Содержание к диссертации
Введение
1 Методика исследований, специфические термины 10-13
2 Обзор истории развития почвенно-мелиоративиых исследовании в Центрально-Азиатских Республиках (ЦАР)
3 Природно-хозяйственные условия объекта исследований -опытного участка вертикального дренажа (ОУВД)
3.1 Географическое положение
3.2 Геоморфолого-геологическая характеристика и гидрогеологические особенности ОУВД
3.3 Почвы опытного участка 34-38
3.4 Климатические условия , 39-43
4 Геохимические профили в системе «оросительный канал КДС» в пределах западного и северного склонов чашевидного мезорельефа 44-54
4.1 Особенности вторичного (повторного) засоления тяжелых гипсоносных почв центральных частей чашеобразного мезорельефа 55-61
4-2 Вторичное засоление многолетних и новых залежных земель
4.3 Вторичное засоление почвогрунтов береговой полосы в центральной части чашеобразного мезорельефа
5 Оросительные воды канала Джойбор, их качество как источника солевых масс в орошаемом агроландшафте со вторично засоляющими почвами 65-70
5.1 Рассолительный комплекс осенних агромероприятий на придренной полосе и зимнее-весенних осадков 7Ї"75
5.2 Взаимосвязь степени засоления почв и роста, развития и урожая растений озимой пшеницы 76"81
5.3 Агротехника озимой культуры как основа создаваемого комплекса рассолительных процессов
6 Вторые пожнивные культуры и их мелиорирующая роль
6-1 Опыты по изучению эффективности удобрений на пожнивных посевах кукурузы 87-89
6.2 Реакция пожнивного маша (PHOSEOIUS AUREUS) как почвоулучшающей культуры на подкормку фосфорно-калийными (РК) удобрениями
6.3 Эффект поливов маша (PHOSEOIUS AUREUS) откачиваемой СВД №1 подземной водой 92"93
6.4 Экономическая эффективность рассолительного комплекса на вторично засоляющихся почвах 94-98
Выводы 100-102
Рекомендации производству ЮЗ
Литература 104-110
- Обзор истории развития почвенно-мелиоративиых исследовании в Центрально-Азиатских Республиках (ЦАР)
- Географическое положение
- Особенности вторичного (повторного) засоления тяжелых гипсоносных почв центральных частей чашеобразного мезорельефа
- Рассолительный комплекс осенних агромероприятий на придренной полосе и зимнее-весенних осадков
- Опыты по изучению эффективности удобрений на пожнивных посевах кукурузы
Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время в орошаемой зоне Республики имеется около 115 тыс. га засоленных почв. Из них - 8 тыс. енльнозасоленных, 25 тыс. га -среднезасоленных и 82 тыс. га - слабозасоленных. Кроме того, почти 200 тыс. га ранее мелиорированных и освоенных земель предрасположены вторичному засолению.
Известно, что засоление почв в слабой степени снижает урожай на 20%, среднезасоленные - на 20-50 % и на сильно засоленных - на 50-75 %, а солончаки для культурных растений оказываются бесплодными. Подсчитано, что Республика из-за засоления почв ежегодно не добирает 70-100тыс. тонн хлопка-сырца и почти 70 тыс. тонн зерновых. Получаемая на засоленных почвах продукция всегда худшего качества.
Поэтому разработка методов борьбы с таким грозным явлением как засоление или его предупреждение имеет очень актуальное значение, особенно те методы, которые вписываются в имеющиеся технологии выращивания сельскохозяйственных культур, являются доступными фермерам и адаптированы к конкретным условиям орошаемой зоны сероземных почв.
