Содержание к диссертации
Введение
1 Приемы повышения плодородия почв солонцовых комплексов 6
1.1 Мелиоративные обработки 8
1.2 Химическая мелиорация 19
1.3 Комплексная мелиорация 27
2 Изучение почвенных процессов на объекте исследований и построение рабочей гипотезы повышения плодородия солонцов лугово-черноземных орошаемых 32
2.1 Почвенно-климатичсская характеристика объекта исследований 32
2.2 Обоснование необходимости проведения химической мелиорации с последующим проведением мелиоративных обработок на солонцах лугово-черноземных орошаемых 44
2.3 Схемы опытов и методика проведения исследований 49
2.4 Поливной режим при проведении приемов мелиорации 54
3 Оценка мелиоративных приемов повышения плодородия солонцов лугово-черноземных орошаемых 57
3.1 Характеристика мелиоративных орудий 57
3.2 Влияние мелиоративных обработок на свойства солонцов лугово-черноземных орошаемых 59
3.2.1 Динамика гумуса и физических свойств солонцов 59
3.2.2 Изменение показателей физических свойств 60
3.2.3 Изменение показателей физико-химических свойств под влиянием обработок 63
3.3 Влияние химической мелиорации на свойства солонцов лугово-черноземных орошаемых 72
3.3.1 Изменение показателей физико-химических свойств 73
3.3.2 Изменение показателей физических свойств 81
3.3.3 Динамика гумуса и питательный режим солонцов 84
3.4 Влияние комплексной мелиорации на свойства солонцов лугово-черноземных орошаемых 88
3.4.1 Изменение показателей физико-химических свойств 89
3.4.2 Изменение показателей физических свойств 101
3.4.3 Изменение содержания гумуса и питательный режим 104
3.5 Сравнительный анализ химической и комплексной мелиорации 111
4. Экономическая эффективность мелиоративных приемов повышения плодородия солонцов лугово-черноземных орошаемых 114
Выводы 119
Предложения производству 120
Список использованных источников 122
Приложения 140
- Обоснование необходимости проведения химической мелиорации с последующим проведением мелиоративных обработок на солонцах лугово-черноземных орошаемых
- Поливной режим при проведении приемов мелиорации
- Влияние мелиоративных обработок на свойства солонцов лугово-черноземных орошаемых
- Экономическая эффективность мелиоративных приемов повышения плодородия солонцов лугово-черноземных орошаемых
Введение к работе
Актуальность работы, В настоящее время в Ростовской области насчитывается 138,4 тыс. га земель, в той или иной степени осолонцованных, из них сильносолонцеватых - 15,2 тыс. га. Солонцы редко встречаются в виде сплошных массивов. Чаще всего они покрывают территорию мелкими пятнами различной площади и конфигурации, образуя комплексный почвенный покров. Такие почвенные комплексы встречаются и среди орошаемых массивов. В зоне распространения орошаемых южных черноземов солонцы лугово-черноземные составляют до 40 % комплекса. Присутствие пятен солонцов, обусловливающих разнокачественность физических и физико-химических свойств почвы, снижает эффективность использования любого почвенного массива, урожайность на котором оказывается на 25-35 % ниже, чем на зональных почвах. Поэтому в условиях орошения, где требуется максимальная отдача от вложенных средств, мелиорация этих солонцов приобретает особую актуальность. Кроме того, как показывают исследования последних лет, комплексность почвенного покрова в условиях орошения может усиливаться, что вызывает необходимость организации научного поиска по разработке мероприятий, направленных на повышение эффективности использования всего почвенного комплекса. При этом в настоящее время вследствие многообразия индивидуальных особенностей солонцов и гидрологического режима отсутствуют научно-обоснованные приемы мелиорации, учитывающие особенности солонцов, составляющих комплекс с черноземами южными в условиях орошения.
Цель работы - разработать комплекс мелиоративных приемов повышения плодородия солонцов лугово-черноземных в условиях орошения.
Задачи исследований:
изучить существующие приемы повышения плодородия почв солонцовых комплексов и обосновать выбор мелиоративных приемов для улучшения свойств солонцов лугово-черноземных в условиях орошения;
изучить изменение мелиоративного состояния и почвенного плодородия солонцов лугово-черноземных под влиянием:
мелиоративных обработок с применением новых почвообрабатывающих орудий;
химической мелиорации с различными дозами фосфогипса, органических удобрений и их сочетаний;
комплексной мелиорации, включающей химическую мелиорацию с последующим проведением мелиоративных обработок;
провести сравнительный анализ химической и комплексной мелиорации на изучаемых солонцах;
установить влияние мелиоративных приемов на урожайность сельскохозяйственных культур;
оценить экономическую эффективность проведения мелиоративных приемов на солонцах лугово-черноземных.
