Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние свойств почв на рост и продуктивность новых технических растений

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Влияние свойств почв на рост и продуктивность новых технических растений"

УКРАИНСКАЯ АКАДЕМИЯ АГРАРНЫХ НАУК

УКРАИНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ И АГРОХИМИИ ИМЕНИ- А.Н.СОКОЛОВСКОГО

■к / На правах рукописи

и КОЩЕЕВ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

УДК 631.41:631.559:633.8

ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ ПОЧВ НА РОСТ И ПРОДУКТИВНОСТЬ НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РАСТЕНИЙ

06.01.03 - АГРОПОЧВСВЕДЕНИЕ И АГРОФИЗИКА

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ХАРЬКОВ - 1992

Работа выполнена в Государственно!! ордена Трудового Красного "Знамени Никитской ботаническом саду.

Научные руководители: доктор биологических наук,

профессор З.'Ф.Иванов

доктор,.,сельскохозяйственных наук, профессор В.И.Меаавов

■Официальные оппоненты: доктор селвокохо" яйстзеняых наук,

профессор Ю.Е.Кизяков

кандидат сельскохозяйственных.наук, старший научный сотрудник В.А.Греков

Ведущая организация: Украинский государственный институт

проектирования садов и виноградников "Укргппросад"

Защгта состоится 1932 года в 44 ч;

заседании специализированного совета К 020.43.01 при

44 часов

на заседании специализированного'совета К 020.43.01 при Украинском научно-исследовательском институте почвоведения и.агрохимии имени А.Н.Соколовского по адресу: 310024, г.Харьков, ул.Чайковского, 4.

С диссертацией ггояно ознакомиться в библиотеке Украинского научно-исследовательского института почвоведения и агрохимии имени А.Н.Соколовского.

Автореферат разослан "¿¿у " ^¿ра«*, 1992 г.

Ученый секретарь

специализированного совета — ^ Е .©.Пахши

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Важная особенность природных условий Хтш-Зосточного Закавказья и Средней Азии заключается э высокой лообеспеченности, позволяющей возделывать вирокий спектр сель-хозяйственных культур. В то гч время.для этих регионов харак-нн недостаточное, и даже скудное атмосферное увлажнение, Золь-плоцэдк засоленных и высококарбонатных малопродуктивных почв, ьно ограничивавшие возможности традиционного земледелия. В это? :зи введение в культуру устойчивых к неблагоприятным почвонно-матическим условиям нових ценных видов растений позвохязт од-¡ременно ре;чить проблема экологически целесообразного и аконо-:ески эффективного испэльзованин почв. Актуальность работы подбивается еще и тем, что вводимые виды не являются конкурентами 1 традиционно возделываемых. Зля'успешного выращивания их на юпродуктивных. землях необходимы изучение реакции растений на шейные условия произрастания, научно обоснованная «отодика жки пригодности участков под.промышленные плантации.

Цель и задачи исследования. Цель работы - выявить эозмояяос-и дать рекомендации по экологически рациональному и экономики эффективному использовании малопродуктивных почв аридной и ^уаридной зон под ценима технические культури.

Задачи исследований: изучить условия формирования, химичес-3 состав, водно-физические и физико-химические свойства почв, пятых под исследуемые культурн; установить влияние этих свойств иыеральное питание, рост корневых систеи, продуцирование зе-тативной масон и другие аспекты кизнедеятельности растений; зьн-лить оснсвнт почвенные факторы, лянитируюцие рост растений, редэлнть их оптимальные и критические параметры.

Научная новизна. Для .целей рационального использования мало-одуктявннх земель разработан и апроо'ировзн - системный подход ;< следованию экологии почв к новых технических растений. Допол.-ю-и детализирована характеристика коричневых сояочцевато-солон-коватих почв Крыма, в.млвлзньг.количество-Нина зависимости между жазателяии свойств этих почв. Изучены особенности роста, прс-данвности и минерального питания полыни лимонной, цоргтостигмм, (у и басмы в условиях засоления почвы; определено отношение этих 'льтур к псчъеппыц карбонатам и другим свойствам вксояокарбонат-;х почв; зывзлсяы количественные зависимости продуктивноети рас->аий от лимитирующих почвенных факторов и на их основании рас-

считаны оптимальные и критические значения основные параметров (ко~ичество токсичных солей, карбокатгз кальция, поглощенного н трия, гранулометрический состав, запасы гумуса и др.)- Дана ха~ рактеристика эдафических и климатических условий произрастания полыни лимонной в пределах ее лряродног) ареала- Показана целее образность проведения аналогичных исследований при решении зада направленных на успешное введение в : ультуру перспективных рам ний.

Защищаемые положения.

1. Системный подход к изучению особенностей экологии по*^ растений кп основа рационального использования мало"родуктивш земель и освоения нозых технических культур.

