Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние приемов основной обработки засоленных земель и интенсивности дренажа на изменение почвенно-мелиоративных условий низовьев реки Амударьи

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние приемов основной обработки засоленных земель и интенсивности дренажа на изменение почвенно-мелиоративных условий низовьев реки Амударьи"

V , - 4

На правах рукописи

ГУРДОВ Акмурат Жумагулиенич

ВЛИЯНИЕ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ЗАСОЛЕННЫХ

ЗЕМЕЛЬ II ИНТЕНСИВНОСТИ ДРЕНАЖА НА ИЗМЕНЕНИЕ ИОЧВЕННО-МЕЛИОРАТИВПЫХ УСЛОВИЙ НИЗОВЬЕВ РЕКИ

АМУДЛРЬИ

06.01.01 - общее земледелие

06.01.02 - сельскохозяйственная мелиорация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 1998

Диссертационная работа выполнена на кафедре общего земледелия сельскохозяйственного факультета Российского университета дружбы народов. Полевые исследования проводились в 1994-1998 гг. на землях колхоза им. С.А.Ниязова Ташаузской области Туркменистана.

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Шуравшшн A.B.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Гасанов A.M.

доктор технических наук

Касьянов А.Е.

Ведущая организация:

Государственный университет по землеустройству

Г) I /2 ^

Защита состоится " [/¿«" .^А^г/м 1998 г' в А.") ' час. на заседании диссертационного совета К 053.22/18 в Российском университете дружбы народов по адресу: 117198, г.Москва, ул.Миклухо-Маклая, дом 8, кор.2 (сельскохозя йственный факультет)

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, г.Москва, ул.Миклухо-Маклая, дом 6.

Автореферат разослан- "j'V' йШАДЛ 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук, доцент

В.М.Малофеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. На территории Туркменистана на слабодрениро-вагаюй поверхности дельт и долин Амударьи, Мургяба, Теджена и Атрека широко распространены луговые почвы, занимающие более 600 тыс. га. Они формируются в условиях неглубокого залегания грунтовых вод (1-3 м). Обширные площади луговых почв находятся в нижнем течении реки Амударьи в Ташауз-ской области. В связи с близким залеганием грунтовых вод, в этой зоне при орошении проявляются интенсивные процессы вторичного засоления почв и при недостаточном дренаже снижается их плодородие. При возделывании культур хлопкового севооборота при орошении к концу вегетации почвы переходят в разряд средне- и даже сильнозасоленных и нуждаются в тщательной промывке. Под влиянием механизированных обработок н периодических промывок наблюдается нежелательное уплотнение активного слоя почв и снижение урожайности сельскохозяйственных культур. Поэтому разработка более прогрессивных технологий по улучшению почвенно-мелиоративных условий с учетом экономного расходования промывной воды имеет большое научно-практическое значение.

Эффективность работы временного мелкого дренажа в сочетании с глубокими основными обработками при промывках засоленных почв в условиях Та-шаузской области до настоящего времени практически не исследована. Поэтому нами была поставлена задача изучить особенности рассоления почв в целях их ускоренного освоения и сельскохозяйственного использования применительно к условиям низовья Амударьи.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является разработка прогрессивных технологий рассоления засоленных земель промывками с использованием временного дренажа и глубоких основных обработок, обеспечивающих улучшение почвенно-мелиоративных условий и получение проектного урожая хлояка-сырца.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- изучить динамику солевого режима почвогрунтов и ее особенности в зависимости от различных способов обработки почвы и различного расстояния между временными дренами при капитальной промывке;

- изучить совместное действие глубоких основных обработок и временного дренажа на режим уровня и степен» минерализации грунтовых вод, дренаж-, мый сток и эффективность солеотдачи при промывках; ''

- выявить оптимальный водно-солеюй режим почв при возделывании хлопчатника;

- изучить влияние глубоких обработок и интенсивности дренажа на изменение свойств луговой почвы; ■; , .-'и« ;

- установить влияние основной обработки почвы на фоне дренажа на продуктивность хлопчатника. -1

Научная новизна. В результате проведенных полевых и лабораторных исследований разработаны • перспективные агромелиоративные технологические приемы ускоренного вымыва солей при капитальной промывке засоленных земель в специфических природно-хозяйственных условиях низовьев р. Амударьи с использованием временного дренажа в дополнение ^"основному и глубокого рыхления в качестве основной обработки. Установлено, что глубокое рыхление л временный дренаж обеспечивают наилучшее опреснение почвы, грунтовых вод, улучшение свойств почвы и получение наибольших урожаев хлопка-сырца. При этом процесс солеотдачи значительно увеличивается по сравнению с традиционной технологией, а эффект последействия проявляется в улучшении лоч-венно-мелиоративных условий.

Практическая ценность исследований. Рекомендована производству эффективная технология капитальной промывки засоленных земель, обеспечивающая наилучшее рассоление почвогрунта и получение высокого урожая хлопка-сырца при наименьших затратах промывной воды. Установлены промывные нормы и показатели солеотдачи. Доказана целесообразность проведения капитальной промывки на фоне глубокого рыхления и устройства временного дренажа. При этом прибавка урожая по сравнению с обычной технологией промывки составила" :" О %. ■ Результаты исследований могут быть использованы при проектировании, эксплуатации и комплексном переустройстве существующих оросительных систем в условиях низовьев р. Амударьи.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на научной конференции молодых ученых Государственного Университета землеустройства (ГУЗ, 1997 г.) и на заседании кафедры земледелия в 1998 г. (РУДН, г. Москва).

Публикация работ. По материалам исследований опубликовано 2 статьи.

' Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на стр. машинописного текста и состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Список использованной, литературы насчитывает 127 наименований, в том числе 9 зарубежных авторов.

УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в 1994-1998 гг. на. землях колхоза им. С.А.Ниязова Ташаузской области. Климат района исследований резкоконтинентальный, характеризующийся большой сухостью. Продолжительность вегетаци-

онного периода 200-215 дней. Вегетационные периоды (май-сентябрь) 1995-1997 гг. по температурным условиям близки к среднемноголетним, а в 1998 г. температура воздуха превышала норму на 0,9°С. По влагообеспеченнскрти периоды вегетации 1995 и 1996 гг. были сухими, и осадки практически не выпадали, а в 1997 и 1998 гг. - осадки соответствовали норме. Погодные условия были благо-.. приятные для выращивания хлопчатника при орошении. Почвы опытного участка тяжелосуглинистые луговые. Содержание гумуса в пахотном слое, невысокое (0,71 - 0,94 %). Плотность твердой фазы метрового слоя почвы 2;70-2,71 г/см3,/ плотность сложения - 1,40-1,41 г/см3, общая пористость - 47,8-48,3 %, наименьшая влагоемкость — 22,1-22,2 %, почва слабоводопрошщаемая, скорость фильтрации составляла 0,16 - 0, 17 м/сут и за первый час впитывалось 3,1-3,5 см воды.

Полевой опыт проведен по следующей схеме (табл. 1). - ..■,.,

< Таблица, 1.

Схема опыта

Номер Основная обработка почвы Расстояние между

варианта временными Дренами, м

1 Обычная вспашка на 28-30 см -

2 Двухъярусная вспашка на глубину 30 см 20

3 30

4 н 40

5 Плантажная вспашка на глубину 50 см 20

6 30

7 1 I» 40

8 Двухъярусная вспашка на 30 см + глубокое рыхление на глубину 80 см .20

9 30

10 и 40

Расстояние между постоянными открытыми дренами 350 м, глубина их

2,0 м.

