Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние орошения минерализованными водами на свойства обыкновенного чернозема и урожайность сельскохозяйственных культур в условиях Западного Предкавказья

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Влияние орошения минерализованными водами на свойства обыкновенного чернозема и урожайность сельскохозяйственных культур в условиях Западного Предкавказья"

Р Г 6 од

; ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОКИТЗГ РОССЖСКОЙ вЕаГНРАЩта по ВЫСШЕМУ "ОБРАЗОШМС

ордена друеш народов российский ушзегсити дружш народов

на правах рукош:сп

сан1яз"!еа еошйас удк 333.15ч63Т.4Т2/:63Т.67.03

КЕ4ЯНИЕ ОРОШЕНИЯ №1нераш130ваннши ВОДАМИ на свойства обыкновенного чернозема н урожайность седьсксхо-

аЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР в УС1Г031ЯХ ЗАПАДНОГО ПРЕДКА ЗхАЗЬЯ

(06.0I.C3 -.чгрспочЕссодеиие я агрофизика, . Со.01.02 - молйораикя, и орошаемое земледелие)

автореферат

диссертация на солскааяе ученой степени :<£ндздата сегьск0:;0зя:!стз8ннж нг.уя

^оеквз ТЗЗЗ

Дяссорхашоннак работа выполнена на кафедре' общего уег/.ле-т до для Poac;!iie:co3,o Университета дру::-сби народов к кайедре ороиве« woro.зсклоделдя Кубанского Государственного аграрного университета.

Научите руководителя -доктор сельскохозяйственных Havw, профессор Щурат>:ш№ Л.В., кслщпдат сельскохозяяствешик наук, профессор Васмлысо В. П.

О&тиалыше оппонент« -

доктор псльсхохозгшствеккьж наук, профессор . .

Гра-катнкат я 0. Г.

кандидат Рсльскохозяйстве,чиьг< паук, етаряий. научный сотрудник

Девятых З.А.

Зодл'пая. организация - "Московская сельскохозяйственна« -;:пдз:--:я ж. Х.А.Т:вшрЯзева.

30

Зпвдта соотостсл пслбрл 199,3 г. 2____

4= --wi:7.:и1.г".о^»роза2вого ооззтс. li 053.2?."¡В по загше

^З^гсртагсл да солона дне ученой степени 'етдядэтз сельскохо^-зяйственн.тп; паук в Focciilcm'. Университете друкби народов, .по адресу: IT3033, ¡Зосхза, ул. Павловская, дом 6/5, аэд. 229 .

С дчосерташзеи г/.о;;сло ознакомиться л научном библиотеке Российского Университета дружбы народов, по адресу: Ш.Т98, Москва,ул. ия:^!Ухо4.1аклая , д. 6.

Автореферат разослав " HL " октября ТЭ93 г.

Учены;', секретарь • опошчалязяровангюго совета кандидат биологических наук, доцент

В.М.Иало£>сев

ОБЩАй ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. До недавнего времени считалось, что для орошения пригодна вода с минерализацией менее I г/л. Однако под влиянием антропогенного воздействия ка.чество воды поверхностных источников орошения тлеет тенденцию к ухудшению и увеличению ее минерализации. Длительное орошение черноземов (более 20 лет) водой даже хорошего качества, явилось причиной увеличения содержания обменного натрия и солей в почве, образования слитых горизонтов и снижения общего плодородия почвы, урожайности и качества сельскохозяйственной продукции.

Минерализованные оросительные воды оказывают отрицательное влияние на экологическую и геохимическую обстановку в регионе. Повышение минерализации поливной воды и ухудшение ее химического состава приводят к увеличению норлы водопотребления, потребности в промывном режиме орошения и мощности дренажа.

Нарастающий дефицит пресной оросительной воды в условиях Краснодарского края, где многие поверхностные источники содержат 1,5-3,0 г/л и более водорастворимых солей, вызывает необходимость использовшгия-Лля ..лолива ..вед., повышенной, минерализации, с применением технологических и мелиоративных приемов, обеспечивающих снижение их отрицательного воздействия на почву.

Цель и задачи исследований. Основной целью исследований являлось изучение влияния . - - орошения минерализованны-

ми водами на свойства обыкновенного чернозема и установление оптимального режима орошения кукурузы и лука в условиях западного Предкавказья.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- оценить влияние оросительных минерализованных вод на агрофизические, физико-хитлические и химические свойства обыкновенного чернозема;

- изучить ДДлаг/.Е-з? ■ глубины залегания и минерализации грунтовых вод, а также солевого режима почв в связи с изменяющейся гидрогеологической и геохимической обстановкой в регионе;

- установить допустимую минерализацию поливной воды для орошения кукурузы и лука;

- выявить оптимальный режим орошения кукурузы и лука при поливах минерализованными водами;

-2- изучить влияние степени минерализации поливной воды и реяиыа орошения на урожайность кукурузы и лука.

