Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние обогрева и орошения на урожайность дерново-подзолистых почв Западного Полесья Украины

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Влияние обогрева и орошения на урожайность дерново-подзолистых почв Западного Полесья Украины"

РГ6 од

І 5 НОіі 139Український інститут інженерів всього господарства

На лравах рукопису

ШШНША НАТАЛІЯ РССТИСЛАЗІЗНЛ

впив обігріву тл. агсшпа на рсдшісе» дерково-щзошст грунтів західного полісся України

Об.01.03 - агрогрунтознавство ’ і агрофізика

АВТОРЕ * Е Р АТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Рівне - 1333

ДлсЕртац,!^ є* рг/і.акігс^

Ройова Бкотнгла с Украївси:оку ікоиггуті інженерів водного господарства. •

Науковий керівних: кандидат сільськогосподарських наук, професор

. Кузьмич її.К. " ■

Наукові консультанти: кандидат сільськогосподарських наук, до-

1 цент Веремеенко С.І. •

каадидат сільськогосподарських наук Трофінчук О.Ы.

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

• Грінченко Т.О.

кандидат сільськогосподарських наук, доцент \ Салсай Г.І.

Провідна організація: Український науково-дослідний інститут агрохімії та грунтознавства /м.Харків/ Захист відбудеться "10" грудня 19'уЗ року о 14 —— годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 068.45.01 при Українському інституті інженерів.водного господарства: -266000, Рівне, вул.Соборна, II. , ■ .

З-дисертацію к:отла ознайомитись в бібліотеці інституту к.Рівне, вул.Пр:іходька,75 . '

Автореферат розісланий ’’ ( " дистоппяя Г-ЛЗ року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат технічних наук, професор,. .

С.Ы.Гончаров

Загальна характеристика роботи ‘ ■

АіСГУАГіЬНІСТЬ: Оди і зо з важливих проблем, цо загострилися останнім часом, е продовольча. Усіііміє вирішення, ії залежить від підвищення родючості грунтів, покращання не тільки їх поживного, водно-повітряного, г? такоч теплового режимів, тобто на основі комплексного регулювання всіх факторів читтеділльності рослин. -

Важливим резервом у підвищенні продуктивності сільськогосподарських угідь та отриманні високих гарантованих врожаїв у відкритому грунті є теплові меліорації. Особливо актуальна розробка но-ї:;х ефективних способів теплових меліорацій для перезволожених та ¡сушених земель Полісся України, цо вважаються "холодними" в аг-;сн:см і чному в іднешенн і.

З інгаої сторони, з розвитком енергетичних і промислових лід. ~

¡риенств з"явились величезні запаси теплових відходів у вигляді ікндної теплої води з температурою -І5-І60С в зккку та 30-40°С літку, які переважно зкидаються, забруднюючії навкслилнс середови-;е. Останнім часом за кордоном, а такоч зусиллями вітчизняних вче-их, в тому числі зусиллями вчених УІІВГ, були створені системи ідгрунтозего обігріву, цо дозволяють, з однієї сторони, локрацу-атп температурний рє~им грунту, а з інсої - охолоджувати зкидну оду, та при необхідності, повертати її для повторного викорнстан-я. '

Підгрунтових обігрів, а такеч зрощення, без сумніву матимуть єбніП'і вплив на інтенсивність протікання грунтових режимів та на піну властивостей грунтів, цо вивчаються, а такс^ на їх родючість. зв"язку з цим важливим с вивчення впливу обігріву та зрощення на ?мяературний та водний режими дерново-підзолистих грунтів, а таз* їх :Ьізпко-хімічні властивості, та як зміна цих режимів та ' г і .

іастивостеК впливатиме на родючість грунту вцілему,

МЕТА А0СДЗДЕНЬ полягала у вивченні особливостей формування

грунтових режимів б умовах зрошення, обігріву, обігріву та зрошення, а тако'« зміни фізико-хімічнихвластивостеГі дерново-підзолистих грунтів під виливом названих меліоративних заходів, та як зміна цих режимів та властивостей впливатиме на родючість грунту.

ДОСІ ¡¿ДЕНЬ:

1. Вивчити особливості формування температурного, водного, окисно-відновного, газоп-ого, по-їиеного режимів дерново-підзолистих грунтів в умовах їх обігріву та зроаення.

2. Визначити ступінь Епливу’ обігріву та зрошення грунту на активність іонів, термодинамічні потенціали, склад обмінних катіонів б ньому та на потенційну буферну спроможність Кого у відношенні до калій.

3. Лрсвести комплексну оцінку рівня родючості дерново-підзо-

листих грунтів під впливом зропення, обігріву, обігріву та зрошення. . '

4. Вивчити вплив обігріву та зроаення на ріст, розвиток та

врожайність'вирощуваних культур. ■

0Б"ЄКТ дОФіЩЕНЬ. Дерново-підзолисті грунти в умовах зрошення, обігріву та обігріву зі зрепекням. Польові досліди проводились на дерново-підзолистих грунтах на протязі 19Вб-ІУЬЗ років на спеціально спорудченій модельній теплогідромеліоративній системі, • розтааоЕаній поблизу с.Мирне Костопільського району Рівненської області. ■ " .• .

