Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние добавок минерального грунта на урожайность сельскохозяйственных культур и плодородие торфяных почв восточного участка зоны БАМ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Влияние добавок минерального грунта на урожайность сельскохозяйственных культур и плодородие торфяных почв восточного участка зоны БАМ"

4 Дальневосточное отделение Роооийокой академии сельскохозяйственных науй ,

Дальневрсточннй ордена Трудового Красного Знамени научно-иооледователт.окий институт сельского хозяйств

ЛЯХОВА ЛкхЗовь Васильевна

УДК 631.452 > 631.811

ВГИЯШ добавок гяжравдого грунта на урожайность сшокохоз^стгошх культур и гигодородая торфяных почв глсто-пюго участка зоны бам

Сггаииалънооть' 06.01.09 - растениеводство

. На правах рукопиои

а в т о р е фер а т

■ диссертации на соискание ученой отопогт кандидата сельскохозяйствен»!« наук

Хабаровск - 1993

Работа выполнена в Хабаровском филиале Дальневосточного научно- . исследовательского института гидротехники и мелиорации

Научные руководители: кандидат сельскохозяйственна наук

А.И. Вгорченков. г доктор сельскохозяйственных наук, про. фессор, академик РАСХИ Г.Т. Казьмин.

Официальные оппоненты.:- доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАСХИ Р.Б. Кондратьев. - кандидат сельскохозяйственных наук Н.И. Чернншов.

Ведущая организация:' Приморский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Защита состоится " й% " и к?[>Я_1993 года

б 1С час С: ^ шн на заседании специализированного совета K-20.35.Q1 во защите кандидатских .диссертаций при Дальневосточном ордена Трудового Красного Знамени научно-иселедовательс -ком институте сельского хозяйства по адресу: 682321, г.Хабаровск, п. Восточный, МльЖИСХ.

Автореферат разослан " ЗС " _1993 г.'

Ученый секретарь специализированного совета кандидат сельскохозяйственных наук - Ступин Ь.М. -

ОНДАЛ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ .

Актуальность темы. Первостепенное значение в обеспечении продуктами питания Комсомольско-Амурского ТИК, расположенного в восточном окончании зоны БАМ с населением более 0.6 млн- че-

I

ловек, имеет дальнейшее расширение паши и укрепление местного сельскохозяйственного производства. На душу населения здесь приходится около 0.03 га пашни. По данным института." Дальгил-роводхоз" в Комсемольско-Амурской зоне имеется свыше 1500 тис», га земель, пригодных для освоения, из которых почти 274 тыс.га можно использовать под пашню. Основная часть этих земель-представлена торфяными почвами, которые наряду с высоким потенци -альным плодородием характеризуется продолжительным и глубоким промерзанием, медленным оттаиванием, сильным'пересыханием и, легким возгоранием в засушливый период. Необходимость эффективного и длительного использования высокого плодородия торфяников требует применение мелиорации и коренного улучшения свойств самой почвы»

Цели и задачи исследований.Целью работы было изучить влияние минерального грунта на изменение свойств местных торфяников и установить оптимальные дозы добавок, позволяющие существенно улучшить водно-физические свойства, тепловой и лицевой релаии, обеспечивающих'-получение высоких и устойчивых урояаоп сельскохозяйственных культур, а также сокращение сроков окупаемости капиталовложений на их освоение.,

Объекты и методы их Исследования. Опыты по коренному улучшению торфяных почв с добавлением в пахотный слой минерального грунта и выращиванию на них сельскохозяйственных культур

проводили в двух стационарах, расположенных на -торфяных почвах Эльбанского совхоза, находящегося в северной часта Амурского

района, прилагающего к.Байкало-Амурской железнодорожной магистрали.

На первом стационаре, мощностью торфяной залежи до метра , минеральный грунт вносили в дозах 200, 400 и 600 м3/га,на втором с более мощным слоем торфа /1.2 - 1,3 м / - в дезах 400 , 800 и 1200 м3/га. Контрольным вариантом служил слой торфа без минеральных добавок.Бырацивада многолетние травы четырехлетнего использования, картофель, капусту, кукурузу 'и овес при соответствующем чередовании культур. Б основу исследований положены полевой опыт и сравнительно-аналитический метода изучения.

Научная новизна. Б восточной части БАМ со специфическими почЕгнно-климатическими условиями сезонной мерзлоты, не имеющих аналогов в нашей стране в том числе и на Дальнем Востоке и за рубежом; Исследования по освоению торфяников с добавлением ми-, нерального грунта и выращивании теплолюбивых культур выполнены впервые. При этом изучены: температурный, водный и пидевой режимы торфяной почвы, смешанной с суглинком в корнеобитаемом слое влияние добавок минерального грунта на скорость, и сроки оттаивания пахотного и подпахотного слоев: распределения температур в пахотном слое при выращивании пропашных культур, многолетних трав к культур сплошного сева) установлена интенсивность весенних и летних заморозков. Выг^лена четкая закономерность опережения оттаивания улучшенным пахотным слоем торфа, что в последствии сказывается на оттаивании всего торфяного слоя, а в период весенних и летаих заморозков способствуй у более быстрой от -даче тепла, повышает температуру наземного слоя воздуха и они -яает интенсивность заморозков.

Впервые на Дальнем Востоке определены оптимальные дозн добавок минерального грунта к торфяной почве, позволявшие б более ранние сроки приступить к весенним полевым работам на холодны}

торфяных массивах. Доказано большое влияние добавления минерального грунта на условия произрастания и повышения урожая сельскохозяйственных культур. Доказана быстрая окупаемость капитальных вложений на внесение минеральных добавок. Установлено, что добавки и тщательное перемешивание минерального грунта в пахотном слое надежно защищают его от распространения пожара по поверхности.