Повторность вариантов опыта - четырехкратная, Размер делянки -1200 м2, 1800 и 2400 м2 соответственно в вариантах 1-4, 5-7 и 8-10, в том числе учетной 300 м2. Для промывки и орошения использовали воды реки Амударьи из канала Янги-яп. Подготовка опытного участка включала планировку, вспашку с предварительным внесением 30 т/га навоза, В вариантах 1-4 проводилась вспашка на 28 - 30 см, в вариантах 5-7 - плантажная вспашка на 50 см и в вариантах 810 - глубокое рыхление. После чего была проведена нарезка временных дрен, чеков и временных оросителей.

Промывки проводили прерывистой подачей воды. Норму промывки рассчитывали по формуле В.Р.Валобуева. Возделывали среднеспелый сорт хлопчатника 149-Ф, предполивная влажность расчетного слоя поддерживалась на уровне 70 - 75 - 60 % НВ. Агротехнические работы проводили согласно зональных рекомендаций.

Основным методом исследований являлся экспериментальный (полевой и лабораторный). Полевые исследования проводились согласно методике Союз-НИХИ (1981 г.). При определении водно-физических и химических свойств почв использовали общепринятые методы. Глубину стояния грунтовых вод определяли по наблюдательным колодцам, дренажный сток - объемным методом. Анализ солей в грунтовых водах, .дренажном стоке и почве проводили по Е.В.Аринушкиной, Гранулометрических состав почвы определяли по Н.А.Качинскому в модификации М.И.Братчевой с применением гексаметофос-фата натрия, структурный состав (сухое просеивание) - по методу Н.И.Саввинова, макро- и микроагрегатный состав (мокрое просеивание) - по И.М.Бакшееву, плотность твердой фазы - гшкнометрически, плотность сложения - методом режущего кольца, влажность почвы - термостатно-весовьш методом, максимальную гигроскопичность - по методу АВ.Николаева, влажность завядания - расчетным методом (ВЗ = МГ х 1,5), наименьшую влагоемкость и водопроницаемость почвы - по методу С.И.Долгова (1966).

Содержание гумуса в почве определяли по И.В.Тюрину, азот общий - по И.Г.Кьельдалю, подвижный фосфор и калий - по Мачигину, легкогидролизуе-мый азот - по Корнфильду, рН в водной суспензии - потенциометрически, СО2, карбонатов - ацидометрическим методом, обменные катионы - реактивом Пфеффера с последующим определением по Беляевой (1975).

Учет оросительной воды при вегетационных поливах проводили с помощью водослива Чипполетти. В период вегетации хлопчатника велись биометрические и фенологические наблюдения, проводился учет урожая хлопка-сырца и определялись технологические свойства волокна. Статистическая обработка экспериментальных данных проводилась методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОМЫВКИ ЗАСОЛЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ И ИНТЕНСИВНОСТИ ДРЕНАЖА

Капитальная Промывка почвы. Промывка проводилась по чекам в следующие периоды: 22-30 ноября 1994 г. нормой 3500 м3/га; 23- 30 декабря 1994 г. нормой 3000 м3/га и 14-23 марта 1995 г. нормой 3000 м3/га. Результаты осенне-зимней и весенней промывок общей расчетной нормой 9500 м3/га свидетельствуют о высокой эффективности глубокого рыхления и временных дрен через 20

- 30 м. Так, перед промывкой содержание воднорастворимых солей по плотному остатку в метровом слое в среднем составляло 1,40 %, в том числе наиболее токсичных ионов хлора и натрия - 0,228 и 0,13'! % (табл. 2).

Таблица 2

Содержание солей в метровом слое почвы __

№№ вар. Плотный остаток НС03 а БО4 Са м8 К Ыа

Перед промывкой, осень 1994 г.

1 1,42 0,022 0,231 0,734 0,137 0,116 0,018 0,134

2 1,39 0,020 0,228 0,733 0,135 0,118 0,019 0,133

3 1,36 0,020 0,218 0,721 0,132 0,114 0,017 0,132

4 1,45 0,023 0,234 0,749 0,144 0,120 0,019 0,138

5 1,38 0,022 0,225 0,727 0,131 0,115 0,016 0,132

6 1,40 0,021 0,226 0,733 0,136 0,117 0,018 0,133

7 1,39 0,022 0,229 0,731 0,136 0,115 0,018 0,135

8 1,37 0,021 0,231 0,726 0,134 0,113 0,016 0,134

9 1,38 0,020 0,228 0,735 0,735 0,119 0,017 0,136

10 1,40 0,023 0,230 0,738 0,141 0,116 0,017 0,133

После третьей промывки, весна 1995 г.

1 0,539 0,022 0,057 0,284 0,073 0,351 0,015 0,053

2 0,404 0,021 0,045 0,207 0Т044 0,028 0,010 0.044

3 0,452 0,022 0,048 0,234 0.051 0,030 0,011 0,052

4 • 0,257 0,023 ' 0,052 0,272 0,069 0,041 0,013 0,059

5 0,308 0,019 0,030 0,161 0,035 0.020 0,008 ; 0,032

6 0,322 0,020 0,032 0,167 0,036 0,020 0,009 0,034

7 0,349 0,019 0,039 0,169 0,037 0,021 0,009 0,036

8 0,262 0,019 0,019 0,127 0,030 0,011 0.006 0,027

9 0,297 0,019 0,020 а!34 0,032 0.012 0,006 0,028

10 0,306 0,020 0,026 0,167 0,035 0,020 0,008 0,032

Проведение промывки почвы на фоне двухъярусной вспашки на глубину 30 см и временных дрен с расстояниями 20 - 40 м способствовало снижению содержания солей до 0,527 - 0,404 % или в 3,0 - 3,5 раза по сравнению с исходным, в том числе хлор-иона до 0,052 - 0,045 %. На фоне плантажной вспашки при тех же расстояниях мгжду временными дренами эффективность вымыва солей повысилась. После трехразовой промывки содержание солей плотного остатка в метровом слое почвы уменьшилось до 0,349 - 0,308 %, или в 4,0 - 4,6 раза, а хлор-иона - до 0,030 - 0,039 %. Проведение двухъярусной вспашки на 30 см в сочетании с глубоким рыхлением на глубину 80 см на фоне временных дрен в наибольшей степени способствовало рассолению метрового слоя почвы. При расстояниях между временными дренами 20 м содержание солей плотного остатки снизилось до 0,262 % и хлор-иона до 0,019 %, при расстоянии 30 м- соот-

ветственно до 0,297 и 0,020 % и при расстоянии 40 м - до 0,306 и 0,026 %. ílpi обычной технологии промывки (вар. 1) содержание солей , оставалось наиболо высокое - 0,539 и 0,057 % соответственно по плотному остатку и хлор-иону, Та ким образом, опреснение почвы до уровня слабого засоления происходит на фо не глубокого рыхления и временных дрен через 20 - 30 м. При других видах ос новных обработок почва оставалась среднезасоленной.