НАУКОЗА НОЗИЗКА. Бперае в польових умовах Західного Полісся України на дерново-підзолистих грунтах встановлено особливості та закономірності формування температурного, водного, поливного режимів досліджуваних грунтів під впливом зропення, обігріву, обігріву-зі зрошенням. .

Вивчено вплив обігріву та зроаення на фізико-хімічні властивості дерново-підзолистих грунтів та їх буферність по відношенню до

калію. Запропоновані залежності для розрахунку температури грунту, загального, окисного та закисного заліза, проведена комплексна оцінка рівня родючості досліджуваних грунтів в-умовах зрошення, обігріву , обігріву зі зрошенням.

ПРАКТИЧНА ЦІННІСТЬ. Експериментально та розрахунками доведено, що зрошення, оо'і грі в локраідують, а обігрів зі зрошенням приводить до оптимізації основних грунтових режимів та процесів досліджуваних грунтів, підвищення родючості, врожайності сільськогосподарських культур. Отримані математичні залежності дають можливість прогнозувати температуру грунту та добирати необхідний температурний режим джерела тепла. На основі розрахованого комплексного показника їкості грунту з"явллється можливість встановити ступінь окультуре--іості грунтів, та передбачати напрямок розвитку грунтотворчого іроцесу. ' •. , •

ПОЛОЖЕННЯ, ЩО ВИНОСЯТЬСЯ ДО ЗАХИСТУ-. ■ ' .

1. Вплив зрошення, обігріву, обігріву зі зрошенням на особли-юсті формування температурного, водного, окисно-відновного, постного режимів, гумусний стан дерново-підзолистих грунтів, а .та-:оч інтенсивність' відділення, вуглекислого газу З поверхні’ грунту.

2. Вплив зрощення, обігріву, обігріву зі зрошенням на фізико-імічні властивості дерково-дідзолкстих грунтів: активність іонів, ермодинамічні потенціали, -вміст догхшугг.х: хктішів, потенційну уферну спроможність до каліп, валозлР, хімітаг.гЛ слляд.

3. Зміна комплексного показнлта якості грунту під впливем зсліджузаних меліоративних заходів-

4. Вплив обігріву та зро-лення ка продуктивність Блрощуг23*их ільськогосподарських культур.

АПГСБАЦІЯ РОБОТИ. Основні матеріали дисертаційної робота об-іворені та опубліковані в працях Всєссезнііх та республіканських уксво-практичних конференціях: "Повышение ¡эффективности мелиори-

рованных земель и водохозяйственное строительство" /Тбилиси,1837/, "Экологические и экономические аспекты мелиорации /Таллин, 19Б6/, 'Мелиорация и водохозяйственное строительство" /Тбилиси, '1989/, "Проблеми охорони природи і відтворення природного ресурсного потенціалу Західного Поділля /Тернопіль, 199С/, "Повышение зффектив-ности использования водных ресурсов в сельском хозяйстве" /Ново- ч черкасск, 1989/, 3-му з"їзді грунтознавців та агрохіміків УРСР /Харків, 1990/, "Грунтово-екологічні проблеми адаптивної інтенсифікації агропромислового виробництва" /Рівне, 1992/.

ПУБЛІКАЦІЇ. Основний зміст дисертації висвітлено в ІО опублікованих роботах. ■

»♦

03 ЄМ РСБОТИ. дисертація складається із вступу, б розділів, висновків, переліку літератури та додатку. Робота викладена на 210 сторінках, містить 48 таблиць, 00 малюнків, додаток на Ю сторінках. Список літератури включає і(>5 найменувань, із них на іноземних позах. ¿’-у ,. .

. Робота виконана на протязі 1906-1993 років на кафедрі меліоративного грунтознавства та землеробства Українського інституту інженерів водного господарства. . . .

. ■ -ЗШСТ РОБОТИ.

На основі аналізу сучасного стану проблеми утилізації та раціонального використання зкидних низькопотенційких вод', охорони навколишнього .середовіща від концентрованих викидів тепла робиться висновок про те, що.перспективним о його використання для обігріву відкритого грунту. .

■ . Дані «^аПцева Ъ.&., Степанова М.М., Кузьмича П.К., Ковальова С. адтаєнка И.О., Веремеснка С.І., Зострікова З.П., Турченюка Б..0., Пзнаскка І.І., Трофшчука О.Ц., .¿, воа'іп-/і./ С. РеІго(бІ

. ' 4

свідчать про технічну можливість та економічну ефективність проведення підгрунтового обігріву. Встановлено, що підгрунтовий обігрів приводить до змін температурного, водного режимів грунту, підвицуе врожайність сільськогосподарських культур. Але практично кало це вивчені питання фізико-хімічних властивостей дерново-підзолистих грунтів з умовах зрошення, обігріву, обігріву та зрошення.

У РСЦцЦІІ І показано, що досліди проводились на спеціально спорудженій модельній дослідній ділянці. Обігрів здійснювався за допомогою поліетиленових труб, укладених на глибшу 0,5-0,6 м, віддаль між ними складала 1,0 м. ,цля проведення підгрунтового зрошення зверху труб-обігрІЕачіз були укладені труби-звсложузачі.