Апробация и практическая ценность. Результаты исследований использованы при составлении,,Руководства по проектированию мелиоративных систем в районах Восточного участка Байкало-Амурской магистрали'' / раздел 1,2 и 3 / . Институтом " Дальготроводхоз " применяется при составлении проектов мелиоративных систем. Производственная проверка проводилась в совхозе " Комсомольский " Комсомольского района Хабаровского края, где на осушенном участке торфяника внесены минеральные добавки на площади 30 га.

Результаты работы докладывались на научных советах Хабаровского филиала ДальНИИГиМ и ДальШЖХ , на научно - технических советах института " Дальгипрозем " .

Публикации. Но материалам диссертации опубликовано 5 статей.

Объем и с "г:., .гтува работы. Работа выполнена в рамках коор -динационного алана Государственного комитета по Науке и технике по проблеме:"Разработать приемы коренного улучшения торфяных почв путем добавок.минерального грунта" в' период с 1373 по 1977 гг. Диссертационная работа включает введение, пять глав , выводы, список использованной литературы еодеркщой 114 наименований. Изложена на 118 машинописных птр'нкцп/, ькточаот 32 таблицы и 14 рисунков.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4. Влияние добавок минерального грунта на физические свойства, водно-воздушный и тепловой режимы торфяной почвы, плодородие и урожайность сельскохозяйственных культур.

4,1. Микроагрегатный состав, физические свойства и водно-воздушный режим.

. Исследуемые торфяные почвы Элъбанского массива по типу водного питания.относятся к переходным и низинным торфяникам, по мощности к мало- и среднемощным / 0.9-1.2 и/. Водное питание их смешанное с преобладанием атмосферного. Подстилаются торфяники глинами, а'также сплошным или редким галечником. Степень разло-же^л торфа варьирует от 14 до 30 %, в придонном слое достигает 50-60 %. Зольность неразложившегося торфа пахотного слоя составляет 15.1 %, разложившегося - до 30 %. Зола содержит окиси железа, алюминия, -кремния, а также кальция до 36.17 мг, магния до 13,58 мг на 100 г почвы, минеральных включений от 2 до 30 % . Плотность естественного сложения колеблется в пределах от 0.21 ДО 0.24 г/см3, плотность скелета почвы составляет 1,66 г/см3, общая порозность достигает 84.5-87.9 %. Несмотря на очень еысо-.кую с Зщую порозность, количество некашшюрных пор обуславливающих водопроницаемость и содержание легко доступной влаги, колеблется в пределах 7-14 %, что вызывает.'анаэробные процессы 'и очень кислую, реакцию среда / рН не. превышает 4.19 /.

Суровые продолжительные с невысоким снежным покровом злш обуславливают глубокое промерзание торфяных почв, мозщых - до „90 см, средкешщннх - до 1.0 - 1.2 м, маломощных - до 1.6 м. Полное сттаквагаю ^приходится на конец июня - начало коля. Осушение тороках массивов под сельскохос-яПстсошггз угодья уменьшает теплопроводность тор^а. что затяит-ает полное оттаивание,

приводит к пересыханию верхнего сдоя, а в ежегодные засушливые периоды и глубоких слоев. Это является причиной тления , , самовозгорания и расдространения мощных, трудно поддающиеся тушению пожаров. Добавление суглинка в пахотный слой коренным образом

изменяет строение корнеобитаемого слоя» тепловые и водно-физй ~

í

ческие свойства и как результат втого водно-воздушный , тепло -

вой и пищевой режимы почвы, улучшает условия роста и развития1 . • • i , . растений, повышает урожай выращивавши культур, предохраняет

верхний слой от перегревания, тления и горения. i

Если плотность сложения торфяной почвы в пахотном слое ] в

■ ■ ■ , i естественном состоянии за годы исследований соотавдяла 0,24

г/см3, то внесение суглинка в дозе 200 м3/га увеличило ее ко

3 g |

0,29,г/см , внесение 400,600,800 и 1200 м /га - соответственно

Q I

до 0,36, 0.43, 0.48 и D.60 г/см /табл. 1./. Плотность твердой, фазы пахотного слоя увеличилась с 1,65-1.74 г/см3 соответственно до 1,84, 1.95, 2.04, 2,17 и 2,31 г/см3, а общая порозность снизилась на 1.5, 4.7, 6,9, 8,2 и 11.9 % . Количество микроагрегатов в пахотном слое при добавлении 400, В00 и 1200 ма/га увеличилось на 5.28, 7,84 и 12.12 %, Внесение коллоидных и глинистых частиц, повышение микрооструктуренности,укрепляет капиллярное строение торфяной-почвы и увеличивает возможность запа -

сать в большем .количества легкодоступной для растений влаги,

ч „

Так, добавление 200,400,600,800 л 1200 м3/га суглинка снюшет

капиллярную влагоемкоеть на 14.0, 5,8-15,9, 17,6, 23,9 и 28.2 % и наличие влаги в пахотном слое при. переувлажнении соответственно дозам на 21, 20.1-6.4, 24.3, 47,2 и 58,8 ш, повышая при этом степень аэрации почти в 2 раза;с 14,1-17,1 на чистом торфа до 26.6-33.4 % при внесении добавок. Следовательно, добавление суглинка снижая общую порозность, в гоже время повышав? ■ степень аэрации в период иереувдажиенид, что очень ракно для роста и

развития рас гений в условиях муссонного климата.

По данным А.М.Янголя /1965/, В.С.Станкевича, М.в.Черненок /1972/, Г.И.Лашкевича /1975/ и др. дли нормального роста и развития сельскохозяйственных культур на торфяных почвах необходимо поддерживать влажность в пределах 60-90 '% от полной влагоем-кости /ПБ/.

