Расчётная ордината гидромодуля для всей площади по природно-климатическим
зонам в среднесухой год, л/с • га
Природная зона Коэффициент увлажнения ки Севооборот Расчётная потребность в оросительной воде (нетто) Оросительная норма, м3/га
м3/га • сут л/с • га
Лесная 0,86-1,2 30-35 0,35-0,4 1200
Лесостепная 0,51-0,86 зерно- 35-50 0,41-0,55 2100
Степная 0,41-0,5 кормовые 45-60 0,50-0,70 3100
Сухостепная 0,31-0,4 и овоще- 60-75 0,70-0,85 4000
Полупустынная 0,19-0,3 кормовые 70-90 0,80-1,05 4800
Пустынная 0,05-0,18 80-100 0,90-1,15 5600
ния оросительной сети и другими рекомендациями, нормативами и методическими документами.
При проектировании оросительной сети устанавливаются типы каналов и разрабатываются мероприятия по борьбе с фильтрацией, определяется общая и удельная протяжённость по видам и типам сети. Оросительная сеть в зависимости от рельефа местности (уклона) и на основании технико-экономических расчётов может проектироваться трубчатой (трубопроводы), лотковой, открытой (с облицовкой и без неё) или комбинированной.
На землях с очень малыми уклонами (0,0001— 0,0005) экономически целесообразно оросительную сеть выполнять открытой и в земляном русле. В то же время на землях с малыми уклонами (0,0005—0,001) она выполняется в бетонной облицовке также открытой. При средних уклонах (0,001—0,006) и при больших уклонах (свыше 0,006) оросительную сеть выполняют соответственно в лотках и закрытых трубопроводах.
Расположение оросительной сети проектируется в увязке с рельефом местности и требованиями рациональной организации орошаемой территории, а также в соответствии с принятыми способами орошения и техникой полива.
Расчётные расходы внутрихозяйственных распределителей первого и второго порядков определяются по формуле:
Онетто в.р. ^'нетто в.р. Охоз., 55 0,50 27,5°,
где Онетто в.р. — нормальный расчётный расход воды внутрихозяйственного распределителя без учёта потерь, м3/сек; ^нетто — расчётная поливная площадь, обслуживаемая данным каналом, га;
Охоз. — расчётная ордината гидромодуля для всей площади сельскохозяйственного предприятия или хозяйства, л/сек (табл.). Предлагаемая формула расчётного расхода воды внутрихозяйственных распределителей будет выглядеть следующим образом:
О = ^ • О • К=
нетто в.р. нетто в.р. хоз.
= 55 • 0,50 • 5% = 26,12,
где Онетто в.р. — нормальный расчётный расход внутрихозяйственного распределителя без учёта потерь, м3/сек;
^нетто — расчётная поливная площадь, обслуживаемая данным каналом, га; Охоз. — расчётная ордината гидромодуля для всей площади сельскохозяйственного предприятия или хозяйства, л/сек; К — уклон местности от 0,1 до 1,0. К условиям Кыргызской Республики следует применять средний коэффициент уклона местности, который будет составлять 0,5%.
Таким образом, при оптимальном размещении оросительной и коллекторно-дренажной сети с учётом применения коэффициента уклона местности от расчётной ординаты гидромодуля расход воды будет уменьшен, а значит, оплата за оросительную воду сократится. Это в свою очередь повысит экономическую эффективность использования орошаемых земель.
Литература
1. Шумаков Б.Б. Мелиорация и водное хозяйство. Орошение: справочник. М.: ВО «Агропромиздат», 1990. Т. 6. 415 с.
2. Волков С.Н., Денисов В.В. Землеустройство в Кыргызской Республике. Бишкек, 2010. С. 385—389.
3. Суюмбаев Дж.А. Комплексная мелиорация орошаемых земель Кыргызстана. Бишкек, 2000. 208 с.