Научная новизна. Впервые в условиях западного Предкавказья Краснодарского края изучено влияние -, орошения куку-

рузы и лука минерализованными водами на водно-физические и химические свойства обыкновенных черноземов, обменные основания и урожайность кукурузы и лука. Выявлены особенности и закономерности в изменении агрофизических и химических свойств и водно-солевого режима почв в зависимости от минерализации поливной воды и режима орошения. Получены новые данные по элементам режима орошения кукурузы и лука. Составлены водный и солевой балансы почв при поливах кукурузы и духа минерализованной водой. Выявлено, что . применение минерализованных вод на

орошение при допустимом содержании солей не более 2,5-3,0 г/л сохраняет плодородие орошаемых почв, не снижает существенно урожайность кукурузы и лука и не ухудшает одновременно экологическую обстановку в регионе.

Практическая ценность работы. На основании полученных результатов разработан оптимальный рэжкы орошения кукурузы и лука минерализованной водой; устана?«зн» нормы к сроки поливов. Дейш рекомендации производству по аффективному использование минерализованных вод для орошения кукурузы и лука на обыкновенных черноземах западного Предкавказья. Внедрение разработанных рекомендаций позволяет более рационально использовать водные ресурсы без снижения урожайности кукурузы и лука, не ухудшая мелиоративного состояния земель.

Апробация работа. Основные результаты исследований по использование минерализованных вод для орошения были доложены на научных конференциях сельскохозяйственного факультета Российского Университета дружбы народов в 1991 и 1992 годах и на объединенном заседании кафедр почвоведения и агрохимии и общего земледелия в 1993 г. (РУДН).

Публикация материалов исследований. По материалам диссертации nojffarOMWii I статья,которая находится в печати.

Объем диссертации. Диссертация изложена на страницах машинописи и состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций производству. Работа включает 29 таблиц, 6 рисунков,

приложений. Список литературы содержит наименований, в точ числе 43 иностранных.

ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И ¡МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Полевке исследования проводились в 1990-1992 гг. в Тимашев-ском (опыт I), Брюховецком (опыт 2) и Приморско-Ахтарском (опыт 3) районах Краснодарского края на тяжелосуглинистых сверхмощных малогумусных обыкновенных черноземах.

Полевые опыты были заложены по следующей схеме (табл. I).

Таблица I

Схема опыта

Минерализация^^»3! ная нор!

Номер опыта

Культура

Номер варианта

норма

воды, г/л м|полива,

)

1 Кукуруза на зерно

2 Кукуруза на зерно

3 Лук на репку

I

(контроль) I

(контроль)

3

4 I

(контроль) 3

орошения - _

6,5-1,0 0,5 550

орошения - -

1,0-2,0 0,4 450

1,0-2,0 0,5 550

1,0-2,0 0,6 650

Без орошения

2,0-3,0 2,0-3,0

0,2-0,3 250-350 0,3-0,4 350-450

Исследования проводились в 4-кратной повторности: размер делягнок - 150 м^ (опыт I и 2), Юм (опыт 3). Размещение делянок рендомизированное. Агротехника в опытах - общепринятая. Вегетационные поливы проводились дождевальным агрегатом ДЦА-ЮОМА. В период исследований определяли водно-физические свойства почвы по методикам, изложенным в работах С.И.Долгова (1937), Н.А.Качинского (1948), С.В.Астапова (1958) и А.А.Роде (I960). Структурный состав почвы выполнен по методу И.Н.Саввинова (1936). Агрохимические свойства почвы определяли по методике ВИУА, солевой режим почвы и грунтовых вод - по Е.В.Аринушкиной (1970), содержание обменных оснований по Гедройцу, влажность почвы -термостатно-весовым методом, уровень грунтовых вод - по смотровым колодцам. Поливная норма устанавливалась по фактической

влажности из условия увлажнения расчетного слоя почвы до наименьшей влагоемкости (НВ). В начале исследований было выполнено морфологическое описание одного почвенного разреза (опыт 2).

Уборка урожая проводилась по всей площади учетной делянки, и их результаты подвергались математической обработке по Доспехову (1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Химический состав оросительной воды и ее качественная оценка. Для орошения сельскохозяйственных культур использовалась пресная или слабоминерализованная^о средней минерализацией 0,89-2,92 г/л по плотному остатку, в том числе 0,0470,893 г/л по хлор-иону и 0,119-0,575 г/л по иону натрия (табл. 2).

, х Таблица 2

Хэгяческпм с ос тез гол : гоь голЧ " г/л"')

опыта ¡остаток, (

1-г

! 5о42-1

нсо.

