Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ МЕЛИОРАНТОВ (ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ) НА ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ СОЛОНЦОВЫХ КОМПЛЕКСОВ ЗАВОЛЖЬЯ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ МЕЛИОРАНТОВ (ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ) НА ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ СОЛОНЦОВЫХ КОМПЛЕКСОВ ЗАВОЛЖЬЯ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ"



МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

И СМУХА НО В Сафиулла Макзумович

УДК 631.445.52 : 631.879.32(470.45)

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ МЕЛИОРАНТОВ

(ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ) НА ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ солонцовых КОМПЛЕКСОВ ЗАВОЛЖЬЯ в УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ

Специальность 06.01.03 — агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1990

Работа выполнена на кафедре луговодства Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. А. Тюльдюков.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Р. А. Афанасьев, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В. М. Максимов.

Ведущая организация (предприятие): НПО «Подмосковье». „

Защита состоится Фна заседании

специализированного совета К 120.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49, ученый совет ТСХА.

4 С диссг тг й можно ознакомиться в библиотеке ТСХА.

/

, Авторе

специа

лан

1990 г.

ретарь >го совета —

В. И. Скоблина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В решениях ХХУП съезда КПСС особое место занимают Долговременная программа мелиорации земель и вопросы химизации сельскохозяйственного производства.

Важным мелиоративным объектом Заволжья являются почвы солонцовых комплексов, занимающие только в Волгоградской области около 4 млн. га. Сельскохозяйственное освоение и рациональное использование солонцов значительно затрудняется вследствие большого их разнообразия, требующего дифференцированного подхода к мелиорация. Кроме того, вопросы повышения плодородия этих почв в настоящее время приобретают особую актуальность и в связи с широкой их ирригацией, поскольку установлено негативное влияние орошения на свойства солонцов, проводимого без предварительной химической мелиорации.

Традиционным химическим мелиорантом считается природный гипс, эффективность использования которого на солонцах достаточно хорошо изучена. Однако запаси его ограничены, стоимость высока, поэтоцу проблема изыскания мелиорантов, способных заменить гипс, является очень важной. Основным путем решения этой задачи является использование калыздйсодержащих отходов промышленности, примекениекоторых определяется целым рядом причин (отказ от разработок новых природных месторождений, возможность использоадния отходов в качестве местных мелиорантов , их относительно низкая стоимостьборьба с загрязнением окружаиаей среды от существующих отвалов, проблема их утилизации и др.).

Одним из таких наиболее перспективных мелиорантов для улучшения свойств солонцов Заволжья является фосфогипс. Силь-

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА

ї>оск. сальскохоз академии

нокислая рсшщия водного раствори (рН 2,2), высокое содерглние действующего вещества - х'ииса (С5-Ц5>Л, наличие ^оиуорпои кислоты (до-1 и болео ;;) и никроэлешитов определяют аоз&ахлюеть улучшнкя свойств и'лобшсдшо шшдородпя г.лзлкорнруошх солонцовых 110413. Вместо с том, Сосуогяпс содержит знячнтолышо количества пег.елателышх ардиесе:;!, в том число- утор, стронций (в отделышх случаях да 1,6 а болео ',*),. что предопределяет проведение састоиатячоского контроля за ш: содор«шшеи в оистеыо-мелиорант - лочва - растение - дрешашо вода. Цбсошешшй интерес представляет тайаз изучение возможности использования относительно нависоких доз ОосОогппса (6-С т/га), вцзыва1одих позитивные изыонеияя свойотв почв II в то ;:со время да приводящих к захрязнешио округ^авдеП среди.

ноль я задачи .иасдйдошшш. Целью исследований било изучение эадоктнвпоетя-применения доз гипса, рассчитанных различными штодаш, доя выбора - наиболее оптшлальной дозы, а такке определенно возможности нриыошния в качество местного мелпорант& -фосуопшса - отхода Еалаковского хгадичоскох'о завода Саратовской области дня пошжшня плодородия солонцовых пота Ьавож-сьяч

В задачи исследований входило: I) изучите влияния гипса,-отработанной серной кислоты (отхода Кл&О. и-фос^охшсалш некоторые химические, физические и фшско-хншческие свойства оро-шаеше солонцовых почв Заволжья;, 2) оиродадешо содержащих фтористых соединении • в: сиотеш почва - растения - дронапше вода йри применении уосфох'ипса;. 3) исследование действия йосуогдаса.. на уро;;са!1ность сельскохозяйственннх культур и определение - ¡экономической ЭС^ЮКТИВНОСТИ его нрш-ленешш.в КОШ;|«Т1ШХ-1фОИЗВОДСТ-веших условия:-^ _ ... .