Изменение щёлочности и солонцеватости чернозёмов обыкновенных деградированных при мелиорации удобрительно-мелиорирующими смесями
О.Ю. Шалашова, к.с.-х.н., НИМИ ФГБОУ ВО Донской ГАУ производстве земель, для улучшения состояния
природных солонцов и солонцеватых почв, а также Для полного исследования всего потенциала для восстановления плодородия чернозёмов, осо-плодородия используемых в сельскохозяйственном лонцованных в результате орошения слабоминера-
лизованной водой сульфатно-натриевого состава, необходимо проводить химическую мелиорацию. Только при вложении средств на восстановление плодородия почв, благодаря которому и получают высокие урожаи, можно добиться высокой эффективности сельскохозяйственного производства.
По сравнению с 1990 г. произошло резкое сокращение орошаемых земель. Согласно мелиоративному кадастру на 01.01.2014 г. в Южном федеральном округе площадь орошения составляла 755,75 тыс.га, а в 1990 г. — 2707,1 тыс. га [1]. К тому же те мероприятия по повышению плодородия земель, которые проводились согласно программе ФЦП «Плодородие», осуществлялись некомплексно и не всегда своевременно. Большая часть орошаемых земель, например в Ростовской области, не была промелиорирована из-за дороговизны доставки фосфогипса — наиболее ценного мелиоранта, имеющего кислую среду [2—4].
Исходя из этого наиболее актуальным вопросом при мелиорации солонцовых почв является разработка новых видов мелиорантов из местных отходов промышленности и сельского хозяйства, а также необходимость вернуться к использованию местных минеральных кальцийсодержащих залежей.
Раньше для мелиорации почв использовались природные материалы — гипс, глиногипс [5]. Однако мелиорация с их применением не получила широкого распространения, так как они имеют нейтральную реакцию и применимы в основном для улучшения солонцовых почв с аналогичной реакцией.
Солонцовые почвы, особенно вторично солонцеватые, образованные под влиянием антропогенного воздействия помимо обменного натрия имеют щёлочность. Поэтому более актуальным является использование в качестве мелиорантов неутилизируемых промышленных кальций- и кислотосодержащих отходов (фосфогипса, тер-риконовой породы, электролита травления стали и другие) [5—7].
Учитывая то, что солонцеватые почвы мало-гумусированные, требуется внесение органики. Исследования показали, что внесение фосфогипса и навоза на орошаемые земли служит хорошей защитой против осолонцевания и ощелачивания, особенно при поливах водой неблагоприятного состава [5].
Но раздельное внесение мелиоранта и органики приводит к большим затратам, поэтому нами созданы такие удобрительно-мелиорирующие смеси (УМС), при одноразовом внесении которых снижалась солонцеватость, устранялась щёлочность, а в почве создавались условия для восстановления гумуса [4].
Цель исследования — изучить влияние УМС, приготовленных из местных отходов промышленности (терриконовой породы (Т. п), электролита травления стали (ЭТС) и отходов сельского хозяй-
ства (птичьего помёта (П. п.), измельчённой соломы (Сол.) на изменение солонцеватости и щёлочности чернозёмов обыкновенных деградированных в результате поливов слабоминерализованной водой (1,4—1,7 г/дм3) сульфатно-натриевого состава.
Материал и методы исследования. Полевой опыт заложен в октябре 2007 г. в ГП «Батайское» Аксайского р-на Ростовской области на 2-й террасе Нижнего Дона.
Почвенный покров опытного участка представлен чернозёмом обыкновенным деградированным в результате длительного орошения слабоминерализованной водой (1,5—1,7 г/дм3) сульфатно-натриевого состава.
Схема опыта:
1. Контроль;
2. Компост (П.п + Ф-1:1)- 19 т/га;
3. УМС (П. п. + Т. п. + ЭТС - 2:1:1) - 33 т/га;
4. УМС (П. п. + Т. п. + ЭТС - 1:1:2) - 22 т/га;
5. УМС (П. п. + ЭТС + Сол. - 1:2:1) - 26 т/га;
6. УМС (П. п. + Т. п. + ЭТС + Сол - 1:1:2:1) -26 т/га.
В качестве индикатора достижения оптимального результата в снижении деградационных процессов на чернозёме использовался компост, приготовленный из птичьего помёта и фосфогипса (Ф), завезённого из других регионов [8].
