Содержание к диссертации
Введение
1. Характеристика зон нижнего поволжья и распределение в них солонцовых почв. 8
2. Аналитический обзор и обоснование выбранного направления исследований 17
2.1.. Теоретические основы улучшения солонцовых почв 17
2.2. Агробиологический метод освоения степных целинных и залежных солонцов 23
2.3. Эффективность гипсования солонцов степной зоны 31
2.4. Мелиорация старопахотных солонцовых почв 34
2.5. Использование солонцовых почв при орошении 36
2.6. Фитомелиоративная оценка культур, выращиваемых на солонцах .38
2.7. Обоснование выбранного направления исследований 42
3. Схемы опытов. 49
4. Условия проведения исследований 68
4.1. Климат районов проведения исследований 68
4.2. Погодные условия в годы проведения исследований 72
5. Методика наблюдений и исследований 74
6. Результаты исследований 79
6.1. Характеристика солонцовых почв как объектов мелиорации 79
6.1.1. Морфологические особенности солонцовых почв 80
6.1.2. Гранулометрический состав почв 85
6.1.3. Состав поглощенных оснований 89
6.1.4. Состав водной вытяжки 93
6.1.5. Содержание гумуса и питательных веществ 99
6.1.6. Водно-физические свойства солонцов и их комплексов 102
6.1.7. Водный режим солонцовых почв 107
6.2. Фитомелиоративная оценка полевых культур и севооборотов на солонцовых почвах Нижнего Поволжья 118
6.2.1. Фитомелиоративные севообороты для богарных солонцовых почв сыртового Заволжья 118
6.2.2. Фитомелиоративные севообороты для орошаемых солонцовых почв сыртового Заволжья 130
6.2.3. Фитомелиоративные севообороты для орошаемых солонцовых почв Прикаспийской низменности 140
6.2.4. Фитомелиоративные севообороты для богарных солонцовых черноземных почв Правобережья . 149
6.3. Система обработки солонцовых почв Нижнего Поволжья 160
6.3.1. Влияние трехъярусной обработки на плодородие солонцовых
почв сыртового Заволжья и Прикаспийской низменности 160
6.3.2. Влияние повторной трехъярусной обработки на плодородие солонцовых почв сыртового Заволжья 185
6.3.3. Влияние различных видов основных обработок на продуктивность и пищевой режим солонцовых почв сыртового Заволжья .208
6.3.4. Влияние различных видов мелиоративных и основных обработок на плодородие солонцовых почв сыртового Заволжья 211
6.3.5. Влияние трехъярусной и плантажной обработок почвы на плодородие старопахотных солонцовых почв сыртового Заволжья ...225
6.3.6. Влияние различных видов мелиоративных обработок залежных почв на плодородие черноземных солонцов Донской равнины 242
6.4. Эффективность химической мелиорации солонцов Нижнего Поволжья... 260
6.4.1. Гипсование солонцовых почв сыртового Заволжья 260
6.4.2. Гипсование солонцовых почв Донской равнины 266
6.5. Эффективность мелиоративных обработок солонцовых почв Нижнего Поволжья в сочетании с химической мелиорацией гипсом и фосфогипсом 270
6.5.1. Технология мелиоративной обработки старопахотных солонцовых почв сыртового Заволжья в сочетании с химической мелиорацией гипсом и фосфогипсом 270
6.5.2. Технология мелиоративной обработки залежных черноземных солонцовых почв Донской равнины в сочетании с химической мелиорацией гипсом и фосфогипсом. 274
6.6. Влияние орошения на плодородие солонцовых почв 280
6.6.1. Влияние орошения на плодородие солонцовых почв сыртового Заволжья 280
6.6.2. Влияние орошения на плодородие солонцовых почв Прикаспийской Низменности 294
6.7. Эффективность минеральных удобрений на солонцовых почвах...302
6.7.1. Эффективность минеральных удобрений на богаре на вновь осваиваемых солонцовых почвах сыртового Заволжья 302
6.7.2. Эффективность минеральных удобрений на богаре на освоенных солонцовых почвах сыртового Заволжья 304
6.7.3. Эффективность минеральных удобрений на орошаемых солонцовых почвах сыртового Заволжья и Прикаспийской низменности .307
6.7.4. Вынос питательных веществ растениями и обоснование доз минеральных удобрений, рекомендуемых для солонцовых почв Нижнего
Поволжья 315
Выводы 322
Предложения производству 328
Список использованной литературы
- Агробиологический метод освоения степных целинных и залежных солонцов
- Погодные условия в годы проведения исследований
- Морфологические особенности солонцовых почв
- Фитомелиоративные севообороты для богарных солонцовых черноземных почв Правобережья
Введение к работе
В Нижнем Поволжье научно обоснованное использование солонцовых почв является важной составной частью комплекса мероприятий по борьбе с засухой, повышения плодородия почв и может стать одним из важных резервов увеличения производства зерна, кормов и развития животноводства.
