CC BY
6УДК 631.6.631.445.
ВЛИЯНИЯ ГЛУБИНЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОМ МЕЛИОРАЦИИ В ПЕРВЫЙ ГОД СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ОСВОЕНИЯ В.А. Папинян
НАУА «Научный центр почвоведения, агрохимии и мелиорации им. Г. Петросяна, Ереван, Армения, [email protected]
Освоение содовых засоленных почв Араратской равнины имеет определенные трудности, обусловленные большои неоднородностью механического состава. Согласно инструкции, при подготовке почвы для химическои мелиорации было предусмотрено после планировки производить рыхление глубинои 60 см, однако при этом не рассчитывалась неоднородность литоло-гического строения почвы. Нами обработка почвы до химическои мелиорации проводилась в зависимости от механического состава и от литологического строения, т.е. на легких и средних суглинках проводили вспашку, на тяжелых суглинках - рыхление до 50 см глубины, а при глинистом механическом составе - рыхление до глубины 100 см. Данныи способ обработки почвы до химическои мелиорации дал положительный мелиоративный эффект, полностью мелиорирована вся площадь (24 га), соли снизились до 0,2-0,4%, где половина солеи обусловлены солями CaSO4, MgSO4, а обменныи № составлял в среднем 2-3 мг-экв/100 г почвы. На первом году сельскохозяиственного освоения получено в среднем 23 ц/га озимои пшеницы, а на втором году - 60 ц/га люцерны в первыи год возделывания. На третьем году сельскохозяиственного освоения получено 150 ц/га сена люцерны.
ВВЕДЕНИЕ
Засоленные почвы Араратскои равнины имеют содовыи характер, мелиорация которых возможна только химическим путем. Для мелиорации этих почв, начиная с 60-х годов прошлого века, использовалась серная кислота в виде 1 %-го раствора в чеках, а под валами - железньш купорос. Согласно инструкции, при подготовке почвы, после планировки было предусмотрено проводить рыхление глу-бинои 60 см, однако при этом не считались с пестротои механического состава почвы и литологическим строением почвенного покрова. Нами, впервые в Армении, была проведена подготовка (обработка) почвы для химическои мелиорации, в зависимости от механического состава метрового слоя почвы и литоло-гического строения: при легких и средних суглинках проводили вспашку на глубине 25 см, при тяжелом суглинке - рыхление -глубинои 50 см и при глинистом механическом составе метрового слоя - глубинное рыхление - до 100 см глубинои.
При таком подходе получено сравнительно одинаковое мелиоративное состо-
яние почвы на весь участок (24 га) и получено в среднем 23 ц/га озимои пшеницы. Однако наблюдения показали, что в отдельных мелких участках прирост ози-мои пшеницы не одинаков и получаемыи урожаи тоже.
Исследования показали, что урожаи-ность сельскохозяиственных культур и качество урожая находятся в зависимости от степени мелиорированности почв [1], а также от состава обменных катионов и их количественного соотношения [2].
Л.П. Розов [1] считает, что при превышении в корнеобитаемом слое содержания солеи более 0,5% возделывание сельскохозяиственных культур на них не целесообразно. Почвы, при содержании 0,2-0,5 % солеи, используются под сельскохозяиственные культуры с обеспечением сравнительно низкого урожая. При содержании 0,1-0,2 % солеи - почвы полностью пригодны для возделывания всех сельскохозяиственных культур.
В.П. Строганов [3], учитывая качество солеи, по воздеиствию разделяет их на осмотические (сульфатное засоление) и токсические (хлоридное засоление).
Н.Г. Минашина и др. [4] отмечают, что наиболее чувствительна к солям люцерна. При наличии в 0-50 см слое почвы до 0,2 % токсичных солеи потеря урожая люцерны составляет 50 %, содержание нетоксичных солеи (более 0,5 %) повышает осмотическое давление почвенного раствора, нарушает нормальное водоснабжение и питательньш режим сельскохозя-иственных культур.
С целью установления влияния последеиствии различнои глубины обработки почвы, проводимои до химическои мелиорации, на урожаи озимои пшеницы при поливо-промывном режиме орошения, в 1984 г. нами были продолжены исследования, при сельскохозяиствен-ном освоении возделываемои пшеницы и люцерны.
