Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Солонцы сухостепной зоны Алтайского края и пути их мелиорации

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Солонцы сухостепной зоны Алтайского края и пути их мелиорации"

алтайский государственный аграрный университет

РГ6 од

1 3 ИЮН 1995

На правах рукописи

ВЯЛКОВА Лора Иннокентьевна

СОЛОНЦЫ СУХОСТЕПНОЙ зоны АЛТАЙСКОГО КРАЯ И ПУТИ ИХ МЕЛИОРАЦИИ

Специальность — 06.01.03 — агропочвоведение и агрофизика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Барнаул — 1995

Работа выполнена в Алтайском государственном аграрном университете.

Научные руководители: заслуженный деятель науки РФ, доктор сельскохозяйственных наук, академик, профессор Бурлакова Л. М.

доктор сельскохозяйственных наук Трофимов !!. Т.

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук Акуленко Ю, Н.

кандидат сельскохозяйственных наук Морковкин Г. Г.

Ведущее учреждение: Сибирский НИИ земледелия и химизации сельского хозяйства.

Защита состоится « ъ ЫсО Й Л_ 1995 года

на заседании специализированного совета К.120.01.01. по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук в Алтайском государственном аграрном университете.

Адрес совета: 656099, г. Барнаул, проспект Красноармейский, 98.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «. Л , ьЫ_1995 года.

Ученый секретарь специализированного совета

доктор биологических наук Рассыпное В. А.

ШЩЕЕИЕ

г Актуальность темы. В степной части Алтайского края засо-< ленные почвы занииапт 1935 тысяч гектаров.Из них около III тысяч гектаров находится в Центральной Яулунде.Солонцы и солонцеватые почва в полевых севооборотах занимает около 38 тысяч а лу~ гопастбицных угодьях - около 73 тысяч гектаров. Эти почвы располагается, в основной, по приозерным террасам различного уровня, шест неодинаковые условия формирования водно-солевого режима и обладав* различными мелиоративными свойствами.Зти почвы низкопродуктивны, как в пашне,так и луголастбиздых угодьях.Разработка приемов мелиорации солонцовых почв этого района должна основываться на детальном изучении условий их формирования и свойств.

В Центральной Кулунда значительные площади заняты солонцами лугово-каштановыми высококарбонатными высокогипсовыми хлорад-но-сульфатными или сульфатными с участием соды слабозасоленныма мало- и ерздненатриевыми средними.В этих солонцах на глубине 4550 см содержится до 4,6 % карбонатов кальция и магния,что позволяет применить прием "саыомзлиорацин",оонобння звеном которого является плантажная обработка, рассчитанная на вовлечение почвенных карбонатов а гипса в пахотный сдой.Незначительное содердание соды и наличие в почвенном поглощасщзм комплексе обменного натрия 5,9-20 % от емкости поглощении обусловливает применение химической мелиорации.Кроме того,на этой территории находится озеро Дзя-ра, в котором запасы гипса составляют 9,6 млн.тона,что в значительной степени снижает затраты на химическуг мелиорадш>.В связи с этим возникает необходимость сравнительного изучения эффективности химической и агротехнической мелиорации солонцов в длительных опытах. :

Тема исследований является составной частью научно-технической проблемы 0.51.01. (СЭВ) (5 государственной регистрации -• 7S073786).

Цель и задеча исследований.Цедьв данных исследований является сравнительное изучение эффективности химической и. ггротех- . нической мелиорация на основе детального изучения структуры почвенного покрова и свойств солонцов, в зависимости от приуроченности этих почв к мезо- и микрорельефу.

Тля выполнения поставленной цеди необходимо было ?зз;:ть следузцие задачи:

- изучить структуру почвчпного покровй.сеоястзз псч2 со-

лонцовых комплексов и их плодородие для обоснования приемов ме.-лиорации; '

- изучить влияние химическое и агротехнической .мелиорации на свойства солонцов и урожайность сельскохозяйственных культур;

- дать экономическую оценку изучаемых методов мелиорации почв. -

Научная новизна- исследований заклинается в установленных особенностях формирования волонцов лугово-каштановых высококарбонатных высокогшсовых хлориднсь-сульфатных или сульфатных'с участием соды слабозасоленных мало- х среднецатриевых средних и лу~ гово-хаштановых солонцеватых почв в зависимости от приуроченности к микрорельефу в условиях Центральной Еулувды.Установлено,что на приозерных террасах различного .уровня солонцы лугово-даштановые высококарбонатные высокогипсовне Хлоридно-тсудьфатные ила сульфатные с участием соды слабозасоленные яногонатриевые мелкие,мало-, и среднёнатриевае средние и глубокие, при залегании; грунтовых вод сульфатно-гидрокарбонатно-натриевых слабосолоноватых (1,2831,017) и гидрокарбонатно-хлоридно-натриевых жёстких (О,855-0,841 -г/л) ва глубине 3,5-5,5 метров, формируются в. зависимости от приуроченности к кикрорельефу.Солонцы'лугово-каштановые мелкие в средние приурочена-к положительным, а глубокие и лугово-калгаановые солонцеватые почвы к отрицательянм элементам микрорельефа. О бразо-; ванне этих почв связано с рассолением солончаков - и идет в соответ-^ ствин с теорией К;К.Гедройца (1975). • - : : - •

Установлено,что гипсование этих солонцов с вовлечением остатков иллювиального горизонта в пахотный слой (АВ^пах+ вр, а также плантажная обработка солонцов и солонцеватых почв способствует повыиению урожайности зерновых культур на протяжении более, чем десяти лет. -----..... .

