Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ МЕЛИОРАЦИИ НА СВОЙСТВА И ПРОДУКТИВНОСТЬ СОЛОНЦОВ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ЗАУРАЛЬЯ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ МЕЛИОРАЦИИ НА СВОЙСТВА И ПРОДУКТИВНОСТЬ СОЛОНЦОВ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ЗАУРАЛЬЯ"

-Зе&ое

На правах рукописи

ШЛЕГЕЛЬ Роман Иванович

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ МЕЛИОРАЦИИ НА СВОЙСТВА И ПРОДУКТИВНОСТЬ солонцов В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ЗАУРАЛЬЯ

06.01,04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Тюмень - 2005

Работа выполнена на кафедре агрохимии и почвоведения Курганской государственной сельскохозяйственной академии им. Т.О. Мальцева

Научный руководитель: кандидат биологических наук, профессор

| Егоров Владимир Павлович | кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Кривонос Людмила Андреевна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Брушков Алексей Иванович кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Прнтчина Галина Дмитриевна

Ведущая организация: Курганский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства

Защита состоится « 24 » ноября 2005 г. в 10:00 часов на заседании специализированного совета ДМ 220.064.02 при Тюменской государственной сельскохозяйственной академии

Адрес: 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7, тел/факс.: (3452) 46-87-77

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменской государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан « » октября 2005 г.

Ученый секретарь ,

диссертационного совета ^тДас/ Грехова И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность В результате исследований, проведенных в начале

30-х годов Н.И. Макеевым и Г.А. Маландиным, в 60-70-х и 90-х годах Л.Б. Тюленевой, Г.П. Седовым, А.И. Никифоровым и другими учеными, была доказана высокая эффективность гипсования в Зауралье, и сформулированы рекомендации по повышению продуктивности солонцов. Осталась неизученной длительность последействия гипса на пахотных солонцах и не решен вопрос о необходимости химической мелиорации различных таксонов солонцов, в частности отзывчивость малонатриевых солонцов на химическую мелиорацию. Предлагаемые в настоящее время мероприятия по улучшению естественных кормовых угодий на солонцах отличаются рядом недостатков - поверхностное улучшение недостаточно эффективно, а технологии коренного улучшения требуют больших капитальных вложений, разрушают естественные биогеоценозы территории, прерывают хозяйственное использование угодий по прямому назначению, вызывают риск развития эрозии.

Цепь исследований. Определение эффективности поверхностного внесения фосфогнпса на целинных солонцах под сенокосами; оценка эффективности химической мелиорации пахотных солонцов во времени.

Задачи исследований:

1. Изучить влияние поверхностного внесения фосфогипса на свойства целинных

лугово-черноземных малонатриевых солонцов, продуктивность естественного травостоя и общую питательность сена;

2. Оценить эффективность производственного гипсования старопахотных солонцов по продуктивности сельскохозяйственных культур и свойствам поч-

3. Оценить последействие фосфогипса на сгарогипсованном в производственных условиях солонце по продуктивности сельскохозяйственных культур и свойствам почвы;

4. Дать экономическую н биоэнергетическую оценку производства сена при поверхностном внесении различных норм фосфогипса на целинных лугово-черноземных малонатриевых солонцах. --------

вы;

ЦНБ МСХА

Научная новизна. Впервые в условиях северо-западной части лесостепи Зауралья изучено влияние поверхностного внесения различных норм фосфо-гипса из свойства и продуктивность целинных лугово-черноземиых типичных средних малонатриевых солонцов. Изучено действие и последействие химической мелиорации на свойства и продуктивность пахотных солонцов того же генезиса на фоне комплекса агромелиоративных мероприятий.

Защищаемые положения:

1.Характер изменения основных генетических показателей солонцеватости целинного солонца при поверхностном внесении различных норм фосфо гипса.

2. Увеличение продуктивности естественного травостоя и улучшение общей питательности сена на гипсованном целинном солонце.

3.Действие и последействие фосфогипса на свойства и продуктивность пахотного солонца в производственных полях зернопаротравяного севооборота.

Практическая значимость. Внедрение полученных результатов исследований и разработанных рекомендаций позволит улучшить агрономические свойства солонцов, существенно повысить урожайность культурных растений и естественного травостоя, общую питательность сена; уточнить режим использования пахотных солонцовых земель.

