CC BY
0ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЕ ОРОШЕНИЯ НА ПОЧВУ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ МЕЛИОРАТИВНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ И МЕТОДЫ БОРЬБЫ С НЕГАТИВНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ В УСЛОВИЯХ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ РФ
Ященко К.В.
ФГБОУВО Кубанский ГАУ имени И. Т. Трубилина, аспирантка факультета гидромелиорации,
Килиди А.И.
ФГБОУ ВО Кубанский ГАУ имени И. Т. Трубилина, студентка факультета гидромелиорации Колесниченко В.В. ФГБОУ ВО Кубанский ГАУ имени И. Т. Трубилина, студент факультета гидромелиорации
PECULIARITIES OF THE INFLUENCE OF IRRIGATION ON SOIL IN THE IMPLEMENTATION OF MELIORATIVE MEASURES AND METHODS OF COMBATING WITH NEGATIVE EFFECTS UNDER THE CONDITIONS OF THE KRASNODAR REGION OF THE RUSSIAN FEDERATION
Yashchenko K. V.
FGBOU VO Kuban State University named after I.T. Trubilina, graduate student of the Faculty of Water Reclamation,
Kilidi A.I.
FGBOU VO Kuban State University named after I.T. Trubilina,
student of the faculty of irrigation Kolesnichenko V.V.
FGBOU VO Kuban State University named after I.T. Trubilina,
student of the faculty of irrigation
Аннотация
В статье рассмотрен анализ нормирования качества воды, который свидетельствует о мощности процессов взаимодействия оросительной воды и почвы. Качество оросительной воды воздействует прежде всего на систему «почвенный раствор - почвенный поглощающий комплекс» и через эту систему практически на все составляющие мелиоративного режима почв: водный, солевой, воздушный, тепловой и микробиологический.
Abstract
The article considers the analysis of water quality regulation, which indicates the power of the processes of interaction between irrigation water and soil. The quality of irrigation water affects primarily the "soil solution-soil absorbing complex" system and through this system practically all components of the meliorative regime of soils: water, salt, air, thermal and microbiological.
Ключевые слова: почва, катионы, удобрения, поглотительная способность, гумус.
Keywords: soil, cations, fertilizers, absorptive capacity, humus.
Орошение сельскохозяйственных земель способствует повышению урожайности, что очень важно. Но очень часто орошение имеет негативное влияние на почву, которое влечет за собой серьезные последствия. Одним из основных является влияние орошения на почвенно-поглощающий комплекс.
Почвенно- поглощающий комплекс (ППК) состоит, в основном, из катионов Са2+, Mg2+, №+, и К+. В ППК внедряются катионы, анионы находятся в почвенном растворе. Количественным выражением ППК является ёмкость поглощения или емкость катионового обмена (ЕКО). Емкость катионо-вого обмена характеризует способность почв противостоять изменению состава обменных катионов под воздействием оросительной воды.
Основы современного учения о положительной способности почв созданы советским ученым К. К. Гедройцем, который выделит пять видов поглотительной способности почв: механическую,
физическую, физико-химическую, химическую и биологическую.
Механическая поглотительная способность -почва, как всякое пористое тело, задерживает мелкие частицы в просачивающей через нее воде.
Физическая поглотительная способность -представляет собой процессы молекулярной адсорбции растворенных веществ на поверхности мелкодисперсных частиц почвы. Отрицательно адсорбируемые анионы (О", SO42") как бы отталкиваются почвенными частицами и, концентрируясь дальше от них, легче вымываются из почв и грунтов аэрации в грунтовые воды. Положительной адсорбцией частицы почвы адсорбируют гидраты окисей металла из солей сильных оснований и слабых кислот.
Физико-химическая поглотительная способность - представляет собой свойство почвы содержать в составе почвенных коллоидов поглощенные другие катионы, способные при известных усло-
виях обмениваться на другие катионы, поступающие в почвенный раствор. Скорость обменных реакций очень велика, она происходит мгновенно в процессе прохождения раствора через почву. Сумма поглощенных (обменных) катионов могут быть вытеснены из данной почвы и заменены на другие катионы, если величина для этой почвы постоянная. Среди поглощенных катионов в почвах преобладает кальций, которому всегда сопутствует некоторое количество магния.
Физическо-химическая поглотительная способность почв играет решающую роль в задержании всех необходимых для растений питательных веществ, поступающих в почву с удобрениями.
Таким образом, аммоний, калий натрий и другие катионы поглощаются почвой взамен вытесняемого ими иона кальция. В нормальных условиях это должно препятствовать вымыванию катионов из почвы.
