Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ДРЕНАЖА И ГЛУБОКОГО РЫХЛЕНИЯ НА ВОДНЫЙ РЕЖИМ, ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПРОДУКТИВНОСТЬ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ НА ТЯЖЕЛЫХ ПОКРОВНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ СЕВЕРА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РСФСР

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ДРЕНАЖА И ГЛУБОКОГО РЫХЛЕНИЯ НА ВОДНЫЙ РЕЖИМ, ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПРОДУКТИВНОСТЬ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ НА ТЯЖЕЛЫХ ПОКРОВНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ СЕВЕРА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РСФСР"

/1-28*02

московский государственный университет

имени М. В. ЛОМОНОСОВА

1 Факультет Почвоведения

На правах рукописи УДК 631.4

ПЛАВИНСКНЙ Валерий Антонович

Влияние дренажа и глубокого рыхления 1 ' на водный режим, физические свойства м продуктивность дерново-л од зол истых почв ; : на тяжелых покровных отложениях севера нечерноземной зоны РСФСР - .

Специальность 06.01.03 — почвоведение

Автореферат . ..'. -

; ■ - ■ ■ . ■ ■■ ^ ■■■■.■■ диссертации на соискание ученой степени.

кандидата'биологических наук

Москва — 1987

.л ' 4 ' ->/'■'

Работа выполнена в Вологодском государственном про- ; ектно-изыскательскои институте по проектированию водохозяйственного строительства (Еологдагнпроводхоз).

Научный руководитель —. доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ф. Р. Зайдельман.

Официальные оппонепты — доктор СЄЛЬСК0Х03ЯЙСТ-

венных наук А. Г. Бондарев,

кандидат биологических наук В. Ф. Басевнч.

Ведущая организация — сельскохозяйственная академия имени К. А. Тимирязева, г, Москва.'

Зашита состоится «<

¿-/олГк8 1987 г. в Уё

час. на заседании специализированного совета К053.05.16 МГУ имени М. В. Ломоносова на факультете Почвоведения, а уд. М-2.

»

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета Почвоведения МГУ.

Автореферат разослан «

S» в \€-ТЯ Г^А . 198^г.

Отзывы и замечания на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 119399, Москва. Ленинские горы, МГУ, факультет Почвоведения, Ученый Совет.

Г. В. МОТУЗОВА

' ¿«tyqiWWTb тепа» Дальнейшее развитие мелиоративных работ е условиях Севера Нечерноземной зоны РСбС? связано в основном с освоение» тянельк nous. Так, а Вологодской обмети тяжелые почвы занимает более 70Ï пахотных земель, значительная часть которых .развивается на покровная тяжелцх суглинках я глинах. Препятствие!: к интенсивному использованию этих кате является их крайне небла-гго прият яка водный режим, сСусловленная налинией s почвенной профиле водоупорных горизонтов с высокой плотность» и слабой водопроницаемость о. Традиционный дренаж, даже при очень малых неж-.дренных расстояниях, не обеспечивает отвода избыточной гравитационной элаги ш необходимые сроки, а окультуривание предусматривает в основной улучшение свойств г.ахотногс слоя. Для обеспечения более эффективной работы дрзнажз н получения высоких к устойчивых урожаев необходимо постоянное со верше нет ьс за! tue традиционных приёмов, применение новыХ( более интеу.сивнк); твгнсгисг-ий по улучшит® свойств почш, одчоя из которых язлкется глубокое мелиоративное рыхление в сочетании с внесением повнлганых доз извести.

В последние гсодн исследогания по оценке эффективности муЗэ-кого рыхления гтдаелых сочч вьгпэлнеиы на Украине, Дальнем Востоке, в Белоруссии, Прибалтики и некоторых центральных районах Нечерноземной зоны РСОСР. Разработаны временные зональные руководства по глубокому рыхлению осушаемых почв. .Однако, для ускорения ьнедро-ния этого метода повышения плодородия тяжелых почв в широкую производственную практику, реаработ*я-еда»н;го руководства, необходимо уточнение -границ целесообразности тп^яменекия глубокого рыхления, продолжительности его действия и сроков возобновления э разных почэенно-климатических условиях Нечерноземного эоны.ЙЖР, на различных почвообразующих породах, рыхлитоляки разных коивтрукций (Зайдельыан, 1375, 1978, Неелов, 1991).

Наши исследования выполнены в соответствии с планом Гяавне-черноэемводстроя Нлнводхтаа СССР (приказ » *7б от II мая 1976 г. "О внедрении глубокого рыхления") под методкчесхим руководством кафедры физики и мелиорации почв факультета Почвоведения, МГУ.

