Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВОДНО-СОЛЕВОЙ РЕЖИМ И ДИНАМИКА ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОЧВАХ РИСОВЫХ ПОЛЕЙ ЮГА УКРАИНЫ (НА ПРИМЕРЕ СОВХОЗА-ТЕХНИКУМА УКРАИНСКОЙ. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ СТАНЦИИ РИСА)

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ВОДНО-СОЛЕВОЙ РЕЖИМ И ДИНАМИКА ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОЧВАХ РИСОВЫХ ПОЛЕЙ ЮГА УКРАИНЫ (НА ПРИМЕРЕ СОВХОЗА-ТЕХНИКУМА УКРАИНСКОЙ. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ СТАНЦИИ РИСА)"

-¿оог*'

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

Харьковский ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственный институт им. В. В. Докучаева

(На правах'рукописи)

У

РЕШЕТНЯК Николай Филиппович

Водно-солевой режим и динамика окислительно-восстановительных процессов в почвах рисовых полей юга Украины

(на примере совхоза-техникума Украинской, научно-исследовательской станции риса) *

0G.01.03— Почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Харьков —1974

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

Харьковский ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственный институт им. В. В. Докучаева

Водно-солевой режим и динамика окислительно-восстановительных процессов в почвах рибовых полей юга Украины

(на примере совхоза-техникума Украинской научно-исследовательской станции риса)

06.01.03 — Почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

(На правах рукописи)

РЕЩЕТНЯК Николай Филиппович

с/

н*

Харьков— 1974 Мое ...

И

а

Ина- №—

Диссертационная работа выполнена на Украинской научно-исследовательской станции риса.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук А, В. НОВИКОВА

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор А, М, МОЖЕЙКО, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Д. Г. ТИХ ОН ЕН КО.

Ведущее предприятие — , .

Украинский институт инженеров водного хозяйства.

Автореферат разослан «_ // »___197^ г.

Защита диссертации состоится « /л * в /Г .часов на заседании Совета Харьковского ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственного института им. В. В. Докучаева, г. Харьков, 78, ул, Артема, 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке.

Ученый секретарь Совета доцент

(И. А. ШЕЛАРЬ)

В решениях XXIV съезда КПСС намечейа широкая программа дальнейшего развитияГселъскохозяйственного производства в нашей стране; Особое внимание в текущей пятилетке уделяется увеличению производства зерна. Важное место в решении этой задачи принадлежит механизации, химизации и мелиорации.

Осушение избыточно увлажненных земель и расширение орошаемых площадей в засушливых районах нашей страны— один из самых важных, резервов в увеличении производства сельскохозяйственной продукции.

Нд юге Украины, как^и в других засушливых районах на-шеД страны, орошение начало развиваться большими темпа* ми в годы послевоенных Пятилеток.

В 1950 году в республике имелось 159 тыс. гектаров орошаемых земель, а к концу текущей пятилетки их площадь достигнет полутора миллионов гектаров. Орошение засушливых районов республики превратило их в настоящее время-в край .с высокоразвитым'сельскохозяйственным производством.

Благоприятные климатические условия юга Украины и орошение позволяют выращивать здесь ценную продовольственную культуру — рис. Особенно быстрыми темпами развивается рисосеяние в последние годы, когда стало возможным строительство крупных оросительных систем инженерного типа.

На юге Украины средняя многолетняя урожайность риса составляет не менее 50 ц с гектара. Передовые хозяйства (совхозы «Герои Сиваша»" и «Пятиозерный» Крымской области, совхоз«Комсомольский» Херсонской области, колхоз «Дружба» Одесской области и многие другие) собирают ежегодно, в среднем 55—60 ц зерна.риса с гектара.

Вместе с тем на отдельных участках рисовых систем урожайность снижается до.20->-25 ц зерна с гектара. Возникла необходимость в постановке исследований, направленных на выявление причин отрицательно влияющих на рост, развитие и урожайность культур, выращиваемых в рисовых севооборотах и в первую очередь риса Такие исследования на инженерных рисовых системах совхоза-техникума Украинской научно-исследовательской станции риса проводились автором диссертации с 1969 по 1973 год.