По данным управления землепользования и землеустройства Госагро-прома России, площади солонцовых почв в Поволжье составляют около 9 млн, га, из которых в пашне находится более 4 млн. га и под сенокосами и пастбищами почти 5 млн. га. (Технологии мелиорации и возделывания сельскохозяйственных культур на солонцовых землях Поволжья, 1989).
При движении с севера региона на юг площади солонцовых почв возрастают. В степной черноземной зоне солонцовые почвы занимают около 1 млн. га сельскохозяйственных угодий, в сухостепной и полупустынной зонах - 8 млн. га. Большая часть солонцовых почв приурочена к Заволжью Саратовской и Волгоградской областей (свыше 3,5 млн. га) и Калмыкии (более 2,5 млн. га).
Из-за наличия в почвенном покрове такого большого количества комплексных солонцовых земель сельское хозяйство Поволжья практически ежегодно не добирает значительное количество зерна и кормов.
В естественном состоянии солонцы малопродуктивны. На распаханных солонцах (без их мелиоративного освоения) урожаи получают, как правило, только во влажные годы, в засушливые - растения чаще всего выгорают. Пастбища и сенокосы на солонцах без проведения на них мелиоративных работ дают с гектара 2-3 ц к. е. сена низкого качества.
На солонцах, используемых в пашне, урожай сельскохозяйственных культур в засушливые и средние по увлажнению годы, как правило, в 1,5-3 раза ниже по сравнению с зональными почвами. Только в благоприятные го-
ды продуктивность солонцовых комплексов может достигать уровня зональных не солонцовых почв.
В регионе разработаны научно обоснованные методы использования солонцовых почв, которые могут обеспечить значительное повышение урожайности сельскохозяйственных культур. Использование этих методов может дополнительно обеспечить в среднем по региону получение на старопахотных землях 2-3 ц, на целинных участках, вовлеченных в пашню, - 12-13 ц и на сенокосах и пастбищах 6-8 ц кормовых единиц с 1 га ежегодно (Технологии мелиорации и возделывания сельскохозяйственных культур на солонцовых землях Поволжья, 1989).
По расчетам ВНИПТИХИМ и РОСЗЕМПРОЕКТ в перспективе освоение в хозяйствах Поволжского экономического района мелиоративного фонда распаханных солонцов может обеспечить получение дополнительной продукции в объеме 7,5 млн. ц к.е.
Проведение комплекса мероприятий по освоению и вовлечению в пашню 1-2 млн. га целинных и залежных солонцовых земель может повысить производство сельскохозяйственной продукции ещё на 5-8 млн. ц к.е.
Для этого необходимо, чтобы объемы специальных (трехъярусных, плантажных) обработок солонцовых почв ежегодно составляли 190-200 тыс. га, глубокого безотвального рыхления.- 3-3,5 млн. га и гипсования - 90-100 тыс. га.
Солонцы зоны обладают весьма разнообразным мелиоративным потенциалом. Для достижения максимального эффекта при использовании солонцовых почв к ним требуется дифференцированный подход в зависимости от генетических особенностей, морфологического строения, химизма засоления, характера гидроморфности, почвообразугощих пород и т.д., а значит и дальнейшее совершенствование приемов мелиорации. Наряду с этим, эффективность мелиорации в значительной степени связана с подбором культур в севооборотах в мелиоративный период и при последующем использовании, а так же от системы основной и предпосевной обработок почвы, норм высева,
способов сева, уходом за посевами в течение вегетации растений. Другими словами, продуктивность мелиорации, её экономическая оправданность теснейшим образом связана с уровнем агротехники в процессе использования почв солонцовых комплексов.