Цель исследований:
- Изучить вопросы борьбы с вторичными засолением почв агротехническими
мерами на фоне ограниченного дренажа на агроландшафтах с чашеобразным
мезорельефом;
Задачи исследований:
изучение солевого профиля в системе «оросительный канал- коллекторно-дренажная сеть» центральной части чашеобразного мезорельефа;
определение особенности вторичного (повторного) засоления тяжелых по механическому составу гипсоносных почв многолетних и вновь образованных залежей;
- изучить солевой состав и минерализацию оросительных вод канала Джойбор,
как возможного источника солей в агроландшафте опытного участка;
разработка комплекса мероприятий по рассолению почв агротехническими
приёмами за счет эффективного использования атмосферных осадков, на основе:
посевов озимых культур;
пожнивных культур (маш, кукуруза на силос, джугара) как мелиорирующие культур;
особенности пожнивных культур (маш, кукуруза на силос, джугара), для усиления их мелиорирующего влияния на вторично засоляющихся почвах.
Научная новизна:
1. В условиях ограниченного дренажа, когда проведение капитальных мелиоративных приемов затруднено из-за ограниченности финансовых, технико-технологических и хозяйственных условий разработан комплекс предупредительных и рассолительных мероприятий на основе использования агротехники озимых культур (пшеница и ячмень) и более полного использования атмосферных осадков.
-
Установления эффективность примененных агротехнических приемов в изменении иочвенно-геохимических профилей на всех элементах рельефа.
-
Установлена картина почвенно-геохимических профилей на всех элементах рельефа.
-
Выявлены особенности почвенно-мелиоративных процессов вторичного (повторного) засолення в агроландшафте с чашеобразным мезорельефом.
-
Выявлена минерализация и химизм оросительных вод канала Джойбор, как главного источника солей в орошаемом агроландшафте.
Защищаемые положення:
- комплекс рассолительных мер на основе агротехники выращивания озимых культур и более полного использования атмосферных осадков;
обязательная необходимость для эффекта предлагаемого комплекса удовлетворительное действие гидротехнического дренажа.
Теоретическая н практическая значимость исследований:
Результаты исследований могут быть использованы при разработке научно-обоснованных рекомендаций производству по предупреждению и борьбе со вторичным засолением почв агротехническими мерами с привлечением природных ресурсов (осадки).
Апробация работы: Результаты исследований апробировались на учёном Совете Таджикского НИИ почвоведения ежегодно. Правильность методики закладки полевых опытов контролировалась ежегодно комиссией по апробации опытов института.
Структура и объем диссертации: Диссертация изложена на НО стр. текста, состоит из введення, б глав, выводов, предложений производству, включает 38 таблиц и 9 рисунков. Список использованной литературы включает 86 наименование.
Обзор истории развития почвенно-мелиоративиых исследовании в Центрально-Азиатских Республиках (ЦАР)
В связи с необходимостью экологизацией почвоведения, почвенно-мелиоративной и хозяйственной деятельности особенное значении приобретают направленные исследований конкретных территорий, охватывающих конкретное природно-хозяйственное единство или систему в составе определенных ландшафтов. Например, орошаемый агроландшафт, в котором все протекающие процессы рассматриваются на фоне конкретной антропогенной деятельности во всей возможной полноте от почвенно-экологических до экономико-социальных. Они ориентировались на всемерную биологизацию и увеличения биоразнообразия агроландшафта с применением системного подхода и взгляда для разработки вопросов регулирования эколого-мелиоративных процессов. В качестве объекта исследований, был выбран участок с чашеобразным мезорельефом, образующий единый геохимический бассейн стока, в котором потоки веществ и энергии в его компонентах -почвогрунты, естественная и культурная растительность, поверхностные и подземные воды, даже приземной слой атмосферы взаимосвязаны и взаимообусловлены.
Основное внимание было сосредоточено на "Участке ВПМС (Вахшской почвенно- мелиоративной станции)", занимающем западную и юго-западную часть чаши, обширной Каралангской депрессии которой являются составной частью земли подкомандные оросительному каналу Х-2 и КДС (коллекторно-дренажная сеть), дренирующую эту зону и посевы сельскохозяйственных культур.
