Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1 Современное состояние изученности серо - бурых щебенистых почв и вопросы питания плодовых культур 8-18
1.2. Биологической особенности абрикосовых деревьев и о современном состояние развития садоводства республики 18-21
Глава 2. Объект, условия и методика проведения исследований 22
2.1. Объект и методика проведения исследований 22-27
2.2. Характеристика абрикос сок Мирсанджали 27-29
2.3. Географическое расположение, почвенно-климатическая характеристика опытного участка 29-45
Результаты исследований
Глава 3. Влияние биоминеральных мелорантов (бмм), запашки зеленой массы рапса и маша (сидератов) на почвенно- агрохимические свойства серо-бурых щебенистых почв 46
3.1. Влияние биоминеральных мелиорантов (БММ) на изменение водно-физических и агрохимических свойств почвы, опыт 1 46-63
3.2. Влияние сидератов на изменение агрохимических свойств почвы, опыт 2 63-75
Глава 4. Влияние биоминеральных мелиорантов на рост, развитие, урожайность и качество плодов абрикоса, опыт 1 76-93
Глава 5. Влияние сидератов на рост, развитие, урожайность и качество плодов абрикоса, опыт 2 94-101
Глава 6. Экономическая и энергетическая эффективность применения биоминеральных мелиорантов и сидератов 102
6.1. Экономическая эффективность БММ и сидератов 102-104
6.2. Энергетическая (биоэнергетическая) эффективность применения БММ и сидератов под абрикос . 104-107
Выводы 108-110
Предложения, рекомендации производству . 111
Список использованной литературы 112-128
Приложения 129-134
- Современное состояние изученности серо - бурых щебенистых почв и вопросы питания плодовых культур
- Географическое расположение, почвенно-климатическая характеристика опытного участка
- Влияние сидератов на изменение агрохимических свойств почвы, опыт 2
- Энергетическая (биоэнергетическая) эффективность применения БММ и сидератов под абрикос
Введение к работе
Актуальность темы. В Северном Таджикистане имеются значительные площади серо-бурых щебенистых почв, которые являются крупными объектами нового орошения.
Практика возделывания плодовых культур на этих почвах показывает их высокую экологическую выгодность и экономическую эффективность. Первые результаты убедительно доказывают, что эти почвы являются пригодной зоной для расширения площади ценнейших сортов абрикоса.
Ныне имеются все основания для расширения площади посадок абрикоса, так как в новых условиях хозяйствования возникли возможности увеличения производства и экспорта во многие страны мира плодов в свежем, сушенном и в переработанном ассортименте.
Для скорейшего достижения желаемых результатов, необходимо в новоосваиваемых массивах создать почвенно-экологические условия для эффективного возделывания абрикосовых деревьев.
Здесь немаловажное значение приобретают как проблемы повышения плодородия почв с использованием ее собственных ресурсов, так и с применением экономически, экологически и биологически доступных способов формирования среды обитания абрикосовых деревьев. Природно-климатические условия серо-бурых щебенистых почв Аштского массива является наиболее благоприятным для возделывания конкурентно способного абрикоса, отвечающего по вкусовым качествам мировым стандартам и этот регион превратиться в крупного поставщика высококачественной продукции абрикоса. Этим и определяется актуальность разрабатываемой нами темы.
Степень и ее разработанности
Цель и задачи исследований. Изучить влияние торфо-навозо-суглинистых мелиорантов (биоминеральных мелиорантов – БММ) и запашки зеленой массы рапса и маша (сидератов) в наращивании элементов эффективного плодородия серо-бурых щебенистых почв и продуктивность деревьев абрикоса.
В задачи исследований входило:
изучить исходное состояние каменистости, водно-физических свойств, содержание гумуса, валовых и доступных форм питательных элементов почвы;
выявить влияние смеси соотношений торфа и суглинистых; навоза и суглинистых масс БММ и запашки зеленой массы сидератов на изменение уровня содержания питательных элементов почвы в посадочных контурах и междурядьях абрикосовых деревьев;
- обосновать некоторые показатели наращивания элементов
эффективного плодородия почвы;
- установить влияние БММ и сидератов на рост, развитие и урожайность
деревьев абрикоса;
- выявить роль БММ и сидератов на качественные показатели плодов
абрикоса;
- определить экономическую и энергетическую эффективность
изученных вариантов.
Научная новизна Впервые для условий серо-бурых щебенистых почв Большого Аштского массива Согдийской области выявлены эффективность технологии внесения БММ и запашки зеленой биомассы сидератов на рост, развитие,урожайность и качество плодов деревьев абрикоса сорта Мирсанджали в пору вступления в плодоношения.