Изучали взаимосвязь между урожаи-ностью озимои пшеницы и основными показателями солевого состава и питательными элементами почвы.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Объектом исследовании явился мели-орированныи солонец-солончак первого года освоения, представленныи в основном в виде гипса с содержанием солеи до 0,5-0,6 и обменного Na не более 4,0 мг-экв.
Опыты проводились на площади в 24 га на фоне горизонтального, глубокого закрытого дренажа (3 м).
Последеиствия обработок почв изучалось по следующим вариантам:
I) обычная вспашка;
II) рыхление до глубины 50 см;
III) рыхление до глубины 100 см.
До посева озимои пшеницы взяли почвенные образцы до глубины 1 м, через каждые 25 см.
Посев озимои пшеницы сорта «Безос-тая-1» проведен 15-20 сентября 1983 г. с посевнои нормои 250 кг/га. Почва удобрялась карбамидом в дозе 300 кг/га. 100 кг/га карбамида было внесено в почву перед посевом и 200 кг в виде подкормки в фазу трубкования растении.
Весной 1984 г. применили препараты 2,4 Д в дозе 3,0 кг/га от сорняков и ТУР в дозе 7,0 кг/га от полегания пшеницы. В вегетационньш период полив озимои пшеницы проводился минерализованнои водои коллекторно-дренажного стока с содержанием: солеи - 1,615 г/л, СО32-- 1,4, НСО3 - - 8,2, С1- - 5,8, $О42- - 9,7, Са2+ - 1,3, -7,6 и - 14,8 мг-экв./л. Нормы и сроки полива определяли по инструкции, разра-ботаннои НИИ ВПиГ и НИИ ПА Арм. ССР [5].
Произведены 4 полива с нормои воды 1000-1500 м3/га.
После уборки урожая, с закрепленных точек каждого варианта были взяты почвенные образцы до глубины 1 м, через каждые 25 см.
Благодаря различнои обработке почв с неоднородным механическим составом, проведеннои до химическои мелиорации, мы получили относительно одинаковы^ выровненныи фон. В результате химичес-кои мелиорации и последующих промывок, произведенных на выровненном фоне, во всех вариантах были получены одинаковые результаты - расчетныи слои был промыт.
Промывка остаточных солеи проводилась в первыи год сельскохозяиственного освоения, благодаря применению поливо-промывного режима орошения сельскохо-зяиственных культур (таблица 1).
Во всех вариантах опыта примерно с одинаковым исходным солевым составом почв после промывки, в первыи год сельскохозяиственного освоения, наблюдается их незначительное опреснение от остаточных солеи.
Доказательством выравнивания солевого фона путем различнои обработки почв является ее полная опресненность и урожаиность озимои пшеницы в первыи год сельскохозяиственного использования, которая во всех вариантах опыта в среднем составила 23 ц/га.
Взаимосвязь между урожаиностью озимои пшеницы и солевым составом
Таблица 1 -Средние показатели основных солевых компонентов почв с различным механическим составом после химической мелиорации (числитель) и первого года сельскохозяиственного освоения (знаменатель), мг-экв./100 г почвы
Варианты опыта Механическии состав почвы
глина легкая тяжелыи суглинок легкии суглинок
HCO3- Cl- Na+ HCO3- Cl- Na+ HCO3- Cl- Na+
I - Вспашка 0,85 0,64 0,32 0,27 1,28 0,68 1,22 0,88 0,61 0,28 3,10 1,70 1,20 0,58 0,47 0,34 2,30 1,60
II - Рыхление до 50 см 0,66 0,60 0,66 0,45 2,97 1,60 0,66 0,45 0,28 0,22 2,14 0,70 0,98 0,68 0,30 0,23 2,78 1,53
III - Рыхление до 100 см 0,82 0,46 0,30 0,22 1,77 0,90 1,03 0,68 0,46 0,31 3,58 1,68 0,83 0,44 0,30 0,24 1,70 1,30
почвы изучалась по фенологическим показателям. С этой целью в I варианте (обычная вспашка) было отделено два участка:
1) мелиорированные, с нормальным развитием растении;
2) неполностью мелиорированный с угнетенным состоянием растении.
Учет урожая проводился методом метровок, с одновременным взятием почвенных образцов до глубины 1 м послоино, через каждые 25 см.
Данные анализа воднои вытяжки показывают, что во всех вариантах на участках с нормальным развитием растении почва полностью рассолонцована. Сумма солеи на мелиорированных участках ниже 0,2 % (таблица 2). Поглощенныи № на мелиорированных почвах с нормальным развитием растении составляет 1,52,0 мг-экв./100 г почвы.