Защищаемые положения:

1)устаяовлена лриуроченность'солонцов лугово-каштановых хло-; ридЕо-сульфатных или сульфатных- многонатраевых мелких, мало- сред-ненатраевых средних к положительным ёлеыевтн# рельефа, засоление их обуслйдаигается тддротермичеоким режимом, типом ш степенью засоле- 1 ния грунтовых вод;

2)хииическая мелиорация солонцов лугово-каштановых - хлоридно-^ сульфатных или сульфатных о участием соды слабозасоленных высококарбонатных высокрпшсовых малонатркевых средних с вовлечением в . пахотный слой остатков иллювиального горизонта В]г (АВ^п + В^) является более эффективным приемом, по- сравнению с плантажной обработаю?; втих солонцов на глубину см.'

3).наиболее эффективным приемом мелиорации лугово-каята-нозых солонцеватых почв является шантахная обработка на глуби-) ну 50 см.

. Пути -реализации. Полученные результаты исследования возлл в . рекомендации Проблемной научно-исследовательской лаборатории по разработке приемов мелиорация засоленных пота.Соискатель язляет-ся соавтором рекомендаций "Мелиорация и пути сельскохозяйственного использования --.солонцов з Алтайском храз"(Ь'арн£ул,1985).

Практическая значимость. По .:ззультатаы исследований составлен "Тзхликс-рабочяй" проект за мелиоративную обработку солонцовых почв в совхозе "ЗлатополинскиЕ" Кулундянского района Алтайского края.Проект разработан совместно с Алтайской краевой проект-но-изаскательской станцией химизации сельского хозяйства.

Результаты исследований могут слузить одним из практических и теоретических обоснований при разработке- проектной документации й проведения мелиоративных работ да солонцах сухой степи.

Апробация работы. Основные, подояения выполненной работы до-лоаены: на заседании кафедрн почвоведения и агрохимии,Проблемной лаборатории,.а -гакка на научно-исследовательских конференциях АГА7 (АСХИ);ка совместном-1, заседания кафедры почвоведения,Проблемной лаборатории Омского СХИ и Проблемной; лаборатории АСШ в 1977 году; на Всессозном научно-техническом совещании в 1986 году в г. Новосибирске.По результатам исследований опубликовано 13 печатных работ,из них II работ в.соавторстве.

Структура т объем работы. Диссертация состоит из введения, 5-ти глав,выводов и предложений производству.Работа изложена на 155 страницах машинописного текста,содержит 50 таблиц::, 8 рисун-ков.Спясок литературы'вклпчает 239 наименований, из них 13 иностранных авторов.

• Глава I.Природно-климатические условия района ' исследований.

Район исследований расположен'в западной части Алтайского края в пределах Центральной Кулунджгской депрессии в зоне сухой степи с преобладанием каитановых почв.

Согласно почвенно-гесморЕ'Ологяческому районирования \¡tií территория относится ко второму району подзона каатанових поч^.лст:о-твзяные граниды: на севере - котловина большого лрового;иа •¡п группа мелких озер,таких как - Криая Пучина я гр.'.^аладло« г/а:м-<• w'á раясца «дукат одаинястративноа грааЛча ¿адехс-гша. j «íot pi:>

он входит небольшая территория юго-западной частя Славгородс- .' кого района, почти весь Кулуидинский район и небольшая террито- • рия на севере Ключевского ¡района, - -'■; : •

Климат«Континентальный ~ климат итого района формируется под злияяяеи нисходяща потоков сухого воздуха с Казахского, низкого-, рья.Зги потоки-распределятся вдоль продольной оаи йулундинско-Пртшрхой котловины, образуя полосу наибольшей сухости да том. Зимой в атом районе твердих осадков выпадает мало (Сляднзв,19б5).

Годы исследований по гидротершческому коэффициенту'(РТЕ) (по Седянинову) характе ризуваея ол^дуэщш образок: слабоувлажнен-; ' шй - 1975 год. ста - :0,8-1,0); засушливые - 1977,1979,1У80,19Б5. (ГИ - 0, ^,6); влажный - 1986 (ПК - .1,6 );Ьчзнь сухие -1976, ; 1978,1961,1982-1984 (ГТК - 0,2-0,4).В силу климатических я почвенных условий естественный растительный покров лредсгавлэв,з основном,галофитнои и ксерофятной растительаостьв и по геоботана-чеокоцу рагояировазяю отворятся к зона сухой степи'с тяпчаково-ковыльно-полыншши ассоциациями ДВандаяурова, 1950; Александрова, 1958)........

Рельеф.геологические и гидрологические условия. .Централь- . ная Кулундянская депрессия, в которую входит исиледуеикй район, : расположен между Приобсиии и Павлодарским "'платой представляет' , ■ собой чашеобразное понижение, открытое- на северо-запад с абсолютными отметками 100-115 четрюв, ца ого-аападз "до 120-155 метров (Панфилов, 1973). ; г-,". ;; '

По гг ологическоку строению Кулундинская\дзпрассшг представ^ лзна " частью./ крупной' синклинальной структуры, которая выполнена \. современными, верхне-, средне-.нпзяечетвертячными и "более древними отложениями неогена и яела.ТЗерхязчегвзртичнне отложения представлены дылевагыки судесвди, ггинпстаии лесками; лессовиднами суглиаф;-канн,которые образовалась за счет перевеивания аллпвиальннх выносов ^древних ■ рек, пески которых ярса.та стадии эолового рерзогло-жения (Мартынов,1957;Занш,Г257).: \ ' ; "

Особенность»"рельефа депрзссни является-ее искдичитедьно слаооа расчлененке,полное отсутствие сзчно5 системы,бзссточяость территории,и обилие кщералязо'ванзыэгозер,расположенных одиночно или цепочками. Поверхностно воды. рассиатриваено^; территории представлены бассейнами крупных и мелках озер:КулуядЕяоЕИм,"Ку.чукским, Малым Яровым, Болевши Якло;ДЕИроа и др. .В.се озера горько-соленые сульфатно-натриевые. Питание озер происходи? за счет та-

лых,грунтовых, подземных и дождевых вод.Малыз озера питается за счет стока весенних вод (Абрамович,19бО;Акуленко,1977,1979).