Схема досліду включала в себе чотири варіанти: контроль, зрощення, обігрів та обігрів зі зрошенням. На основних варіантах бн-рсцузались такі культури: 1986 -.кукурудза, 1987 - картопля, І96Ь-1369 - сум іа багаторічних трав /люцерна, конюшина, тимофіївка, грясниця збірна/. Лід час проведення досліджень проводились регулярні спостереження за настанням фаз росту та розвитку культур, раз у 15 днів проводились біометричні виміри рослин. Облік врожаю проводився методом суцільного обліку у трьох повтореннях.

На дослідній ділянці проводились виміри температури повітря, опадів, ГЗ за загальноприйнятім:: методиками. Температуру грунту вимірювали на поверхні, та через ІС см до глибини 140 см термометрами Савинова та вптяжндаи /ТПВ-50/. Вологість в орному зарі грунту підтримувалась в :.'ежах 0,65-0,С НЗ. Поливна норма'- розраховувавсь за формулою А.Н.Ксстяксза. Грунтовий фільтрат стримували за допомогою воронок Лилсвої. Вивчення виділення вуглекислого-газу і позерхні гоунту проводили за методом Зтатнова В.І. Мінерал»зп-ію рослинних реїлток визначали иляхсм ззкладки висупених рослин агатсрічних трав в грунт на глибину 15 та ЗО. см. Окнсно-віднсвниґ; отзнціал - потенціометрично, рухомі форми заліза - за В.А.Казарі-

новою-Окіною. В-грунті визначались: вміст гумусу - за І.В.Тюрі-ним, сума обмінних основ - по Кадену-Гільковица, обмінних каті- ■ онів - по- Шоленбергу, нітратний азот - колориметрична з дисуль-фсфєнсловою кислотою, аміачний азот - колориметрично з реактивом Несяера, обмінний калій - в 0,2н солянокислій витяжці на полум'яному фотометрі, рухомий фосфор - колориметрично у 0,2н витякці НСІ по синьому молібденовому гетерокомплексу з хлористим оловом. Активність іонів - потенціометрично у зразках, зволожених до ни- ' жньої мет.і плинності по конусу А.3.Васильєва.

, , Грунти дослідної ділянки характеризуються як дерново-слабо-

підзолисті, глеюваті. Зміст гумусу в орному шарі становить 1,55, рНсод - 6,0, ступінь насиченості основами - 375!, найменша вологоємність - 24,5^,'максимальна гігроскопічність - 2,43£, щільність твердої фази - 2,54 г/см3, цільність - 1,22 г/см3.

• .Досліди проводились на протязі 1586-1985 років,які відрізнялись один від одного за метеорологічними умовами. Забезпеченість вегетаційного періоду опадами складало відповідно по роках 58,5%,

- Ь2,Ь%, І0,05і 73,2%, а середньорічна температура повітря 6,8;

5,0; 7,3; б,9°С. : ; . • '

З Р!Д^Ь\І 2 показано, цо в природиіх умовах температурне поле формується лід дією сонячноі енергії і температура грунту змінюється лкве по глибині, грунтового профіла. Наявність у грунті -лінійного джерела тепла обумовлює складний характер формування температурного поля. Температури грунту на варіантах з еоігріком змі-■'шиться як .по вертикалі, так і по горизонталі, а навколо труб- . озігрівачів форлуоться зски підвищених температур. ,

На варіанта? з обігрівом перехід температури грунту через +5°С відбувається на 10—1^. днів раиі-о весноа та на 15-33 днів пізніеє ос єни, дозволяв рпнігие г>*сіватн сільськогосподарські культури

- - 9 -

весною і продовжує вегетаційний період на 1,5-2 місяці, На варі- • анті з обігрівом температура орного иару грунту на І,5-6,0°С вище, ніч на контрольному варіанті, а сума активних температур збільшується на б50-І050°С.

В зимовий період на варіантах з обігрівом значно скорочується як період охолодження грунту, так і глибина йсго промерзання.

А в теплі зіми І987-І96В, 1988-1969 років грунт на варіантах з обігрівом не промерзав зовсім, :зар снігу на цих варіантах був відсутній.

Зрозення, а також зровення на фоні обігріву не приводить до зміни довжини вегетаційного періоду, але б той же час спостеріга-зться деяке запізнення прогрівання'грунту весною на 5-6 днів, а =осени - охолоджується грунт на 5-ІС днів пізніке, ніж на кентроль-іому варіанті. Сума активних температур орного шару грунту на варантах зі зрошенням у всі роки проведення досліджень ніщє на !00-ЗІ0сС порівняно з контролем. Взимку грунт 'зрошуваного варіанту [рсмєрлає на 10-40 см мекие ніж грунт контрольного, варіанту в за-ежності від року проведення досліджень.

З метою прогнозування температур дерново-підзолистих грунтів залежності від вологозапасів грунту, температури повітря, тем-ературп джерела тепла нами отримана залежність, що мас вигляд:

Т„= а + в Т3 + с Тт + ¿W ' з Тп - температура грунту•, °С Те - температура джерела тепла, °С ' •

W - вслогозапас;:, мм .

іл глибини 0-10 см а= 5,0Ь, в= 0,33, с= 0,09, d= 0,027,

С-20 см а= 3,57, з= 0,73, с- 0,22, d- 0,029,

0-40 см а= 1,42, в=0,Со, с- 0,36, d= 0,019,

0-І00см а- 2,59, в= 0,55, с= 0,3В, d- 0,020. .. .