Установлено, что на участках с угнетенным состоянием растении, содержится 2,5-2,8 мг-экв. водорастворимого и 3,33,5 мг-экв. обменного №. Вместе с тем, в этих разрезах содержится и достаточное количество водорастворимых Са и Mg для последующего вытеснения обменного № из ППК.
Данные состава обменных катионов показывают, что на участках с нормальным развитием растении сумма катионов в ППК колеблется в пределах от 27 до 33 мг-экв., а содержание обменного № - в
пределах 4,5-6,2, К - 1,8-5,0 %, Са > 57, Mg < 35 %, т.е. соотношение обменных катионов благоприятно для нормального роста и развития сельскохозяиственных культур.
На участках со слабоугнетенным состоянием растении все еще наблюдается недопустимое количество поглощенного № (10,3-14,0 %) и сравнительно низкое содержание поглощенного Са (49-52 %).
Структурныи анализ растении озимои пшеницы показывает, что на нормально мелиорированных участках (сумма солеи до 0,2 %, обменныи № до 5 % от емкости обмена) урожаи озимои пшеницы высо-кии - 38,2-38,3 ц/га, также высоки показатели и по остальным элементам структурного анализа растении (таблица 2).
В почвенных образцах обоих участков определены также некоторые показатели химического состава почвы (таблица 3). В I варианте на обоих участках 0-100 см слои почвы легкоглинистыи (физ. глина - 47,349,4 %), содержание гипса колеблется в пределах 0,7-2,4 %, содержание гумуса в верхних слоях составляет 0,6-0,8 % и уменьшается в вниз по профилю. Почва слабо обеспечена подвижным азотом, средне - фосфором и хорошо - калием. В составе карбонатов преобладает СаС03 (10,6-12,8 %), MgCO3 составляет 3,0-4,3 %.
В результате исследовании выявлено, что наблюдается определенная взаимосвязь между урожаем озимои пшеницы и
03
ь 3 с о
2 03 Е-X
03
а
03
и о с и ЕГ О С X
3 х
X
03
И
о а к а о
<и 2 к о
4 и
о о
И
о а,
н к
<и 03
К с
,
8
Л
и
X
а
с
>к с 2
т С
Й «
Л 8
X X
ее «и
с X и С
к
Е-
оз т
Е-
и
03
,
СП
К
4 03 X 03
оз ик
С
с к
X
л X
,
Н X
Щ а а Н и и
03
и
К
4 Е—
Масса зерна, ц/га 38,2 20,2 38,3 19,8 38,2 19,9 * Приводятся средние данные 3-х повторностеи по вариантам опыта при сумме обменных катионов в среднем 32 мг -экв./100 г почвы и физическои глине - 47-50 %.
Масса зерна, кг/м2 0,380 0,204 0,383 0,202 0,382 0,199
Длина колоса, см 1Л ЧО 1>Г т-Н ЧО 1>Г ГОт чо
Высота растении, см 128, 0 89,0 124, 0 87,0 123, 0 84,0
Обменные катионы, % т 1Л го о сз 1Л чо 03 т-Г о 1>Т
со 2 1Л 14, 0 о, и-Г 10, 3 N чо 11, 0
МЕ 35,0 32,0 30,0 31,0 30,0 33,0
СО С 57,0 50,0 60,0 52,0 62,0 49,0
мг-экв./кг обменныи 1Л т-Н 1Л го" о, го го" о, ч го"
водораст. о, т-Н Ч сч оз о" 03 о, т-Н 0с3
2 солеи, % < 0,20 0,40 < 0,20 0,38 < 0,20 0,40
Ж а 1Л 1>7 о со 1>7 т-Н 03 N От
Состояние растении Нормальное Угнетенное Нормальное Угнетенное Нормальное Угнетенное
Варианты опыта I - Вспашка II - Рыхление до 50 см III - Рыхление до 100 см
некоторыми показателями химического состава почвы (рН - 0,97±0,12; сумма солеи - -0,29±0,48; воднорастворимыи Na - -0,24±0,43; поглощенный Na - -0,98±0,10; подвижный N - -0,82±0,28). Надо отметить, что начиная с 90-х годов производственное освоение содовых солонцов-солончаков временно приостановлено, причи-нои являются финансовые ресурсы.