Научная- новизна ¡дюоти. Получены новые дат-ше лри ири-

ведении комплексных исследований по влиянию мелиорантов различной природа на свойства солонцовых почв, урожайность сельскохозяйственных культур и качество выращиваемой продукции. В многолетнем полевом и производственном опытах выявлена значительная эффективность применения относительно невысоких доз гипса и фосфогипса, и верной кийлотц, рассчитанных по порогу коагуляции высокодисперсных почвенных частиц. Показано, что мелиоративный эффект гипса и серной кислоты наблюдается в течение 3-5 лет, с постепенным ослаблением интенсивности его протекания к 10-му году мелиорации.

Доказан неоднозначный механизм изменений физико-химических свойств солонцов, мелиорируемых гипсом и серной кислотой.

Впервые проведена токсикологическая оценка фосфогипса -отхода Балаковского химзавода с точки зрения изучения поведения фтористых соединений в системе "мелиорант - почва - растение - дренажные воды". Установлено, что применение фосфогипса в дозе 7 т/га для мелиорации солонцовых почв Заволжья не приводит к увеличению содержания в растениях и почвах водорастворимых фтористых соединений и накоплению их в.водах сбросного'канала и смотровых колодцах. Доказано, что увеличению концентрацш фтористых соедашений в почвах и растениях может способствовать явление вторичного засоления, что обусловливает необходимость борьбы с этим негативным явлением и осуществление контроля за работой дренажной системы. Аккумуляция фтора.в растениях также наблюдается лишь при применения фосфогипса на массивах с вторично-засоленными солонцовыми почвами.

Практическая значимость работы. Результаты почвенно-агро-химических, токсикологических и экономических исследований обосновывают необходимость применения невысоких доз (6-8 т/га) фосфогипса для улучшения свойств и повышения плодородия солонцовых почв Заволжья.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на И научно-производственной конференции почвоведов, агрохими->ков л земледелов Урала и Поволжья (г. Уфа, 1988),. научной конференции молодых, ученых (г. Пущино-на-'Оке, 1988 г.)', Всесоюзном совещании по мелиорации солонцов (Волгоград, 19Ь9).

Публикация митр.рйплав исслодований. По-материалам диссерта цни м^бликовано 3 ефачыь.

нопиоиого текста, включает 31 таблицу, 12 рисунков, 15 приложе ний. -В списке литература -- йсточник, в том числе 9 иностранных авторов. • _ Автор выражает глубокую йрязнательность доценту кафедры почвоведения Н.А.Гончаровой « сотрудникам Г.М.Баренцевой, Ю.С^БайкалевсА, И.В.Корягиной, С.Н.Князевой, Л.П.Редионовой за оказанную помощь при проведении совместных полвишс. • и ■ лаборат-оркых исследований.

ОВЬЕКШ И МЕТОДУ ИССЛЕД0ВАШ1И

•Ййлевые исследования проводились в северо-западной части Првкаюпнйсяой низменности на территории землепользования совхоза *Я]расаыЙ Октябрь" Палласовского района Волгоградской

Объектом исследований служили целинные и орошаемые почвы трехкомпонентного целинного комплекса Заволжья - лугово-

Йисоерп'ация изложена на 184 страницах маши-

сти;л::.:о ссетло-каатакоше сояончаковие солонцу, зошлышо сге-тло-^ил-гакоЕые солохшохато-содоцчакошгыа почва п лугово-кш-тановыо (тилюцье'пшо) аопш • мккроаааадан (табл. I),

Таблица 1

...охашкеоккй состав :: йиижа-хгадгиоскио свойства цод;5Ншх почв есйокцрвого. когхиокса Саволгг»Я' (до закдадан оипто)

Глуоп-на,. ом. ! 1 . 1 г 1 Е Г; 1С0 ! ОЛ.гек: ! ИХ'-ЗКЕ/ЮО- г , лочш 'ИГ! 1 ¿¿{О 'Расмер мохшпие-¡скпх едешн-гов.ш ,¿.0.0011 40,01

Солонец лу.гово- -СТ0Ш10Й .солончаковый

0-10 9,00 1,70 29,В 3,0 10,1 27,2 45,4-

10-20 э.ю 1,23 31,4 6,6 2!, Г 42,6 55,8

20-30 9,15 1,10 34,5 10,8, 31,7 40,1. 56,1

30-40 э »«¿с 0,85 31,7 10,3 32,5 39,0 52,4

40-50 3,30 0,50 30,8 II д 36,0 36,5 49,7

Светло-каштановая слабосолонцеватая

0-10 7,50 3,65 30,2 1,1 3,7 28,3' 47,8

10-20 7,20- 2,96 32,7 1,1 3,4 35,8 53,6

20-30 . Б, 10 2,38 35,4 1.7 4,8 37,9 54,7

30-40: Б,25 1,77 32,8 2,6 7,9 36,6 52,6

40-50 Б,60 1,23 28,5 3,1 10,8 32,1. 48,9

лутово-кштеновая

0-10 . 7,30 6,24 40,0 0,0 0,0 32,3 53,7

10-20. 7,55 : 4,05 37,9 0,0 0,0 37,8 59.9

20-30. 6,35. 3,02 36,1 0,4 ; \ 1Д 39,3 58,7

30-40 7.15 .2,о0: 34,7 0,6 1,7 40,6 58,3

40-5 С о,ОС 1.90: 32,5 0,5 1.5 40,9 50,6

На долю солонцов з почвенном покрове приходится до 5Ц» площади.