. - 10 - ■

Коефіцієнти рівнянь визначають середню зміну температури грунту за рахунок зміни відповідного фактора при фіксованому рівні інших. ■ ' • (

За наведеними формулами нами складені номограми, за якими можне визначити температуру грунту еід названих параметрів /мал. і / Водний режим дерново-підзолистих грунтів на контрольному варіанті характеризується постійним висушуванням від весни до літа. Опади, цо випадають в цей період, не в змозі підтримувати оптимальний водний режим грунтів дослідної ділянки на протязі вегетаційного періоду.

' Обігрів грунту сприяє утворенню влітку навколо труб-обігріва-гсів зон, в яких вологість грунту знижується до ВЗ. А в зимово-весняний період на варіанті з обігрівом відбувається основне какопи-чзннл вологи за рахунок танення снігового шару.

З метою оптимізації водного режиму для підтримання вологості грунту у межах 0,65 НВ-0,7 НВ на зрошуваних варіантах призначались поливи. Необхідно зазначити, цо на варіантах зрощення ’з обігрівом поливна норма збільшувалась на 20$, що викликалось, більшим випаро- _ вуапн.ііям при обігріві грунту. , •

З РОЗДІЛІ 3 приведені дані, які свідчать про те, цо грунти контрольного варіанту масть стабільний 03 режим з переважанням окис-’ них у;.к.в на протязі більшої частини вегетаційного періоду.

Зровення приводить до знамення амплітуди коливань 0ВД на протязі вегетаційного періоду. На варіантах з обігрівом спостерігається Екчі.П рівень потенціалу /507-Є02 мЗ проти 400-580 мЗ на контролі/, а значення еН на 2-4 одиниці вище, ніж на контрольному варіанті, цо супроводжується підсиленням темпів мінералізації органічної ре-чоьинп. На ьаріанті оЗігріьу зі ирсиенням спостерігається зниження

■ емалі туди ¡іоливань ОЗЛ о о всьому грунтовому профілю. '

^огидності. ? о;-«;сн;сйи умонамк ь дерново-підзолистих груп-

ЙЗї. 1 Номограма для" визначення температури грунту з

залежності від температур/ повітря, температури джерела тепла

¡джерела,

Ь СИЛА "С

\

так дослідної ділянки вміст окисного заліза становить 40-6£мг/І00 г грунту, тоді як вміст закисного заліза не перевищуо 6,0-8,8 мг/

100 г грунту.

05 і грі в сприяє більи високим темпам мобіл’ізаціі заліза, з основному за рахунок його окисних форм. ■

В результаті проведеної нами математичної обробки експериментальних даних отримані рівняння регресії для визначення величини загального, окисного, закисного заліза на різких глибинах Дт/ з залежності бід температури Аз/, вологості грунту Д3/. Представ-

п>

лені результати у вигляді ізоквант на мал. <£

Вміст гумусу на контрольному варіанті дослідної ділянки в орному та підорному шарах не переви-дує 1,5^. В орному аарі грунту Сгк/Сфк =0,83, а з глибиною це співвідношення зменшується до 0,5.

Під'впливом зрощення відбувасться перерозподіл запасів гумусу по профілю: зменшуються запаси його у шарі 0-20 см і збільшуються у парі 20-60 см. Співвідношення коливається у печах

0,71-1,0, з глибиною збільауяться доля фульзскислот. lia варіанті з обігрівом відмічено тенденцію до зменшення запасів гумусу, •

~ 3,92-1,01. На- варіанті обігріву зі зропенням СП£/Сфк =

0,75-0,71. Обігрів сприяв такеч посиленню нітріфікаціЯних процесів. Бміст легкегідролізованого азоту при обігріві підвглдусться на 16,7-33,0!"! е порівнянні з контролем., тоді як зрошення підпи-■'цуг. !>м;ст легкегідролізованого азоту б основному в підорних иа-

. ¿ані напих досліджень показують, цо суттєвого покрацанкя азотного ре-киму дерново-підзолистих грунтів моша досягти еля хоч внесення орг№.'-і-мікеральних дебриз. Зрозенчя приводить до того, цо г-і;;.;у.іГ:'.-тьгн зміщення рівноваги кітрат-амоній на користь Сільз від-ловле.‘і»*ї “в варіантах з обігрівом, а такок обігріву зі зро-

\

Рис.

- ІЗ -Х2 =22.9

XI

4А

1.8

з ?с х2 =23.4

1— -7~- ; ( /

^52.3 ! / -

4і *

-і / ль*.

/- Л

•—* А /

/ 3 2С / 4с 3 бс > я 0,5 >г-

Б.

Х1

Ізокванти окисного заліки п по» .

та вологості А / ->я ' етнопті від глибини /Хт/

1 ості /л3/ за вегетаційний період 1

А - ооі грів, в - контроль

А

шєнням мае місце деяке збільшення вмісту мінеральних форм азоту -на 0,6-1,2 мг/ІОО г.грунту.

Дослідження фосфорного режиму'’дерново-підзолистих гротів свідчить про те, що ці грунти контрольного варіанту характеризуйтеся досить низьким вмістом рухомого фосфору, динаміка якого нсспть сезонний характер. Максимум рухомого фосфору спостерігається у весняний період /3,95 мг/100 г/, який знижується поступово від літа до осені.