Научная новизна. Впервые дана оценка влияния мелиоративных вспашек орудиями для обработки солонцовых почв различных конструкций, химической мелиорации с разными дозами фосфогипса и навоза и их сочетаниями на повышение почвенного плодородия солонцов лугово-черноземных в условиях орошения. Установлено воздействие мелиоративных приемов на динамику почвенных процессов, мелиоративное состояние почв и урожайность возделываемых культур.
Практическая ценность рекомендуемых приемов мелиорации орошаемых солонцов в зоне распространения южных черноземов состоит в обеспечении устойчивого улучшения их физических и химических свойств, сохранении и повышении плодородия до уровня зональной почвы, высокой продуктивности возделываемых культур.
Основные положения, выносимые на защиту:
-комплекс мелиоративных приемов повышения плодородия солонцов лугово-черноземных в условиях орошения;
-влияние мелиоративных обработок, химической и комплексной мелиорации на изменение показателей мелиоративного состояния и почвенного плодородия солонцов лугово-черноземных в условиях орошения;
-влияние мелиоративных приемов на урожайность сельскохозяйственных культур;
-экономическая эффективность мелиорации солонцов лугово-черноземных орошаемых.
Обоснованность и достоверность выводов подтверждается большим объемом экспериментального материала, статистической обработкой исходных данных и результатов исследований, производственной проверкой.
Апробация работы и публикации. Исследования проводились в рамках выполнения тематического плана межведомственной координационной программы РАСХН по этапу 01.02 «Разработать методологию и систему мероприятий, направленных на воспроизводство и повышение плодородия почв, предотвращение и защиту их от деградации» в 2001-2004 гг. и в рамках координационной программы исследований по научному обеспечению развития АПК РФ на 2001-2005 гг. по заданию 01 Минсельхоза России этапа 01.02 по теме 1.4 «Разработать современные технологии комплексной мелиорации солонцовых почв в условиях орошения Юга России».
Результаты исследований доложены и одобрены на научно-практических конференциях НГМА, РосНИИПМ (г. Новочеркасск, 2001-2004 гг.). Основные положения диссертации опубликованы в 6 научных работах.
Реализация результатов исследований. Предлагаемые мелиоративные приемы внедрены в ЗАО «Нива» Веселовского района Ростовской области на площади 120 га, а также использованы в проекте реконструкции орошаемых участков в СПК «Цимлянский» Мартыновского района Ростовской области.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов, предложений производству, списка литературы, включающего 169 наименований, в том числе 17 иностранных авторов. Текстовую часть (139 с.) дополняют 19 рисунков, 22 таблицы и 37 страниц приложений.
Обоснование необходимости проведения химической мелиорации с последующим проведением мелиоративных обработок на солонцах лугово-черноземных орошаемых
Определению приемов по мелиоративному улучшению солонцовых почв предшествовала тщательная проработка научных отчетов и различных литературных источников за последние 15-20 лет. На сновании такой проработки выявлены особенности мелиоративного улучшения солонцов, что и послужило рабочей гипотезой направленности проводимых исследований.
Окультуривание почв солонцовых комплексов с применением химических мелиорантов и одновременным проведением мелиоративных обработок в условиях орошения изучено пока недостаточно. Подобные исследования проводились на массивах с комплексным почвенным покровом на востоке Ростовской области в зоне распространения каштановых почв, но мелиоративные мероприятия были направлены на повышение плодородия зональных почв и в основном на богаре [15, 20, 21, 35 и др.]. В зоне черноземов южных аналогичные исследования проведены также на зональной почве черноземе южном [80]. Единичные работы в этой же зоне посвящены солонцам в условиях орошения [72, 74]. Солонцы лугово-черноземныс, составляющие комплекс с черноземами южными орошаемыми, также нуждаются в улучшении. Если учесть, что процент солонцов в комплексе местами достигает 75 %, то становится очевидным, что их мелиорация приведет к значительному повышению эффективности сельскохозяйственного производства на таких массивах. При этом мелиоративное воздействие, направленное непосредственно на пятна солонцов, будет учитывать особенности окружающих зональных почв. Такой подход к мелиорации массивов с комплексным почвенным покровом направлен на приближение показателей солонцов к свойствам зональных почв, что приводит к выравниванию почвенного покрова, и позволит задействовать все почвы комплекса в сельскохозяйственном производстве.