D опыте Г< І, задоаошгом на цолшших овотло-юшишошх солоігчаковнх средаеїттрпевих солоні©:"-, изучалась эГ'^ктпвность различных доз гипса-и сорной кислоти. Охот .ошітп включала варианта: Г. Контроль; 2. Іїіас - 17 т/га (дозі) рассчитана по методу "донаспцошія"); 3. Гине - 6,5 т/га (доза рассчитана яо порогу .коагуляции високодисперсних.. частиц)4. Сорная кислота - 14 т/га (доза. рассчитана яо ошоїшої-у. натрію); 5. Серная кислота - 7 т/га (половинная доза Uo о&лспноьу натрию). ІІовторность вариантов 5-кратная; долянки -рсндошзирова-іш, площадь каг.до;і 2G0 і.ґ".

нркшнясшіі гши соответствовал дийствунцеїду. .JPT/ 2 - 6b по классу А. Техническая отработанная с.ерная кислота ійшшш-ского "XLi> имела исходную концентрацию 7G;'-. и пород, внесением, разбавлялась вдвоо водой, первые три года условия оилн оро-шаеідилл, впоследствии сіез орошения. 1> точешіе IG-лотшго периода пабявдопкй доздедшвалпсь просо я-ячмень. Учет ypo:.¿yi проводили методом иробшіх.площадок по І м" в десятикратной пов-торности на ідакдоіі динамической площади».

Цроизводетвонша опит 2 по комплексної.^ пзучешш ШШЯ-. ния фосц>о1чшса на плодородие почв залокон на длителъно-орошае--мих солонцовых почвах па площади 14. га и включал варианты: Г. Контроль; 2. ¿осфогапс-? г/га (доза расочіггаїю по пороіу' коаіу-ляции високодисперсних частин), В. период найлццошиї (Il'üO -1988 гг.) воздолывалась кукуруза на зелеіув массу. Сборку урокая проводили склосоусіорочшдл комсіаїліоп: iíCK — lüü. Уро-вайиость определялась методом с^лойлюго учота'по вариантом опита. Для ороизшщ пепольаоьади• довдеоа лышЛ агрегат

ЮСЫ. Нормы и сроки проведения орошения, агротехника - общепринятые в хозяйстве.

В исследуемых целинных почвах, а также образцах почв полевых опытов проводились определения: содержание водорастворимых элементов - натрия, калия, кальция, магния - на атомно-Вбсорбционном спектрофотометре " Ре * Й.//7 - ¿Спех-рН водной вытяжки - потенциометрически; щелочность - методом потенциометрического титрования;; плотный остаток - гравиметрически; обменный натрий - в 1н СН3С00Ш4 ; состав поглощенных оснований - по Пфефферу; общий гумус - по Тюрину; качественный состав гуъуса по Кононовой и Бельчиковой; микроагрегатный и механический состав - по методу Н.А.Качинского; агрегатный состав - по Саввинощу; плотность почв - методом цилиндров; плотность твердой фазы - пикнометрическим методом. Бодные вытяжки готовились при соотношении почва : вода = = I: 5 с последующий суточным настаиванием. Фтор определялся на иономере И - 130 с использованием ион-селективного электрода марки "Критур С© - 17" (ЧССР). Валовое содержание азота, фосфора и калия в растительных образцах определялось методом мокрого оэоления на автожтическом анализаторе "Медин-ген" (ПОР). Дня оценки достоверности полученных данных использовались методы математической статистики.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

йшятв различны* доз шэд и серной ким<?тн на

свойства и плодородие солонцов Заволжья

Результаты исследований свидетельствуют, что освоение каштановых солончаковых солонцов Заволжья без предварительной химической мелиорации приводит к некоторому рассолению почвы:

за трехлетний пориод из метрового слоя вшивается около 30 т/га водорастворимых солей, что составляет около 2С$ от исходного их содержания. Тем не менее, качественный состав водной: вытяжки остается неблагоприятным, поскольку натрий продолжает доминировать среди щелочных и щелочноземельных катионов. По сравнению с целинной почвой наблюдается некоторое повышение щелочности почвенного раствора.

Внесение химических мелиорантов резко снижает щелочность почвы и способствует опреснению профиля(рис.1) .Наиболее интенсивно рассоление протекает в вариантах с внесением выоо-ких доз гипса и серной кислоты, где вынос солей из метрового слоя достигает 100 т/га и обусловлен преимущественно выщелачиванием сульфатов и хлоридов натрия и магния. Установлено, что применение невысоких: доз мелиорантов. (6-7 т/га) вызывает не менее эффективное окрбоненяе почвенного профиля, чем использование 14-17 т/гa xtoca и серной кислоты.