Определено влияние БММ и сидератов в создании и наращивании эффективного плодородия почвы посадочных контуров деревьев абрикоса.
Получены показатели экологических характеристик качества плодов абрикоса.
Установлены оптимальные нормы и соотношения применения БММ и необходимость возделывания, запашки зеленой массы рапса и маша в качестве сидератов.
Практическая значимость работы. Впервые предложенная технология внесения смесей соотношений БММ и запашки зеленой биомассы сидератов позволяют создавать и наращивать плодородный слой почвы, повысить урожайность и качество плодов деревьев абрикоса.
Методология и методы дисперсионного исследования
Реализация результатов. Разработанная технология внесения БММ и запашки сидертов внедрена 40 га в ряде фермерских хозяйств Аштского района Согдийской области.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Динамика содержания валовых и доступных форм элементов питания,
серо-бурых щебенистых почв вследствие технологии внесения БММ и запашки
сидератов.
-
Влияние технологии внесения БММ и запашки сидератов на рост, развитие, урожайность и качество плодов абрикоса сорта Мирсанджали.
-
Экономическая и экологическая эффективность применения БММ и сидератов под абрикосовые насаждения.
Степень достоверности и апробация работы. Основные положения
диссертационной работы доложены и одобрены на заседаниях ученых Советов
Согдийского филиала им. И.В.Мичурина и Института садоводства и
овощеводства ТАСХН; Научно-производственной конференции [Худжанд,
апрель, 2005], ежегодных научно-практических конференциях Института
садоводства и овощеводства [Душанбе-Худжанд, 2005-2010 гг.],
Международной научной конференции посвященной 100-летию со дня рождения профессора А.М.Мещерякова [Душанбе, 2009].
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, из них 2 в издании рекомендуемом ВАК России.
Объем и структура работы. Работа изложена на 134 страницах
компьютерного текста и состоит из введения, шест глав, выводов и
предложений производству, 4 приложений, содержит 30 таблиц, 13 рисунков и
фото. Список литературы включает 168 источника, в том числе 9 - на иностранных языках.
Современное состояние изученности серо - бурых щебенистых почв и вопросы питания плодовых культур
Первые работы по изучению серо-бурых щебенистых почв, эффективности применения мелиорантов и сидерационных культур под плодовые культуры, в частности абрикосовых насаждений, в условиях Таджикистана были начаты в 60-х годах двадцатого столетия.
Каменистые почвы, считавшиеся некогда бросовыми, в последние годы широко вовлекаются в сельхоз оборот. Под сады, виноградники, хлопчатник и другие сельскохозяйственные культуры освоены уже сотни тысяч гектаров земель в Таджикистане [Алиев, Бобораджабов, 1971, 1974, 1990; Алиев, 1974, 1980, 1988, 1993; Алиев, Турсунов, 1975, 1982; Турсунов, Алиев, Ольшанецкий, Абдувахидов, 1988; Шерварли, Копыльцов, 1988; Алиев, Турсунов, 1990; Джалилов, Насруллаев, 1987; Джалилов, Исламов, 1986, 1990; Камолов, 1990; Асроров, 1972, 1972а], в Киргизии [Ройченко, Мамытов, 1961], Узбекистане [Кимберг, 1968; Умаров, 1974] и в Казахстане [Потапов, Йорганский, 1970].
Несомненно, одно - в будущем площади сельскохозяйственных культур на таких почвах будут неуклонно расти. Например, в Таджикистане на всех объектах перспективного орошения, в десятках и сотнях тысяч гектарах развиты такие почвы.
Рост экономико-промышленного потенциала страны позволит освоить трудные в почвенном, рельефном и других отношениях территорий. В будущем строительство крупных ГЭС и мощных насосных станций в Таджикистане позволит подать воду на высокие уровни рельефа – места распространения каменистых почв и превратить их из унылых малопродуктивных пустынных пространств в зеленые жемчужины орошаемых оазисов. Опыт ирригационного освоения ряда массивов в республике, например, Самгарского, часть Аштского, площадью около 3 тыс. га показал, что даже при соблюдении особых приемов выращивания, возможность и целесообразность возделывания некоторых сельскохозяйственных культур на серо-бурых щебенистых почвах, без научно обоснованных комплексных мелиораций остается сомнительной.
Опыт улучшения и освоения земель каменисто-щебенистых почв под различные сельскохозяйственные культуры в других странах позволяет сделать сопоставление и некоторые выводы, выявления общих и отдельных, частных вопросов этого дела.