UâîÊ-3wâ3S2yil-lÎ2S5SïSlâiliÎli Цёвью опытных работ кэляется оценка эффективности глубокого рыхления, выполняемого агрегатами активного и пассивного действия, дерново-подзолистых оглеенних почв на покровных породах Севера Нечерноземной зоны РСССР, осу-ваемых гончарньм дренажем. В работе предусматривалось:

I - изучение физических свойств поч8 и их изменения под действием глубокого рыхления к известкования; _

l'k," -î l«v«<> . ' |

.'.1 CÎ!T;:S : -fi пл. Г. A. i t'*' Ml." <

¿ - иэучзние водных свойств, водно-воз дуемого режима почв и их дкнеыики в условиях длительного последействия глубок*)го рыхления;

3 - оценка дренажного стояв мелиоративных систем резной степени осушения и изучение особенностей его изменения сод влиянием гіувокого рыхления;

4 - исследование экологических аспекте з глубокого рымения в связи с изменением химкзиа дрена*них вол и ьыноса питательных веществ;

5 - оценке продуктивности, экономической »фиктивности и продолжительности последействия глубокого рыхления на почвах разной степени заболоченности после активных и пассивных рыхлителей.

M<jT""Wtffl 1* vc"gEH1 Глубокое рыхление

почв осуществляли агрегатами двух типов - с пассивными рабочими' органами {PK-I,<¡; №-65.2,5) на глубину 60см, и с акти втык (виб-рормхлятеди) рабочими органами (WS-1; WS-2 фирмы "Дрениг" к dPH-ОО.З Вологодского ПО) на глубину 70см. Глубокое рыхление выполнялось в двух вэаииноперпенди кулярньгх направлениях с проходом стоек рыхлителей через ?5см.

Влажность иллювиальных горизонтов поив до глубины 0,6м во время рыхления не превышала значений предельной полевой влагоём-кости,

^аучняя нпяиаир ра^рты- В диссертации для дерново-подзолистых разной степени заболоченности почв, приуроченных к тяжёлым покровным отложению, исследованы с л едущие вопросы имеотие научную новизну и составлявшие предмет защиты:

X - получены данные, отражающие особенности их режимов влажности, верховодки и дренажного стока под влиянием дренажа разной степени интенсивностиі

2 - дана оценка изменению режимов почв под влиянием глубокого рыхления, установлены особенности трансформации свойств к режимов почв ори использовании активных и пассивных рыхлителей;

3 - раскрыто влияние активного и пассивного глубокого мелиоративного рыхления на химический состав дренажного стоке к вынос химических элементов и соединения; * •

4 - подучены данные о влиянии длительного последействия пассивного и активного рыхления на урожая зерновых культур и однолетних трав.

Ррядтичепкая "Щ^ГТь „Pftfr?-™- Показано» что глубокое келио-дотмвное рыхление является аффективным аграмелноратявнш приёмок

оптимизации водно-воздушного режима дренированных дерново-подзо-листих почв разной «тепени заболоченности. Установлено, что оно способствует значительному ловил еиии урожайности свдьскожоэяяст-кнклх культур по сравнение с не рыхлённые системами на глевв.пых я Глеевмх почвах при использовании виброрыхлителей в течении трёх дет, при пассивной рыхлении * двух лот. Затраты на проведение глубокого ркхзеаи* окупается дополнительной гродую?(бй за один год.

АЦ2й5ащШ* Результат* иссеедовакий долохены на каучно-произ-.водетвёниом совещания "Почвенное обоснование проектеа мелиорации Северо-Западной зоны СССР" (Нинок, 1935), на координационном совещании подкомиссии по мелиорации заболоченных почв ВОЛ АН СССР "Глубокое мелиоративное рыхление почв Нечернозёмной зоны РСССР" (Москва, IS36), на заседании КГС института "Вологдвгипроводхоз"' (Вологда, 1986).

ЦуЛфикаттии. По результатам исследований опубликовано II работ.

РГ^уг-и струп""»^ яисс-}пт«пия- Диссертационная работа изложена на 140 матитописных страницах, прои л лвстрирована 43 таблицей?:, 66 рисунками, ^ фотографиям«; состоит кз введения, 8 глав, выводов л списка асполЮоеанноП литературы (176 наименований),

СОДЕРЖДШЕ РАБОТЫ.

ЁС-ВВВД2НИа обосновызеется актуальность тс*ы.

Ц^Рйав-СЛайа. содержит- обзор печатных раЗог по исследуемой проблеме, излагается! цехи: и задачи исследований.

Bq. унррд..сд355 приводится подробная характеристика почв и ириродно-кдкиатичесюос условий ка изучаемом объекте.

Огцггнш системы расположены в пределах одного почвенного под* типа (дерново-подзолистый) о разной степень» заболоченности: гду-» йокоогдеенные, глееватые к глеевые на покровных тляёлых суглинках-глинах. Гуиусные горизонты содержат 24-29% физической глины, в том чиС1.е 2-14% ила, иллювиальные ~ соответственно 36-53 и 21261. Объёмная масса пахотного горизонта - 1,28-1,36 г/см3, порозно сть - 47-50$, объёмная масса иалониаяьн^х горизонтов - 1,55 -1,60 г/см3, пороэность - 1I-43Í. Коэффицлеоты фильтраций с по-вехности 0,03-0,43 м/сутки, о глубины 0,2м - 0,03-0,16 м/суткн, о глубины 0,5м - 0,074),20 и/сутки.