Дпробация работы. Основные положение работы доложены на научно-студенческой конференции на базе Курганской ГСХА в 1999 г. и научно-практической конференции Ш фестиваля-конкурса научно-исследовательского, технического и прикладного творчества молодежи н студентов Курганской области «Молодежь Зауралья - третьему тысячелетию» в 2000 г.

Личный вклад соискателя. Полевые работы, большая часть лабораторных анализов и математическая обработка результатов проведены лично соискателем.

Производственная проверка полученных результатов осуществлялась в 2004 г. в СПК «Заря» Далматовского района Курганской области на площади 28 га. Акт внедрения прилагается к диссертации.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ.

Структура и обьем работы. Диссертационная работа изложена на 170

страницах печатного текста. Работа состоит из введения, б глав, выводов и рекомендаций производству. Содержит 32 таблицы, 7 рисунков и б приложений. Библиографический список включает 326 источников, в том числе 12 работ зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ .Методика н условия проведения исследований

Исследования проводились на солонцовых массивах СПК «Заря» в северо-западной лесостепной части Курганской области, находящейся в пределах денудационного пластового ландшафта с плоскоравнинным рельефом.

Полевой опыт и все учетные площадки на производственных полях располагались на солонцах лугов о-черноземных типичных средних глинистых. По содержанию обменного натрия эти солонцы относятся к малонатриевому виду. Около 40 % от суммы поглощенных оснований составляет магний, что позволяет говорить о наличии магнезиальной солонцеватости. В слое 0-30 см содержание гумуса свыше 8 %. Содержание физической глины в горизонте А — 35-40 %, а фактор дисперсности по Каминскому составляет 21,4; в горизонте В| эти показатели резхо возрастают. Верхний надсолонцовый горизонт незасолен. Гипс встречается глубже 40 см единичными кристаллами.

За период исследований наблюдались годы с различными условиями увлажнения вегетационного периода: 1998, 2000 » 2002 гг. - засушливые с ГТК 0,6-1,3; 1999,2001 и 2003 гг.-влажные с ГТК 1,4-1,8.

В 1998 г. на целинном солонце под естественным травостоем был заложен полевой опьгг с поверхностным внесением различных норм фосфогипса. Схема опыта: контроль - без мелиоранта; 0,5 эквивалентной нормы фосфогипса; эквивалентная (расчетная) норма; 1,5 эквивалентной нормы; 2 эквивалентные нормы. В соответствии с этим на варианты 2,3,4 и 5 вносилось соответственно 8,5; 17; 25 и 34 т/га фосфогипса. Площадь делянки 150 м2, повторность трехкратная. Гипс вносился вручную. Эквивалентная норма рассчитывалась по избытку обменных натрия и магния на слой почвы 0-20 см.

Для изучения влияния гипсования на пахотные солонцы были заложены учетные площадки на полях зернопаротравяного севооборота, прогнпсованных

в производственных условиях. На одном поле почвенные и растительные образцы отбирались на третий год (в 2003 г.) после внесения в 2000 г. 20-ти т/га фосфогипса. На другом поле гипсование в норме 17 т/га было проведено в 1989 г., поэтому результаты анализов почвенных и растительных образцов, отобранных на десятый год (в 1998 г.), рассматривались как последействие фосфогипса. В качестве контроля использовались площадки негип со ванных пахотных и целинных участков с аналогичным таксоном солонца. Площадь площадок 400 м\ повторность трехкратная.

Основные виды анализов и учетов: состав поглощенных катионов; содержание гумуса; содержание общего и водопептшнруемого ила; сокращенная водная вьггяжка; плотность профиля; содержание общего азота в сене; учет урожая сена, зерна и соломы; структура урожая зерновых культур; ботанический состав естественного травостоя; статистическая обработка результатов анализов и учетов урожая. Анализы и учеты проводились по общепринятым методикам.