По данным Б.В,Бурлака оптимальная влажность почвы для выращивания Картофеля и кукурузы - 75 %, зерновых-80 %, многолетних трав - 82 % от Ш. Нижним критическим пределом роста растений на торфяных почвах считается влажность 36 % от ПВ. Добавление 200 - 400 м3/га суглинка при такой влажности увеличиваем активный влагозапас в пахотном слое на 5.1-9.6 мм, а при дозаз 803-1200 м3/га он несколько снижается /на 1.3-4.7 мд/.Повышение активного влагозапаса хорошо прослеживалось в засушливые периода на первом стационаре при выращивании картофеля, /табл. 1./. Б контроле запас активной влаги пахотного слоя торфяной почвы з течение вегетационного периода снижался / в третьей декаде икш - первой декаде августа до 4-9 мм /. Это в сильной степени сказывалось на снижении темпов роста растений. К тоже время пр! добавке суглинка в пределах 200,40П, 600 м3/га содержание активно" влаги в третьей'декаде июля было больше на 19, 1с> и 18 м.1 а в пергой декадо августа на 24, 50 и 56 мм. В 1976 году запас! влаги в пахотном слое торфяной почвы в начале вегетации кз-з; недостатка осадков были невысокими и составили в середине кки и июле на первом стационаре 27-29 мл. В это время особенно четко проявилось 1 ;ияние добавок минерального грунта на увеличен» запасов активной влаги в пахотном слое. В'1975;- 1977 годах по, картофелем выявили закономерное повышение ее на участглх с внз< сением минерального грунта в 'сухке периоды, что очень важно роста и формирования урожая -этой культуры.

Таблица 1,

Запаси активней Благи под картофелем в пахотном.слое торфяной почвы в контроле и с добавлением минерального грунта. .

Месяцы, 1975 г._;_1976 г._1977 г.

декады. Стационар 1'_Стационар 2_ Стационар 1 . ' Стационар 2_Стационар 2

Без 'Ьэ'з Без Без ' Без

доба- 200 400 600 доба- 400 800 1200 доба- 200 400 600 доба- 400 800 1200 доба- 400 800 1200

бок зок_ • - ВОН ......вок - • - вок

lfeHb 1 129 37 46 60 139 98 138 145 137 164 127 172 103 88 101 126 из 120

о ' 41. 51 67 79 125 160 163 170 29 : 55 97 119 93 112 50 94 103 112 105

3 - - - - 136 144 205 173 - - - 58 124 159 152

Икль . 1 т, ._, т* •я. , , .. 106 82 54 108 96 175 57 : 75

32 53 41 48 89 135 149 178 27 89 71 93 81 43 40 9'9 56 73 64 105

з ■ 9 23 .24 27 100 93 122 69 107 125 104 117 108 81 ,101' 103 133 250 191 124

АВГУСТ

I А .28 54 60 97 49 39 47 19 70 84 90 102 107 69 99 119 147 181 86

2 25 29 49 57 95 51 122 182 58 , 50 137 63 130 81 51 ' 106 — ; ■ — —

з - - - 123 179 145 131 44 73 79 63 93" 83 62 111 84 141 160 92

На основании проведенных исследований нами установлено,что добавление в пахотный слой торфяной почвы суглишса увеличивает аэрацию во время переувлажнения и запас активной влаги в засушливые" периоды вегетации растений и в бездождные годы , повышает влагообеспеченность растений.

4.2. хэмпзватуркрЦ рет.

В условиях суровых бесснежных зим районов БАМ торфяники промерзают на глубину 0,8-1.2 м. Наблюдения, за температурным режимом с 1973 по 1977. годы показали, что добавление минерального грунта к пахотному слою в дозах 200, 400 и 600 м3/га повышает температуру за вегетационный период в.среднем под многолетними травами на 0.13°, овсом на 0.18° и картофелем на 0.32° а при внесении 400, 800 и 1200 м3/га, соответственно на 0.17» 0.58 и 0.90° /табл.2./. Наибольший эффект добавления суглинка наблюдалось при выращивании картофеля на гребнях. Посадка картофеля в зоне БАМ начинается в третьей декаде мая. В это время .температура торфяной почвы на глубине заделки клубней составляла 9-10°, добавление 600, 800 и 1200 м3/га суглинка повышает ее на 1.3, 1.4 и 1.3° ..Это способствует более раннему появлению всходов культур. Оптимальная температура роста и развития картофеля находится в пределах 18-20°. По нашим наблюдениям нижнего предела оптимальной температуры почва на глубине заделки клубней достигает не чистом торфе только в третьей декаде ишя, а при высоких дозах .суглинка 800 и 1200 м /га, во второй декаде июня /табл»6./. Лучвше температурные условия создаются при добавлении больших доз суглинка/--что несомненно является одной из причин повышения урожайности этой культуры и вызревания клубней..В среднем за вегетационный^период исследуемых лет внесение 200, 400 и 600 мэ/га повысило температуру пахотного слоя при выращивании картофеля на гребнях на 0.2 - 0.<1° , многолетних трав на 0.15-0.5°. На втором стационаре- добавление 400

Температура пахотного слоя торфяной почва под картофелем после добавления минерального грунта / 197?г, °С /,

Дозы |

добавок Май_Июнь_ Июль Август

> ■ | " ' || | ^ . . ...

м /га Д ш 1 ц И1 Х1 г11 1 ц т

Без 1 .