Поэтому целью настоящих исследований было разработать для практического применения в Поволжском регионе научно обоснованные усовершенствованные методы і мелиорации солонцовых земель и системы земледелия, обеспечивающие повышение их продуктивности до уровня зональных, не солонцовых почв.
Выполненная работа является логическим продолжением исследований, начатых на солонцовых почвах в Поволжье в 1930-х годах И.Н. Анти-повым-Каратаевым, и подводит итог двадцатилетних исследований, выполненных автором совместно с коллективом отдела мелиорации солонцовых почв НИИСХ Юго-Востока в период 1977-1996 гг.
Автор приносит большую благодарность за совместную работу заведующему отделом мелиорации солонцовых почв НИИСХ Юго-Востока, кандидату сельскохозяйственных наук Рашковскому Е.М., сотрудникам отдела Белоглазову Е.А., Маркелову Н.А., Пластковой М.С., Дербенцеву П.П., Шу-битидзе Г.В. и др.
Агробиологический метод освоения степных целинных и залежных солонцов
Комплекс агротехнических мероприятий, который направлен на создание условий максимальной эффективности мелиорации солонцовых земель степной зоны, должен включать в себя (Пак К.П., Келлерман В.В., 1967): 1. Систему глубокой мелиоративной обработки. 2. Посев культур — освоителей солонцов. 3. Систему мероприятий по увеличению запасов влаги в почве. 4. Использование органических и минеральных удобрений.
В зоне сухих степей Поволжья, Дона, Северного Кавказа на средних и глубоких солонцах наиболее результативным приемом их мелиорации чаще всего является трехъярусная обработка почвы, на юге Украины, в северозападной части Прикаспия на корковых и мелких солонцах - плантажная вспашка на 40-50 см, в условиях Сибири, лесостепного Зауралья и Северного Казахстана - вспашка без оборота пласта (глубокое рыхление) (Можейко А.М., 1962; Константинов М.Д., 1963; Гутина Б.С., 1966; Байтканов К.А., 1967; Большаков А.В., Пак К.П., 1969; Оборин А.И., Кожин В.И., 1969; Михайличенко В.Н. и др., 1970; Градобоев Н.Д., 1972, 1974; Гринченко A.M., 1973; Степанец ИХ, 1973; Пак К.П., 1975; Кирюшин В.И., 1976, 1983; Поло вицкий И.Я., 1980; Данилова Е.Л., Синицына Н.Е., 1979; Данилова Е.Л., 1981 и др.).
Указанные обработки в каждом перечисленном регионе не могут претендовать на универсальность. Наряду с безотвальными обработками в районах Сибири, Казахстана и Ростовской области дают положительные результаты ярусная вспашка на каштановых солонцах. На черноземных солонцах Поволжья, Казахстана и лесостепного Зауралья может с успехом применяться плантажная вспашка, либо обычная обработка с подпочвенным рыхлением и т.д.
Глубина вспашки во всех случаях диктуется мощностью надсолонцово-го и солонцового горизонтов, глубиной залегания карбонатного и солевого горизонтов (К.П. Пак, 1954; А.М. Можейко, Т.К. Воротник, 1954; Н.К. Баля-бо, Б.С. Гутина, Е.А. Зверева, 1962; М.Д. Константинов, 1962,1967; Н.А, Новикова, 1962, 1967;A.G. Мигуцкий, Г.И. Макарова, L966; К.П. Пак, В.В. Келлерман, 1967; А А.В. Большаков, К.П. Пак, 1969;.И. Оборин, В.И. Кожин, 1969; В.И. Михайличенко и др., 1972; Е.М. Челтуров, 1972 и др.).
В богаре сухостепной зоны успех любого способа мелиорации зависит от состояния увлажнения почвы. Поэтому неотъемлемым условием улучшения солонцов является накопление и сохранение влаги путем применения черных и кулисных паров, снегозадержания, орошения и т.д.
Использование минеральных и органических удобрений также усиливает действие мелиоративных обработок и химических мелиорантов. Удобрения способствуют улучшению питательного режима малопродуктивных солонцов и повышению их плодородия. Чем суше климат, тем в большей мере следует применять подкисляющие химические удобрения (сдвигающие рН в сторону меньшей щелочности), содержащие в своем составе кальций (В.А. Ковда, 1974).