с г

Са'

2+

Мд'

2+

Ыа+

1

2 3

0,89 0,323 0,047- 0/315 0,094 0,043 0,119 1,68 0,439 0,113 0,589 0,102 0,084 0,242 2,92 0,185 0,893 0,805 0,152 0,133 0,575

По химизму засоления оросительная вода в опыте I характеризовалась как сульфатно-гидрокарбонатно-натриево-магниево-каль-циевая, в опыте 2 - сульфатная с повышенным содержанием гидрокарбонатов, натриево-магниевая, а в опыте 3 - хлоридная с повышенным содержанием сульфатов, натриевая с повышенным содержанием магния. В опште I оросительная вода характеризуется высоким качеством и вполне пригодна для орошения сельскохозяйственных культур. Ирригационный коэффициент составлял 43,6, отношение Ыа+ : (Са++ + Му++) = 0,87, 5_ДВ- 2,6 и коэффициент ионного обмена-5,07.

Во втором опыте оросительная вода соответствовала принятым н^мативам, хотя и была несколько хуже.

В опыте 3 качество воды было значительно хуже, чем в первых двух. Коэффициент ионного обмена составил 2,16,5АИ несколько превышал;, допустимые пределы (8,2). Отношение Ыа+ : (Са++ + Мд++) было больше I, а ирригационный коэффициент

был меньше допустимых пределов (2,3). Эти показатели качества оросительной воды указывают на возможность проявления процессов осолонцевания.

.Водно-физические свойства почвы. Под влиянием орошения и возделывания сельскохозяйственных культур произошли некоторые изменения водно-физических свойств почв (табл. 3). Плотность сложения увеличилась в пахотном слое (0-30 см) с 1,10-1,23 г/см3 (контроль) до 1,18-1,30 г/см3 (в вариантах с орошением), пористость снизилась с 51,6-54,2% (контроль) до 50,1-51,9%, а наименьшая влагоемкость увеличилась с 20,2-22,3% до 22,2-26,5%. Водопроницаемость почвы в среднем за 6 часов в результате

■ . орошения минерализованными водами снизилась в среднем с 2,0-3,0 до 2,0-2,5 мм/мин, хотя почва оставалась . проницаемой.

Таблица За

Влияние ороиения минерализованной водой на водно-физические свойства почвы (среднее за 1991-1992 гг.) -

Номер варианта г ! » 1 Глубина слоя, см | Плотность, ! г/см3 ! Шористость, I % ] {Наименьшая ¿влагоемкость |(НВ), %

Опыт I

I 0-30 1,10 54,2 20,2

0-100 1,23 50,8 21,8

г» £ 0-30 1,18 51,3 22,2

0-100 1,30 Опыт 2 48,1 24,0

Т 0-30 1,15 52,9 20,2

0-100 1,32 48,7 22,0

3 0-30 1,21 51,9 24,0

0-100 1,35 Опыт 3 47,4 25,3

I 0-30 1,23 51,6 22,3

0-100 1,31 49,5 23,8

3 0-30 1,30 50,1 26,5

0-100 1,35 48,4 28,0

-6В условиях орошения в пахотном слое произошло некоторое ухудшение структурного состава почвы. Если в контроле в слое почвы 0-40 см содержание агрономически ценных агрегатов составляло 71,0-76,5$, то после длительного орошения их количество снизилось до 48,7-64,4%, а коэффициент структурности уменьшился с 2,5-3,2 до 1,0-1,7.

С увеличением минерализации воды и поливной нормы содержание агрономически ценных и водопрочных агрегатов в почве снижалось, что необходимо учитывать при установлении оптимальных поливных норм, так как их завышение может вызвать разрушение структуры почвы.

Водный режим почвы. Влажность почвы опытных участков изменялась в зависимости от естественного увлажнения и дополнительного орошения и поддерживалась на оптимальном уровне. В 1991 г. при орошении кукурузы было проведено 3 полива нормами от 450 до 650 м3/га в зависимости от глубины увлажняемого слоя. Оросительная норма при этом изменялась от 1350 до 1950 м3/га (табл. 4). Увеличение глубины увлажняемого слоя, а следовательно, и нормы полива, приводило к удлинению оросительного периода. Во влажном 1992 г. при орошении кукурузы для поддержания оптимальной влажности на уровне 75% НВ потребовалось проведение только одного полива независимо от глубины увлажняемого слоя. При орошении лука (опыт 3) в 1991 г. было проведено 9 поливов средней нормой 330 м3/га и 8 поливов нормой 425 м3/га. При этом оросительная норма составляла 2950 м3/га при глубине увлажняемого слоя 0,2-0,3 м и 3400 м3/га при глубине увлажнения 0,30,4 м. В 1992 г. для поддержания оптимальной влажности на уровне 70-80$ НВ было достаточно проведение 4 поливов лука оросительной нормой 1250 м3/га при глубине увлажнения 0,2-0,3 м и 1650 м3/га - при глубине увлажнения 0,3-0,4 м.

