CC BY
33
Корецкая Ю.В., Колесниченко С.С., Троценко И.А., Попова В.В. Гипсование как способ улучшения мелиоративного состояния коркового солонца // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. -2017. -№1 (8) январь - март. - URL http://e-journal.omgau.ru/index.php/2017/1/35-statya-2017-1/754-00281. - ISSN 2413-4066
УДК 631.821.2:631.445.53
Корецкая Юлия Владимировна
Магистрант
ФГБОУВО Омский ГАУ, г. Омск [email protected]
Колесниченко Сергей Сергеевич
Аспирант
ФГБОУ ВО Омский ГАУ, г. Омск [email protected]
Троценко Ирина Александровна
Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ФГБОУ ВО Омский ГАУ, г. Омск [email protected]
Попова Валентина Владимировна
Старший преподаватель ФГБОУ ВО Омский ГАУ, г. Омск [email protected]
Гипсование как способ улучшения мелиоративного состояния коркового солонца
Аннотация. В 1981 г. на территории АО «Алексеевского» Любинского района Омской области заложен опыт по влиянию гипсования на плодородие коркового солонца. Солонцы обладают плохими физическими и химическими свойствами. Гипсование позволяет улучшить физические свойства коркового солонца и увеличить плодородие за счет вытеснение натрия кальцием.
Проведен сравнительный анализ содержания гумуса в почве с данными прошлых лет. Выявлено увеличение содержания гумуса на 50%, в том числе по истечении многолетнего периода. После внесения гипса уже в четвёртом году наблюдений в верхнем 20 см слое щелочность несколько снижается, причём в слое 0-10 см она переходит из разряда сильнощелочная в щелочную. С течением времени эффект от гипсования постепенно нарастает. Содержание натрия на контроле в почве высокое, оно варьирует от 24,5 мг-экв до 33,3 мг-экв., при внесении гипса количество натрия значительно снижается.
Ключевые слова: корковый солонец, гипсование, гумус, плодородие почвы, поглощенные основания, рН среды.
Введение
Плодородие почв в значительной мере определяется их гумусовым состоянием, т.е. совокупностью параметров, характеризующих содержание, запасы, состав и свойства гумусовых веществ, в профиле почв.
Солонцы обладают плохими физическими и химическими свойствами. Содержание гумуса в солонцах колеблется от 2 до 8% и зависит от зоны их распространения. В связи с плохими физическими и химическими свойствами, солонцы обладают очень низким естественным плодородием. На солонцах растет только бедная ксерофитная растительность: различные виды полыней, полукустарник — прутняк. Значительная часть поверхности солонцов лишена травянистой растительности [4].
Данные почвы широко распространены в Омской области, особенно в лесостепной зоне. Общая площадь солонцов и солонцеватых почв занимает около 1,9 млн. га [3, 5].
В 1981 году, под руководством В.Е. Кушнаренко, на полях АО «Алексеевского» Любинского района был заложен опыт по изучению влияния гипсования на свойства солонца коркового [4].
Опыт заложен в одной повторности с систематической последовательностью размещения вариантов по следующей схеме:
1. Контроль (без внесения Са50±)
2. СаЗО. 20т/га (дозы 0,5)
3. Со504 40т/га(доза 1)
Для мелиорации использовали гипс порошковый.
В 1984 году были отобраны образцы и проанализированы.
В 1990 году так же были отобраны образцы и изучены, тоже под руководством В.Е. Кушнаренко. В 2014 году опыт был продолжен. Отобраны образцы для изучения длительного влияния гипса на солонец корковый.
Методика проведения содержания гумуса В местах заложения основных почвенных разностей были заложены разрезы, в том числе на почвах с различной степенью проявления солонцового процесса, сделано морфологическое описание разрезов и отобраны образцы, для которых в ходе исследований были определенны следующие показатели: содержание общего гумуса (по И.В.Тюрину в модификации В.Н. Симакова с дополнением Б.А.Никитина), состав поглощенных оснований, определение рН водной суспензии на потенциоментре, анализ водной вытяжки [1,2].
Влияние гипсования на изменения содержания гумуса
Гумус - основное органическое вещество почвы, содержащее питательные вещества, необходимые высшим растениям. Гумус составляет 85-90% органического вещества почвы и является важным критерием при оценке ее плодородности.
Основным источником накопления гумуса в почвах служат зеленые растения, которые ежегодно оставляют в почве и на ее поверхности большое количество органического вещества.