Наибольшая солеотдача также отмечалась в вариантах с глубоким рыхле нием и расстоянием между временными дренами 20-30 м. При этом коэффици ент промывного действия воды составлял 16,0 - 16,3 кг/м3. На фоне плантажно] вспашки и временных дрен через 20 —40 м солеотдача уменьшилась. Одним ку бическим метром воды с одного гектара вымывалось 15,9 - 16,0 кг солей плот ного остатка при расстоянии между дренами 20 - 30 м и 15,3 кг при расстояни: 40 м. На фоне двухъярусной вспашки на 30 см и расстоянии между дренами 2С 30 - 40 м одним м3 воды вымывалось солей плотного остатка соответствен!! 14,5 и 13,4 - 13,6 кг, Наименьшая солеотдача отмечалась при традиционной тех нологии промывки (обычная вспашка без временных дрен на фоне разреженно; сети постоянных дрен), Здесь одним м3 воды было вымыто 13,0 кг солей с 1 га.

Режим уровня и минерализации грунтовых йод. До закладки полевог опыта грунтовые воды на'опытном участке залегали на; глубине 1,90 - 2,20 м. 1 период промывки в зависимости от агромелиоративных .'мероприятий (глубоки обработки и временный дренаж) уровень их повысился до <52-128 см. Технологи промывки с применением глубокого рыхления и временных дрен позволили спи зять уровень грунтовых вод почти в 2,3 раза. Минерализация грунтовых вод п плотному остатку составила 5,6-6,4 г/л и по хлор-иону -0,75-0,84, г/л.

Дренажный сток и его минерализация. Минерализация дренажных вод период промывок изменялась в зависимости от особенностей дренирования тер ритории и рыхления. Полученные данные свидетельствуют, что в прерывно период происходило увеличение дренажного стока, независимо от фона обра ботки и расстояния между временными дренами. С увеличением расстояния ме жду временными дренами с 20 до 40 м минерализация дренажного стока умень шилось на й'1,5%. На фоне вспашки в сочетании с глубоким рыхлением минера лизациг дренажного стока была более высокой (tía 10-20%), чем при обычной двухъярусной вспашке на 30 см. v

При расстоянии между временными дренами'30 м и на фоне обычно вспашки в сочетании с глубоким рыхлением минерализация дренажного стока з период промывки возросла с 4,418 до 6,012 г/л по плотному остатку, а на фон двухъярусной вспашки на 30 см - с 3,809 до 5,089 г/л.

' Таблица 3

Химический состав дренажных вод из временных дрен, г/л

Период определе- HCOj С1 S04 Ca Mg Na+K Плотный

ния остаток

1а третий день 0.195 0,753 2,114 0.731 0,296 0.322 4.418

[осле первой про- 0,153 0,647 1,839 0,645 0,258 0,260 3,809

шв ки

1а 10-й день 0,182 0,773 2,314 0,892 0,316 0,237 4,723

юсле промывки 0,179 0,685 1,992 0,741 0,284 0,227 4,167

1а 3-й день после 0,236 0,702 2,475 0,733 0,287 0,493 4,837

>торой промывки 0,214 0,575 2,154 0,682 0,245 0,377 4,256

1а 10-й день после 0,307 0,639 2,528 0,872 0,291 0,366 5,018

¡торой промывки 0,258 0,567 2,304 0,706 0,263 0,403 4,525

1а 3-й день после 0,317 0,653 2,768 0,811 0,254 0,522 5,434

ретьей промывки 0,286 0,512 2,434 0,723 0,232 0,483 4,681

1а 10-й день после 0,338 0,777- 2,961 0,835 0,267 0,774 6,012

ретьей промывки 0,350. 0,565 2,635 0,752 0,245 0,567 5,089

Примечание. Числитель - вспашка в сочетании с глубоким рыхлением; знамена-ель - двухъярусная вспашка на 30 см.

Модуль дренажного стока и его объем возросли по мере снижения рас-тояния между временными дренами и с увеличением глубины основной обра-отки перед промывкой. Аналогичная закономерность отмечалась и по выносу олей дренажного стока.

ИЗМЕНЕНИЕ ВОДНО-СОЛЕВОГО РЕЖИМА ПОЧВ В ВЕГЕТАЦИОННЫЙ ПЕРИОД В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ НА

ФОНЕ ДРЕНАЖА В период вегетации грунтовые воды находились в среднем на глубине ,42 м весной и 2,18 м осенью. Общая минерализация грунтовых вод составляла ,05-3,25 г/л весной и повышалась до 4,18 - 4,45 г/л осенью, незначительно из-[еняясь в зависимости от фона обработки и густоты временных дрен на период ромывки. После капитальной промывки и ежегодных эксплуатационных про-[ывок грунтовые воды переходили в разряд слабоминерализованных, прибли-саясь к среднеминерализованным, а к концу вегетации оставались среднемине-ализованными. Повышение минерализации грунтовых вод произошло преимущественно за счет сульфат-иона и ионов кальция, и в меньшей степени ионов лора и натрия.

В вегетационные периоды 1995-1998 г.г. было проведено по 5 поливов лопчатника по схеме 1-3-1 оросительной нормой 3800-4200 м3/га, на фоне экс-луатационных промывок нормами 2500-3000 м3/га. Это позволяло поддержи-

вать влажность корнеобитаемого слоя почвы на оптимальном уровне.

Влияние глубокого рыхления и густоты временных дрен положительно сказывалось на солевом режиме почв как в год действия, так н в последующие годы. Данные по солевому режиму почв (табл. 4) свидетельствуют, что глубокое рыхление и временный дренаж через 20-30 м позволяют снизить в метровом слое почвы содержание солей и поддерживать его в течение всей вегетации на уровне слабого засоления.

Таблица 4

Содержание солей в слое почвы 0-100 см за периоды вегетации хлопчатника, %

Номер 1995 г. 1996 г. 1997 г. 1998 г.

варианта

плотный хлор плотный хлор плотный хлор плотный хлор'

остаток остаток остаток остаток

1 0,53$ 0,05? 0,428 0,049 0,384 0,039 0,357 0,030

0,597 0,069 0,498 0,057 0,428 0,045 0,405 0,038

2 0,404 0,045 0,331 0,037 0,326 0,029 0,307 0,025

0,451 0,056 0,418 0,049 0,387 0,038 0,356 0,031

3 0,452 0,048 0,362 0,039 0,337 0,030 0,333 0,026

0,523 0,061 0,434 0,051 0,395 0,040 0,365 0,033

4 0,527 0,052 0,407 0,045 0,362 0,036 0,348 0,029

0,584 0,067 0,483 0,054 0,415 0,043 0,396 0,037

5 0,308 0,030 0,291 0,026 0,277 0,022 0,256 0,019

0,464 0,044 0,372 0,038 0,354 0,031 0,307 0,028

6 0,312 0,032 0,296 0,028 0,282 0,023 0,262 0,020

0,474 0,045 0,377 0,039 0,360 0,033 0,318 0,030

7 0,349 0,039 0,303 0,032 0,296 0,027 0,287 0,024

0,492 0,048 0,385 0,041 0,364 0,036 0,339 0,031

8 0,262 0,019 0,235 0,009 0,218 0,008 0,215 0,008

0,375 0,026 0,314 0,018 0,296 0,017 0,288 0,017

9 0,297 0,020 0,261 0,013 0,235 0,009 0,227 0,009

0,399 0,029 0,334 0,022 0,308 0,018 0,294 0,018

10 0,306 0,026 0,284 0,020 0,265 0,018 0,254 0,014

0,462 0,035 0,356 0,029 0,343 0,026 0,316 0,022

Примечание: Числитель - в начале вегетации; знаменатель - в конце вегетации.