В северо-западных районах России и в Прибалтике [Кильдема, 1962], эта проблема имеет в практике давнюю историю. Однако для этих регионов имеется мало научных проработок о том, что дает мелиорация с точки зрения влияния на каменистых почвах, урожаи сельскохозяйственных растений и технологию их выращивания. Известны отдельные публикации, говорящие о том, что при чрезмерных единовременных объемах камнеуборки с охватом глубоких горизонтов почв, урожаи которых наоборот могут снижаться. Основное направление в решении проблемы, здесь связано с вопросами технологии очистки полей от валунных камней [Петлах, 1970; Харзаев и др., 1968], подбором камнеуборочных машин различной конструкции. Такое направление работ, как известно, в литературе именуется культур техникой.
Злободневным является вопрос улучшения каменистых почв, также и в Закавказье, в частности, в Армении. Эта проблема решается, в основном, с целью расширения орошаемых площадей [Миносян, 1968]. Поэтому помимо технологии камнеуборки [Степанов, 1969] получили развитие вопросов орошения [Авунджян, 1969; Ваньян, 1969] различных сельскохозяйственных культур на каменистых почвах, а также влияние камнеуборки на мелиорируемые почвы [Оганесян, 1973], окультуривание [Саркисян и др., 1968] их травами. В Средней Азии имелся опыт использования каменистых почв в орошаемом земледелии [Миддендорф, 1882; Александров, 1916]. Методы и способы освоения и мелиорации почв здесь, пожалуй, были разнообразнее: уборка камней, кольматаж гидронамывом и внесение в каменистую почву различных почвоулучшающих добавок – землистых удобрений, глинистых материалов и др.
Сведения о путях освоения и использования каменистых почв, которые приведены в трудах М.А. Панкова [1935, 1954], А.Н. Розанова [1951] и др., оказались недостаточными для быстрейшего решения этих вопросов на практике. Нужны были специальные исследования, как для научной проверки этих способов улучшения каменистых почв, так и для их совершенствования и изыскания новых. Были предложены идеи создания мобильного камне-разрушающего комбайна [Димо, 1940] и использования продуктов эрозионных процессов для улучшения таких почв [Михайлов, 1948]. Специальными опытами проверялись разные способы камнеуборки, землевания, кольматажа и их комбинаций с внесением в почву глинистого материала и полимера К-У [Алиев, Бобораджабов, 1971, 1974; Алиев, Турсунов, 1975; Турсунов, Алиев, 1990; Камолов, 1990], использования пласта люцерны [Асроров, 1972; Джалилов, Исламов, 1986], возделывания и запашки сидератов [Мухиддинов, 1970; Газиев, 1984; Султанов, Рахимов, Бойматов, 2009].
Изучались различные вопросы применения минеральных и органических удобрений [Абидов, Абдуллаев, 1964; Липкинд, Абидов, Зунунов, 1972; Зунунов, Абидов, 1970; Липкинд, Абидов, 1974, 1978; Джуманкулов, Ольшанецкий, 1965; Эргашев, 1967; Джанботаев, 1991, Камолов, 1990 и др.], выращивание садов и виноградников [Ядров, 1960; Эргашев, 1975, 1989; Эргашев, Эргашева, 2003; Эргашев, Рахимов, 2005; Ахмедов, Эргашев, 2006; Ахмедов, Эргашева, 2006; Рахимов, Султанов, Бойматов, 2009].
В отличии от других исследуемых почв все еще дороги мероприятия по освоению каменистых почв и дальнейшему повышению их плодородия. Несмотря на завышенные проектные гидромодули, наблюдается общая нехватка поливной воды в оросительных системах, обслуживающих территории с такими почвами. Значительным, является расход материальных средств и труда при обработке каменистых почв и выращивании на них растений.
Зарубежный опыт также различен. Например, в Германии каменистость почв создает проблему в связи с картофелеводством и необходимостью, в связи с этим, уборки даже очень мелких камней – диаметром 3 см и менее [Резель, 1965; Росдоетчер, 1970]. Известно, что каменистость почв создает определенные трудности для земледельческих районов Швеции [Володарский, 1964] и Финляндии [Кильдема, 1962]. Во Франции изучалась расчистка полей от камней путем измельчения их дробилками на месте [Demortiere F.,1977]. Ряд работ проведен в США и Канаде по камнеуборке [Петерсон, 1973; Рунов, 1968]. В Таджикистане начало вовлечение серо-бурых каменистых почв в сельхоз обороте, прежде всего, связано с развитием хлопководства, а потом и садоводства.