При этом автор поставил перед собой следующие задачи:

1. Изучить процесс изменения глубины залегания, степени минерализации и химизма грунтовых вод на различных участках рисовых систем в зависимости от'высотных отметок этих участков, выращиваемых культур и режима их орошения;

2. Изучить изменение солевого режима почво-грунтов на различных участках рисовых систем в зависимости от сложившихся гидромелиоративных условий, .выращиваемых культур» количества воды, используемой при ихвыращивании и режима орошения; '

3. Определить направление и интенсивность развитие окислительно-восстановительных процессов в почве в зависимости от режима ее увлажнения и, гидромелиоративного со-стояния каждого конкретного участка рисовой системы.

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА РИСОСЕЯНИЯ ХЕРСОНСКОЙ ОБЛАСТИ

В данной главе рассматривается географическое положе- , ние, геоморфология и рельеф» геологическое и гидрогеологическое строение, климатические условия,' растительность и почвенный покров Краснознаменного орошаемого массива в целом и, в частности,-территории занятой рисовыми систе-

. мами. - ' .

' , +

КРАТКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ВОПРОСУ ИССЛЕДОВАНИИ /

" В главе дан обзор наиболее важных исследований по воп* росам солепроявлений. в почво-грунтах, изменения гидрогеологических условий, водно-солевого режима, окислительно-восстановительных процессов под влиянием орошения в различных районах нашей страны.

Особое внимание уделено результатам исследований, которые были направлены на улучшение водно-физических, физико-химических" свойств, повышение плодородия солонцовых, солонцеватых и засоленных почв юга Украины, где в настоящее время- в широких масштабах ведется ирригационное строительство. " ;

Условно исследования в данном районе разделены на два этапа. Первый—до строительства инженерных оросительные систем, когда исследования проводились в богарных условиях или на участках местного орошения. Второй — после строительства и ввода в эксплуатацию инженерных ороситель*, ных систем. "

Анализ данных, полученных многими исследованиями, по* казал, что в этих проблемах имеется еще много неясных вопросов: I) как изменяется глубина залегания, степень минерализации и химизм грунтовых вод в пределах рисового массива, на участках, с различными высотными отметками, в зависи-: мости от выращиваемой- культуры ,и режима ее орошения; 2) как изменяется на этих участках водно-солевой режим почво-грунтов; 3) имеется ли: различие,в интенсивности раз-вития окислительно:восстаноаительных,,процессов в почве в зависимости от сложившихся гидромелиоративных условий на этих участках и другие. , .

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектами исследований были выбраны, почво-грунты ри* совых севооборотов совхоза-техникума Украинской научно-исследовательской станции риса; Инженерные рисовые системы хозяйства построены в 1963—1964 гг. вдоль побережья моря с высотными отметками, по отношению к базису сброса, от 1,37 до 7,75 м на площади (нетто) 842 га. Исследования начаты в 1969 г., то есть через 5 лет после ввода в эксплуатацию рисовых систем. Они проводились на пяти стационарных площадках с высотными отметками от 2,р1 до 7,69 м^

Стационарные площадки заложены по склону обширного понижения — пода. Склон условно^ в зависимости от сложившихся гидромелиоративных условий, разделен на три части. Верхняя часть — с высотными отметками-более 6-ти метров. Средняя часть — с высотными отметками от 3-х" до 6-ти метров. Нижняя часть — с высотными отметками менее 3-х' метров.

В верхней и средней частях склона понижения было выбрано по две стационарные площадки,-в иижней части склона понижения — одна стационарная площадка.

Определение почвенных разновидностей и границ их распространения, при выборе стационарных площадок, проводили методом закладки почвенных разрезов, прикопок и серии скважин. '

Почвенный покров площадок I, 2, характеризующих верхнюю часть склона понижения, представлен соответственно солонцом луговым солончаковатым среднесуглинистым на буровато-палевом лессе- и каштаново-луговой остаточн» сильносолонцеватой; солончаковатой тяжелосуглинистой почвой на карбонатном оглеенном лессе. *

Грунтовая вода в мае 1969 г; залегала соответственно на глубине 166 и 128 см.-

Почвенный покров площадок 3, 4, характеризующих среднюю часть склона понижения» ., представлен соответственно

каш та ново-л у го вой остаточно-снльносолонцеватой солончако-ватои песчанисто-тяжелосуглинистой почвой на светло-палевом- карбонатном оглеешюм лессе и солонцом луговым солон-чаковатым тяжелосуглинистым на карбонатном оглеенном лессе,-Грунтовая вода в мае 1969^ г. залегала соответственно на глубине 68 н51 см.