По химическому составу грунтовые воды имепт сульфатяо-гид-рокарбонатно-натриевнй или1 гидрокарбояатно-хлоридно-натризвый тип

засоления -(Базалевич,1965)............--

Почвообразувщие и подстилавшие породы выполнены озерно--" аллввиальными отложениями и носят слоистый характер (Панфилов,

1973). - :......

Условия соленакоплзния в почве.Согласно теории соленакоплэ-ния в почвах Кулундинской степи засоление идет двумя путями:первый - постоянный, источником засоления являются соли биологического круговорота и грунтовые воды;второй - приток солей с атмосферными осадками и эоловым переносом (Герасимов,Иванова,1934;Угла-нов,1981;0рлова,1982). - ,

Глава Д.Обьекты и методы исследований. Изучение свойств а разработка приемов мелиорации проводилась на почвах солонцовых комплексов приозерных террас различного уровня озера Дяира.Эти почвы являвтся типичными для района исследования и входят в сельскохозяйственные угодья совхоза "Златопо-линский" Кулундинского района.Исследуеше почвы представлены комплексами солонцов лугозо-каштановых высококарбонатных зысокогип-совых хлоридно-сульфатных или сульфатных с участием соды многонатриевых мелких,мало- и средненатриевых средних,глубоких и лугово-каштановых солонцеватых почв.На этих почвах ,сопряженно с изучением свойств,определяли ботанический состав,урожайность естествен^ ных агроценозов.Состав и свойства-почв исследуемой территории изучали сравнительно-географическим,полевым, вегетационным и лабораторными методами.

Взаимосвязь медду рельефом, растительным и почвенным, покровом изучали на почвенно-геоморфологическом профиле от современной террасы озера Дайра до третьей террасы,длинной 3 км, с применением нивелирной сьемки.Были выделены клвчевые. участки для изучения СПИ .-'по методу В.й.Оридланда (1979).Заложены разрезы до водоносного горизонта, Описана морфология этих почв, 'отобраны" образцы для определения засоления и других химических свойств по генетическим горизонтам.Образцы для изучения влияния приемов мелиорации на изменение свойств отбирались через .:10 см до одного метра.

Особое внимание уделялось почвам,вовлеченным в пашнв. На этих почвах были залокеяы многолетние научно-производственные

опыты по изучению химической и агротехнической мелиорации соло-., кцов л солонцеватых почв и их рационального освоения.

Плодородие гегзтйческвх горизонтов изучали при.помощи вегетационного метода.

Эффективность гипсования и плантажной обработки солонца и . плантагной обработки солонцеватой почвы изучали в полевом опыте по схеме:

1) отвальная обработка пахотного слоя (АпВ^-) на глубину 0-22 с« (контроль);

2) отвальная обработка пахотного слоя (АйВ|) на глубину 0-22 см + гипс б, т/га;

3) отвальная обработка пахотного слоя (АдЗ^ + остатки. В^) на глубину 0-26 см + 18 т/га гипса;

4) шантажная обработка на глубину 0-50 см.

На ¿угово-каитановой солонцеватой почве изучали только эффект тивность плантажной обработки ло схеме:

I) отвальная обработка пахотного слоя на глубину 0-22 см (контроль);

.2) плантажная обработка на глубину 0-50 см. "

Ловторность опыта двухкратная.Длоцадь опытной делянки 3300. -метров квадратных.Урожай учитывали методом парцелл в десятикрат-, ной повторности. " ..... ....... :

В почвах определяли механический и мшсроагрегатный состав, " максимальную гигроскопичность (МГ),влажность устойчивого завядан-я

(ВУЗ),ра водной"суспензии,качественный состав гумуса,карбонаты, сульфаты,тип и степень засоления,состав обменных катионов,содержание подвижных питательных веществ, 'качественный состав фосфатов'по общепринятым методикам (Аринушкина, 1962;1970;Тьрнн, 1962; Пономаре-- ' ва .Плотникова, 1980;.Агрохимические метода исследования почв, 1974). Дозы гипса для указанных слоев определяли по .методу' донасыпения. .

Данные во результатам исследований обрабатывались диспзрсион*:' нык методом по Доспехову (1979)"и методом подбора функций на . "Наири-К-'-' (Бе регинсккй, Кожакару, 1377). "

• Глава ЕГ.Почвенный покров, состав и свойства почз солонцо-. ■ вых коналеясов приозерных террас.

Структура почвенного покрова.Изучения структуры почвенного покрова (СПИ),особенно засоленных и солонцеватых почв уделяется особое внимание,в связи с дознание» генезиса, а также с выбором ') путей их мелиорации.Ета положения подчеркивается в работах:

Фридланда (1979,1980).

: При обследовании территории выделено три древних и одна современная терраса озера Джира,на которых сформированы комплексы почв, вклвчаищих три серии микроструктур.