Зроиення значно підвищує рухомість фосфору /до 9,7о мг/ІСОг/, збільшуючи разем з ТИМ і амплітуд коливань вмісту фосфору на прс-тязі вегетаційного періоду.

Обігрів, а тако* обігрів зі зрощенням, не зміняючи динаміки рухомого фосфору на протязі вегетаційного періоду, зменпує на 8 ■% еміст рухомого фосфору в порівнянні з контрольним варіантом, ідо ;ісв"язано з більш .інтенсивним виносом його культурами, а такс-ч ре-троградацією у недоступні форми під дієм більп високих-температур.

дерново-підзолисті грунти дослідної ділянки характеризуються досить низьким вмістом обмінного калію, який не перевищує 4,57 мг/ ІСО г грунту, динаміка якого аналогічна рухомому фосфору.

Зрошення зменауз як амплітуду’ коливань обмінного калію на протязі вегетаційного періоду, так і його абсолютні величини.

Встановлено такоч, що обігрів, атакою обігрів зі зрег^нням покращує калійний рета-і дерново-підзолистих грунтів і Пого вміст на цих варіантах коливається в мечах 1,37-2,73 мг/100 г проти 1,41 -1,81 мг/100 г контрольного варіанту. ‘

Дослідження біологічної активності дерново-підзолистих грунтів свідчить про те, ідо грунти дослідної ділянки характеризуються низькою бісгенніств. Виділення вуглекислого газу з поверхні грунту контрольного варіанту коливається в мечах 0,98-2,7 кг/га год. з максимумом влітку. ■ , . •

Зрошення збільшує інтенсивність виділення вуглекислого газу з поверхні грунту в 1,5-І,б рази, а обігрів грунту- сприяє збільшенню інтенсивності виділення вуглекислого газу на 11-57^. Додаткове зрошення варіанту з обігрівом не вносить змін у динамік;, виділення С02, але суттєво збільшує їх абсолютні величини де 3,93 кг/га гсд. '

Проведені наїли дослідження свідчать про те, що обігрів збільшує ступінь мінералізації рослинних решток на 6,5-11,2!? порівачно з контролем.

В РОЗДІЛІ 4 висвітлено рівні активності існів ІЇ+, 1ЇН^+, )Ю3", !?а+, Са^+. Встановлено, що грунти на контрольній ділянці характеризуються невисоким рівнем активності ‘ іонів кальцію./рСа 2,27-2,53/. На варіантах зі.зрошенням спостерігається деяке зниження рівня активності іонів кальцію /рСа 2,23-3,16 мг-екв/л/. Обігрів, а тако-* обігрів зі зрошенням сприяють подальшому зниженню рівня активності іонів кальцію /рСа 2,66-2,78/. Що ж стосується активності іонів калію, то зрошення зменшує величини його активності до 0,5-0,76 мг-екв/л, а обігрів навпроти збільшує 2,53 рази. А на варіантах обігріву зі зрошенням його активність не перевищує значень 0,93-0,95 мг-екв/л.

Зрошення викликає зростання активності іонів натрію по всьому грунтовому профілі і його вміст досягає 0,72-0,89 мг-екв/л. Обігрів призводить до диференціації грунтового профілд: на глибині закладки труб-обігрівачів має місце деяке зменшення активності іонів натрію. В той час як обігрів, а також обігрів зі зрокенням приводить до падіння активності нітрат-існів /а’?а 0,20-0,32/, то активність зростає і досягає величини 0,37-1,35.

Розраховані нами величини калійних потенціалів однозначно ізідчать про те, що розглянуті меліоративні прийоми покращують ка-ІІЙНО “-чИРЛЄКНЯ дерново—підзолпе-их грунт і й. Рівні запннкезего ;г„і-

тенціалу /pH- 0,5 рСа/ вказують на тенденцію втрати кальцію на варіантах з обігрівом, а тако'к обігріву зі зрошенням. Співвідношення а*Їа/ аСа показують, що на всіх варіантах досліду безумовно переважають іони кальцію, /табл. і /

Вивчена нами потенційна буферна спроможність грунтів у відношенні до налію РВСК досягав на контрольному варіанті эелмчинп 14,33 Зрошення викликає зниження потенційної буферної спроможності до 9,40. Обігрів знижує РВСК до 9,03, а обігрів зі зрошенням до 0,93. Слід однак зазначити, що на контрольному заріанті величини додат-. нього та від"ємного крила буферної ємності свідчать пре зворотність грунтових процесів. .

Вивчення валового хімічного складу грунтів дослідної ділянки показало, що хімічний склад цих грунтів типовий для лідзолотворчих процесів. Зрошення, ЯК І обігрів сприяє б І ЛЬІС інтенсивному розпаді-’ грунтових мінералів та частковому винесенню продуктів розпаду /АІ2О3, I^O-j/ в підорний шар. '

Зрошення викликає збільшення ємності катіонного обміну, сту-піня насиченості основами. На варіантах зі зрошенням збільшується вміст катіонів магнію у підорному шарі грунту до 0,62-0,75 мг.-екв/ 100 г грунту, вміст іонів натрію змінюється мало, а що до іонів калі» - то має місце тенденція зростання. На варіантах з обігрівом, а такоч обігріву зі зрощенням спостерігається зростання гідролітичної кислотності, ємності катіонного обміну, вміст іонів кальцію сягає 0,62-2,75 мг-екв/ІОО г, а в підорних карах спостерігастася збільшення насиченості грунтово-логлшутого комплексу іонам;; магній.