Нами была разработана блок-схема мелиорации солонцов лугово-черноземных орошаемых, составляющих комплекс с черноземами южными (рисунок 2), и намечены приоритетные направления в проведении исследований. Анализ свойств солонцов лугово-черноземных свидетельствует, что такие почвы нуждаются в первую очередь в мелиоративных (глубоких) обработках с целью разрушения плотного солонцового горизонта с содержанием поглощенного натрия до 16 % от почвснно-поглощающего комплекса, препятствующего проникновению влаги в нижние слои почвы, в результате чего вода застаивается и просачивается через более водопроницаемые зональные почвы комплекса (черноземы южные). Такие процессы приводят к усилению осолонцевания зональных почв, по своей генетической природе уже слабосолонцеватых, в результате их плодородие также может снижаться [80,82,125].
При проведении глубоких мелиоративных обработок (агробиологический метод) происходит перемешивание кальцийсодержащего (карбонатного) и солонцового горизонтов, и натрий почвенно-поглощающего комплекса заменяется на кальций. Согласно рекомендациям [10, 13], допустимым условием для проведения мелиоративных обработок солонцов является содержание гипса 0,3 % или карбонатов 3 %, достаточное для обеспечения процесса «самомелиорации». Наши исследования показали, что из 50 скважин опытного участка 70 % из них с глубины 30 см содержат СаСОз 3 %, что создает положительные предпосылки для проведения ярусных мелиоративных обработок. Кроме того, разрыхление глубоких слоев почвы при проведении мелиоративной обработки будет способствовать большему просачиванию атмосферной и поливной влаги, что улучшит протекание химических реакций в мелиорируемой толще.
При испытании мелиоративной ярусной обработки лугово-степных солонцов при орошении также исходили из положения, что такая обработка должна создавать предпосылки не только для мелиорации солонцов, входящих в комплекс, но и для повышения плодородия зональных почв (черноземов южных). Если учесть, что зональные почвы характеризуются малой мощностью гумусового слоя (обычно не больше 30 см), то становится ясным преимущество ярусной обработки перед плантажной, так как в этом случае плодородный горизонт не разбавляется и не погребается.
Помимо характерного для солонцов плотного подпахотного солонцового горизонта в исследуемых солонцах наблюдается еще и поверхностная солонцеватость. Верхний 0-20 см слой содержит до 24 % поглощенного натрия, что характеризует его как сильносолонцеватый. Это обусловлено горизонтальной и вертикальной миграцией почвенных растворов сульфатно-натриевого состава, которая усиливается в условиях орошения.
Наличие поглощенного натрия определяет низкую водопроницаемость, повышенную набухаемость, мелкодисперсность почвы, при поливах она легко заплывает, а при высыхании образуется плотная корка. Устранить отрицательные свойства верхнего слоя можно только путем проведения химической мелиорации. Внесение кальцийсодержащего мелиоранта (фосфогипса) позволит вытеснить ионы натрия из почвенно-поглощающего комплекса верхнего горизонта почвы, укрепить скелет почвы, засчет кислотности самого мелиоранта нормализовать щелочность, а добавление органического вещества (навоза) будет способствовать улучшению питательного режима почвы. В исследуемых комплексах солонцов лугово-черноземных и черноземов южных наблюдается также еще и глубинная солонцеватость за счет периодического поднятия грунтовых вод выше критического уровня ( 2 м). Осенью они располагаются на глубине 2,6-2,7 м, весной - в пределах 2 м.
Исходя из всего вышесказанного, технология освоения солонцов лугово-черноземных орошаемых должна сочетать химическую мелиорацию верхнего слоя с последующим проведением мелиоративной обработки, направленной на перемешивание солонцового и под солонцового горизонтов. Внесение кальцийсодержащего мелиоранта позволит снизить содержание поглощенного натрия в поверхностном наиболее плодородном горизонте, а мелиоративная обработка ярусными солонцовыми орудиями позволит осуществить самомелиорацию 30-40 см слоя с использованием запасов кальция самой почвы. Для поддержания питательного режима исследуемых солонцов химическую мелиорацию фосфогипсом следует сочетать с внесением навоза. Осуществление такого комплекса мероприятий на солонцах при орошении позволит оказать положительное воздействие как на мелиорируемые слои, непосредственно подвергающиеся мелиоративному воздействию, так и на более глубокие горизонты почвы, ранее недоступные из-за наличия солонцового слоя.