2. Важнейшие свойства и их количественные взаимозависимое-в малопродуктивных почвах аридной и полуаридной юн, определяю; с. зпень пригодности их при использовании под перспект1.зные тех! ческие ку-ътурьг.

3. Особенности минерального "итания культур в услгвиях ра ногэчеспенногс засоления как о,,ин из механизмов "гнетения и к терий сравнительнс4.,оценки солеустойчгзости растений.

Закономерности, характеризующие влияние эдафических "с вий на продуктивность полыни лимонной, цератостигыы, хны и бас

5. Комплекс показателей для оценки пригодности малопродук т"*викх.земель под новые.техн"ческие культуры. .

Практическая ценность и реализация результатов исследован Установлены оптимальнее и крит! ческие параметры.эдафических пс зателей и на их основе даны рекомендации чо использованию малс пр душевных земель под изученные технические растения. Матер! исследований нашли отражение в Методических указаниях "Бк лоп ческие ос'-эвы возделывания полыни лимонной" (1491 г.) и испол] втоя сотрудниками института ' /крг .просад" в ..роектных чаботах

Объекты исследований. Объектами исследований послужили и; оаадшшя пол"ни лимонной на черноземах карбонатных, дерново-к; бонртных, коричневых соилцеватых засоленных почвал Крыма, на ро-бурых почвах "пшегона. На территории Туркмении изучали да ческие услочия природного ареала этого растения. Обследование саж еиий тш и бвсмь проводили в Азербайджане на сероземных и ^о-бурых орошаьмых почвах. .

Апробация. Ыа-херылы диссертации обсуждены и одобрены на всесоюзных совещаниях "1аль и ппропек. ивы почьвнно-агрохимгче

¡¡следований в ботанических садах СССР" (Ялта, 1986; Тростянец, . 990), а тагаз иа семинаре для сотрудников института "Укргипросад" Симферополь, 1991). По результат т исследований опубликовано 7 аучныу рабо-, I работа находится в печати.

Структура и объем. Диссертационная patfi-a состоит из введе-ия, шести глав, в; водов и предложений производству, прилогэний; зложеиа на 136 страницах iааинописного текста, иллюстрирована > таблицами и 15 рисунками. Список литератур" включает 262 наи-¡енования, в том числе 20 иностранных. Приложение содержит 7 таб-¡иц, 12 рисулков и справку о внедрении.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. Состояние изученности допроса, обоснование выбранного на-шавления рзботь и метод» исследований, в обзоре литературы осве-гэны вопросы происхоаг^ния изученных растений, краткая история их {ультурьг, практическая ценность. Бог-»е подробно описаны результаты интродукции и экологс-географического испытания культур на по-таах ашдаой и субаридной зон. Анализ отечественной и зарубежной яи:ературы свидетельствует о том, что вопросы влияния эдафических условий произрастания .. их отдельных факторов на исследуемые пас-тения практически не изучены. Алеющиеся данные носят отрывочный, чаще всего описательный характер. Вместе с тем они ле;азывавт, что для природных ареалов к районов длительного возделывания этих культур характерны специфические комплексы экологических условий. Особо вакнув роль играет выраженность рельефа, высокая теплообес-печенкость при слабом атмосферном увлажнении,.сильная "арбонаг -ность и засоленность материнских пород и почв. Сходная экологическая обстановка складпвзется на значительных плог^дях малопродуктивных земель Крыма, Восточного Закавказья и иредней Азии. Опыты ло вурапившшя полная лимонной, цератостигмн, хны и басмы в этих регионах позволили выявить сравнительно высокую их устойчивость к неблагоприятным почвзяным условия«, ч том числе к засолению и кар-бонатиости, и высокому содержанию скелетных, частиц. Тем не менее, г?о-т влиянием указе-¡ч!ф^кторез, а rassee неблагоприятного гранулометрического состава, солонцеватости почв, недостаточной их гуму-сироваиности происходит скяяенке продуктивности культу?. Одной из причин угнетения растений монет стать нарушение их питания, недостаточная обеспеченность влагой. Для наиболее рационального размещения культур оценка пригодности территории долкна основываться на комплексе экологических показателей с учетом биологических

особенностей растений. Отсутствие методики такой оценки з отнош нии новых технических культур псслужьло поводом для проведения настоящих исследований.

В основу исследований положен метод сопряженного анализа с схемы "почва-растение", используемый в настоящее время применительно я плодовым культурам. Он предполагает параллельное изуче ние комплекса свойств почв и реакции на них растений. Практичес кая реализация метода была осуществлена экспедиционным почвенно биологическим обследованием насаждений, исследованиями на стаци нарных участках и постановкой вегетационных, опытов. Применен не тивный методический подход с определением.свойств почв, окэзыбе щкх неблагоприятное влияние ка рост и продуктивность растений и установлением критических для конкретной культуры параметров эа свойств. В качестве критических приняты показатели, вызывающие снижение продуктивности на уровне 50?$ от урожая в оптимальных з ловиях. При этом использованы статистические методы, основным I которых является метод линейной корреляции и регрессии двух ил« нескольких переменных величин. Данные обработаны на ПП ЭВМ.