У РОЗДІЛІ 5 показано, що зрошення, обігрів, а особливо обігрів зі зрошенням підвищують врожайність вирощуваних культур, одноразово прискорюючи визрівання та'-покращуючи якість врочаа.

В 1986 році на дослідній ділянці вирощувалась кукурудза на силос / табл. 2 /. Сходи кукурудзи на варіантах з обігрівом з"яви-

Зміна термодинамічних потенціалів дерново-підзолистого грунту під впливом обігріву та зрошення -

Варі ант!Гори-!рН-рК !зонт !по Да' !видес-іку

!рК-0,5рСа! рН-0,5рСа! р.’.!а - ! р'.'а ? !по Вудру-! !0,5рСа!рСа '

! фу ! ! ! .

! ! ! ! !

а.'-5а ! аК+

1 9 8 2 рік ‘

До ме- 0-20 2,25 2,42 4,67 2,25 1,4 0,18 0,12

ли ора- 20-40 2,26 2,45 4,71 2,24 1,38 0,18 0,11

Ції 40-60 2,56 1,97 4,53 2,11 1,43 0,25 0,34

1 9 8 6 рік

0-20 0,93 2,68 3,61 1,45 1,10 0,56 0,66

ГРК. 20-40 2,32 1,75 4,07 1,62 1,15 0,28 0,56

№К + 0-20 2,98 1,87 4,85 1,89 1,26 0,41 0,43

зрошен. 20-40 3,85 2,17 . 6,02 1,92 1,34 0,40 0,22

ттрк + 0-20 1,77 2,72 3,49 1,31 1,04 1,55 0,60

обігрів 20-40 2,20 1,79 3,99 2,11 1,54 0,25 0,51

ЯРК+обі. - 0-20 2,20 1,79 3,99 1,55 1,13 0,91 0,52

трів+ 20-40 -

зроісен. 2,31 1,85 4,66 ' 1,78 1,25 0,52 0,45

1 9 8 9 рГк

РРК 0-20 1,63 2,14 3,77 1,36 1,02 0,37 0,23

20-40 2,46 1,79 4,25 1,82 1,20 1,40 0,52

40-60 2,85 1,64' 4,49 1,87 1,18 0,57 0,79

>'РК + 0-20 2,90 1,85 4,75 1,99 1,30 0,32 0,44

зрошен. 20-40 3,00 1,73 4-/73 2,02 1,27 0,30 0,59

40-60 3,44 1,70 .5,14 1,94 1,24 0,37 0,64

!‘РК + 0-20 1,93 1,99 3,92 1,79 1,17 0,51 0,32

обігрів 20-40 2,30 2,16 , 4,46 1,90 1*20 0,41 0,22

40-60 2,55 2,16 4,71 1,66 1,10 0,59 0,22

,’?РК + 0-20 2,79 2,25 - 4,04 2,10 1,30 0,31 0,18

зрошен. 4-20-40 2,86 2,40 4,26 1,91 1,22 0,40 0,13

обігрів 40-60 2,5В 2,04 ‘ 4,62 1,97 1,24 0,34 0,

Вплив обігріву та зрошення на врожайність вирощуваних культур

Культура . і І Рік 1 ! ! Варіант ■! Врожай !П риба в к а -ІКСР0 5

шість,! І ц/га ! ц/га ! ! % ! ц/га

Кукурудза на з/м IS66 Контроль Зрошення Обігрів ОбІГрІЕ+ зрошення 456,7 650 6 780; 2 857,4 139^9 323,5 400,7 42~Ь 70,8 87,7

Помідори Контроль Обігрів 177,0 293^0 127^0 71^8

Огірки Контроль •Обігрів 68,0 195,0 127^0 І86~8

Картопля , 1937 Контроль Зрошення Обігрів ОбІгрІв+ зрошення 135.8 153 І 176,3 210.8 17~3 40,5 77,0 12^7 29^8 55,2

Віко-су- МІШ Контроль Зрошення Обігрів 0бІгрІв+ зрошення 183.0 216 0 242.0 272,7 28^0 54,0 84,7 14^9 28)7 45,0

Багаторічні тр^ви 1963 Контроль Зрошення Обігрів ОбІгрІв+ зрошення 312,9 52,1 360,0 63,9 . 387.0 77,4 442,2 ■ш;тг 47, Г 16,9 79*1 25,3 129,3 29,5 . 15,1 32,4 23,7 43.6 41,3 56.6