При расстоянии между дренами 40 м почва в начале вегетации в первые два года остается слабозасоленной, к концу вегетации переходит в разряд сред-незасоленных по хлор-иону, а в третий и четвертый годы после капитальной промывки остается слабозасоленной на фоне ежегодных эксплуатационных промывок и вегетационных поливов.

В вариантах 5 и 6, где проводилась ,плантажная вспашка почва после капитальной промывки оставалась среднезасоленной, только на третий год она перешла в разряд слабозасоленных, а к концу вегетации переходила в среднезасо-. ленную. Здесь также отмечалась ухудшение солевого режима почв при увеличе-

нии расстояния между дренами с 20-30 до 40 м. Наиболее неблагоприятный солевой режим имел место в первых четырех вариантах, где перед капитальной промывкой проводилась обычная или двухъярусная вспашка на 30 см. Почва оставалась среднезасоленной в течение трехлетнего периода как весной, так и осенью к только в 1998 году на начало вегетации она перешла в разряд слабозасо-ленных, хотя к концу вегетации из-за сезонного соленакоплення она трансформировалась в среднезасоленные на фоне постоянного дренажа, а также при всех межд. родных расстояниях при промывках.

ВЛИЯНИЕ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ И ДРЕНАЖА НА ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ЛУГОВОЙ ПОЧВЫ Водно-физические свойства почвы. Применение глубоких обработок способствовало улучшению водно-физических свойств почвы, особенно это проявлялось в вариантах с глубоким рыхлением. Так, плотность сложения на общем фоне до промывки и дифференцированных обработок в слое почвы 0-30 см составляла 1,41 г/см3, а в слое 30-60 см - 1,44 г/см3. После проведения основных обработок почвы плотность сложения в этих слоях уменьшилась до 1,36-1,43 г/см3 в слое 0-30 см и до 1,45-1,50 г/см3 в слое 30-60 см. В среднем в слое 0-60 см после основной обработки почвы на глубину 30 см (вар. 1-4) перед ее промывкой плотность сложения составила 1,42 г/см3, на фоне плантажной вспашки (вар.5-7) она уменьшилась до 1,39 г/см3, а на фоне глубокого рыхления (вар.8-10) - до 1,37 г/см3, (табл.5).

Таблица 5

Водно-физические свойства почвы__

Номер Период определения Плотность Пористость Водопро-

варианта сложения в в слое 0-60 ницаемость

слое 0-60 см, см, % (среднее за

г/см3 6 часов),

мм/мин

1-4 До промывки (осень, 1994) 1,42 45,3 0,22

После промывки (весна, 1995) 1,46 43,8 0,12

В конце исследований (осень, 1,48 43,1 0,06

1998)

5-7 До промывки (осень, 1994) 1,39 46,5 0,25

После промывки (весна, 1995) 1,43 45,0 0,16

В конце исследований (осень, 1,46 43,8 0,09

1998)

8-10 До промывки (осень, 1994) 1,37 47,3 0,29

После промывки (весна, 1995) 1,42 45,4 0,18

В конце исследований (осень, 1,45 44,2 0,11

1998)

После проведения промывки произошло некоторое уплотнение почвенно-

го профиля. В слое 0-60 см плотность сложения почвы увеличилась на 0,04-0,05 г/см3. На фоне вспашки на 30 см (вар. 1-4) она составила 1,46 г/см3, на фоне плантажной вспашки на 50 см (вар.5-7) - 1,4 ¿ г/см3 и глубокого рыхления (вар.8-10) - 1,42 г/см3. К концу исследований (осень 1998 г.) почва характеризовалась наиболее высокими показателями плотности сложения (1,48; 1,46 и 1,45 г/см3 соответственно по фонам вспашка на 30 см, плантажная вспашка на 50 см и рыхление на 80 см). Аналогично плотности сложения изменялась общая пористость, но в обратной зависимости. После проведения дифференцированных обработок (осень, 1994 г.) наиболее высокая величина пористости (47,3%) отмечалась в вариантах с глубоким рыхлением, меньше - при проведении плантажной вспашки на 50 см (46,5%) и наименьшие значения - в вариантах со вспашкой на 30 см (45,3%). Весной 1995 г. после третьей промывки нормой 3000 м3/га пористость несколько уменьшилась (на 1,5-1,9%), а к концу исследований ее показатели были еще меньше на 0,7-1,2% и составили 43,1-44,2%.

Особенно высокий эффект глубокого рыхления перед промывкой сказывался на повышении водопроницаемости почвы. Так, если до промывки на фоне вспашки на 30 см в среднем за 6 часов водопроницаемость составляла 0,22 мм/мин, то на фоне глубокого рыхления она увеличилась до 0,29 мм/мин ели на 31,8%. Проведение плантажной вспашки на 50 см повышало водопроницаемость по сравнению с традиционной обработкой на 13,6%. После провымки водопроницаемость почвы существенно снизилась. В среднем за 6 часов в первых четырех вариантах, где перед промывкой вспашка проводилась на 30 см, она уменьшилась до 0,12 мм/мин (в 1,8 раза), в вариантах 5-7 с плантажной вспашкой - до 0,16 мм/мин (в 1,6 раза) и вариантах 8-10 с глубоким рыхлением - до 0,18 мм/мин (в 1,6 раза). В конце исследований (осень 1998 г.) водопроницаемость уменьшилась до 0,06 мм/мин, 0,09 и 0,11 мм/мин соответственно в вариантах со вспашкой на 30 см, плантажной вспашкой на 50 см и глубоким рыхлением на 80 см. Но при этом последствие глубоких обработок на повышение водопроницаемости почвы сохранялось.

На фоне глубокой обработки почвы произошло улучшение ее стругаурно-агрегатного состава. Содержание водопрочных агрегатов более 0,25 мм в слое 060 см при промывке почвы по общепринятой технологии составляло 6-7,5%, а промывки на фоне глубокого рыхления и временных дрен их содержание увеличилось до 10-11,5%. Вместе с тем произошло также увеличение количества агрономически ценных агрегатов на 3-4,5%. Таким образом, глубокие обработки и особенно глубокое рыхление является эффективным способом, улучшающим основные водно-физическив.свойствйпочв. На фоне рыхления улучшалась структура почвы, снижалась величина плотности сложения, повышалась пористость и

в наибольшей степени водопроницаемость.

Питательный режим. Глубокие обработки существенно не изменили питательный режим почв при выращивании хлопчатника по сравнению с обычной вспашкой. Содержание нитратного азота в слое почвы 0-30 см составляло 3,4-3,8 мг/кг, подвижного фосфора 5,5-6,2 мг/кг и обменного калия 17,3-19,1 мг/кг. Более высокие показатели питательных элементов характерны для вариантов 8-10 с глубоким рыхлением. В целом почва недостаточно обеспечена азотом н фосфором и средиеобеспечен* калием!