Почвенный покров площадки 5, характеризующий нижнюю часть склона понижения, представлен вторичньщ-солончаком по глее-солоди на мергелизованном лессовом суглинке. Грунтовая вода в апреле. 1970 г. залегала на глубине 34 см;

Почвы стационарных площадок бедны, органическим веществом. Содержание гумуса в пахотном горизонте каштане» во-луговых. почв и солонцов составляет в 'среднем 2,2—2,4%, снижаясь до 1,60% во вторичном солончаке по глее-солоди. Содержание подвижных питательных веществ: (Р2О5■ и.КаО)■- в пахотном горизонте кашта ново-луговых почв в 1,5 раза меньше, чем у солонцов луговых:и во вторичном солончаке по глее-солоди. .

Методы - исследований

Изучение динамики глубины залегания, степени минерализации нхимизма грунтовых вод проводили по 16 стационарным скважинам. Замеры и отбор проб воды для анализа проводили в середине каждой декады месяца.

В грунтовых водах определяли:

1. Растворимый сероводород — объемным иодометричес-ким методом.

2. рН и окислительно-восстановительный потенциал — потен цио-метрически на приборе рН-340 с датчиком ЛПУ-01 ^измерительный электрод стеклянный, вспомогательный — хлорсеребряиый.

3. Ионный состав солей—объемными методами по методике, изложенной Почвенным институтом им. В. В. Докучаева.

4. Подвижные формы железа — фотокол ори метрически по &,&-дипиридилу или о-фенантролину.

Отбор и анализ, образцов почво-грунта.

Образцы почво-групта отбирали в 10-кратной повторно-сти на глубину до 1,6 м. Необходимость составления среднего смешанного образца из 10-ти повторений установлена на основании, определения естественной, пестроты распределения солей в почво-грунтах по данным химического анализа, индивидуальных образцов и их математнческой обработки. 6

Ионный состав солей в водной вытяжке из почво-грунтов определяли объемными методами, изложенными Почвенным институтом имени В. В. Докучаева. Водную вытяжку готовили при отношении почвы к воде 1:5,

Определение рН, окислительно-восстановительного потенциала, содержания сероводорода и подвижных форм железа проводили в свежеотобранной почве каждого из 10-ти образцов. Сероводород определяли нодометрическим методом, подвижные формы железа в 0,1 н сернокислой вытяжке фото-кол ориметрически по «&,&-дишфидилу или о-фенантролину, рН и окислительно-восстановительный потенциал — потен-цирметрически.

В опытах применялась агротехника,-рекомендованная конкретно для каждой сельскохозяйственной культуры данного рисосеющего района Украины..

Р ЕЗ УЛ ЬТ АТ ЬГ И СС Л ЕДО ВАН ЦП

ИЗМЕНЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ, СТЕПЕНИ МИНЕРАЛИЗАЦИИ И: ХИМИЗМА ГРУНТОВЫХ ВОД РИСОВЫХ СИСТЕМ В-ЗАВИСИМОСТИ; ОТг ВЫРАЩИВАЕМОЙ КУЛЬТУРЫ И РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ

I. Водозабор для рисовых участков и химический состав.

водьь.

Для зоны рисосеяния водозабор осуществляется из Красно-знаменского магистрального канала. Утвердилось мнение, что днепровская вода по своему качеству безупречна и не может оказывать отрицательного воздействия на почвы и выращиваемые культуры. ■■'•■.

Анализ показывает, что по степени минерализации днепровская вода относится к пресной .{содержание солей <1 г/л), по соотношению двухвалентных катионов к натрию — к относительно благоприятной ¡[в 12 из 16 случаев содержание натрия менее 66% от суммы катионов) и по реакции среды, в подавляющем большинстве случаев, к щелочной (в 15 из 16 случаев рН>8).

Последнее обстоятельство не может считаться положительным, так как щелочные воды, используемые для. полива -сельскохозяйственных культур, способны вызывать осолонце-вание почвы.

■• 2. Оросительные нормы и водный баланс рисового чека.

. В начальный период рнсосеяния'исследователями установлена оптимальная норма расхода воды на среднесуглинн-стых, почвах в размере 19,2 тыс. м3 на 1 га посевов риса (сорт Краснодарский 424). *.:■■.