Современная терраса занята солончакомсоровым и торфянисто-; глеевыки почвами.Эти почвы переувлажнены,засолены и мелиорации на подленат»

Первая древняя терраса занята, з нишей ее части,преимущественно солонцами хаштаново-луговыми сульфатными с участием соды средне- и сильнозасалзнными много-: :г средненатриевыми средними (78,7 мелкими и глубокими (6,7 /?),'каштанозо-луговьш;1 солонцеватыми'почвами (14,5 /О.Элементарные почвенные ареалы (ЭПА) имё-ют округлуа или вытякутув форму,присущую эрозионному происхождения.Расчлененность почвенного покрова составляет 2343 условных единицы, что свидетельствует о довольно высокой слоняости почвенного покрова.

Почвенный покров верхней части первой террасы представлен, комплексом лугово-каштановых почв о преобладанием солонцов лугс-во-каштановых хлоридно-сульфатных средне- и малозасолзпных малонатриевых средних(44,3 /О,глубоких (32,0 мелких (11,4 %),луго-во-каштановой солонцеватой почвой (13,3 Расчлененность почвен-.ного покрова составляет 343? условных единиц.Микроструктура почтенного покрова нзупорядоченй-пятнпстая.ЗПА неправильно-овальной' 'формы, что свидетельствует о выровкенности территории, наподвернен-ной действии водной эрозии.Зтй почвы'вовлечены в пашню.

/■ Вторая терраса озера Дайра занята солонцом лугово-каитано- . •вым хлорядио-сульфатного о участием соды слабого засоления малонатриевым средним (63,3 и лугово-каитановой'солонцеватой поч- . вой (22,3 /0,'Слоаность почвенного'покрова нре.чем на первой, террасе и составляет 1082 условные единицы.Почвы вовлечены в паянв.

Состав и свойства солонцов и солонцеватых почв. Теоретическое обоснование развитии солонцовых процессов в природе дано К.К. ■ Гедройцем. (1955,1975).В основу этой теории было полозено присутствие поглощенного натрия,который повышает дисперсность почвенного поглощавщего комплекса,обуслевлизазт вынос коллоидов и гумусо-■ вых вецестз в иллювиальные горизонты (Гздройц,1955,1575;0рловск:1к, 1937; Антипов-Ка ратаев, 1953; Панова, 1973; 1С:1рошин,1575;Троф!:нов,х950).

Исследованиями В.Н,;1ихайличенко с соавторами (1979) уста-

. новлено, что процесс обновления катионов -явление - многофакторное¿-поэтому варианты состава обменных катионов могут быть различны« ни, в том числе и с большим количеством нагния. '

Нами установлено, что'йочбы нишей части пбрвой-древней терраса имевт сульфатное с участием соды засоление.Солонцы каштаново-луговые мелкие и средние расположены на микроповышениях-засоленн, с понижением микрорельефа степень засолений заметно снижается.

Грунтовые воды под этими почвами имеют сульфатно-гидрокарбо- -натно-натриевай тип засоления я вскрыты на' глубине 290-300 си.Эта почвы имеет выдотной тип водного режима,луговой подтип.Увлажнение - грунтово-атмосферное.

По составу обменных катионов солонцн каштаново-луговые мел-, кие и средние - мяогонатриеше.Состав обменных катионов в этих почвах ыагниево-кальциево-натраевый с преобладанием натрия.Такой тип состава обменных катионов^соответствует современному образованию солонцов (по'/Нихайличенхо, (1979).Солонцы каштаново-луговые • глубокие »занимавшие нижнюю часть склона западины,менее засблены, . приобретают натриево-кальциево-кагниевый тш обменных оснований .с преобладанием магния и жальция,что свидетельствует о рассолении этих почв.В -данной случае образование солонцов идет при рассолении солончаковых почв по теории КД.Редройца (1975). .

На верхней части первой .терраса -сфбраированнпкомплексы солонцовых почв, включающих солонцы дугово-тсаитановые хлорадно-сульфаг > ; ного засоления ыелкйе, средние,глубокие * лугово-каатановые солонцеватые почвы.Эти почвы имеют низкую степень засоления и относятся к.' малонатриевым.Грунтовые воды сульфатно-гидрэкербонатно-натраевые слабосолонозатые и гидрокарбонатно-хлоридно-датриевые жесткие под почвами второй террасы вскрыты яа глубиае 440-550 см, но верховодка иногда поднимается и выше.Капиллярная кайма под этими почвами обнаруживается на глубине 380 сы.По содержанию обменного натрия в горизонте.Bj эти почвы,® зависимости от микрорельефа,относятся к' иного- или малонатриевым.Так солонцы лугово-каштановые мелкие,за- . нимающие макропозшпения - многонатриевые,расположенные на склоне микрозаладины и в западинах - малонатрлевые.Состав обменных оснований т^зформируется с преимуществом катионов кальция.Внедрение в ППК магния и кальция свидетельствует о процессах рассолнния почвенного профиля солонцов и*вступления их в стадию остепнения.Солонцо- ■ вые комплексы второй террасы имеют хяоридно-сульфатный с участием . соды тнп засолеяия.Степень засоления пахотного и иллювиального:

JO

горизонтов, незначительна и начинает увеличиваться с глубины 29-г§8 си,а в некоторых разрезах с глубины 22-26 см.Мощность соле^ - вого горизонта составляет 142-217 см,а затем содержание солей по-, степенно снижается.Содержание карбонатов от 0,362 до 4,66 % и сульфатов от 0,039 до 0,061 % обнаружено на глубине 45-57 см. Соотношение воднорастворимых £а:ССа+М^5 в иллювиальных горизонтах больше трех,что указывает на процесс рассоления этих почв.