На опытном участке второго года сельскохо-зяиственного освоения в 1985 г. проведен посев люцерны. Ее полив в вегетационныи период осуществлялся минерализованнои водои (1,8 г/л) коллекторно-дренажного стока с засолением хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатно-магниево-натриевого характера. Сена люцерны первого года пользования, более 60 ц/га обеспечивается при содержании общих солеи 0-100 см слоя не более 0,3 %, в том числе 0,15 % токсичных, а также воднорастворимого и обменного № до 2 мг-экв./100г почвы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
С помощью разнои глубины обработки почвы до химическои мелиорации получен высо-кии мелиоративныи эффект: в основном мелиорируемых площадеи (24 га) получен сравнительно одинаковыи эффект, воднорастворимые соли снизились до 0,2-03 %, а обменныи и водно-растворимыи № - до 1,5-2 мг-экв/100 г почвы метрового слоя, то есть расчетныи слои был промыт. Промывка остаточных солеи проводилась в первыи год сельскохозяиственного освоения, благодаря применению поливо-промывного режима сельскохозяиственных культур, при этом получено в среднем 23 ц/га озимои пшеницы.
Структурныи анализ озимои пшеницы показывает, что на нормально мелиорированных участках (сумма солеи метрового слоя почвы 0,2 %, обменныи № - 5 %) урожаи озимои пшеницы достигает 38-40 ц/га на первом году сельскохозяиственного освоения, есть определенная взаимосвязь между урожаем озимои пшеницы и некоторыми показателями химического состава почвы (рН, суммои солеи, воднорастворимого и обменного обменного Са, ме).
Таблица 3 - Показатели химических и агрохимических своиств почв в разных вариантах опыта
Варианты опыта Состояние растении по визуальным наблюдениям Глубина взятия образцов почвы, см Физ. глина Гипс Гумус Обеспеченно сть Карбонатность, %
N Р К
% мг/100г СаСОв MgCOз
I Обычная вспашка Нормальное 0-25 44,3 4,63 0,7 4,8 8,5 60 11,8 2,7
25-50 49,7 1,94 0,7 3,9 5,0 62 12,4 3,0
50-75 55,7 1,97 0,6 4,8 2,0 48 12,6 2,7
75-100 46,0 1,25 0,5 3,1 2,2 30 12,8 3,5
0-100 48,9 2,40 0,6 4,2 4,4 50 12,4 3,0
Слабоугнетенное 0-25 47,7 2,14 0,8 3,9 5,9 22 9,0 3,7
25-50 51,2 1,90 0,8 2,2 4,5 50 10,2 3,3
50-75 50,3 0,56 0,7 3,4 3,1 40 10,2 3,2
75-100 47,3 0,81 0,6 3,2 1,7 34 13,0 3,3
0-100 47,3 0,81 0,6 3,2 1,7 34 10,6 3,4
II Рыхление до 50 см Нормальное 0-25 50,2 0,64 0,8 4,7 4,6 44 11,8 3,2
25-50 48,6 0,95 0,8 4,0 4,0 44 13,4 4,6
50-75 48,0 0,62 0,8 4,0 2,8 36 13,0 4,3
75-100 50,6 0,52 0,7 3,8 2,8 40 13,0 5,2
0-100 49,4 0,70 0,8 4,1 3,6 41 12,8 4,3
Слабоугнетенное 0-25 43,9 3,65 0,8 4,5 4,8 48 11,4 3,6
25-50 49,7 0,88 0,7 3,1 4,6 36 12,2 3,1
50-75 50,1 0,76 0,6 2,2 3,0 42 12,6 4,0
75-100 47,4 0,88 0,5 2,2 2,0 48 12,8 4,0
0-100 47,8 2,50 0,7 3,0 3,6 44 12,0 3,7
III Рыхление до 100 см Нормальное 0-25 43,7 0,60 0,8 4,5 4,3 41 9,2 3,7
25-50 45,3 0,60 0,8 3,4 4,9 36 11,4 4,2
50-75 43,0 0,49 0,6 2,5 2,9 40 14,6 4,6
75-100 41,8 0,46 0,5 2,0 1,7 34 13,0 5,3
0-100 43,4 0,50 0,7 3,1 3,5 38 12,0 4,4
Слабоугнетенное 0-25 49,0 4,43 0,8 3,6 5,4 44 8,2 3,8
25-50 51,1 1,72 0,8 3,1 5,7 56 10,8 5,0
50-75 46,5 0,61 0,6 3,1 2,5 42 13,2 5,2
75-100 47,6 0,45 0,6 2,1 1,6 32 12,2 3,8
0-100 48,6 1,80 0,7 0,3 3,8 44 11,1 4,4
Установлена определенная взаимосвязь между урожаиностью люцерны и основными показателями плодородия почв с разнои степенью мелиорирован-ности: сравнительно высокии урожаи сена люцерны первого года пользования (более 60 ц/га) обеспечивается при содержании общих солеи 0-100 см слое не более
0,3 %, в том числе 0,15 % токсичных, а также воднорастворимого и обменного № до 2,0 мг-экв./100 г почвы.