- Нашими исследованиями установлено, что в связи с тем, что с поднятием уровня грунтовых вод уменьшился расход воды на насыщение почво-грунта расход воды может быть уменьшен с 19,2 до 17,5 тыс. ма на 1 га посевов риса.

Фактически в настоящее время, в среднем по зоне рисосеяния, используется до 32 тыс. м3 воды на 1 га. Нерациональное использование воды приводит к переполнению сбросных каналов и ухудшению гидромелиоративного состояния рисовых систем, особенно пониженных участков.

3, Грунтовые • воды на стационарных рисовых участках.

Установлено," что' "в пределах "рнсовых систем грунтовые воды,,в силу различая в высотных отметках отдельных участков, находятся на неодинаковой глубине, имеют различную минерализацию и химизм. .

На участках с высотными отметками более 6-ти метров грунтовые воды залегают на глубине 1, 2 м и глубже, имеют минерализацию от 1,5 до 4,5 г/л и по химическому составу относятся к гидро-карбонатно-сульфатно-иатриевым. При затоплении рисовых чеков грунтовые воды повышаются и на отдельных участках достигают поверхности, а на других — хорошо дренируемых коллекторно-сбросными каналами, стабилизируются на определенной глубине ниже поверхности земли. На таких участках постоянный отток грунтовых вод в сбросные каналы не препятствует фильтрации оросительной воды,, растворению и выносу солей из верхнего корнеобитае-мого горизонта почвы.

* На пониженных участках рнсовых систем, расположенных в средней части склонов понижений, с .высотными отметками от 3 до 6 м грунтовые воды:залегают на глубине 0,6—0,8 метра, имеют минерализацию от 6 до 10—II г/л и по химическому составу- относятся к. гидрокарбонатно-сульфатно-натрис-вым,- .

При затоплении чеков, имеющих более высокую' отметку и фильтрацию воды на этих участках, грунтовые воды, приобретая напорность, достигают-поверхности земли. В данном случае грунтовые воды, имея высокую минерализацию, оказывают отрицательное воздействие на корневую систему риса. Кроме того, грунтовые воды, имеющие напор, препятствуют 8 . •

фильтрации'последних, растворению и выносу солей из .верхних горизонтов почвы.. *

На низких участках''рисовых систем, расположенных в центральной .части пода, с.высотными отметками менее 3 метров, грунтовые воды залегают на глубине не. более 0,4 м ог поверхности. Минерализация грунтовых вод изменяется от 14 до 30—35 г/л и более, а по химизму они относятся к сульфат-но-ялорндно-натрневым. ;

При затоплении участков рисовых систем, имеющих более высокую отметку,. грунтовые воды на низких участках приобретают напорность и. выклиниваются.'На этих участках отрицательное воздействие грунтовых вод на растения риса усугубляется чрезвычайно высокой их минерализацией и преобладанием в их составе более токсичных солей.

" На: всех участках рисовых систем в грунтовых водах содержится сероводород — одно из наиболее токсичных соединений для сельскохозяйственных культур. Содержание сероводорода в'воде на всех участках примерно равное и составляет 5,9—8,3 мг/л в начальный.период вегетации культур, повышаясь в июле—августе до 11—12 мг/л. К концу вегетационного периода содержание сероводорода снижается примерно до исходного количества. Очевидно повышение содержания сероводорода в период вегетации культур обусловлено дополнительным его образованием при сульфатредукции.

Кроме сероводорода в грунтовых водах содержится сода причем содержание ее в подавляющем большинстве случаев в летний период больше, чем в межвегетационный период (табл.г I). *

Таблица I

Содержание соды в грунтовых водах на стационарных участках рисовых

систем, (в *мг/л) '

№М Вегет«циовиый период, май—сентябрь (среднее за три вегетационных периода) МежвегетационныА период, октябрь—апрель (среднее за два" межвегетацнонпых периода)

площадке со,- нсо/ СО," ■нсо,'

1 50 529- 40 482

2 48 396 24 296

3 35 ' 588 27 736

4 32 527 . 18 . 334

5 102 . ' 570 123 823

Из данных таблицы видно, что в большинстве случаев содержание соды, в вегетационный период больше, чем в межвегетационный. Это. обстоятельство может служить указанием на то, что и сода, как и сероводород, образуется биогенным путем, когда грунтовые воды поднимаются до верхних горизонтов почвы богатых энергетическим материалом.