Дозы компоста и УМС рассчитывали на полное вытеснение натрия из ППК и замещение его на кальций [9].
Эти мелиорирующие средства вносились осенью 2007 г. под основную вспашку, в последующие годы изучалось их последействие.
Площадки для отбора образцов почв и учёта урожайности сельскохозяйственных культур из года в год оставались постоянными. Повторность опыта - трёхкратная. Поливы производились дождеванием машиной ДДА-100МА. Поливные нормы рассчитывали по формуле Костякова. Расчётный слой - 0-60 см. Оросительные нормы составляли в зависимости от обеспеченности осадками от 800 м3/га на озимой пшенице и до 3400 м3/га на люцерне. Агротехника - общепринятая для Ростовской области, согласно рекомендациям зональных систем земледелия.
Результаты исследования. До мелиорации чернозёмов обыкновенных деградированных рН водной суспензии в них составляла 8,1 ед. в слое 0-20 см, в слое 0-40 см - 8,15, что позволяло отнести почвы к категории среднещелочных. Глубже этот показатель увеличивался до 8,6 ед., и почва стала сильнощелочной. Это подтвердили расчёты, сделанные по водной вытяжке с использованием методики Бобкова и Зимовца (табл. 1) [9]. В слое 0-40 см и в целом в метровом слое щёлочность по Зимовцу составляла соответственно 1,4 и 1,3 ммоль/100 г.
Состав ППК свидетельствует о наличии средней солонцеватости, определяемой по содержанию
обменного натрия (№) по всему метровому слою. При этом в слое 0-40 см его количество составляло 11%, а в слое 0-100 см - 10% от X ППК.
Результаты исследований показали, что щёлочность по всем мелиорируемым вариантам была устранена в первый год последействия и в течение 6 лет себя не проявляла. Почвы оставались нещелочными, а именно НСО3- оставалось меньше Са2+ (по Бобкову), а Са2+ > НСО3- (по Зимовцу).
На контроле, где удобрительно-мелиорирующие средства не вносились, щёлочность по Зимов-цу составляла в первый год последействия 1,56 ммоль/100 г, а в последующие годы - от 1,4 до 1,6 ммоль/100 г, т.е. почвы на этом варианте, как и до мелиорации, оставались среднещелочными. Другая картина складывалась по солонцеватости, а именно по воздействию компоста и различных УМС на содержание обменного натрия в ППК (табл. 2).
На контроле изменений в содержании обменного натрия в течение шести лет не произошло, поэтому чернозём оставался деградированным, а почва - среднесолонцеватой. Компост, приготовленный из птичьего помёта и фосфогипса, проявил своё мелиорирующее воздействие на вытеснение N из ППК уже в первый год последействия этого средства. Содержание обменного № снизилось с 11 до 5%, т.е. натриевая солонце-ватость уменьшилась в 2,2 раза. К третьему году последействия чернозём, промелиорированный этим средством, по классификации Антипо-ва-Каратаева стал относиться к несолонцеватым разновидностям [9].
Однако по Зимовцу наличие 3% N опасно для чернозёмов [10]. К пятому году воздействия этот
мелиорант посодействовал дальнейшему снижению солонцеватости (до 1% обменного N от У ППК), а к шестому году последействия проявилось восстановление этого негативного свойства, но пока почвы оставались несолонцеватыми. Рассматривая динамику обменного натрия на этом варианте, можно отнести это средство к быстродействующему мелиоранту.
Удобрительно-мелиорирующие смеси по своей мелиорирующей активности - медленнодействующие средства, но более продолжительные по своему воздействию на состав ППК.