Поливной режим при проведении приемов мелиорации
В условиях Ростовской области, характеризующихся жарким засушливым климатом с неравномерно выпадающими атмосферными осадками, которые зачастую носят ливневый характер и не покрывают дефицит водного баланса, получение высоких и стабильных урожаев большинства сельскохозяйственных культур возможно только на орошаемых землях. Поливной режим возделываемых культур зависел от весенних влагоза-пасов, количества выпавших осадков и характера их распределения в течение вегетационного периода и различался по годам исследований. В наших опытах влажность почвы на посевах сельскохозяйственных культур (2000 г. - кукуруза на силос, 2001 г. - кукуруза на зерно, 2002 - яровой ячмень, 2003 г. - озимая пшеница) поддерживалась не уровне 75-80 % НВ (приложение А). По обеспеченности осадками и тепловому режиму 2000 г. характеризовался как средневлажный (ГТК=0,7), 2001 и 2002 годы -как среднесухие (ГТК=0,4), 2003 г. - средневлажный (ГТК=1). В 2000 г. первый полив был проведен 26 мая нормой 430 м /га. В течение июня выпало больше 76 мм осадков, что поддержало почву на заданном уровне влажности до начала июля. 4 июля был проведен второй вегетационный полив нормой 430 мг/га. Июль был засушливым, в течение месяца только один раз выпали эффективные осадки 6,8 мм, поэтому 27 июля был проведен третий полив нормой 410 м3/га. В 2001 г. для возделывания кукурузы на зерно потребовалось проведение пяти поливов. Очень сухим выдался июль, в этот месяц было проведено два полива.
Средняя поливная норма составила 400 м /га. В 2002 г. перед посевом ячменя влагозапасы в почве были достаточными (96,1 %НВ). Первый полив потребовался во второй декаде мая нормой 410 м /га. В конце месяца снова выпали осадки, но к концу первой декады июня влажность почвы снизилась до 79,5 %НВ, и был проведен полив нормой 420 м3/га. В этом же году подготавливался посев озимой пшеницы. В августе, особенно в начале месяца, выпало рекордное за все лето количество осадков (52 мм), однако уже к началу сентября влажность почвы составляла 76,8%НВ. Поэтому перед посевом пшеницы был проведен полив нормой 460 м3/га. Последующие месяцы осенней вегетации были влажными, и поливов не потребовалось. В 2003 г. в начале весенней вегетации влажность почвы находилась в установленных пределах. Первый полив потребовался 13 мая нормой 420 м /га. Май оказался сухим, и 4 июня был проведен второй вегетационный полив нормой 400 м /га. В июне осадки выпадали достаточно равномерно, и поливов больше не проводилось. График поливов представлен на рисунке 3. Для поддержания заданного режима орошения в каждом конкретном году исследований потребовалось проведение различного количества поливов различными поливными нормами, соответственно изменялись и оросительные нормы (таблица 6). В наших опытах сравнивались мелиоративные обработки, проведенные серийным плугом ПТН-3-40 и экспериментальными плугами ПЯС-1,4 и ПЯС-4-35 на глубину 40-42 см, В исследованиях использовались экспериментальные плуги, поскольку серийный плуг ПТН-3-40 имеет существенный недостаток — в результате его работы наблюдается просыпание почвы из поверхностных слоев в нижние, в результате чего происходит потеря гумуса из верхних слоев до 20 %. Поэтому для опытной проверки нами были взяты плуги ПЯС-1,4 и ПЯС-4-35, так как предполагалось, что при их работе потери гумуса будут ниже. За контроль принималась обычная вспашка, осуществляемая ПН-4-35 на глубину 25-27 см.