Метеорологические условия а период исследований отличались значительной изменчивость*». Вегетационный период 1982 гада по количеству осад.40в ерздний (обеспеченность 49Í), 1983 и 1985 - су-

хне (обеспеченность соответственно — 80 ir 71%>. Вегетационный период 1984 года сырой (обеспеченность с садками IIS)..

посещена организаций проэеденя» глубокого «er лиератквного рьссления и методам исследования фнакчееккх». водных и других свойств почвы.

В tfera^pTgi^ г даде рассматривается изменения морфологического отроения, химических, физических, физико-механических к водных свойств заболоченны* лочв под влиянием глубокого ркхленкя.

Наибовъшие изменения морфологического строения почвенного профиля отмечены не ейрирктзх активного ригяенкя. Косность гумусового горизонта становится более неравномерной, изменяясь от 1<£ до ЭОсы (на контроле - 18-£4см). Теряет самостоятельно« значение оподэоленкьгй горизонт А2Б, Зочы: приобретав! отчётливое трецино-ватое снесение до ггуйина 0»5-0,Си.

В результате глубокого рыхления в почве прогаовяи м значительные химические изменения. & пахотном горизонте на вариантах активного и пассивного рыхления соответственно на 7-II и 4-I3J уменьшилось содержание гумуса, с одновременный увеличением его не глубине 3040см о 4-5 раз. На четвертой году последе йств:м активного и пассивного рыхления содержание подвижного фосфора в почвах увеличилось соответственно в слое 0-*Юсм ка 3,9-7,8 н 1,1-1,2 кг на 100 г почвы, в слое ¿*0-40см - на 2,6-4,9 и 0,^-1,2 мг на 100 г почвы, в слое 40-б0см - на 3,8-10,9 и 2,1-5,1 мг на 100 г почвы (таблица I)

Таблица I

Содержание питательных веществ в почве на четвертом году последействия глубокого рыхления, мг ка 100г почвы.

Почва Варианты Я2о* - «¿0

0-20 20-40 40-60 _ 0-20 20-40 40-60

Гяее- Игх,содерж.(1931) 3,9 3,0 3,8 3,0 2.8 4,8

езтая Контроль 15,3 9,0 3,7 6,3 6,6

Брениг 19,2 12,9 14,6 14,3 10,9 10,5

РК-РУ 16,4 9,2 8,6 13, е 9,8 6,8

Глее- Исх.содерв.(1931) 4,0 8,2 10,1 4,6 . 2,3 5,6

88 я Контроль I6.il 8,4 II,5 II,6 11,5 6,4

Брениг 24,0 И,2 15,3 14,7 12,7 11,3

РК-РУ 17,4 9.3 12.6 12,8 12,1 9,2

Содержание обменного калия по здедшнюо с ігадаро не« увеличилось в слоях 0-20, ^0-40 и 40-60 цм одр|®ве»оФвенно: при активном рыхлении - на о,1—1>Э; 1,2-4,6 м >т ні 100 г почвы; при

пассивном рыхлении - на .1,2-4,2; 0,Ь-Д,_5 и 0,2-0,6 иг на 100 г

пэмэн. ' .

снижекие значений общей к гидролитической кисиотнос--ти, оршеі^а степеня кїсшєнностй основаниями. Так, в начале огщт? отепер насыщенности о снова ниши на гзевватых почва* доставляла .66(5^. Спустя четыре -*>яда после активного и пассивного дахлекия стецея^ иэсыценнойт^ .Др_чв осноаанидаи пов$к^.кась соответственно до 91,7 и 07,

Не во.средств енно после -рнхл&ния ойъёкнйя ирссэ -В слое 2о-б0 с» гдаальп почв снизилась на (рис. I). Наибольший

.ровдаді сир -рчкленкя. ¿Р плотность раз-

:Х II

2 ---а

Рис. I. Динамика объемной массы дерново-подэолистых заболоченных зрчв, I - глееватые, II - глеевые. А -на глубине ¿0-30см, Б - па глубине 50-б0с»і. I - контроль, 2 - активное рыхление, 3 - пассивное рыхление.

б

рыхленных слоев постепенно повышается, не происходит это на раз— ноЯ глубине почвенного профиля с неодинаковой скоростью, Так на четвертая год последействия глубокого рыхления объемная масса под воздействии прииеняеинх машин и сельскохозяйственных орудий восстановилась почти до исходных значений на глубине ¿10-40 см, а.на глубине 40-60 см оставалась ниже исходных величин при активном и пассивном pire: гни и соответственно «а 0,06-0,1 и 0,04-0,05 г/с«э.