Поддержание оптимального режима влажности почвы в течение вегетационного периода в зависимости от глубины увлажняемого слоя создавало неодинаковое потребление влаги растениями. При возделывании кукурузы суммарный расход воды в 1991 г. в контроле (опыты I и 2) составил 3276,5-3336,0 м3/га, а во влажном 1992 г. - 3509,9-3614,3 м3/га и основная доля приходилась на атмосферные осадки (66,9-76,0$).

В вариантах с орошением кукурузы дождеванием суммарный

Режимы орошения кукурузы на зерно и лука

Таблица 4

Номер опыта, культура !........tp Г 1 1 j jСредняяj ¡Ороси- i ! Номер !Н°яИВ~ ! Число !тельная! !варианта"^" 'поливов!нота, ! 1 ,нор!ла, , 1 з/ ' ! ! vP/га 1 ! м /га j Поливной период

1991 г.

I (кукуруза) 2 550 3 1650 2.УП-З.УШ .

2 (кукуруза) О 450 3 1350 2.УП-30.УП

3 550 3 1650 2.УП-З.УШ

4 650 3 1950 2.УП-8.УШ

3 (лук) 2 330 9 2950 16.ТУ-4.УШ

3 425 8 3400 16.1У-28.УП

1992 г.

I (кукуруза) 2 550 I 550 26. УП

2 (кукуруза) 2 450 I 450 27.УП

3 550 I 550 27.УП

4 650 I 650 27 .УП

3 (лук) 2 300 4 • 1250 16.1У-21.У

3 400 4 1650 16.1У-29.У

расход воды составлял 4632,3-5192,9 м3/га в 1991 г. и 3965,84162,3 ы3/га в 1992 г. По мере увеличения глубины увлажнения почвы с 0,4 до 0,6 м суммарный расход воды орошаемым полем увеличивался на 560,6 м3/га в 1991 г. и на 196,5 м3/га в 1992 г. В этих вариантах в 1991 г. доля оросительной нормы в суммарном расходе составляла 29,1% (глубина увлажнения 0,4 м) и 37,6% (глубина увлажнения - 0,6 м). Израсходовано из почвы 20,023,0%, при этом наибольшая доля приходится на полезные осадки. В 1992 г. доля оросительной воды в суммарном расходе снизилась до 11,3-15,6%, но при этом возросла доля осадков до 64,0-67,2%.

В целом водопотребление кукурузы при орошении было выше контроля в среднем на 31% (1991 г.) и на 12% (1992 г.).

Водопотребление лука (опыт 3) было значительно выше, чем кукурузы и составляло в контроле без орошения 5282,2 м3/га (1991 г.) и 3577 м^/га (1992 г.). В вариантах 2 и 3, где поливы проводились на глубину увлажнения 0,2-0,4 м суммарное водопотребление лука увеличилось до 6238,3-6979,3 м5/га в 1991 г. и до

-84910,7-5282,5 м3/га в 1992 г. Суммарный расход влаги луком при орошении был выше контроля в 1991 г. в среднем на 1221,6 м3/га или на 26,9%, а в 1992 г. - на 1519,6 м3/га или на 48%. Увеличение глубины увлажнения с 0,2 до 0,4 м приводило к росту суммарного расхода на 370-530 м3/га.

Режим уровня грунто'вых вод и степень их минерализации. Уровень грунтовых вод в период вегетации на участках без орошения изменялся от 1,7 до 2,1 м, а при орошении - от 1,6 до 1,9 м, закономерно снижаясь от весны к осени. В целом в вариантах с орошением грунтовые воды находились ближе к поверхности земли на 10-30 см, чем в контроле (без орошения). Неглубокое залегание грунтовых вод объясняется особенностями рельефа и прежде всего за счет увеличения площадей орошения близко расположенных территорий.

Грунтовые воды имели слабую степень минерализации. На опытном участке I, где на орошение использовалась пресная вода, минерализация грунтовых вод была наименьшей и составляла 1,1 г/л (контроль) и 1,3 г/л (при орошении) по плотному остатку. В опытах 2 и 3 при использовании на полив слабоминерализованных вод (1,5-3,0 г/лУ'минерализация грунтовых вЬд по плотному остатку возросла до 2,2-2,5 г/л (контроль) и 2,5-2,6 г/л (в вариантах с орошением).

Двухлетние исследования показали, что орошение различными нормами с разным уровнем минерализации вод существенно не влияло на изменение минерализации грунтовых вод.