Плуг трехъярусный навесной ПТН-3-40 (серийный) предназначен для перемешивания солонцового и карбонатного горизонтов с оставлением на поверхности гумусового горизонта. Верхний надсолонцовый горизонт обрабатывается корпусом верхнего слоя, оборачивается и укладывается на поверхности. Корпус второго слоя, идущий вслед за первым, подрезает, крошит и сбрасывает на дно борозды третьего корпуса плотный солонцовый горизонт. Корпус третьего слоя, смещенный вправо на ширину захвата, подрезает карбонатный горизонт, поднимает и укладывает поверх солонцового. Плуг ярусный четырехсекционный ПЯС-1,4 предназначен для крошения и перемещения солонцового и подсолонцового горизонтов с сохранением на поверхности плодородного слоя. Плуг ПЯС-1,4 исполнен навесным и состоит из следующих основных сборочных единиц: рамы, присоединительного треугольника, четырех черенковых ножей, четырех верхних, четырех нижних плужных корпусов, одного опорного колеса с механизмом регулирования. При работе плуга ПЯС-1,4 черенковый нож разрезает пласт и корневую систему верхнего плодородного слоя почвы в вертикальной плоскости впереди верхнего корпуса, который подрезает плодородный слой, поднимает его и смещает в сторону. Нижний плужный корпус идет сзади после верхнего корпуса в открытой от плодородного слоя борозде, рыхлит и перемешивает солонцовый и подсол онцовый горизонты. Плуг ярусный ПЯС-4-35 предназначен для мелиоративной обработки солонцовых почв без предварительной разделки дернины с сохранением пашни верхнего плодородного слоя, крошения и перемешивания солонцового и подсо-лонцового горизонтов. Плуг ПЯС-4-35 исполнен навесным и состоит из следующих основных сборочных единиц: рамы, присоединительного треугольника, четырех черенковых ножей, четырех верхних, четырех нижних плужных корпусов, одного опорного колеса с механизмом регулирования. При работе черенковые ножи разрезают задерненный слой на ленты шириной, равной захвату корпуса. Пласты плодородного слоя почвы, отделенные от почвенного массива лемехами корпусов верхнего слоя, перемещаются по их отвалам в направлении корпусов нижних слоев. Приняв вертикальное положение, они продолжают движение, опираясь боковыми гранями на пласты почвы, сходящие с отвалов корпусов нижних слоев, до полного оборота и укладки на поверхность пашни. Таким образом, движущийся по отвалу корпуса второго слоя поток почвы обеспечивает перенос почвы через борозду. Корпуса нижних слоев производят перемешивание и крошение солонцового и под солонцового горизонтов по принципу обычной плужной обработки.
Влияние мелиоративных обработок на свойства солонцов лугово-черноземных орошаемых
Как упоминалось выше, содержание гумуса в 0-40 см слое изучаемых нами солонцов лугово-черноземных колеблется в пределах 3,1-3,2 %, что по классификации соответствует низкому уровню. Поэтому одним из главных требований к мелиоративным обработкам было максимальное сохранение гумуса. Наши исследования, проведенные по слоям в метровой толще, подтвердили факт просыпания почвы из верхних плодородных горизонтов в нижние при проведении обработок с использованием всех орудий. Однако по экспериментальным ярусным плугам этот показатель оказался, действительно, гораздо лучше, чем по серийному (таблица 7).
В 1 год последействия при работе плуга ПТН-3-40 в слое 0-20 см содержание гумуса уменьшилось на 20 %, в слое 20-40 см - увеличилось на 5 %, а в целом в 0- 40 см слое уменьшилось на 7 %. На варианте с плугом ПЯС-1,4 результаты по слоям соответственно следующие: -15, +11, -3, а на варианте с плугом ПЯС-4-35: -7, +5, -2.
На 2-4 годы после обработок восстановления содержания гумуса в верхнем 0-20 и 0-40 см слоях не наблюдается, напротив, еще продолжает сказываться отрицательное последействие обработок, и содержание гумуса остается на уровне низкого и очень низкого показателя. В метровом слое (0-100 см) на протяжении всего периода исследований изменения в содержании гумуса находятся в пределах ошибки опыта (приложение Б).
Таким образом, мелиоративные обработки любым из исследуемых орудий приводят к просыпанию верхнего горизонта почвы в нижние, в результате чего в самых важных с точки зрения сельского хозяйства слоях 0-20 и 0-40 см происходит уменьшение содержания гумуса. Наименьшее просыпание было отмечено при обработке плугом ПЯС-4-35, что указывает на предпочтение его в целях проведения мелиоративной обработки на исследуемых солонцах.