ОСОБЕННОСТИ СОЛЕВОГО РЕЖИМА ПОЧВО-ГРУНТОВ РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКОВ РИСОВЫХ СИСТЕМ

На изучаемых нами участках рисовых систем все критерии, определяющие солевой режим почво-грунтов (процессы засоления — рассоления), примерно одинаковы *и участки отличаются между собой только глубиной залегания грунтовых вод, степенью их минерализации и, химизмом, то есть гидромелиоративными условиями.

Таблица 2

.Изменение содержания во&норастворнмых солен в. пахотном горизонте почвы на участках с различными гидромелиоративными условиями (числитель — перед посевом риса, знаменатель — после уборки риса; под другими культурами — в эти же сроки) ■

1909 г.

1970 г.

1971 г.

1972 г.

1973 г.

Содержание солей в пахотном горизонте почвы (%) ' Площадка I. Солонец луговой солонца ко в атый Рис Рис Рис Вика+овёс Рис

0.341 0,292 0,182 0.182 0.453

0,162

0,121

0,115

0,432

0,390

Площадка 2. Каштаново-луговая сильносолонцеватая почва

Люцерна 2-й Люцерна 3-й" Рис ' ' Рис Овес на зерно

год 0.206 0,249

0.381 0.115

_0,289 0,182"

0,278 0,431

Площадка 3. Каштаноео-луговая сильносолонцеватая солончаковая почва Люцерна Люцерна Рис Рис Ячмень иа зерно

0,958- 1,673 1,390 1,260

- 0,284 0,685

Люцерна

1,601

Г.302

1,076

1,951

Площадка 4. Солонец луговой солончаковый

Люцерна Рис Ркс Мелиоративное

1,154-

2,439

2,043 1,350

1.591 1;176

поле 1,850

2,457

Площадка 5. Вторичный солончак по глее-солодн

Мелиоративное Рис Рис. Рис Овес на зерно

2,952 2,067 2,193 : • 1.178 '

поле не опр.

1,865

2,035

1,421

3,204

, .Из данных табл. 2 видно, что на повышенных.участках рисовых.систем (площадки Ц 2), где грунтовые воды залегают на глубине 1,2—1,8 м при выращивании последующих за рисом культур севооборота в пахотном горизонте почвы содержание солей увеличивается до 0,3—0,4%. Это объясняется незначительной минерализацией грунтовых вод, относительно глубоким их залеганием и поливами суходольных культур в период их вегетации. Накопившиеся же соли вымываются в течение 1—2 лет при'выращивании рнса в условиях постоянного затопления.

На пониженных участках рисовых систем (площадки 3, 4), расположенных в средней части склонов понижений, при выращивании последующих за рисом культур севооборота, в верхние горизонты почвы поступает значительное количество солей — до 0,7—2,0%. По степени засоления почва может относится к вторичному солончаку.

В связи «, тем, что на этих участках грунтовые воды залегают близко к поверхности земли (0,&—0,8 м), почва постоянно находится в переувлажненном состоянии, поэтому исключается необходимость в применении .поливов. Высокая же минерализация грунтовых вод н испарение способствуют быстрому накоплению солей в верхних горизонтах почвы в концентрациях губительных для выращиваемых культур.

Двухлетнее выращивание риса на этих участках не решает проблему рассоления почв, а более длительное выращивание ограничивается заболачиванием этрй территории.

Наиболее сильно эти процессы наблюдаются на самых низких участках рисовых систем,, расположенных в центральной части подовых понижений.

ЗАВИСИМОСТЬ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОЧВЕ ОТ ГИДРОМЕЛИОРАТИВНОГО состояния РИСОВОГО ПОЛЯ

В-затопленной почве рисовых полей могут накапливаться восстановленные продукты, оказывающие вредное влияние на рис и другие сельскохозяйственные культуры. Всхожесть семян риса при этом снижается до 40—30% и меньше. Во многих случаях, как правило, на пониженных элементах релье-.фа, а также на срезах, погибают не только семена, но и проростки и даже всходы риса. Погибшие семена, проростки п всходы имеют угольно-черную окраску. Кроме того в период вегетации рнса повсеместно отмечается почернение корневой системы'растений,'а также почвы с глубины 1—1,5 см.