2. Экологические условия районов исследований. В работе О) саны особенности рельефа, климата-и состава почвообразующих пэ] показана роль этих факторов в формировании почвенного покрова. Сопоставление данных, характеризующих потребности культур в 061 печении теплом и влагой, с показателями климатических условий 1 детельствувт о том, что изученные регионы вполне пригодны для : делывания полыни лимонной и цератостигмы как многолетних культ; при условии, что последняя будет орошаться. Для хны и басмы в матическсы отношении наиболее подходящими являются райовы Азер джака,'но и здесь эти культуры могут возделываться лиеь как сд летние и при обязательном орошении. Термические показатели кли та, равно как и показатели.увлажнения (с учетом орошения в нёк рых случаях), не выходят, за пределы допустимых для нормального росте культур. При проведении вегетационных опытов.температура воздуха такие ке выходила за эги пределы, что в обоих олучйях ключает существенное влияние погодных условий на результаты ис дований. Рельеф рассмотренных регионов позволяет осваивать без лиораций значительные площади земель под ценные технические ку туры. Однако, состав лочвообраэугицих пород обусловливает широк распространение здесь засоленных, солонцеватых, скелетных и вь .сокарЗс-натных почв, ограниченно пригодных для сельскохояг^ь'.'

1Г0 использования.

Природный арэал полыни лимонной ограничивается территорией фного массп: з Большие Бэлханн в западной части Туркмении. Для шата региона свойственны продо; ь.гельноо юркое лето, короткая, I холо-чая гчма, большая амплитуда годовых и оуточкых температур, щБная отличительная черта - острый деФици- -лаги. Готовое коли-¡ство осадков в ср днем не превышает 100-200 им, около 75% их шходчтея на зимно-весенни'1. период. Приспособиться к условиям .¿читального дефицита влаги растениям полыни чимоцней позволяют личие дв,»х этапов вегетации (осенний и весенний), глубоко продающая в Тч,лщу почвы корневая система и больная адаптивность я м местам обитания, для которых свойственно поступление дополии-лыюй влаги (сухие русла, щебнистые осыпи, скалы), Ареал рас» юстранения полыни лимонной связан с каменист? ■здбенчатыми [тивными сероземами на гр1боскелетных элювиально-дояиьизяшнх и |0люриалъпых отлокени х иэзестиякоч. Состав материнских пород :ределяет высокую по всему профилю ыселетность и кярйоютиооть чв. Содержание СаСО^ на участках с активной карбонатной анкуиу-[цией (конусы выноса) достигает в верхнем полуметре 50$ от массы ляозема. Почвы сильно скелетные. Гранулометрический состав мел-земистой части су] зечапый и пеичаный с содержанием физическгЧ ины до 16)5. Изучение почвенно-к.-чматических условий лроизраста-;я полыни лимонной в пределах природного ареала позволило выя-т.т потенциальные возможности этого растения: засухо- и жароус-йчивость, способность произрастания на скелетных с высоки?» со-ржанием карбонатов почвах. Полученные езеденяп успешно ислоль-ются при выборе земель под эту культуру. Очевидна цз. зеообраз-сть подобных исследований при интродукции и введении в культуру угих нозых технических растений,

В работе приведены подробные характеристики генезиса, соста-и свойств основных типор малопродуктивных почв аридной и полу-1Идной зон. Коричневые солонцеватые засоленные по- зы Крыма сформовались на продуктах выветривакш. глинистых оланцев. Засолен-сть их обусловлена соленосностью материнских делювиальных отло-;:;;й и грунтовых вод. В составе соле? преобладают сульфаты. Поч-! преимущественно тяжелосуглинистого состава-, переходящего на зличной глубине в легкоглинистый, но встречаются и средние оуг-нки с преобладанием крупнопнлеватой фракции (до 50%). Гумуеиро-нностъ пахотного слоя не "превышает 1,5%, запасы гумуса в слое