Состав поглощенных оснований. На опытном участке до проминки сумма поглощенных оснований в слое почвы 0-60 см изменялась по вариантам в пределах 14,4-14,9 мг.экв/100 г. В составе поглощенных оснований доля кальция составляла 78,6-80,1%, магния -13,3-14,1%, натрия и калия - соответственно 3,53,9 и 3,1-3,4%- При этом отмечалась тенденция увеличения суммы поглощенных оснований, и в первую очередь кальция, в вариантах с глубоким рыхлением (табл. 6). Применяемые агромелиоративные мероприятия (глубокие основные • обработки и временные дрены) заметно улучшили сумму и состав поглощенны* оснований. После капитальной промывки с общей нормой 9500 м3/га весной 1995 г. сумма поглощенных оснований в слое 0-60 см на фоне обычной вспашки на 30 см (вар. 1-4) практически не изменялась по сравнению с исходной почвой до промывки и составляла 14,4-14,9 мг.экв/100 г. Доля поглощенного кальция при этом изменялась от 74,9 до 78,6% от суммы, магния -от 13,5 до 14%, натрия - от 4,6 до 4,8% и калия - от до 3,3%. На фоне плантажной ныпашкн па 50 см после промывки произошло увеличение суммы поглощенных оснований на 0,81,2 мг.экв/100 г (15,2-15,8 мг.экв/100 г в слое 0-60 см)- Однако существенного изменения катионного состава не прослеживалось. В вариантах 8-10, на фоне глубокого рыхления на 80 см сумма поглощенных оснований после промывки в слое 0-60 см была наибольшей и составляла 16,4 мг.экв/100 г при расстоянии между временными дренами 20 м, 16,1 мг.экв/100 г при расстоянии 30 м и 15,7 мг.экв/100 г при расстоянии 40 м между временными дренами. При этом произошло заметное увеличение содержания обменного кальция и снижение содержания обменного магния.

После капитальной промывки во всех вариантах произошло увеличение содержания поглощенного натрия с 3,5-3,9% от суммы (до промывки) до 3,84,8%. В наибольшей степени увеличение процентного содержания поглощенного натрия прослеживалось в вариантах со вспашкой на 30 см, а меньше всего -при глубоком рыхлении. Содержание поглощенного калия при промывках практически не изменялось.

Такая тенденция наблюдалась в результате четырехлетнего орошения

опытного участка. Так к осени 1998 г. сумма поглощенных оснований в слое 060 см на фоне обычной вспашки составляла 15,9-16,1 мг.-экв./100 г, на фоне ' плантажной вспашки - 16,1-16,5мг.-экв./100 г, а на фоне глубокого рыхления она возросла до 16,4-16,9 мг.-экв./100 г. Причем наибольшие ее значения характерны для вариантов с меньшими расстояниями между временными дренами. Следовательно, проведение глубокого рыхления и временных дрен через 20-30 м способствует некоторому улучшению поглотительной способности почвы. Одновременно с этим увеличивается содержание поглощенного,¡кальция за счет снижения магния.

Таблица 6

Состав поглощенных оснований в слое почвы 0-60 см_

Номер варианта Суцма поглощенных оснований, мг.-экв./ЮО г % от суммы

Са | мк | N3 | К

До промывки по обработанной зяби, осень 1994 г.

1-4 14,4 78,6 14,1 3,9 . 3,4

5-7 14,6 79,3 13,7 3,7 , 3,3

8-10 14,9 80,1 13,3 3,5 3,1

После осенне-зимней и весенней промывок, весна, 1995 г.

1 14,5 74,9 13,9 4,8 3,2

2 14,9 78,6 13,5 4,6 3,3

3 14,8 78,6 13,6 4,7 3,1

4 14,4 78,3 14,0 4,8 2,9

5 15,8 79,7 13,3 4,0 3,0

6 15,6 78,7 13,7 4,2 3,4

7 15,2 78,2 13,9 4,4 3,5

8 16,4 80,2 12,9 3,8 3,1

У 16,1 80,8 13,2 3,9 3,0

10 15,7 79,0 13,6 4,1 3,3

В конце исследований, осень 1998 г.

1 15,9 77,1 14,2 5,3 3,4

2 16,1 78,0 13,7 4,6 3,7

3 16,0 78,0 13,8 5,0 3,2

4 15,9 77,1 14,1 5,3 3,5

5 16,5 78,5 13,5 3,9 4,1

6 16,3 78,3 13,8 4,1 3,8

7 16,1 78,1 14,0 4,8 3,1

8 16,9 81,0 12,2 3,2 3,6

9 16,6 1. 81,0 12,4 3,3 3,3

10 16,4 . .■ 79,4 13,4 3,7 3,9

В то же время в слое почвы 0-60 см увеличивается содержание поглощенного натрия. Такая тенденция в изменении поглощенного натрия указывает

на возможность возникновения процессов осолонцевания. Мелиоративные мероприятия в таких условиях должны быть направлены на предотвращение этого процесса. Улучшение поглотительной способности почвы после капитальной промывки произошло в результате внесения в почву навоза и минеральных удобрений. Более высокие показатели суммы поглощенных оснований, полученные в вариантах с глубоким рыхлением на фоне временных дрен через 20-30 м обусловлены также более высоким содержанием в верхнем слое почвы органических остатков в связи с более высокой продуктивностью хлопчатника.

РОСТ, РАЗВИТИЕ И УРОЖАЙНОСТЬ ХЛОПЧАТНИКА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА ФОНЕ ДРЕНАЖА Наиболее дружные всходы хлопчатника проявлялись в вариантах где промывка проводилась на фоне глубокого рыхления и временных дрен через 20-, 30 м. Отставание в появлении всходов наблюдалось при традиционной технологии промывки, а также вспашки на 30 см с расстоянием между временными дренами 40 м. Рост и развитие растений хлопчатника протекал наиболее интенсивно также на фоне глубоких обработок и временных дрен через 20-30 м. Растения имели меньшую высоту главного стебля, наименьшее количество симподиев и коробочек в вариантах с обычной или двухъярусной вспашкой на 30 см при разреженной сети временных дрен или без них.

Результаты учета урожая (табл.7) показали, что имеется закономерность увеличения урожая хлопка - сырца в вариантах с более рассоленными почвами.

Таблица, 7

Номер 1995 г. 1996 г. 1997 г. 1998 г. Среднее Прибавка к контролю

варианта т/га %

1 2,06 2,19 2,57 2,74 2,39 - -

2 2,17 2,34 2,66 2,88 2,51 0,12 5,0

3 2,12 2,28 2,63 2,85 2,47 0,08 3,3

4 2,09 2,25 2,59 2,76 2,42 0,03 1,3

5 2,72 2,93 3,14 3,27 ; 3,02 0,63 : 26,4

6 2,65 2,86 3,11 3,24 3,00 0,61 . 25,6

7 2,52 2,74 2,98 3,11 . 2,84 0,45 18,8

8 3,12 3,32 3,41 3,52 3,34 0,95 39,7

9 3,04 3,29 3,37 3,46 3,29 0,90 ' 37,7

10 2.91 3,14 3,26 3,32 3,16- 0,77 32,2

Ошибка

опыта,% 4,8 4,2 3,7 4,4

НСРо,5 0,09 0,67 0,08 0,07

В первый год после промывки (1995 г.) наибольший урожай получен на фоне глубокого рыхления в вариантах, где был проложен временный дренаж че-

рез 20-30 м. Здесь урожай был выше контроля (обычная технология промывки) на 0,98-1,06 т/га. В этих вариантах высокая урожайность получена и в последующие три года. В среднем за. годы исследований прибавка урожая хлопка-сырца по сравнению с традиционной технологией промывки была больше на 0,90-0,95 т/га или на 37,7-39,7%. Увеличение расстояний между временными дренами до 40 м при капитальной промывке на фоне глубокого рыхления снижало урожай хлопка-сырца. Проведение плантажной вспашки и временных дрен не способствовало повышению урожая по сравнению с глубоким рыхлением. На фоне глубокого рыхления и временных дрен через 20-30 м не только был получен высокий урожай, но так же улучшились технологические свойства хлопкового волокна (выход волокна, штапельная длина волокна, разрывная нагрузка, разрывная длина и метрический номеру по сравнению с общепринятой техноао-гией.