В связи с тем, что на первых стадиях мелиоративного периода не всякие культуры могут нормально развиваться и давать полноценные урожаи, на солонцах рекомендуют возделывать культурьг-освоители, которые обладают физиологической устойчивостью против солонцеватости, засоления и засухи.
Установлена прямая корреляционная зависимость между содержанием в золе растений натрия, магния и кальция и их солонцеустойчивостью (К.ПІ Пак, ЛИ. Нагулевич, 1972). В разных зонах одни и те же культуры могут и не быть культурами-освоителями солонцов (В,А. Ковда, Г.В. Захарьина, 1970).
В лесостепном Зауралье (Челябинская, Курганская области) в качестве: культур-освоителей солонцов хорошо себя зарекомендовали из бобовых -донник белый и желтый, люцерна желтая, желтогибридная и синегибридная; из злаковых — пырей бескорневищный, регнерия Омская, волоснец Сибирский, костер безостый, житняк. Удовлетворительно здесь на солонцах растет и- кукуруза. На фоне мелиоративной безотвальной вспашки в сочетании с гипсом: и навозом, эти культуры давали хорошие урожаи, улучшая водно-физические и химические свойства солонцов. На распаханных солонцах рекомендуется: вносить гипс, гипс с навозом, повышенные дозы органических удобрений и суперфосфата;: в первые годы возделывать солонцеустойчивые травы или однолетний донник, в дальнейшем культивировать просо, ячмень, кукурузу, пшеницу (А.И..Оборин, В:И. Кожин, 1969; Г.П. Серов, 1969).
В различных почвенных зонах Казахстана по глубоким безотвальным (преимущественно на корковых и мелких солонцах), ярусным (преимущественно в каштановой зоне) и отвальным обработкам на солонцах возделыва-ются донники, люцерна, пырей бескорневищный, регнерия Омская, волоснец Сибирский, ячмень и т.д. Донник желтый и белый, люцерна желтая, житняк узколистный, пырей бескорневищный, регнерия Омская, горчица вегетируют достаточно продуктивно во всех почвенных зонах.
Погодные условия в годы проведения исследований
Во всех опытах, во все годы и на всех вариантах соблюдалась одинаковая методика наблюдений и исследований.
В период закладки опытов проводилось закрепление участка на местности, разбивка опыта и нанесение границ вариантов по методу организованных повторений в четырехкратной повтори ости (опыт № 8 в ОПХ «Красавское» - в трехкратной повторности).
Затем проводилось почвенное обследование в масштабе-1:.500, составление схематической почвенной карты. Для характеристики почв участка закладывались и фиксировались на плане почвенные разрезы глубиной от 0,6 до 3,0 метров и не фиксированные на плане прикопки глубиной 0,3-0,4 метра. Фиксированные разрезы закладывали на границах вариантов и повторений опыта.
Из почвенных разрезов по генетическим горизонтам отбирались образцы на химический и агрофизический анализ. Со дна разрезов глубже 3 метров образцы брались буром AM-17 послойно через каждые 20 см до глубины 5 метров. Одновременно в разрезах до 2-3 метров определяли объемную массу почвы.
В почвенных образцах, взятых при закладке опытов, определяли содержание гумуса, подвижных форм азота, фосфора и калия, состав водной вытяжки, поглощенных оснований, а также гранулометрический и агрегатный состав почвы, ее удельную массу и максимальную гигроскопичность.
Перед закладкой опытов на вариантах одной из повторностей выде-лялись постоянные площадки размером 30 м для последующих наблюдений в мелиоративный период за водно-физическими и химическими изменениями в почве. На этих площадках перед закладкой опыта ручным буром AM-17 послойно через 20 см отбирали исходные почвенные образцы до глубины I метр.
На постоянных динамических площадках ежегодно проводились следующие анализы и определения:
Влажность почвы определялась термовесовым методом в трехкратной повторности в двухметровом слое по глубинам 10, 30, 50, 70, 90, 110, 130, 150, 170, 190 см в сроки: - в посевах озимых, многолетних трав и на целине - при весеннем отрастании растений, при укосе на сено (уборке) и перед уходом в зиму; - в пару — весной, одновременно с многолетними травами, осенью -после посева озимых; - в посевах яровых - при всходах и при уборке.