0-40 см составляют ^9-90 т/гч. Почвы малокарбонатнгч. Сумма пог-лощьпных 0С1^за,-,1й варьирует от 12 до Л мэкв/100 г почвы, в их составе преобладает кальций. Содержание магния мо»ет достигать 42-44/5, на: :ия - 19-24% от емкости обмена. Уровень засоления в метровом слое достигает 34 кэкб, содержание токсичных солей - 21 м^кв/100 г почвы. Преобладает сульфатный натриево-калыдиевый или кальцяеьо-натриевы5' состав солей. По оолонцеватости и типу засоления выделяются -'очвн несолонцового, ряда - хлоридно-сульфатные глубокоеолончаковотые и солончаковатые, сульфатные солончаковап к солонцовые: хлоридно-сулъфатпие солонцевато-солончаковатые л с л ччакозые, сульфатные солонцевато-солончаковатые и олончаковьк Су^ест^ует тесная связь между уровнем засоления и степенью соло] ц^ватости рассматриваемых почв. Коэффициент корреляции между содержанием водпорастворимого и поглощенного натри л р^.вен 0,94+0,' Величина рН при наличии солонцеватрсти коррелирует с содержание в ППК ион-в натри- (1-0,34+0,10), при ее отсутствии - с-содержа нием бикарбонатов (коэффициенты к ррпляции от 0,46 до :,94). Ги в концентрациях до 2 мэкв/100 г почвы сникает величину общей ще личности (г =-0,70+0,05) и, соответственно, рН (г=-0,60+0,09). коричнев1-? оолонцеаа'-чх засоленных почв Крыма характерно про~ол тельное весенне-летнее кссучешт .'Влажность поверхностных слое! наиболее засушливый период приближается к гигроскопической. Ъв1 чина ЫГ зак'чоиерно возраст т с повышением содержания в почве глинистых частиц (г=0,91) и натр .я в ППК (г=0,73). Существоваш таких связей предопределяет пр.. одинаковых условиях увлажнения наличие наибольших запасов продуктивной г лаги в почвах более л< кпх и меньшей степени солонцезатости.

У. черноземов предгорных карбонатных и дерноп-карбоытных почв Крым^ основными показателями свойств, ли'-чтирувцими рост. тепий, являются мощность гумусового горизота и запас-- гумуса, держание скелетных частиц и карбонатов кальцит. Пределы варьир ния указанное показателей на обследор^нных участках представле - I блиць-I. На фоне п эашеккя степени карбона^ног-си рассматри лыых почв наблюметс . увеличение содержания з них скелетт...: че т-,ц (-1=0,7.^0,17), снижение величин мощности гумусового горизс (гь-о,ябт_о,о7). содержания гууса ('•=-0,Вц£Р,06) и его запас« (Т -0,84+0,1Г). .

Учракт^рнЛ особенностью почв, обследованных на'территор! Азербайджана, является высокая чарбокатность,. Содержание С-.СО

Ть .¡лица I

1рзктеристика черноземов предгорных карбонатных и дерново-карбо-iTHra почв опытных участков в предгорьях Крыма

Свойства почв

! Чернозем ! Дерново-f предгорный ! яаобонатная ! карбонатный ! почва

ощность гумусового горизонта, cmi Зо-90 35-70

^еднее содерирние гумуса в слое 2,2-2.6 1,9-2,7

-40 см, 1

апасы гуму*а, т/га 121-233 ""¿-185

оде^жание СаСО*, % от массы 12-40 28-56 олкозема

удержание скелетных частиц в о л os i-50 см:

- % от массы зухой почвт 15-65 14-52

- % от объема почдо в ненаругаон- 3-37 8-29 ной сложении

:ветлых сероземах и сероземно-примативитс культурно-поливных поч-iax достигает 20-22$, в серо-бурых почвах Ллиорона - 7055. Вторая )сЦенность рассматриваемых почв - гидрокарбонатный тип засоления, [то, несмотря на слабу ) в большинстве случаев засоленность, дела-гт существенным влияние этого фактора иа продуктивность культур.

1 сероземно-примитивных почв, подстилаемых засолонныгч породами, значительная дифференциация горизонтов по гранулометрическому со-^гаиу вызывает образование зон аккумуляции солей (в основном гпл-за) на глубинах, соответствующих залегания супесчаных прослоек. Уровень засоления на участке Нахачеванского НИ в слое чсчбы 60-100 ça достигал 15 мэкв/IOD г. - ■

3. Особенности минерального питания полыни лимонной, басмы, хны и церат,отигмы в условиях эаооленид. УстЬх!озлено, что угнетение растений, произрас^арцйх в условиях почвенного засоления, вызывается иарувением их минерального питания и накоплением в органах избыточьизс доличоогв токсичных "онов. Эти процессы находят свое отравен/*» в изкоиении химического состава растений, а степень их проявления зависит от биологических особенностей культур, уровня и типа засоления.

В минеральном питаш.и полнни лииог:.-;ой наибольшие изменения происходят при повы'лея'/Ш содержания в почве токсичных сульфатов и ионов магния. Первостепенное значение при этом имеет нарушение ка-тиоиного питания, приводящее к недостаточному поступлению в рас-

ли

тения кальция и ке"ия, накоплению в органах токои;ных количеств натрия. Из^чен-е динамики химического состава этой культуры пока зало, что в начале вегетации происходит интенсипое накопление, ионов, в ' ж числе натрия - до 1,5%, хлора - до 2%, сульфатов до 2,5$'. В начале засушливого периода происходит самодефолиация, которая приводит к сникению содержания этих элементов в растопи* в 3-5 раз.

