Введение к работе
Актуальность проблемы. В нефтегазоносном районе Западной Сибири проживает 4,2 млн. человек, в том числе три четверти - в Тюменской области. В связи с ростом населения необходимо резко увеличить производство молока, мяса, картофеля и овощей. Возможности расширения посевных площадей за счет земель, не требующих мелиорации, крайне ограничены, особенно в зоне достаточного увлажнения, где болота и заболоченные почвы занимают свыше 50% территории (Л. Н. Каретин, 1974). В Западной Сибири насчитывается свыше 300 тыс. га осушаемых торфяных почв, в том числе около 1/3 в Тюменской области. Анализ использования осушаемых земель показывает, что выращивание большинства культур без учета особенностей торфяных почв не дает должного эффекта.
Слабая теоретическая проработка и отсутствие научно обоснованных рекомендаций по осушению и освоению торфяных почв явились причиной того, что в проекты хозяйственного использования закладывались данные, полученные в других регионах страны. В результате на мелиорируемых землях не обеспечивается получение запланированной урожайности. Неудачи в мелиорации и сельскохозяйственном использовании являются результатом недостаточного знания сущности процессов, протекающих в зоне аЗрации, особенностей изменения водно-солевого, температурного, питательного и других режимов почвы. В настоящее же время инженерный расчет строится на материалах изысканий по свойствам почв в домелиоративный период. Поэтому переход проектирования на новый качественный уровень подразумевает повышение требований к мелиоративному прогнозу.
Приемы и способы комплексной оптимизации плодородия торфяных почв, позволяющие получать стабильные урожаи в условиях резко континентального климата подтаежной и лесостепной подзон Западной Сибири без нарушения природной экологической ситуации^ изучены недостаточно. Многолетние исследования в этом направлении нами проводились на мелиорированных землях Тюменской области.
Цель и задачи исследований. Целью работы является научное обоснование агромелиоративных приемов комплексного ре-
гулирования плодородия торфяных почв, обеспечивающих получение стабильных урожаев сельскохозяйственных культур. Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих основных задач:
изучить состав и свойства торфяных целинных и освоенных почв и их изменения при сельскохозяйственном использовании;
определить оптимальные параметры режима осушения и влажности торфяной почвы, обеспечивающие высокое плодородие;
провести исследование температурного режима торфяной почвы и разработать агромелиоративные приемы его улучшения;
разработать и усовершенствовать приемы повышения плодородия осушаемых торфяных почв, основанные на процессах изменения состава твердой фазы торфа с целью оптимизации их свойств, повышения и стабилизации эффективного плодородия;
дать оценку обеспеченности сельскохозяйственных культур почвенными запасами основных элементов питания и изучить закономерности действия агромелиоративных приемов на их динамику в почве, влияние на урожайность и использование растениями;
- разработать систему приемов рационального освоения и
сельскохозяйственного использования торфяных почв.
В основу диссертации положены материалы научных исследований (1973-1994 гг.) по государственным темам 0.52.177 а/3 проблемы 0.52.175 раздел "Разработать рациональные приемы первичного освоения осушаемых торфяников" и 02.03 Н2 проблемы 0.52.01 "Разработать принципы и обосновать методы комплексного регулирования водно-воздушного, теплового и пищевого режимов торфяно-болотных почв для условий Западной Сибири", а также по хоздоговорным темам "Разработка и внедрение рациональных приемов ускоренного окультуривания торфяных почв" и "Мониторинг земель сельскохозяйственной зоны Тюменской области".
В проведении экспериментальных работ принимали участие канд. с.-х. наук А. Н. Сильнягин, канд. техн. наук В. М. Калинин, с.н.с. Л. А. Пашинская и м.н.с. А. А. Леонов. Материалы этих ис-
следований вошли в совместные публикации,, на которые в тексте делаются ссылки. Автор выражает благодарность соавторам работ и сотрудникам, выполнявшим аналитическую часть работы,
Научная новизна. Впервые в условиях подтаежной и.лесостепной подзон Западной Сибири (на примере Тюменской области) комплексно рассмотрены режимы торфяных почв в естественном и мелиорируемом состоянии; установлены параметры оптимального водного, температурного и питательного режимов почв. Предложен и экспериментально доказан способ регулирования водного режима длительно сезонно-мерзлотных торфяных почв (ас. № 1184451).
