская, Зарница, с которыми продолжены исследования . по определению оптимальной влажности почвы и урозня минерального питания.
Анализ влияния влажности почвы на урожайность люцерны свидетельствует, что между ними существует прямая связь: увеличение влажности поч^ы от 60% ПВ до 80% ПЗ в первый год жизни увеличило урожайность на ЬЬ%, во второй год - на Ь7% и в третий год - на 64% . При уровне влажности 60% ПВ
в первый год жизни-за счет внесения удобрений урожай увеличивался на 44%, при влажности 70% - на 32% и при влажности 60% -на 19%. Аналогичная тенденция сохраняется во 2 и в третий год пользования.
Расчеты эффективности использования азота свидетельствуют, что с увеличением влажности почвы этот показатель снижается. гак, в 1 год пользования при влажности почвы
60? КЗ на 1 кг внесенного азота прибавка пассы составляла -106-114 кг, при влажности 70? —97-Ю4 кг и при влажности 80? -^6-76 кг. пиий'олышя прибавка ох внесения азота ii8 -232,5 кг / 1 кг азота ео все 3 года пользовании получена при влажности 70? На и использовании дозы азота 120-160 кг/га. При влажности почвы 70 л ЬО? НЗ урожайность при средних нормах пихания достигает и превышает планируемую. .«¡аксимальный уровень пихания в этих условиях не обеспечивает планируемого урожая.
Среди испытуемых сортов Вавиловка показала урожайность, превышающую запланированную в 69,7? случаях, в ¿4? - была ниже запланированной на 0,3...4,6?. ¿ля сорта Синская планируемая урожайность была превышена в 57,6? случаях, а в 17? -была- ниже менее чем на 5?. Стандартный сорт ленинский местный только в 36? случаев оиеспечлвал получение планируемой урожайности в условиях регулирования водного режима и питания.
Оптимальной влажностью почвы по данным урожайности и эффективности использования удобрении сдидует считать 70? НЗ и N 95-Î2.OP220 ÎC240 в первый год, К160 во зторой и в 3 годы.
лотовые и пастбищные виды расхекий.Важнейшим направлением улучшения производя те jaHOCiM кормовых угодий является интродукция новых кормовых и пасхоищных видов расхении. Для интенсификации полевого кормопроизводства неоо'ходлмо введение в культуру новых сортов люцерны, суданской травы, соргосуданковых гибридов, чумизы , которые при
совершенствовании технологии позволяют получать по 5-Ю т/га сухой массы. .
Испытания 38 сортов и зидов бобовых, 68 зли новых культур позволили выделить для орошаемых пастбищ из бобовых люцерну желтую, люцерну синегибридную J&3o358, астрогал нуто-вый, эспарцет, а из злаковых овсяницу луговую, овсяницу тростниковую, райграсе пастбищный, райграсе высокий.
Аля улучшения кормовых угодий в неорошаемых условиях региона рекомендуются житняк пустынный, житняк широколистный, пырейник 39750 и 39747, ломкоколосники, пырей 3&901, которые в смесях обеспечивают формирование продуктивных травостоев.
Смешанные посевы коыозых куль тур. Доследования показали, что смешанные посевы кормовых культур с включенной о'оо'овых культур (доллхос, соя и др.) в услозлях орошаемого земледелия оаеспечлза.ох получение зеленой массы 60-75 т/га с удельны зесом бобовых тогда как однозлдозке
посевы дают лишь 45-^0 т/га зелено/ массы. Включение з смесь доллхоса, сои улучшает питательную ценность кормов за счет увеличения содержания пере варимого протеина и сахароз, а хак^е вследсхзле оптимизации качественного состава алиьоклслог.
Зерновые и зернобобовые л.<льтуры. С целью создания белкового баланса в кормах лсследозаллсь вопросы повышения продуктивности севооборотов на орошаемых землях для производства Фуракшх зерновых и зернобобовых культур за счет использования высокопродуктивных гибридов кукурузы, сортоз зернового сорго и сортов сои, наиболее полно приспособленных к почвенно-климахическим условиям зоны. На основании опытов выявлены адаптированные к конкретно/, условиям сорта кукурузы, сорго, сои, обеспечивающие получение высоких урожаев, разработаны технологии возделывания и система контроля зч обеспеченностью элементами питания на основе почвенной и ласковой диагностики
Аллоцитоплазматическле гио'рлдц озимой пшеницы. Важнейшим резервом "роста производства зерна и повышение его' эффективности является использование потенциальных возможностей сортовых качеств, существующих и внедряемых в производство новых высокоурожайных сортов и гибридов зерновых культур.
Нами была поставлена задача изучить возможность и целесообразность возделывания з условиях изучаемого региона аллоцитоплазмахических гибридов озимой пшеницы, положительно проявивших себя в других зонах земледелия. Объектами исследования служили гибриды озимой пшеницы: АЦПГ Мароновская 308, АЦПГ Павловка, АЦПГ Лльичевка, АЦПГ Иген-3. йти формы были получены методом отдаленной гибридизации с сортами мироновская 608, Ильичевка и Павловка. В качестве стандарта взят сорт Краснодарская 39.
изучение четырех сортов аллоцитоплазматической пшеницы в условиях Нижнего Поволжья показало возможность выращивания в данной зоне сортов, сочетающих высокий урожай зерна (до 5,0 т/га) с большим урожаем биомассы (свыше 50 т/га) что рас-
врывает возможность использования сортов данного типа как на зерно, так и на кормовшз цели.
Оптимизация минерального питания томатов на почвах солонцового комплекса. По данным исследований выявлено, что на фоне трех уровнен азотного питания урожайность томатов на почвах солонцового комплекса первой надпойменной террасы и хвалынской равнины возрастает вследствие общего подъема культуры земледелия, основанного на применении индустриальной технологии выращивания ¿омутов а освоении в хозяйствах овоще-кормового севооборота, где предшественником томатов является люцерна. Исследованиями выявлена также общая закономерность увеличения урожайности томатов с увеличением уровня азотного питания. Значительная прибавка в урожае получена при дозе- N 120. Дальнейшее увеличение уровня азотного питания (до 160 кг/га) привело к различные результатам: выявлена закономерность благоприятного влияния дозы N. 160 в экстремальные годы и неблагоприятное ялияние на рост урожайности томатов в годы с относительно хорошими погодными условиями.
Уровень азотного питания оказывает значительное влияние на динамику поступления урожая томатов. От степени обеспечения растений азотом зависит интенсивность созревания плодов томатов и продолжительность периода сбора урожая. Отмечены некоторые особенности в динамике роста и поступлении урожая, характерные для ясех лет исследований: наблюдается значительный рост урожайности томатов при увеличении дозы с 80 до 120 кг/га; сорт Волгоградский Ь/ЭЬ, характеризуясь высокой отзывчивостью к повышенной дозе азотного питания ( N i.60), обеспечивает значительней прирост урожая поздней продукции.
