Введение к работе
Актуальность темы. На XXVI съезде партии подчеркивалось, что отличительная особенность аграрной политики в 80;е годы состоит в том, что центр тяжести переносится на отдачу капиталовложений, рост продуктивности сельскохозяйственного производства, повышение эффективности использования земель, особенно мелиорируемых. Принятая на октябрьском /1984 г./ Пленуме ЦК КПСС программа по мелиорации исходила прежде всего.из необходимости коренного улучшения использования мелиорируемых земель, получения уже в ближайшие годы высокой отдачи от орошаемых и осушаемых угодий. Решение этой задачи невозможно без оптимизации всех факторов жизни сельскохозяйственных культур, одним из которых является воздушный режим почвы.
Пойменные мелиорируемые земли широко используются для снабжения близлежащих городов овощами и мясо-молочными продуктами. Не случайно одной из мер по реализации Продовольственной программы является «завершение создания вблизи крупных городов и промышленных центров зон гарантированного производства овощей и раннего картофеля на орошаемых землях». Именно овощные культуры и ряд кормовых, таких, как кукуруза и кормовые корнеплоды, наиболее требовательны к составу почвенного воздуха, без регулирования которого невозможно увеличить, производство картофеля в 1,2; овощей в 1,4; кормов в 1,3—1,4 раза, как это предусмотрено Продовольственной программой для РСФСР.
Осушенные пойменные земли обладают высоким естественным плодородием, а наличие мелиоративной системы и комплекс агротехнических мероприятий позволяют регулировать водный и в определенной степени тепловой режимы. В этих условиях основные компоненты почвенного воздуха, такие как кислород и углекислый газ, нередко оказываются в первом минимуме, что лимитирует рост и урожайность сельскохозяйственных культур.
Установлено, что состав почвенного воздуха оказывает разностороннее ялиянир на pRQjcTga_ почвы и жизнь растений.
J ЦЕырау'ь: ,'ли » і
J научнал с;.:;/, ,ога{А х
J Моск. салься*.», зчад&мии I им. 'К. А. Тт-<.-ряев«
Оптимальный воздушный режим не только повышает почвенное плодородие, но и является непременным условием высокой продуктивности сельскохозяйственных растений и получения проектных урожаев. Однако вопросы содержания почвенного воздуха, токсичности его состава, а также условий, в которых его компоненты могут удовлетворять нормальному росту растений, изучены недостаточно.
Одной из важнейших задач осушительно-оросительных мелиорации является создание в почвах благоприятного водного и связанного с ним* питательного, и воздушного режимов. Из этих основных факторов именно воздушный режим наименее исследован: Еще в меньшей степени изучены приемы, позволяющие управлять качественным составом почвенного воздуха, а также взаимосвязи между водным, тепловым и газовым режимами мелиорируемых почв.
Цель и задачи исследования. Цель исследования состояла в разработке агротехнических и мелиоративных приемов, позволяющих поддерживать оптимальный воздушный, режим в корнеойитаемом слое осушенной перегнойно-торфяно-глеевой почвы для получения высоких урожаев овощных и кормовых культур и повышения эффективности использования осушительно-оросительных систем. Для достижения пбставленной цели потребовалось решение следующих задач:
—- определить оптимальное содержание углекислого газа в составе почвенного воздуха осушенной перегнойно-торфяно-глеевой почвы для роста и развития пропашных культур;
установить основные факторы, определяющие содержание кислорода и углекислого газа в, составе почвенного воздуха мелиорируемой перегнойно-торфяно-глеевой почвы;
изучить характерные особенности основных параметров воздушного режима пойменных осушенных почв различного механического состава; '
выявить влияние.мощности органогенного горизонта пойменных осушенных перегнойно-торфяно-глеевых почв на качественный состав почвенного воздуха;
выяснить влияние междурядных обработок различной глубины на воздушный режим пойменных осушенных почв;
разработать агротехнические и мелиоративные приемы, позволяющие оперативно регулировать состав почвенного воздуха; . . '
определить экономическую эффективность рекомендуемых мероприятий.
Научная новизна и основные положения, выносимые на защиту, Результаты, полученные при проведении модельного: и полевого опытов, позволили определить оптимальное содержание углекислого газа в составе почвенного воздуха осушенной перегнойно-торфяно-глеевой почвы, а также уточнить-
критические концентрации его при выращивании- овощных
культур. . -
Установлено, что наиболее эффективным приемом, позволяющим оперативно регулировать содержание кислорода и углекислого газа в составе почвенного воздуха мелиорируемых почз, является изменение положения зеркала грунтовых вод с определенной интенсивностью. Установлено, что культивация не приводит к улучшению параметров воздушного режима перегнойно-торфяно-глеевой почвы, т. к. ее проведение влечет за собой не повышение интенсивности газообменных процессов, а резкое усиление биологической активности данной почвы, что приводит к накоплению С02 в пахотном и подпахотных горизонтах. Однако проведение культивации после поливов дождеванием нормой более 200 м3/га позволяет снять, отрицательное влияние поливов на воздушный режим активного слоя почвы в результате "увеличения коэффициента диффузии С02 через пахотный горизонт.
Впервые изучено влияние поливов нормой 30—70 м3/га
в дни без осадков на качественный состав почвенного возду
ха пойменных почв и устзловлено, что при среднесуточных
температурах воздуха выше 20С данный редким орошения
способствует уменьшению доли углекислого газа в его соста
ве. '
Практическая ценность работы. Применение разработанной системы мелиоративных и агротехнических мероприятий позволяет поддерживать содержание углекислого газа в составе почвенного воздуха осушенной перегнойно-торфяно-глеевой почвы ниже порога токсичности. Разработанные приемы управления-качественным составом почвенного воздуха наиболее эффективны при проведении их в критическую фазу развития овощных культур. Урожаи картофеля при этом повышаются на 12—20%, а себестоимость его производства снижается на 12—19%.
Реализация результатов работы. Результаты исследования внедрены'в совхозе «Рам ейское» Московской области на площади 72 га, годовой экономический эффект составил 5731 руб.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и одобрены на конференциях молодых ученых ТСХА в 1979, 1981 и 1983 гг.; на научно-производственной конференции, посвященной 60-летню образования гидромелиоративного факультета БСХЛ, /Горки, 1979 г./; на научно-производственной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика Л. Д, Дубаха /Горки, 1982 г./.
По результатам исследования опубликованы три статьи.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и рекомендаций производству, списка литера--туры из 230 наименований и 10 приложений. Содержание дис-
сёртации изложено на 157 страницах машинописного текста, включая 40 рисунков и 14 таблиц.