Сравнительный опыт, в котором проводилась обычная вспашка плугом ПН-4-35 на глубину 25-27 см на солонцах лугово-черноземных и на окружающих зональных черноземах доказывает полную непригодность ее на таких почвах. Основной показатель физических свойств - плотность сложения почвы -при обычной вспашке на солонцах не только не уменьшается в корнеобитаемом слое, но даже увеличивается с годами последействия (рисунок 4). Это, видимо, объясняется тем, что поливная влага не имеет возможности просачиваться вглубь почвы без механического разрушения плотного подпахотного слоя, застаивается на поверхности и при высыхании превращается в плотную корку. На зональных черноземах южных такая обработка приводит в 1 год к небольшому разуплотнению почвы, но к следующему году негативный процесс восстанавливается.
Физические свойства солонцов лугово-черноземных существенно улучшаются при проведении на них глубоких ярусных обработок (приложение Г). За счет разрыхления слитых горизонтов плотность в слое 20-40 см при обработке ПЯС-4-35 уменьшилась на 10 %, при применении ПЯС-1,4 - на 7 %, ПТН-3-40 - на 9% (таблица 8). При этом по классификации почва перешла из категории «почва сильно уплотнена» в разряд «почва уплотнена».
В последующие годы эффект разуплотнения сглаживается как в самом про мелиорированном слое, так и в слое 0-40 см. Однако, по сравнению с исходными данными, плотность в слое 0-40 см уменьшилась на 2 год последейст-вия обработки плугом ПЯС-4-35 с 1,35 до 1,24 т/м , ПЯС-1,4 - с 1,31 до 1,29 т/м , ПТН-3-40 - с 1,33 до 1,26 т/м . Таким образом, наибольшее снижение плотности наблюдается при обработке плугом ПЯС-4-35. Расчет коэффициента дисперсности (КД) подтверждает направленность изменения физических свойств солонца, выявленную по динамике плотности. Наибольшее оструктуривание солонцового горизонта получено при обработке его экспериментальным плугом ПЯС-4-35. В этом варианте коэффициент дисперсности сразу после обработки снизился до 10 (на 47 %) по сравнению с исходным значением и на 52 % по сравнению с соответствующим показателем на контроле (рисунок 5).
Экономическая эффективность мелиоративных приемов повышения плодородия солонцов лугово-черноземных орошаемых
Одновременно с проведением мелиорации на солонцах лугово-черноземных орошаемых нами проводился учет урожайности возделываемых на них сельскохозяйственных культур. Естественно, улучшение физических, физико-химических, агрохимических свойств исследуемых солонцов повлекло за собой повышение урожайности культур. Прибавки урожая на вариантах проведения химической мелиорации представлены в таблице 20. Из таблицы видно, что ощутимые прибавки урожая получены как по кормовой культуре, возделываемой в 1 год (кукуруза на силос), так и по зерновым, выращенным в последующие годы (кукуруза на зерно, яровой ячмень и озимая пшеница). Наибольшие прибавки зафиксированы на вариантах 10Ф+40Н и 10Ф+20Н. В среднем за 4 года на них получено дополнительной продукции больше соответственно на 44 и 36 %. Это согласуется с результатами, полученными по улучшению почвенных показателей, то есть наши опыты доказали высокую мелиорирующую способность указанных сочетаний, приводящей в конечном итоге к повышению эффективности сельскохозяйственного производства. Наименьшую отдачу от проведения мелиоративных мероприятий дал вариант с 40 т/га навоза - в среднем 5 % прибавки в год. Результаты полевых опытов по комплексной мелиорации свидетельствуют, что как мелиорирующий эффект, так и урожайность сельскохозяйственных культур при химическом воздействии значительно возрастают на фоне глубоких мелиоративных обработок. Как видно из таблицы 21, мелиоративные обработки приносят в среднем 10-13 % прибавки урожая, присоединение к ним химического воздействия повышает этот процент до 50-54 при обработке ПТН-3-40 и до 48-54 при обработке ПЯС-4-35.