Использование укаэайных мелиорантов приводит к значительным позитивным изменение физико-химических свойств солонцов. Процесс десорбции 'поглощенного натрия протекает интенсивно: его содержание в пахотном горизонте мелиорированных почв уменьшает оя «а «о сравнению с контролем (табл. 2). Примеча- ...' тесано, "^Ючраосалонцевание происходит не только в верхнем iChbQ * «0 0. нижележащих горизонтах.

-Установлен неоднозначный механизм изменений, происходящих. « Составе ППК. Гипсование сопровождается десорбцией не только «атрия, но и магния из поглощающего комплекса. Применение 38?-ной кислоты наряду с высвобождониемобменного натрия вызывает увеличение содержания шгния, что обусловлено интенсивным раз-

мг-экв'ЮО г почвы мг-экв/100 г почвы

Рис.I.Солевой профиль солонца: А - до закладки опыта; Б - контроль: В, - гипс Л V т га: Г - гипс,6.5 т/га; Д - Н^О^

17 т/га; Е - ? т'га.

Влияние химической мелиорации на нокоторио свойства орошаемых СОЛОНЦОВ Саволкья с><» З^-лепм»,; л^иод).

Глуби-!Обменный Ка ТЕумус. ! Сг„ 'Лдопел+Степепь ¡Плотность

на, . Ш'^квцйот 57 5 ^¿о— ,тизируотдиспор-|Почву,

см , Х&Ог ,, ЙСО , И ¿СНОСИ г/ом

. . -Д. . ------- ....... . 1 и 1

Ц о-л . и н а

0-10 3^2 11,2 1,«6 0,93 16,1 70,3' 1.24

10-20 24,8 1,45 0,97 23,1 52,2 1,42

20-30 1.2,8 39,1 1,36 н.о. 29,8 74,2 1,44

К о II I роль

0-10 в , 0 : 20,6 1,65 0,79 20,0 54,0 1,15

Ю-20 6,1 20,3 1,65 0,75 22,0 56.7 1,22

20-30 10,1 31,9 1,ЗЬ н.о. 32,3 76,5 1,26

Г И-МЧС . 17 т / г а

0-М 0,8 •2,6 2,21 1.47 13,0 35,6 0,95

ю-зо 1-.1 3,8 1,27 14,3 46,8 1,04

20-30 а.4? . •12,4 т&г н.о. 22,9 56,9 1,04

Г и -и £ , 6,5 т /г а

0-10 •7,3 1у9® 1,31 14,0 38,3 1,00

10-20 Ь;6 •5,4 1,24 13,1 35,5 1,15

20-30 16,2 1,59 н.о. 13,3 35,3 1.16

'Отработанная ¡¡2 л' 04 , 14 т/га

0-10 3,4 2,28 1.01 10,3 29,9 1,08.

10-20 1,6 1,99 1,10 13,2 12,5 1,08

20-40 3,3 10,4 1,62 н.о. II.I 32,3 1.30

0-10 Отработанная Н2£0.,, 7 т/га

1.1 3,8 2,26 1,03 10,9 29,5 1,06

10-20 1.3 4,4 2,03 1,15 13,3 34,2 1,10

20-30 3,5 11,1 1,52 н.о. 13,4 33,2 1,10

рушением магаийсодержащих минералов и "активным участием" этого катиона в обменных реакциях с ПИК.

Ьаыетные изменения происходят в содержании и качественном составе гумуса исследуемых почв. При орошении солонцов без их коренной мелиорации увеличивается количество фульвокислот и подвижных гуминовых кислот. Применение гипса и серной кислоты сопровождается увеличением общего содержания гу^са и изменением качественного состава его с 1уматно-4ульватного на фуль-ватно-гуматный тин (табд. 2). Мелиорированные солонцы обедняются фракциями свободных и связанных с полуторными окислами гуминовых кислот и обогащаются фракциями, связанными с кальцием. Влияние гипса и серной кислоты на групповой состав гумуса имеет различный:характер;

Наблвдения за изменениями физических свойств изучаемых почв свидетельствуют об.их существенном улучшении при применении мелиорантов. В слое 0-20 см содержание водопептизируемого ела пошшзилось с 20-22$ в контроле до 10-14$ в вариантах с гипсом и кислотой. Степень пептизации при этом уменьшилась с 54-57/5 до 12-47$. Процессы коагуляции высокодисперсных почвенных частиц, вызвавшие эти изменения, обусловили увеличение эффективного радиуса пор. Показатель общей порозности повысился с 54-58? в контроле до 57-64$ при гипсовании и до 59-60$ при мсловашш, плотность почвы снизалась соответственно с 1,15-1,22 до 0,95-1,15 и 1,06-1,10 г/см3. Произошло достоверное увеличение фильтрационной способности мелиорируемых почв (в 3-8 раз), заметно улучшилась их структура.