1989 Контроль Зрошення Обігрів ОбІгрїв+ зрошення 401,2 69,7 410.8 39,6 ' 1

84,5 500,2 92,3 , 520,0 14,8 ' 99.0 22,6 118,8. 21,2 21.7 32,4 29.7

102,7 33,0 47,4

Чисельник - зелена маса

Знаменник - сіно

лись на 6-8 днів раніше, і проходження всіх фаз розвитку наступало на декаду раніше. Зрошення підвищує врожай кукурудзи на зелену масу на 42,55*, обігрів на 70,2$, а сумісний вплив обігріву зі зрошенням ка 87,7м. Приріст врожаю томатів складає 67-113^, а огірків - 136-186%, Слід відзначити, що на варіантах з обігрівом перший вражай помідорів був зібраний 2.08 /ЗО іт/га/, а на варіанті без обігріву 8.08 /15 їі/га/, а перший врожай огірків був ?5.06 проти 1.07 на контрольному варіанті. При вирощуванні картоплі прибавка від зрошення складала 15^, від обігріву - 29^, а від обігріву зі зрошенням - 87%,

У РОЗДІЛІ 6 дана' комплексна оцінка родючрсті досліджуваних дерново-підзолистих грунтів під дією зрошення, обігріву, обігріву зі зношенням /табл. З /. Встановлено, е\о зрошення призводить до зростання СПКП з 50 одиниць до 61, розрахованих по 100-бальніЯ икал і, що супроводжувалось підвищенням окремих показників родючості грунту. Максимальних значень комплексного показника якості грунту можна досягти на варіантах з обігрівом, а тако'х обігріву зі зрошенням /62-75 одиниць/. Збільшення комплексного показника якості забезпечило не збільшення одного окремого показника, а рівномірне підвищення забезпеченості елементами живлення, вмісту гумусу та ступеня насиченості основами. Нами встановлено, що підвищення СПКП ка 10 балів відповідає приріст врожай кукурудзи в 10 и/га.

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ.

Проведені нами дослідження по вивченню впливу підгрунтового обігріву та зрощення на трансформацію родючості дерново-підзолис-гкх грунтів дозволяють зробити слідуючі висновки:

І. Цілорічний підгрунтовий обігрів. ПІДВЖ(уе температуру орно-г-о шару на 3-5°С, причому найбільш значне підвищення спостєрігг-зться в зоні закладки труб, суми активних температур у шарі 0-?Ссм

Комплексний показник якості грунту

Варіанти; :: І ХІ 1*2 Р2°5 Х3 \¥> І Х4 ГУмус1. Е ". * * % : ^6 : *7 к >Ґ р- Е к У?! У0

І. До мелиорадії: 7,3 1,2 12,0 26,0 0,91 4,7 284 100 97 32 100 5 39 4 ЗІ

г. Кбнїроль і/без добрив/ 6,8 1,7 15,0 9,8 І,І 7,1 226 100 86 50 26 10 100 І 28.

3, Ш 7,2 3,6- 20,0 24,0 1,4 5,8 456 1 100 45 86 100 28 90 39 50

4. К'РК 4- Эрошення) ' 6,9 2,7 39,0 20,0 1,0 5,9 780 100 44 100 97 8 90 100 61

8. Обіґріб /без добрив/ Л/ 6,8 3,1 17,0 15,0 1,0 7,1 346 100 47 68 71 9 100 II 38.

6, Обігріє ;і- ІГ-РК і 7,2 1,3 29,0 25,0 1,0 5,5 516 100 96 100 100 8 78 59 62

7. О᳥рІ6 + Шї 4| зрОІЕЄИШ | 6,9 2,7 36,0 21,0 1,7 5,2 795 100 45 100 99 50 62 100 75

' - 21 -

збільшуються на 785-1045°С, що продовжує вегетаційний період на 20-45 днів. Зрошення на фоні обігріву не приводить до зміни довжини вегетаційного періоду. '

2. Опадів, і!',о, випадають в природніх умовах, недостатньо для підтримання вологості грунту в оптимальних межах як на контрольному, так і на обігріваємому варіантах. На варіанті з обігрівом формується зона стійкого висунення. При зрошенні цього не спостерігається.

’ 3. Ні обігрів^ ні обігрів зі зрошенням не змінюють стабіль-

них окисних.умов досліджуваних дерново-підзолистих грунтів. Але на варіанті з обігрівом, а також обігріву зі зрошенням більш високий рівень окислення в порівнянні з контрольним варіантом. Обігрів зі зрошенням сприяє зменшенню амплітуди його сезонних коливань. Під епливом обігріву в орному шарі досліджуваних грунтів збільшується кількість окисного та зменшується кількість закисного заліза.

4. Названі меліоративні заходи позитивно впливають на гумусний стан дерново-підзолистих грунтів. Найнижчі значення рухомості гумусу на контрольному варіанті Д; І /, під дією зрошеїпія, а також обігріву зі зрошенням підвкцується рухомість фульвокислот.

5. Внесення органічних та мінеральних добрив супроводжується підвій,єннем вмісту рухомих форм фосфору та калію. Проведення до-длтнового зрошення сприяє збільшенню .рухомості фосфору, '•-менпенн?' вмісту обмінного калію, змінює динаміку ,‘аміачного азоту. Вплив обігріву проігллетьґ-." п посиленні і.роттесів нітріфікаціт та накопиченні нітратного азоту, зниженні рухомості фосфору та зменшенні вмісту обмінного калію.

6. Як зрозення, так і обігрів збільшують інтенсивність виділення вуглекислого газу .?. поверхні грунту, не змінктчи впіло;.у

динаміки виділення СО^. На варіантах обігріву зі зрошенням-інтенсивність мінералізації рослинних решток на 6-ІіЯ вище, ніж на контрольному.