добавок ' /контроль/ 5 12.2 11.9 11,6 17,1 18,5 16,2 18,0.15,6 16,0 17«0 10 9.3 10.5 9.0 14,5 16,6 15.0 17,2 15,0 14,8 15,6

15 7,8 8.8 7.0 12.4 15.0 13,9 16,7 14,8 14,0 14.6 20 5.5 7.3 6.8 11.3 14.0 10,4 16.0 15,2 13,3 14 Д О- 20 8.8 9.8 8,8 13.8 16,0 14.7 16,9 15.2 14.5 15.^

400 5 14.6 13.1 13,1 21.4 22.7 17,5 19,8 16,0 17.2 17.С) 10 10.8 10.7 10.9 17.3 20.4 16,9 18,7 15,9 16,4 16,3 15 8,7 10,0 8.9 14.7 18.4 16,6 18,0 15,7 15.9 16,0 20 6.8 8.6 8,5 12.1 15.8 16,1 17.5^16,0 15,5 15,5 0-20 10.5 10,5 10,3 16.8 19,3 16,8 18,5 15,9' 16,2 16,2

800 5 13.4 13.2 15,4 20,5 24.2 17,4 20.2 16,0 17,2 17,3 10 ИЛ 11.1 10,5 17.5 21,5 16,9 19,2 15,9 16.0 16.7 15 9.2 9.7 9.4 15.3 19.0 16.5 18.5 15.8 15,5 16,7 20 7.1 9.0 0,9 14.9 17,8 16,2 18.3 15,9 15.2 16.7 0-20 10.2 10.? 11.0 17.0 20.6 16.7 19.0 16.8 15.9 16,9

1200 ■ 5 14.2 12.7 14.8 20.6 22.7 17.2 19,8 16.2 17.5 17,4

10 10.8 10.8 11.0 17.4 20.8 17.1 18,7 16.0 16.9 17.0 15 11.2 9.6 9.3 15.6 19.5 17,1 18,4 16.1 16,4 16,7 20 7,6. 8.8 8.9 14.8 18.0 16,8 17,8 16,0 16,1 16,4 0-20 10.6 10,4 11.0 17.1 20,2 17,0 18.6 16.0 16,7 16.3

800 ж 1200 м3/га суглинка повысило температуру пахотного слоя способствовало накоплению в более короткие сроки оптимальных .тепловых ресурсов, требующихся для прорастания и прохождения фаз развития теплолюбивых культур, особенно для кукурузы в период от посева до цветения. На период прорастания семян этой культуры требуется 240-290°. На чистом торфе к концу мая накашивается лишь 144°, Добавление суглинка в этом случае ускоряет появление всходов, дальнейшее развитие и вызревание початков кукурузы. '

Лучшее прогревание почвы при добавлении к торфу минералъ-■ ного грунта повышает скорость оттаивания пахотного и подпахотного слоев. Оттаивание переходных торфяников начинается с 10 -15 апреля, К концу апреля протаявший слой, в зависимости от погодных условий весны, достигает глубины 18.3-18,7 см. Внесение 600 м3/га суглинка увеличивает глубину оттаивания к концу апреля в среднем до 22.3 см, а дозы 1200 м3/га - 23,8 см т.е. на 3.6 и 5,1 см. Полностью пахотный слой оттаивает к 28 мая -5 июня. В мае-июне начинается оттаивание подпахотных слоев. На чистом торфе скорость оттаивания увеличивается на 0,04 - 0.08 см/сутки, внесение суглинка в дозах 800 и 1200 м3/га соответственно на 0,1-0.9 см/сутки. По нашим данным на ускорение оттаивания глубоких слоев торфа, находящихся под минерализованным пахотным слоем указывает влияние не только. увеличившийся в это время поток солнечной энергии; но и аккумуляция тепла в пахотном слое минерализованном суглинком, который создает более высокий термоградиент на границе пахотного -и подпахотного слоев. В результате чего полнее оттаяЕ .ние наступает на 7-8 суток раньгаэ, чей на торфяном массиве.

4,3, Хяшчзские свойства и паевой vezm.

Добавление к пахотному' слою торфяной лочвы минерального грунта изменяет также и ее химический состав. Вместе с сугяин-

ком в почву поступает кальций» магний, алюминий, фосфор, калий и др. Б 100 г суглинка содержится до 7.17 мг-экв. кальция и магния, до 8.94 - поглощенных и 3.64 - обменных форм водорода и алюминия. После смешивания торфа с суглинком суша поглощенных оснований в пахотном слое снижалась при дозах 200, 400 и 600 м3/га соответственно на 2.74, 6,12 и 7.21 мг-экв. на 100г почвы, при дозах 400, 800 и 1200 м3/га соответственно на 7.03 , 20.58 и 17.99 мг-экв. Почвенно-поглощающий комплекс . суглинка менее насыщен ионами водорода и алюминия, чем торф поэтому после смешивания почва пахотного слоя.становится также менее насыщена этими элементами. Так, внесение 600, 800 и 1200 м3/га суглинка снижает гидролитическую кислотность на 8.25, 21.95 а 24.74 мг-экв, что уменьшает дозу извести, необходимую для нейтрализации вредного действия этих элементов соответственно на 12.4, 32.9 и 37.0 т/га / табл. 3./.

В естественных условиях торф находится длительное время в переувлажненном состоянии, осушение его сокращает продолжительность анаэробиозиса и усиливает интенсивность разложения органического вещества. Однако, оно способствует и пересыханию верхнего слоя, что при большом доступе кислорода приводит к распаду органического вещества до солей, еоды и газов.