Позитивные изменения химических, физико-химических и физических свойств солонцов обусловили значительное повышение их

плодородия. В течение первых трех лет прибавки урожая ячменя и проса на вариантах с внесением гипса и серной кислоты составляли 80-115$ по сравнению с контролем. За десятилетний период мелиорация эффект от применения гипса и °4 сохранился, хотя его проявление стало менее интенсивным (табл. 3).

Таблица 3

Влияние химической мелиорации на урожайность зерновых культур (ц/га)

I_Срок мелиорации_;_

ВАРИАНТ' І I ГРД !_РГРД 1_X ГОД „

!уро- Іпри- Іурожай4-іірибав4урожай4-прибав~ їность І ка Іность І ка

Контроль 10,5 - И.4 - 12,7 -

І^іс, І7 т/га 19,9 9,4 22,5 И.І 15,3 2,6

Гипс, 6,5 т/га 17,7 7,2 20,4 9,0 18,2 5,5

Н^Од, 14 т/га 19,4 8,9 21,6 1С, 2 18,6 5,9

йг$04, 7 т/га 18,0 7,5 20,7 9,3 19,4 6,7

ЖР0,05 2,7 2,8 2,3

Результаты показывают, что к 10—му году мелиорации также наблюдается эффект от невысоких (6—7 т/га) доз мелиорантов. Таким образом, даже невысокие дозы гипса и серной кислоты (6-7 т/га) вызывают значительное улучшение,свойств и повышение плодородия солонцов Заволкья.

Влияние фосфогипса на плодородие орошаемых солонцовых почв Заволжья

Солонцовые почва.производственного опита характеризуются

злорадно-сульфатным типом засоления. В составе водорастворимых солей преобладающим катионом является натрий, содержание которого в верхнем полуметровом слое (1,4 мг-экв/100 г почвы) превышает сушфг кальция, магния и натрия. Пахотный горизонт обогащен солями по сравнению со слоем 25-50 см.

Внесение фоофогипса приводит к опреснению почвы - количество водорастворимых солей в первый год снизилось с 5,5 до 4 мг-экв/100 г почвы, а на третий год мелиорации не превышало 2 мг/экв/100 г почвы. Вместо с тем, при орошении рассолению подвергаются и почвы контрольного варианта.

Темпы рассолонцования почв наиболее сильно проявляются на третий год мелиорации, когда содержание обменного натрия в пахотном горизонте по сравнению с исходной почвой снизилось с 2,9 до 1,3 мг-экв/100 г почвы. Процессы десорбции поглощенного натрия наблвдаются не только в гор.Адах>, но и в слое 2550 см.

Химическая мелиорация почв способствовала некоторому улучшению их гумусового состояния. По сравнению с контролем, на фоне увеличения доли гушзновых кислот, связанных с кальцием, снизилось содержание фульвокяслот и фракций хуминовых, кислот, связанных с полуторными окислами. Отношение Сгк:СфК увеличилось -с 1,5 до 1,7 (табл. 4). Установлено, что характер имеющихся изменений зависит от срока мелиорации.

Динамические исследования структурно-агрегатного состава почв производственного опыта свидетельствуют, что под влиянием орошения структурное состояние немелиорированных массивов солонцов ухудшается. По сравнению с ранневесенним периодом (до начала обработки почвы и орошения), в летнее время заметно уво-

Таблица 4

ВЛИЯНИЕ Ф0С50ШСА НА СВОЙСТВА ПОЧВ СОЯСЙЦОШХ КОМПЛЕКСОВ ЗАВОЛЖЬЯ (за 3-х-летний период мелиорации)

!Еяу-1 Вари-|бива<

•вов—•

10быен4 р, % фу 90Й?Г9 УГЛ^РРДа

«и™ |й"1*%°!рй7 'сме-' 1КИСЛ0Т !^ЛЬ"|0маТтсф к 1сью 1сав^евяз.!кис- • !

|ЗГ'1,- ЛЙРЯЛ, 1'Я," 1лот !

юог чгз оа I I_ ИМЕН! I_} I_I 1

Шзвле+^умшювых !

I

Содержание агрегатов. %

Разыео агрегатов, ш

!

О 5 —

5-3 ! 2-1 !1-0,5!п'«ч ' <0,25

» Г } |и,¿о ,

!

I-1

г

!

6.92 16.12 7.84 9.10 5.44

0-25 7/80 2,85 40,2 7,4 16,7 16,0 59,8 1,5 8,39 ^ 4 25 31^23 31,23 63,63

Контроль 25- Ц9 2М ЬМ

50 7,80 3,71 31,9 3,6 9,9 13,9 68Д 1,4 6,СЙ ?(81 37,4937,4953,14

4.46 7.62 19.52 10.20 13.03 2.56 |0Г &-25 7,70 1,29 38,8 5,8 18,8 14,7 61,2 1,7 4>82 10,02 12,02 21,66 47,34

гипс 7,

т/га 50

$0'

Г0® 25- 7»70 1.50 32«4 7«8 10»8 14>2 67'2 Х»3 §д22 ЪЛ 12.76 6.27 7.ЬЗ 2.75

8,92 4,58 9,46 11,46 21,24 41,34

Примечание: числитель - "сухое" просеивание

знаменатель - "мокрое" просеивание

дичивается содержание распиленной фракции (менее 0,25 ш) - с 5,4 до 11,25» в пахотном горизонте и с 1,0 до 6,4£ - в слое 25-50 см. Возрастает и доля относительно мелкой и эроэионно-опасной фракции (1-0,25 мм) - с 5,3 до 11,2%.