Исключением в данном случае будут составлять ионы кальция, которые будут вымываться из пахотного слоя почвы, уходя в более низкие слои почвы. Обогащаясь в поглощающем комплексе ионами натрия, почвы теряют структуру. Чтобы сохранить почвенно-поглощающий комплекс в равновесии, предостеречь кальций от вымывания в нижние слои почвы нужно известкование почвы -добавление 2-6 т гипса/га 1-2 раза за ротацию.
Анионы не задерживаются поглощающим комплексом почвы и, следовательно, физико-химическая способность её не препятствует их вымыванию в грунтовые воды.
Химическая поглотительная способность почвы обуславливается способностью анионов давать с катионами мало- и нерастворимые соединения. К таким относятся - C032- и Р043-. Второй дает труднорастворимую соль Саз(Р04)2. Анионы SO42-задерживаются в почве лишь при наличии высоких концентраций его и ионов S04-2 и ионов Са2+ с образованием кристаллов гипса.
АнионыЫ02-, N03- и Cl- не дают с имеющимися в почвах катионами нерастворимых соединений, поэтому эти анионы почвой не задерживаются.
Таким образом, ни при одном из рассмотренных видов поглотительной способности почв наиболее ценный для растений ион NO3- не задерживается в почвенном слое и с легкостью вымывается в грунтовые воды. Так же легко вымывается из почвы ион Cl-.
Кроме того, негативные последствия наблюдаются при влиянии по накоплению гумуса.
Гумус - органическое веществ, образующееся в верхних слоях почвы в результате сложных процессов разложения растительных и животных остатков, совершенно утративших признаки своего клеточного строения. Обычно гумусовые вещества темно окрашены, они-то и передают серную или черную окраску поверхностным слоям почвы.
Источником гумусообразования являются отмершие корни и стебли растительных остатков, животные и микроорганизмы, живущие и отмирающие в почве.
Агентами разложения этих органических остатков являются отчасти вода и кислород воздуха, отчасти черви, насекомые и землеройки, населяющие почву, но главным, основным фактором, разрушающим органические вещества и приводящим к образованию гумуса в почве, является деятельность микроорганизмов, бактерий и грибов.
Состав гумуса почвы до сих пор недостаточно установленный и его нельзя представить в виде одного или нескольких точно выраженных химических соединений. Природный гумус обладает рядом оригинальных свойств, которых нет ни в одном из выделенных простых соединений. Мы имеем дело со сложной смесью, включающей несколько специфических групп так называемых гумусовых веществ почв - гуминовая, ульминовая и креоновая кислоты.
Гуминовая кислота представляет наиболее ценную часть гумуса; как коллоиды они обладают ярко выраженной способностью поглощения и обмену катионов и играют роль в создании структуры почвы.
Сущность структурообразования состоит в том, что соли гуминовых кислот, находясь в почве в виде золя, пропитывают её комочки. Под влиянием ряда факторов (в том числе насыщение поглощающего комплекса кальцием). Эти соли переходят в гели, которые и фиксируют структуру почвы. Гели, имеющие в составе азот, фосфор, калий, гу-миновые кислоты, служат запасным фондом питания растений.
Гумус улучшает все физические свойства почвы - скважность, водопроницаемость, влагоем-кость, тепловой и воздушный режимы, благоприятствует развитию микроорганизмов, процессов ам-мониекации, нитрификации, сульфуризации.
Для черноземов Кубани имеет особо актуальное значение проблема накопления и рационального использования гумуса пахотного слоя и вовлечение в активную деятельность гумуса глубоких слоев почвы.
За последние 40-50 лет по зонам края показал, что произошли существенные качественные и количественные изменения его. Началась деградация кубанского чернозема за счет дефляционных и эрозийных процессов. За эти годы интенсивность накопления гумуса в почвах экосистем снизилась. За этот период потеряно до 40% гумуса.
Эти изменения достигли уровня, при котором черноземы теряют свою генетическую принадлежность.
Учитывая ее вышеперечисленное, первоочередной задачей земледелия является сохранение гумуса в почве.
Рекомендуемый комплекс мероприятий по сохранению и накоплению гумуса в почве орошаемого участка:
1. Обработка почвы безотвальными почвообрабатывающими сельскохозяйственными орудиями. Применение почвозащитных и почвощадящих обработок почвы;
2. Применение почвозащитных технологий -севообороты с бобовыми злаковыми и многолетними травами обогащают почву органическими веществами, улучшают водно-физические и биологические свойства почв. Севообороты с ними, прекращают нарастание негативных показателей плодородия, применение органических удобрений в совокупности с оставлением стерни после уборки интенсивно восстанавливают гумус;
3. Применение минеральных удобрений увеличивает прирост гумуса, что объясняется минерализацией большого количества пожнивных остатков и корневых масс, вследствие чего - формирование высоких урожаев культур севооборота.