Влияние различных норм фосфогипса на свойства н продуктивность целинных солонцов Влияние гипсования на состав поглощенных оснований проявилось уже на следующий 1999 год после внесения фосфогипса (табл. 1). В горизонте А в вариантах с эквивалентной, полуторной и двойной нормами фосфогипса увеличилось содержание обменно-поглощенного кальция соответственно на 52, 70 и 133 % в сравнении с контролем и снизилось содержание магния по всем вариантам на 41, 49, 53 и 59 %. В связи с этим отношение кальция к магнию в ППК расширилось от 0,9 на контроле до 5,3 в варианте с двойной нормой фосфогипса. Содержание обменного натрия в вариантах с эквивалентной н более высокими нормами снизилось соответственно на 14, 13 и 18 %. В солонцовом горизонте только в варианте с максимальной нормой происходит увеличение содержания кальция и снижение магния и натрия.

В 2000 г. изменения соотношения между катионами затронули уже солонцовый горизонт. Здесь наблюдается снижение как абсолютного, так и относительного содержания поглощенного магния, особенно на фоне высоких норм.

Таблица 1 - Влияние различных норм фосфогипса на состав поглощенных ___оснований в целинном солонце_

Показатель Вариант

1 | 2 (контроль) 1 (8,5 т/га) 3 (17т/га) 4 (25 т/га) 5 (34 т/га)

А | В, I Л I В, А | В, А | В, А | В,

1999 г.

Э, мг-эквЛОО г 34,5 31,"7 ГТ^) 33,9 33,9 34,0 36,0 34,8 44,6 33,9

%от суммы Са 44,9 40]9 56,6 _3415_ 693 40,0 73,1 41,4 80,7 48,7

48,7 51,0 35,5 56.5 25,1 52.6 21,7 51,4 15,2 44,8

Ма+ 6,4 8,0 7,9 8,8 5,6 V V 7,2 4,0 6,5

Са:Мя 0,9 0,8 1,6 0,6 2,8 0,8 3,4 0,8 5,3 1,1

2000 г.

Э, мг-э<мЛ00г 32,4 32,9 27,8 32,7 31,2 33,1 33,4 35,1 38,2 33,3

%от суммы Са 45,1 42,9 74,1 48,3 85,9 50,8 86,2 65,0 93.5 64,0

48,1 41,0 24,5 38,2 13,5 36,3 12.9 263 6,0 30,6

Иа* 6,8 16,1 1,4 11.5 0,6 13.0 0,9 0,5 5,4

Са:Мя 0,9 1,0 3,0 1,3 6,4 1,4 6,7 2,5 15,5 2.1

2002 г.

5, мг-экв.ЛООг 24,5 33,4 29,0 33,6 зи 31.1 35,9 38,4 34,8 41,9

%от суммы Са 56,3 52,4 72,1 50,6 76.9 46,6 79,4 66,4 83,3 74 X)

42,0 35,9 26,6 38,7 21.8 41,8 19.5 26,0 15,8 18,6

Ыа* 1,6 11,7 1.4 10,7 1,3 11,6 1,1 V 0,9 7,4

СатМк 1,3 1,5 2,7 1,3 3,5 1,1 4,1 2,6 V 4,0

На фоне половинной и эквивалентной норм фосфогапса степень солон-

цеватостн составила около 13 %, при более высоких нормах - 5-8 %.

В 2002 г. во влиянии гипсования на состав поглощенных оснований сохранились тенденции предшествующих лет. Солонец остался малонатриевым при внесении расчетной нормы фосфогипса и перешел в остаточный вид при внесении полуторной и двойной норм. Таким образом, на состав поглощенных оснований более существенное влияние оказали нормы фосфогипса превышающие расчетную.

При увеличении нормы фосфогипса в горизонтах А и В) происходит уменьшение содержания водопептизируемого ила и снижение фактора дисперсности по Кзчинскому. Степень агрегирования почвенной массы в горизонте А при внесении двойной нормы фосфогипса достигает 85 % против 75 % на контроле. В горизонте В| дисперсность ила хоть и снижается, но незначительно. В 2000 г. положительное влияние фосфогипса усиливается. В вариантах с эквивалентной и меньшей нормами изменений в сравнении с 1999 г. не произошло, при внесении полуторной и двойной норм фосфогипса наблюдается

снижение дисперсности илистой фракции как к горизонте А (до 15 и 13 %), так и в горизонте В, (до 40 и 39 %) против соответственно 25 и 45 % на контроле.