Добавление к пахотному слою торфяной почвы минеральных частиц суглинка способствует сохранению органического вещества. , препятствует процессу тления и, в тоже время повышая температу-г. ру пахотного слоя, как уже отмечалось, ускоряет разложение клетчатки торфяной массы. Продукты разложения,, соединяясь с глинистыми минералами внесенного суглинка, образуют комплексные орга-но-мннеральнне соединения, которые, накапливаясь в почве, улучшают химические и водно-физические свойства пахотного слоя, способствуют мобилизации усвояемых форм пищи растений.:,

Улучшение волно-физически* свойств и теплового режима спо~

Изменение,агрохимических свойств пахотного слоя торфяных почв с добавленном минерального грунта.

Дозы суглинка, рН солевое, Гидролитическая Суша поглощенных

м3/га ' ". в мг-экв. кислотность, в оснований в мг-экв.

на 100 г мг-экв. на на 100 г. почвы.

почвы. 100 г. почвы.

Без добавок /Контроль/

200 . 400 600

Без добавок '/ контроль /

400 800 1200

4.08

4.16 4.32 4.16

4.53

4.50 4.36 4.35

Стационар 1

44.05

41.68 38.24 36.40

Стационар 2

45.13

28.21 23.18 20.39

45.23

42.49 39.11

38.02

57.76

50.70 37.18 .39.79

собствует развитию в почве'микроорганизмов и увеличению продуктов их жизнедеятельности ДО^, ,Ж)3, /. Наиболее интенсивное накопление форе азота отмечено при выращивания картофеля. Вне -сение 600 и 1200 м3/га суглинка увеличивало его содержание на 105.1 и 157.ь кг/га /табл.4./. Из пропашных культур, кроме картофеля выращивали капусту к кукурузу, на урожайность ■ которых положительно сказывалось азотное питание. Биологический урржай капусты на торушой почье составлял 19.1-21.35 т/га, а зеленой массы кукурузы 7.4-16.0 т/га. Добавление 600, 300 и 1200 м3/га суглинка увеличивало урожай капусты на 4.2, 6.82 и 12.64 т/га, а зеленой массы кукурузы на 2.9, 3.55 и 7.85 т/га.

- Доступного фосфора в пахотном 'слое торфяной почвы недостаточно для формирования хорошего уролая любой культуры / 92 кг/га/. При добавлении к пахотному слою минерального грунта в дозах. 200 , 400, 600 , 800 и 1200 м3/га дополнительно вносится фосфора соответственно 42.4, 84.3, 127.2, 169.6 и 254.4 кг/га. Наряду с этим, усиливается мобилизация фосфорной кислоты, а такяе в результате • разложения органического вещества и лучне закрепляется фосфор минеральных удобрений.

За годы'исследований под картофелем на торфяной почве доступного (¿юсфора увеличилось до 114 кг/га, добавление. 800 м3/га суглинка погашает его содержание lía 22 кг/га , а доза 12Ü0 м3/га r-етствонко на 93 кг/га /табл.5./. Следователь -но, большие дозы суглинка способствуют накоплена фосфора л улучшению плодородия в большей степеня, чем малые , благодаря', ускорению процёссов превращения фосфора из недоступных в дос -тупную для растений фарну и лучшего закрепления.

В среднем за-годы•исследований при выращивании пролашт-и культур в пахотной слое торфяной почвы содержание доступных форм фосфора составляло 147.9-187.9 :сг/га, добавление суглинка 0 дозах 600, 800 и 1200 м3/га увеличило соответственно на 53.6,

Содержание минеральных форм азота под картофелем, овсом и мно-. голетними травами в йахотном слое торфяной почвы о добавлением суглинка в кг/га / в среднем аа 1973 - 1977 года /.

......,,' I , I ,'.............'...... '."■'' ' ...............' ■ '

Дозы добавок, '.'...

м3/га Картофель . Овес .Многолетние травы'

МО-

Без добавок

/ контроль'/ 74.4 ' 65,7 4.4

200 59,. 5 , . 70,3 2.1

400 83,8 85.0 3.2

600 76.3 • 64,7 5.8

Без добавок

/ контроль / ; 92,0 4,5 16,1

40и 86,0 19.9 9.3

800 44.2 22.9 24.1

1200 132,5' 24.9 30.1

мн4

Без добавок ;

/контроль/ ,' 142,3 169,1 175.9

200 156.0 187.9 205.0

400 202.3 206.1 256.9

600 245.5 213.2 2^0.0

Баз добавс: ,

/контроль/ 144.6 169.1 146.1

400 . 160.9 215.0 171.8

ООО 201.2 "298.5 185.4

1200 ■• 261.5 291.8- 246.8

Таблица б.

Содержание доступных форм фосфора и калия под картофелем, овсом и многолетними травами в пахотном слое торфяной почвы с добавлением суглинка в кг/га / в среднем >о 1973 по 1977 гг./.

Дозы добавок,

м3/га Картофель Овес Многолетние травы

' .. Р2°5

Без добавок

/контроль/ 143.5 152,3 80.6

200 167,9 165.4 94.1

400 201.3 . 213.9 92.5

600 141.6 ' • 261.4 . 130.6

Без добавок

/контроль/-' • 201.9 174.0 163.5

400 311^ 303.9 , ■ 205.3

800 224.3 27$. 4 267.3'

1200 294.6 ' 290.2 332 .-9

' . ' «2°

Без добавок

/контроль/ 281.1 218.9 268.6

200 . 224.3 318.6 .332.8

. 400 325.8 344.8 260.6

800 365.6 380.5 288.8

Без добавок

/контроль/ 296.4 270.1 . 473.3

400 371.3 333.2 5Р4.1

8 0Й 366.3 433.8 536.9

1200 442.9 395.0 433.3

63.4 и 104,6 кг/га. Улучшение аэрации, накопление тепла, минеральных форм азота и доступных для растений форм фосфора способствовало росту урожая картофеля соответственно добавкам на 5.16, 0.94 и 2.94 т/га, зерна овса - на 0.52 и 0.53 т/га.

