Введение к работе
Актуальность темы. Рациональное использование, сохранение и повышение плодородия почвы рассматриваются как обязательный раздел государственной политики, зональных систем земледелия и планов развития экономики страны. Научные исследования необходимо направлять на разработку природоохранных и почвозащитных рекомендаций для управления биоэнергетической функцией почвенного покрова естественных и антропогенных экологических систем.
Воздействие антропогенного фактора связано не только с увеличением урожайности сельскохозяйственных культур, но и с неизбежным влиянием на почвенное плодородие. Возделывание сельскохозяйственных культур при современной системе земледелия и складывающихся природных условиях вызывает глубокие необратимые изменения минеральной и органической части, приводящие к деградации и потере плодородия, в частности, к развитию процесса осолонцевания почв.
Нарушение экологического равновесия, вызванное в почве возделыванием сельскохозяйственных культур без соблюдения закона возврата, приводит к сдвигу процессов в сторону осолонцевания. При этом почвы сильно уплотняются, приобретают слитность и склонность к коркообразованию. Утрачивается структурность и развивается глыбистость почвы, ухудшаются ее водно-физические свойства.
Северные районы Прикаспийской низменности расположены в зоне интенсивного развития животноводства. Здесь распространены разведение крупного рогатого скота и овцеводство. В Западно-Казахстанской области, являющейся основным производственным регионом республики, периодически наблюдаются почвенные и атмосферные засухи, приводящие к дефициту кормов. Кроме того, наличие большой площади солонцеватых почв и солонцов усиливает отрицательное влияние засушливого климата на кормопроизводство. Теоретическое обоснование и разработка агроприемов, повышающих производство кормов в условиях систематического проявления дефицита осадков, а следовательно, и почвенной влаги на малоплодородных степных солонцах и сильно солонцеватых каштановых почвах – важная задача науки и практики.
Уменьшить дефицит кормов в северной части Прикаспийской низменности возможно только при подборе наиболее продуктивных засухоустойчивых сельскохозяйственных культур, пригодных для выращивания на солонцах и солонцеватых почвах и оказывающих мелиорирующее действие на солонцеватые горизонты.
Цель исследований заключается в теоретическом обосновании, практической разработке и сравнительной оценке различных приемов повышения плодородия солонцов и солонцеватых темно-каштановых почв Северного Прикаспия.
В задачи исследований входило:
теоретически обосновать возможность улучшения плодородия солонцов и солонцеватых темно-каштановых почв путем химической, биологической, агротехнической мелиораций и их сочетания;
дать классификацию солонцов и солонцеватых почв по соотношению обменного натрия и кальция;
изучить влияние на плодородие солонцов и солонцеватых темно-каштановых почв различных химических мелиорантов;
выяснить влияние на свойства солонцов и солонцеватых почв таких фитомелиорантов, как житняк и донник желтый;
исследовать возможность повышения плодородия солонцов путем различных способов механической обработки;
показать изменение водно-физических свойств солонцов и солонцеватых почв под действием различных мелиорантов;
установить влияние различных мелиорантов на химические свойства солонцов и солонцеватых почв;
выявить влияние различных мелиорантов на урожайность сельскохозяйственных культур;
рассчитать энергетическую и экономическую эффективность применения различных мелиоративных приемов повышения плодородия солонцов и солонцеватых почв.
Научная новизна работы заключается в теоретическом и экспериментальном обосновании применения комплексной мелиорации солонцов и солонцеватых темно-каштановых почв Северного Прикаспия и воздействия мелиоративных приемов на агрофизические и агрохимические свойства почвы, что позволяет на новой теоретической основе повышать эффективность мелиоративных приемов.
Предложена классификация солонцов по соотношению обменного натрия и кальция. Показана реакция сельскохозяйственных культур на степень солонцеватости почв в северных районах Прикаспийской низменности.
Установлен характер взаимосвязи урожайности со степенью солонцеватости темно-каштановых почв.
Определено влияние мелиоративного воздействия на водно-физические и агрохимические свойства почвы, на запасы продуктивной влаги и степень ее использования культурными растениями.
Выявлена эффективность совместного применения фито- и химической мелиорации. Подобраны наиболее эффективные засухоустойчивые фитомелиоранты.
Практическая значимость состоит в конкретных рекомендациях по использованию химических мелиорантов, фитомелиорантов и мелиоративной обработки почвы, а также их сочетания для улучшения плодородия солонцов и солонцеватых темно-каштановых почв.
Использование разработанных мелиоративных приемов позволяет улучшить плодородие солонцов и повысить плодородие слабо- и среднесолонцеватых почв до уровня фонового состояния.
Результаты исследований могут быть использованы учреждениями агрохимической службы, сельскохозяйственными организациями, специализирующимися на выращивании кормов.
Реализация результатов исследований. Материалы диссертации широко использовались при составлении научно обоснованных систем земледелия Западно-Казахстанской области. Производственная проверка рекомендаций осуществлялась на полях ТОО Агрофирмы «Асан» Зеленовского района Зпадно-Казахстанской области.
Апробация работы. Результаты исследований обсуждались на международных, отраслевых, внутривузовских научно-практических конференциях (Саратов, 2007–2010 гг.; Пенза, 2008, 2010 гг.; Алма-Ата, 2007–2009 гг.).
Основные положения, выносимые на защиту:
классификация солонцов и солонцеватых почв по соотношению обменного натрия и кальция;
взаимосвязь продуктивности сельскохозяйственных культур со степенью солонцеватости темно-каштановых почв;
воздействие химических мелиорантов на агрофизические и агрохимические показатели солонцеватых почв;
влияние фитомелиорантов на плодородие солонцов и солонцеватых почв;
роль различных мелиоративных обработок почвы в улучшении агрофизических и агрохимических свойств солонцов;
воздействие агромелиоративных приемов на продуктивность сельскохозяйственных культур при мелиорации солонцов и солонцеватых темно-каштановых почв;
энергетическая и экономическая эффективность использования различных мелиорантов при мелиорации солонцов.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 47 работ, в том числе 10 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 266 страницах компьютерного текса, состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству, включает в себя 99 таблиц, 13 рисунков. Список использованной литературы содержит 416 наименований, в том числе 16 – на иностранных языках.
