CC BY
109
unpretentious to soil, drought-resistant culture with the short vegetative period (90-95 days). It is studied dynamics accumulation of fat from the beginning formation of fruits up to full ripeness and fat-acidic content crambe abyssinica, received in conditions of a forest-steppe zone of the Volga region. The basic components of oil are a-linolic (7,1-8,5%), linolenic (7,8-9,9%) and oleic (15,3-16,1%) acids. The contents erucic acid is high (57,6-60,1%). Elements of technology of cultivation crambe are designed. The best predecessors for crambe are pure pairs, winter grain, long-term and annual grasses. Biological features of culture and its stability to stressful factors the external environment allow to cultivate it almost everywhere. Its introduction will promote biodiversity increase in plant growing. Key words: crambe abyssinica, productivity, oil content in seeds, fat-acidic content.
УДК 631.445.152:631.587
ОЦЕНКА МЕЛИОРАТИВНОГО СОСТОЯНИЯ ДЛИТЕЛЬНО ОРОШАЕМЫХ ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ ОМСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ
Ю.В. АКСЕНОВА, кандидат биологических наук, доцент
Омский ГАУ
E-mail: [email protected]
Резюме. По результатам исследований проведена оценка современного агроэкологического состояния длительно орошаемых лугово-черноземных почв южной лесостепи Омского Прииртышья. Многолетнее использование в пашне в условиях экстенсивной системы земледелия и длительное орошение привело к снижению содержания гумуса в слое 0...20 см с 7,3...7,76 до 4,5.5,58 % и эволюции почвы из среднегумусных в малогумусные виды. В качественном составе гумуса на долю фульвокислот приходится от 26,7до 33,6 %, что формирует его фульватно-гуматный тип. Количество гуминовых кислот не превышает48,5. 54,1 % от общего содержания гумусовых соединений почв. В составе обменных катионов отмечено снижение кальция с 88,2.80,7до 75,2. 77,7 %, количество магния не изменилось и варьирует в пределах 15,4.18,8 %, содержание натрия увеличилось с 0,9.1,2 до 6.7,8 %. Структурное состояние почв удовлетворительное, коэффициент структурности по орошаемому массиву колеблется от 0,78 до 1,04. В агрегатном составе преобладает глыбистая фракция и фракция пыли, на долю которых приходится от 49 до 55 %, количество агрономически ценных агрегатов не превышает 45.51 %. При этом структура остается водопрочной. Длительное бездренажное орошение привело к развитию такихдеградационных процессов, как декальцирование, де-гумификация, усиление фульватизации гумуса, возможность осолонцевания и обесструктуривание почвы. Ключевые слова: орошение, гумус, гуминовые кислоты, фульвокислоты, фракционно-групповой состав, агрегатный состав, водопрочность.
Орошение - один из приемов мелиорации, направленных на оптимизацию водного режима территорий с недостаточной влагообеспеченностью, к числу которых относят южную лесостепную зону Омской области.
Наиболее плодородны здесь черноземы и лугово-черноземныепочвы, формирующиеся вдоль Прииртыш-ского увала и залегающие в комплексе с солонцами, солонцеватыми и солон-чаковатыми разностями. Поэтому отведение земель под орошение осложняется комплексностью почвенного
покрова, слабой дренированностью территории, наличием солей в почвообразующих породах и грунтовых водах, часто залегающих выше 6 м.
В то же время известно, что при длительном сельскохозяйственном использовании земель происходит изменение ряда важных свойств почвы, характеризующих ее плодородие [1, 2].
Имея дессуктивно-выпотной тип водного режима, лугово-черноземные почвы генетически предрасположены к развитию процессов вторичного засоления, осолонцевания и усиления гидроморфизма под влиянием орошения, особенно при использовании вод неудовлетворительного качества. Развитие этих процессов сопровождается деградацией физических и химических свойств почвы, что отражается на их морфологических признаках, а впоследствии и на классификационном положении [3].