Предлагается при мелиорации, до внесения мелиоранта, провести обработку почвы в зависимости от механического состава и литологического строения метрового слоя почвы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Розов Л.П. Мелиоративное почвоведение. М.: «Сельхозгиз». 1956.439 с.
2. Папинян В.А. Изменение состава обменных катионов карбонатных солонцов-солончаков Араздаянской степи при их мелиорации // Бюлл. Почвен. ин-та им. В.В. Докучаева. 1977. вып. 15. С. 57-64.
3. Строганов Б.П. Физиологические основы солеустойчивости растения. М. Изд-воАН СССР. 1962.365 с.
4. Минашина Н.Г., Сапаргелдиев Г. Параметры почвенного засоления и урожай сельскохозяйственных культур на древнесазовых и луговых орошаемых почвах // Почвоведение. 1984. № 6. С. 86-94.
5. Микоян Г.Е., Нуриджанян В.Н. Поливо-промывной режим орошения озимой пшеницы и люцерны на рассоленных землях Араратской равнины (инструкция) // Рекомендации МСХ СССР по внедрению достижений науки и передового опыта в производство. 1984. № 6. С. 36-37.
ТУЙ1Н
Арарат жазыгыныц содалы сор топырацтарыньщ механикалык; курамыныц 6ipTeKTi болмауына байланысты игеруде нак;ты киындьщтар тугызады.Нусцауга сэйкес, топырак;ты химияльщ мелиорацияга эз1рлеу уипн жоспарлаудан кешн 60 см терецджте копсытуалдын ала царастырылды, 6ipaK сонымен катар топырацтьщ лито-логиялык; курылымыныц 6ipTeKTi eMecTiri ескерш медь Bi3 химияльщ мелиорациялау-га дешн топырацты ецдеуд1 механикалык; курамы мен литологиялык; курылысына байланысты журпздж, ягни жещл жэне орташа саздарда жер жыртылды, ауыр саздар-да - 50 см терецджке дешн цопсытылса, ал сазды механикалык; курамда - 100 см тер-еьуцкке дейш к;опсытылды.
Химиялык; мелиорациялауга дейшп топыра^ты ецдеуд1ц осы aflici оц мелиора-тивт1 эсер 6epfli, барлык; аумак; тольщ мелиорацияланды (24 га), туздар 0,2-0,4 %-га дей!н темендед^ туздардыц жартысы CaS04, MgS04 туздарымен сэйкес, ал айырбастал-ган Na-дщ топырак;тагы орташа мелшер12-3 мг-экв/100 г к;урады. Ауыл шаруашылы-гына алгашк;ы жылы игергенде орташа 23 ц/га куздж бидай алынган, ал екшип жылы - 6ipiHmi жылы еккенде 60 ц/га жоцыища. Ymmmi жылы ауылшаруашылыгына игергенде 150 ц/гажоцыпща шеб1 алынды.
SUMMARU
Development of soda saline soils of the Ararat valley has certain difficulties caused by the great heterogeneity of the mechanical composition. According to the instructions, in the preparation of the soil for chemical melioration was provided after planning produce loosening depth of 60 cm, but there has not been determined by the heterogeneity of the lithological structure of soil. Our treatment of soil to a chemical melioration was carried out depending on mechanical composition and from the lithological structure, i.e. in the light and medium loam conducted plowing, with heavy loam - loosening up to 50 cm depth, and the mechanical clay composition - tillage to a depth of 100 cm. This method of soil processing to the chemical melioration gave a positive effect, the whole area (24 hectares) was fully meliorated, salts decreased to 0.2-0.4 % where a half of salts are caused by salts CaS04, MgS04, and exchange Na 2-3 mg EQ/100 g of soil. On the first year of agricultural development it is received on the average 23 c/ha of winter wheat, and on the second year - 60 c/ha of lucerne in the first year of cultivation.