¿осфогипс оказывает на почну оструктуршзаыщее действие, которое, однако, в пахотном горизонте частично снивелировано механической обработкой почвы (апрель) и орошением (июнь). В подпахотном горизонте наблюдается отчетливое улучшение структуры: содержание агрономически ценных агрегатов размерами 2-1, 1-0,5 и 0,5-0,25 мм по сравнению с контролем достоверно увеличивается, а коэффициент структурности возрастает вдвое.

Результаты исследований по изучению доведения фтористых соединений в системе почва-растение-дренажные воды свидетельствуют, что по сравнению с контролем, в мелиорированных солонцах возросло валовое содержание фтора (с 670 до 720 кг/га в верхнем полуметровом слое). В то же время, обогащения почвы водорастворимыми Формами 3? не происходит вследствие их сорбции высокодисперсными почвенными частицами и химического осаждения

в виде флюорита СаБ? (табл. 5).

существенным

Дашшо показывают, что фактором накопления фтора

в почвах и растениях является засоление. Для наблюдений на территория производственного опыта были выбраны динамические площадки как на незасоленных массивах, так и на имеющих признаки вторичного засоления солонцовых почвах. Установлено, что весь профиль вторично-засоленных почв обогащен водорастворимым фтором, а нижние горизонты характеризуются показателями, превьгааю-щими ПДК, что вызывает необходимость проведения мероприятий по опреснению изучаемых учаотков территории.

Содержание водорастворимых фтористых соединений в орошаемых солонцовых почвах Заволжья (мг/кг)

В а р и а н т| Глубина, і см! ......,В<адаСІВ9РИ№>й Фтор , ..... Шезасоленный массив»Вторично-засолен-! ! ный массив

0-20 4,2 12,0

20-40 1,3 9,3

Контроль 40-60 3,2 11,5

60-80 3,8 24,6

80-100 12,3 28,8

0-20 3,4 12,5

20-40 3,3 7,8

Фосфогипс 40-60 2,7 8,9

7 т/га 60-80 4,9 21,9

80-100 19,3 31,2

Содержание фтора в растениях кукурузы характеризуется высокой вариабельностью, однако результаты свидетельствуют об отсутствии аккуьуляции этого элемента в стеблях я листьях при внесении фосфогилса на незасоленных участках.. Напротив, на массивах вторично-засоленных солонцовых почв растения активно аккумулируют фтор (табл. 6). Установлено, что накопление фтора интенсивнее идет в стеблях кукурузы по сравнению с листьями.

Содержание фтор -иона в водах распределительного и сброс-* ного каналов и смотровых колодцев практически ве изменяется в течение вегетационного периода и не превышало за 3 года проведения опыта концентрации 0,01 мг/л.

Содержание валового фтора в почве (кг/га) и растениях (мг/кг) при мелиорации орошаемых солонцовых почв Заволжья (/?/ ± ¿т при я. - 16)

'Почва Г^ах* ! Р*а с тения

Вариант ! незасоленный ! массив I вторично-засоленный ! массив

і ! листья ! стебли 1 листья ! стебли

Контроль 611 1,4±0,8 5,2±1,9 2,5ь1.0 15,8+2,1

Фосфопшс 684 2,3+0,7 7,1+2,0 5,9*2,3 27,4+3,3

Улучшение свойств мелиорируемых солонцовых почв приводит к повышению их плодородия. По сравнению с контролем, урожайнооть

кукурузы на зеленую массу в среднем за 4 года наблюдений составила 66 ц/га (24,8$). Происходит улучшение качества продукции: наблюдается тенденция к увеличению содержания фосфора и достоверное повышение количества белка, особенно в листьях растений.

Экономическая эффективность применения химических

мелиорантов на солонцовых почвах Заволжья

Обоснование возможностей использования того или иного мелиоранта должно производиться исходя не только из почвенно-агро-химического и экологического аспектов их применения, но и с учетом их экономической эффективности в условиях конкретного хозяйства. Показатели экономической эффективности гипсования и кислования солонцов в совхоза "Красный Октябрь" Волгоградской области свидетельствуют о преимуществе вариантов с внесением невысоких доз мелиорантов - 6,5-7 т/га (табл. 7). В среднем 34 десятилетний период, в этих вариантах себестоимость I ц продукции составляла 6,0-6,1 руб., уровень рентабельности - 44-47$ по

Таблица 7

Экономическая эффективность применения гипса и серной кислоты на солонцах Заволжья 8а 10-летний мелиоративный период (с**«"" О

8Доза мвШюааЗ-! Прибавка !Себестои-1 Чистый 'Уровень {Окупаемость Вариант .лиоран-мность . , ,ыость 1ц , доход (реитабе-,доп.затрат, 'та, 'ячменя, ц/га 'руб/га-продукции: I ц, руб:лъностп, • прибавкой , }Т/ГЙ 1М Г 1 ! РУ<3._! ', %_1,УР0ИЯ,РУб.