Соответственна: изменения происходят и с обке" пороэностыо novs, так как она находится в обратной Функциональное эарисикости от объёмной мясси.. Спустя 4 года общая лорозность на глубине 4060 см оставалась вше, чем на контроле на 3-10 и 3-4$ соответственно при актирной и пассивном рыхлении.

Значительно изменяется твёрдость поче. Спустя два года после рыхления на глубине ¿-'0-30 см она была ниже при активном и пассивном рмхлении соответственно на 23-^4 и 9-1 Oí. lia глубине 40-60 см глееватых и глееьых почэ твёрдость ниже, чем на контроле при активном рнхленмк соответственно на 7-10 и 4-8 кг/см^, при пассивном - на 5-6 и 3-8 кг/см*1.

Спустя три года после рыхления твердость верхнего слоя рыхлённой толщи (20-40 см) повысилась почти до исходного состояния, а на глубине 40-60 см - продолжает оставаться ниже, чем на контрольных вариантах на 5% уровне значимости (таблица 2).

Таблица 2.

Изменение твердости дерново-подзолистых глеевых почв под влиянием рыхления, кг/см . (3-й год последействия)

2ИД Глубина, Статрстичрсциф .хзоэктеРтетигР. Значимость .

рыхления см. IV И ó m M i различий при

Активное 10 29,2 3,77 1,19 29,2 t £,7

Пассивное 30-40 м 31,1 2,43 0,77 31,1 ¿ 1,7 ' -

Контроль Éf 31,5 1,39 0,44 31,D 1 4,7

Активное * 23,7 2,77 0,88 23,7 ± 2.0

Пассивное 40-50 tt 25,5 3,55 1,12 25,5 i 2,5

Контроль fl 28,8 0,83 0,26 28,8 * 0,6

Активное «t 24,й 4,34 1,37 24 ±3,1

Пассивное 50-60 m 26,4 1,96" 0,62 26,4 * 1,4 -

Контро1ь я 20.3 tM3_ 20,3 * 1.0

Примечание: + - различие значило; - - не значимо.

Трансформируя физические свойства почв, глубокое рыхление су~ щестэенно изменяет и водные характеристики их, з частности содчуп и яреде ¡1Ь\яуо гллеауэ впагоемжость, вертикальную * горизонт ааьяу® фильтрации.

После рыхления по»Н;1я алагоёмкость (ПВ) почв в зоне рыхления (¿0-60 си) увеяичияась на (рис. . В дальнейшем происхо-

дит снижение значений ПВ, то на второй год последействия ока вине при рыхеекки на в-1б£, на третий - на (глубина ^0-30 см), и

на 7-Ш (глубина 30-60 см). На глубине 30-60 см значения ПВ на 5-11% в мне, чем на контрольных вариантах и на четвёртом году поо— ведеЯсгъия глубокого рыхления.

А 3

190£ 1903 1984 1935 1982 1983 1984. 1385

Рис. Влияние глубокого рыхления на динамику волной влагоёмкости почв, в % от контроля. А - глее ваты* почвы, 5 - глеееьге почвьг; I - на глубине ¿0-30 см, 2 - на глубине 50-60 см, 3 - контроль. , Значения предэльноя полевой влагоё«кости на глубине ¿0-60 сц после рыхления повъшйютея на '¿-1%,

Уоеличнвая обцус полезность почвы, глубокое рьюенуе сг.осойот вует резкому увеличению водопроницаемости пахотного к иллювиального горизонтов. Спустя год после проведения глубокого рыхления ксэйфидлент ^ниьтрветк о поверхности и в подпахотных гориэон тзх был еьае, чей на контроле соответственно е :'-8-30 и э 10-^1

раз.

..нустя дзз года - ьсдопроницаемое-?о почз на гнуйяке ЗОса

активном а пассивном рыхлгкин ныне соотеетст^.-чно а 0-9 и э раза. Не глуСмнч 40—60см последействие активного глубокого

ни я остаётся на уровне к нь четвертый* год досі «дейст-

вия (таблица 3).

Таблице 3.

Влияние глубокого рыхления в» йідояроницаемЬс?ь дерново-подас листы* гдеевгтьпс ы/сутки, -

{¡¿-4 годи последействия)