Цель наших исследований - оценка современного мелиоративного состояния пахотных лугово-черноземных почв Омского Прииртышья. Для ее достижения изучали влияние длительного бездренажного орошения на трансформацию показателей:
гумусного состояния почв (содержание гумуса и его качественный состав);
структуры почв (агрегатный состав и водопрочность агрегатов);
ранней диагностики появления неблагоприятных свойств (реакция среды и состав обменных катионов).
Условия, материалы и методы. Исследования проводили на длительно орошаемых лугово-черноземных почвах Новоомской оросительной системы. Почвообра-зующие породы территории, представлены тяжелыми суглинками, которые подстилаются водоупорными глинами и характеризуются карбонатностью и наличием Таблица. Показатели химических и физико-химических свойств орошаемых лугово-черноземных почв (среднее по варианту)
Слой, см Гумус, % Углерод, % от Собщ Состав обменных катионов, мг-экв/100 г почвы рН
гуминовых кислот фульвокислот сумма Са2+ Mg2+ Na+
Лугово-черноземная среднемощная малогумусная тяжелосуглинистая почва
0...20 5,38 54,1 31,4 33,4 25,6 5,2 2,6 6,5
20...40 5,58 49,4 26,7 33,8 26,0 5,2 2,6 6,4
Лугово-черноземная маломощная малогумусная тяжелосуглинистая почва
0.20 4,86 53,8 35,6 34,1 26,5 5,4 2,2 6,7
20.40 4,50 48,5 33,6 33,0 24,8 6,2 2,0 6,7
л К=0,82
Лугово-черноземная среднемощная малогумусная тяжелосуглинистая почва
> 10
0,5
0,25 < 0,25
в комплексе с
40 -л 35 3025 2015-
ю-
5-
о-
\ К=0,78
лугово-черноземной маломощной мапогумусной тяжелосуглинистой почвой
0,5
0,25 < 0,25
Фракции агрегатов, мм
5,58 % в слое 20...40 см. Гуми-новые кислоты в его составе
занимают соответственно от 54,1 до 49,4 % от общего содержания углерода, фульво-кислоты - от 31,4 до 26,7 %.
При общем содержании гумуса от 4,86 до 4,5 % на фоне орошения в составе гумусовых соединений маломощной почвы количество фульвокислот, по отношению к среднемощной, в слое 0.20 см возросло на 4 %, 20. 40 см - на 7 % (табл. 1). Тип гумуса в пределах пахотного и подпахотного слоя исследуемых почв классифицирован как фульватно-гуматный.
В составе обменных катионов современных орошаемых почв наблюдается снижение содержания кальция в результате процесса декальцирования и увеличение натрия. На сегодняшний день на долю кальция в пределах исследуемого слоя (0.20, 20.40 см) приходится от 75,2 до 77,7 %, что соответствует 24,8.26,5 мг-экв/100 г почвы. Содержание магния составляет от 5,2 до 6,2 мг-экв/100 г, или 15,4.18,8 %, доля натрия варьирует от 6 до 7,8 % общей суммы обменных катионов, что превышает допустимые 5 % и свидетельствует о тенденции развития солонцового процесса и эволюции почв в солонцеватые разности.
Несмотря на увеличение доли обменного натрия в составе почвенно-поглощающего комплекса орошаемых почв, реакция среды в пахотном и подпахотном слое близка к нейтральной и находится в интервале 6,4.6,7 (см. табл.).
Под влиянием дополнительной влаги, поступающей с орошением, меняются гидротермические условия, активизируется деятельность микрофлоры, которая при недостатке органического вещества в виде свежих растительных остатков использует в качестве источника питания и энергии гумусовые соединения, что сопровождается снижением содержания гумуса и трансформацией его качественного состава [5], выражающейся в перераспределении отдельных фракций гумусовых кислот. Поэтому изменения показателей химических и физико-химических свойств почв не может не отразиться на их структурном состоянии.