Оптимизация минерального питания ячменя на почвах солонцового комплекса. Производство зерна является основой развития агропромышленного комплекса и решения продовольственной проблемы. Получение устойчивых урожаев зерновых культур в полупустынных зонах России сопряжено не только с возрастающей эксю^атацией есх-ественного плодородия почвы, но и с совершенствованием технологии их выращивания, обеспечивающей увеличение выхода зерна с единицы площади при одновременном сокращении затрат труда и средств на единицу получаемой продукции (иульмейс-хер, 1983).
Совершенствование структуры посевных площадей в хозяйст-
вах Астраханской области предполагает создание оптимального соотношения чистых паров и расширение посевов ячменя на богарных землях. Расширение площадей посевов ячменя объясняется более высокой его урожайностью по сравнению с другими зерновыми культурами. По нашим данным урожайность ячменя за период ¿979-1990 гг. ежегодно превышала урожайность яровой пшеницы в среднем на О,¿-О,¿5, а в отдельные годы - на 0,5-0,7 т/га.
Расширение и усовершенствование структуры посевных площадей в хозяйствах северного Прикаспия вызывают необходимость разработки технологических приёмов, обеспечнзащих наиболее эффективное применение минеральных удобрений для увеличения урожайности ярового ячменя. 3 связи с этим нами проведены исследования по выявлению оптимальных показателей уровня минерального питания ячменя в зависимости от предшественника. На основании пятилетних полезых опытов получены обобщенные данные: i) на почвах солонцового комплекса лучшим предшественником ячменя является черный пар, обеспечивший урожай ячменя ю контроле (без удобрений) в среднем на уровне 2,09 т/га, что выше в среднем на 30% по сравнению с урожайностью по другим предшественникам; 2) наибольший урожай ячменя формируется в посевах по черному пару при внесении H50P70(2,4d т/га) и после озимой ржи при К 75Р100 (2,03 т/га); 3) анализ уравнений зависимости урожая ячменя от уровня минерального питания в динамике показывает высокую корреляцию урожайности с содержанием нитратов в палотном слое почвы в период кущения ячменя ( Г = 0,69) и содержанием подвижной фосфорной кислоты в пахотном слое почвы в период зсходов ( г =0,72). Для достижения максимально возможного урожая необходимо поддерживать содержание NQ3 в период кущения на уровне 3,5 мг/100 г. воздушно-сухой почвы. Оптимальное содержание фосфора составляет 2,8 мг Р^О^ на 100 г почвы; 4) ориентировочные нормальные затраты азота и фосфора на сдвиг их содержания на 1 мг/кг почвы составляют для кепаровых предшественников 11,5 кг и 7,0 кг. д.в., соответственно, а по паровым предшественникам (по азоту) -kfi кг. д.в. (ввиду слабой корреляции показатель по фосфору не рассчитывался). Наибольшая окупаемость удобрений отмечается в паро-ячаенноа севообороте и при посеве по озимой рни на сено в условиях припосевного внесения Р15.
Формирование урожая перспективных сортов шса при безгербицидной технологии возделывания. В опытах были апробированы сорта риса - Солнечный, Солярке, Будсновский, Потальный, Прпланычсккй, - районированные в различных зонах и отличающиеся по длине периода вегетации. По результатам апробации было сделано следующее заключение.
'Пропанид эффективней подавляет сорную растительность (еаозники) в посевах риса, нежели приемы безгербицидной технологии, при практически одинаковом изначальном уровне засоренности. Вместе с тем безгербицидная технология позволяет получить диетический рис, не снижая урожа£шость зерна.
Оптимальной нормой высева для сорта Привольный и Прима-нычекий является 6,5 ил к. всхожих зерен на I га. Сорта Солярис, Солнечный, Еуденовский и Кубань-3 большую урожайность формируют при норме высева 7,5 млн. всхожих зерен на I га. В целом, наибольшая урожайность зерна (7,08 т. с I га)- получена у сорта Привольный, наименьшая (5,05 т. с I га) у сорта Примакычекий при норме высева 5,5 млн. всхожих зерен на I га.
При создании оптимальных условий раннеспелые сорта Прима-нычекий и Солярис позволяют начать косовицу риса на 4-5 дней раньте обычного и формируют урожай зерна до 5,5-6,0 т. с I га. Сорт Солнечный созревает одновременно с сортом Кубань-3. Его урожайность достигает 6,0 т. с I га. Среднеспелые сорта Еуденовский и Привольный позволяют приступить к свалу риса на 6-7 дней позже. Учитывая риск частичного невызревания последних в условиях Астраханской области,необходимо проводить сев указанных сортов в оптимальные сроки и на лучших участках.
Результаты расчета экономической эффективности показали, что рентабельность производства риса без применения гербицида составляет в среднем по сортам 264;».
6. Влияние почвенно-мелиоративных условий на эффективность лакдшафтно-контурного земледелия Северного Прикаспия
Роль в одн о-фи з ич е с к их и Физико-химических параметров почв- солонцового комплекса в формировании урожая сельскохозяйственных культур. Как было отмечено ранее, нативные почвы солонцового комплекса Нижнего Поволжья характеризуются преимущественно удовлетворительными химическими и физико-хими-
'ческкми и неудовлетворительными водно-физическими свойствами. Использование этих почв для возделывания различных сельскохозяйственных культур требует соответствующих агротехнических приемов, так как при обработках, и особенно при интенсивных ^поливах, происходит резкая деградация их свойств.
Анализ структуры почленно пояровой территории показал широкое варьирование почвенных разностей кал по физико-химическим, так и по гранулометрическим показателям, причем контуры выделяемых разностей, как правило, приурочены к определенным геоморфологическим элементам. Ка обследуемой территории хвалккской равнины встречается, как минимум, 3-Ю компонентов в структуре почвенного покрова. Особенно значительны эти различия в пограничных золах выделенных геоморфологических элементов. Сплошная вспашка,. це учитывающая ландпафтно-контурнке особенности местности не только не нивелирует их, но по раду показателей усиливает дифференциацию почв. Это в первую очередь касается гранулометрического состава, так как усиливается перенос илистых фракций в понижение, изменяется распределение солей в пространстве.
В этой связи наш для территории, где используется орошение в виде дождевания, проведены систематические исследования структуры почвенного покрова и основных физических и водных свойств почв ( табл.4 ). <
Результаты, -полученные в условиях орошаемого земледелия, были экстраполированы на неорошаемые земли. С целью выявления возможности принятой экстраполяции был заложен производствен- • кый опыт, в ¡сличающий восемь способов обработки почв солонцового комплекса ( табл.5 ).