■ ■ ■■ I ■ I ■ ■ - -.1 — - '"Г. I И ..■■■И ■!■■■! ■ ■ ■ - - ~--

Вид Глубина, СтатистикосіШе їараіггеристики Значимость

рыхлен ял ск_ ¡г М 4 т М : ¿р-т различая при

1993 гад

•Акткеное 7 0,49 0,42 0,15 0,49 * 0,37 +

Пассивное 30-40 я 0,34 0*10 0,34 ± 0,*4 +

Контроль " 0,07 1964 год 0,03 0,01 0,07 і 0.03

Активное 8 0,40 0,28 0,14 0,40 * 0,33 -

Пассивное 30-40 0,13 0,05 0,*5 * 0,Н -

Контроль - оде 0,07 0,0* 0,18 4 0,05

Активное 8 0,49 0,30 0,10 0,49 ± 0,*4

Пассивное 50-60 " 0,35 0,16 0,06 0,35 ^ 0,13

Контрая* " 0,07 1985 год 0,06 0,0* 0,07 * 0,05

Активное 6 0,38 0,08 0,03 0,38 4 0,08 +

Пассивное 50-60 " 0,3* 0,1* 0,05 0,3* * 0,13 -

Контроль " 0,16 0,06 0,0* 0,16 * 0,06

Существенно иными, после глубокого рыхлваня, оказались абсолютные значения козффіщиентов горизонтальной филътраккк и днвашг-ка её я последупцие годы. В естественном состоянии абсолютные значения вертикальной к боковой фильтрации Слизки мевду собой. После активного рыхления почвы приобретают ярко выраженную анизотропность оо характеру вертикальной к горизонтальной фильтрации. Через год после рыхления отмечено увеличение горизонтальной водопро кидаемо стя в 9-197 раз (0,6^-64,5 м/суткк). Эффект рыхзе- . ния сохранялся на протяжении четырёх лет наб додений. В конце четвертого года последействия значения горизонтальной фильтрации были вше исходных в 3-5 раз.

В_ главе, пятой представлены результаты наблюдений ва водным режимом, динамикой запасов влети и воздухоносной пороэности «

дернойа^'адеслкоТьй Заболоченных почвах ^яоюй степени осушения и н* извинение«' при Глубоком рых пекин.

нэ главны* задач осуооГРелькой сети на Св»вр» Нечерноземная Л$м>> - обеспечение Золе» ранних сроков предшсе*яой обработки ЙУТ» (К посева сельскохозяйственных Культур, ЕЕ вцрвый год лосле-глубокой рыхления физическая Лте-лость почв в весенккД йериб;?,- когДа их влажность снижалась до уровня или ниже значения ЙЕВ, £ э^й^сииостН от междреннюс расстояний и степени заболочен- ■ ноет* отмечалась на 9-18 днеП раньше, чек на контроле. Спустя два года г'яееэатме почвы были готовы к предпосевной обработке на 4-5, а глеевые - на 10-12 дней раньше. На 3-6 дней раньше при глубоком рыхяении отмечалось созревание почв веской и на четвёртый год последействия.

Пятилетние наблвдения за динамикой влажности почв показали, что глубокое рыхление значительно уменьшает продолжительность неблагоприятного увлажнения пахотного горизонта тяжёлых почв и в другие периоды: после интвяйяюмх осадков оно сокращает продолжительность переувлажнения, недостатке осадков - способствует сохранению более высоких «иаченяй влажности. Наблздеквя показали, чего недостаток влаги в пахотном горизонте почв, когда влажность снижалась до значений меньших 0,7 ШВ, на контрольных вариантах отмечался ежегодно. На вариантах с глубоких рыхлением недостаток влаги наблвдався только в периода со значите лънда дефицитом осадков. Так, в яиле 198^ года (обеспеченность осадками 65?) на контрольных вариантах глеевых почв с Е-^Ом недостаток влаги не глубине 0-10 к 10-2о см набядался соответственно на протяжении 30 ж '¿1 дня, а на соответствующих вариантах С глубоким рыхледоем - 14 и 6 дней. Детом 1934 года (обесдеченно сть вегетационного периода Н5() пахотный горизонт глеевых почв на контрольных системах с £»20м имел оптималькуг влажность (диапазон 0,7 ШВ - ПИВ) на протяжении 45-59 дней, а на' соответствупцих системах с глубоким рыхлением - 71-73 дня,

В вегетационный период 1983 года (обеспеченность 60$) водный режим гдееватых почв на контрольных системах с весны складывался благоприятно, но после дождя (2очы) в июле на протяжении 10 дней отмечалась избыточная влажность пахотного горизонта (ряс, ЗА), С первой декады августа, когда растения находились в фазе налива зерна и созревания, в пахотном горизонте отмечался недостаток влети (значения диапазона 0,7 ППВ-Ш) и, только в конце первой декады сентября влажность повысилась до оптимальных значений. Де-

гттъ сз кэ

Рис. 3. Режим влажности и верховодки дерчово-подзолистых гдееватых почв, ., 1983 год.

А - контроль, В - глубокое рьосление.

Влажность в объёмных процентах и категориях; I - ВЗ-0,7 ПнГ. (от влажности зевядакия до влажности разряда капиллярная связи); л - 0.7 ГСШ-ТСВ (от гложности рч-рмп-» капиязяснз;! связи до гтредельноЯ полевой алэгоёч"остч>; 3 - ПГВ-0,9 ГШ (ст предевьио" подэво? вяпгиУмкоо.т1. ^ *:."' по л: 10 Ч ялагоеч-кости); 4 - 0,9 ПЗ-ПВ (от 0,0 паяя." •»».■-■' .-¡мкоети до полной апагоёмкостм).