Содержание гумуса на контроле в верхних слоях почвы низкое, он колеблется от 3,22,0%. После гипсования в четвёртом году гумус не значительно вырос. В 1990 году по варианту с полной дозой наблюдается увеличение гумуса, на 20 см слое гумуса составляет 3,8 - 4,2%, а в 2014 году - 3,8 - 4,7 %, что является средней оценкой содержания. В нижних слоях увеличивался гумус, но не значительно (табл.1)
Таблица 1 - Содержание гумуса в почве после гипсования, %
Слой почвы, см 1984 год 1990 год 2014 год
Контроль Гипс 20т/га Гипс 40т/га Контроль Гипс 20т/га Гипс 40т/га Контроль Гипс 20 т/га Гипс 40т/га
0-10 3,2 3,3 3,4 3,4 3,8 4,2 3,4 4,3 4,7
10-20 2,9 З.0 3,1 2,8 3,4 3,8 3,2 3,5 3,8
20-40 2,0 2,0 2,1 1,9 2,3 2,7 2,2 2,3 2,6
40-60 0,5 0,6 0,6 0,7 0,9 1,1 0,9 0,8 1,2
60-80 0,3 0,2 0,4 0,5 0,4 0,6 0,5 0,3 0,7
80-100 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,3 0,2 0,3
Влияние гипсования на изменения содержания реакции среды
Реакция почвы - физико-химическое свойство почвы, связанное с содержанием ионов Н+ и ОН- в ее твердой и жидкой частях. Реакция почвы кислая, если в ней преобладают ионы Н+, и щелочная, если ионы ОН- . Реакция почвы оказывает большое влияние на развитие растений и почвенных микроорганизмов, на эффективность удобрений, на химические и биохимические процессы в почве [6]. Изменение реакции среды под влиянием гипса представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Изменение реакции среды
Слой почвы, см 1984 год 1990 год 2014 год
Контроль Гипс 20т/га Гипс 40т/га Контроль Гипс 20т/га Гипс 40т/га Контроль Гипс 20т/га Гипс 40т/га
0-10 9,2 8,4 7,9 9,1 7,7 7,4 9,1 7,6 7,2
10-20 9,3 8,8 8,6 9,2 7,8 7,7 9,2 7,8 7,5
20-40 9,3 9,1 8,7 9,4 8,8 8,2 9,3 8,0 7,8
40-60 9,4 9,3 9,3 9,3 9,0 8,7 9,2 8,5 8,4
60-80 9,3 9,2 9,2 9,4 9,2 9,0 9,3 8,8 8,6
80-100 9,4 9,4 9,3 9,5 9,4 9,4 9,4 9,3 9,1
Величина рН на контроле характеризуется как сильнощелочная и колеблется 9,2 - 9,4. После внесения гипса уже в четвёртом году наблюдений в верхнем 20 см слое щелочность несколько снижается, как по дозе 20т/га так и по дозе 40т/га, причём в слое 0-10 см она переходит из разряда сильнощелочная в щелочную. С течением времени эффект от гипсования постепенно нарастает. В 1990 году по варианту с полной дозой гипса в 20 см слое рН составляет 7,4 - 7,7, а в 2014 году - 7,2 - 7,5 что близко к нейтральной реакции. Причём снижение щелочности наблюдается и в более глубоких слоях, при дозе 40 т/га в 60 см слое реакция среды составляет от 8,4 до 8,6
Влияние гипсования на содержание обменно-поглощенных оснований Почвенно-поглощающий комплекс (ППК) и связанные с ним обменные катионы определяют многие свойства почв и в конечном итоге - их плодородие.
Содержание натрия на контроле в почве высокое, оно варьирует от 24,5 мг-экв до 33,3 мг-экв. При внесении гипса количество натрия значительно снижается, в 20 см слое при дозе 40 т/га содержание натрия снизилось 15,6 - 18,7 мг-экв. В 1990 году содержание натрия ещё более уменьшается, так же на 20 см слое при дозе 40 т/га содержание натрия составило 10,111,2 мг-экв. После этого с течением времени содержание натрия возрастает, таким образом, в 2014 году в том же слое почвы 20 см при дозе 40 т/га содержание натрия возросло 12,6-14,8 мг-экв. В нижних слоях существенных изменений не наблюдалось (табл.3).