4. В посевах на полях обязательно должны быть посевы бобовых и люцерны первого, второго и третьего года жизни, которые увеличивают количество бактерий в 2-2,5 раза, стимулирует рост грибного мицелия в 1,5-2 раза.
Кроме вышесказанного большой урон наносит и эрозия почвы, возникающая в результате проведения мелиоративных работ различной интенсивности.
Термин «эрозия» означает разъедание. Различают эрозию водную и ветровую.
Водная эрозия - если в результате механической обработки почва утратила структуру. Стала распылённой и ухудшила свою водопроницаемость, то поступающая влага не успевает впитываться, неизбежно формируются струйки стекающей воды, которые размывают самый плодородный пахотный слой почвы и уносит его.
По мнению В.И. Иванова, если в составе почвы большое содержание илистой фракции - сумма частиц <0,001 мм, то почва устойчива к водной эрозии.
Если же доминируют фракции крупной пыли -0,05-0,01мм, то почва податлива к водной эрозии.
В создании водопрочных агрегатов особую роль играет гумус с его склеивающей и цементирующей способностью. При применении ресурсосберегающих технологий полива (мелкодисперсное дождевание) не создают условия для водной эрозии.
Ветровая эрозия - не только губит посевы, но и сдувает наиболее плодородный слой почвы.
Установлено, что фракции почвы размером <1мм начинают передвигаться по поверхности почвы при скорости ветра 3-6м/с, а фракции крупнее 1мм - при скорости 11-13м/с. Обычно такой скорости на высоте 15м от поверхности воздушный поток редко достигает.
Как подтверждают отечественные и зарубежные ученые, принято считать:
- комочки почвы ^1мм - почвозащитными;
- комочки почвы ^1мм - эрозийноопасными.
Рекомендуемый комплекс противоэрозийных
мероприятий:
1. Обработка почвы почвообрабатывающими сельскохозяйственными орудиями, которые
меньше распыляют почву и сохраняют значительное количество стерни на поверхности поля;
2. Применение противоэрозийной техники и почвозащитной техники может обеспечить надежную защиту почв от ветровой эрозии только при введении почвозащитных севооборотов с бобовыми и многолетними травами. Бобовые и многолетние травы служат хорошим средством для борьбы с водной эрозией и для восстановления плодородия эродированных почв. Они покрывают почву, обогащают её органическими веществами, способствуют задержанию мелких почвенных частиц, улучшают водно-физические и биологические свойства почв;
3. Внесение удобрений - одно из радикальных средств эффективной защиты почв от эрозии. Улучшая питание растений, удобрения способствуют хорошему их развитию, особенно корневой системы, которая и является надежным средством закрепления почв от смыва, размыва и дефляции. Опыт мирового земледелия свидетельствует о том, что главным показателем эффективности защиты почв от эрозии служит урожайность. Поэтому борьба за устойчивые урожаи - эффективная защита почв от эрозии;
4. Правильное применение способов полив (мелкодисперсное распыление исключает водную и ветровую почвы).
Без оставления стерни на полях, без системы почвозащитных севооборотов и ресурсосберегающих технологий, без широкого применения удобрения и почвозащитной обрабатывающей техники спасти карбонатные богатые кубанские черноземы невозможно.
Список литературы
1. Ященко К.В., Килиди Х.И. Использование дренажного стока для целей орошения на осуши-тельно-увлажнительной системе. Научное обеспечение агропромышленного комплекса. Сборник статей по материалам Х Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 120-летию И. С. Косенко. 2017. С. 1206-1207.
2. Ященко К.В., Дегтярева Е.В. Проблемы экологического состояния подземных вод в пределах степной зоны краснодарского края. Научное обеспечение агропромышленного комплекса. Сборник статей по материалам 72-й научно-практической конференции преподавателей по итогам НИР за 2016 г.. 2017. С. 217-218.
3. Дегтярева Е.В. Анализ снижения плодородия почвы. Научное обеспечение агропромышленного комплекса. Сборник статей по материалам 71-й научно-практической конференции преподавателей по итогам НИР за 2015 год. 2016. С. 154-155.
4. Килиди Х.И., Куртнезиров А.Н., Хаджиди А.Е. Свойства гравелистых грунтов и предъявляемые к ним требования. Международный научно-исследовательский журнал. 2018. № 1-1 (67). С. 101104.