Из вышесказанного находим, что мелиорация серо-бурых каменистых и щебенистых почв преследуют разные цели. В одних случаях – расширение площади пашни, в других улучшение качества и резкого увеличения производительности каменистых почв, находящихся в сельхозобороте. В связи с этим, процессы улучшения каменистых щебенистых почв от почти безжизненных пустынь и заброшенных пустошей до высоко-окультуренных, подразделяется на два периода [Алиев, Бобораджабов, 1971]. Во-первых, до-орошаемый или первично-мелиоративный, осуществляемый с целью проведения их в пахотно-пригодное состояние и возможности проведения полива; во-вторых, мелиоративного окультуривания, связанного с дальнейшим улучшением основных свойств каменистой почвы в процессе их сельскохозяйственного использования.
При таком подразделении каменистых почв мелиорациями в до-орошаемый период не обязательно добиваться полной оптимизации комплекса свойств почвы. Это, в первую очередь, связано с технико-экономическими соображениями. Другим принципиальным отличием, является однократное осуществление их в до орошаемый период и многократное (ежегодно или через ряд лет) – в период мелиоративного окультуривания.
Мелиорациями серо-бурых щебенистых почв [Алиев, Турсунов, 1975] могут быть камнеуборка, кольматаж, механическое разрушение камней, землевание. Кроме того, как самостоятельные методы улучшения каменистых почв могут также считаться глинование, добавка влагоемких (вермикулит) и органоминеральных высококоллоидных (аргиллогумин) масс, торф [Акрамов и др., 2007], а также внесение всех выше названных методов почвоулучшения.
Мелиорация щебенистых почв может проводиться как сплошным способом, по всему полю, так и локально, отдельными полосами (Пулатов, 1962) или гнездами [Акрамов, 1990] в соответствии с требованиями выращиваемой культуры. Если для пропашных культур необходима сплошная мелиорация, то для садов и виноградников, возможно, ограничиться локальной.
В связи с тем, что при сплошной мелиорации, объемы работ прогрессивно растут с увеличением мощности мелиорируемого слоя, при первичной мелиорации можно ограничиться слоем, из которого будет создан пахотный горизонт. Локальные мелиорации для многолетних культур, требуется осуществлять для более больших слоев почвы, т.к. многолетние насаждения без нарушений корневой системы не позволяют в местах их посадок проводить повторные мелиорации. Поэтому эффективное действие их изначально ориентируется на долгий срок. Это не исключает возможности проведения мелиораций в междурядьях садов и виноградников. Последние могут проводиться для улучшения условий обработок по уходу за насаждениями, высева культур-уплотнителей, создания и наращивания плодородного слоя, а также подготовки данной площади для использования под другие сельскохозяйственные культуры.
Географическое расположение, почвенно-климатическая характеристика опытного участка
Объект исследований расположен в западной части западной части Ферганской долины, которая представляет собой окруженную горами почти замкнутую котловину, острым концом, направленную на запад в сторону Голодной степи. Как описывает Х.Г. Ачилов [1951] эта часть долины известна под названием горловины Ферганской или Худжандских ворот, ныне ее называют Согдийским проходом.
Северная граница этой территории проходит по водоразделу Кураминского хребта, который в геологической литературе [Кухтиков,1982] описывается под названием Карамазар, а южная по гребневой части Туркестанского хребта.
Рельеф, как основной элемент ландшафта, определяет собой характер многих природных особенностей территории и почвообразований.
Предгорная равнина расчленена меридионально тянущимися сухими руслами. Они всегда безводны, обычно заканчиваются конусами выноса, которые соединяются в непрерывные шлейфы или круто обрываются непосредственно у р. Сырдарьи. В восточной части, между г. Худжандом и Аштским массивом, шлейф образует подгорную равнину, Кураминскую провинцию [Станюкович, 1982], которая продолжается далее на восток.
Общий уклон поверхности Кураминской провинции, охватывающей как южные склоны Курминского хребта от его гребня до подножья, так и прилегающей к ней Ферганской долины до самого русла р. Сырдарьи, направлен с востока на запад и обрывается у р. Сырдарья. В пределах общего уклона имеются понижения, которые сложены пролювиальными, рыхлыми отложениями типа пролювия и брекчий из щебня, гальки и гравия, пересыпанная песком.
В западной и центральной части равнины, рельеф относительно ровный, это плоскости, местами пересеченные неглубокими руслами временных водостоков.