В сухостепной зоне при лугово-степном подтипе водного режима,,в условиях хлоридно-сульфатного засоления,который обеспечивав ет более рыхлое сложение почвы и более благоприятный тепловой режим повышенных элементов микрорельефа,способствует формировании на положительных элементах рельефа солонцов среднего и сильного засоления, с различной мощностью аллювиального горизонта,а на отрицательных - лугово-каштановых почв разной степени солонцева-. * тооти.Этот вывод позволяет правильно планировать мероприятия по мелиорации солонцовых почв этих комплексов.

Гранулометрический состав исследуемых почв солонцовых комплексов приозерных террас относится к легкосуглинистым песчано-ило-ватыи в пахотном слое. С глубиной происходят некоторое утяжеление гранулометрического состава,максимум илистых частиц отмечен в ил-! ' лювиальных горизонтах В^ и В^ на глубине 23-32 см.В нижних горизонтах-содержится значительное количество песка,достигающего 77 Водно-физте окке свойства почв. Почвы солонцовых комплексов приозерных террас обладают неблагоприятными.физическими и водно-физическими свойств&ми.Так,платность пахотного слоя солонца составляет Г;28 г/смэ,а на солонцеватой почве - 1,18 г/см3, с глубиной эти значения увеличиваются.Почвы обладают низкой водопроницаемостью, особенно илшвиальныз горизонты.По нашим данным,в первый час. впитывания фильтрация составила - 26,7 мм/час,во второй час фильтрации и в последующее время количество профильтрована ей ся воды снижается до 8,62 ш/час,:я к шестому часу до 1,72 мм/час.Водопроницаемость лутово-кашхановой солонцеватой почвы в

два раза-выше,чем у солонца. .....

Содержание'и состав гумуса. Изучаемые почвы солонцовых ком-, шгексов относятся к налогунусшш (1,59-2,38 $).Для качественного состава гумуса этих почв характерен фульватно-гуыатный тип гумусо-образования в гумусо^эл$ювиальных (А В^п) и гумусо-иллявлальных (В^ и В2) горизонтах, так как отношение гуминовых (ГК) к фульзокисло-;

тан (55К) в этих почвах-больше единицы.Характер распределения ' ГК и ФЕ "ножничный" (по Пономаревой,Плотниковой, 1<Э80).Ниже по профшш происходит постепенная■смена гумусообразования" на гумат-но-фульватный тип.Среди ГК преобладаот•фракции,гуматов кальция. В солонце содержание этой фракции с глубиной убывает с 13,8 до 7,1 % от Собщ.,а в лугово-каштавовой-солонцеватой почве остается на одном уровне и составляет,13,2-15,1от Собц. ' ;".:;•>' ,

Плодородие генетических горизонтов "изучаемых почв находит-:" ся .прт:ерно,на одном .уровне.Об этом свидетельствует биологическая урожайность овса,которая на горизонте ■ АВ|'пах.составила 0,83 г/сосуд,на материале горизонта Ск - 0,53 - 0,94 г/сосуд,на спеси горизонтов (А^лах." + В2 + ВС + Ск) - 1,20 г/сосуд.Прибавка урожая от удобрений составила 85,5 % от урожая на материале гсм ризонта АВ^-пах. солонца.Выравненное плодородие генетических горизонтов солонца и солонцеватых почв в сочетании с содержанием карбонатов до 4,6 % щ глубин;е 45-54 см позволяит применить на этих почвах плантажную обработку. ' - .

Глава 1У.Влияние приемов мелиорации на. свойства ' ■ ; ,- :

солонца и солонцеватой "почвы. : '" ' '.';; ' • - т ",; ■ Сравнительное изучение эффективности гипсования и плантаж- ': ной обработки позволяет выявить степень'влияния этих"приемов на \ Г свойства мелиорированных почв.Усыновлено,~что гипсование "пахотного ; слоя солонца лугово-каштанового малонатриевого среднего, состоящее/ , го аз горизонтов Апах.и частично Врнеэффективно,так как количество обменного натрия в слое 22 си не изменяется.Доза гнпса 6 т/га недостаточна для улучшения' свойств.солонца.Кроме того/основное ко-, личество обменного натрия содержится в/нижней части горизонта В^ и горизонте В2,не затронутых механической обработкой и являющихся плотным экраном, препятствующим проникновенно осадков и-корнеЬ в- .-бoлee глубокие слои (табл.1).; ' ■

Наиболее ".эффективным оказался вариант с внесением 18 тЛ'а, -гипса в слой 0-26 см с вовлечением в пахотный слой остатков илло- -виальнрго горизонта В^ с резко выраженными отрицательными свойств вами¡высоким содержанием поглощенного натрия до 14-20 % от емкости, рБ водной суспензии 8,6-8,9.При перемешивании горизонтов гипс-равномерно распределяется по мелиорируемому словчи .способствует рассолонцеванив и созданию более мощного пахотного горизонта.Яри' этом снижается содержание обменгэго натрия с 5,9 до 2,9 % от емко-; . сти, кроне того изменяется целсчность в сторону • . ней-

Варианты

.. . . Таблица I

Влияние приемов мелиорации на соотав обменных катионов и засоление почв '¿олонцорого комплекса второй террасы озера Джира

¡Слой,см ¡Емкость обмен-!Обменные катионы,$ от емкости¡Сумма солей,% них оснований,

; ; !кг-экв,на 100 !>„++ г ,1й+| ц.+ : , «•+ ,на 4-й на 10-й 1 '.г почв» ! Са ! Ч ! м ! ____ год 'год

Отвальная обработка пахотного слоя -САпВт) на 22 см (контроль)

Отвальная обработка па? хотного- слоя (АпВг) на 22 см + гипо 6 т/га

Отвальная.обработка пахотного слоя (АпВг+остаТ' ки В г)на 26 см + 16 т/га гипса - •• -

Плантажная обработка на глубину 50 см :

Солонец лугово-каатапоБЫЙ малонатриэвий

0-22 22-26 • 26-32 32-54 . 0-22 22-26 26-32 32-54 0-22 '22-26 26-32 54-75 0-20 20-40 40-50

12,9 21,0 14,8/ 15,9

10.7 19,1 14*3

13,0 16.3,

15.8 12,3 18,8

15.3

13.4

46.8 32,3 31,0

'.25, Г 48,5.