С учетом показателей плотности изучаемых почв процентная влажность пересчитывалась в мм и выражалась в запасах доступной для растений влаги по 20-сантиметрововым слоям. В сводных таблицах влажность почвы анализировалась по слоям 0-60, 60-120 и 120-200 см, так как именно в этих слоях удалось проследить изменения, характерные для возделываемых культур.
Величину «мертвого запаса», то есть той влаги, которая удерживается почвой в связанном состоянии, определяли по показателям ее максимальной гигроскопичности, используя для расчетов коэффициент 1,34 (Астахов СВ., Долгов СИ., 1959).
Отбор проб почвы для определения поглощенных оснований, состава солей в водной вытяжке, рН почвы и содержаниям ней СО2 по слоям 0-20, 20-40, 40-60, 60-80, 80-100 см в 10-кратной повторности в сроки весеннего определения влажности почвы. В этих же образцах определяли содержание нитратного азота (N-N03), подвижного фосфора (Р205) и обменного калия (К20) в слоях 0-20 и 20-40 см, гумуса - 0-20, 20-40, 40-60 см. Образцы почвы на влажность и химический анализ отбирали ручным буром АМ-17.
Учет плотности почвы проводили весной и при уборке урожая по глубинам 10,20,30 см в трехкратной повторности буром Качинского цилиндрами высотой 4 см, емкостью 100 см .
Почвенные образцы на структуру и водопрочность агрегатов (по методу Саввинова) отбирали по слоям 0-20 и 20-40 см из прикопок одно временно с учетом плотности почвы.
Биологическую активность почвы определяли по интенсивности разложения ткани аппликации по слоям почвы 0-10, 10-20, 20-30, 30-40 см в трехкратной повторности через 30, 60 и 90 дней после закладки.
Химические анализы почвы проводились в лабораториях Саратовского отделения Росгипрозема и ВолжНИИГиМа по следующим методикам; поглощенные кальций и магний — по Тюрину, поглощенный магний — по Гедройцу (с 1980 г. - по Молодцову), нитратный азот - по методу Гран дваля-Ляжу, подвижный фосфор - по Мачигину, обменный калий - в угле-аммонийной вытяжке, С02 - по Шейблеру (Агрохимические методы исследования почв, 1975).
Урожай зерновых культур учитывали методом сплошной комбайновой уборки по каждому варианту и повторности. Одновременно отбирали образцы для определения влажности и засоренности зерна. Перед уборкой так же учитывали биологический урожай методом пробных снопов с площадок 0,25 м в 20-кратной повторности (по 5 снопов на каждой повторности опыта).
Уроокай кормовых культур определяли методом площадок (пар # целл) площадью 20 м2 (2 х 10 м) на каждой повторности с последующим пересчетом полученного биологического урожая на фактическую урожай ность по валовому сбору продукции. Влажность сена и зеленой массы при водили к стандартной — соответственно 16 и 75%.
Морфологические особенности солонцовых почв
Гранулометрический состав почв опытных участков представлен в основном глиной средней иловато-крупнопылеватой (табл. 4).
Солонец степной средний (разрез 3) Тоже 39,1 8,8 72.8 45,0 69.4 46,5 69,036,0 64.2 38,4 37,020,9 В горизонте Bi наблюдается характерное для солонцов и солонцеватых почв резкое возрастание илистой фракции (мельче 0,001 мм) по сравнению с гумусовым горизонтом. Так, в горизонте «А» солонца лугово-степного целинного среднего (разрез 25) содержится 23,7 % ила, а в горизонте В] уже 38,8 %, солонца лугово-степного распаханного соответственно 27,8 и 40,3 %.
У темно-каштановых почв сыртового Заволжья, входящих в состав солонцового комплекса также отмечается перераспределение илистой фракции между горизонтами А и Вь но оно менее выражено, чем в солонцах.
Для солонцов Прикаспийской низменности характерно более низкое содержание илистой фракции в горизонте А - 8,8-17,1%, но тем более заметно возрастание количества илистых частиц в иллювиальном горизонте Bj - до 35,9-45,0 % (табл. 4).
Отмеченное перераспределение глинистой фракции по профилю является показателем солонцового процесса, свидетельствующим о процессах иллювиирования (вмывания) в почве.