Наряду с фосфором в пахотном слое улучшенных торфяников увеличивается и содержание калия от внесения суглинка соответственно дозам на 19, 38, 57, 76 и 114 кг/га. В питании участвует и калии лсвобоаденный при разложении органического вещества. Улучшение калийного питания способствует образованию дополнительного количества углеводов в клубнях картофеля и в последствии крахмалаутолщение стебля овса, что снижает его полегаемость. Внесение 600 и 1200 м3/га суглинка увеличи -ва'ет толщин^ стебля на 0.6 и 0.7 мм.

4-4. Влияние минеральных добавок на рост, развитие и урожайность сельскохозяйственных культур.

Улучшение водного, пищевого режимов и физико-механического состава пахотного слоя и, как следствие, стабилизация минерального питария растений, при добавлении суглинка к пахотному слою торфяной почвы, способствует повышению урожая возделывав-uix сельскохозяйственных культур.

Югртс-оель. За годы исследований установлено, что добавление к пахотному слою торфяных яочв минерального грунта не сокращает длину вегетационного периода картофеля сорта Пионер, но фаза цветения его начинается на восемь дней раньше, чем на чистом торфа, что сказывается на накоплении сухого вещества. При добавлении 400 и 600 w'Vra суглинка на старопахотных маломощных

торфяниках получено дополнительно 1.69 к 5.16 т/га клубней,

з

а 400, 800 и 12U0 м /га на малоосвоенных средаомощшх торфяниках получили соответственно 1.43, 0.94 к 2„34 т/га /табл.и./.

Овес, На реет растений сtea минеральные добавки заметного влияния не сказывают» Лри внесен км 600...800 м3/га суглинка

. Таблица 6,

Урожайность сельскохозяйственных культур.на торфяных почвах с добавлением минерального грунта в период с 1973 по 1977 годы, т/га.

Дозы добавок, м3/га

■Картофель

Овес

зерно зеленая /сено/ масса

Многолетние травн Капуста Кукуруза

Стационар 1

Без добавок -

/контроль/ 11.43 1.64 18.9 5.43 - " 19.10 .7.40

200 14.76 1.75 22.2 . 6.39 ; • ¿0.40, ' 9.15

400 13.12 1.81 25.4 6.Ö8-• 22.50 10.00

600 16.59 ' 2.16 26.7. 7.52 ' 23.30 . 10.31

. ЫСР05 0.69 0.13 ■ 0.50 Р-" £ " . ф Т / %

Стационар 2 i

Бе« добавок

/контроль/' 18.36 1.82 ' 25.4 . 5.95 21.35 16.00

400 '19.79 2.25 31.7 . 7.19. 24.79 20.75

SOG ' 19.30 2.35 34.8 7.24 : - 28.17 ' 24.55

1200 • " 21.30 2.35 34.9 е'.оо . 23.92 23.85

HOTqs "•2.30 ■ 0.23 1.2 £ф ?т Щ Sr. ?т

увеличивается лишь толщина стебля на 0,6-0.7 мм, что способст -вует снижению его полегаемости, улучшается выполненность зерна, это ведет.к повышению урожайности. При внесении 400 и 600 м3/га суглинка урожайность зерна повысилась на O.i.7 и 0.52 т/га, зеленой массы на 6,5 и 7.8 т/га. При добавлении 400, 800 и 1200 и3/та суглинка увеличивается соответственно зерна - на 0.43 , 0.53 и 0.52 т/га, зеленой массы на 6.3, 9.4 и 9.5 ' т/га .

'. Многолетние травы-; Внесение минерального грунта несколько сдерживает рост многолетних, трав в первую фазу развития., но в фазу выхода в трубку растения выросшие на торфяниках с добавкой суглинка начинают интенсивно расти и к началу фазы цветения превышают по высоте, растения, произрастающие на чистом торфе на 20-22 дм. Добавление 400 и 600 м3/га минерального грунта на старопахотных маломощных торфяниках дает дополнительные сборы сена 1.45 и 2.09 т/га, а 400, 800 и 1200 м3/га соответственно на 1.24, 1,29 и 2.05 т/га.

Добавление минерального грунта значительно повышает урожай капусты и зеленой, массы кукурузы. Внесение 400 и 6ÜQ м3/га суглинка повышает урожайность капусты'на 3.4.и 4.2 т/га, зеленой массы кукурузы'на 2.6 в'2.9 т/га. Добавление 400 , 800 и 1200 ы3/га повышает урожайность капусты на 3.44,.6.82 и 12.64 т/га и зеленой массы кукурузы соответственно на 4.75 , -8.55 и 7.85 т/га. " ■

5, Цожароопасность и экономическая эффективность добавления минерального грунта в тореные почвы. IIa бсуг-знных торфяниках в годы с недостающими нормами еч-ппдзыш атмосферных осадков наблюдается понижение уровня граьи-

тацнайвых и грунювых вод до глубины закладки дрен. Б этот период испарение влаги с поверхности поля и транспирация води растениями превнмает поступление вод г.з .подпахотных слоев и з перегревшем »торфе происходит процесс сухого оения органического

вещества. В это время искры работающей техники, капли кислот» не затушенные, костры, осколки стекла,' фокусирующие солнечные