Содержание гумуса и обменных катионов в почве. Мощность гумусового слоя в изучаемых почвах достигает глубины 1,0 м и более. Если в верхнем пахотном слое почвы (0-30 см) содержание гумуса составляет 3,2-3,8%, то на глубине 80-100 см оно снижается до 1,3-2,9%, оставаясь относительно высоким. В опыте I содержание гумуса в контроле в слое 0-30 см в среднем составляло 3,7%, а при длительном орошении пресной водой - 3,4% (табл. 5). В опыте 2 содержание гумуса составило в среднем за 2 года исследований 3,43% (контроль), а в вариантах с орошением оно находилось в пределах 3,29-3,39%. В зависимости от размера поливной нормы определенной закономерности в изменении содержания гумуса не наблюдалось. В опыте 3 при орошении также произошло снижение содержания гумуса с 3,8% (контроль) до 3,5-3,7%. Однако

Таблица 5

Содержание гумуса (0-30 см) и поглощенных оснований (0-20 см) в среднем за 1991-1992 гг.

Номер опыта | варианта 1 ! ¡Сумма { 1 катионов }мг-экв } {на 100 г| Са++ 1 I | % от суммы

I I 3,74 26,86 70,77 29,50 0,22

2 3,42 34,81 57,69 40,93 1,37

2 I 3,43 41,42 68,83 30,00 1,17

2 3,29 37,90 73,12 23,67 3,19

3 3,32 37,90 73,70 23,00 3,30

4 3,39 38,81 71,41 25,30 3,29

3 I 3,76 23,30 50,84 45,93 4,28

2 3,65 30,31 61,23 30,45 4,56

3 3,49 31,48 64,56 31,05 4,36

следует отметить, что при двухлетнем возделывании кукурузы и лука при орошении содержание гумуса постепенно снижалось как при поливе пресной водой, так и слабоминерализованными водами. По-видимому, это обусловлено прежде всего передвижением водорастворимого гумуса вниз по профилю под влиянием оросительной воды, а также возможным использованием минерализованного гумуса возделываемыми сельскохозяйственными культурами.

По составу поглощенных катионов исследуемые почвы характеризуются как насыщенные основаниями и несолонцеватые. В слое почвы 0-20 см содержание поглощенного кальция составляет 50,870,8$ з контроле и 55,6-73,7$ при орошении. С увеличением минерализации поливной воды отмечалось некоторое повышение содержания поглощенного натрия с 0,22-4,28$ (контроль) до 1,37-4,56$ (при орошении). Однако признаков осолонцевания даже при длительном орошении слабоминерализованными водами не наблюдалось. По-видимому, этим можно объяснить невысокое содержание натрия (не более 5$ от суммы поглощенных оснований) и малой емкостью обмена суглинков.

Солевой режим почвы. Почва опытных участков по общему содержанию солей и токсичных ионов относится к незасоленной. Характеризуется преимущественно сульфатным типом засоления, в

отдельных горизонтах - хлорздно-сульфатным и сульфатно-хлорид-ным.

Б опыте I в контроле без орошения в слое почвы 0-60 см содержание солей по плотному остатку составляло 0,072%, а при орошении их количество увеличивалось до 0,098% (табл. 6) вследствие поступления солей вместе с оросительной водой.

Таблица 6

Содержание водорастворимых солей в водной вытяжке (%), среднее за 1991-1992 гг.

--1-1-1-1-,-1-1-

¡Плотный! нгп - ! гт- ! Сл 2- ! Ро2+ ! « 2+ ! м + 'остаток! НС03 ! 01 ! Ь°4 ! Са ! lM9 ! Na анта !_!_|_|_\_\_|_

Опыт I

I 0,072 0,035 0,005 0,038 0,012 0,002 0.005

2 0,098 0,049 0,004 0,020 0,011 0,002 0,012

Опыт 2

I 0,082 0,049 0,004 0,013 0,015 0,002 0,008

2 0,112 0,055 0,006 0,020 0,012 0,002 0,013

3 0,100 0,053 0,009 0,012 0,010 0,002 0,015

4 0,103 '0,054 0,007 0,009 0,011 0,002 0,012

Опыт 3

I 0,096 0,058 0,007 0,020 0,010 0,003 0,008

2 0,116 0,037 0,006 0,013 0,010 0,002 0,006

3 0,119 0,076 0,009 0,006 0,011 0,003 0,008

Примечание. Опыты I и 2 - слой почвы 0-60 см; опыт 3 -слой почвы 0-40 см.

В опыте 2 их содержание возросло с 0,082 до 0,112%, а в опыте 3-е 0,095 до 0,119$. Следует отметить,что по мере увеличения поливной норда, как правило, отмечается снижение солей в пахотном слое почвы. По мере увеличения минерализации поливной воды происходило повышение содержания водорастворимых солей в почве (в среднем на 20%). Глубина увлажняемого слоя не оказывала влияния на интенсивность соленакопления.

По мере увеличения оросительной нормы и минерализации поливной воды поступление солей в почву возрастало. Особенно это заметно проявлялось в опыте 3, где была наибольшая оросительная норма и минерализация поливной воды.