Таблица 4
Плотность сложения почв солонцового комплекса (г/см3) исследуемой территории, используемой
в ороиаемом дождеванием земледелии
Контуры почв в структуре почвенного покрова исследуемой территории Слой, см
0...Ю 10...20 20...30 30...40 40...50 ,
1. Светло-каштановая сильносолонцеватая солончаковатая хякелосуглинистая 1,26 1,43 ■ 1,51 1,44
2. Лугово-каштановая сильносолонцеватая глинистая 1,27 . 1,66 1,33. 1,33 1,37 '
3. Солонец глубокий ыалонат-риевый солонча-коватый тяжелосуглинистый 1,36 1,49 1,43 . 1,54 1,56
4. Солонец мелкий малонатриевый высокосолончаковый тяжелосуглинистый 1,37 1,3? - .■1,42' 1,^1 1,55
5. Светло-каитановая слабосолоицеватая тякелосуглиннсгая 1,26 -. 1,23 1,35' 1,61 . 1,47-
6. Солонец малонзтриевый глубокий тяжелосуглинистый 1,40 1,43 1,44 1,47 1,51'
7. Солонец средний малонатриевый солонча-ковэтый тякелосуглинистый 1,38 ■ 1,38 1,40 1,38 '.
8. Дугово-каштоновая сильносолонцеватая иловато-глинистая 1,23 1,70 1,54 1,34 1,44
¿ак,следует из вкиеприводеано»! таблицы, величина плотности почв значительно колеблется как по отдельным изученным горизонтам, так и по компонентам солонцового комплекса, ла-рак*'ерага издается докьсш, по сравнению с лилзле;,;а_;лмл слоями, плотность в слое 0-10 см, которая колеблется от i,,i3 до 1,4-0 г/см3, ъолзе рихлое сложение верхне.« части продля связано с проведением междурядных обработок аоздслшиеаих культур, ¿месте с тем, нельзя не отлетишь довольно высокие показатели плотности почзы ряда коаяоненуов солонцового комплекса, что выззано, очевидно, не. только уплотняющим делсхзл-ем поливов, проводимых дождеванием, но и определяется лх генетическими особенностями. Ааракхерно/. чертой изменения величины плотности поча является уплотнение в слое Ю...20, определяемое воздействием почвообрабатывающих орудил. Однако, учитывая идентичность агротехники зо всех вариантах опыта, нельзя не обратить внимание на значительное увеличение плотности сложения в лугово-кашханозых глинистых и иловато-глинистых почвах, соответственно на 0,ЪЭ г/си3 и 0,47 г/см3; Подобное изменение плотности не может быхь объяснено холь ко уплотняющим влиянием почвообраоатшзав4ИХ орудий, а, очезлдно, слизано с различным проявлением .процесса с литогенеза, далее по провал» на глубине S0...40 и 40...50 см плотность сложения почвы принимает значения от 1,34 до 1,^7 г/см3 и значительных изменений з отмеченных слоях почгы не наблюдается.
Анализируя полученные результаты по изучению водных свойств, остановимся на общих тенденциях в водопроницаемости почв. Первое, на что особенно следует сбрахить внимание, это значительные различия в водопроницаемости верхнего (0...30 см) слоя почв и лике лежащих слсгв. водопроницаемость почв, в солонцовом комплексе колеблется в пределах 10,7...33,1 мм/ ч для верхнего горизонта, а для нижележащего слоя этот показатель оыл значительно зшй л для отдельных почв, находился а • пределах от 65,6 до ii7,7 им/ч.
Оценивая водопроницаемость почв, мы использовали шкалу Качинского H.A., которая предназначена для почв тяжелого гранулометрического состава в агрономических и мелиоративных целях. Согласно этой классификации почвы с водопроницаемостью в первый час наблюдения менее 30 мм /ч относится к неудовлетворительным. хаклм образом, большинство почв, входящих в сос-
51
Таблица 5
Схема опыта по выявлению влияния способов обработки почв солонцового комплекса под яровой ячмень
Урожайность яч-Система обработки почвы меня, т/га
биологи- амбар-ческий ный
I Рыхление в 4-х направлениях (два - по перпендикуляру и два - по диагоналям) СибйМЭ на глубину 30 см. 2,76 2,33
2 Рыхление в 3-х направлениях (два - по перпендикуляру и одно - по диагонали) СибШЭ на глубину 30 см. 3,22 2,31
3 Рыхление в 2-х направлениях (по перпендикулярам) стойкой СибШЭ на глубину 30 см. 2,11 2,00
4 Рыхление в одном направлении стойкой СибШЭ на глубину 30 см. 2,92 2,18
5 (контр) Пахота с оборотом 2,46 1,95
6 Пахота с оборотом пласта плугом ПН-8-35 на глубину 2,15 2,12
7 Осенняя пахота без оборота пласта плугом ПН-8-35 на. глубину 2,34 1,82
. 8 Осенняя культивация культиватором КПГ-2-150 на глубину 2,71 1,80
Таблица 6.
Влажность почв солонцового комплекса под посевами ячменя в зависимости от способов обработки
Поле Показатель Глуби н а, см
0-10 10 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80
5 (контр.) Влажн., % V % 9,0±2.93 32,6 10.1*3,20 ¿1,7 12.4*3,91 ¿1,5 . 14Л*3;Ь7 ¿5,3 I3.bi4.22 31,3
I Влажн., % V / НСР^ 5*1 18,1*4,78* 26,4 . 4,01 17,3*3,41х 19,7 3,34 18,1*2,9ох 16,3 3,50 I7.5i3.23 18,5 3,44 Ib.4i2.58 16,8 3,53
2 Влажн., % у с?а НСРоо 13,2±1,28л 9,7 2,29 14 Л ±1 ,83а 1з,о 2,64 1Ь,8*1,83х-11,6 3,09 15,0 3,02 13.0±1,13 6,7 3,о4
3 Влажн., % К % НСР^ 54-3 16,2*1.32* 8,2 2,30 6,4* 2,43 1о,2 3,09 I6.3i2.04 12,5 2,94 lb.lil.7b 11,6 3,26
4 Влажн., % V % НСР05 5-й 10,8+5.53 51,2 4,48 10.2*3,24 30,6 2,29 10,9*3,45 31,7 3,73 I2.li2.77 ¿2.9 3,31 12,5*2,20 17,6 3,40
6 Вла^., % НС?05 5*6 • 8,1* 2,14 26,4 2,60 9.7*2,03 ¿0,9 2,71 ¿9,4 3,65 Ib.li3.4I ¿2,6 3,53 I4.7i2.b7 17,о 3,03
7 Влажн., % НСР^ 5*? 8,3±2.82 34,0 2,91 10,1*2,83 ¿8,0 3,13 ¿1,4 3,57 14,4*1,29 5,0 2,72 14,4±1,82 12,6 3,28
8 Влажн., | НСРС5 5*8 9,6-2,07 2I.fi 2,56 2,29 11,2*2,32 20,7 3 84 13.9i2.02 14,5 2,94 14,6-2,07 14,4/ 3,36
ел Примечание: ^отмечает даты, величины которых с достоверностью при вероятности 95$ и отличаются от контроля.