лучи, могут явиться причиной больших пожаров. С этим ии сталкивались осеаью 1976 года, когда после сухого летнего периода на смогших с опытными участками, совхозных полях возник пожар, распросрачквшийся на оба стационара, где изучалось влияние добавления минерального грунта к пахотному слою, осушаемой торфяной почви. Проведенные наблюдения показали, что торф без внесения минерального грунта выгорает до глубины 54 с;л. На участках с минеральными добавками 200 и 400 м3/га, выгорело до половины площади, при дозе 600 м3/га количество очагов составило лишь 5-10 %, а глубина выгорания торфа уменьши -лась до 38 си. При дозе 800 и 1200 м /га происходило самозатухание возникшие очагов. На делянках с дозами минерального грунта. 600 м3/га 'огонь'распространялся в подпахотном горизонте. Это дает основание считать, что добавление минерального грунта ' в дозах 600 ... 8и0 м3/га и более является едим из способов предупреждения пожрров по поверхности. Эти наблюдения иезволилп ' нам в соавторстве с группой сотрудников предложить новый способ противопожарной защиты осушаеш'х торфяников« .Его сущность состоит в том, чт ^доль каналов к кюветов дорог и яепосредствсн*-но ¡га участках отрывается систематическая сеть вартийалышх траншей до подстилающего горизонта минеральной помви на маломощных торфянкклх. Траншеи засыпаются минеральным грунтом, /суг-лгмтл, суиэсьу,.пескотд/. По окигаяии строительства противо -полярного экрана на поверхность вносится минеральны* грунт ' в дозах: 8G0 ы3Да и более. Экран препятствует распространению пожара по поверхности.

На стреигелбстао противопожарных экранов расходуется £30 -250 руб/га или 7-9 % от стоимости освоения торфяников. Затраты

на внесение минерального грунта зависят от доэы_ добавления и дальности перевозки. Нами использовался грунт, находящийся на^ расстоянии до 3. км, Перевозка на такое расстояние 1 м3 грунта составляет 1.14' руб, разравнивание 0.03 рубля. Перевозка и разравнивание 600, 800 и 1200 ма/га обходится за 702, 936 и 1404 рубля, Затраты «а внесение окупаются стоимостью дополни -тельной продукции, полученной за счет добавки грунта. Наиболее экономически выгодными культурами, окупающими затраты в более короткий период, оказались картофель и капуста. Зеленая масса овса и сено многолетних трав являются менее доходной продукцией. Овес,, выращиваемый на зерно и кукуруза на силос окупают затраты за более продолжительный период.

Прибыль St-.внесения 600 и 1200 м3/га суглинка при выращиваю® картофеля равна 817 И 557 руб. Затраты на внесение суг -линка окупаются доходом от выращивания,этой культуры за 1 - 2,5

года, Капуста более рентабельная культура. Стоимость дополнительной продукции от ее реализации составляет 320, 580 и 1374 рублей, при внесении 600, 800 и .1200 м3/га суглинка затраты окупаются в течение одного-двух лет. При выращивании овса на зерно и многолетних трав на сено затраты.окупаются в течение 7...14 и 21 года. Упомянутые культуры выращиваются не в - монокультуре, а в наиболее выгодных для хозяйства пяти, шести - и семипольных севооборотах.' Исходя из экономической необходимости хозяйствам, осваивающим торфяные почвы, рекомендованы наиболее • выгодные пяти й- шестипольные севообороты, в которых на . долю овощных, кул! "^р и картофеля приходится не менее 60 % вое!Г пло-ш.здй. /тебл.7./. Затраты на внесение 600, 800 и 1200 мэ/га они окупают в течение 5-6 лет. Семипольные севообороты менее й&сктиЕнне, так как в них на долю картофеля и овощных культур приходится всего 28.6 % от занижаемой -площади, дозу 600 ¡.:°/га , сутещка он окупает за 3-4 года, а доз« 800.и 1200 и8/«» за С-

• Таблица 7.

Экономическая зффектгзность выращивания культур на торфяных почвах- с добавлением минерального грунта, рубл. . _ -

культура Зксномические показатели Лозы добайок минерального грунта, м3/га.

Еез доба- 60 0 Ьез доба- -

вок 200 . 400 вок ■ 400 800 1200

Затраты на внесение суглинка - "234 468 702 - 468 936 .1404

Картофель Стоимость продукции 1828.8 . . 3262.6 2699.3 2654.4 2939.6 3166.4 3088.0 3408.0

Затраты на выращивание550-3 548.8 '550.0 558.5 557.0 573.8 571.5 570.9 ■

Прибыль 1278.5 1812,8 2149.3 2095.9 2380.6' 2592.6 2517.5 2838.1

Окупаемость добавок /лет/ - 0.4 0.5 0.8 2.2 6.7 2.5

Свес СТОИМОСТЬ продукции 214.8 229.2 237.1 •283,0 238.4 294.7, . 307.8 307.8■

. на Затраты на выращивание 75.5" 77.0 77.6 79.6 78.2 ' 80.6 81.8 81.8

зерно Прибить . . 139.3 152.2 159.5 203.4 160.2 214.1 226.0 226.0

Окупаемость добавок /лет/ - 18'. С 23.4 7.4 - .8.6 14.1 21.2

Сзно Стоимость продукции 271.5 319.5 344.0 376.0 .297.5 359.0 362.0 404.0

МНОГО— Эатгаты на выоащиважга 35.6 ш • ¡> '39.3 40.9- 42.6 46,2 47.8 49.0

¿:этк;:х - • ■ . а^ЗО.Э ' 281.7 304.7 о35 «X. - 254.9 312.8 314.2 ' 355.С

трав Окупаемость добавок /лет/ - ' 5.0 6.7 7.0 - 8.0 . 15.5 14.0

7 лет. Следовательно, выращивание культур в севооборотах насыщенных картофелем и капустой окупает затраты на внесение минеральных добавок в более короткий срок.