ВЫВОДЫ

1. Капитальная промывка луговой тяжелосуглинистой почвы нормой 9500 м^/га

при относительно близком залегании грунтовых вод (1,9 -2,2 ы) обеспечивала рассоление сильнозасоленных почв до уровня слабого засоления на фоне глубокого рыхления и мелких временных дрен через 20-30 м. Коэффициент промывного действия воды при этом составил 16,0-16,3 кг/м3 солей плотного остатка.

2. При отсутствии временных дрен на фоне обычней вспашки на 30 см (традиционная технология) рассоление почвы по хлор-иону даже на четвертый год не было достигнуто. На фоне плантажной вспашки и мелких временных дрен с расстоянием 20-40 м трехразовая промывка нормой 9500 м /га снижала содержание солей плотного остатка в метровом слое почвы в 4,0-4,6 раза (до 0,349-0,308 %), по сравнению с исходным, в том числе хлор-иона до 0,0300,039%. Достижениечровня слабого засоления обеспечивается эксплуатационными промывками на второй-третий год.

3. Проведение промывки почвы нормой 9500 м3/га на фоне двухъярусной вспашки на глубину 30 см и мелких временных дрен с расстояниями 20-40 м способствовало снижению содержания солей метрового слоя почвы в 3,0-3,5 раза (до 0,527-0,404%) по сравнению с исходным, в том числе хлор-иона (до 0,052-0,045%) однако снижение засоления до уровня слабого достигается к четвертому году ежегодными эксплуатационными промывками нормой 2500-3000 м3/га.

4. Технология промывки сильнозасоленных почв с применением глубокого рыхления и временных мелких дрен позволила снизить уровень грунтовых вод более чем в 2,0 раза по сравнение с промывкой по традиционной технозо-

гии. С увеличением расстояний между временными дренами с 20 до 40 м снижалась минерализация дренажного стока (на 4,0-7,5%), его объем и вынос солей. На фоне глубокого рыхления минерализация дренажного стока была выше на 1020%, чем при двухъярусной вспашке на 30 см.

5. Наиболее благоприятный солевой режим активного слоя почвы в вегетационный период поддерживался поливами на фоне глубокого рыхления перед капитальной промывкой в вариантах с предварительной нарезкой временных мелких дрен через 20-30 м. При междрец'ном расстоянии 20-30 содержание солей плотного остатка на начало вегетации хлопчатника составляло 0,215-0,297% и хлор-иона-0,008-0,020%, а осенью соответственно 0,288-0,399% и 0,0170,029%, По сравнению с традиционной технологией промывки содержание солей в период вегетации было в 1,5-2,0 меньше.

6. Основные глубокие обработки перед капитальной промывкой являются эффективным способом улучшения водно-физических свойств почвы. На фоне рыхления улучшалась структура почвы, снижалась плотность сложения, повышалась пористость и водопроницаемость. Последействие обработок сохранялось в течение четырех лет.

7. Проведение глубокого рыхления и временных дрен через 20-30 м перед промывкой улучшает поглотительную способность почвы. В конце исследований (осень 1998 г.) здесь сумма поглощенных оснований составляла 16,6-16,9 мг.экв/100 г почвы, а в варианте с обычной обработкой без временных дрен-15,9 мг.экв./ЮО г.

8. Наиболее высокие урожаи хлопка-сырца (329-3,34 т/га) получены на фоне глубокого рыхления и временных дрен через 20-30 м и были выше контроля (традиционная технология промывки) на 0,90-0,95 т/га или на 37,7-39,7%. Увеличение междренного расстояния с 20-30 до 40 м, а также проведение плантажной вспашки на 50 см снижало урожай хлопка-сырца.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для эффективного использования сильнозасоленных внутриконтурных земель и улучшения почвенно-мелиоративных условий орошаемых тяжелосуглинистых луговых почв Ташаузской области с относительно близким залеганием фунтовых вод рекомендуется проводить капитальную промывку нормой 9500 м3/га на фоне глубокого рыхления (80 см) с применением временных дрен глубиной 0,8-1,0 м с междренным расстоянием 30 м.

2. Для поддержания и регулирования водно-солевого режима почв в период вегетации с целью обеспечения благоприятных условий для роста, развития хлопчатника и получения высоких урожаев хлопка-сырца необходимо проводить 5 поливов по схеме 1-3-1 оросительной нормой 3800-4200 м3/га и полив-

ными нормами 750-850 м3/га. В осенне-зимний период для предотвращения вто ричного засоления рекомендуется проводить ежегодные эксплуатационные про мывки нормой 2500-3000 м3/га.

Список опубликованных работ по теме диссертации.

1. Гурдов А.Ж., Шуравилин А.В., Никифоров П.М.. Особенности продук тивного использования насоленных орошаемых земель Ташаузской облает; Туркменистанд//Актуальные вопросы земельной реформы. Научные труды. -М ГУЗ, 1997.-С. 179-183:

2. Гурдов А.Ж., Шуравилин А.В., Никифоров П.М. Почвеннс мелиоративные условия Ташаузской области Туркменистана // Актуальные вс просы земельной реформы. Научные труды. - М.: ГУЗ, 1997. - С.190-193.

ГУРДОВ Акмурат Жумагулыевич (Россия) Влияние приемов основной обработки засоленных земель и интенсивности дренажа на изменение почвенно-мелиоративных условий низовьев реки Амударьи

Приведены результаты исследований за 1994-1998 гг. по выявлению Э(] фективности промывки сильнозасоленных почв по прогрессивной технологии использованием глубоких обработок и временного дренажа. Установлено, ч! наибольшая солеотдача при промывках нормой 9500 м3/га достигается провед( нием двухъярусной вспашки на 30 см в сочетании с глубоким рыхлением на £ см и нарезкой временных дрен через 20-30 м.

GURDOV Akmurat D. (Russia) Influence of salted soils cultivation methods and drainage intensity on changing of soils-reclamation conditions in the Lower Amudaria

Are shown the results of 1994-1998 years tesearches into determination of wa: efficiency very salted soils using progressive technology deep plaughing and temp rary drainage.

It was established that the most salt-return was reached by soil-washing of 95( m3/ha with two-tier plaughing on 30 cm, tilling on 80 cm and making temporary dra farrows over 20-30 cm.