Хив ко-нлекса, следует по водопроницаемости выделять в разряд неудзалетзсрижельних. Даже те Пк—, ..сторые нааи по водопроницаем о с л и отнесены к удовлетворительным, алеш показатели ( 33,4 и За,1 ¡а/ч), стоящие олизко к границе выделяемого Качлнс&и И .л. разряда почв с удовлетворительно»: водопроницаемостью ( 30...70 'А*/ ч ). такие низкие величины водопроницаемости могут быть следствием как натизных свойств почв, гак и деградационных процессов, проявляемых в различных условиях антропогенной нагрузки.
±ол4а почв, леаадая ниже ЬО см, обладает значительно большей водопроницаемостью и ее, согласно классификации Ка-чинского к.А., можно, в целом, охарактеризовать как хороцую, хотя варьирование ее по компонентам солонцового комплекса остается значительным. Ь тесной функциональной связи с плотностью сложения и водопроницаемостью находятся, нэряду с химическими и физико-химическими свойствами, х-а«ие характеристика, как обьем влагозапасов в различных 'толщах почв.
В связи с о там и, учитывая глазные лимитирующие земледельческую деятельность в данном регионе ^акторы, к каковым относятся дефицит влаги, засоленность а солокцеватосяь почв, нами был заложен полевой опыт, схема которого представлена в таблице 6.
таблица 7
Корреляционная зависимость между влажностью почвы л урожаем ячменя в опытах по выявлению влияния способов обработки
Слой
почвы,
см
Коэффициент корреляции
Коэффициент детерминации
Уравнение регрессии
-
14,52 + 0,45 Х-
0-10
0,Ь63 + 0,151
0,745
10-20
0,875 + 0,193
0,766
^ = .14,30 + 0,504 ЗС-
20-40
0,895 + 0,157
0,Ь01
13,31 + 0,540
данные, приведенные в таблице 6 , свидетельствуют о большом варьировании влажности почвы в зависимости от ее обработки. При общепринятой обработке почвы (контроль)верхний ело/. 0-10 см оыд сильно иссушен, хотя лежащая ниже толща 54
(10-40 си) характеризовалась влажностью з среднем на превышающей влажность поверхностного слон.
Следует ответить сильное варьирование влилности лочз в пространстве ( .
Оораиот;а почв сто..ко.; СабЛ.т!Ь в 4-х (взр. 1), в Зх(вар.2) и ¿х ^зар. 3) направлениях статистически достоверно ооусловила пэлуторлое-дво/.ное превыиенае влажности всего 40-санххми'хрового слоя. Оста;ьные варианты оарзооткл г.очзы не выявили суцесхвенных различи;; с контролем.
Обработка почвы с тол ко а преимущественно обуслови-
ла большую однородность почв в пространстве, о чем свидетельствуют значительно снижающиеся по сравнения с контролем коэффициенты варьирования влажности (ох Ь до ¿и? з вариантах 1,2, 3).
¡ленду влажностью почвы и урожаем ячменя (табл. 7 ) отмечена сильная иоложахельная корреляция. Анализ уравнений регрессии свидетельствует, что с увеличением мо.циосхл расчетного слоя роль влажности в формирована.; урожая становится более олределдюдеа. Об эхом свидетельствуют хамсе возрастающие значения коэффициента дехермаыаща: если для слоя 0-1.0 см урожайность на 74? ооеспзчиьается злажяостью почвы, хо для слоя ¿0-40 са - на 80?.
Влагозапасы в слоях 0-40 а 0-х00 см в вариантах с обработкой почвы рыхлящей стойкой" СаоЛ.МЬ (вар. ¿,¿,3) статистически достоверно при вероятности 95? превышают контрольный на 50-100?. Различия до влагозапасам в почвах других вариантов по сравнению с контролем находятся а пределах ошибка опыта (хао'л.8).
¡хежду общими влагозапзсами и урожаем ячменя отмечена сильная положительная корреляция (таал.9. )..Анализ уравнений регрессии выявляет факт, что при учете влагозапасов в слое 0-100 см их значимость в формировании урожая выше, чем при расчете для слоя 0-40 см. Об этом свидетельствуют такге и значения коэффициента детерминации.
На основании множественного регрессионного анализа, устанавливающего зависимость урожайности ячменя от плотности слогения почвы и обцих влагозапасов, выведены уравнения регрессии для слоев мощностью 0-40(1) и 0-100 см (2):
= 76,47 + 0,139 10~® л1-104,13л2+36,3л| 55
хаЗлйца 8
Влияние способоз обработки почз солонцозого комплекса под посевы ячменя на оодие запасы влаги в слоях 0-40 и 0-100 см
Ьарнант | Слой СМ Оодпе запас¿„зла-га в по чес м /га 1 К* | КСРд^ кони,- С
1 5 (контроль^ I 0-40 0-100 628,7+195,6 1712,6+436,1 31,1| ¿Ь.5| { -
1 1 0- 40 1091,9+^1^,3* 206,4
! ! 0-т00 ¿620,3+453,2* 17,3| 449,7
1 1 * 1 ! 0- 40 902,6+101,6" ¿1 2 ' 157,6
0-100 ¿099 +320,0я Зй6,9
3 1 т 0- 40 1045,8+ 65,2я 8,1} 152,7
о-юо 2451,а+19В,б" о,1! 342,6
г т 4 ! 0- 40 I 614,7+х66,6 27,11 163,7
* 1 0-100 ! 1723,6+282,7 ? ~ 16,41 371,6
1 6 1 ! I 0- 40 . 540,3+130,5 ¿4,11 168,2
0-100 1930 ±482,5 ¿5,0| 458,9
! I 7 ! 1 1 0- 40 1 611,9+163,7 ¿6.81 182,4
0-100 1795,1+260,9 1 14,5! 363,4
1 1 8 • 1 0- 40 *620,8+116 ,4 18,8| 162,8
Г 1 0-100 1876,6+242,9 12,9 \ Зрб ,9
Примечание: * обозначены данные, достоверно отличающиеся от данных контроля с вероятностью 95£.
Таблица 9
Корреляционная зависимость между общими запасами воды в слоях 0-40 и 0-100 см л урожаем ячменя в опытах по выявлению влияния способов оораоотки почзы
Слой Коэффициент Коэффици- Уравнение регрессии
почвы, корреляции, ент детер-
см минации
0-40 0,851+0,214 0,724 ,7т5+0,00779Х
0-100 0,d82+0,i92 0,778 ^=Ю,22+0,0051Х
У2 = 72,85-0,187 Ю'Л. - 97,73 X, + 33,70.^ , где - влагозапасы в соответствующих слоях почвы (м3/га);
X2 - средневзвешенная плотность сложения в соответствующих слоях почвы (г/си3).
Расчёт обобщенного коэффициента детерминации показал, что вклад обоих факторов и их взаимодействия в формирование урожая ячменя на почвах солонцового комплекса составил 61%, а на неучтённые иные ¿акторы приходится 39%.