В ходе вегетационных опытов выявлено, что ааогпение (концом трация солей не выше 12 мэкв) но оказывает существенного влияния но степень обеспеченности НРЯ растений хны, басмы и цератоотигми 'ели содержание этих элементов в почве достаточно в_сокое. Основ нце учыенения в минеральном составе этих культур связаны с гчкоп .;ениом хлор-, сульфат- и натрий-ионов. Содержание хлора в растениях прямо зависит от его концентрации в почве. Зпоиокерно так» накопление натрия по мере повышения уровня ^соления. Сульфаты аккумулируются на фоне чистого сульфатного зрсоления. В условиях смешанного засоления мекд. анионами при поступлении их в рц^хенья возникает антагонизм.

Выявлены корреляционные зависимости продуктивности изучении культур от содержания в них токсичных ионов (табл.2). Они п.казн

Таблица 2

Зависимость.продуктивности культур.от накопления токсичных ионов .» нодземныг органах_____ ■ _ _

Культуры ! Тип ! Ионы

! расоления ' натрий ! хлор ! оульфат

Польш* л«монная Сульфатный Хлоридко-' оульйатный -0,52+р,17 -0,681.0,22 0,27+0,22 ' 0;3041,37 -0,37+0,20 .• 0,50+0,31

Церато-стигыа Сульфат 'ый Хлоридиый Хлоридно- ' с„льЛатный 0,^+0,23 -0,03+0,50 -0,23*0/6 0,02+0,50 0,21+0/8 0,12+0/9 0.Г+0/5 -0,75+0,22

.Ьц Сульфатный Хлоридный Хлорид но-оул*$ тнпй 0,11+0,'+9 -0/6+0,33 -0,7>С,21 -0,35+0/ г -0,75+0,23 -0,Р'7+0.12 0,37+0/3 0 55+0,33 0,60+3,32

Б" та Угор.^цк^ Хлори?-,по-сул/финый •0.06x0,50 ' -0,30+0,11 -0,830,15 -0,9'лЭ. ог> 0/0+0,26 ' о,&£о,зг>

АЛ

ают, что для полыни лимонной токсичными являются натрий- и суль-ат-ионы, для хны и басмы - хлор. Накопление этих ионов не. оказы-ает негативного влкпнм на продуктивность цератостигмы, являю-зйоп солевыделяющим галофитом (ЯцЫ-смЫ 1915). ... ... „ _ 4. Вл' яние сзойств почв на аост и продуктивности» полыни ли-оияой, пор,постигай, хны и басмы. Изучение роста полыни лимонной оказало, что на коричневых солонцеватых засоленных почвах в пер-ую.очередь нарушается нормальное развитие коневых систем расте-ий. Главный корень, дойдя до плотных горизонтов, искривляется, змеаяет направление роста и интенсивно ветвитоя. Чаоть ответвле-ий по трещинам опускается нине и достигает на солонцевато-солои-аковых почвах глубины 50 см а ¡¡а солончаковатюс - 90 см. Накоп-ение биомассы корней находится в зависимости от плотности почвы уровня засоления: У=7б,4-0,'7Х1-43,бХ,, где - У - маооа корней у. лое почвы 10 х 10 х 70 см3(г), Х^ - сумма токсичных оолей (кэкэ);

2 - плотность почвы (г/см3). При наличии оолонцового горизонта снозная масса корней (82-95$) сосредотачивается л верхнем 20-ти-антиметровом слое почвы. Продуктивность полыни.лимонной завиоит

г глубины залегания солевого горизонта (табл.3) и уровня засоле- • ик (табл.г). Процентное содержание масла в растениях такжо кор-

Таблица 3

лияние глубины залегания солевого горизонта на продуктивность олыни лимонной. Совхоз "Долина роз", 1985-1968 гг.

г Выоота ! Диаметр { Урожай ! Процент

3 горизонта ! ^тоин'А \ кустов' | ¡Спадов... пределах, см!___I_I _I

г 0 до 50 0,4^+0,17 0,58+0,II 0,62+0,13 -0,53+0,15 г "О до 1и0 0,.П+0,29 0,1.1+0,29 0,09+0,29 7

е 0 до 100 0,42+0,14 0,55+0,11 С,46+0,14 -0,39+0,13

и :руот с глубиной залегания ролевого горизонта, если она не прв-лнав- 50 см (^=0,75+0,10) и зависит и? соотношения хлоридов и . рп,фатов в почве: У=0,49-0,27X^+0,71Х2 (*доркдко-судьфатноо задание) и У О,94 +0,1?Х?-0,05Х"1 (сулратное засоление), где -- выход эфирного масла {%); Х1 - средняя концентрация сульфатов с..о0 почвч 0-50 с)" (мэкв); У^ ~ средняя концентрация хлоридов в >м же слое (мвкв).