Исследования на объекте направлены на выяснение состояния почвенного покрова, земле- и водопользования, применимости или достаточности разработок для борьбы с начинающимся вторичным (повторным) засолением почвогрунтов. Все исследования для освещения методик их выполнения можно объединить в следующие группы:
1) Изучение геохимически-мелиоративного состояния почв проводилось путем закладки 2-х створов скважин, расположенных на участок ВПМС в двух направлениях: запад-восток и север-юг. В отличие от обычных почвоведческих створов эти створы охватывали систему: оросительный канал -дрена или коллектор. Каждый створ включал почвы различного характера, степени засоления и механического состава, а также вида использования. Створы располагались перпендикулярно друг другу соединяясь в одной точке. Образцы почв отобрались по профилю почво-грунтов через 20 см. В этих же скважинах замерялся УГВ (уровень грунтовых вод) и отбиралась проба воды, для определения их минерализации. Химический состав почв определялся на общепринятой методике анализа водной вытяжки.
Результаты этих анализов по методу полных водных вытяжек, а также некоторые дополнительные материалы по использованию местности позволили прояснить картину соленакопления в почвогрунтах и грунтовых водах при возникновении вторичного (повторного) засоления земель. При этом рецидивы повторного засоления различались на: охватывающимся вторичным засолением полностью рассолившихся почвы или почву, имевших остаточное засоление.
Такой обычный подход к характеристике засоления земель дополнялся не обычным объектом мелиоративных исследований -анализом характера засоления бортов дрен и коллекторов. Анализ акцентировался с направлением трассы КДС (коллектор - дренажных сет). Это делалось для выяснения влияния экспозиции их бортов: солнечной или теневой. Кроме того на бортах КДС фиксировалась зона вклинивания грунтовых вод. Выяснилось, что такие исследования необходимо расширить и углубить в многих аспектах, чтобы выйти на практические рекомендации по их мелиорации.
Географическое положение
Полевые исследования проводились на участке, принадлежащем Вахшской почвенно-мелиоративной станции ВПМС (54 га), который расположен на «Опытном участке вертикального дренажа» (ОУВД) площадью (400 га), на котором проводились исследования по освоению солончаков на фоне вертикального дренажа. Участок расположен в северной части Вахшской долины в 12-14 км к югу от г. Курган-тюбе вдоль автодороги в Курган-тюбе-Джиликуль. Эта же дорога является юго-восточной границей участка. Северовосточная, северная и юго-западная границы его ограничены руслами, межхозяйственного и магистральных каналов - Гур, Джойбор и Такобоз, которые являются одновременные границами смежных хозяйств: Бохтарского, Вахшского и Колхозабадского районов. Опытный участок относится к Бохтарскому району (рис.3.3.1.1)
Ранее массив, площадью более 400 га в административном плане был передан Вахшской почвенно-мелиоративной станции (ВПМС), при методическом руководстве которой происходило мелиоративное освоение этого сильнозасоленного (большая часть земель была представлена солончаками) массива. После успешного рассоления участок был передан в производство. В настоящее время 54 га остаётся в распоряжении ВПМС. Эти земли прошли мелиоративный этап, но с конца 90 -х годов, из-за выхода из строя скважин вертикального дренажа подвергается (повторному) вторичному засолению. Участок находится в северо-западной части так называемой Каралангскои депрессии, причиной засоления и заболачивания которой является Уртабузская гряда перегораживающая поток грунтовых вод, направленных с севера на юг Вахшской долины. Рельеф участка генетически связан с процессом древнего орошения долины, результатом которого было образование чашеобразного мезорельефа поверхности, который является крупнейшим по площади среди таких геоморфологических образований, северной части Вахшской долины.
Особенности вторичного (повторного) засоления тяжелых гипсоносных почв центральных частей чашеобразного мезорельефа
Учитывая предшествующую историю естественного и искусственного соленакопления земель ОУВД, а также их сельскохозяйственного освоения, необходимо различать сочетания вторичного (повторного) засоления, наложенного на тяжелые гипсоносные остаточные засоленные и практически рассолеыные почвы. В каждом из этих случаев начальные фазы вторичного (повторного) засоления будут отличаться друг от друга содержанием и составом легкорастворимых солей.