Анализ водной вытяжки показал, что поверхностное внесение 25 т/га фосфогипса к 2003 г. привело к увеличению засоления профиля. В верхних 80 см оно стало средним, тогда как на контроле - слабое. По всему профилю в почвенном растворе заметно увеличилось количество одновалентных катионов и анионов ЯЭ,", т.е. продуктов обменных реакций гипса с почвой. Реакция водной вытяжки сохранилась неизменной, в слое 0-20 см она слабощелочная, в слое 20-40 см - щелочная, глубже - сильнощелочная.

Гипсование оказало положительное влияние на урожайность естественного травостоя {табл. 2).

Таблица 2 - Действие различных норм фосфогипса на урожай сена _на целинном солонце, т/га_ _

Вариант 1999 г. 2000 г. 2002 г. В среднем

урожай прибавка урожай прибавка урожай прибавка урожай прибавка

(КСПТПХШь) 2,97 - 1,75 - 1,91 - 2,21 -

2 (K.S Tira) 2,89 -0,08 1.88 +0,13 2,13 +0,21 2,30 +0,09

3 (17 т/га) 4,80 +1,83 2,27 +0,52 2,96 +1,05 3,34 +1,13

4 (25 т/га) 5,33 +2,37 2,12 +{>,37 3,22 +U1 3,56 +1.35

5 {34 т/га) 5,75 +2,78 2,50 +0,75 3,04 + 1,13 3,76 +1,55

НСРм 0,45 0,21 0.49

Несущественную прибавку урожая по отношению к контролю дала полови иная норма фосфогипса. Остальные нормы во все годы, а особенно во влажном 1999 г., обеспечили существенный рост урожайности травостоя. В тоже время увеличение нормы мелиоранта от эквивалентной до полуторной по влиянию на урожайность в среднем за 3 года оказалось неэффективным.

Гипсование повлияло на ботанический состав травостоя (рис. 1). В первый год мелиорации с увеличением нормы фосфогипса доля Мятликов ьк в травостое уменьшается, а доля Астровых увеличивается, происходит незначительное увеличение доли Бобовых. В 2002 г. в сравнении с контролем доля Астровых значительно сокращается, а доля Мятликовых и Бобовых увеличивает-

Метлнковые

Астровы

у

1 -

1 3 « Прочие семейсжва

Влрмячт

113 4 3 вирмит 113 4 1 Вирниит

в 1999гМ ® 2001 ГОД —^Л1ИЦ1]И№ия1^Г.--тртм »ля :002 г.

РнС.1. ВлнИИИС |)ШНЧНЫ1 НйрМ фвсфогнп» на ботаюгискнй СОСПА ССТОТГМНЙвГО Тртыап

м нелнкн** СМФН1Н

ся. Прослеживается тенденция постепенного вытеснения из травостоя малоценных в кормовом отношении семейств.

С увеличением нормы фосфогипса на 20-50 % возросла обеспеченность I к.ед. переваримым протеином, но внесение двойной нормы мелиоранта в сравнении с полуторной уже не дает эффекта.

Влияние различных агромелиоративных приемов и химической мелиорации на свойства пахотных солонцов

На негипсованной пашне, под влиянием введенной в СПК «Заря» умеренно интенсивной системы земледелия, плотность пахотного горизонта находится на уровне 1,21 г/см}, при которой зерновые культуры могут чувствовать себя юмфортно, хотя и превышает плотность горизонта А целинного солонца. На гипсованном солонце плотность пахотного горизонта в сравнении с негигь со ванным существенно снизилась и составила 1,08 г/см1. Изменений в плотности иллювиальных горизонтов не обнаружено.

Длительная распашка без химической мелиорации привела к повышению в сравненни с целиной содержания поглощенного магния, как в верхнем,

так и в нижележащих солонцовом и подсол о нцовом горизонтах (табл. 3).