Как видно по таблице 2, содержание обменного натрия в первый год последействия по всем вариантам с УМС уменьшилось всего на 18-27% (П.п. + Т.п. + ЭТС) и на 36% (П.п. + ЭТС + Сол.). При этом следует отметить, что воздействие на вытеснение № из ППК увеличивалось при внесении УМС, в которых содержалось больше ЭТС, и мелиорант имел более кислую реакцию. На второй год последействия УМС чернозём продолжал оставаться в категории слабосолонцеватых почв и только к 4-му году исследований почвы достигли величин 2-3% обменного N от У ППК, а к 5-му году почти по всем вариантам содержание обменного № составило всего 1%, что благоприятно для чернозёмов. Однако в почвах этих вариантов к 6-му году исследований пока не произошло увеличение содержания обменного как и на вариантах с компостом. Но в то же время на вариантах (3, 4, 6), промелиорированных УМС с более высоким содержанием ЭТС, количество обменного N в этот год составляло всего 1%, т.е. восстановления со-лонцеватости пока не наблюдается.
1. Щёлочность и состав почвенного поглощающего комплекса чернозёма обыкновенного, длительно орошаемого до мелиорации
Слой почвы, см РН ^ ^водной суспензии Щёлочность, ммоль / 100 г ППК
НСО3- > Са2+ + Мй2+, по Бобкову НСО3- - Са2+ + Ыа+ + МЙ2+, по Зимовцу ммоль / 100 г % от суммы
Са2+ МЙ2+ Ыа+
0-20 8,1 0,88>0,83 1,4 30,8 70 18 12
20-40 8,2 0,84>0,72 1,4 31,9 71 18 11
40-60 8,6 1,01>0,64 1,3 31,5 70 23 7
60-80 8,6 0,86>0,57 1,1 30,1 69 22 9
80-100 8,6 0,95>0,65 1,3 19,2 68 21 11
0-40 8,15 0,86>0,77 1,4 31,4 71 18 11
0-100 8,42 0,91>0,68 1,3 28,7 70 20 10
Вариант опыта Обменный Ыа, % от Е ППК
до мелиорации год последействия
1-й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й
Контроль 11 11 12 10 10 10 10
Компост (П. п + Ф - 1:1) - 19 т/га 11 5 4 3 3 1 2
УМС (П. п. + Т.п. + ЭТС - 2:1:1) - 33 т/га 11 8 6 4 2 1 1
УМС (П. п. + Т.п. + ЭТС - 1:1:2) - 22 т/га 11 8 6 4 3 1 1
УМС (П. п. + ЭТС + Сол. - 1:2:1) - 26 т/га 11 9 7 5 3 2 2
УМС (П. п. + Т. п. + ЭТС + Сол - 1 1:2:1) - 26 т/га 11 7 6 4 2 1 1
2. Изменение солонцеватости в слое 0-40 см чернозёма обыкновенного деградированного при химической мелиорации
Выводы. 1. Чернозёмы обыкновенные деградированные (в результате поливов слабоминерализованной водой сульфатно-натриевого состава) до химической мелиорации относились к сильнощелочным почвам (НСО3— — Са2+ + + Mg2+ = 1,56 ммоль/100 г), а по содержанию обменного натрия в ППК — к среднесолонцеватым разновидностям (11% от У ППК).
2. После проведения химической мелиорации этих почв удобрительно-мелиорирующими смесями щёлочность была устранена в первый год последействия этих средств и не была восстановлена в течение последующих шести лет.
3. Под влиянием УМС солонцеватость снизилась в первый год последействия на 18—27% (П.п. + Т.п. + ЭТС) и на 36% (П.п. + ЭТС + Сол.). Положительное воздействие на этот процесс оказывали УМС, в которых преобладающим компонентом был ЭТС.
Сравнивая по времени влияния на солонцева-тость почв, компост следует отнести к быстродействующим мелиорирующим средствам, а УМС — к средствам более замедленного действия.
4. К 6-му году исследований чернозём на всех промелиорированных вариантах остаётся несолонцеватым, но тенденция к восстановлению солонцеватых свойств уже прослеживается на варианте с быстродействующим компостом.
5. Удобрительно-мелиорирующие смеси, приготовленные из местных отходов промышленности и сельского хозяйства, уже в первый год
последействия устранили в чернозёме щёлочность и снизили солонцеватость до 30%, а к 4-му году их воздействия чернозём приобрёл свойства несолонцеватых почв, а по степени деградации вошёл в категорию недеградированных земель.
