CC BY
36
УДК 631.6 : 631.4
ВЛИЯНИЕ МЕЛИОРАЦИЙ НА КОМПЛЕКСНОСТЬ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА
Усанина Т. В. - науч. сотр.
Шалашова О. Ю. - к. с.-х. н., доцент ФГНУ "РосНИИПМ"
Показано влияние химической и комплексной мелиораций на формирование однородного почвенного покрова комплексных почв на примере южных черноземов с солонцами.
Многолетние исследования показывают, что при орошении, особенно в условиях комплексности почвенного покрова, плодородие снижается на всех почвах. Так, например, южные черноземы, расположенные в комплексе с солонцами, без применения химической и комплексной мелиораций деградируют. При этом процессы осолонцевания, обусловленные подтягиванием минерализованных грунтовых вод к поверхности почв, достигают поверхностного слоя. Если в 1991 году содержание поглощенного натрия в слое 0-20 см черноземов составляло 4 %, а в слое 0-100 см 11 %, то в 2000 году произошло его перераспределение по слоям: в слое 0-20 см его количество составило 8 % от суммы ППК (почвенно-поглощающего комплекса), в слое 0-100 см -8 %. Увеличение натрия в ППК сопровождается уменьшением в нем кальция.
Кроме осолонцевания в зональной почве идут процессы вторичного засоления, затрагивая метровую толщу. Засоление в пределах 0,4-0,6 % отмечается с 40-60 см, где при близком залегании грунтовых вод
образуется капиллярная кайма. Так, в 1991 году средневзвешенное содержание токсичных солей в слое 0-100 см составляло 0,18 %, в 1995 году - 0,31 %, в 2000 году - 0,38 %, то есть накопление солей за 10 лет орошения составило 110 %. Этому способствуют грунтовые воды сульфатно-натриевого химизма засоления с минерализацией 10-15 г/л, находящиеся на уровне выше критического (1,8—2,0 м). При этом глубина грунтовых вод из года в год и от весны к осени меняется, поэтому и глубина солевых горизонтов разная, отсюда различное содержание солей в метровой толще.
Лугово-степные солонцы, расположенные среди южных черноземов, при орошении также не приобретают положительных свойств: рН остается высокой, содержание поглощенного натрия повышено не только в солонцовом горизонте, но и на поверхности. Его содержание в 0-20 см слое достигает 20-22 % за счет вертикальной и горизонтальной миграции почвенных растворов. Отсюда и низкая устойчивость почв к содовому засолению, низкое содержание гумуса, слабая обеспеченность элементами питания. Обе почвенные разновидности уплотнены, обладают склонностью к слитизации, водопрочность агрегатов либо неудовлетворительная, либо вообще отсутствует.
На таких массивах в первую очередь необходимо провести мероприятия по снижению уровня грунтовых вод ниже критических величин (более 3 м), а затем осуществить химическую или комплексную мелиорации. Главная задача таких мелиораций - сглаживание комплексности почвенного покрова и создание таких качеств солонцов, которые по своим свойствам приближались бы к зональным.
Полевые опыты по исследованию данных вопросов были проведены в ТОО "Цимлянское" Мартыновского района Ростовской области. Данная территория относится к сухостепной зоне. Климат континентальный. Рельеф равнинный, опыты проводились на первой надпойменной террасе
р. Западный Маныч (Доно-Манычская провинция). Почвенный покров представлен комплексом южных черноземов и лугово-степных солонцов. Последние занимают в комплексе 25-30 %. Как видно из таблицы 1, сглаживание комплексности почвенного покрова по основным показателям произошло при использовании в качестве химического мелиоранта фосфогипса и его сочетаний с навозом.
На контроле содержание обменного натрия в 0-40 см слое в южном черноземе составляло 10 %, на солонце - 21 %, рН 7,9-8,5 соответственно, объемная масса практически одинаковая в силу физической уплотненности, а коэффициент дисперсности на солонце в 1,5 раза выше, чем на южном черноземе, общее содержание гумуса составляло 3,7 %, на солонце - 3,19 %. В силу различных свойств почв, входящих в комплекс, урожайность на солонцах была на 15-20 % ниже, чем на южных солонцеватых черноземах. В результате химической мелиорации в вариантах с чистым фосфогипсом, в сочетаниях с 10 т/га Ф + 20 т/га и 10 т/га Ф + 40 т/га Н на солонцах уже в 1-й год последействия солонцеватость снизилась до категории среднесолонцеватых почв и приблизилась к солонцеватости зональных почв. Сами южные черноземы из ряда слабосолонцеватых перешли в разряд несолонцеватых почв.
Одновременно произошло снижение щелочности, почвы разуплотнились, и почвенные частицы в той и другой разновидностях почв скоагулировались, что наглядно представлено коэффициентом дисперсности, который уменьшился почти в 2 раза. За счет внесения навоза и лучшего развития сельскохозяйственных культур увеличилось в 40 см слое содержание гумуса. На 4-й год последействия восстановления отрицательных свойств почв солонцового комплекса не наблюдалось. Это подтверждается как свойствами почв, так и урожайностью сельскохозяйственных культур. При этом отмечено, что химическая мелиорация солонцов, как наихудшей почвы комплекса, сопровождается
большей отдачей по продуктивности. Так, в первый год после мелиорации урожайность кукурузы на зеленую массу в варианте с 10 т/га Ф + 20 т/га Н на солонце была выше по сравнению с контролем на 33 %, а на южном черноземе на 2б %.