Корреляционный анализ между урожайностью и основными физико-химическими параметрами почз солонцового комплекса при различных способзх обработки под посевы лчменя показал, что в зависимости от способов обработки - вертикального пространственного варьирования свойств наблюдается различная степень их взаимодействия.
Для слоя почзы 0-10 см коэффициент корреляции между урожайностью и сухим остатком при обработке почвы стойкой Сиб^иэ на глубину до 30 см в различных направлениях варьировал от 0,39 до 0,871. При этом возрастание значимости коэффициента корреляции обратно пропорционально количеству направлений обраоотки почвы рыхлящей стойкой СибШЗ. Лз данного факта следует вывод, что в условиях четырехнаправленнол обработки почвы судьба уро-вая ячменя не определяется количеством водорастворимых солей в слое 0-10 см.
Содержание хлора в почве очень низкое и не является лимитирующим ^актором, а поэтому его корреляционная связь с урожаен ячменя положительная. В 50% случаев отмечается отрицательная
корреляция между урожаем ячменя и содержанием обменного маг- • кия, подобная зависимость имеет место для обменного натрия (62/5), что может быть объяснено ес ролью в формировании уровня физической или физико-химической солонцеватостп почв, функционально определяющей их водно-физические свойства.
При более высоком уровне содержания в почве водорастворимых солей ( в 2 раза выше, чем в 1-ом варианте), хлора ( в 4 раза выше, чем в 1-ом варианте) и обменного натрия ( в 1,5 раза выше, чем в 1-ом варианте) обработка почв рыхлящей стойкой СибК'/Н в двух направлениях оказывается малоэффективной; во всех анализируемых случаях отмечена отрицательная корреляция мезду физико-химическими параметрами почв солонцового комплекса и урожайностью ячменя.
В -слое почвы 10-20 см коэффициент корреляции между урожаем ячменя и сухим остатком был отрицательным в/случаях из 8 и варьировал от - 0,065 на 2-ом поле до - 0,754 в третьем. Более высокое содержание хлора в почвах 3-6 'вариантах опыта обусловило сильную отрицательную зависимость между рассматриваемыми факторами. Аналогичная зависимость отмечена для натрия обменного и водорастворимого, а также магния обменного.
Отмеченные тенденции еще более усилились в слое почвы 20-40 см.
Более интенсивное перемешивание почвы при обработке в 4-х направлениях, при вспашке с оборотом пласта существенного влияния на зависимость урожая от содержания водорастворимых солей в слое почвы 20-40 см не оказало, так как в условиях острого дефицита воды интенсивность миграции водорастворимых солей в нижние горизонты л физико-химических обменных реакций очень незначительна.
Модели плодородия почв солонцового комплекса в сухом земледелии. Одна из успешных попыток разработать в количественную оценку уровня плодородия почв была предпринята Карма-новым И.И. (1985). Согласно его методике почвенно-экологичес-кая оценка проводится на основе одновременного учета свойств почвы, климатических показателей с учетом других особенностей территории.
Результаты выполненного нами дисперсионного анализа указывают, что модель плодородия почв, предложенная Кармановым И.И., имеет принципиальное значение для сравнительной оценки 58
почв крупных регионов различных природно-географлческих зон. Для локальных условий на уровне конкретных севооборотов пли полей данная модель не учитывает особенности вида или сорта растений и роли агротехнических приёмов з формировании эффективного плодородия.
В этой связи нами проведены исследования по разработке модели плодородия почв солонцового комплекса, используя принципы регрессионного и корреляционного мкогофакторкого анализов. Исследования проводили на полях сезооборотов, в которых основной культурой являлся ячмень. Для разработки математической модели использована информация о действующих факторах л результатах их взаимодействия, полученная в длительном опыте, заложенном в ОПХ "Ленинское" ¡/¡ухортовым B.Ii, в 1985 году. 3 опыте имелось 6 севооборотов и в какдом - 4 варианта доз удобрений.
На основании использования значимых факторов были выведены следующие уравнения: 0
У = 3,51 + 1,131X2 - 0,03057x1 + I240X- (без внесения минеральных удобрений);
У = -0,34 + 1,421X2 + 477,8X^4- 0,03619х| - 5545Х~ (с внесением /V 40Р50 + 5 тонн/га навоза в ротация), где У~2 - сумма осадков, выпавших в осенний период (мм),
1ц- содеряание доступного фосфора в почве в фазу курения ( мг/100 г почвы).
Значимость перзого уравнения 0,05, значимость коэффициентов регрессии от 0,01 до 0,05, коэффициент детерминации 0,82.
Значш.юсть второго уравнения 0,05, коэффициент регрессии до 0,05, коэффициент детерминации 0,67.
Предложенные модели приемлемы для практического использования, если фактор севооборота варьирует в пределах 1-3 (при большем числе севооборотов необходимо использовать другие константы уравнений), среднее количество осадков в осенний период - в пределах 9,4... 39,5 мм, степень дифференциации ряда величин, характеризующих содержание фосфатов в слоях 0-20 и 20-40 см в период кущения - от 0,0087 до 0.083, среднее содержание нитратов в слоях 0-20 и 20-40 см в фазу кущения от 2,2 до 13,6 мг/ ЮОг почвы и степень дифференциации этих величин от -0,23 до +0,21.
Недостатком подобного подхода к моделированию является сложность решения вследствие учета множества факторов и их взаимодействия, во-первых, к минимальный учет реакции растений на внешние воздействия факторов среда (только через урожай растения), во-вторых.
Крестьянское землепользование как основа ландшафтно-контутмой системы земледелия. Прогрессивным фактором в историк земледелия Астраханского края явилось переселение во второй половине XIX врка в соответствии с государственной программой русских и украинских переселенцев, которые расселялись в многочисленных хуторах( отстоящих друг от друга на расстоянии 2-3 км и до 50 км от берега Волги вглубь степи. Качалась распашка земель для возделывания яровых культур: пшеницы, ячменя, гороха, проса, горчицы, а также озимой ржи.
В хлебопашестве того времени использовались наилучшие природные комплексы ( мочаги, лиманы, всевозможные понижения и впадали), являющиеся естественными накопителями влаги. Эти понижения интенсивно распахивались с учетом ландоафгно-коитур-ной ситуации. Вся степь того периода на многие десятки и сотни километров выглядела как "лоскутное одеяло", где распаханные участки чередовались с целинной степью. Указанные понижения распахивались по замкнутым горизонтальным кривым в соответствии с контуром отступающей талой воды.
Ка более возвышенной и менее влажной территории обычно сеялось просо, ближе к центр/ - тыквы. Более сухие мочаги распахивались по загонкам прямолинейной формы, при этом пахалась прошлогодняя залежь, весной боронование велось по контуру мочага по- мере подсыхания пашни. Ка более высоких участках сеяли ячмень, ближе к центру - пшеницу, а средняя часть мочага была занята арбузами. Итак, в каздом конкретном случае крестьяне разрабатывали своя специфическую тактику ведения хлебопашества.