Натриефобность полыни лимонной, ыявленная при рассмотрении яэбонлистза ее м-шэргььного питания л условия* засоления, под-

1г

Таблица 4

Зависимости между средним содержанием в почве токсичны:- солей и продуктивностью полыни лимонной. Совхоз "Долина роз", 1985-1988П

Слой ! Хлориды ' ! Сульфаты натрия ~! Сумма токсичных-почвы.см '_! и магния_I_солей_

. сульфатное засоление - .

0-50 -0,62+0,12 -0,71+0,09 -0,"4+0,09

50-100 -0,^6+0,17 -0,48+0,15 -0,51+0,14

. хлоридно-сульфатное засоление 0-50 -0,40+0,27 -0,39+0,27 -0,44+0,27

г0-100 -0,20+0,31 -0,28+0,31 -0,29+0,30

тверкдается наличием обратной зависимости продуктивности.насаяде ний от содержания в почве воднорам. оримого натрия (ъ =-0,83+0,Об для слоя почвы 0-50 см иъ=-0,77+0,08 для слоя 50-100 см). Повышение степени солонцеватости также приводит '< снижению продуктив ностк полыни лимонной (ъ=-0,79+0,10). Не менее важную роль в обе спечении нормального роста это" культуры па солонцеватых и засоленных почвах играет гранулометрический состав. Увеличение соде{ жания глинистых частиц от 40 до 70% вызывает закономерное снижение величины урожая (г=-0,77+0,20 для слоя почвы 0-50 см и Ъ=-0,74+0,22 для слоя 50-100 ом). Выявлены показатели свойств с< лонцеватых и засоленных почв, которые можно использовать в каче< тве критериев их оценки пригодности под культуру полыни лимонно! (табл.5). Критические показатели уровня засоления могут варьиро-

Таблица

Критические показатели свойств солонцеватых и засоленных почв Показатели --Слой почвы, см

! 0-50 ! 50-100

Глубина залегания солевого горизонта, см 43

Сумма токсичных солей, мэкв/100 г почвы 5,3 10,5

Содержание токсичных сульфатов, мэкв 3,9 8,2

Содержание воднорастворимого натрия, мэкв 3,7 7,1

Содержание натрия в ППК, % 8,5

Содержанке глинистых частиц, % 54,8 59,0

вать в зависимости от грацуловетрического состава почв. Чем ле] почвы в указанных выше пределах, тем более высоким монет быть (

держание в них токсичных солей: У=283-3,36X^-6,03X2, где- У -тродуктивность полыни лимонной (ц/га); - концентрация токсич-зих солей б слое почвы 0-100 см (мэкв); ^ - содержание глинистых частиц (%).

ЗисоксЧ солеустойчивостью характеризуется цератостигмд. В . ходе вегетационных опытов повышение до 0 мэкв. уровня хлоридного, хлоридпо-сульфатного и сульфатного засолений не вызывало закономерного снияения пролукти. ности этого.растения (табл.б). Не были отмечены и внешние признаки угнетения. У хны засоление вызывает пожелтение листьев, побурение и отмирание краев и вершин листовых пластинок, образование некротических пятен. У басмы, кроме

Таблица 6

Зависимость продуктивности растений.от типа и уровня засоления (вегетационные опыты, ¿984-1986 гг.)

Тип заселения ! Культуры - . ..

Хлоридный

Хлоридно-оульфатныЯ Сульфатный

! цеоатостигяа ! хна

-0,08+0,50 0,36+0,43 0,24+0,47

' басма

-0,95+0,02 -0,31+0,09 0,53+0,36

-0,90x0,11 -0,97+0,04 0,31+0,52

того, наблюдали отмирание отдельных листьев и побегов. Перечисленные в отношении обеих культур признаки угнетения наиболее четко проявляются на фоне хлоридного засоления. При сульфатной типе засоления хна не испытывала угнетения; у басмы оно обнаруживалось только на вариантах с-концентрациями солей 8 и 12 мзкв/ЮО г почва. Аналис данных по продуктивности также говорит о том, что хлориды для обеих культур являются более токсичными, чем сульфаты.

Исследования, проведенные на территории Азербайджана, подтвердили выявленную роль хлоридов в снижении продуктивности хны и басчы. При невысокой общей уровне засоления обследованных сероземных и серо-бурых почв еще более ваяным является содержание зз . почве токсич! ых целочных солей. Коэффициенты корреляции меяду содержанием бикарбонатов натрия и магния.в.почве «.величиной урожая ^чы и <*лсш соответственно равны -0,81+0,17 и -0,70+0,29.

Критическое содержание хлоридов в почве д-я хны 4, для басм:; - 6 мэкв/ЮО г. Количество токсичных палочных солей не должно превчиаг-| соответственно 0,5 и 0,4 мэкв/ЮО г почвы.

