Введение к работе
Актуальность исследования. Орошаемое земледелие, обеспечивает устойчивое получение стабильных и высоких урожаев, но и может вызывать ряд негативных процессов в почве: уплотнение, ощелачивание, денитрификацию и дегумификацию. Водный режим почвы является одним из основных факторов почвообразования, от него зависят многие свойства почвы, в том числе и плодородие. Он также определяет воздушный, тепловой, питательный режимы почвы, поэтому улучшая его с помощью оросительных мелиорации, возможно улучшение и этих режимов. В связи с этим необходимо создавать такие условия для почвы, которые будут способствовать оптимизации мелиоративных режимов и повышению продуктивности орошаемых земель. Исследованиями в этой области занимались Б. Б. Шумаков, В. И. Ольгаренко, Н. А. Иванова, Г. В. Оль-гаренко, А. Ю. Черемисинов, И. Н. Ильинская, Г. Т. Балакай и другие. При содержании влаги и воздуха в равных по объему количествах, что соответствует влажности почвы на уровне 60-70 % от наименьшей влагоёмкости, почвообразовательные процессы, как гумификация и нитрификация, протекают наиболее активно. При регулярном орошении почвы находятся в режиме постоянного переувлажнения, в результате чего чернозёмы преобразовываются в другие почвы. Поэтому анализ процессов, происходящих на орошаемых землях, показывает необходимость снижения водной нагрузки на почвы и перехода на циклический вид орошения.
В связи с этим исследование мелиоративных режимов земель при циклическом орошении является, несомненно, актуальным.
Степень разработанности вопроса. В последнее время высказывается мнение, что восстановить плодородие почв возможно путем снижения водной нагрузки. И. П. Айдаров подчеркивает, что существующие методы расчета режима орошения направлены на полное удовлетворение требований сельскохозяйственных растений к водному режиму почв и не учитывают требования почв. И. П. Кружилин отмечает, что орошение должно оставаться подстрахо-
вочным дополнительным приемом регулирования водного режима чернозёмов и это позволит предупредить возможные негативные последствия ирригации. Л. В. Кирейчева утверждает, что в зоне неустойчивого и недостаточного увлажнения гидромелиоративные системы должны быть предназначены для малообъемного орошения, а адаптивный комплекс мероприятий направлен на восстановление плодородия почв. Эти положения, на наш взгляд, полностью вписываются в идею циклического орошения.
Целью работы является восстановление и повышение плодородия почв посредством оптимизации мелиоративных режимов при циклическом орошении.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
выявить изменение направленности почвенных процессов при снижении искусственной водной нагрузки;
определить влияние различных соотношений орошаемой и неорошаемой фаз на свойства почв и продуктивность земель в условиях циклического орошения;
обосновать комплекс агромелиоративных мероприятий для восстановления плодородия почв при циклическом орошении;
осуществить подбор засухоустойчивых и влаголюбивых культур для использования в условиях циклического орошения с целью сохранения и повышения плодородия почв и повышения продуктивности орошаемого массива;
- провести экологическую и экономическую оценку целесообразности
применения циклического орошения.
Объект исследований - чернозёмы обыкновенные, орошаемые более 50 лет (ОПХ «РООМС»), луговые темноцветные почвы, орошаемые более 40 лет (ООО «Луговой») и чернозёмы обыкновенные террасовые П-ой террасы р. Дон, орошаемые более 40 лет (ГП «Батайское»).
Предмет исследований - изменение свойств чернозёмов обыкновенных деградированных при различных мелиоративных режимах.
Методологическая и эмпирическая база исследований. В диссертационной работе использованы результаты полевого опыта, выполненного в соответствии с общепринятыми методическими требованиями с использованием стандартных приборов и оборудования. Обработка экспериментальных данных осуществлялась методами математической статистики с использованием прикладных программ на персональном компьютере. При математической обработке опытных данных использовалась методика Б. А. Доспехова.
Научные результаты, выносимые на защиту:
Изменение направленности почвенных процессов при снижении искусственной водной нагрузки;
Изменение физических, физико-химических и агрохимических свойств чернозёма обыкновенного деградированного при различном соотношении орошаемой и неорошаемой фаз;
Комплекс агромелиоративных мероприятий по воспроизводству почвенного плодородия и подбор влаголюбивых и засухоустойчивых культур для циклического орошения;
4. Экономическая и экологическая оценка применения циклического
орошения.
Личный вклад автора в получении результатов, изложенных в диссертации: постановка цели и задач исследований; обоснование направления исследований; выбор методик, отбор образцов почв на ключевых участках; закладка и проведение полевого опыта; анализ и обобщение результатов исследований; разработка схемы организации циклического орошения; экономическая и экологическая оценка; подготовка диссертации, выводов и предложений производству; внедрение результатов исследований в сельскохозяйственное производство.
Научная новизна результатов исследований заключается в том, что впервые для природно-климатических условий Ростовской области:
- установлено изменение направленности почвенных процессов при сни-
жении искусственной водной нагрузки;
дана оценка влияния соотношения орошаемой и неорошаемой фаз при циклическом орошении на свойства чернозёма обыкновенного деградированного и на урожайность сельскохозяйственных культур.
разработана схема организации циклического орошения, включающая комплекс агромелиоративных мероприятий;
осуществлен подбор сельскохозяйственных культур для севооборотов, осваиваемых при циклическом орошении.
Теоретическая и практическая значимость работы. Обоснован подбор сельскохозяйственных культур для построения севооборотов при циклическом орошении на территории Ростовской области. Разработана схема организации циклического орошения.
Практическое значение предлагаемых разработок заключается в разработке принципиально нового подхода к орошению, призванного устранить возникновение негативных почвенных процессов, снижающих продуктивность орошаемых земель.
Схема циклического орошения внедрена на площади 120 га в ЗАО «Ак-сайская Нива» Аксайского района Ростовской области с общим годовым экономическим эффектом 2018520 руб.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертационная работа соответствует формуле научной специальности 06.01.02 «Мелиорация, рекультивация и охрана земель», а именно пункту 5 «Исследование оптимальных мелиоративных режимов на землях различного назначения, обеспечивающих достижение заданного технико-экономического эффекта и охрану окружающей среды».
Достоверность результатов исследований подтверждается применением апробированных современных методик, большим объёмом экспериментальных данных, применением стандартных методик математического анализа и положительными результатами производственной проверки.
Апробация и реализация результатов исследований. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях, совещаниях и семинарах в ФГНУ «РосНИИПМ», ВНИИ «Радуга», ФГОУ ВПО «КубГАУ» (Новочеркасск, Коломна, Краснодар -2006-2009 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе одна в издании, рекомендуемом ВАК Минобрнауки РФ. Общий объем научных работ составляет 5,71 п. л., лично автора - 3,53 п. л.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 200 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, общих выводов, предложений производству, содержит 38 таблиц, 18 рисунков, 5 приложений. Список использованных источников включает 248 наименований, в том числе 23 иностранных авторов.