Контроль - 12,7 - - ' 7'6 1,2 15,3 -

1Ъпс 17 . 15,3 2,6 22,8 8,1 0,7 8,6 0,08

Гипс 6,5 18,2 5,5 48,2 6,1 2,7 44,3 ,0,33

Серная кислота 14 18,6 .5,9 51,7 6,9 27,5 0,17

Серия кислота 7 19,4 6,7 58,7 6,0 2,8 46,7 0,31

-19- 4

сравнению с 7,6 руб. и 15% в контроле. Окупаемость дополнитедь- ■ них затрат была в 2-4 раза выше по сравнению с вариантами, предусматривающими внесение высоких доз мелиорантов.

Расчеты экономической эффективности применения фосфогипса -отхода Балаковокого химзавода на солонцовых почвах совхоза "Красный;Октябрь" показывают, что получаемая прибавка урожая кукурузы на зеленую массу (66 ц/га) полностью окупает все затраты, связанные с применением мелиоранта. На каждый рубль дополнительных затрат получено дополнительной продукции на сумму 9,89 руб/га. При этом по сравнению с контролем себестоимость I центнера полученной продукции снижается с 1,11 до 0,92 руб., чистый доход с I гектара возрастает со 144,43 до 243,72 руб., а уровень рентабельности производства увеличивается с 47,7 до 78,3*. Экономический эффект от использования мелиоранта составляет 108,43 руб/га (табл. 8).

Таблица 8

Экономическая эффективность применения фосфогипса на солонцовых почвах Заволжья (производственный опыт ^ 2)

I Средн. ІСредняя при-іСеб1ЧйїХИЙ ЩЩ *уро- 1 Окупає -.урожай-гбавка за . .мость до-

Варианты Іц|на їх.,

,* ий <руб-»руб- їй?1&ЭГ

47,7 -78,3 9,89

80,2 47,06

х - доставка фосфогипса от завода транспортом хозяйства; хх - централизованная доставка фосфогипса силами "Агропром-химия"

Контроль 272,5 - - 1,11 0,53 144,43 */фосфо-

ГШ^ 338,5 66 108,24 0,92 0,72 243,72 ^^/фосфй-

ВС^ 338,5 66 108,24 0,91 0,73 247,11

Такий образом, оцо:с::а «¿соноглчоскш" эЛ}н.-кт5шиостк применения чюо^огяиса ¿юкаытаот целесообразность ото -кс^ольасза- • нші для улучшения свойств.и іздодородад оришсіасс

СОЛОііДОВіК почв.

Схд. * Lj

1. Цолншше кактахгоБио доі)во-охоішш сблоичакоьпо.солонин ііаволісмі, зашвоахшс до. 5С£. коїдалоксноі'о і.очг.сішої'о покрова, харакгоризут-ся країно :юблагонрігхтна.гк хкмігсоскікк; Оези-ко-хяшічоскіплі я £изическш«к своіїствпглгі. \'¿s ирксуг». шгршвос. хлсрядно-сульС/атноо -засолопке, ярко .аротшвдеося с глубшш • • ЗО сіл, високая каро'оііатиость п гіііісокоспость. лрл содсриисш об-ьюішого штука до 25£ к болов в • иочвошюм -проїдало.

2. Оршоано солончакових солонцов беи хіаслоскоЗ шднора-даи приводит і; дальноіішоцу.углублоияю до&ференцпшшп ах. профиля в результате развития элювлально-нллювпальных процессов, обуславливающих разрушение, органической п минеральной частей почв ¡i вынос аодвісшшс продуктов распада в шшелекшдие; горизонти, о чем свидетельствует уменьшение запасов гуадуса, повышение содорнаппя кодвишцх фраіщиіі в его составе и ухудшение структурного состояния почв. При ирригационном освоенш солонцов рассолсшс идет медленно: из штрового слоя за трехлетний период вшлывается не более 2С£ (30 т/га) водораствори-i.3jx солей.

3. Химическая ілелпорашхя солончаковых солонцов в условиях орошонил приводит К ШІТЄНСИБНОГДУ ІК рассолении и рассолон- \ цевашвд. Вынос солей достигает 100 т/га, а по содержанию об- . менного нагрій в пахотном горизонте ■ ыслиорируеше солонвд из среднонатриовых аэреали.в разряд.шлоиатрневда:;. Возрастают за-

- 21 -

шоп гумуса, в составе которого повышается количество 1уми— новых кислот» В мелиорированных солонцах в З-С раз уволичива-ется фильтрационная способность верхних горизонтов, в 2-4 раза снижается степень диспорсности, уменьшается плотность сло-зшния и содершшю водопептизируемого ила.