Повшение степени карбокатности "~очв как правило.сопровождается снижением содержания гумуса. Оба процессе могу? оказывать

негативное влияние но роот культур. Значение указанию: факторов для изученных культур удалось выяснить в.ходе вегетащ jhhhx опы tob благодаря разделению их на две серии, одна из которых преду сматривала.выравнивание по вариантам содержания гумуса. Опиты п казали, что рост полкни лимонной и цератостигмы на высококарбонатных почвах.(до 75$ CnCOj) лимитируется низким'содержанием гу муса, На баоыу оказывают влияние об^ фактора. При содержании в почве CaCOj 80-85% создаются критические условия для полш..1 лимонной, 55% - для цераА'Остйгмы, 35% - для басмы.

Продуктивность полыни лимонной на черноземах карбонатных и дерново-карбонатных почвах-коррелирует с несколькими показателя свойств этих почв (табл.7).

Таблица 7

Взаимосвязь можду свойствами карбо"атных почв.я продуктивностью полыни лимонной. Симферопог^сиий и Бахчисарайский эфирсовхозы,

1988-1990 гг._________

Свойства почв ! +

Максимальное содержание СаС05 в слое 0-100 см, % -0,76+0,15

Среднее содержание гумуса в слое 50-100 см, % 0,72+0,17

Мощность гумусового горизонта, см 0,84+0,10

Запасы гумуса, т/га 0,77+0,15

Содержание скелетных.частиц в слое 0-50 см, % -0,52+0,26

Множественный корреляционный анализ данных показал, что со держание карбонатов кальция, достигавшее на участках 56%, не яв' ляется непосредственной причиной угнетения растений. Снижение продуктивнсоги насажд-ний наблюдается при уменьшении запасов гу муса, которые в свою очередь зависят от мощности гумусового гор зонта .(1=0,96+0,02). Зависимость величины урожая полыни лимонно (ц/га) от последнего показателя выражается уравнением У=Х-22,2. Мощность гумусового горизонта, равная 2Р см, является критическ для полыни лимонной, произраставшей на высококарбонатных почвах

ОСНОВНЫЕ В1Ш0ДЫ И ПРЕДЛОЖИМ ПРОИЗВОДСТВУ

I. В условиях формирования, составе и свойствах малопроду» тивных почв аридных и полуаридных районов имеются как обчие чер ты, так и региональные особенности. Для экологии этих почв хара: терны высока« теплообеспеченнооть, четкая выраженность мезорель фа и недостаточное увлажнение. По сьлцифике состава выделяются

группы.вксококарбонатных к засоленных почв.

2. Наиболее приспособленными для этих почв нетрадиционными техническими культурами являются полынь лимонная на богаре и це-■рэтостигма, хка, басма в условиях орошения. Являясь карбоаато- и солеустойчявыми эти.культуры в то же время по разному откосятся к степени карбонатности, типу и уровню заседания.

3. Основными факторами почв, лимитирующими рост и продуктивность полыни лимонной, цератсстигмы, хны и басмы, являются недоо-? таточная мощность гумусового горизонта и величина запасов гумуса, высокое содержание карбонатов кальция, засоление, солонцеватость и неблагоприятные физические свойства. Выявленные количественные взаимозависимости между комплексами этих показателей позволяют на базе материалов стационарных исследований прогнозировать площади, распространения и степень пригодности различных.типов малопродуктивных . почв под конкретные технические культуры»

При размещении культур ва коричневых солонцеватых засоленных почвах следует учитывать, что их негативные свойства нэ -склоновых участках выражены в меньшей степени, чем на пониженных элементах рельефа. Между уровней засоления и стэпеныэ солонцева-тости этих почв выявлена прямая положительная связь, позволяющая по результатам анализа водноИ вытяжки с достаточной точностью . рассчитать содержание поглощенного натрия в' ППК. Величина рН коричневых солонцеватых засоленных почв при невысоких уровнях засо^ ления коррелирует с концентрацией ионов НСО^; при высоких концентрациях солей в почве - с содержанием поглощенного натрия. Гипс в количествах до 2 мэкв/100 г почвы снижает величину общей щелочности и, следовательно, рН.

' 5. Одной из причин угнетения растений, вызываемого почввнкш засолением, является наруиение их минерального питания. Засоление не оказывает существенного влияния на поступление в раотопия азота, фосфора и калия, если содержание этих аломентов и почве высокое. К угнетению растений приводит накопление в них.токсичных ионов. Для хны и басмн наиболее токсичны ионы хлора, для пслыни лаконной - натрий- и сульфат-исны. Между продуктивностью культур (кроме церагостигиы) я дакоплекием ухазанаих элементов установлена тесная обратная корреляционная связь. При оценке пригодаостй засоленных почв под конкретную культуру необходимо в первую очередь учитывать содержание в них соответствуем« оояей.