В целом результаты проведенных исследований показывают, что в условиях отсутствия орошения солевой режим почвы остается стабильным, а количество плотного остатка не превышает 0,11%. При орошении кукурузы и лука содержание солей возрастало до 0,13% по плотному остатку и от весны к осени незначительно увеличивалось, но не вызывало ухудшения солевого режима почвы. Изменение глубины увлажняемого слоя при орошении кукурузы с 0,4 до 0,6 м и лука с 0,2-0,3 м до 0,3-0,4 м не приводило к повышению интенсивности соленакопления активного слоя почвы. Полученные данные подтверждаются результатами солевого баланса почвы.

Питательный режим почвы. Количество нитратного азота в 1391 г. составляло в опыте I на контрольном участке в слое 0-60 см 2,71-2,97 мг/ЮО г почвы, а при орошении - 2,19-2,77 мг/100 г почвы, причем от весны к осени отмечалось его снижение (на 9,0-21,0%). Наибольшее количество нитратного азота отмечалось в слое почвы 0-40 см (3,3 мг/100 г почвы). В опыте 2 в контроле содержание нитратного азота в слое почвы 0-60 см составляло 2,70-3,10 мг/100 г почвы, а при орошении (вар. 3) снизилось до 24,8-2,86 мг/100 г почвы. При более высокой минерализации оросительной воды содержание нитратного азота в условиях орошения в этом же слое оставалось практически на таком же уровне, что и в опыте 2 и составляло 2,53-2,82 мг/100 г, в то время как в контроле оно варьировало в пределах 3,09-3,45 мг/100 г почвы. Следовательно, по данным 1991 г. исследований при орошении происходило снижение содержания нитратного азота по сравнению с контролем на 5,0-18,0%. При этом как в контроле, так и на орошаемых участках происходило его снижение от весны к осеки (на 9,0-21,0%). Аналогичные изменения в содержании нитратного азота происходили и в 1992 г.

В целом за годы исследований содержание легкогидролизуемо-го азота в условиях орошения несколько снижалось по сравнению с контролем. Это, по-видимоыу, обусловлено его передвижением вместе с оросительной водой и атмосферными осадками в более глубокие слои. Уменьшение содержания легкогидролизуемого азота от весны к осени происходило под влиянием сельскохозяйствен. ных культур, использовавших его для своего роста и развития в вегетационный период.

Содержание подвижного фосфора в меньшей степени подвержено влиянию орошения. Наибольшее его количество сосредоточено в верхнем слое почвы 0-20 см. В контроле его содержание составляло 1,98-4,50 мг/100 г почвы, а на орошаемых участках 0,963,61 мг/100 г почвы.

Содержание подвижного калия в слое 0-60 см в среднем изменялось от 25,0 до 40,7 мг/100 г почвы. В зависимости от особенностей орошения и качества оросительной воды содержание подвижного калия хотя и изменялось, но в небольших пределах. Содержание подвижного калия в вариантах без орошения составляло 28,7 мг/100 г, а при орошении - 31,5 мг/100 г или увеличилось на 10,0%.

В целом по содержанию доступных форм N, Р и К изучаемые черноземные почвы относятся к высокообеспеченным и позволяют получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур. Использование для орошения слабоминерализованных вод не вызывало снижение содержания доступных форм азота и фосфора, а калия даже возрастало. Все это указывает на то, что орошение черноземов слабоминерализованными водами малыш оросительными нормами не ухудшало их питательный режим.

Урожайность сельскохозяйственных культур. Орошение кукурузы на зерно дождеванием при глубине увлажнения 0,5 м поливной нормой в среднем 550 м3/га (опыт I) увеличивало урожайность зерна в среднем за 2 года по сравнению с контролем на 1,56 т/га или на 28,8% - с 5,41 до 6,97 т/га (табл. 7).

Различная глубина увлажняемого слоя по-разному влияла на урожайность кукурузы на зерно. Наибольший урожай кукурузы (5,90 т/га в среднем за 2 года) был получен при орошении дождеванием поливной нормой 650 м3/га при глубине увлажнения 0,6 м. При этом по сравнению с контролем урожай увеличился в среднем на 1,26 т/га или на 27,2%.

Уменьшение глубины увлажняемого слоя приводило к снижению урожайности зерна кукурузы, однако она оставалась выше контроля. В целом урожайность кукурузы на зерно при орошении была выше, чем в контроле на 9,5-28,8%. Наиболее высокой она была в опыте I, где полив проводился пресной водой. При одной и той же глубине увлажнения (0,5 м) проведение поливов кукурузы слабоминерализованной водой привело к снижению урожайности в среднем на 10,3%.

Урожайность сельскохозяйственных культур за период исследований

Таблица 7

Номер опыта

Номер варианта

1991 ~Г

г.

1992 г.

| Среднее за 2 года

Т

¡всего, т/га

1 по отношению! ) по отношению | к контролю ¡всего,} к контролю -----■ т/га • -----

по отношению

! т/га } % |

т/га | %

¡всего,; к контролю -{ т/га {-

} !