Геологическое строение. В предгорьях мощность рыхлых отложений мала, так как продукты выветривания постоянно сносятся вниз. Несколько большие массы рыхлого материала отлагаются на склонах конусов выноса, на равнинных площадях. Мелкозем в этих отложениях супесчаный и легкосуглинистый, содержит много карбонатов. По определению О.А. Грабовской [1955] территория Аштского массива характеризуется широким распространением каменистых и щебенистых отложенный, на которых формировались серо-бурые, пустынные почвы.
Правобережье р. Сырдарьи в пределах Аштского и Самгарского массивов [Ачилов, 1951], склоны которых представляют сухую монотонно угрюмую по своему однообразному строению каменистую пустыню, растительность изреженная, очень скудная и чахлая.
Растительность. Предгорная равнина от подошвы Кураминского хребта до реки Сырдарьи в районе кишлака Булак в настоящее время в значительной мере освоена. По данным В.П. Дробова [1935], Г.Т. Сидоренко [1953] и М.М. Арифхановой [1967] на оставшихся неосвоенных земельных участках господствует пустынная растительность, представленная формациями полыни (Artemisia Sogtiago), кейрука (Laljolao rachtalis) и фрагментами биюргунников (Аnfbasis solio). Сухость климата, недостаток атмосферной влаги, скелетность почв, все это обуславливает крайнюю бедность растительного покрова. Только весной, в годы с достаточным количеством атмосферных осадков, растительность более или менее оживляется. В силу этого для предгорной равнины характерно развитие большого количества эфемеров – Microcepnalalamelata, Astragaluscumpy Morhunchus, Aterganensis, Eremopurum arientale, Hypowumtriobum. Летом и осенью покров сильно изрежен и состоит из полыней, солянок и других ксерофитов.
Основные формации растительности. Полынная формация (Artemisia Sogdiana) представлена несколькими ассоциациями. Ближе к горам в полынниках отмечается весенний аспект из многочисленных эфемеров и эфемероидов, таких как мятлик луковичный (Paоbulosa), костер (Anisonha Tectorum), осока толстолобиковая (Carexpachus tulis), песчанка (Arenolia Sdrpullidia) и другие.
Ближе к реке Сырдарья на менее каменистых, но более засоленных почвах, растительность также сильно изрежена, покрытие не превышает 25-30%. Господствующим растением является ксерофитная солянка кейерук (Salsola orientalis), к которой в незначительном количестве присоединяются ежевик шерстистоногий и солончаковый (Analgasiserionola Asalso), изредка встречаются саксаульник (Ylsimia Regelii). Весной в значительном количестве присутствуют и эфемеры.
Климат района исследований резко континентальный, засушливый.
По данным трех основных метеорологических станций, расположенных в зоне распространения серо-бурых каменистых почв в Северном Таджикистане, среднегодовая температура воздуха варьирует от 13.6 до 14.3оC, а в Аштском массиве составляет 13.8оС (табл. 2.2.1). Пологие формы рельефа местности обуславливают быструю прогреваемость местности. В связи с этим наблюдается интенсивное нарастание весенних температур, которое прерывается вторжением в долину реки Сырдарьи через горные сооружения холодных северных воздушных масс. Наиболее высокая среднемесячная температура отмечается в июле, которая достигает 26.7-29.0С, а в Аштском массиве – 27.5оС. При этом относительная влажность воздуха минимальная и составляет 23-36%. Северный Таджикистан отличается от других зон республики малым выпадением атмосферных осадков. Количество его за год составляет 55-298мм, а в Аштском массиве 183мм. 0садки выпадают преимущественно в зимне-весенний период в виде дождя и редко в виде снега.
Высокая температура воздуха приводит к перегреванию каменистых почв. Это и низкая относительная влажность воздуха, до 49% в Аштском массиве, а также повышенный ветровой режим обуславливают высокий расход воды с полей.
Испаряемость в год превышает 1600мм. Следует отметить, что малое выпадение осадков в рассматриваемой территории, небольшими порциями и в несколько приемов, не позволяют создать большой естественный влагозапас в почве. Поэтому проведение ранневесенних поливов является обязательным агротехническим приемом.
Для условий серо-бурых различно-каменистых (щебенистых, галечниковых) почв другие звенья агрокомплекса имеют также специфические особенности: пахота, междурядные обработки, которые приводят к большому износу и ломке почвообрабатывающих механизмов. При наличии крупных камней, не всегда возможно производить высококачественную обработку почвы.
Малая влажность и низкое содержание питательных веществ в серо-бурых щебенистых почвах Аштского массива, требуют дифференцированного подхода к режиму орошения и питания.