Причина почернения и гибели риса заключается в том, что сероводород, проникая в* семена и проростки,'вступает в реакцию с железом и, очевидно, с другими металлами входящими в состав ферментов. Взаимодействие с металлами ферментов приводит к инактивации-последних, гибели семян и проростков: ' *.

Образующиеся соединения сернистых металлов окрашивают семена и проростки риса в угольно-черный цвет;

На повышенных участках рисовых систем (табл. 3, площадка 1), при длительном затоплении почвы, сероводорода образуется 'в 1,3—2 раза меньше, а подвижных форм, железа, обладающего способностью нейтрализовать сероводород, в 1,5—3 раза больше, чем на,пониженных (площадка 3} и низких (площадка 5) участках рисовых систем.

Таблица 3

Изменение влажности, рН; окислительно-восстановительного потенциала, содержания сероводорода и подвижных форм железа в пахотном горизонте почв стационарных площадок (На8, ГеО, Ре^О* в мг на -100 г абсолютно сухой почвы)

Год, культура Влажность гочвы рН почвы овп (т*) №3 Р<ьО,

Площадка; 1

1970, Рис 2-й год 18,4-23,9 7,90-7,10 131—72 3,3-13,8 следы—106,3 131,2—55,6

¡971, Рис 3-й год 16,9—21,2 7,55—6,44 110-61 5,8—13,1 следы — 72.9

46,5—102,9

1972, Внка+овес 14,4-6,4 6,40-7,94 128—187 5,5—1,0 15,4 — следы

171,1—102.6

Площадка 3-

1970, Люцерна 18,8- -12,7 7,81—8,27 -135-^179 9,5—3.9

1971, Рис, 1-й ГОД 22,3- -24,7 8.36-7,91 104—25 7,2—14,7

1972, Рис 2-й год 20,7- -22.7 7^3-6.81 65—24 9,5-14,7

5.9 — следы

87,5—30,8 0,2—68,1

24,8—59,2 следы — 39,2

Площадка 5

1970, Рис 1-й год 22,1—24,8 3,64- -8,06 172- -26 10,7- -13,9

1971, Рнс 2-й год 21,5-7-22,9 8,32- -7,56 '87- -15 10,8- 18.2

» 1972, Рис, 3-й год ■ 20,3—21,8 8,06- -7.29 . 78- 15 11,2- •152

19,2—41,2 - ' следы — 24,6

36,7—81,5 , шеды — 23,2 24,2—57,4 следы — 21,4 11,0^29,1

Визуальные наблюдения н данные химических анализов показывают, что почва вышедшая из-под риса, даже при длительном контакте с воздушной атмосферой, очень медленно изменяет угольно-черную окраску на пепельно-грязно-серую и в почве длительное время . обнаруживается . сероводород. Внутри почвенных агрегатов и структурных отдельностей угольно-черна я окраска, при выращивании после риса культуры не требующей сплошного затопления, остается мало измененной в течение всего вегетационного периода.

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНОГО ГИДРОМЕЛИОРАТИВНОГО-СО СТОЯ Н И я Н А У РОЖ А П Н О СТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕН иых КУЛЬТУР. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ УЛУЧШЕНИЯ-ГИДРОМЕЛИОРАТИВНОГО СОСТОЯНИЯ РИСОВЫХ

ПОЛЕЙ

* - , t

Учет урожая сельскохозяйственных культур, проведенный на стационарных площадках с различными гидромелиоративными условиями показывает, что на повышенных участках рисовых систем урожайность риса достигает 60—65~ц. с гектара в первый год его выращивания после суходольного предшественника и снижается до 52—55 ц,с гектара при выращивании риса по рису в течение трех лет. При этом урожайность риса на каштаново-луговых почвах на 2—4 ц с гектара выше, чем на солонцах луговых.. •

Урожай зеленой массы, многолетних трав (люцерна) на этих участках достигает 350—450 ц с гектара, а однолетних трав (вика + овес на зеленый корм) — 180—200 ц с гектара в год.

На пониженных участках рисовых систем (средняя часть склонов понижении) урожайность риса в первый год его вы-, ращивания достигает 24,7 ц/га на кашта ново-луговых почвах и 19,7 ц/га на солонцах луговых, то есть в 2—3 раза меньше, чем на повышенных участках -рисовых систем. При выращивании на этих участках риса по рису второй, год, урожайность составила соответственно 15,3 и 6,9 ц зерна с гектара.