фицит влаги распространился по профилю почаа на гаубицу до 00 «к.

На соответствующих вариантах с рыхлением (рис, 35} оптимальная влажность в пахотном горизонте установилась а самом начале второй декады мая. Глубокое рыхление из смогло полностью устранить дефицит »ліги в августе месяце» но оно сократило его продолжительность до 10 дней, а распространение в глубину профиля не превышало 15 см* Сельскохозяйственные растения в этот период имеют хорошо развитую корне віті систему и могут потреблять веду из более глубоких слоев почвы. Избыточной влажности в пахотном горизонте в июле не наблхщалось.

В_£ЛЛВ£Л£й12й рассматриваются закономерности изменения Дренажного стока с дерново-подзолистых заболоченных почв под влиянием глубокого рыхления.

В первый год последействия весенний дренажный сток на системах глубокого рыхления качался на 10 дней позже, а слои и модули стока в перк'ый период работы дрен'-яа на них на 30-50Й ниже, чем на контрольных вариантах. В период пика весеннего стока среднесуточные модули на системах с глубоким рыхление» а 1,5-1,75 раза вике, чем на контроле.

Анологичцув форму имеют гидрографы дренажного стока а в осенние дождевые паводки: сток с рыхлённых систем начинается на несколько дней позад» в первый период слои дренакного стока на '¿050$ меньше, а при насыщении разрыхленных слоев влагой (в периоды іика и спада дождевых. паводков) значительно визе, чем на контрольных вариантах. В первый год последействия среднесуточные модули дренажного стока на рыхленных системах глееватых и глесеых почв соответственна на ІІ7-І29 и І2б-І30£ вьпе, чем на контроле. Слои дренажного стока на системах с Е*10, 20 и 40м глееватых почв соответственно аыше при рыхлении на 20Э, 149 и 146$, а глёевых -на 251, 140 и 136(6. На второй год последействия объём дренажного стока на,глееватых и глеевых почвах соответственно в 1,12-1,36 и в 1,03-1,56 раза больше, а модули дренажного стока на 9-13,6 выое, чем на контрольных вариантах.

На 118-128 (глееватые почвы) и ка 102-1ІГ® (глеевые почвы) выше объёмы дренажного стока с рыхлённых систем и на четвёртый гад' последействия.

Сдава.седьмаа. посвящена изучения химизма дренажного стока и выкоса с дренажными.водами химических элементов и соединений.

С изменением физических и водных свойств изменяются и объёмы водных масс, проходящих через дренированные почвы, изменяется и

Д2

характер взакмодзПетрил поступавшей ?зода и чикерд^цо й фазы почв, Вшге отмечено, что в поява* под влиянием гдубокогр удаления повышается количеств» -падеижных ¡штательных веществ, часть гаторыт неминуемо попадает в дреняжкые воды. Так, на спаде весеннего стоки в первый год последействия глубокого мелиоративного рыхления нитратов в дренажных водах рыхлённых систем в зависимости от вида рыхления и расстояния между дрена*« содержалось на 14-703 больше, «ем на контрольных вариантах (рис. 4). На второй род увеличение концентрадаи нитратов на спаде и в конДЗ весеннего чіі^ка составляло соответственно 114-173 и ІЙ4-І49Ї при активном рыхлении, 1^0-1^5 и І22-І49Ї при пассивном ріялєтїии. Значительно выве концентрация нитратов а дренажных лодак на системах дістиано-го рыхления и на третьем году последействия.

I

ЕЛО« Е=іЗДм :-5«40м

спад конец пик

спад конец пик II

спад конец

пик

спад конец лик спад конец Фазы весеннего стока -—_ I -- 2

аиа спад конец

----3

Рис. 4. Влияние глубокого рыхления и неждранных расстояний ча динамику нитратного азота в дренажных водах в различные фазы весечнегс стока. I - первые год посяедейстзия, II - трети1* год последействия. I - контроль, 2 - активное рыхление, 3 -пассивное рыхление, с. - расстояние между дренами.

Из катка но в в химическом составе дренажных вод преобіадаст нона кальция. Активно В рыхление увеличивает концентрацию ионов кальцрк спустя I, 2 и 3 года посла его проведения соответственно на 16-^44, ¿2-57 и I9-36Í, пассивное - на 3-22, 4-27 и 2-12%,

Пр'^ глубоком мелиоративном рыхлении, в связи с улучшением га~ зообме^а, уменьшается содержание ó почве углекислоты и гвдрокар-бонат-кдна. Так, например, на I и 3 году последействия содержание углекисдотм-ниже, чек на контрольных вариантах соответственно на 12-31 и ЇО-ЙЗ*..