Почвы. Серо-бурые каменистые почвы широко распространены в республиках Средней Азии. В Узбекистане они находятся в районе к северу и югу от Бухары, а также в восточной части Кара-Калпакии, в Туркмении [Лавров, 1959], они распространены вдоль среднего и нижнего течения реки Амударья, а также занимают обширные территории южнее Каракалпакии и далее на запад, вплоть до залива Кара-Богаз-Гол и до Каспийского моря. В Киргизии эти почвы [Попов, 1948] встречаются в районе Бишкека, а также на границе с Северным Таджикистаном в Ошской области.
В Таджикистане серо-бурые различно-каменистые почвы распространены вдоль среднего течения реки Сырдарья в Исфаринском, Аштском, Канибадамском, Б. Гафуровском, Д. Расуловском, Спитаменском районах, а также на юге республики, в районе нижнего течении реки Кафирниган [Кутеминский и Леонтьева, 1966; Алиев, 1971, 1980, 1986, 1990]. Следует отметить, что нет достаточной согласованности в точном определении этого типа почв по смежным республикам. К этим почвам, например, в Узбекистане и Туркмении относят почвы, как автоморфные, так и гидроморфные. В Таджикистане эти почвы выделены как отдельный тип только автоморфного характера при глубоком залегании уровня грунтовых вод. В Северном Таджикистане они преимущественно каменистые и занимают подгорные пролювиальные наклонные равнины, представляющие нижние части конусов выноса рек Ходжа-Бакирган, Оксу, Самгар, Кара-Мазар-сай и другие, а также заполняющие межгорные пространства отрогов Кураминского хребта и Могол-Тау и далее на запад до Дальверзина. Поверхность территорий с каменистыми почвами, равнинная, слегка всхолмленная, микрорельеф слабо выражен, на поверхности имеются средние и крупные камни, часто имеющие темно-корковый пустынный загар. Эти камни сказались на поверхности вследствие денудации (выдувания) мелкозема сильными ветрами, характерными для всего района среднего течения реки Сырдарья.
Влияние сидератов на изменение агрохимических свойств почвы, опыт 2
В наращивании плодородия низко-плодородных серо-бурых щебенистых почв, наряду с биоминеральными мелиорантами заметное влияние оказывают бобовые культуры, в частности, люцерна [Антипов-Каратаев, Белякова, 1954; Асроров, 1959, 1971; Липкинд, 1974; Джалилов, Исламов, 1978; Султанов, 2006; Алиев, 1979, 1979а] и сидерационные культуры [Газиев, 1984; Зайдельман, 1958, 1965; Алиев, Васильчикова, 1986; Султанов, 1997; Бурмистров, 1961; Кегаров, 1961; Приймак, 1965; Джаванянец, 2001].
Так, по данным А.Ш. Джалилова и И. Исламова [1986] корневая система люцерны играет большую роль в повышении плодородия серо-бурых маломощных галечниковых почв. Она улучшает структуру почвы, обогащает ее органическим веществом и азотом, предотвращает развитие болезней растений. Люцерна считается лучшим предшественником для многих сельскохозяйственных культур, особенно при закладке новых многолетних садовых культур. Здесь решающее условие для интенсивного развития корневой системы люцерны создается при осуществлении оптимального сочетания режимов орошения (80% от ППВ) и питания (N200Р300К150) люцерны.
При оптимальном сочетании режимов орошения и питания люцерны максимальное количество корневой массы (до 25т/га) накапливается на третий год стояния люцерны. Следовательно, для обогащения серо-бурых щебенистых почв органическими веществами и улучшения их водно-физических свойств, предпочтительнее трехлетнее стояние люцерны.
Получено уравнение связи прямолинейного вида между количеством корневой массы и суммарными величинами урожая сена люцерны за 2 и 3 года ее стояния.
На щебенистых серо-бурых почвах 85-95% количества корневой массы метрового слоя почвы накапливается в верхнем (до 50см) мелкоземистом слое почвы.
Хотя люцерна для маломощных щебенистых почв является лучшей почвообогащающей культурой, однако, ее возделывание в междурядьях молодых садов не рекомендуется потому, что она потребляет для образования более 85т/га сена, 41т/га корневой массы в 0-50см слое почвы за 3 года стояния в 3-4 раза больше воды, чем сидератов.
Исследования Ф.Р. Зайдельмана [1958, 1965] показали, что в маломощных каменистых почвах корневая система люцерны проникает лишь до глубины 80см, а основная масса корней развивается в пахотном слое почвы. Также, система улучшает водно-физические свойства и питательный режим почвы.