Подобные случаи повторного засоления характерны для орошаемых районов, расположенных как в северной, так и южной частях Вахшскои долины и имеющих лугово-сероземные и сероземно-луговые почвы. При развитии повторного засоления на остаточно засоленных почвах произойдёт ряд существенных отклонений от процессов засоления в других объектах. Орошение таких почв требует особой тщательности и осторожности водопользования с целью опреснения верхних горизонтов почв и не допустить перемещения солей к поверхности. Если соответствующие меры профилактики не будут приняты, то остаточные соли начнут передвигаться к поверхности и снизят плодородие почв.
Химизм повторного засоления в этом случае будет определяться химическим составом и количеством легкорастворимых солей, оставшихся в (профиле) нижних горизонтах почв и грунтовых водах осваиваемой территории. Районы остаточного засоления обычно характеризуются большим содержанием сульфатов в грунтовых водах и подчинённой ролью хлоридов, высокой загипсованностыо. Поэтому и повторное засоление почв в этих случаях, развиваясь из-за перераспределения солей вверх, будет также носить по преимуществу сульфатный характер.
В случае наложения вторичного засоления на сильнорассоленные почвы влияния факторов, связанных с орошением, возрастет еще больше. Химизм ранних фаз повторного засоления, если оно вообще наступает, и его проявление будет в преобладающей степени определяться условиями орошения, агротехники, потерями и химизмом поливной воды, характером и количеством вносимых удобрений, микрорельефом.
При этом, одновременно будут ухудшаться физические свойства рассматриваемых почв. Примеры вторичного (повторного) засоления излагаются по данным полученным в центральной части ОУВД на полях с десятилетней залежью ( табл.4.1). Данные по влажности свидетельствуют о высокой водонасыщенной капиллярной каймы- достигавшего 23-26%,
Рассолительный комплекс осенних агромероприятий на придренной полосе и зимнее-весенних осадков
Заметным фактором предупреждения и борьбы со вторичным засолением почв в первые фазы этого процесса может оказаться использование в сочетании расселяющего действия атмосферных осадков и агромелиоративных мероприятий (осеняя глубокая зябь, рыхление и др.). Одним из первых почвоведов-мелиораторов, утверждавших необходимость изучения этого вопроса, была О.А. Грабовская (1961). Однако сама она эту роль отводила В.А. Ковде, показавшего, что в Голодной степи (Ковда, 1942; Ковда и Розанов, 1940) осадки оказывают довольно заметное рассоляющее действие на все разновидности засоленных почв, они передвигают соли из верхних горизонтов в средние и изменяют качественный состав солей в почвах как общий, так и почвенного раствора в сторону относительно большей сульфатности и большего содержания кальция.
О.А, Грабовская (1952, 1952) в 40-х годах установила сроки просачивания осадков в почву (январь-апрель) и его возможное количество. Количество осадков осеннее- зимнее- весеннего времени в 1945-1949гг., когда она проводила свои эксперименты составили 228; 217; 204 и 316 мм/сезон соответственно по данным метеостанции Курган-тюбе. Однако в целинных сероземах, по ее оценке, накапливается лишь 37-41% от выпавшего количества осадков. Причина-уплотнение почвы. Просачивающаяся влага не содержащая легкорастворимых солей, оказывает заметное рассоляющее действие на почвы. Е,А. Калинский, И.А. Можейка (1947) приводят цифру просачивания осадков в почвы Вахшской долины, подсчитанной по формуле И.А, Шарова -1400м3/га.
Рассолительный эффект осадка удваивается (70% и более), как показала О.А, Грабовская (1961), если почва с осени подвергалась хорошей пахоте происходит разрыхление почвы увеличивается порозности ее и водопоглощение дождей и снега.
В конце сороковых годов, во времена уже задейственной монокультуры хлопчатника, на орошаемых землях Средней Азии, нельзя было даже ставить эксперименты для проверки вопросов о биологическом факторе, усиливающим зарождающийся биоагротехнический рассолительный комплекс с использованием атмосферных осадков, но могущий сократить посевы хлопчатника. Только с наступлением рыночных отношений такая возможность появляется, т.к. зерновые культуры, в том числе озимые стали столь же приоритетными в республике, как и хлопчатник.