т/га

о?

/о

1

2

НСР05 Ошибка опыта, %

1

2

3

4

НСР05

Ошибка опыта, %

1

2

3

НСР05

Ошибка опыта, %

5,94 7,02 0,21 2,7 5,05 6,14 6,66 7,05 0,26 2,5

8,30 21,11 19,80 0,72 2,4

Кукуруза на зерно 4,88

1.08 18,2 6,92

0,17 2,2 4,24

1.09 21,6 4,03 1,61 31,9 4,34 2,00 39,6 4,75

0,22 2,8

Лук репчатый

10,94

12,81 154,3 20,01 11,5 138,5 18,40 0,84 2,9

2,04 41,8

-0,21 0,10 0,51

9,07 7,46

-5,0 2,4 12,0

83,0 68,2

5,41 6,97

4,64 5,08 5,50 5,90

9,62 20,56 15,72

1,56 28,8

0,44 0,86 1,26

9,5 18,5 27,2

10,94 6,10

114,0 63,4

со

I

I

2

3

При орошении лука в контроле, где проводился только прижи-вочнкй полив нормой 180 м3/га, урожайность в среднем за 2 года составила 9,62 т/га. Проведение регулярного орошения дождеванием с глубиной увлажнения 20-30 см позволило получить наибольший урожай лука (20,56 т/га в среднем за 2 года). Здесь урожай лука был выше контроля на 10,94 т/га или на 114,0%. Для получения такого урожая потребовалось проведение 9 поливов в 1991 г. и 4 поливов в 1992 г. Поливная норма при этом принималась 250-350 м3/га, а оросительная норма составляла 2950 м3/га (1991 г.) и 1200 м3/га (1992 г.).

Увеличение глубины увлажняемого слоя до 0,3-0,4 м и поливных норм до 350-450 м3/га привело к снижению урожайности лука на 4,84 т/га или на 24,0%.

Экономическая эффективность возделывания сельскохозяйственных культур при орошении. При поливе кукурузы на зерно пресной водой дополнительный чистый доход был наибольшим и составил 19,68 тыс. руб/га. Наибольший дополнительный чистый доход при орошении кукурузы слабоминерализованной водой (1,68 г/л) был получен при поливе дождеванием нормой 650 м3/га и глубине увлажняемого слоя 0,6 м. В этом случае дополнительный чистый доход был получен 14,54 тыс. руб/га. Снижение глубины увлажняемого слоя до 0,5 м и поливной нормы до 550 м3/га уменьшило величину дополнительного чистого дохода на 5,78 тыс. руб/га или на 66,0%. Наименьший дополнительный чистый доход был получен при возделывании кукурузы на зерно в условиях орошенкя малой поливной нормой (450 м3/га) при глубине увлажняемого слоя 0,4 м. Полив кукурузы на зерно слабоминерализованной водой по сравнению с поливом пресной водой снижал дополнительный чистый доход при одной и той же глубине увлажнения 0,5 м и поливной норме 450 м3/га с 19,68 до 8,76 тыс. руб/га или более чем в 2 раза.

Наиболее высокий дополнительный чистый доход при возделывании лука был получен при поливах малой нормой (250-350 м3/га) и глубине увлажняемого слоя 0,2-0,3 м (211,85 тыс. руб/га в среднем за 2 года).

ВЫВОДЫ

Т. По агромелиоративной оценке, оросительная- вода о оодер-т жанием плотного остатка 0,89. г/л (опыт Т) и 1,6Э г/л (опыт 2) вполне пригодна для орошения, а вода о минерализацией 2,92 г/л (опыт 3) ограничено пригодна для орошения. Коэффициент-понногс сочена изменялся от 2,16" до 5,07; отношение Ка+ : Са2++ от 0,87 до 2,02 и 2,6 до 8,2.

2. Орошение водой различной минерализации (до 3,0 г/л) не вызывало существенного ухудшения: водно-физическях свойств -почвы. Плотность сложения (слой 0-30 см) составляла в коя-~ троле 1,07-1,25 г/см3, а при. орошения - 1,17-1,33 г/см3,по-.. ристость соответственно -г 50,1-56,3$ и 49,8-53,9$., предель-. но-полевая влагоемкость - 20,1-24,0$ и 21,2-26,8$. Водопроницаемость почвы снизилась при орошении на 10-35$, хотя почва оставалась хорошо проницаемой.

3. Обыкновенный чернозем опытных участков в слое 0-40 см хорошо агрегирован, несмотря на орошение. Однако.количество агрономические ценных агрегатов снизилось с 71,0-76,0$ до 51,1-63,2$(епнтн~Т и~2) 'К'до 43,7Чэ4,4$Сошт~3), а с?мма водопрочных агрегатов с 46,6-50,7$ до 29,6-42,3$,изменяясьс увеличением минерализации вода л поливной нормы.