Анализ структурного состояния орошаемых лугово-черноземных почв показал, что, несмотря на значительное уменьшение содержания гумуса, коэффициент их структурности остается удовлетворительным. В
среднемощной почве величина этого показателя варьирует от 0,82 в слое 0. 20 см до 1,04 в слое 20. 40 см (рис. 1). В агрегатном составе преобладает глыбистая фракция (> 10 мм) и фракция пыли (< 0,25 мм), на которые в сумме приходится от 54,8 % в слое 0.20 см до 48,9 % в слое 20.40 см, доля агрономически ценных Рис. 2. Содержание водопрочных агрегатов в орошаемых лугово-черноземных почвах: агрегатов варьирует от 45,2 ■ - 0,5 часа; □ - 24 часа. до 51,1 % соответственно.
Рис. 1. Агрегатный состав орошаемых лугово-черноземных почв: -■♦-■ - 0-20 20-40; К - коэффициент структурности.
солей. Преобладающие типы засоления почвообразую-щих пород и засоленных разностей почв - сульфатно-хлоридный, хлоридно-сульфатный, сульфатный, локально сульфатно-содовый и содово-сульфатный. Степень засоления варьирует от средней до очень сильной.
На сегодняшний день полив проводят дождеванием водами реки Иртыш, солевой состав которых гидрокарбонатный кальциевый, реже натриевый. На орошаемых участках возделывают овощные культуры.
Отбор образцов проводили из пахотного (0. 20 см) и подпахотного (20.40 см) слоя в пятикратной повторности.
Определение изучаемых показателей осуществляли в соответствии с общепринятыми методиками.
Результаты и обсуждение. По отчетам «Ом-скгипроводхоза» в 1968 г., до введения орошения, в почвенном покрове территории Новоомской оросительной системы выделяли черноземы обыкновенные и лугово-черноземные почвы с содержанием гумуса 7,3.7,76 %, которое оценивалось как высокое [4]. В составе обменных катионов до 88,2.80,7 % приходилось на кальций, от 10,6 до 18,6% - на магний, натрий составлял около 0,9.1,2 % от их общей суммы.
Современный исследуемый орошаемый участок, представленный лугово-черноземной среднемощной малогумусной тяжелосуглинистой, залегающей в комплексе с лугово-черноземной маломощной малогумусной тяжелосуглинистой почвой, характеризуется средним содержанием гумуса. В среднемощной малогумусной почве количество гумуса варьирует от 5,38 % в слое 0.20 см до
Содержание водопрочных агрегатов, % 0 10 20 30 40 50 60 70 80
г
Ч 20-401
Лугово-черноземная среднемощная малогумусная тяжелосуглинистая почва
в комплексе с
лугово-черноземной маломощной малогумусной тяжелосуглинистой почвой
В маломощной разновидности лугово-черноземной почвы коэффициент структурности снижается до 0,78. 0,80. Агрегатный состав пахотного и подпахотного слоя этой почвы характеризуется низким содержанием агрономически ценных агрегатов (43,8.44,9 %) и повышенным (56,2.55,1 %) фракции пыли (< 0,25 мм) и глыбистой фракции (> 10 мм).
В результате длительного возделывания овощных культур, имеющих слабо развитую корневую систему, низкой обеспеченности гумусом и повышенного содержания в его составе более подвижных фульвокислот, структура изучаемых почв потеряла устойчивость к разрушающему воздействию воды. При кратковременном (0,5 ч) взаимодействии с водой структурные агрегаты их пахотного и подпахотного слоев классифицированы как слабо водопрочные, при длительном (24 ч) - как неводопрочные (рис. 2).
Для стабилизации и повышения содержания гумуса, улучшения его качественного состава, а соответственно и структурного состояния орошаемых лугово-черноземных почв, необходимо ежегодное внесение органических удобрений и посев многолетних трав [6].
Выводы. Таким образом, длительное бездренажное орошение лугово-черноземных почв и их использование в пашне способствовало усилению темпов развития процесса дегумификации, выразившемуся в снижении общего гумуса в слое 0.20 см и эволюции почв из среднегумусных в малогумусные виды.
В составе обменных катионов орошаемых почв произошло снижение доли кальция с одновременным увеличением присутствия натрия, что привело к развитию тенденции осолонцевания почв и возможной их трансформации в солонцеватые разности.