20.9

23.7

26.8 . 65,1

21,527,6 72,2 62,7 55,5

средний

43.2 51,3;

47.3 51,5 .

40.0

56.4 55,7 52,2

26.1

39.1 60,9 •55,3 22,4

31.2 31,2

5,9 14,0 . 20,1 22,2

6,8 20,9 19,0 19,4 2,9

14.7 16,4

15.8 ' 2,1

3,3 • 7,0

М 2,2 1,6 1,2

4.7 1.8

■1.6" 2,9

1.8 1,2 1,3 3,3 2,8 2,3

0,138 0,215 0,417 0,345 ОДбб 0,092 0,162 .0,903 0,064 0,161 .0,316 0.627 0*171 0,428 0,562

0,113 0,414 0,447 0,64Г 0,254 ; 0,467 0,651 0,673 0,160 0,300 0,914 0,334 0,091 0,145 0,143

.тральной (рНвод.=7,5), снизилась плотность с 1,20 до 1,14-Х,03 г/см3,улучшилась структура ГК и повнсилось количество ГК связаных с кальцием.Улучшение физических, водно-физических, физико-хи-чзских,химических свойств способствовало рассолению мелиорировав-' ного сдоя.Запаса токсичных солей снизились с 33-54 т/га до 15,9 т/га.Увеличилась фильтрционная способность с 26,7 до 36,2 им/чао в первый час, впитывания,к шестому часу фильтрации количество воды составило 11,0 мц/час,на контроле - 1,7 мц/час.

Установлено,что плантажная обработка- солонца способствует рассолению мелиорированного слоя, об этом свидетельствует снижение запасов токсичных солей в 3-4 раза по сравнению с контролем, к четвертому году действия этой обработки.Произошло рассолонце-ванпе этого слоя.Откачено снижение содержания обменного натрия с 5,9 до 2,1 % от емкости (таблЛ).В результате плантажной обработки солонца и солонцеватой почвы произошло перемешивание гене-, тичзских горизонтов, при этом сформировался новый почвенный про :-филь с гомогенным распределением гумуса.Изменился характер распределения ГК и Ш по профили от "ножничного" .к "рйсходяаддауся^ кроме того произошло усиление гуматного типа гумусообразования. Отношение Сгк:Сфк стало шире по всему профидю.В связи с глубокой перестройкой почвенного профиля на этих вариантах снизилась плотность до 1,11 г/см3, увеличилась фильтрационная способность с 26,7 до 70,6 мм/час, которая оставалась высокой на протяжении пя-. ти лат.Стал более благоприятным водный рении на этих вариантах. . Увеличилось количество продуктивной влаги в слое 0-50 см.

•Гипсование и плантажная обработка солонца и плантажная обработка лугово-каитановоЯ солонцеватой почвы способствует улучшению фкзяко-^зханцческих и тепло-физических свойствюшказтся липкость с 8 г/ci:^ (контроль) до 5 г/сн^ на гипсованных вариантах и до 3 г/см2 по плантажной обработке.Эти данныз указывают.на возможность одновременной обработки солонцовых комплексов после применен,: нкя мелиоративных приемов (Усолкин,Трофимов,Вялкова,196б).

Установлено также,что гипсование дозой 18 т/га сникает теплоемкость дахотногЬ слоя с 1,182 х до 1,107 х 1(£д2/(к3.К.), у^дпадвазт тепю - и температуропроводность на 12 плантажная обработка на 19-21 Зти изменения улучшают тепловой ражим мелиорирован нчх почв (Трофимов,Вллкова и др.,1988).

Исследованиями установлано,что гипсование и плантажная обт работка способствуют снижению содержания нитратного азота и под-'

Ц1

Таблица 2

Влияние приемов мелиорации солонцовых,почв сухостепной зоны на биологическуп , -урожайность сельскохозяйственных культур (с-з""Златополинский"Кулундияского района, т/га)

Варианты

^Пшеница

!Кукуруза! Пшеница!Ячмень!Пшеница!Овес! Просо!Зерно-—--—--■-¡вые за

! 1975', 1976! 1977 Я976! 1979 ! 1980 ! 1981 ! 1982 !1983!1984 !9 лет

Солонец лугово-каштановый малонатриевый средний Отвальная обработка^па-

0,68 0,78 0,28

хотного олоя (АпВг) на 22 си (контроль) •

Отвальная обработка пахотного слоя (АпВт) на 22 ом + 6 т/га гипса

Отвальная обработка пахотного слоя (АпВг+оотат-ки Вт) на 26 см *гипо 18 т/га 1,06