8.10.98г._Объем In. л. Тир. 100 Зак. 664

Тип., РУДН, Орджоникидзе, 3

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Гурдов, Акмурат Жумагулыевич, Москва

РОССИЙСКИЙ ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ

На правах рукописи

Гурдов Акмурат Жумагулыевич

ВЛИЯНИЕ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ЗАСОЛЕННЫХ

ЗЕМЕЛЬ И ИНТЕНСИВНОСТИ ДРЕНАЖА НА ИЗМЕНЕНИЕ ПОЧВЕННО-МЕЛИОРАТИВНЫХ УСЛОВИЙ НИЗОВЬЕВ РЕКИ

АМУДАРЬИ

06.02.01 - общее земледелие

06.01.02 - сельскохозяйственная мелиорация

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор А.В.Шуравилин

Москва - 1998

СОДЕРЖАНИЕ

Стр

ВВЕДЕНИЕ...................................... 4

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ............................. 9

1.1 Пути повышения эффективности сельскохозяйственного использования засоленных земель в современных условиях .............................................. 9

1.2. Влияние технологических приемов, связанных с особенностями почв, на их рассоление........................ 14

1.3. Освоение засоленных почв........................... 31

ГЛАВА II УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 37

2.1. Природно-климатические условия.................... 37

2.2. Характеристика почвенно-мелиоративных условий опытного участка...................................... 43

2.3. Методика исследований............................. 47

2.4. Агротехника хлопчатника в опыте.................... 51

ГЛАВА III ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОМЫВКИ ЗАСОЛЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ И ИНТЕНСИВНОСТИ ДРЕНАЖА......... 55

3.1. Сроки и нормы промывки........................... 55

3.2. Режим уровня залегания и степень минерализации грунтовых вод.......................................... 57

3.3. Дренажный сток и его минерализация................. 61

3.4. Динамика рассоления почв при промывках............. 67

ГЛАВА IV ИЗМЕНЕНИЕ ВОДНО-СОЛЕВОГО РЕЖИМА ПОЧВ

В ВЕГЕТАЦИОННЫЙ ПЕРИОД В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ НА ФОНЕ ДРЕНАЖА .......................................... 76

4.1. Режим уровня грунтовых вод и степень их минерализации 76

4.2. Режим орошения хлопчатника................. .............79

4.3. Динамика влажности почвы и водный баланс хлопкового поля........................................................................................81

4.4. Солевой режим почв..............................................................84

ГЛАВА V ВЛИЯНИЕ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ И ДРЕНАЖА НА ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ЛУГОВОЙ ПОЧВЫ 91

5.1. Водно-физические свойства почвы........................................91

5.2. Питательный режим почвы....................................................100

5.3. Состав поглощенных оснований............................................103

ГЛАВА VI РОСТ, РАЗВИТИЕ И УРОЖАЙНОСТЬ ХЛОПЧАТНИКА В

ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА ФОНЕ ДРЕНАЖА............................107

6.1. Всходы хлопчатника..............................................................107

6.2. Рост и развитие хлопчатника..................................................110

6.3. Урожайность хлопчатника......................................................114

6.4. Технологические свойства хлопкового волокна....................115

ВЫВОДЫ................................................................................120

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ..................................122

ЛИТЕРАТУРА........................................................................123

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Освоение и эффективное использование засоленных почв под сельскохозяйственные культуры возможно только после удаления из поверхностного слоя легкорастворимых солей до уровней ниже пределов токсичности на глубину более 1,0-1,5 м. Для устойчивого поддержания мелиоративного режима в оптимальных пределах требуется проводить научно обоснованные промывки на фоне высокой интенсивности дренажа. Эффективность рассоления засоленных земель наряду с другими факторами может быть существенно повышена правильным выбором технологических приемов обработки почв. В комплексе все это позволяет существенно повысить эффективность сельскохозяйственного использования засоленных земель при сохранении достаточно высокого уровня почвенного плодородия.

Мировая практика ирригации свидетельствует о сложности проблемы орошения засоленных земель в связи с поступлением с огромным количеством оросительной воды новых количеств солей, нарушением водно-солевого баланса и повышением уровня грунтовых вод, возможностного вторичного засоления почв. Районы современного и перспективного развития поливного земледелия характеризуются условиями активного соленакопления, что требует дополнительных усилий по их рассолению и опреснению грунтовых вод. Эти природные особенности почв определяют необходимость проведения специальных мероприятий для их опреснения. Считается возможным преодоление процессов засоления орошаемых земель при умеренном понижении грунтовых вод с сохранением культурно-луговых условий почвообразования.

В зонах недостаточного увлажнения как во всех государствах Средней Азии, так и в отдельности в Туркменистане интенсивные темпы освоения новых земель за последние 15-20 лет, крупные недостатки в проектах орошения, длительная монокультура хлопчатника привели к нарастанию дефицита водных ресурсов, ухудшению качества оросительной воды в среднем и нижнем

течении рек Амударьи и Сырдарьи и обострению экологической обстановки в районах Приаралья и усыханию Аральского моря. Все это в целом резко отрицательно сказалось на плодородии орошаемых почв и урожайности сельскохозяйственных культур.

Вместе с тем, рост населения в Средней Азии требует неуклонного увеличения производства сельскохозяйственной продукции, что возможно лишь при интенсификации орошаемого земледелия, так как дальнейшее расширение орошаемых площадей ограничивается дефицитом водных ресурсов.

Низовья реки Амударьи являются одними из наиболее перспективных районов развития орошения и повышения эффективности использования орошаемых земель в сельскохозяйственном производстве. Успешное освоение новых земель и использование уже орошаемых площадей в значительной мере осложнено их неудовлетворительным мелиоративным состоянием, что обусловлено условиями недостаточного оттока и близкого залегания минерализованных грунтовых вод, приводящими к засолению больших площадей орошаемых земель. В этом отношении весьма перспективно использование временных мелких дрен при промывке засоленных почв и проведении глубоких обработок перед промывкой. На территории Туркменистана на слабодре-нированной поверхности дельт и долин Амударьи, Мургаба, Теджена и Атре-ка широко распространены луговые почвы, занимающие более 600 тыс.га. Они формируются в условиях неглубокого залегания грунтовых вод (1-3 м). Обширные площади луговых почв находятся в нижнем течении реки Амударьи в Ташаузской области. В связи с близким залеганием грунтовых вод, в этой зоне при орошении наблюдаются интенсивные процессы вторичного засоления почв и при недостаточном дренаже снижается их плодородие. При возделывании культур хлопкового севооборота при орошении к концу вегетации почвы переходят в разряд средне-засоленных и даже сильнозасоленных и нуждаются в тщательной промывке. Под влиянием механизированных об-

работок и периодических промывок наблюдается нежелательное уплотнение активного слоя почв и снижение урожайности сельскохозяйственных культур. Поэтому разработка более прогрессивных технологий по улучшению поч-венно-мелиоративных условий с учетом экономного расходования промывной воды имеет большое научно-практическое значение.

Эффективность работы временного мелкого дренажа в сочетании с глубокими основными обработками почвы при промывках засоленных почв в условиях Ташаузской области до настоящего времени практически не исследована. Поэтому нами была поставлена задача изучить особенности рассоления почв в целях их ускоренного освоения и сельскохозяйственного использования применительно к условиям низовья Амударьи.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является разработка прогрессивных технологий рассоления заселенных земель промывками с использованием временного дренажа и глубоких основных обработок обеспечивающих улучшение почвенно-мелиоративных условий и получение проектного урожая хлопка-сырца.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- изучить динамику солевого режима почвогрунтов и ее особенности в зависимости от различных способов обработки почвы и различного расстояния между временными дренами при капитальной промывке,

- изучить совместное действие глубоких основных обработок и временного дренажа на режим уровня и степень минерализации грунтовых вод, дренажный сток и эффективность солеотдачи при промывках,

- выявить оптимальный водно-солевой режим почв при возделывании хлопчатника,

- изучить влияние глубоких обработок и интенсивности дренажа на изменение свойств луговой почвы;

- установить влияние основной обработки почвы на фоне дренажа на продуктивность хлопчатника.

Научная новизна. В результате проведенных полевых и лабораторных исследований разработаны перспективные агромелиоративные технологические приемы ускоренного вымыва солей при капитальной промывке засоленных земель в специфических природно-хозяйственных условиях низовьев р.Амударьи с использованием временного дренажа в дополнение к основному и глубокого рыхления в качестве основной обработки. Установлено, что глубокое рыхление и временный дренаж обеспечивают наилучшее опреснение почвы, грунтовых вод, улучшение свойств почвы и получение наибольших урожаев хлопка-сырца. При этом процесс солеотдачи значительно увеличивается по сравнению с традиционной технологией, а эффект последействия проявляется в улучшении почвенно-мелиоративных условий.