Наибольшие прибавки урожая были отмечены не сразу после мероприятий, а на 2-4 годы при выращивании зерновых культур. На самых эффективных вариантах 10Ф+20Н и 10Ф+40Н прибавка урожая кукурузы на зерно составила 56-63 % при обработке ПТН-3-40 и 59-67% при обработке ПЯС-4-35, ярового ячменя - 50 % по обоим фонам обработки, пшеницы - соответственно 46-50 и 50-54 %. По сравнению с прибавками, полученными после проведения химической мелиорации, результаты комплексной в среднем выше на 15-20 %. Коренная мелиорация солонцов лугово-черноземных орошаемых, осуществляемая химическим и комплексным методами, требует больших капитальных затрат (приложение Д). Особенно большие расходы в настоящее время связаны с доставкой мелиорантов к месту проведения работ из-за высокой стоимости транспортных услуг. Кроме того, в последнее время существенно возросла стоимость навоза в связи с резким сокращением животноводческих хозяйств. Поэтому указанные расходы составляют большую часть затрат на мелиорацию. Тем не менее, проведение химической мелиорации на изучаемых солонцах необходимо с точки зрения предупреждения возможных негативных почвенных процессов, повышения их продуктивности и эффективности сельскохозяйственного использования. Кроме того, полученные нами прибавки урожая и рассчитанная экономическая эффективность с учетом затрат на мелиорацию подтверждают, что признанные нами приоритетные по улучшению почвенных показателей и урожайности варианты мелиорации целесообразны и с экономической точки зрения (таблица 22).
Наиболее эффективным с точки зрения получения максимальной отдачи от вложенных средств является проведение комплексной мелиорации. На фоне получаемых при ее проведении прибавок в урожае, дополнительные затраты на мелиоративную обработку незначительны. Годовой экономический эффект при комплексной мелиорации превышает 4200 р/га (10Ф+20Н) - 4500 р/га (10Ф+40Н), что в среднем на 40% выше, чем при химической мелиорации. В связи с этим срок окупаемости затрат составил при химической 4,5-4,8 лет, при комплексной - 2,9-3,5 года. 1. Установлено, что наибольшая эффективность при улучшении мелиора тивного состояния и повышении плодородия солонцов лугово-черноземных орошаемых достигается при комплексном мелиоративном воздействии. 2. Выявлено, что глубокая мелиоративная обработка снижает неблагоприятные физические и физико-химические свойства солонцов в слое почвы 30-45 см. При ее проведении в результате эффективного использования собственных запасов карбонатов в слое почвы 20-40 см реакция среды приблизилась к нейтральной, плотность уменьшилась на 7-8 %, коэффициент дисперсности -на 20-40 %, солонцеватость - на 25-33 %. Изучаемые плуги по мелиорирующему воздействию оказались практически идентичными, но по способности сохранять гумусовый слой на поверхности наиболее эффективным является трехъярусный солонцовый плуг ПЯС-4-35, при применении которого потеря гумуса из 0-20 см слоя не превышала 7 %, в то время как на варианте с обработкой ПТН-3-40 составила 20 % и более. Последействие наблюдается в течение 2-3 лет. 3. Отмечено, что химическая мелиорация эффективно изменяет неблагоприятные свойства верхнего 20-см слоя солонцов. Наибольший мелиорирующий и удобрительный эффект был получен на вариантах с сочетаниями 10Ф+20Н и 10Ф+40Н: солонцеватость снизилась до уровня ее в зональных почвах (до 5-8% от ППК), нормализовалась реакция почвенной среды, плотность уменьшилась на 10-12 %, коэффициент дисперсности - более чем в 2 раза, со-доустойчивость увеличилась в 2-3 раза, возросла обеспеченность солонцов элементами азотного, фосфорного и калийного питания до уровня повышенной. В слое 20-40 см эти процессы протекали значительно слабее. Последействие химической мелиорации прослеживается в течение всего периода исследований. 4. Установлено, что комплексная мелиорация (внесение фосфогипса и навоза + мелиоративная обработка) повышает плодородие слоя 0-40...0-45 см. Наиболее эффективными по мелиорирующему эффекту являются сочетания 10Ф+20Н и І0Ф+40Н с последующим проведением мелиоративной обработки плугом ПЯС-4-35. Солонцеватость в 0-40 см слое почв на этих вариантах снизилась соответственно на 70 и 60 %, щелочность не отмечалась, почвы разул-лотнились по всему мелиорируемому профилю до 1,25 т/м , а содержание гумуса к 4 году последействия увеличилось на 22 %. На 4 год восстановления неблагоприятных свойств не отмечалось. 5. Установлено положительное влияние приемов мелиорации на урожайность сельскохозяйственных культур. При мелиоративных обработках урожайность в среднем повышалась на 10-13 %. При химической и комплексной ме-лиорациях наибольшие прибавки были получены на вариантах с внесением 10Ф+-20Н и 10Ф+40Н. В среднем за 4 года они составили соответственно при химической мелиорации 36-44 %, при комплексной - 48-54 %.