Распаханные участки ограждались изгородью и рвом, которые охраняли посевы и посадки от потравы скотом и грызунами, служили средством снегозадержания и улавливания летних ливневых осадков, а также защищали растения от сильных весенних ветров. Особенно велико значение таких заграждений было для бахчевых культур, так как обеспечивалась их защита от моряны.
Необрабатываемые возвшекные межлиманнне участки стопного ландаафта использовались для скотоводства. Таким образом, хуторяне Нижней Волги интуитивно использовали элементы ландшафтной системы земледелия. При зедении хозяйства крестьяне применяли сменокультуру в севообороте, чередуя озимые зерновые (рожь) с яровым! культурам:; и залежным полем. Земледелие базировалось на рациональном природоохранном использовании аккумулированных осенне-зимних, а также редких летите осадков и противостоянии дефляции и эрозии почв.
Такой способ земледелия обеспечивал достаточно высокую продуктивность крестьянских полей. Урожайность ячменя составляла 60-80 пудов с десятины (0,9-1,3 т/га), р:?.и - 50-70 пудов (0,8-1,1 т/га), проса до 100-120 пудов с десятины (1,6-1,9 т/га).
В связи с созданием крупных коллективных хозяйств и ростом энерговооруженности сельского хозяйства в условиях зерно-пропашных севооборотов при землеустройстве полей правильной геометрической формы размером в сотни гектаров культура ландшафтного земледелия отошла на второй план и была вовсе забыта. Это привело к концу 60-х - началу 70-х годов к интенсивной, а во многих местах катастрофической дефляции земель, охватывающей значительные территории юго-востока России. 3 результате урожайность ячменя составила в среднем за 1961-86 тт.' 0,64 т/га, а ржи - 0,58 т/га.
В настоящее время радикальное повышение продуктивности полей обеспечено (рис.7) разработкой и внедрением в данном регионе влагосберегающих почвозащитных систем земледелия (1937-1992 гг.).
Дальнейший рост урожайности сельскохозяйственных культур по нашему мнению возможен на базе влагосберегающих почвозащитных и ландшафтно-контурных систем земледелия. Это явилось бы разумным сочетанием полуторовековых традиций ведения крестьянских хозяйств и достижений современной сельскохозяйственной науки.
ГоЗа
Рис.7. Тренд урожайности ярового ячменя при стандартной и влагосберегающей технологиях обработки почв солонцового комплекса Северного Прикаспия, т/га.,
♦ - урожайность ячменя при стандартной технологии; в - урожайность ячменя при влагосберегающей технологии.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
1. Почвенно-климатический потенциал исследуемого региона может обеспечить высокую продуктивность сельскохозяйственных угодий, однако на практике он используется в большинстве случаев явно недостаточно. Одной из основных причин этого является игнорирование почвенно-мелиоратавных условий, определяющих почвенное плодородие.
2. В результате нерационального землепользования в целом и непродуманных форм эксплуатации угодий, в частности в исследованном регионе сложилась тенденция к деградации почвенного и растительного покрова. Такими процессами как подтопление и засоление земель, пастбищный сбой и опустынивание, заболачивание охвачены многие тысячи гектаров ценных угодий. Происходят глубокие изменения в растительности Волго-Ахтубинской поймы, степных лиманов, подстепных ильменях, их кормоемкость снижена за последние 50 лет в 2...3 раза, а полезная площадь сократилась на 18...20$.
3. Почвенный покров хвалынской равнины и первой надпойменной террасы характеризуется развитием дифференцированно-солонцово-за-соленных комплексов, в состав которых 46-51$ составляют светло-калггановые почвы различной степени засоления и солонцеватости. 37-39 % - солонцы корковые, мелкие, средне- и глубокостолбчатые, 5-15 % - зоогенные почвы. Исследования показали резкое различие почв, формирующих дифференцированно-солонцово-засоленную структуру почвенного покрова, по показателям, тлеющим первостепенное значение в полупустынной зоне: водовместимость и дефициты водонасыще-ния, глубина вертикального промачивания, водопроницаемость, объемы вертикального сброса воды, промывная способность почв в условиях различного режима промывки.
4. Выявлено, что общая водовместимость и фактическая водона-сыщенность светло-каштановых почв в среднем на 13,6 % выше, чем
у солонцов.
Вследствие слабой водопроницаемости солонцовых горизонтов, промывка солонцов (норма 6 тыс. м^ с га.) существенно не влияет на фактическое водонасьщение двухметрового слоя. Резкое снижение фильтрации в солонцах после их набухания резко увеличивает продолжительность впитывания поданного объема воды и ведет к большим потерям вследствие испарения. '
При больших нормах промывки, соизмеримых с оросительной нормой для риса (20 тыс. м^ с га.), при высоком коэффициенте фильтрации (0,165-0,260 мм/мин.) светло-каштановых почв в бездренажных условиях идет быстрое заполнение свободной емкости и подъем уровня грунтовых вод. 63
Опытные промывки показали, что наибольший вынос солей при ■ одинаковых промывных нормах, наблюдается на светло-каштановых почвах, характеризующихся высокой глубиной вертикального промачивания. Профиль солонца, опресняясь п метровом слое, засоляется в нижележащих слоях, а в условиях интенсивного испарения почвенной влаги происходит реставрация поверхностного засоления.
5. Исследования позволили выявить, что длительное хозяйствен^ ное использование почв в орошаемом земледелии в светло-каштановых почвах хвалынской равнины приводит к обезьшиванию верхней части профиля, некомпенсируемому трансформацией более крупных механических элементов; в светло-каштановых почвах надпойменной террасы при относительно стабильном содержании ила на 50-60 % увеличивается мощность обогащенного илом слоя, что может стать предпосылкой для проявления слитогенеза, прогрессирующего в условиях орошения, диагностируемого усилением плотности этих слоев. Трансформации солонцов, входящих в состав комплексов, не обнаружено.
6. Показано, что в результате длительного использования земель при орошении запасы гумуса и азота в светло-каштановых почвах хвалынской равнины остаются стабильными, на первой надпойменной террасе в среднем снижаются на 10 %, а в солонцах, формирующихся на поверхностях всех геоморфологических уровней, увеличиваются до 13 %. В почвах рисовых севооборотов в условиях чередований риса с люцерной выявляется тенденция положительного баланса гумуса.
7. Орошение почв солонцового комплекса в значительной мере ускоряет процессы агрогенеза, среди которых преобладают такие положительные, как уменьшение доли магния и натрия в составе обменных катионов, улучшение качественного состава гумуса, опреснение метровой толщи и улучшение качественного состава легкорастворимых солей. Вместе с тем- наблюдаются и негативные изменения: повышение щелочности почв, подъем вверх по профилю верхней границы карбонатного горизонта, повсеместное осос'онцевание поч-вообразующей породы и слабое вторичное поверхностное засоление пахотного слоя.
