Введение к работе
Актуальное и, работы. До настоящего времени и Якутию основной объем сельскохозяйственных продуктов, включай концентрированные корма и зерновые, поступал из-за пределов республики в основном из центральных областей страны, а также из районов Западной Сибири. В связи с переходом на новые экономические отношения и резким увеличением себестоимости сельхозпродуктов существенно сократился объем ввоза в республику. Поэтому наиболее актуальной становится проблеми интенсификации производства сельскохозяйственных культур непосредственно на местах.
Устойчивое высокопродуктивное земледелие в крайне суровых климатических условиях Центральной Якутии возможно только на основе оптимизации водного и температурного режимов мерзлотных почв, путем проведения регулярного орошения сельскохозяйственных культур на фоне интенсивной агротехники.
Основным видом орошения, применяемым в Цешралыюи Якутии, ішляеісн вегетационный полив дождеванием, проводимый, как правило, во второй половине вегетационного периода.
Первая половина вегетации.растений в Центральной Якутии характеризуется недостаточным выпадением осадков (Шашко, 1961; Гав-рилова, 1973). Острый дефицит почвенной влаги формируется значительной потерей влаги на испарение с поверхности снежного покрова в ранневесенннй период (в марте-апреле - 12-15 мм) п недостаточной аккумуляцией талых вод, обусловленной слабой водопроницаемостью позднооттаивающей почвы . В результате, количества поступающих в почву талых вод (20-40 мм) хватает для покрытия дефицита атмосферного увлажнения примерно только до конца мая (Саввннов, 1964; 1965; Еловская и др., 1966; Коноровскпй, 1974; Павлов, 1975). Непроизводительный расход влаги в нервую половину лета усиливается с наступлением периода суховейных градаций, когда относительная влажность воздуха снижается до 25 % и ниже (Гаврилова, 1974). В связи с этим недостаток продуктивной влаги в почне в начальные фазы развития растений выступает как один из сдерживающих факторов нормального их роста.
В таких условиях, одним из высокоэффективных приемов борьбы с засухой в атмосфере и почве является проведение осенних вдагозаряд-ковых поливов.
В имеющихся немногочисленных рабоїах ('Зольников, 1941; Елок-екая, 1964, 1966, 1967 и др.) приведены результаты использовании осенних влагозарядковых поливов дли промывки солеіі в засоленных почвах. Характер, особенности изменении агрофизических свойств и гндротермического режима мерзлотных почв при проведении влагоза-рядковых поливов практически не изучены. Для восполнения этого пробела и поставлены исследования диссертанта.
Цель и задачи исследования. Цель работы - установление закономерностей изменений агрофизических свойств и гндротермического режима мерзлотных почв Центральной Якутии при проведении осенних влагозарядковых поливов.
Для выполнения поставленной цели были определены следующие задачи:
-
Определить основные агрофизические характеристики мерзлотных черноземов и лугово-черноземных почв долины р. Амга и выявить особенности изменения этих параметров при осенних влагозарядковых поливах.
-
Установить сезонную динамику гндротермического режима мерзлотных почв п его изменений при осенних влагозарядковых поливах.
-
Обосновать наиболее рациональные режимы осенних влагозарядковых поливов, обеспечивающих высокую агрономическую эффективность, при сохранении свойств и режимов мерзлотных почв.
Объекты и методика исследований. Основу диссертационной работы составили результаты научных исследований, проведенных автором в среднем течении p. Ami а на территории комплексного научно-производственного стационара НПО "Якутское" СО РАСХН, Якутского Института биологии СО РАН и Института мерзлотоведения СО РАН. Объектами исследований являлись мерзлотные черноземы и лугово-черноземные почвы, развитые на сухих повышенных элементах рельефа iicpuoii надпойменной террасы р. Амга и интенсивно осваиваемых в сельском хозяйстве под пашни или используемых как луговые и пастбищные угодья.
Стационарно-полевые и лабораторные определения, а также анализы агрофизических свойств ночи выполнены общепринятыми методами (Роде, 1960; "Агрофизические методы..., 1966; "Принципы организации..., 1976).
Сопряженные полевые наблюдении за динамикой влажности и температуры мерзлотных черноземов и лугово-чериоземных почв проводились иод кормовыми культурами при различных нормах вегетационных и осенних влагозарядковых поливов. Наблюдения за темпера і у-рой почвы осуществляли по коленчатым термометрам Саввннова и почвенными глубинными термометрами ТПВ-5. Влажность определялась методом термостатной сушки почвенных образцов.
Данные об урожайности обработаны с использованием дисперсионного анализа (Доспехов, 1968).
Научная новизна. Впервые, применительно к мерзлотным почвам Центральной Якутии, выявлены основные закономерности изменении гидротермического режима и агрофизических свойств при осенних влагозарядковых поливах.
Выявлено, что при проведении осенних влагозарядковых поливов, на фоне высокой агротехники возможно стабильное получение 220-260 ц/га высококачественной зеленой массы овса.
В связи с этим, теоретически и экспериментально обоснованы наиболее рациональные почвоохранные режимы орошения в условиях близкого залегания многолетней мерзлоты.
Практическое значение. Комплексная характеристика агрофизических свойств и гндротермического режима, выявление их изменений при орошении, установление оптимального режима влагозарядковых поливов - это необходимый материал для разработки мероприятий по увеличению местной продукции кормовых культур в условиях резкого сокращения объемов завоза комбикормов из-за пределов республики. Только при правильном регулировании иочвенио-гпдротермических ресурсов на основании их достоверной оценки, а также научно обоснованного прогнозирования возможных изменений в агрофизических свойствах и мерзлотном режиме возможно эффективное решение вопросов орошаемого земледелия в зоне многолетней мерзлоты.
Защищаемые положения. Результаты проведенных исследований позволяют выдвинуть следующие защищаемые положения:
1. Мерзлотные черноземы и лугово-черноземные почвы долины реки Амга характеризуются высоким потенциальным плодородием и благоприятными физическими условиями для роста и развития орошаемых культур.
-
В условиях засушливого климата Цсшральной Якутии осенние плагозаридковме поливы устраняют осгрьііі дефицит влаги, особенно в начальные периоды развития сельскохозяйственных культур.
-
Наиболее оптимальными нормами, обеспечивающими высокую агрономическую эффективность при сохранении свойств и режимов мерзлотных черноземов и лутово-черноземных почв являются влагоза-рядковыс поливы 1000-1200 м /га, проведенные во второй декаде сентября.
Апробация. Материалы диссертации докладывались автором на: XI Всесоюзном симпозиуме "Биологические проблемы Севера" (Якутск, 1986); V и VI Республиканских конференциях молодых ученых п специалистов (Якутск, 1984, 1986); Зональной научной конференции, посвященной памяти П. И. Колоскова (Якутск, 1987); Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов (Норильск, 1987).
Основные положения диссертации изложены в 9 статьях и тезисах докладов, а также в монографии "Физические свойства и гидротермический режим почв долины реки Амга"(Якутск, 1988) и научно-практической рекомендации "Интенсификация кормопроизводства в долине р. Амга" (Якутск, 1988).
Объем диссертации. Основные материалы диссертации изложены наІЗЗ страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу, 13 рисунков. Работа состоит из введения, пяти глав н основных выводов. Список литературы включает 90 работ, в том числе 3 на иностранном языке.