Высокое содержание физической глины и ила в горизонте Bi обуславливает его низкую водопроницаемость, вязкость и способность к набуханию во время увлажнения, а при высыхании — связность, глыби стость, трещиноватость, слабую структурность.
К.К, Гедройц (1922, 1926, 1933) одним из первых указал на огромную роль наиболее дисперсной части почв - почвенных коллоидов в формировании многих физико-механических и химических свойств. Обладая высокоразвитой поверхностью, коллоидная часть почвы во многом определяет такие важные свойства почвы, как механическая прочность и во до-прочность, вязкость, липкость, пластичность, набухание, усадка, коркооб-разование, водоудерживающая и поглотительная способность и многие другие свойства. Позднее, большинство исследователей, изучавших агрофизические свойства солонцовых почв связывают их неблагоприятные показатели именно с наличием гидрофильных коллоидов и воднопептизируемого ила (Б.А. Андреев, 1961; Е.А. Данилова, 1969; А.И, Парфенов, 1969; СМ. Ги-лязова, 1971; Н.А. Титова, 1972, 1976; М.Д. Градобоев, 1970; Е.В. Блохин, А.М Прутков, 1973, 1976; Н.И. Горбунов, 1978; Е.Н. Данилова, В.Ф. Узущ 1969; В.А. Витман, А.И. Парфенов, А.И. Семенкина, 1970; В.А. Девятых и др., 1976; К.К. Гедройц, 1933; A. Malquori, 1944; Н.Е. Myres, 1937; А.Ф. Тюлин, 1958 и др.)
Определение структурного состава, проведенное на старопахотных почвах (Опыт № 2), показало, что для пахотного слоя солонцов, по сравнению с каштановой почвой, характерна более высокая глыбистость (9-18% против 4%), что обусловлено присутствием иллювиального горизонта В) (табл. 5).
Самое высокое содержание агрономически ценных агрегатов диаметром от 10,0 до 0,25 мм и самое низкое содержание пылеватой (мельче 0,25 мм) фракции у старопахотных солонцов и солонцеватых темно-каштановых почв характерно для подпахотного слоя (табл. 5).
Исследованиями И,Н. Антипова-Каратаева, В.В. Келлерман и Д.В. Хан (1948), В.В. Келлерман (1973) установлено, что пористость агрегатов зависит от природы гумусовых веществ почвы. При склеивании агрегатов фульвокислотами (или их соединениями с полуторными окислами) они пропитываются органическим веществом и имеют слитный вид, что характерно для солонцовых почв; при склеивании же гуминовыми кислотами, агрегаты приобретают пористый характер, благодаря «узловому» распределению органического вещества. Разница в распределении гумусовых веществ в агрегате объясняется различным отношением к коагулирующему действию кальция: фульвокислоты не осаждаются кальцием и свободно распределяются в агрегате, тогда как подвижность гуминовых кислот ограничена коагуляцией кальция.
По данным В.И. Кирюшина и И.Н. Лебедевой (1972), органическое вещество может играть как структурообразующую, так и пептизирующую роль. Это зависит от качественного состава гумуса, физико-химического состояния и форм связи с минеральной частью почвы.
Фитомелиоративные севообороты для богарных солонцовых черноземных почв Правобережья
При средней за годы исследований сумме осадков холодного периода (ноябрь-март) свыше 200 мм, весной к началу вегетации целинной растительности, запасы доступной влаги в верхнем, содержащем основную массу корней, 60-сантиметровом слое солонцов составляли в среднем лишь 19,9 мм.
Если влагу осадков периода вегетации и влагу весенних запасов слоя почвы 0-60 см целинная растительность использовала полностью, то влагу слоя почвы 60-120 см в среднем лишь на 17,2 %, а еще более глубокого слоя 120-200 см - всего на 5,3 %. Поэтому из 133,0 мм общего количества расходуемой на формирование урожая влаги 120,0 мм или 90, 2 % приходилось в среднем на долю осадков и весенних запасов слоя почвы 0-60 см и лишь 13,0 мм или менее 10 % на влагу слоев 60-120 и 120-200 см.