На 4-й год после мелиорации урожайность озимой пшеницы соответственно выше на 39 и 35 % по сравнению с контролем. Аналогичная ситуация складывалась на варианте с 10 т/га Ф и 20 т/га Н. В варианте с чистым фосфогипсом прибавки на обеих почвах одинаковы, а на 4-й год на южном черноземе прибавка по сравнению с контролем составила 32 %, на солонце 35 %.
Навоз в чистом виде на солонцах с высокой щелочностью не способствует рассолонцеванию и, следовательно, не улучшает основные свойства почв, а на южных черноземах с реакцией почв ближе к слабощелочной снизилась солонцеватость, уменьшилась объемная масса до 1,30 т/м , несколько снизился коэффициент дисперсности, возросло содержание гумуса. За счет этих свойств урожайность по сравнению с контролем в 1-й год его последействия возросла на 11 %, а на 4-й год уже на 2S %, то есть на южных черноземах навоз в чистом виде мелиорирующее действие оказывает, но использовать его для мелиорации почв солонцовых комплексов нецелесообразно (табл. 2).
Таблица 1 - Изменение свойств почв солонцовых комплексов под влиянием химических мелиораций
(слой 0-40 см)
Варианты опыта Ка, % от ЕППК Токсичные соли, % рН Объемная масса, т/м3 К. дисп. Г умус, % Урожайность
т. корм., ед/га Прибавка
т. корм., ед/га %
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Южный чернозем
1-й год после мелиорации
Контроль (обычная вспашка) 10 0,08 1,3 4 1,34 15 3,60 4,54
10 т/га Ф 2 0,06 1,2 6 1,26 8 3,70 5,46 0,92 20
40 т/гаН 5 0,06 1,3 0 1,30 12 3,82 4,98 0,24 11
10 т/га Ф + 20 т/га Н 2 0,06 1,2 4 1,24 9 4,35 5,70 1,16 26
10 т/га Ф + 40 т/га Н 1 0,05 1,2 1,23 8 4,48 5,70 1,16 26
3
5 т/га Ф + 40 т/га Н 2 0,06 1,2 3 1,23 10 4,46 6,03 1,49 33
ЯСР05 0,13
Точность опыта, % 2,3
4-й год после мелиорации
Контроль (обычная вспашка) 14 0,07 8,0 1,32 17 3,62 3,72
10 т/га Ф 4 0,03 7,3 1,30 7 3,72 4,91 1,19 32
40 т/гаН 5 0,07 7,9 1,38 13 4,30 4,76 1,04 28
10 т/га Ф + 20 т/га Н 2 0,04 7,4 1,26 6 4,50 5,01 1,29 35
10 т/га Ф + 40 т/га Н 4 0,06 7,6 1,25 8 4,56 4,96 1,24 33
5 т/га Ф + 40 т/га Н 4 0,05 7,6 1,27 9 4,45 5,03 1,31 35
НСР05 0,88
Точность опыта, % 7
Лугово-степной солонец
1-й год после мелиорации
Контроль (обычная вспашка) 21 0,10 8,5 1,32 24 3,19 3,86
10 т/га Ф 12 0,06 7,7 1,25 14 3,17 4,64 0,78 20
40 т/гаН 20 0,10 8,6 1,34 27 3,57 4,06 0,20 5
10 т/га Ф + 20 т/га Н 9 0,06 7,6 1,24 14 3,53 5,14 1,28 33
10 т/га Ф + 40 т/га Н 11 0,07 7,7 1,27 15 3,57 5,36 1,50 39
5 т/га Ф + 40 т/га Н 15 0,09 7,9 1,30 20 3,56 4,84 0,98 25
нср05 0,16
Точность опыта, % 3,4
4-й год после мелиорации
Контроль (обычная вспашка) 22 0,10 0,10 1,36 27 3,16 3,09
10 т/га Ф 11 0,07 0,07 1,27 13 3,64 4,17 1,08 3,64
40 т/гаН 22 0,11 0,11 1,37 30 3,28 3,21 0,12 3,28
10 т/га Ф + 20 т/га Н 7 0,06 0,06 1,22 11 4,11 4,28 1,19 4,11
10 т/га Ф + 40 т/га Н 11 0,07 0,07 1,22 13 3,95 4,40 1,31 3,95
5 т/га Ф + 40 т/га Н 15 0,09 0,09 1,31 19 3,89 3,69 0,60 3,89
нср05 0,68
Точность опыта, % 10,5
S
Таблица 2 - Сравнительный анализ влияния химической и комплексной
мелиораций на однородность почвенного покрова (0-40 см)
Вариант опыта Ка, % от ППК рН Объемная масса, т/м3 К. дисп. Гумус, % Урожайн ость, т корм. ед. на га
До мелиорации Южный чернозем
10 7,9 1,34 15 3,60 4,54
Солонец
21 8,5 1,35 24 3,19 3,86
4-й год после химической мелиорации (солонец)
Фосфогипс - 10 т/га 11 7,7 1,27 13 3,64 4,17
10 т/га Ф + 20 т/га Н 7 7,6 1,22 11 4,11 4,28
10 т/га Ф + 40 т/га Н 11 7,8 1,22 13 3,95 4,40
5 т/га Ф + 40 т/га Н 15 8,0 1,31 19 3,89 3,69
4-й год после комплексной мелиорации (солонец)
Фосфогипс - 10 т/га 7,4 1,18 12 3,70 4,96
10 т/га Ф + 20 т/га Н 7,2 1,16 11 4,06 5,49
10 т/га Ф + 40 т/га Н 7,2 1,17 13 4,03 5,76
5 т/га Ф + 40 т/га Н 7,7 1,26 19 3,98 5,36
Таким образом, проведение комплексной мелиорации на почвах солонцовых комплексов еще в большей степени исключает проявление негативных процессов и способствует формированию однородного почвенного покрова.