На низких участках рисовых систем (нижняя часть склонов понижений), где сложились наиболее неблагоприятные гидромелиоративные условия, урожайность риса, до реконструкции рисовой системы, на^ площади 209 га не превышала (среднее за 2 года) 16,7 ц с гектара. На некоторых-участках рисовой системы, в пределах этой площади, урожайность риса составляла 6—6,5 ц с гектара или же рис погибал полностью.

Улучшение, гидромелиоративного состояния на площади 209 га, проведенное в совхозе-техникуме Украинской научно-исследовательской станции рнса в межвегетационный период 1971—1972 гг., позволило получить в 1972 году прибавку уро-жа!я риса в размере 14,3 ц с гектара на площади .140 га и прибавку сена многолетних трав (люцерна) 19 ц с гектара на площади 69 га. .

В. 1973 г. прибавка урожая риса на этой площади составила- 19,1 ц с гектара и впервые был получен урожай суходольной зерновой культуры (овес на,зерно) по 11,8 ц с гектара. До улучшения гидромелиоративного состояния эта площадь, после выращивания риса, оставлялась как мелиоративное поле (сельскохозяйственные культуры не высевались) или же высеянные суходольные.культуры в отдельные'годы давали нйчтожнонизкий урожай зеленой массы.

Прибавка урожая с площади 209 га после улучшения гидромелиоративного состояния составила в денежном выра-жеишцЗЗО. руб..с гектара в 1972году и возросла до 354 руб; с гектара в. 1973 году.

Капиталовложения на реконструкцию рисовой системы определенные сметно-финансовым расчетомв сумме 505,8 тыс. рублей или 2420 руб. на 1 га площадн при уже существующей прибавке урожая окупятся й течение семи лет.

Учитывая, что положительное действие от улучшения гидромелиоративного состояния сказывается в первый год не полностью, а нарастает в течение нескольких лет, предполагается, что эти затраты окупятся в течение 4—4,5 лет.

В 1973 г. улучшение гидромелиоративного состояния было проведено, во втором рисовом севообороте (средняя часть склона понижения) па площади 30 га и на прилегающей части орошаемого (нерисового) севооборота на площадн 50 га.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. В зоне рисосеяния Краснознаменской оросительной системы установился ирригационно-клнматический режим грунтовых вод. На повышенных участках рисовых систем грунтовые воды залегают на глубине не более 2 м. от поверхности земли, а по пониженным элементам рельефа значительно выше. ^

2.. Минерализация грунтовых вод в зависимости от глубины их залегания изменяется от 1,5 до 30—35 г/л и более. Самая высокая минерализация грунтовых.вод отмечается на пониженных участках рисовых систем:

Химизм- грунтовых вод изменяется, от гидрокарбонатно-сульфатно-натриевого"на повышенных участках рисовых, снс.*-

и

тем: и. в средней части:склонов понижений, до сульфатно-хло-ридно-натриевого на низких участках рисовых систем*

На всех участках рисовых систем в грунтовых водах содержится нормальная сода и сероводород — соединения наиболее токсичные для выращиваемых культур.

Содержание нормальной соды в грунтовых водах повышенных участков и участков рисовых систем, расположенных в средней части склонов понижений, колеблется от «следов» до 60 мг/л. В нижней части склонов понижений содержание нормальной соды в грунтовых водах колеблется от 60 до 120 мг/л, а в отдельных случаях.превышает 200 мг/л.

Содержание сероводорода в грунтовых водах на.всех участках рисовых систем примерно равное и колеблется в течение периода вегетации выращиваемых культур от 6'до 12 мг/л.

Реакция среды грунтовых вод на всех участках, рисовых систем щелочная, рН = 8,2—9,1.

3. Затопление полей в период вегетации:риса, ведет к резкому подъему грунтовых вод на: всей : территории. В'связи с тем, что на повышенных участках: рельефа грунтовые воды в период вегетации, стабилизируются на определенной глубине ниже поверхности земли, они не оказывают влняния на кор- ' невую систему риса, не препятствуют фильтрации оросительной воды, растворению и выносу солей из верхних горизонтов почвы.

В средней и нижней частях склонов понижений, в период вегетации риса, высокомннерализованные. грунтовые воды, приобретая напорность,. подпирают оросительные воды, препятствуют их фильтрации, растворению н выносу солей из верхних горизонтов почвы, оказывают прямое отрицательное воздействие на растения риса.