Таблица 3 — Действие гипсования пахотного солонца на состав поглощенных _оснований, 2003 г._

Агрофон Поглощенные основания Горизонт

А(А„) В, В,

Целина 8, мг-экв./ЮО г 30,20 37,74 43,36

% от суммы Са 52,1 42,4 29,5

мг+ 38,8 44,5 44,3

N8' 9,1 13,1 26,2

Са:Мг и 0,9 0,7

Пашня негипсо ванная Б, мг-экв./100г 35,10 38,20 39,90

%от суммы Са 38,0 30,5 25,1

мг* 53,3 58,4 58,5

Ыа4, 8,7 11,0 16,4

Са:Мя 0,7 0,5 0,4

Пашня гипсованная Б, мг-экв./100 г 40,00 41 ДО 37.70

%от суммы Са 43,3 32,3 15,0

54,2 60,6 70,7

Ыа+ 2,5 7,0 14,3

Са:Мг 0,8 0,5 0,2

НСРИ 1.71 2,04 1.48

мл" 2,42 1.73 2,48

0,30 0,32 0,56

Внесение 20 т/га фосфогнпса, проведенное на производственном поле в 2000 г., за 2000-2003 гг. обусловило снижение по всему профилю степени со-лонцеватости: в горизонте А„ с 8,7 % до 2,5 %, в солонцовом горизонте В) с 11,0 % до 7,0 %, в горизонте В^ с 16,4 % до 14,3 %. На соотношение двухвалентных катионов гипсование не оказало особого влияния. Как без гипсования, так и на фоне фосфогнпса отношение Са: М% меньше единицы.

Анализ водной вытяжки показал, что профиль негипсованного пахотного солонца до глубины 200 см практически незасоле]г, за исключением слоя 4060 см. По всему профилю реакция щелочная. На фоне гипсования по всему профилю появляется слабое содово-сульфатное засоление за счет растворения фосфогнпса и вмывания продуктов обменных реакций, в основном Ма^О,. Произошло подщелачивание всего профиля, за исключением верхнего слоя 020 см, все нижележащие слои приобрели сильно щелочную реакцию.

На гипсованной пашне урожайность сельскохозяйственных культур бы-

ла выше в сравнении с иегипсованной (табл. 4). Урожай зерна овса увеличился на 46 %, а соломы на 221 % в сравнении с негнпсованиым фоном.

Таблица 4 - Влияние химической мелиорации на урожайность овса, т/га, 2003 г.

Агрофон Зерно Солома Отношение

урожай прибавка урожай прибавка зерно :солома

Пашня кегипсованнаи 1.85 - 1,34 - 1,4

Пашня гипсованная 2,7(1 +0,85 4,30 +2,96 0,6

НСР<* 0,16 0,25

Увеличение урожая зерна произошло за счет увеличения выживаемости растений, продуктивной кустистости н озерненности метелки. Однако при этом масса 1000 зерен снизилась. Видимо, это связано с бурным развитием вегетативной массы.

Последействие химической мелиорации на свойства и продуктивность солонцов При изучении последействия на свойства и продуктивность солонцов на десятый год после внесения 17 т/га фосфогипса выяснилось, что положительное влияние гипсования до сих пор сохранилось {табл. 5).

Таблица 5 - Последействие фосфогипса на свойства пахотного солонца. 1998 г.

Показатели Пашня негипсованная Пашня гипсованная ПСР«

Ап В, А„ В, А„ В,

Содержание гумуса, % 6,11 6,23 6,70 6,10 0,91 0,82

Плотность, т/см3 ив 1,36 1,07 1,32 0,08 0,0'»

Содержание ила по микроагр. анализу. % 4.93 - 3,24 - - -

Фактор дисперсности по Качннекому 23,31 - 12,81 - 2,82 -

В пахотном слое гипсованного солонца в сравнении с негипсованным отмечается повышенное содержание гумуса, оптимальная плотность н более высокая микроагрегироваиность.

Сохраняется положительное влияние гипсования на состав поглощенных катионов, особенно в пахотном слое (табл. 6). Выявлено преобладание поглощенного кальция над магнием при их соотношении в пахотном слое 1,8, а в

солонцовом - 1,2, В пахотном слое отсутствует солонцеватость, тогда как содержание натрия в А„ негипсованной пашни достигает 8,2 %, свидетельствуя о слабой солонцеватости.