На основе проведенных исследований доказана высокая эффективность тепловых мелиорации длительно сезонно-мерзлотных торфяных почв; предложены формулы для определения величины максимального промерзания и сроков полного оттаивания торфяных почв.
Установлены особенности изменения состава, свойств и режимов торфяных почв при их обогащении минеральными добавками, конкретизированы требования к составу минеральных компонентов.
Изучены состав и сезонная динамика соединений основных питательных элементов целинных и мелиорируемых торфяных почв, закономерность действия минеральных удобрений на продуктивность кормовых, пропашных и зерновых культур.
Получены новые экспериментальные данные по изменению свойств торфяных почв под воздействием мелиорации и сельскохозяйственного использования.
Основные положения, выносимые на защиту. На защиту выносится научное обоснование разработки и совершенствования агромелиоративных приемов комплексного регулирования плодородия осушаемых торфяных почв, обеспечивающих получение устойчивых урожаев:
принцип оптимизации режимов почвы на основе почвенно-генетического подхода с учетом экологических и экономических требований;
закономерности изменения состава и свойств почв под влиянием антропогенных воздействий (осушение, освоение, минеральные добавки, удобрения, парование и др.);
оценка длительного воздействия осушения и сельскохозяйственного использования на плодородие торфяных почв и продуктивность сельскохозяйственных культур;
система приемов эффективного использования торфяных почв.
Практическая ценность работы и реализация результатов исследований. Разработанные агромелиоративные приемы позволяют "повысить эффективное плодородие осушаемых торфяных почв, увеличить производство сельскохозяйственной продукции и придать мелиоративному земледелию более высокую устойчивость и эффективность.
Результаты исследований использованы для составления Всероссийских ведомственных нормативов, разработки системы земледелия и системы мелиорации земель Тюменской области, а также региональных рекомендаций по окультуриванию и сельскохозяйственному использованию торфяных почв ( 20, 24, 29, 34, 36, 43).
Материалы работы использованы институтом Тюменьгипро-водхоз при составлении проектов комплексной мелиорации торфяных почв Тюменской области и внедрены в ряде хозяйств региона. Применение рекомендаций в производстве обеспечивает получение до 8 т/га сена травосмеси многолетних злаковых трав, 5,5-6,5 т/га сухого вещества горохо-овсяной смеси и озимой ржи, 20-25 т/га картофеля.
Апробация работы. Материалы по теме диссертации докладывались на всесоюзных конференциях "Прогноз изменения криогенных почв под влиянием хозяйственного освоения территорий" (Пущино, 1980 г.), "Повышение надежности и эффективности действия осушительных систем в экстремальных природных и погодных условиях" (Хоби, 1984 г.), "Научное обеспечение повышения эффективности использования мелиорированных земель" (Москва, 1987 г.); республиканских научно-технических конференциях "Повышение эффективности использования мелиорированных земель в Сибири" (Красноярск, 1976 г.), "Научные основы мелиорации земель при создании территориально-производственных комплексов Сибири" (Красноярск, 1980 г.), "Проблемы развития комплексной мелиорации в Сибири" (Новосибирск, 1995 г.); республиканских совещаниях по исполь-
зованию осушаемых земель (Калинин, 1987-1990 гг.); зональных конференциях молодых ученых и специалистов сельского хозяйства (Тюмень, 1974 и 1978 гг.); областной научно-практической конференции "Развитие Тюменского агропромышленного комплекса в 13-й пятилетке и на период до 2005 года" (Тюмень, 1990 г.); на ежегодных ученых советах Западно-Сибирского филиала ВНИИГиМ (1973-1991 гг.) и Западно-Сибирского НИИ мелиорации и рационального природопользования (1992-1994 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 72 печатные работы в сборниках научных трудов, центральных научных и научно-производственных журналах, а также в материалах конференций и совещаний. По результатам исследований опубликована монография.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на .^рмашинописных страницах и содержит: введение, семь глав текста с /?-таблицами и ^рисунками, общие выводы и предложения производству, список использованной литературы из ^Наименований, включая _jr работ зарубежных авторов, и приложение в составеХ^ таблиц.