Следовательно, для целинной растительности на черноземных солонцах характерно полное использование влаги осадков периода вегетации и всех весенних влагозапасов из слоя почвы 0-60 см и ежегодное иссушение этого слоя почвы к уборке трав на сено ниже «мертвого запаса». Это свидетельствует о сильном дефиците влаги, который испытывают растения на целинном солонце. В то же время целинная растительность не обладает способностью использовать достаточно большие запасы доступной влаги, имеющейся в почве глубже 60 см. По всей видимости, большие запасы неиспользованной влаги в почве глубже 60 см связаны и с пополнением их грунтовыми водами.
Следовательно, под влиянием целинной растительности в солонцовых целинных почвах Донской равнины складывается водный режим, характеризующийся периодическими ежегодными сезонными (от весны к уборке) иссушениями верхнего 60-сантиметрового слоя почвы. Для этого слоя характерно очень слабое поглощение влаги осенне-зимних осадков в почве остается в среднем лишь 16 %, а 84 % теряется (сток, испарение с поверхности почвы и т.д.) в основном из-за низкой водопроницаемости плотного иллювиального (солонцового) горизонта, обладающего сильной набухаемостью. В слоях глубже 60 см влагозапасы в течение всего года остаются практически постоянными (в среднем 120-135 мм).
Таким образом, на основании изучения свойств солонцовых почв Саратовской области, распространенных в зонах сыртового Заволжья, Прикаспийской Низменности и низкой Донской равнины Правобережья можно сделать следующие выводы:
1. Без мелиорации, то есть в исходном состоянии, солонцовые почвы обладают целым рядом неблагоприятных водно-физических и химических свойств, что обуславливает их низкую продуктивность,
2. Мощность иллювиального солонцового горизонта у целинных солонцов сыртового Заволжья достигает 15-20 см, у старопахотных солонцов - 4-19 см, у солонцов Прикаспийской низменности 9-14 см, у залежных черноземных солонцов Донской равнины - 15-20 см.
3. Все компоненты солонцовых комплексов имеют тяжелый гранулометрический состав, а иллювиальные горизонты солонцов отличаются от зональных почв более высокой объемной массой (в 1,1-1,2 раза) и содержанием ила (в 1,3 раза), меньшим количеством агрономически ценных агрегатов (на 5-6%) и значительно худшими капиллярной влагоемкостью (в 1,6 раза) и фильтрацией (в 14-15 раз).
4. У всех изучаемых солонцов с глубины 27-36 см отмечается вски пание от 10 % раствора НСІ, а видимые скобления карбонатов с 34-36 см. Это свидетельствует о том, что применение обработок почвы на глубину менее 40 см не позволит разрушить монолитный солонцовый горизонт Bt и вовлечь в мелиорацию часть карбонатного подсолонцового горизонта поч вы.
5. Целинные солонцы сыртового Заволжья и Прикаспийской низ менности по содержанию поглощенного натрия в иллювиальном горизонте в основном относятся к малонатриевым, однако максимум поглощенных натрия и магния у них (соответственно 25-33 и 36-46 %) смещен в горизонт ВС. Солонцы черноземной Правобережной зоны - многонатриевые. В пахотном слое его количество достигает 27-39 %, а в остаточном иллювиальном - 37-39 % от суммы. Высокое содержание натрия усугубляется значительной долей магния - 20-30 %.
6. У Заволжских солонцов преобладает хлоридный тип засоления, который с глубины 50 см переходит в сульфатно-хлоридный. Степень засоления — высокая. У целинных солонцов сыртового Заволжья токсичное для растений количество хлоридов наблюдается с глубины 10-30 см, на Прикаспийской низменности - почти с поверхности (с 5 - 10 см, то есть сразу же под маломощным горизонтом А). Солонцы Донской равнины сильно засолены хлоридами практически с поверхности, но с глубиной содержание солей в них снижается. Это обусловлено, по-видимому, переносом к поверхности водорастворимых солей с влагой минерализованных грунтовых вод.
7. Преобладание натрия в катионном составе водорастворимых солей и обменных оснований обуславливает другое (кроме высокой щелочности) отрицательное свойство почвенного раствора солонцов - дефицит ионов кальция для растений.
8. Солонцы от соответствующих им зональных почв отличаются более низким содержанием гумуса, слабой нитрификационной деятельностью, в основном низкой обеспеченностью подвижными формами фосфора. У солонцов Прикаспийской низменности четко прослеживается перемещение растворимых форм фосфатов глубже иллювиального горизонта.