Таблица 6 — Последействие фосфогипса на состав поглощенных _ _оснований. 1998 г.__

Агрофон Поглощенные основания Горизонт

А (Ап) I В, В*

Целина 3. мг-?кв./100г 30,20 ; 37,74 43,36

Уош-суммы Са 52,1 1 42,4 29,5

мг+ 38,3 1 44,5 44,3

9,1 1 13,1 26.2

Са:Мй 1,3 0,9 0.7

Пашня негипсо ванная 5, МГ-ЭКВ./100 г 35,44 35,93 38,01

%от суммы Са 45,9 44,9 34,4

45,9 47,5 56,7

8,2 7,6 8,9

1,0 0,9 0,6

Пашня гипсованная Э, мг-эквЛОО г 38,20 37,24 40,22

%от суммы Са 61,1 48,7 эи

М** 34,7 41,5 55.1

4Д 9,8 13,7

Са:М« и 1Л 0,6

Включение в схему исследований тестовых площадок целинного солонца позволило выявить влияние внедренного на солонцовых массивах комплекса агромелиоративных мероприятий (ярусная обработка, подбор культур и их чередование в севообороте) без гипсования. В пахотном слое негипсованной пашни в сравнении с целиной происходит нежелательное увеличение доли поглощенного магния, но содержание натрия снижается; наблюдается более высокая степень агрегирования почвенной массы, повышенная плотность пахотного слоя.

На старогипсованной пашне урожай как зерна, так и соломы ячменя более чем в 3 раза превысил урожай на иегипсованной пашне (табл. 7) за счет более высокого процента выживаемости растений, увеличения продуктивной кустистости, озерненности колоса и массы зерновки.

Таким образом, только при внесении химических мелиорантов возможно устранение неблагоприятных свойств и полное использование потенциаль-

Таблица 7 - Влияние химической мелиорации на урожайность ячменя, т/га,

1999 г.

Агрофон Зерно Солома Отношение

урожай прибавка урожай прибавка зерно:солома

Пашня негипсован пая 0,63 - 0,63 - 1,0

Пашня гипсованная 1,97 +1,34 2,08 + 1,45 0,9

НСРм 0,1 0,19

ного плодородия солонцов. Последействие гипсования достигает 10 лет.

Экономическая н биоэнергетическая оценка химической мелиорации

целинных солонцов С увеличением нормы фосфогипса на целинных солонцах значительно увеличиваются общие затраты на производство сена. Большая часть затрат является капитальными. Производственные затраты на 1 га сенокоса, связанные с уборкой, транспортировкой и складированием урожая, на вариантах 2, 3, 4 и 5 выросли соответственно на 10,30,34 и 39 %, но в связи с опережающим ростом урожайности сенокоса (кроме 2 варианта) себестоимость 1 ц к.ед. на вариантах 3, 4 и 5 снижается соответственно до 87,62; 86,22 и 85,14 руб. против 104,21 руб. на контроле, условный чистый доход на 1 га и на 1 ц к.ед. увеличивается соответственно до 1985,66; 2140,55; 2279,21 руб. и 132,38; 133,78; 134,86 руб. против 1146,30 и 115,79 руб. на контроле, повышается окупаемость производственных затрат до 2,51; 2,55 и 2,58 руб. против 2,11 руб. на контроле.

Срок окупаемости капитальных вложений в зависимости от варианта колеблется от 25 до 50 лет. Минимальным сроком окупаемости обладает вариант с половинной нормой фосфогипса, но он отличается наихудшими из всех рассматриваемых вариантов экономическими показателями, описанными выше. Основная часть денежных средств (83-85 %) идет на приобретение фосфогипса. При наличии фосфогипса в хозяйстве срок окупаемости капитальных вложений значительно сокращается и составляет в вариантах 3,4и5 — 4,6и7 лет.

При увеличении нормы фосфогипса затраты совокупной энергии за три года исследований, приходящиеся на 1 га сенокоса, возрастают на вариантах 2, 3, 4 и 5 в сравнении с контролем в 8,0; 14,9; 21,1 и 28,2 раза; на 1 ц сена-соответственно в 7,7; 9,8; 13,1 и 16,6 раза; возрастает выход валовой энергии в уро-

жае в сравнении с контролем соответственно в 1,04; 1,51; 1,61; и 1,70 раза. Энергетический коэффициент от контроля к пятому варианту снижается и составляет в вариантах 2, 3, 4 и 5 соответственно 2,77; 2,17; 1,63 и 1,29 при 21,40 на контроле.