: вывода

1. Расширение пашни за счет освоения новых земель в восточном окончании БАМ,.района сосредоточения густонаселенного Ком-сомольско-Амурского ТИК - объективная необходимость для увеличения производства продуктов питания. Пашня необходима для существующих сельскохозяйственных предприятий и тем более для вновь организуемых подсобных хозяйств, арендных . коллективов, кооперативных садово-огородных товариществ, фермереких и крестьянских хозяйств, расширения огородов для сельских и городских жителей.

2. На территории, прилегающей к восточному окончанию БАМ, потенциальными почвами для возделывания наиболее успешных продовольственных культур могут служить массивы, покрытые торфяниками различной мощности. Характерная их особенность - высокое естественное пАодородие и вместе с тем глубокое промерзание /наличие сезонной мерзлоты/, медленное_оттаивание, сильное пересыхание в летние бездоздные периода и легкое возгорание^ йфг-фективное использование плодородия этих почв достигается посредством двусторонней мелиорации и коренного улучшения самой почвы в объеме корнеобитаемаго слоя добавлением щнералыюго грунта»

3. Оптимальные дозы добавок минерального грунта к пахотного слою осушаемой торфяной почвы лежат в пределах 600 -" 800 ¡.гУга. Внесением таких доз минерального грунта достигается увеличение плотности сложения пахотного слоя, водопроницаемости почвы и спадении еб'щей порозности.

4. Добавка минерального грунта в дозе 600 ма/га повышает. Влагообеспеченность культур в бездетные периоды вегетации и

засушливые годы до '56 мм и запас активной влаги до 8.7 мм, вместе с тем ускоряется оттаивание пахотного й подпахотного слоев. '

5. Добавление к пахотному слою торфяной почвы 600 - 800 м3/га минерального грунта повышает среднесуточную температуру пахотного слоя, увеличивает сумму положительных температур, повышает содержание усвояемых форм азота, фосфора и калия, а также снижает гидролитическую кислотность в пахотном слое почвы.

6, Перемешивание с пахотным слоем торфяной почвы 600 м3/га и более минерального грунта предупреждает распространение огня по поверхности почвы, а в сочетании с систематической сетью траншей, отрытых до подстилающих минеральных грунтов или до уровня почвенных вод и засыпанных тем ;ке грунтом, зздвдаю? нх от проникновения огня в подпахотный слой, что гарантирует надежную защиту осушеншЛс торфяных почв от пожаров.

7, Перемешивание с пахотным слоем торфяной почвы 600 и 800 1 м3/га суглинка повышает урокай картофеля соответственно с 11.43

до 16.59 и с 18.36 до 19.3 т/га, капусты с 19.1 до 23.3 _ п с 21.35 до -28.17 т/га, сена многолетних трав с 5.43 до 7.52 и с 5.95 до 7.24 т/га, зеленой массы кукурузы с 7.4 до 10.3 и с 16.0 до 24.55, зеленой массы овса с 18.9 до 26.7 и с 25.4 до 34.8 т/га, .зерна овса с 1.64 до 2..16 и с 1.82 до 2.35 т/та.

8. Затраты на внесение суглинка в дозах 600-800 м3/га окупаются при выращивании картофеля за 1-7 лет, капусты за 2 года, зеленой массы опса гг 3 года, зерна овса яа 7-14 лет и ку'куру -зы на зеленую массу за 7-17 лет.

9Г При Енраэдвоняя культур в пяти-аести"ольных совооборо -тех затраты на внесение суглинка окупаются за 4-5 лот.

Дредлокецкл ДЛЯ .ЗРСИЗРОДСТРа,

■ При освоении торфяников и введении их в сельскохозяйственный оборот хозяйствам всех категорий - крупным сельокохозяйст -венным предприятиям,'аграрным цехам заводов, коллективным садово-огородным товариществам, фермерским хозяйствам рекомендуется внесение в пахотный слой минерального грунта /в виде глины, суглинка, супеси, песка/ в дозе.от 600 до 1200 м3/га. Для защиты от выгорания, до внесения минерального грунта в пахотный слой на участках требуется устройство противопожарных экранов , состоящих из системы траншей, отрытых до минерального подстилающего торф горизонта или до уровня гравитационных вод и заполнен -них минеральным грунтом. Для быстрой окупаемости затрат на внесение добавок рекомендуется на освоенных массивах выращивание культур в пятк-шестипольных севооборотах, в которых на долю картофеля а овощных культур приходится не менее 60 % занимаемой площади.

Список опубликованных работ:

1. Улучшение осушаемых торфяных почв. Нижнего Амура, "ил" Хабаровского ЦНТИ, 1977, №85, /в соавторстве/,

2. Определение свойств торфяных почв при внесении добавок минерального грунта. В кн: " Технология возделывания и уборки сельскохозяйственных культур на Дальнем Воотоке." Новосибирск,

1980, с. 14-17. / в соавторстве /.

3. Пршененио минеральных удобрений на осушаемых землях Хабаровского края. Экспресс-информация Сер 2, вып. 9-М, 1981, ЦБНТИ Минводхоза СССР. / в соавторстве /. .

4. Влияние минеральных добавок на плодородие торфяных почв в зоне БАМ. Экспресс-информация Сер.2., вып. 4-М, 1981,

ЦБНТИ МВХ СССР.

5. Запасное внесение фосфорных туков под сенокосы коренного улучшения. "Ил" №6-84. Хабаровского ЦНТИ, 1984. / в соавторстве /.

6. Улучшение торфяных почв при использовании их под пахотные угодья. В кн: " Вопросы мелиорации и сельского строительства на Дальнем Востоке." Тезисы докладов Дальневосточной научно-практической конференции. 22-30 сентября , Уссурийск, 1984, с. 65-67.

Ротапринт Хабаровского ЦНТИ Зак. 2254