8. Обогащение агроценозов лиманов и естественных пастбищ новыми для данного региона видами растений, вовлечение в орошаемое земледелие нетрадиционных злаковых сортов и гибридов, а также бобовых культур с высоким содержанием белка и оптимизаций . технологии их возделывания с учетом почвенно-мелиоративных условий позволяет существенно увеличить отдачу сельскохозяйст-
, венных угодий.
9. На основании почвенно-ботанического обследования паст-, бищ установлено, что на изменение растительного сообщества 64
основное влияние оказывает пастбищная дигрессия независимо от почвенных условий. Антропогенная нагрузка за последнее десятилетке возросла более чем з 5,5 раза. Несбитые и слабосбитые растительные ассоциации сохранились только на 42>о степи хва-лдаской равнины, остальную часть составляют среднесбитые и силь-носбитке - 43, и 12 % соответственно.
10. В результате оценки .фитосанитарного состояния агроцено-зов ороиаемого и неорошаемого поля установлены основные тенденции формирования энтомо- и фитопатогенного комплексов. Обогащение агроценозоз нетрадиционными видами растений и рациональная
структура посевных площадей способствует формированию микрорезерваций энтомофауны и опылителей, а также установлению биологического равновесия в посевах сельскохозяйственных культур.
11.Разработаны модели почвенного плодородия с учетом поч-венно-мелиоративных условий, оптимизации минерального питания, дифференцированного размещения культур по элементам ландшафтного комплекса, которые поддерживают энергетику почвы и сохраняют ее продуктивное долголетие. Это позволило получить в условиях неорошаемого земледелия более 2,0 тонн зерна с га. за последние 12лет.
Анализ урожайности зерновых выявил следующую закономерность: урожайность в неблагоприятные по погодно-клкматическим условиям годы составила 1,2-1,4 т/га., в годы со средними условиями - 1,82,0 т/га. и в благоприятные годы - 2,4-3,0 т/га.
12. Научно обоснованные региональные системы земледелия, сконструированные на ландшафтно-контурных принципах, предполагающие разумное сочетание всех видов хозяйственных утодий и их рационального использования, обеспечивают сохранность важнейших элементов агроландшафтного региона, рост их продуктивности и восстановление экологического равновесия в агросистеме.
Предложения производству.
В основу разработки региональной дандшафтно-контурной системы земледелия должен быть положен учет лимитирующих факторов. В сухом земледелии таким факторами являются дефицит влаги и экстремальная плотность солонцов, которые могут быть в значительной степени устранены путем увеличения аккумуляции атмосферных осадков за счет повышения водовместимости почвы. Это достигается интенсивным рыхлением подпахотного горизонта (30-40 см), что также положительно влияет на солеобмен в активном корнеобитаемом слое, припятствуя проявлению вторичного поверхностного засоления.
В орошаемом земледелии лимитирующими факторами являются нативная щелочность, вторичное засоление и проявление слитогене-за. Их влияние иожет быть ослаблено путем введения в севооборот
многолетних трав, обеспечивающих положительный баланс гумуса и способствующих оструктуриванию слитого подпахотного горизонта, и ранним глубоким рыхлением почвы для разрушения подпахотного горизонта, улучшения асрации и снижения поверхностного осолонча-кования.
В целях дальнейшего повышения биопотенциала комплексных почв региона необходимо:
а) совершенствовать структуру посевных площадей, путем создания оптимального соотношения чистых паров, зерновых и кормовых культур;
б) оптимизировать минеральное питание сельскохозяйственных культур с учетом ориентировочных нормальных затрат (ОНЗ) на сдвиг содержания элементов питания на I мг/кг'почвы изложенные в опубликованных нами "Методических рекомендациях по возделыванию ячменя без орошения в северной части Астраханской области";
в) расширить площади,занятые нетрадиционными культурами для этой зоны: сорго-суданковые гибриды, соя, долихос, аллоцито-плагматические пшеницы и дикорастущие злаки, кустарники и полукустарники на естественных пастбищах и сенокосах;
г) увеличить численность энтэмофатов и опылителей сельскохозяйственных растений за счет создания экологически чистых островков и коридоров в структуре посевных площадей и установления биологического равновесия в агроценозах.
Для получения программированных урожаев в дифференцированных ландшафтно-контурных системах земледелия необходимо применять разработанные нами модели почвенного плодородия с учетом апробированных в регионе почвозащитных, влаго-, ресурсо-, и энергосберегающих технологий. •
Учитывая комплексность почвенного покрова и различие солонцов и светло-каштановых почв в. водо- и солеобмене, обуславливающее быстрый подаем грунтовых вод и реставрацию солей в активном корнеобитаемом слое почвы, необходимо при отсутствии дренажа воздерживаться от специальных промывок методом затопления, а практиковать влагозарядковые поливы дождеванием умеренными нормами.
СПИСОК ОПУВШОВАНКЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Влияние почвенных условий на урожайность сортов тсматов в условиях Нижнего Поволжья, '¿б.:"Вопросы сортовой агротехники субтропических и тропических культур". Изд. УДН, М.,1984, с.46-52.
2. Оптимизация минерального питания томатов с учетом охраны окружающей среды в условиях Нижней Волги. Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Почвы речных долин и дельт, их рациональное использование и охрана". Л., Изд. МГУ, 1934,с.129 ( в соавторстве ).
3. Особенности мелиорации почв в овощных севооборотах Астраханской области. Сб.:"Севообороты и плодородие почв тропиков и субтропиков". М.,Изд. УДН, 1985,с.50-6Л.(в соавторстве).
4. Влияние почвенных условий и уровня азотного питания на урожайность томатов в условиях Нижней Волги. Материалы научно-теоретической конференции "Основы повышения продуктивности сельского хозяйства развивающихся стран". М., Изд. УДН,1985, с.98.
5. Влияние различных доз азота на содержание макро- и микроэлементов у различных сортов тсматов. В сб."Приемы повышения урожайности тропических и субтропических культур". ¡»¡., Изд. УДН, 1985, с.138-142.
6. Листовая диагностика питания тсматов открытого и защищенного грунта при оптимизации поливов. Тезисы докладов ХП Всесоюзного координационного научно-методического совещания "Совершенствование системы диагностики питания сельскохозяйственных растений". М., 1985, с.120 ( в соавторстве).
7. Химизм и антропогенная эволюция почв солонцеватых комплексов в Правобережье Нижней Волги. Тезисы докладов П конференции Научно-Учебного центра физико-химических методов исследования. Изд. УДН., М., 1989,с.182-183 (в соавторстве ).
8. Морфология нативных и антропогенно измененных почв в солонцеватых комплексах в Правобережье Нижней Волги. Там же, с.184-- 186 ( в соавторстве).