Несмотря на не самый большой энергетический коэффициент, максимальное приращение энергии из вариантов с гипсованием отмечается при внесении эквивалентной нормы фосфог-инса. Оно составляет в вариантах 2,3,4 и 5 соответственно 74079,73; 90927,13; 69451,48 и 42790,93 МДж/га при 106179,75 МДж/га на контроле. Анализ структуры затрат валовой энергии показал, что основная доля затрат валовой энергии приходится на сам фосфогипс.

По результатам экономической и биоэнергетической оценки лучшим ва-риэдтгом является 3 вариант с эквивалентной (расчетной) нормой фосфогипса.

ВЫВОДЫ

1. При поверхностном внесении фосфогипса изменяется состав поглощенных оснований целинного солонца на всех вариантах опыта. В первый год мелиорации в горизонте А содержание поглощенного натрия снизилось с 6,4 % на контроле до 4,0 % на варианте с максимальной (34 т/га) нормой мелиоранта. Изменилось отношение Ca:Mg соответственно от 0,9 до 5,3. В последующие годы положительные тенденции сохранились и проявились также в солонцовом горизонте. Лучшей по влиянию на состав поглощенных оснований является полуторная норма фосфогипса.

2. Отмечено положительное влияние фосфогипса на мнкроагрегатность надсо-лонцового и подсолонцового горизонтов целинного солонца. Фактор дисперсности на второй год мелиорации в горизонте А снизился с 25 на контроле до 13-15 на вариантах с полуторной и двойной нормами фосфогипса; в горизонте В, - соответственно с 45-46 до 38-42.

3. Поверхностное внесение фосфогипса на целинных солонцах в норме 25 т/га на пятый год мелиорации увеличивает засоление верхней части профиля со слабого до среднего, сульфатно-содовый тип засоления меняется на менее токсичный содово-сульфатный.

4. С увеличением нормы фосфогипса увеличивается урожайность травостоя на целинных солонцах, В среднем за 1999, 2000 и 2002 гг. урожай сена в сравнении с контролем в вариантах 2, 3, 4 и 5 увеличился соответственно на 0,09; 1,13; 1,35 и 1,55 ц/га. В среднем за 3 года увеличение нормы фосфогнпса сверх расчетной не давало существенной прибавки.

5. Поя влиянием фосфогнпса происходят положительные изменения в (ютани-ческом составе травостоя. В первый год мелиорации с увеличением нормы мелиоранта происходит снижение доли Мятликовых и увеличение доли Астровых. На 4 год мелиорации ситуация изменяется на противоположную, также значительно возрастает доля Бобовых. Лучшая норма-полуторная.

6. Изменение ботанического состава отразилось на общей питательности сена: обеспеченность 1 к.ед. переварим ым протеином в 1999 г. возрастает с 173 г на контроле до 257-260 г в вариант;« с полуторной и двойной нормами фосфогнпса; в 2002 г. - с 197 г на контроле до 234 г в варианте с полуторной нормой фосфогипса. В среднем обеспеченность 1 к.ед. переваримым протеином при нормах, превышающих эквивалентную, увеличивалась на 20-50 %. Лучшей нормой мелиоранта является полуторная.

7. На 3 год после внесения 20 т/га фосфогипса снизилась плотность пахотного горизонта с 1,38 г/см3 на контроле до 1,05 г/см3; степень солонцевагости в пахотном горизонте с 8,7 % до 2,5 %. Возросла с 38,8 % на негипсованной пашне до 43,3 % на фоне гипсования доля поглощенного кальция. Положительные изменения состава поглощенных оснований не затронули подпахотные горизонты. При этом увеличилось засоление профиля солонца. В целом гипсование солонца по положительному воздействию превосходит комплекс агромелиоративных мероприятий.

8. Учеты, проведенные на старогипсованной производственной пашне, показали длительное последействие гипсования на свойства и продуктивность солонца. На 10 год после внесения фосфогипса сохранились оптимальная плотность пахотного горизонта, пониженное содержание поглощенного натрия и водолептизируемого ила, расширенное соотношение в ППК Ca ;Mg.