Своими исследованиями И.С. Алиев, С.И. Васильчикова [1986] указывают, что учитывая слабую биологичность серо-бурых щебенистых почв и используемых мелиорантов для повышения ее биологической активности предусмотреть впервые 2-3 года освоения посевов сидерационных культур и культур - освоителей: люцерны, горчицы, рапса, перко, ржи, ячменя и др. проведенные исследования ученых Узбекистана [Джавакянц, 2001], [Мирзоев, 2001].
Для интенсификации и ускорения процесса их роста предусмотреть соответствующий уровень подкормок минеральными и органическими удобрениями. Для этих же целей будет, служить широкое распространение холодоустойчивых (озимые: вика, рожь, ячмень и др.) культур - освоителей и сидератов для использования зимнего периода, 60-70% которого в условиях серо-бурых каменисто-щебенистых почв являются вегетационными.
По мнению ряда авторов [Витанова, 1987; Махмадеров, 2007; Рахимов, Бойматов, 2006; Довбан, 2008] ценными сидератами могут быть продовольственные бобовые (маш, фасоль, соя) и не бобовые (рапс, перко) культуры.
Предложенные мероприятия, несомненно, ценны для ускорения процесса наращивания и создания плодородия почвы, до закладки абрикосовых садов.
Впервые в условиях серо-бурых щебенистых почв, [Бойматов, Рахимов, 2006; Султанов, Рахимов, Бойматов, 2009; 2009а] были изучены эффективность нетрадиционных культур (рапс и маш) в качестве сидератов (фото 2 и 3).
Рапс относительно удобная культура (табл. 3.2.1) по срокам возделывания и запашки в междурядьях, так как его вегетация завершается к активному периоду развития в фазу цветения деревьев абрикоса. Однако, как показывают результаты наблюдений, рапс, как не бобовая культура, хотя за 4 года формировала 224.0т/га зеленой массы или 56.0т/га сухой массы, менее ценная, как биологический источник пополнения органической массы и питательных веществ почвы.
Маш, как низкорослая бобовая сидерационная культура является эффективным при весеннем и летнем посевах выдерживает некоторую затененность, создаваемую деревьями и развивается удовлетворительно. При этом маш за 4 года непрерывного возделывания формирует более 72.0т/га зеленой биомассы к фазе налива зерна в бобах.
Содержание питательных элементов в воздушно-сухой биомассе рапса – азот 0.76; фосфор – 0.25; калий – 1.2% а семенах – 3.57; 1.89 и 1.30% соответственно.
В биомассе маша содержится азота 1.46; фосфора 1.81 и калия 0.83%; а в семенах (зерно) – 4.58; 1.49 и 0.89% соответственно.
Динамика гумуса, валовых и подвижных форм NРК в почве, опыт 2.
От ежегодного возделывания и запашки сидерата, рапс заметно изменяется (табл. 3.2.2) в увеличении гумуса в 0-50см слое почвы наблюдаются, начиная с 4-го года опыта. Так, на 4-м году опыта по фону рапс, количество гумуса увеличивается до 0.72%, где прибавка по сравнению с контролем составила 0.13%, на 6-м году – до 0.19%.
Рапс, входящий в группу культур «биологических мобилизаторов», обладая способностью растворять фосфорит почвы, обеспечивает фосфоритом не только себя, но и другие растения [Тютюнников, Трофимова, 1966; Lavsen,1973; Blair, Boland, 1973; Минеев, Бабарина, 1979; Сушеница, 1983; Сушеница, Дышко, 2004; Сушеница, 2007]. Поэтому от действия растущего рапса и её биомассы в почве, накопилась валовая форма на 0.01 и 0.02% на четвертом и шестом году опыта, соответственно.
Рапс некоторое влияние оказывал и на увеличение валового калия до 0.01% в 0-50см слое почвы.
От минерализации зеленой массы маша, в отличие от рапса после первого года его запашки отмечается увеличение запасов гумуса на 0.04%, валового азота на 0.01%, а валового калия – на 0.05% в 0-50см слое почвы. Более заметный эффект маша на увеличение гумуса и валовых форм NРК прослеживаются на 4-м и 6-м годах опытах, которые составили соответственно гумуса на 0.21 и 0.38%; 0.02 и 0.04 % N; 0.03 и 0.05% Р2О5 и 0.04-0.07% К2О. От действия торфо-суглинистой массы, запасы гумуса в мелкоземе 0-50см слоя увеличился от 1.92% в первом, до 2.30% - на шестом году валового азота от 0.03 до 0.05%; валового фосфора от 0.02 до 0.05% и валового калия от 0.04 до 0.05%, соответственно.
