Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В решении намеченной партией 11 [10 до вольет винной программы п повышении устойчивости сельскохозяйственного производства,- как отмечалось на октябрьском (1084 г.) Пленуме ЦК КПСС, решающая роль принадлежит мелиорации . — мощному средству интенсификации земледелия. Ото особенно важно для зоны сухих степей, которая характеризуется острозасушливым климатом и неоднородным почвенным покровом с большим участием солонцовых комплексов, имеющих .низкое, естественное плодородие. Мелиорации, особенно коренные (орошение, гипсование, глубокая плантажная вспашка п другие), существенно влияют на почвенные процессы, В них по, всей полноте проявляется интенсивное воздействие антропогенного фактора почвообразования, приводящее ' к (формированию новых ПОЧВ.'
Ф. Энгельс . подчеркивал:, *Не будем, однако, слишком обольщаться нашими победами над природо». За каждую такую победу она нам мстит. Каждая из этих побед имеет, правда, в первую очередь те последствия, на которые мы рассчитываем, . но ; во вторую и третью очередь совсем другие непредвиденные последствии, которые очепь,часто уничтожают значение первых (Ф. Энгельс. Диалектика природы, 1982, с. 153). В '...'этой свя:щ. выявление позитивных и пегативных сторон мелиорации и разработка путей повышения плодородия почв весьма актуальны и важны для интенсификации земледелия н охраны окружающей среды.
Целью исследований явилось изучение направленности почвенных процессов при длительном применении интенсивных приемов мелиорации, их влияния на состав и свойства почв, определяющие продуктивность полевых культур, оценка целесообразности п прогнозирование отдаленных последствий мелиоративных воздействий.
В задачи исследований входило:
1. Углубление сведений о составе и свойствах основных типов почв сухостеппоп зоны УССР как объектов мелиорации.
2. Выявление особенностей длительного воздействия гипсования и плантажной вспашки в условиях богарного земледелия на солонцовые почвы, их строение, состав, агрофизические и физико-химические свойства, органические вещества и солевой режим в стационарных полевых опытах.
- 3.. Изучение ресурсов поливных вод. Выявление роля концентрации-и ионного состава: этих вод в изменении темно-каштановых почв с использованием лабораторных н полевых опытов.
4. Изучение направленности" и интенсивности почвенных процессов,'изменения строения, агрофизических и физпко-хи-ческнх свойств, органических веществ, водного, солевого и пищевого режимов темно-каштановых почв, а также продуктивности ведущих полевых культур при орошении минерализованными водами и интенсивном применении мероприятий по предотвращению их отрицательного влияния на почвы в длительных стационарных полевых опытах.
5, Изучение роли различных форм интенсивно применяемых удобрений при орошении минерализованными водами в изменении темно-каштановых почв и продуктивности сельскохозяйственных культур с помощью постановки лабораторных и полевых опытов.
; ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И НАУЧНАЯ НО
ВИЗНА РАБОТЫ. , Получены новые ма
териалы \ о составе и свойствах темно-кашта
новых и каштановых почв Украинской ССР, показывающие,
что солонцеватость не является их обязательной зональной
особенностью. Установлено, что в последействии неглубокой пла
тежной вспашки, при которой происходит только разруше
ние и перемешивание элювиального и иллювиального горизон
тов автоморфных малонатрневых солонцов возможно восста
новление естественного,профиля этих почв вследствие актив
ного- протекания, в инх современного солонцового процесса.