Фактическая ценность исследований. Рекомендована производству эффективная технология капитальной промывки засоленных земель, обеспечивающая наилучшее рассоление почвогрунта и получение высокого урожая хлопка-сырца при наименьших затратах промывной воды. Установлены промывные нормы и показатели солеотдачи. Доказана целесообразность проведения капитальной промывки на фоне глубокого рыхления и устройства временного дренажа. При этом прибавка урожая по сравнению с обычной технологией промывки составила 35-3^%- Результаты исследований могут быть использованы при проектировании, эксплуатации и комплексном переустройстве существующих оросительных систем в условиях низовья р. Аму-дарьи.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на научной конференции молодых ученых Государственного Университета по землеустройству (ГУЗ, 1997) и на заседании кафедры общего земледелия в 1998 г. (РУДН, г.Москва)

По материалам исследований опубликовано 2 статьи.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 132 стр. машинописного текста и состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Список использованной литературы насчитывает 127 наименований, в том числе 9 зарубежных авторов.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Пути повышения эффективности сельскохозяйственного использования засоленных земель в современных условиях

Длительный опыт эксплуатации орошаемых земель показал, что засо-

v> www _

ление является постоянной и весьма серьезной угрозой в районах с необеспеченным оттоком грунтовых вод, таких как низовья реки Амударьи. В свое время А.Н. Костяков (1947) отмечал, что " устройство сбросных и дренажных сетей в оросительной системе, хотя и значительно повышает капитальную стоимость орошения, однако является необходимым условием правильного действия системы, и этому вопросу при проектировании должно уделяться самое серьезное внимание".

На основании изучения водно-солевого режима почв многие исследователи пришли к заключению, что в их засолении главную роль играют близко залегающие минерализованные грунтовые воды, а поэтому был пред ложен способ ослабления их влияния путем искусственного дренирования и снижения уровня грунтовых вод ниже критической глубины (Малыгин, 1939, Кац;1976, Рабочев,1977 и др.). Эффективность возделывания сельскохозяйственных культур на орошаемых, подверженных засолению, землях во многом зависит от параметров дренажа. Если дренажная сеть своевременно понижает уровень минерализованных грунтовых вод на заданную глубину, то мелиоративное состояние земель является благоприятным.

На начало 1985 г. площади земель, нуждающихся в искусственном регулировании водно-солевого режима, составляли 48%, из них 1,93 млн. га в Узбекистане (50%), площади орошения Туркмении - соответственно 963 тыс. га (87,7%), в Таджикистане - 147 тыс. га (23%), в Киргизии -145 тыс. га (15%). Засоление значительно снижает эффективность орошения, требуется много воды на промывку. Значительные площади орошаемых земель (12,7%)

своевременно не могут быть обработаны из-за высокого стояния уровня грунтовых вод (Минашина, 1988).

Создание и поддержание оптимального водного и солевого режимов орошаемых и вновь осваиваемых земель достигается лишь мелиоративными мероприятиями, важнейшими из которых является дренаж, промывка, диф-ференцированныи режим и техника орошения сельскохозяйственных культур (Ковда, 1948; Аверьянов, 1978 и др.).

Исследования по вопросам борьбы с засолением почв были начаты еще на первых этапах развития мелиорации в республиках Средней Азии. В основу мелиоративных мероприятий была положена необходимость строительства дренажа, как наиболее эффективного приема, позволяющего управлять водно-солевым режимом орошаемых земель (Веселии, 1949, Костяков, 1951, Ковда, 1956 и др.).

Критерием осушающего и расселяющего действия дренажа является критическая глубина уровня стояния грунтовых вод. Как отмечает Б.Б. Полы-нов (1958) при определенном уровне грунтовых вод капиллярная кайма не будет достигать активного слоя почвогрунтов, а это исключит совсем или сведет к минимуму угрозу реставрации засоления орошаемых земель. По данным С.Ф.Аверьянова (1965) глубина грунтовых вод является важнейшим показателем водного и солевого режимов почвы. Как отмечает Д.М.Кац (1976), для поддержания определенного водного и солевого режима почв необходимо в комплексе рассматривать вопросы оптимальной глубины и степени засоления грунтовых вод, режима орошения и параметров дренажа.

Б.В.Федоров (1967) считает, что избавиться от вторичного засорения можно только при условии поддержания критического режима грунтовых вод, при котором в годовом цикле процесс периодического соленакопления сменяется процессом периодического рассоления. В одних природных условиях критический режим будет при луговом процессе почвообразовании, а в

другом при сероземно-луговом.

В мелиоративном улучшении нуждаются все засоленные почвы, у которых в условиях орошения ухудшается водно-солевой баланс (Розов, 1956). На основе многолетних наблюдений за влиянием режима грунтовых вод на мелиоративное состояние земель в различных почвенно-климатических и гидрогеологических условиях Средней Азии и Закавказья Д.И.Кац (1963,1967) установил, что благоприятный водно-солевой режим почв возможен при устойчиво глубоком (свыше 5 м) залегании грунтовых вод, а также при неглубоком (примерно 1,5-2 м) залегании устойчиво пресных не щелочных грунтовых вод. Накопления солей в зоне аэрации наиболее интенсивно протекают после того, как глубина залегания грунтовых вод достигает своего предельного значения. В этих условиях начинается сравнительно длительный процесс постепенного накопления солей в почвогрунтах и грунтовых водах, обусловленный расходованием последних на физическое испарение и транс-пирацию и привносом солей с поливными водами (Егоров, Минашина, 1968, Баер, Лютаев, 1973 и др.). Для предотвращения подъема грунтовых вод В.А.Шаумян (1948) рекомендует ограничивать водоподачу. На это также указывают другие исследователи (Астапав, Спенглер, 1956; Духовный, 1973; Кац, 1976; Лактаев, 1978; Скуратов,Докучаева,1982; Гафурова,Азимбаев, Ра-сулов, 1982).

При интенсивном развитии сельского хозяйства, когда на орошаемых землях стали получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур при различной глубине залегания уровня грунтовых вод и различной степени их минерализации, понятие критическая глубина трансформировалось в последнее время в "оптимальную глубину". В качестве определяющих требований при борьбе с засолением орошаемых земель предложено принимать режим влажности почвы и допустимое содержание солеи в ней. По данным В.А. Духовного (1983) наиболее оптимальной глубиной грунтовых вод следует

считать глубину равную 0,7-1,1 от критической. Н.Г.Минашина (1974), обобщающая материалы многолетних почвенных исследований в оазисах Туркмении, отмечает, что устойчивое рассоление почв достигается при среднегодовой глубине грунтовых вод не менее 2,5 м. Для Ташаузской зоны оптимальная глубина уровня грунтовых вод составляет 2,0-2,5 м (Калантаев, 1985).

В.М. Легостаев (1967, 1969) считает, что при неглубоком залегании слабоминерализованных грунтовых вод (1,0-1,5 м) и соблюдении комплекса гидро-и агротехнических мероприятий вполне возможно получение высоких урожаев хлопчатника.

Д.М. Кац (1976) на основе анализа водного баланса мелиорированных засоленны