9. Прогнозирование урожайности риса в условиях ОПХ "Ленинское" Астраханской области с помощью биофизических методов. Там же, с.187 ( в соавторстве).
10.Микроэлементы почв солонцового комплекса Астраханской области. "Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском
67
хозяйстве и медицине ". Тезисы докладов XI Всесоюзной конференции 26-28 сентабря 1990 г., Самарканд, 1990.
11.Влияние некоторых агрофизических свойств Нижнего Поволжья на урожайность томатов. В сб.¡"Плодородие и использование почв в различных почленно-климатических зонах". Изд. РУДН, 1992, 0.5 п.л. (в соавторстве).
12.Стадийные изменения химических свойств почв солонцовых комплексов Нижнего Поволжья при их сельскохозяйственном использовании. Там же, 0.45 п.л.
13.Влияние комплексности почвенного покрова на типологический состав и урожайность травостоя пастбищных и сенокосных угодий в Правобережье Нижней Волги. Там же, 0.5 п.л.( в соавторстве) .
14.Использование частотной дисперсии относительной проводимости растительных тканей для выявления лимитирующих факторов среды. Тезисы II конференции Научно-учебного центра физико-химических методов исследования. Изд. УДН, 11!,С.214 (в соавторстве) .
15.Вредители люцерны в Нижнем Поволжье. Там же, с.219 (в соавторстве) .
16.Продуктивность растительных ассоциаций на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья. Тезисы Ш конференции Научно-учебного центра физико-химических методов исследования. Изд.УДН, М., 1990, с. 158 (в соавторстве).
17.Использование пассивных электрических характеристик для оценки состояния и прогнозирования урожайности риса. Там же,
с. 159 ( в соавторстве).
13.Структура почвенного покрова нативных ландшафтов в Правобережье Нижней Ъолгк. Там же, с.195-196 (в соавторстве).
19.Фитссанитарное состояние посевов люцерны. Там же, с.201(в соавторстве).
20.Антропогенная эволюция структуры почвенного покрова в Правобережье Нижней Волгк. Том же, с.197-198 (в соавторстве).
21.Агроэкологические аспекты концепции Программы природопользования в Северном Прикаспии. В сб. научных работ Прикаспийского НИИ аридного земледелия и Российского Университета дружбы
народов. "Актуальные проблемы агроэкологии и земледелия Нижней Волги". М., Изд. УДН,1992, с.10-14 ( в соавторстве).
22.Экологическое состояние Волго-Ахтубинской поймы и резервы ее использования. Там же,с.62-70 (в соавторстве).
23.Изучение современного состояния агросистемы 0ПХ "Ленинское"
по материалам аэрэкосмических съемок. Там же, с.¿2-47 (в соавторстве) .
24.Цути повышения продуктивности зерновых культур в условиях Нижнего Поволжья. Там же, с.134-135 ( в соавторстве).
25.Основные принципы построения систем земледелия Поволжья. Там же, с.106-117 ( в соавторстве).
26.Картографирование пастбищ ОПХ "Ленинское" с использованием материалов аэрокосмической съемки. Там же,48-61 ( в соавторстве) .
27.Сравнительное испытание сортов люцерны в Нижнем Поволжье.Там же, с.139-142 (в соавторстве).
28.Опыт получения семян люцерны на орошаемых землях Астраханской области. Там же,с.148-150 ( в соавторстве).
29.Изменчивость структуры агроценоза люцерны и принципы ее хозяйственного использования. Там же, с.154-156 (в соавторстве) .
30.Реакция люцерны посевной на различные режимы использования. Там же, с.157-162 ( в соавторстве).
31.К вопросу изучения природы карликовости люцерны. Там.же, с.174-184.
32.Комплексное развитие многоотраслевого сельскохозяйственного производства в системе АПК Нижней Волги. Изд. УДН. М., 1991,
348с.
33.Особенности интегрированной системы защиты сельскохозяйственных культур в Нижнем Поволжье. Изд. УДИ, М., I9S2, . 162с{в соавсторстве).
34.Агроэкология и земледелие Северного Прикаспия. Том I. Почвоведение и растительные ресурсы, их изменение в результате сельскохозяйственного использования. Изд. УДН, М., 1992, 250С.
35.Рекомендации по возделыванию ячменя без орошения б Северной части Астраханской области. М.,1992,с.24 (в соавторстве).
36.Природные и социально-экономические условия развития сельского хозяйства Нижней Волги: опыт, проблемы, решения. Изд. УДН, М., 1991, ■ 54 с.
3?.Развитие кооперации в ОПХ " Ленинское" Черноярского района Астраханской области. В сб.: Всесоюзная научно-практическая
. конференция "Проблемы совершенствования хозяйственного механизма в системе АПК" - Материалы конференции, часть 11,111. М., 1990, 0.2 п.л.
38.Новое в экономических методах управления сельскохозяйственным производством в ОПХ "Ленинское" Астраханской области.-.
Тезисы докладов П конференции Научно-учебного центра физико-химических методов исследования. М., 1989 , с.188-189.
39.Развитие кооперации в ОПХ "Ленинское". Газ. "Ленинское знамя" № 68(8043) 7.06.1990 г.,0.25 п.л.
40.3а возрождение Нижней Волги. Газ. "Ленинское знамя" КК8133), 10.01.1991 г., О.Ь п.л.
41.Научное обеспечение агропромышленного комплекса Астраханской области. Газ. "Волга", 05.0o.I990 г., № 120(21293),0.25 п.л.
42.Сила притяжения: объединение кооперативов - социальная направленность экономики. Газ. "Волга", 01.03.1990 г.,№ 49(21222).
43.Потенциал земли нашей. I. Курсом кооперации. Газ."Волга", 26.02.1991 г., № 40(21502), 0.25 п.л.
44.Потенциал земли нашей. 2. Сегодня аренда, а завтра? Газ. "Волга", 27.02.1991 г., # 41(21503), 0.25 п.л.
45.Потенциал земли нашей. 3. К союзу с наукой. Газ."Волга" 05.03.1991 г., № 45(21507), 0.25 п.л.
Подписано к печати 14.12.92. Формат 60 х 84/16. Ротапринтная печать. Усл.печ.л. 3.9. Уч.-изд.л. 4.1. Усл.кр.-отт. 3,8.
Тираж 100 экз. Заказ Бесплатно. ,, /Ъьгии
- Зволинский, Вячеслав Петрович
- доктора сельскохозяйственных наук
- Волгоград, 1992
- ВАК 06.01.03
- Режим орошения и фитомелиорирующая роль пырея удлиненного на лугово-каштановых засоленных почвах Республики Дагестан
- Адаптивное лесоаграрное природопользование в российском Прикаспии
- Адаптивный потенциал кормовых культур на засоленных почвах Западного Прикаспия и приемы рационального управления им
- Почвенно-экологическое районирование Ульяновской области
- Современное состояние и использование земельных ресурсов сухих степей и полупустынь Северо-Западного Прикаспия