Показано необратимое устранение солон необразования и фор
мирование новых антропогенных почв и последействии глуґіо
кого плантажа при.использовании для целей мелиорации поч
венных карбонатов и периодического гипсования в сочетании
с постепенным доуглубленнем вспашки. Подтверждено исслё-. лопаннями, что і» гндротермическнх условиях сухих степей Причерноморья эффективность гипсования при мелиорации малонатриевых солонцов определяется lie только влагообеспе-чениостью, но также дозой внесения и степенью перемешивания мелиоранта с почвенной массой. Выявлено, что на степень отрицательного воздействия минерализованных вод на лочвы наряду с другими факторами существенно влияет аниоиньШ состав натриевых солей. Предложены коэффнцпентМ; отражающие роль различных соединении натрия в осолонцеваніпі почв. Вскрыты-механизм осолонцевання, его необратимый и прогрессирующий характер, значение вертикального и горизонтального (поверхностно-эрозионного) элювннровання в этом процессе, возможность трансформации тем но-каш та новых пе-солонцеватых почв в антропогенные «солонцы. Предложено подразделение тем по-каштановых почв по степени осолопцо-ванности и приведены диагностические признаки выделенных разностеіі. Показана различная эффективность глубокой плантажной вспагакп с использованием почвенных карбонатов кальции в ослаблении отрицательного влияния минерализованных вод иа темно-каштановые пючвы и повышении продуктивности полевых культур в зависимости от содержания и состава солей в поливных водах. Установлено, что повторное проведение плантажа при орошении Хлоридно-натриевымн водами с минерализацией около 3 г/л нецелесообразно вследствие сильного осолонцеааиия плантажировапных Лочв пл большую глубину. Выявлено и обосновано значение сочетания плантажной вснашкп с вовлечением в верхние горизонты карбонатов кальция и систематического применения фосфогипса как наиболее эффективного приема ослабления осолонцевання почв. Разработана и внедрена в производство методика определения доз этого мелиоранта в зависимости от химического состава поливных вод на фонах обычной и глубокой плантажной вспашки. Установлено усиление осолонцеваиин почв при интенсивном примепеппи аммонийсодержащих азотных удобрении, показана высокая эффективность впесеппя .с поливной водой нитрата кальция и азотной кислоты в ослаблении отого процесса, повышении уровня и качества урожая полевых культур. Экспериментально доказано, что систематическое внесение фосфогипса, глубокая плантажная вспашка и сочетание этих приемов ослабляют, но' не исключают ' осо-
лопцевание темпо-каштановЫх. почв- при ороіиенйн хлорпдііо-
натриевыми. водами. Предложена и внедрена в производство
система мелиоративных,. мероприятий,. обеспечивающая зна
чительное ослабление осоловцевания почв мри -, длительном
использовании минерализованных вод в орошаемом земледс*
два. .,:
На защиту выносятся следующие положения:
-
Локальный {и нтра зональный) характер' солонцеватости темно-каштановых ночв. Причерноморский низменности вопреки сложившемуся представлению о пей как обязательной зональной особенности этих- почв. - -.-
-
Интенсивиое элювнпроваиие илистой франции п авто-морфных малоиатриевых. солонцах и восстановление исходного строения этих ночв с течением времени после проведения плантажной вспашки па глубину, обеспечивающую механическое разрушение п перемешивание падсодонцового ц солонцового горизонтов без вовлечения в мелиорируемый слой почвенных карбонатов^ " : '
. 3.. Формирование новых антропогенных-почв со специфическим строением, составом и свойствами при 15—20 летнем последействии коренных приемов мелиорации автоморфных малонатриевых солонцов—глубокой плантажной вспашки с вовлечением в м ел вотируемую толщу почвенных карбонатов кальция и периодического гипсования в сочетании с постепенным доуглубдением вспашки'до отметки,'соответствующей' общей мощности солонцового- и ^іадсолонцового горизонтов.
4. Механизм осолоицевания тем по-каштановых почв под влиянием чередования поливов минерализованными водами и атмосферных осадков, заключающийся в перестройке состава водорастворимых соединении в пользу натриевых солен, внедрении натрия ц выщелачивании кальция из почвенного поглощающего комплекса, дезагрегации почв, вертикальном а горизонтальном элювппровашш високодисперсних частиц, формировании солонцового профиля. Необратимый п. прогрессирующий характер осолонцевашш почв, зависимость степени развития этого процесса от анионного состава натриевых солей поливных вод и необходимость учета отого показателя в агромелиоративной группировке минерализован пых вод.
5. Роль систематического гипсовашшг глубокой плантажной вспашки н сочетания этих приемов в ослаблении отрицательного влшшня па почвы орошения минерализованными водами и. повышении продукт ив постп ; полевых культур. Значение различных форм азотных соединений как удобрений и мелиорантов при орошении минерализованными водами. Целесообразность широкого использования азотной кислоты и нитрата, кальция- как перспективных форм азотных удобрений, .
6. Система мелиоративных мероприятий; обеспечивающая значительное ослабление -. осолон дева ніш почв при- длительном орошении минерализованными водами; повышение урожаев и, качества продукции ведущих полевых культур.
