Введение к работе
Актуальность работы. Социальный заказ на продукцию сельского хозяйства обусловливает необходимость вовлечения в производственный оборот прежде всего дополнительных земельных площадей. Для Нечерноземной зоны России большим резервом являются территории, занятые минеральными гидроморфными почвами, которые, по данным института Росгипрозем, являются здесь доминирующими.
В связи с этим особую актуальность приобретают исследования свойств и режимов минеральных гидроморфных почв, разработка практических рекомендаций по их рациональному, эффективному использованию в сельскохозяйственном производстве нечерноземной зоны Урала. При этом должно быть обеспечено не только получение оптимальных урожаев сельскохозяйственных культур, но и экологически безопасное использование минеральных гидроморфных почв, исключающее в процессе производственной деятельности попадание, прежде всего, растворенных веществ почвы и внесенных удобрений в поверхностные и подземные воды, предотвращающее отрицательное влияние на все другие компоненты окружающей природной среды.
Цель исследований - изучение закономерностей формирования водно-воздушного и питательного режимов минеральных гидроморфных почв как основы их рационального использования.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
изучение морфологии и свойств минеральных гидроморфных почв;
изучение динамики водного режима с оценкой экологических последствий использования удобрений на осушаемых пойменных почвах;
изучение водно-воздушного режима в топоэкологическом ряду темно-серых глеевых почв;
изучение питательного режима гидроморфных почв и выноса основных элементов питания с урожаем растений в зависимости от экологических условий (погодные условия, степень гидроморфизма, фон минерального питания);
определение экономической эффективности использования удобрений в зависимости от экологических условий;
разработка рекомендаций по повышению плодородия и рациональному использованию минеральных гидроморфных почв.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые в условиях Предуралья в процессе натурных исследований изучены закономерности формирования водного режима дерново-глеевых почв осушаемой поймы. Установлено, что при равном уровне грунтовых вод оптимальное увлажнение в корнеобитаемом (0-30 см) слое де-рново-глееватой почвы притеррасной части поймы создается есте-
ственным путем, а в центральной части поймы влагообмен между слоями почвенного профиля затруднен. В связи с этим доказана необходимость проведения поливов культур как в засушливые, так и во влажные годы.
Впервые в условиях Зауралья выявлены особенности пространственно-временной дифференциации водно-воздушного, питательного режимов темно-серых почв при нарастании степени гидроморфно-сти по рельефу. Установлены закономерности дифференциации урожайности культур в различные по тепло- и влагообеспеченности годы. Даны рекомендации по рациональному использованию темно-серых глеевых почв с учетом их водного режима.
На защиту выносятся следующие положения:
закономерности формирования водного режима корнеобитаемого слоя дерново-глеевых осушаемых пойменных почв и учет их при выборе приемов регулирования водного режима в процессе сельскохозяйственного использования исследуемых почв;
гидрологический и питательный режимы в топоэкологическом ряду темно-серых избыточно увлажненных почв как основа дифференцированной агротехники и рационального использования водных ресурсов.
Практическая ценность работы заключается в том, что научно до-казана нецелесообразность строительства стационарной оросительной сети в притеррасной части поймы рек. Обосновано сокращение числа поливов в центральной пойме, где недостаток влаги может быть компенсирован проведением глубокого рыхления. Внедрение этих рекомендаций позволяет экономить материальные ресурсы, предупреждает вторичное заболачивание осушаемых почв, уменьшает вымывание питательных веществ почвы и внесенных удобрений, предотвращая этим загрязнение ландшафта нижней части поймы, поверхностных и 'подземных вод.
Реализация исследований водного режима темно-серых избыточно увлажненных почв по рельефу позволяет более рационально использовать водные ресурсы, минеральные удобрения и тем самым исключить миграцию последних в грунтовые воды и поверхностные водоемы.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на заседа-нии Свердловского отделения Всесоюзного общества почвоведов (1985), на зональной научно-практической конференции "Почвен-но-агрохимические проблемы земледелия на Урале" (Свердловск, 1986), на секции ученого совета Уральского НИИ комплексного использования и охраны водных ресурсов (Свердловск, 1984, 1985, 1986), ученом совете Российского НИИ комплексного использования и охраны водных ресурсов (Екатеринбург, 1992). Материалы диссертации включены в научные отчеты (УралНИИВХ, 1983, 1987).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 205 страницах машинописного текста, содержит 25 таблиц, 29 рисунков в основной части, а также 22 таблицы и 16 рисунков в приложении. Работа состоит из введения, шести глав, выводов и предложений, списка использованной литературы (200 наименований), приложения.