Плантажная;обработка на глубину 250 см 0,56

НСР05,т/га

1,04 0,68 0,78 0,28 4,54 0,84 1,06 0,66 0,34 0,32 2,20 0,72

0,29 0,12 0,20 0,74 0,55

0,17 0,15 0,35 0,37 0,46

0,94 1,13 0,9.4 2,20. 1,21 0,58 1.05 0.93 1,14 0,99

0,00 0,58 1,19 8,89 1,12

0,21 0,22 '0,12 0,57 0,26 27,0 31,1 18,6 20,3 ' . . Лугово-каштаиовая солонцеватая почва. Отвальная обработка на

22 см (контроль) 1,06 0,86 0,98 0,84 7,23 1,23 Плантажная.обработка на

глубину 50 см 1,08 1,83 1,73 1,86 13,12 1,92

НСР05,т/га

- 0,15 0,37 0,25 0,31

- 27,0 31,0 19,8 30,8

0,22

0,41 0,75 0,65 1,00 0,69 0Д1 .0,14 0,38 0,28 30,1 . - 17,9 32,4

0,53 0,94 0,89 1,33 0,96

0,83 ¿,22 1,58. 1,90 1,55

0,23 0,51 0,35 0,32

19,9 54,5 17,4 23,8

винного фосфора в-слое 0-20 см.Установлена-зависимость содержания нитратного азота и подвижных фора фосфора в этом слое от влажности почв.Тесная и средняя зависимости обнаружены только в ' фазу кущения (2=0,94^0,004 - азота;'г =0,99*0,001 - фосфора). * Отмечено,также,что биологическая активность мелиорированных почв нтае.чем на контроле в 3-5 раз.Подобные результаты были получены.. Н.Н.Наплзковой (1569),когда активность целлюлозоразрушавщих микроорганизмов снижалась при повышении содержания сульфатов кальция. ' '

Глава У.Влияние мелиоративных, приемов на урожайность и качество пшеницы.Экономическая эффективность этих приемов. *.-••'' В результате многолетних исследований установлено,что способы мелиоративных приемов .существенно сказались на урожайности зерновых культур.Так внесение 18 т/га гипса способствовало повышенно урожайности в среднем до 0,99 т/га,что на 0,44 т/га выше,. чем на контроле.Эффективность плантажной обработки солонца проявилась на четвертый год и в среднем составила 0,69 т/га,что на 0,14 . т/га выше,чем на контроле.Плантажная обработка лугово-каштановой солонцеватой почвы оказала существенное влияние на урожайносвь зерновых на второй год и в среднем составила."1,55-т/га,что-на' 0,69 т/га: выше/чем но отвальной обработке этой почва (?абд.2). ~

Гипсование и плантажная обработка-не; снижают хлебопекарных; и физико-химических качеств пшеница Саратовская-29 и выдерживают

их'на уровне ГоСГа сильных ПЕениц.-"......; - —г,.,-.-

• Экономический анализ полученных нами'данных-показал, что • единовременные капиталовложения"на освоение солонцов'при помощи плантажной обработки в 1,1 раза, внесение"18 т/га гипса в 1,9 ра- • за вьшз,по сравнении с обычной вспаякой, но окупаются эти затраты за один год.(Цены 1983 года)..

ВЫВОДЕ' ........ -" •

I .Формирование солонцов сульфатного и хлориднв-еульфатного засоления сухостепной. зоны Алтайского края на террасах соленых / оззр обусдевливаетск' рассолением солончаковых почв по теории X. К.Гедройца, которые заншавт положительные элементы "микрорельефа, глу б;а:ои и степзньа кинэрализ-Ова-нных вод, а также гид роте рмичес-. режимом. ..•■•'.. .-

2.Почвенная покров террас высокого уровня соленых озер Центрально;; Кулунды представляет собой комплекс солонцовых почв,вклю-чцл-их солонцы лугозо-каатпновые многонатриевые мелкиз.мало- и

срздиенатриевыз средние,глубокие'и-солонцеватые почвы.Элементарй ные почвенные ареалы каштаново-луговых .солонцовых комплексов нижних приозерных террас имеют овальную вытянутую форму, присущую " эрозионному происхождению.ЭПАтзррас' верхнего уровня ■ лу^ово-даи-тановых солонцовых ■ комплексов пркнииаюгзеправильно-овальнугг " ' форму характерную' для* почв не подверженных-действию водной эро-< зии. Сложность почвенного покрова снижается, по мэре поднятия •" уровня террас и опускания грунтовых вод с 3437 до 1082 условных

единиц. ' ' ....... - • .....-......

3.Генетические горизонты солонца лугово-каштанового и лу-гово-каштановой солонцеватой почвы обладает довольно близким пло-дородиэм.Уро1_зйность овса.выращенного'на горизонтах АВгпах.,31 и В2 солоЕца составила соответственно 0,33,0,77 и. 0.84 г/сосуд; на горизонтах Апах.,АВ и В лугово-каштановой солонцеватой почвы -0,83,0,75 и 0,64 г/с"осуд;на смеси горизонтов солонца САВ^пах.+ В2 + ВС + С) - 1,20 г/сосуд.Выравненное плодородие генетических ~ горизонтов солонцов и солонцеваиас. почв является-одним из обоснований применения плантажной обработки на этих почвах. -. ; ' 4.Эффективным приемом -мелиорации 'солонцов'лугово-каштано-вых малонатриевых средних является гипсование дозой 18 т/га в слой 0-26 см,при вовлечении в пахотный слой'остатков иллювиального горизонта В^САВ^+В^).Последействие гипсования сохраняется более 10 лет.Урожайность в среднем.'/ за 9 лет Составила С,99 т/га.