7. Зрошення викликає зменшення активності іонів кальцію, калію, підвищення активності натрію в верхніх горизонтах. На варіанті з підгрунтовим обігрівом активність іона кальція вдвічі знизилась, тоді як активність калію зросла у 2-3 рази. З глибшою спостерігається зростання активності іонів натрію. Величини калійних потенціалів свідчать про більш сприятливий калійний режим. Відмічено також зменшення вапнякового, натрієво-кальцієвого потен-ці ялі з та погіршення співвіднесення ?‘:а+ та Са . На варіанті обігріву зі зрошенням в досліджуваних грунтах спостерігаються най- ' нижчі рівні активності іонів кальцію, найвищі - натрію. Величини термодинамічних потенціалів свідчать про тенденцію розвитку процесу слабкого осолонцювання. ■

8. При зрошенні, а особливо при зрощенні ка фоні обігріву збільшується ємність катіонного обміну. В грунтово-поглинутому комплексі зрошуваних на фоні обігріву грунтів збільшується вміст ма-гні;.: та натрію,, а в тільки обігрг ваємгас - калію.

9. Зрошення приводять до зниження РВСК* обігрів, с особливо обігрів зі зрошенням викликав подальше зниясїоїя потенційної буферное ті по відношенню до калію. Величин;: дод&тнього та від"ємного крила РБС свідчать про зворотність грунтоЕііх процесів.

10. Обігрів грунту викликає більш інтєнсиений розпад грунтових мінералів, а зрошення та зрошення на фоні обігріву приводить до часткового виносу продуктів розпаду /А^Од, г е-рОд/ в підорний шар.

11. Зрошення, обігрів, а собливо обігрів зі зрошенням підвшцу-ють врожайність сільськогосподарських культур, прискорюючи при цьому строки їх дозрівання.

1?. Комплексна оцінка якості грунтів свідчить, що зрошення

пі днинко поіілпніп: СПІШ з ЗІ де 61 Лапа, а максимальні зтення СПКП спостерігаються ка варіанті обігріву зі зрояєнням /52-75 одиниць/.

НАУКОВІ РЕЗУЛЬТАТИ, ЯКІ ВІДСБРАШЮТЬ ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ, ОПУБЛІКОВАНІ В СЛІДУЮЧИХ ПРАЦЯХ: '

1. Комплекснке мелиорации - фактор повышения плодородия печв// Повмвение эффективности мєлиоратиБНих земель и водохозяйственное строительство: Тез»докл.рєсп.конф. - Тбилиси, 1987,- с. 19 /в соавторстве/.

2. Эколого-зконсмическая эффективность использования cfipocuvx тешт^ бод энергетических объектов в мелиорации почв// Экологические -и экономические аспекты мелиорации: Тез.дота.респ.конф. - Таллин, І9Й8. - т.З, -с.22-25 /В соавторстве/.

3. Водккй режим дерново-подзолистнх почв Полесья УССР// сб. Экспресс-гидромелиорации. - М., Вкп.1989, -с. 7 . /в соавторстве/.

4. ПоЕкяенке эффективного плодородия мелиорігруемнх земель// -Мелиорация и водохозяйственное строительство: Тез.докл.респ.конф.-

Тбилиси, І9Б9, -сЛО /а.соавтррстЕз/. ■ '

5. Особеннее?!} роста, развития и минерального питания кукуру-5v п условиях комплекенкх мелкораг^кП дериово-подзолистрх почв// Вестник сельскохозяйственной науки. - М. , !ЛО, 1989, -с. 51 /в соавторстве/.

6. Особенности формирования пиротермического ркчима дерне— во-подзолксткх почв в условиях кс;гплекст-гх мелиораттй// ГІ02> тление эффективности использования воднкх ресурсов в сельском хозяйстве: Тез.докл.pscn.конф. - Новочеркасск, І9Є9, -с. 24 /в соавторстве/.

7. Деякі екологічні Аспекти використання зкидного тепла ЛЕС в меліорації грунтів// Проблеми охорони природи і відтворення . прїгродно-ресурсного потенціалу Західного Поділля: Тез.докл.г.еег:. конф. - Тернопіль, 1990, -с. 12 /у співавторстві/.

' ' - 24 -

8. Влияние обогрева к орошения открытого грунта сбросными

теплыми водами на биологическую и ферментативную активность поч-ьу// Тез.докл.III сьеода почвоведов к пгрохимиког УССР. - Харьков, 1990. -с.55-56 /в соавторстве/. .

9. Вплив обігріву та .зроаення на активність іонів та термо-

динамічні потенціали дерново-підсолистих грунтів// Грунтово-екологічні проблеми адаптивної інтенсифікації агропромислового виробництва. - Тез.наук.респ.конф. - Рівне, 199?. -с.28. '

10. Режим живлення дерново-підзолистих грунтів ПІД ГПЛИЕОМ обігріву та арсаення// Грунтово-екологічні проблеми адаптивної інтенсифікації агропромислового виробництва. - Тез.наук.конф.-Рівне, 1992. -с.?9.

Підписано до друкуй/ ІР. £/У.

Формат 60x84 І/Іб Обсяг 10 др.врк.

Замовлення Ш.Є Тираж 400 примі В»•

Рівне.'/І ІЗГ, Соборна, II