Таким образом, по эффективности в увеличении гумуса и валовых форм NРК в почве, вариант запашки маша, в качестве сидерата оказался доказанным по сравнению с запашкой рапса.
Динамика содержания минеральных форм азота в почве, опыт 2. Как в разрезе всего периода исследования, так и по фазам развития абрикоса (табл. 3.2.3, приложение 1-3) показывает на различный характер его накопления в почве под влиянием ежегодной запашки сидератов. За годы исследования в почве преобладающей формой азота является нитратная, что указывает на активность процесса нитрификации в почве. В этот период количество нитратов в почве составляет 70-75% от суммы азота в почве. Так, в фазу начала первого роста побегов (весна) после цветения деревьев абрикоса наименьшее количество 19.0кг/га минерального азота определено в варианте контроль. От действия ежегодно запахиваемого рапса в среднем за годы опыта в мелкоземе 0-50см слоя определено до 28.0кг/га минеральных форм азота или на 8.6кг/га больше, чем в варианте контроль, что указывает на незначительную возможность биомассы рапса в азотонакоплении. В отличие от рапса от систематической запашки зеленой массы маша в мелкоземе количество минеральных форм азота, увеличивается до 33.6кг/га, где прибавка по сравнению с контролем составила 14.6кг/га.
От минерализации торфа и эффекта суглинистой массы в почве накапливается около 37,0кг/га азота. В этот период в целом, почва опыта остается слабо обеспеченной азотом, что очевидно, связано с активным ходом потребления азота деревьями абрикоса.
Энергетическая (биоэнергетическая) эффективность применения БММ и сидератов под абрикос
Важными показателями эффективности действия, последействия биоминеральных мелиорантов и запашки сидератов являются показатели биоэнергетической эффективности на единицу, получаемой продукции (Инструкция и нормативы Союзсельхозхимии, [1987]).
Перспективным и экономически выгодным является тот вариант опыта, при котором потребуется меньше энергетических затрат на единицу продукции. Согласно, инструкции и нормативов, энергия, накопленная в продукции, оценивается в Джоулях (МДж) и учитывается в отдельности для хозяйственно-ценной части урожая(плодов абрикоса).
Расчеты накопления и затраты энергоресурсов проводились:
1. Для оценки энергии в плодах абрикоса от действия и последействия БММ и сидератов (Vоf) использована формула 1 (МДж/га).
Vоf = Yn х R1 х L х 100 (1), где Vоf - содержание энергии в основной продукции (плодов абрикоса), МДж/га; Yn - прибавка урожая плодов абрикоса, ц/га; R1 - коэффициент перевода единицы продукции в сухое вещество (среднее для плодов 0.8 ед.); L - содержание общей энергии в 1 кг урожая плодов абрикоса, в среднем 14.6 МДж 100 – коэффициент перевода ц в кг.
2. Энергетические затраты (Ао) на применение БММ и сидератов определены по формуле 2 (МДж): Ао = (Нт х ат) + (Нн х ан) + (Нс х ас) (2), где Нт, Нн, Нс – соответственно фактическая норма внесения торфа, навоза и суглинка, кг/га; ат, ан, ас – энергетические затраты в расчете на 1 кг торф + суглинок-1.7, навоза – 0.42.
3. Энергетическая эффективность (энергоотдача или биоэнергетический КПД) применения БММ и сидератов () определяли по формуле 3: = Vоf /Ао (3), где – энергетическая эффективность (энергоотдача или биоэнергетический КПД), ед.; Vоf - количество энергии, полученной в прибавке основной продукции от БММ и сидератов, МДж/га; Ао – энергозатраты на применение БММ и сидератов, МДж.
По опыту 1 энергетическая эффективность применения БММ (табл. 6.2) показывает, что накопление энергии в урожае абрикоса оказалось наименьшим в варианте БММ 1:3 в ПП, где она составила 16513 МДж/га, в то же время энергетическая эффективность составляет 1.45 МДж/га ед. Это показывает на имеющиеся доказанного эффекта и от этого варианта.
Наиболее большей энергетической эффективностью 1.97 МДж при биоэнергетических затратах 17046 МДж отличается вариант БММ 1:5 в ПП незначительно 1.71 МДж вариант навоз + суглинок 1:3 в ПП.
Наиболее положительную энергетическую эффективность 1.89 МДж имеет вариант запашки сидерата маша.
Вышеприведенные варианты по энергетической эффективности коррелируются с их экономической эффективностью и могут быть внедрены в условиях ново орошаемых серо-бурых щебенистых почв Аштского массива Северного Таджикистана.