4. В прямой зависимости от гидромелиоративного состояния и химизма грунтовых вод находится солевой режим н химизм почво-грунтов, а также окислительно-восстановительные процессы, происходящие в почве.

На повышенных участках рисовых систем при выращивании суходольных культур в верхние горизонты почвы поступает минимальное количество солей, до 0,45%, а при выращивании риса в условиях постоянного затопления соли быстро вымываются.

На пониженных и низких участках рисовых систем при выращивании суходольных культур в пахотном горизонте почвы количество солей возрастает до 2—2,3% и более от веса сухой почвы, а при выращивании рнса, удаление солей затруднено напорными высокомннерализованнымн грунтовыми водами. ■ .

На повышенных участках в затопленной почве под риаЛт содержание сероводорода, отрицательно влияющего на семена, проростки и всходы риса, в 1,5—2 раза меньше, а содержание подвижных форм железа, обладающего способностью нейтрализовать сероводород, в.1,5—3 раза боляще,.чем на пониженных участках рисовых систем.

5. Урожайность культур, выращиваемых .в рисовых сево- ■ оборотах, находится в прямой зависимости от гидромелиоративного состояния почво-грунтов и последствий, вызываемых этим состоянием. ;"'*■ ' - . .-..'

6. Для предотвращения вторичного засоления^и.заболачн* вання почво-грунтов,. улучшения .окислительных, процессов в почве и повышения урожайности: сельскохозяйственных культур, на участках с плохнмигидромелноратнвнымк. условиями . рисовых систем Краснознаменного орошаемого массива,, необходимо применить комплекс гидротехническнх'мёроприя.Т11й {устройство горизонтального, вертикального или же комбинированного дренажа)^ направленных.на- поддержание уровня грунтовых вод на глубине' не*"менее" 1,5 м" от поверхности земли. * * ' "

На такой же, глубине необходимо поддержание уровня грунтовых вод и на вновь.осваиваемых участках,дто. должно предусматриваться при проектировании и строительстве инженерных рисовых систем в даниой зоне. ' ■

7. Применение уже только гидротехнических мероприятий, направленных на улучшение гидромелиоративное состояния низкоурожайных участков рисовых систем, позволило получить совхозу-техникуму Украинской научно-исследовательской станции риса прибыль ' (среднее , за два. года) в размере 342 руб. с 1, га на площади 209 гектаров; .,

' ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ ' - 1 В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Рекомендации по возделыванию риса в Украинской ССР (в соавторстве), Изд-во «Урожай», Киев, 1970.

2. Динамика воднорастворимых солей под люцерной в рисовом севообороте. Ж. «Почвоведение», № 12, 1971.

. 3. Гидрогеологические условия и солевой режим почв рисовых севооборотов в зоне Краснознаменной оросительной системы. Сообщение ЦБНТИ, Минводхоэ СССР, № 6, 1972.

4..Гидрологические условия и солевой режим почв рисовых севооборотов в зоне Краснознаменной, оросительной системы. Материалы Всесоюзного координационно-методического совещания по селекции, семеноводству и качеству риса, проектированию и эксплуатации рисовых оросительных систем. ВНИИриса, Краснодар, 1972.

5, Влияние грунтовых вод на динамику водно растворимых солей в почво-грунтах рисовых севооборотов. Ж- «Почвоведение», № 2, 1973.

Результаты исследований докладывались на:

1. Конференции молодых ученых, состоявшейся во ВНИИрнса (г. Краснодар) 12—14 марта 1970 г.

2. XXIII научно-технической конференции НИМИ, ЮжГИ ПРОВ ОД -ХОЗ, ЮжНИИ ГиМ, состоявшейся в г. Новочеркасске 9—12 февраля 1971 г.

3. Координационно-методическом совещании по проектированию и эксплуатации рисовых оросительных систем, состоявшемся во ВНИИрнса (г. Краснодар) 16—18 марта 1972 г.

4. Координационном совещании по проблемам рисосеяния на Украине, состоявшемся в УкрНИИГиМе (г, Киев) 18—24 ноября 1972 г.

Ответственный за выпуск— Тнхонеико Д..Г.

Подписано к печ. IG/X-74 г. Печ, л, 1.25. Усл. печ л 1 25 Зак, 4-2535. Тир. 150,

Изд -во «Соц. Харк1вщина». Харьков, Сумская ул., 13.