Литература
1. Мелиоративный кадастр [Электронный ресурс]. URL: http: mcx-dm.ru /gts, 2014.
2. Окорков В.В. Использование фосфогипса в земледелии // Плодородие. 2013. № 1. С. 20-25.
3. Докучаева Л.М., Юркова Р.Ю., Шалашова О.Ю. Использование фосфогипса и фосфогипсосодержащих мелиорантов для мелиорации солонцовых почв в условиях орошения //Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации: электрон. период. изд./ Рос.науч.-исслед.ин-т проблем мелиорации. Электрон. журн. Новочеркасск: РосНИИПМ, 2012. № 3 (07). 13 с. [Электронный ресурс] URL: http://www.rosniipm-sm.ru/ archive?n = 1&id=17.
4. Шалашова О.Ю. Новые удобрительно-мелиорирующие средства для мелиорации деградированных почв // Сборник научных трудов НГМА. Новочеркасск, 2008. С. 56-62.
5. Скуратов Н.С., Шалашова О.Ю. и др. Мелиорация солонцовых почв в условиях орошения. Новочеркасск: Изд-во «НОК», 2005. 180 с.
6. Докучаева Л.М., Скуратов Н.С. Использование промышленных отходов для повышения плодородия солонцовых почв // Пути повышения плодородия орошаемых земель Ростовской области. Ростов-на-Дону, 1985. С. 37-44.
7. Семендяева Н.В. Теоретические и практические аспекты химической мелиорации солонцов Западной Сибири. Новосибирск, 2005. 154 с.
8. Долина Е.В., Шалашова О.Ю. Влияние удобрительно-мелиорирующих компостов на свойства чернозёма обыкновенного деградированного // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб. науч. тр. / ФГНУ РосНИИПМ. Новочеркасск: ООО «Геликон», 2007. Вып. 37. С. 33-39.
9. Скуратов Н.С. Докучаева Л.М., Шалашова О.Ю. и др. Руководство по контролю и регулированию почвенного плодородия орошаемых земель при их использовании. Новочеркасск, 2000. 86 с.
10. Зимовец Б. А., Хитров Н.Б. и др. Оценка деградации орошаемых почв // Почвоведение. 1998. № 9. С. 1119-1125.
Эффективность многолетнего сочетания систем почвозащитной обработки и удобрений в полевом севообороте предгорно-степного Крыма
Н.Г. Осенний, к.с.-х.н., профессор, А.В. Ильин, к.с.-х.н., Л.С. Веселова, к.с.-х.н., АБиП ФГАОУ ВО Крымский ФУ
В конце ХХ столетия широко применялись старые, традиционные системы земледелия, при которых интенсивно проявлялись процессы эрозии, происходила деградация почвы, снижалось содержание в ней гумуса, ухудшались агрофизические и агрохимические свойства почвы, увеличивалась засорённость полей. В результате отмечалось ухудшение экологической обстановки, что в условиях Крымского полуострова снижало его статус как международной здравницы.
Высокие дозы минеральных удобрений, которые применяются в интенсивном земледелии, негативно влияют на почву из-за повышенной концентрации растворов и ухудшения некоторых агрохимических и водно-физических свойств (кислотность, ёмкость поглощения, структурное состояние), на которые положительно воздействует органическое
вещество. Поэтому наиболее целесообразно применять в сочетании органические и минеральные удобрения [1].
Сочетание различных приёмов обработки почвы и внесения удобрений имеет большое практическое и теоретическое значение.
Приёмы обработки и системы обработки почвы зависят от применяемых орудий и глубины их проведения. В сочетании с удобрениями они изменяют их дифференциацию в почве, которая, безусловно, определяет и эффективность самих удобрений. Особенно это касается органических удобрений, степень разложения и гумификация которых в значительной мере зависят от глубины заделки и влажности слоя почвы, в котором они размещаются.
В 1993—1996 гг. М.А. Габибов провёл исследования по изучению способов заделки органических и минеральных удобрений в звене севооборота. Результаты исследований показали, что преиму-