Таблица 3 - Содержание обменного натрия в почве после гипсования, мг-экв/100г почвы
Слой почвы, см 1984 год 1990 год 2014 год
Контроль Гипс 20т/га Гипс 40т/га Контроль Гипс 20т/га Гипс 40т/га Контроль Гипс 20т/га Гипс 40т/га
0-10 24,5 18,3 15,6 23,8 13,5 10,1 21,4 15,8 12,6
10-20 28,2 20,8 18,7 25,6 15,4 11,2 23,1 18,2 14,8
20-40 30,6 29,2 29,6 29,8 17,5 14,2 26,4 23,7 19,6
40-60 33,3 33,0 33,2 32,5 21,8 19,5 31,2 28,9 24,6
60-80 30,9 31,0 31,3 30,2 27,1 26,3 30,8 29,5 27,6
80-100 28,5 28,4 28,6 28,7 27,5 27,9 28,1 28,1 27,9
При внесении гипса содержание кальция возрастает в 1984 году и в 1990 году, а в 2014 году он начинает убывать. В 1984 году на слое 20 см при дозе 40 т/га содержание кальция увеличился от 10,08 мг-экв до 15,98 мг-экв, а в 1990 году содержание кальция ещё увеличился до 21,50 мг-экв. В 2014 году содержание кальция по сравнению с 1990 годом уменьшился до 18,05 мг-экв. В нижних слоях особых изменений не наблюдалось (табл.4)
Таблица 4 - Содержание обменного кальция в почве после гипсования, мг-экв/100г почвы
Слой почвы, см 1984 год 1990 год 2014 год
Контроль Гипс 20т/га Гипс 40т/га Контроль Гипс 20т/га Гипс 40т/га Контроль Гипс 20т/га Гипс 40т/га
0-10 9,70 12,20 16,10 10,70 18,05 20,60 9,50 15,30 17,01
10-20 10,08 14,58 15,98 9,10 19,02 21,50 10,10 16,00 18,05
20-40 7,54 7,94 8,06 7,98 11,50 15,68 8,60 9,78 13,80
40-60 4,90 5,03 5,10 5,05 8,36 9,55 5,96 6,90 7,86
60-80 4,74 4,84 4,90 4,98 5,50 5,91 4,80 4,32 4,40
80-100 2,30 2,40 2,46 2,60 2,87 3,05 2,41 3,00 3,03
В изменение содержания магния не большое. В 1984 году если сравнивать с контролем, где магния было 3,4 мг-экв/100г почвы, то привнесении гипса с дозой 40т/га увеличилось до 4,3 мг-экв/100г почвы. В 1990 и в 2014 годах содержание магния увеличивается не значительно (табл. 5).
Таблица 5 - Содержание обменного магния в почве после гипсования, мг-экв/100г почвы
Слой почвы, см 1984 год 1990 год 2014 год
Контроль Гипс 20т/га Гипс 40т/га Контроль Гипс 20т/га Гипс 40т/га Контроль Гипс 20т/га Гипс 40т/га
0-10 3,4 4,0 4,3 3,7 4,1 4,4 3,8 4,0 4,2
10-20 3,1 3,7 3,9 3,5 3,9 4,1 3,5 3,7 3,9
20-40 2,0 2,3 2,4 2,6 2,7 2,9 2,7 2,8 3,0
40-60 1,1 1,2 1,0 1,2 1,4 1,6 1,5 1,8 2,0
60-80 0,8 0,6 0,7 0,7 0,8 1,0 1,0 1,1 1,5
80-100 0,5 0,4 0,4 0,5 0,6 0,8 0,7 0,7 0,8
Заключение
В исходном состоянии корковый солонец обладает неблагоприятными физико-химическими свойствами: высокое содержание обменного натрия (28,2 мг-экв/100г почвы), низкое содержание обменного кальция (9,7 мг-экв/100г почвы), сильнощелочной реакцией среды (от 9,2 до 9,4), не большим содержанием гумуса (от 2,9 % до 3,2 %).
Гипсование улучшает физико-химические свойства солонца в слое 0-20 см. Близкий мелиоративный эффект уменьшает содержание обменного натрия (до 12,6 мг-экв/100г почвы), насыщает кальцием (до 18,05 мг-экв/100г почвы), реакция среды переходит от сильнощелочной до близкой к нейтральной (7,2). Так же гумус увеличивается до 4,7%, что способствует к более высокому плодородию. Лучшим результат по этим параметрам на варианте с дозой гипса 40 т/га.
Ссылки на источники:
1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта/ Б.А. Доспехов. -М.: Агропромиздат, 1999. - 448с.
2. Леонова В.В. Лабораторный практикум по почвоведению/ В.В. Леонова, Л.М. Мищенко, Ю.А. Азаренко. - Омск: ОмГАУ, 2002. -100с.
3. Маджугина А.А. Влияние комплексных мелиоративных мероприятий на солевой режим почв Омского Прииртышья / И.А. Троценко, А.А. Маджугина // Вестник алтайского государственного аграрного университета. 2015. № 4 (126). с. 48-50.
4. Мищенко Л.Н. Почвы Западной Сибири./ Л.Н. Мищенко, А.Л. Мельников. -Омск: ОмГАУ, 2007.- 247 с.
5. Новикова А.В. Засоленные почвы, их распространение в мире, окультуривание и вопросы экологии / А.В. Новикова.-М.: Колос, 2000. - 504 с.
6. Троценко И.А. Влияние однократной и повторной мелиорации на мелиоративное состояние многонатриевого коркового солонца / И.А. Троценко, М.В. Тарасова // Вестник алтайского государственного аграрного университета. 2014. № 8 (118). с. 38-44.