В выполненной - работе решена крупная. научная; проблема теориип-и практики,мелиорации степных почв. Исследовании обеспепечили решение /важных народнохозяйственных, задач коренной мелиорации солонцовых почв зоны сухих степей в условиях богарного земледелия, сохранепия;плодородия'"темно-каштановых точв и повышепия урожаев полевых культур .при орошении минерализованными" водами.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ.! На базе многолетних исследований разработаны теоретические основы прогнозирования отдаленных последствий коренных приемов мелиорации, повышения эффективного плодородия почв- сухих степей п создания аитропогеипых почв с планируемыми параметрами, состава и.. свойств. Эти положения имеют важное значение для интенсификации земледелия и охраны окружл-щеи среды. Заострено внимание на серьезных'отрицательных последствиях длительного орошения хлорндио-патрневымц во-дамд н недостаточной эффективности практикуемых приемов их предотвращения. Предложены научи обоснованные рекомендации по проведению системы агромелиоративных мероприятий для существенного ослабления осолонцевання темио-капттановых почв и повышения урожаев полевых культур при орошения минерализованными водами. Они явились составной частью «Научных основ ведения сельского хозяйства зоны степи УССР в системе агропромышленного комплекса» (1982). Комплекс мелиоративных работ внедрен диссертантом в колхозах «Украина» и им, Шевченко Геннческого района Херсонской области в 1982—1984 гг. на площади 1000 га. В резуль-
тате внедрения в І983'Г'на участке сйльносодопцеватых темно-каштановых почв колхоза им. Шевченко площадью 200 га получено; зерна, кукурузы, в'среднем по 65 ц/га, что на. 45 п/га выше среднего урожая за ^1978—1982 гг. Годовой экономический эффект составил 108 тыс. руб. Разработанная система агромелиоративных мероприятий апробирована и внедрена в 1984 г. на обыкновенных, черноземах Павлоградского района Днепропетровской области, орошаемых сульфатно-хло-риднымн водами с минерализацией около 3 г/л. Общий объем внедрения — 3000 га. В результате внедрения только в колхозе им. XXII съезда КПСС зерна кукурузы на площади 96 га собрано в среднем по 144,7 ц/га или на 67,7 ц/га больше, чем в предыдущем пятилетни. Сена люцерны па площади 820 га получено по 135 ц/га, кормовой свеклы па площади 60 га по 900 ц/га. Общий годовой экономический эффект на площади. 976 га составил J28.4 тый. руб.
ОБЪЕКТАМИ ИССЛЕДОВАНИЙ явились солонцы авто-
морфцьіеі малонатриевые, каштановые и теимо-шннтановые
почвы, доминирующие . в сухостеппой зоне УССР. В диссер
тации -также использовались материалы личных исследований
каштановых л солонцовых почв Предкавказья, выполненных в
1964—1969 гг., ' ' l .
АПРОБАЦИЯ, Исследования входили в тематический план
научно-исследовательских работ Всеоюзиого ордепа Трудово,
го Красного Зпамепп научно-исследовательского института ку
курузы, и ; выполнялись по проблеме 0.51.01 «Разработать
комплексные мероприятия, направленные на эффективное нс-
пользование земельных ресурсов, их охрану и повышение
плодородия почв», государственной теме-заданию 7 «Разрабо
тать оптимальные системы мелиорации земель для различных
зон страны и направлений' хозяйств, а. также методы повы
шения плодородия мелиорируемых почв. Все работы коорди
нировались Почвенным институтом им. В. В, Докучаева и Ук
раинским НИИ почвоведения и агрохимии им. А. Н. Соколов
ского. '
Основные положение диссертационной работы доложены и обсуждены на IV, V и VI делегатских съездах Всесоюзного общества почвоведов (Алма-Ата, 1971; Минск, 1977, Тбилиси, 1981), I съезде почвоведов и агрохимиков УССР (Днепропетровск, 1982). Всесоюзных координационных совещаниях
по мелиорации солонцов (Харьков, 1981; Полтава, 1982; Москва, 1982, 1984; Ставрополь, 1984) и по.борьбе с.вторичным засолением - орошаемых, земель (Баку, 1985), республиканских координационных совещаниях по почвоведению (Ялта, 1979, 1982; Харьков, 1981; Херсон, 1982,'1983), объединенном заседании отделов мелиорации солонцов и засоленных почв Поп-венного института им. В. В. Докучаева (1971), Всесоюзном совещании по проблеме повышения продуктивности черноземных почв (Полтава, 1983), ежегодных итоговых совещаниях научно-методического совета по полеводству ВНИИ кукурузы.
По материалам исследований опубликовано 65- работ, и том числе 3 методические рекомендации. Основные положения диссертации отражены в .11 работе.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация изложена па Гі-ЇІ странице машинописного текста и включает введение, общую характеристику работы, 7 глав, выводы и предложении производству, 10 рисунков, 12 фотографий, 133 таблицы в теисте ц 39 в приложениях. Список литературы содержит' ГІ03 наименования, в т. и. 56 на нпострапных языках. Текст диссертации изложен на 29Г странице.