При разработке системы удобрений следует учитывать, что глубокое рыхление способствует выносу питательных веществ из почвы. В- первые два года вынос С«**, К4" и f/Oj" вдагс, чем на контрольных вариантах соответственно на 45-80, и' 39-94% при активном

рыхлении и на 36-57, S-67 и 20-73$ при пассивном рыхлении. На третьем году последействия, под влиянием активного рыхления ионов С»"**, К*' и выносится бельке соответственно «а Э-47, 22-2у я 27-52st, поеденного вьаоса элементов на вариантах пассивного рых-локия не отмечено. ^

В„ГДМЙприведены данные по влиянию глубокого мелио-ргтавного рыхлекхя с одновременна- внесением поваленных доз известковых удобрений ка урожайность сельскохозяйственных культур и окупаемость раскатривеемого приёма по еьиєкия плодородия почь.

Ь первые год посде проведения глубокого мелиоративного рых-леда.я вырезывался обэс сорте "Хдаер-Слебенер". Рыхление повысило урожайность зерна на I14-157?, пргчЗм максимальные прибавки . урожая подучены на системах с разрешении» нотшремкым расстоянием (&г40и). В, начальные по увлажнению году глубокое мелиоративное рыхление позволяет получать существенную прибавку урожая, равную 73-11,9 ц/га.

& второй гад выращивался ячмень двух сорта»;- "Отра" и "Советский". Прибавка урожая от глубокого рыхления составила 1,5-7,2 ц/га или 10Э-1435. Q условиях засушливого года наиболее высокая прибавка урожая (3,4-7,2 Vra) может быть подучена при применении активных рыхлителей» Применение рыхлителей с пассивным рабочим оргеном в таких же условиях обеспечило получение прибавки урожая зёрна, равную 1,5-2,6 ц/гж.

На третий год последействия глубокого келиератнвмого рыхиения участок использовался под злаково-бобовоя смесью из овса, ячменя и гороха на зелёную массу, В yejMttci многоводного года на системах пассивного рыхявния подучены несущественные прибавки урожая

зелёной массы - 1,5-4,5 ц/га. Значимые прибавки урожая получены при активном рыхлении на системах с Е-10 и^Ом, которые составляют 46-47 ц/га.

На четтертый год г осла рыхления выращива лся ячмень сорта ^Советский" на зерно. На всех вариантах рыхления получены несцест-венные прибавки урожая.

Затраты на проведение глубокого иелкоратизного рыхления по данным ряда научных учреадений {СевНИИГиМ, Смоленский филиал ВНЙЙГиМа, ВелШКМиВХ) составляют от 18 до '¿1 руЗ/га. Результаты * исследований,проведенных на стационаре "Сахарово" совхоза "Лих-гошь" показали, что ежегодный чистый доход от активного рыхления в среднем за три года составляет 47,2 руб/га, от пассивного рыхления в среднем за два года - 36,0 руб/ге.

' - "" '""" * ВЫВОДЫ

1. Под влиянием глубокого мелиоративного рыхления значительно улучшаются физические и водные свойства заболоченных херново-подэоаистых почв на тяжёлых покровных отложениях. Спустя два года после активного и пассивного рыхления на гдубкме «¡Ü-бОсм объёмная масса была ниже исходной ссответствелю на 6-ІZ и 4-0t, твердость - на «¡3-ЭЙ и 9-Ü0&, полная влагоёмкость вша, чеміна контроле на 8-16 и 5-11%.

2. Резко увеличивается аодопроницаемость рыхлённых почв. После рыхяекия хоэфф «диент фильтрации о поверхности уєзлдчияся в '¿В-30, а в подпахотных »ориэонтях - в І0-*іІ раз. Спустя два года после активного и пассивного рыхления водопроницаемость подпахотных горизонтов тле исходных значений Соответственно в 6-9 и 4-5 раз.

3. На 3-4 году последействия глубокого рыхления значения рассматриваемых свойств почв под действием почвообрабатывающих машин и орудий на глубине 20-40ом возвращаются к исходному состоянию, а на глубине 40-60с« при активном рыхлении объёмная масса ниже, чем на контроле на 7-8Ж, различия о твёрдости и водопроницаемости судественн* на уровне значимости. Это даёт возможность сочетать поверхностное (на глубкцу 40см) рыхление одкн раз в 3-4 года с более редким рыхлением на глубину 70-90см.

4. На системах с глубоким рыхлением увеличивается облём дрен ажио го стока. Так, на системах с £»10, ¿0 и 40м увеличение слоен дренажного стока в осенне-зимний период а первый год после-

действия составило соответственно üQe-251, 140-149 и 135-150?, на второй год - 136-153, 112-129 н 111-126$.