6. По?шнт> лишенную Толее целесообразно зураадв8?ь на почвах

с хлоридным к хлоридно-сульфатньш засолением. При.сульФа-чом засолении критический уровень содержания солей в слое 0-100 см для нее составляет II мэкв/ЮО г почвы. Сульфаты оказывают отрицательное влияние и на выход масла, хлориды повьт-зге1 о?от показатель. Хна и басма, наоборот, легко переносят сульфатное засолечи (до 12 мэкв/ICO г почвы). Критическое содержание хлоридов в верх ней метровой толще почвы для хны составляет h, для ба^иы - б мэк на 100 г. Очень алксичны для этих культур цело"чие соли, крити-. ческое содернание которых не превышает .0,4-0,5 мэяв/IOQ г почвы. Цератостигма легко переносит хлоридное, хлорядно-сульФатное и сульфатное засоление в пределах до 8 мэкв/ЮО г почвы.

7. Продуктивность полыни лимонкой на солонцеватых и засоле! ных почвах-сильно зависит такке от глубины залегания солевого г( риэонта,-степени солонцеватости, гранулометрического состава и реакции почвенной среды. Содержание в слое 0-50 см этих почв во; норастворимого натрия не должно превышать б jbkb/IQQ г, а погло' ценного натрия - 8,5% от емкости катионного обмена.

■ 8. Устойчивость культур ч неблагоприятный свойствам высоко карбонатных почв возрастает е следующей ряду: басма - цератости ма - полынь лимонная. Критическое содераание CaCO-j в почве составляет для этих растений соответственно 35%, 55%, 80%. При кол чествах карбонатов ниже указанных величин основными критериями оценки пригодности высококарбонэтпнх почв для возделывания поль ни лимонной и цератостигыы явпггтся мощность гумусового гориэоя та и запасы гумуса. Под полынь ликоннув не рекомендуется отвод> почвы с мощностью гумусового горизонта ueste 30 см. При повыие! гумусированностП~почв устойчивость культур к карбонатам возрас: ет. Выявлена тесная обратная связь иекду карбонатоустойчивосты требовательностью культур к гуиусировзнностй почв.

S. При оце;.ке пригодности и размещении изученных культур : малопродуктивных землях аридной к полуаридной зон необходимо и пользовать комплекс обязательные показателей экологии, состава свойств почв, включающий теплообесшзченность, возможность орош ния (для цератостигмы, хны и басмы), мощность гумусового гориз та, гранулометрический состав, содержание карбонатов, тип и ур вень засоления, степень солонцеватости и'peaгода почвенной сре При этом должна такке учитываться специфика изученных культур отношении к этим показателям.

10. Полученные критические величины ограничивающих почвенных факторов являются основой.для рационального.размещения новых технических растений на малопродуктивных землях. Они использОваны институтом "Укргипросад" при составлении проектов под закладку плантац"й полт чи лимонной на 190 га высококарбонатных и засоленных почв Крыма. 3 перспективе планируется.освоить под эту культуру 7-8 тыс. га малопродуктивных земель.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИЙ: .

1. Логвикенко И.Е., Кощеев A.B. Продуктивность полыни лимонной на засоленных почвах Крыма//Бюлл./ Госуд. Никитск» ботан. сад. 1987. Вып. 63. С.74-79.

2. Чванов В.Ф., Кощеев A.B.-Минеральный состав цератостиг-мы, хны и басмы в условиях заселения пичвы // Роль почв и климата, в формировании продуктивности садов.и декоративных парков: Сб. науч..трудов.Госуд. Никитск. ботан. сада.- Яхта, 1988.

Т. 105. С.95-104. .

-3. Кощеев A.B. Влияние почвенных карбонатов на.продуктивность. церг:остигмы, полыни лимонной и басмы // Бюлл./ Госуд. Никитск. ботан. сад.,1988. Вып.66. С.58-62.

4. Кощеев A.B., Букин З.П. Влияние почвенного -засоления на продуктивность хны // Агрохимические и почвенные исследования в ботанических садах: Сборник научных трудов, Апатиты. I9S8.

С.68-72.

5. Кощеев A.B. Влияние засоления на минеральный состав-полыни лимонной, интродуцированной в Крыму.// Роль ботанических, садов в охране и обогащении растительного мира: Тез. докл. рес-пуб.иканской научной конференции, посзяиенной 150-летию Ботанического сада им.,акад. А.В.Фомина. Т.2. Киев. 1989. C.TI2.

6. Кощеев A.B. Солеустойчивость технических растений я методы гз определения // Тез. докл. УПГ всесоюзного съезда почвоведов. Книга пятая. Новосибирск. 1989. С.142.

7. Машанов В.И., Логвинонко К.Е., Кощеев A.B., Митасов U.U., Гхонтоь А.Ф., Кабенко Г.И. Биологические основы возделывания пол'-ни лимонной (Методические рекомендации).- «кмферополь, 1991. 37 с.

8. Кощэов А.В. Минеральное питание полыни лимонной в условиях разнокачественного.засоления // Интродукция и акклиматизация растений, (в печати).

Ж*—-