На фоне ускоренных процессов дегумификации и декальцирования почв в качественном составе гумуса увеличилась доля подвижных соединений в виде фульвокислот, что привело к его фульватизации и формированию фульватно-гуматного типа гумуса.
В агрегатном составе орошаемых почв преобладает фракция пыли (< 0,25 мм) и глыбистая фракция (> 10 мм), что ухудшает их структурное состояние, а агрономически ценные агрегаты (от 10 до 0,25 мм) не водопрочны.
Литература.
1. Багаутдинов Ф.Я., Казыханова Г.Ш., Пермякова Н.В. Изменение содержания, состава органического вещества и продуктивности чернозёмов выщелоченных при сельскохозяйственном использовании //Вестник БГАУ. - 2012. - № 4. - С. 5-6.
2. Ишбулатов М.Г., Хасанова Г.Р. Орошаемые земли Башкортостана и их эффективное использование // Вестник БГАУ. -2012. - № 1. - С. 56-58.
3. Мозутова Г.В., Безуглова О.С. Экологический мониторинг почв. - М.: Академический проект; Гаудеамус, 2007. - 237 с.
4. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. - М: Изд-во МГУ, 1990. - 325 с.
5. Панов Н.П., Мамонтов В.Г. Почвенные процессы в орошаемых черноземах и каштановых почвах и пути предотвращения их деградации. - М.: Россельхозакадемия, 2001. - 253 с.
6. Аксенова Ю.В. Роль многолетних трав в сохранении и повышении плодородия длительно орошаемых лугово-черноземных почв //Достижения науки и техники АПК. - 2011. - № 3. - С. 12-14.
ESTIMATION OF THE MELIORATIVE CONDITION OF IRRIGATED LUGOVO-CHERNOZEMNYH SOILS
OF OMSK PRIIRTISHIYA
Y.V. Axenova
Summary. According to the research assessed the modern agroecological as long irrigated lugovo-chernozem soils southern forest Omsk Priirtishiya. The perennial use of arable land in extensive farming systems and long-term irrigation has led to a decrease in the humus content in the layer 0-20 cm 7,3-7,76 % to 4,5-5,58 % and soil in the evolution of the Medium- humus types . In the qualitative composition of humus at a fraction of fulvic acids account for 26,7 to 33,6%, which forms the fulvate-humate type of humus. Number of humic acid does not exceed 48,5-54,1 % of the total content of soil humic compounds . As part of the exchange cations decreased calcium to 88,2-80,7 75,2-77,7%, the amount of magnesium has changed and varies between 15,4-18,8%, the sodium content increased from 0,9-1.2% to 6,07,8 %. Structural soil condition is satisfactory, the ratio of structure varies in irrigated areas from 0.78 to 1.04. In the aggregate composition dominated cloddy faction and the faction of dust, they account for 49 to 55%, the number of agronomically valuable aggregates does not exceed 45-51 %. But the structure is not water-stable. Prolonged tubeless irrigation has led to the development of a number of degradation processes : decalcification , dehumification , strengthening fulvatizatsii humus, opportunities and alkalinization and deterioration of the structural condition soils. In order to stabilize and improve the content of humus, improving the quality of its composition, structural state of the long irrigated lugovo-chernozem soils, recommended annual application of organic fertilizers and sowing of perennial grasses. Keywords: forced-circulation, a humus, humic acids, fulvic acids, a fractionally-group compound, an aggregate composition, water fastness.
ВНИМАНИЮ СОИСКАТЕЛЕЙ УЧЕНЫХ СТЕПЕНЕЙ И ДРУГИХ ЗАИНТЕРЕСОВАННЫХ ЛИЦ!
Редакция журнала «Достижения науки и техники АПК» издает монографии и другую книжную продукцию с редактированием и всеми выходными данными.
Цены договорные. Заявки отправлять по адресу: 101000, г Москва, Моспочтамт, а/я 166. Тел.: (495) 557-13-01, (916) 241-63-43. E-mail: [email protected]