5.Возпоеныи приемом повышения плодородия солонцов лугово-каштановых налонатриевнх средних является плантажная обработка с вовлечением внутрипочвенных карбонатов в мелиорируемый слой.Но-личество обменного'натрия в слое 0-20 см снижается на 3,8 % л на 10-15'$ в слое 20-50 см.Происходит обогащение кальцием пахотного горизонта.Однако эффективность этого приема проявляется только на четвертый год и сохраняется более 10 лет.Уродаттостъ зерчовь'х культур в среднем составила 0,69 т/га,что выше,чем на контроле только-на 0,14 т/га.

б.Эффективным приемом повышения плодородия лугово-кастано-•вых солонцеватых почв является плантажная обработка на глуоину 50 см, которая обеспечивает стабильное позылэниа урогаг.ности зерновых в течение 10 лет в среднем на 0,59 т/га.

7.ГипЬование дозой 18 т/га гипса в слой 0-25 см я плантажнаа обработка способствуют снижений содержания нитратного азота, при-мэрэп.на 6,1 мг/кг сухой почвы з.слое 0-20 см во все сроки сире-

^еленая.Установлзнй сильная г =0,94£0,004 и средняя г. »0,66? 0,22" корреляционные зависииости содержания нитратного азота и подвижного фосфора г =0,33^0,031 в слое 0-20 и ,'.0-40 си от влажности этих слоев в фазу кущения, ■ ' '

8.Гипсование дозой 18 т/га гипса и .^плантажная обработка солонца лугово-каштанового иалонатриевого среднего приводит к длительному улучшении их физических, физико-химических,водно-физи-ческих,фиэико-механическах свойств.Скисается плотность с 1,25 до 1,14-1,07 г/см°;дзета-потенциал с 15,1 до 9,9-7,9/п^ ; обменный натрий с 5,9 до 2,9 % от емкости;происходит обогащение пахотного слоя кальцием на 21,3 - 25 ^.Фильтрационная способность увеличивается с 25,7 до 36,6-70,6 ш/час.В результате мелиорации снияа-ется липкость и повышается уровень оптимальной влажности для обработки почв этих комплексов,

9.Затраты на химическую мелиорации солонцов дозой 18 т/га', составляют 87,63 рубля на гзхтар,при урожайности 0,99 т/га,стоимость .'I тонны ззрна - 121 рубль, полученная прибыль равна 32,16 руб/га,Стоимость плантаиной обработки солонца и солонцеватой почва составляет 80,76 руб/га,но урожайность на солонце 0,69 т/га, на солонцеватой почве 1,55 т/га,соответственно и прибыль выше на Г 100,9 руб/га.Затраты на гипсование и плантаинуэ обработку окупа-ится за один год.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1.Данные исследований необходимо -"использовать при разработке проектов на гипсование и нелиоративнув обработку солонцов и солонцеватых почв в еухостепной зоне.

2.В условиях сухой степи при высоком залегании карбонатов в почвах солонцовых комплексов с преобладанием лугово-кадтановых солонцеватых почв, рекомендуется применять плантаянуо обработку на глубину 50 с;.;,ко?отея является элективным приемом повышения

. . плодородия этих почв и получения стабильных урожаев зерновых.

3.Рекомендуется гипсование.лалонатриевых средних солонцов доэо., 16 т/га гипса с вовлечением горизонтов АВ^+З^ на глубину этлх горизонтов.Зт'от прием является долгодеЛствувщнн и эффзктив-

ГА-.ОТЦ ОЯУоЖОВАШШ ПО ТЗНЗ ДНХ2РТАЦЯЯ:' Г .Зялкосс. ЛЛ.Ялодэпэдхз генетических горизонтов солон-, почв 'Тент-дльно-й л/лундУ/ПподуэтквЕОСть сельскохозяйственных :ульт-,'т на осенних почвах Западной Сибири/Труды "/0::ского С Ж - С.25-29.

2.Вялкова Л.И.Влияяиз приемов мелиорации солонцовых почв ¿а содержание в них питательных вещестз//Псвыаениз эффективность приемов мелиорации лочв солонцового комплекса з Западной Сибири /Трудц/Омского СХИ.-Омск,1985.- С.21-27.: .

3.Усолкин В.Т.,Трофимов И.Т.,Вялкова Л.И.Влияние приемов мелиорация на пластичность и липкость солонцовых йочв Алтайского края//Повншение эффективности приемов мелиорации почв солонцового комплекса в Западной СибирпДрудц/Омского СХЯ.-0мск,1Э85.-С. 31-36..

4.Вялкова 1.Й.,Трофимов И.Г. влияние приемов мелиорации со-, лонцов и лугово-кштансвых солонцеватых почв сухосгепкой зоны на качественный состав гумуса//Особекности мелиорации солонцово-солон-чаковых почв Западной СибирцАрудц/Омского СХИ.-Омск, 1985 .-G.33-37.

5.Трофимов И,Т..Вялкова Л.И.,]1акарычзв С.В.,Ыакаричзва Л.Н. Опыт мелиорации солонцов сухостепной зоны Алтайского кра^'/Зф^ек-тизность удобрений в севооборотах Алтайского кроя/Труды/AGXII.-Барнаул. 1988.-С. 9E-II0.

6.Усолкин В.Т.,Трофимов ПЛ.,Вялкова Л.Л.Влияние приемов мелиорации на физико-механические свойства солонцовых почв Алтайского края б связи с их' обработкой/УПути повышения продуктивности солонцовых земель/Тезисы докладов' /Зсзсоозное научно-техническое совещание (30 - ивня - Ч шэдя 158б"-тсда).- Нозосибирск;198б.-С. . II2-II4.

г, Вгригул. АО «Полиграфист». ¿SD