5. Средне суточные модули на рыхленных системах в начальный период /докахного стока на 35-45$ ниже контрольных, а в период максимального стока и на спаде паводков вше последних. Наибольшее* превщение отмечено * первый год последействия глубокого рыхления, которое составило соответственно 150-175 и 117-129%,

6* Существенные изменения претерпевает гидрологический режим заболоченных nova. Физическая спелость глееяатых и глеевых почв разной степени осушения в весенний период наступает раньше на 8-18, 4-12, й-4 и 3-6 дней соответственно на 1-Я, ü-й, 3-й и 4-й ros последействия глубокого рыхления,

7, В сочетании с известкованием глубокое мелиоративное рыхление способствует удучтен*® химических свойств разрыхляемого слоя. Содержание гумуса на глубине 30-40см увеличилось в 4-5 раз, при уменьшении его в пахотном горизонте на 4-I35C. На четвёртом году последействия содержание PgOg и K¡>0 в слое 20-40см вше, чем на контрольных вариантах соответственно на 1,2-4,9 и 3,5-4,6 мг на 100г лочвы,

8, Глубокое мелиоративное рыхление тяжёлых почв - рентабельный приём по видения урожайности сельскохозяйственных культур со сроком окупаемости-затрат на его проведение за один год, причём активное рыхление даёт значимые прибавки урожая (5Í уровень значимости) в течении трёх лет, пассивное - двух лет. В первый год оба вида рыхления повшаот урожай яровых аерноывс на 8-12 ц/га или ка 23-35$. На второй и третий год последействия прибавка урожая на вариантах активного рыхления составила соответственно ¿1-43 и 10-22*, пассивного - 9-17 и I-Äj(.

9, При общей экономической целесообразности, глубокое рыхление существенно повышает концентрацию дренажных вод к вынос питательных веществ иэ почвы. В первые два года последействия вынос Ca4"*', К4" и A'Oj" ка вариантах активного рыхления увеличивается соответственно на 45*60, 17-77 и 39-94$, на вариантах пассивного рыхления - ка 35-57, 9-67 к 23-73£. Повивение концентр ада а дренажных вод вша значения ЦДК не наблюдалось.

Основные положения диссертации опубликованы а следущк* работах:

I. Глубокое рмкяенне почв в Северных районах Нечерноземья. Сб. Глубокое рыхление тяяёяьсс минеральных почв. Нянек, 19781 с. 18-19 (в соавт. о Н.П.Нонокчуком и il.ll.Поляковым).

Некоторые результаты исследования гидрологического режима осушаемых дренажем тяжёлых почвогрунтов. Тезисы докладов Всесоюзной конф. "Мелиорация, использование и охране почв Нечерноземной зоны". II., 1980, с. 48 (я соавт. с А.0,Белым, Н.П.Конончуко« ж 11.11 .Поляковым).

3. Эффективность глубокого рыхления тяжелых почв Вологодской области. В кн. Тезисы докладов ¡2-й областной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов. Вологда, 1931, л, 4142 <в соавт. с А.В.Белю» и Н.П.Конончуком).

4. Влияние глубокого мелиоративного рыхления на фиаивеские свойства почв на тяжелых покровных пародах и урожаи. Вестник ИГУ, серия 17 (почвоведение), 9 2, 1986, с. 10-16 (я совет, с Ф.Г.ЗаЯ-дельманом и А.В.Бельм).

5. Эффект глубокого рыхления тдаЗлых почв в Зол ого детой области. «елиорадея и урожая, 9 3, 1986, с. 21-24 Хз соавт, с А*В. Белым н П.Поляков»«) .

6. Влияние агромелиоративных мероприятий на тодныЯ режим тяжёлых почв. Метеорология, климатология и гидрология. 1936, вып. 24, с. 108-117 (а соавт. с А.В.Белъ*? и Е.Д.Гопченко).

7. Влияние глубокого мелиоративного рыхления на режяын влажности и верховодки недренкровякных и дренированных почв. Гл. 6, разд. 6.5 в кн. Экологегтидрологические основы глубокого мелкора тивного рыхления почв. М., изд. МГУ, 1986, с. 113-116 (в соавт. с Ф.Р.ЗаВДельманом, А.В.Валым, В.А.Замыцяим и др.).

8. Изменение урожайности сельскохозяйственных культур на не-дрекнрованных и дренированны* оглеенных тянё лнх почвах под влиянием глубокого рыхления. Гл. 7, с. 116-130, дм *е.

9. Изменение дренажного стока под влияние« глубокого мелиоративного рыхления. Гл. 8, разд. 8.1 и 8,2.1, с. 131-134, там же

10. Влияние глубокого мелиоративного рыхления на химический состав дренажного стока и вынос. Гл. 9, разд. 9.3, с. 158-160, тэм же.

11. Перспективы йрименения глубокого мелиоративного рыхления в Нечернозёмной зоне. Выводи и практические рекомендации,

Гл, II, с. 163-192, там же.

Зак. 10231_ объем 1 п. л. Тираж 100

Л 48746 - Тип. ВЗПИ ул. Павла Корчагина, 22

(>Ùï луці____.і

.si.-ii'iBt'íjti/! ifr.ticíl ,r.v

.¡j ( • -м-

"нШї^.їг

. «4 í