9. На гипсованных пахотных солонцах даже на 10 год после мелиорации уро-

жайность зерновых культур выше, чем на негипсованных. Урожайность возрастает в 1,3-3 раза по зерну и более чем в 3 раза по соломе. Ю.При поверхностном внесении фосфогипса на целинных солонцах с увеличением нормы от эквивалентной до двойной уменьшается себестоимость ] ц к-ед. с 104,21 руб. на контроле до 87,62; 86,22 и 85,14 руб. соответственно на вариантах с эквивалентной, полуторной и двойной нормами мелиоранта; увеличивается условный чистый доход на 1 га сенокоса соответственно с 1146,30 руб. до 1985,66; 2140,55 и 2279,21 руб. В варианте с половинной кормой фосфогипса отмеченные выше экономические показатели хуже, чем на контроле. Лучший вариант - вариант с эквивалентной нормой фосфогипса.

11.При внесении фосфогипса затраты совокупной энергии при производстве сена за три года повышаются с 78,5 МДж/ц на контроле до 606,4; 772,5; 1029,7 и 1300,7 МДж/ц в вариантах с половинной, эквивалентной, полуторной и двойной нормами мелиоранта; энергетический коэффициент соответственно снижается с 21,40 до 2,77; 2,17; 1,63 и 1,29. По приращению валовой энергии на 1 га сенокоса из гипсованных лидирует вариант с эквивалентной нормой фосфогипса, где приращение составило 91 ГДж/га, 74 ГДж/га в варианте с половинной нормой, 69 ГДж/га в варианте с полуторной нормой и 43 ГДж/га в варианте с двойной нормой мелиоранта при 106 ГДж/га на контроле. Лучшим является вариант с эквивалентной нормой фосфогипса.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Результаты наших исследований позволяют рекомендовать в производство химическую мелиорацию лугово-черноземных солонцов под естественным травостоем с поверхностным внесением фосфогипса в эквивалентной норме, т.е. соответствующей содержанию в солонце избыточного количества обменных катионов натрия и магния.

Для более быстрого и эффективного повышения продуктивности пахотных солонцов настоятельно рекомендуется проведение химической мелиорации, длительность последействия которой может достигать 10 лет.

Данные рекомендации целесообразно использовать для повышения продуктивности солонцов лугово-черноземных типичных средних глинистых малонатриевых с повышенным содержанием магния в ППК, В иных случаях необходимы дополнительные исследования.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Шлегель Р.И., Карлова С.Г. Изменение свойств целинных солонцов и продуктивности травостоя пол воздействием фосфогипса// Молодежь Зауралья — третьему тысячелетию: Тез. докл. науч.-практ. конф. - Курган: Изд-во КГУ, 2000, — Ч. 2.-С, 66.

2. Егоров В.П., Шлегель Р.И., Никифоров А.И. Влияние химической мелиорации на физико-химические свойства и продуктивность солонцов естественных кормовых угодий в СП К «Заря» Далматовского района// Научные результаты - агропромышленному производству: Мат. Междунар. науч.-практ. конф. - Курган: ГИПП «Зауралье», 2004.-Т. 1 - С. 416-419.

3. Шлегель Р.И. Физико-химические свойства солонцов, вовлеченных в пахотный оборот, при их химической мелиорации// Научные результаты — агропромышленному производству: Мат. Междунар, науч.-практ. конф. — Курган: ГИПП «Зауралье», 2004. -Т, 1 - С. 482-485.

4. Шлегель Р.И. Физико-химические свойства лугово-черноземных типичных средних малонатриевых солониов при поверхностном внесении фосфогип-са// Мат. ХИН науч.-техн. конф. ЧГАУ. - Челябинск: ЧГАУ, 2004. - Ч. 3. -С. 454-457.

5. Шлегель Р.И. Мелиоративное освоение малонатриевых солонцов Курганской области// Применение средств химизации - основа повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и сохранения плодородия почв: Мат. 38 Междунар. науч. конф. (ВНИИА). - М.: ВНИИА, 2004. - С. 256-259.

Подписано в печать 14.10. 2005 г. Тираж 120 экз. Печать трафаретная. Заказ 195 Отпечатано в печатном деке «Ризограф» Тюменского Аграрного Академического Союза 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7

№19 4 5 8