4. Улучшение свойств мелиорируемых солонцов приводит к повышению их плодохюдия. В первые три года гипсование а кисло-вашю обусловило прибавку урогля 00-115$. К десятое году мелиоративный адект сохранился, хотя стал менео выракон. Значительные прибавки урожаев (43-53/,!} получены при использовании невысоких (6-7 т/га) доз мелиорантов.

5. Перспективным хншчоским мелиорантом для повышопия плодородия орошаемых солонцовых почв Ьаволзоья является (¿юсфогшс-. отход Балаковского химзавода. Еуо внесение в дозе 7 т/ш, рас-счпташюй по порогу коахулящш высокодисяерсных частиц, обус-лондло расселение и рассолопцешиде дочв, сниесшю степени дисперсности, улучшение структуры в пахотном и в подпахотном слоях,. позитивные. изменения в качественном составе химуса.

6. За четырехлетни!! период мелиорации фосфогяпс обеспечил среднюю прибавку урожая золеной массы кукурузы йбц/га (20-27Й). Ыаблвдоотся улучшение качества получаемой продукции, что находит свое отрахсешо в достоверном увеличении содержания белка в растениях, особенно в листьях.

7. Применение фосфогинса в дозе. 7 т/гд не приводит к увеличешш содержания в растениях и почвах водорастворимых фтористых соединоши; и накоплению их в водах обросного канала и смотровых колодцев. Установлено, что накоплении фтористых сое-дшгзшп! в почвах и растениях ыокет способствовать вторичное заоодошю, .что^ обуславдшшет необходимость борьбы с этим нега-

тишым явлением и контроля за работой дреназлюй системи, »Аккумуляция валового фтора в-растениях кукурузы так® наблюдается лишь при. применении фосфогипса на вторично-засолошшх солонцовых почвах..

8. Расчоты экономической эффективности применения невысоких (7 т/га) дозфосфогииса показывает целесообразность ого применения в целях улучшения свойств и повышения плодородия орошаема* солонцовых- почв. На кахдаіі рубль затрат - получено дополнительной продукциина-2,9 русі/га. Использование мелиоранта . приводит, к сшюени» себестоимости продукции, повыше- -нию уровня рентабельности производства на 30£. Экономический аспект от мелиорации составил 100 русі/га.

РЗїШЕВДДЩЙ ПРОІІЖЗДСТВУ

1.-Необходимым приемом повышения плодородия солонцов Заволйья в условиях орошешетявляотся.применение кальций- и кислот ос одорхвщих мелиорантов, дозы которых рекомендуется

рассчитывать по пороіу коагуляции выоокодисперсшх частиц. «

2. В качестве местного химического мелиоранта для улучшения орошаемых почв солонцовых комплексов Волгоградской области рекомендуется использовать фосфогипс - отход Балаков-ского химзавода,., внесение которого способствует рассолению и рассолонцеванию почв, улучшению агрофизических свойств, повышению урожайности сельскохозяйственных j-ультур. Применение фоофогипса в невысоких дозах (7 т/га) нп орошаошх почвах солонцовых комплексов Саволіігья но приводит к обогащению почв и-дренаышх. . вод водорастворимым фтором и но способствует ак-•іуьуляцяи утора в растениях.. Не рекомендуется применение фос-фогяпса кг вторично-засолешшх почва*'введу возмогшого накоп-

- 23 -

лония фтористых соединений в почвах и растениях.

Сцисок paäoy. опусшжоватшх по тощ диосортпшы:

1. Гыгчарова H.A., Панов ¡1.11., Князева С.П., Иауханов 0.«:., Гайодн' B.ü. Поведение фтористых соединений в орошаемых оолон-дах Баволкья при их мелиорации фосфопшоом. //Тозлсы докладов XI научно-производственной -конференции почвоведов, агрохимиков и. .земледолов Урала н Поволжья. Уфа. I98&, с. 137-138.

2. Гончарова H.A., йшзова С.Н., Панов Н.П., Окон скип Л.И., Исцуханов С.:.;, йколох'ическая и экономическая оценка нримоне-шш фосфогшса на орошаошх почвах солопцових комплексов '¿в-волгья //Состав, свойства и плодородие почв. М.: изд-во ШХА, 1990, с.62-70.

3 n t ¡Тсн'ш^а и. J}., JCttteH* с. /г v

VvyVUuULfteHiCJi gtoCyM'l'tt/bCiZ StSi

ЮйН^С fil? Ф¿>41 . DjCSu.с

йРИе-Сгщь tir^1r-f>t U foc/b*-***-

^ ^ ^

Л-48573 6.06.90 г. Объем 1V« п. л. Заказ 1661. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44