Участки, расположенные в прибрежной полосе дрены НД-2, осенью 2001г. были вспаханы на глубину 25 см, затем были подвержены перекрестному чизелованию с вычесыванием корней и корневищ растений, произраставших на этой залежной земле (аджерик, камыш, тамарикс и др.). Весной в полосе были высажены саженцы тополя, которые принялись из-за этого получили два закрепительных, или промывных полива. Суммарно, рассолительный эффект могли проявить осадки, осенняя агротехника и промывные поливы.
Как показывают данные таблица 5.1.1, рассоление за исключением одного случая, охватывает толщу почвы около одного метра. При этом соли интенсивно выносятся из верхнего полуметрового слоя, а из анионов, естественно, хлор-ион.
Следует особо отметить о том, что гидрологи очень большое гидрологическое значение придавали переходу зернового хозяйства бывшего союза от весенней пахоты к зяби (осеннему), которая обеспечивала к весенней посевной лучшее снабжение почвы ресурсами влаги. Это происходит за счет уменьшения поверхностного стока и поглощения воды вспаханной и рыхлой почвой. Такой же подход делается и в данной работе, согласно которой формируется осенне-зимне-весенний комплекс рассолительных агромелиоративных мероприятий. Эта ранняя осенняя вспашка с почвоуглублением или глубокое рыхление, которое может быть дополнено чизелованием перекрестным, уборкой корневищных сорняков, кустарников, а также специфических осадкозадерживающих мер (бороздование, лункование и ДР-).
Опыты по изучению эффективности удобрений на пожнивных посевах кукурузы
В связи с тем, что культивируемые на полях посевы как основные, так и
повторные должны выполнять и биодренажную роль, усиливать биоразнообразие агроландшафта, а также функционировать как почвоулучшающие и мелиорирующие культуры. Поэтому в наших исследованиях определенное внимание уделено пожнивным культурам. В качестве таких культур были использованы посевы кукурузы и маша как вторых пожнивных культур.
Один из опытов с посевом кукурузы располагался на мелиорируемом междренье в верхней слабозасоленной её части. Другой опыт с кукурузой располагался рядом со скважиной вертикального дренажа № 1 с несколько повышенной степенью засоления почв. Оба опыта имели одинаковое число вариантов, которые заключались в исследовании влияния подкормок внесением различных норм азота по схеме: контроль, N100; N200; N300. Применялся азот в виде аммиачной селитры.
Как показывают данные табл. 6.1, биометрические показатели, полученные во втором опыте заметно ниже, чем показатели в первом опыте. При этом характер изменения учтенных показателей аналогичен. Например, такой показатель как высота имеет такой порядок нарастания величины соответственно вариантам: 69,4; 128; 180; 234,5 (в первом), 49,6; 71,0; 113,5 и 140,5 см (во втором), а количество листьев на растениях (шт.) - 8; 9; 11и 11 (в первом) и 8; 9; 10 и 11 (во втором). Показатели по диаметру корневой шейки ствола не отклонялись от вышеприведенного и составили соответственно следующие ряды: 0,56; 1,15; 1,30; 1,65 и 0,62; 0,93; 1,35; 1,46.
Показатель продуктивности - количество початков на растениях отсутствует на контрольном варианте обоих опытов, свидетельствуя о том, что кукуруза не выносит даже слабого засоления. Такой же характер показателя на варианте N100 во втором опыте показывает, что повышенное засоление почвы в этом опыте способствует данному явлению. Более высокие нормы азота N200 и N300 в обоих опытах последовательно влияли на формирование и увеличение количества початков кукурузы, в первом опыте на обоих вариантах сформировалось 0,5 и 1,0 шт. початка соответственно, а во втором опыте обоих вариантов (N200 и N300) сформировалось только по 0,5 шт. початка.
Похожие диссертации на Агротехнические меры борьбы с процессами вторичного засоления почв в условиях ограниченного дренажа агроландшафта Вахшской долины