4. При глубине грунтовых вод 1,6-2,1 м для орошения кукурузы с глубиной увлажняемого слоя 0,6 м необходимо в средние по., осадкам годы проведение трех поливов нормой 650 м3/га и оросительной нормой 19§0 м3/га, а во влажные годы - одного полива.-Для орошения лука при глубине увлажняемого'слоя 0,2-0,3 м не-., обходимо проведение 9 поливов нормой 250-350 м3/га и оросительной нормой -2950 м3/га (в средние по осадкам годы),и 4 полива оросительном кормов 1250 м3/га (во влажные годы). Дредполивная влажность почвы поддерживалась на уровне 75$ НВ для кукурузы и ^0-70$ НВ для лука.

5. Суммарное водопотребленио кукурузы з контроле без орошения составило в среднем 3434,2 м /га, а при орошении -3965,8-5192,9 м3/га, изменяясь в зависимости,от глубины увлажняемого-:- ,:слоя п количества атмосферных.осадков. Водопотре^ бленке лука без орошения составляло 4629,6 м3/га, а при орошении 4910,7-6769,3 м3/га.

-166. Под влиянием г орошения отмечалась тенденция снижения содержания гумуса в пахотном (0-30 см) слое почвы, особенно при использовании более минерализованной воды - 2,92 г/л (с 3,6-4,0% до 3,2-3,6%). В почвенном поглощающем комплексе произошло некоторое накопление натрия в слое почвы 0-20 см с 3,23 до 3,38% (опыт I), с 0,78 до 1,3% (опыт 2) и с 3,20 до 4,36% (опыт 3). Использование воды с минерализацией 2,92 г/л привело к увеличению содержания обменного натрия до 8,10% от суммы, что свидетельствует о признаках осолонцевания почвы.

7. Солевой режим почвы за годы исследований мало изменялся в вариантах без орошения при содержании плотного остатка до 0,11%, а при орошении его количество увеличивалось до 0,13%. При этом произошло : . : накопление ионов хлора и натрия, особенно при орошении водой с более высокой минерализацией.

8. Под влиянием , орошения содержание доступных форм азота уменьшилось в слое почвы 0-60 см с 3,14 до 2,80 мг/100 г почвы, фосфора - с 2,1I до 1,86 мг/100 г почвы, а содержание калия увеличилось с 28,7 до 31,5 мг/100 г почвы. Использование для орошения черноземов слабоминерализованных вод при дождевании малшогнормами существенно не ухудшало питательный режим почвы.

9. Урожайность зерна кукурузы при орошении слабоминерализованной водой (1,68 г/л) в среднем за 2 года была наибольшей (6,97 т/га) при глубине увлажняемого слоя 0-60 см и превышала контроль на 27,2%. При этом потребовалось проведение трех поливов в 1991 г. и одного полива в 1992 г. поливными нормами

650 м3/га. По сравнению с поливом кукурузы пресной водой (опыт I) происходило снижение урожайности в опыте 2 в среднем на 10,3%.

При орошении лука наибольший урожай (20,56 т/га в среднем за 2 года) был получен при глубине увлажнения 20-30 см и поливных нормах 250-350 м3/га и проведении 9 поливов в 1991 г. и 4 поливов в 1992 г.

10. При орошении кукурузы пресной водой был получен наибольший дополнительный чистый доход (19,68 тыс. руб/га). Орошение кукурузы слабоминерализованной водой обеспечило получение наибольшего дополнительного чистого дохода (14,54 тыс. руб/га) при поливах нормами 650 м3/га с глубиной увлажнения 0,6 м. При возделывании лука наиболее высокий дополнительный чистый доход (211,85 тыс. руб/га) был получен при глубине увлажняемого

сяоя 0,2-0,3 и поливах слабомикералязованноЯ водой (2,92 г/л) норками 250-350 м3/га.

рекомзндщш производству

1. При орогаения кукурузи дохшеванием слабо'.'.янералязованной водой (1,0-2,0 г/л), на обыкновенное черноземе Краснодарского

края, рекомендуется принимать глубину увлагллэ:'сго слоя С,б п .<: пол:!*!.' проводить лерками -350 ;-^/га прп влсглостл расчетного сло.1 почв!' 755 НЗ и .■. дубине залегания грунтовкх вод

от 1,о до 2,1 м .

2. При оро'лешш лука долдеваниег.1: слабскинерализованной ео-доП (2,0-3,0 г/л) на сбчнновеяног: черноземе,глубина увлаяняе-.. 1,'.ого слоя додана пп.пнн:.сатъеч 0,2-0,3 г. , а поливы следует проводить нормами 250-350 ьг/га пря предполивяой влажности почвы 7С~80£ НЗ.

03 Зак. 34/ Объем -//;

Типография РУДН, Орджоникидзе 3?

Тираж