Введение к работе
Актцтыюстъ проблемы. Обширна научная литература, посвященная вопросам влияния орошении, окультуривания почв сероземного пояса п пустынной зоны республики на их состав, свойства и генетические особенности (Орлов, 1934, 1937, 195В; Рижо», 194В, 1908, 19G5; Розанов, 1940, 1951; Костюченко, 1957; Мпнашпна, Молодцов, 19G5 и др.). Этими исследователями доказано, что орошение и окультуривание почв приводят к изменению ряда их свойств и они такие сильные факторы, под воздействием которых коренным образом изменяются многие процессы, происходящие в почвах. Искусственный водный ирригационный режим, фактор окультуривания (дозы, сроки,
_„_*- „_ - ... ^^„„.....-. „,....~..~ . . ... ,^ ^..^,.. .. ,Г.~.А~-*Ч г глп.тг.тч*
tliULUUUi UMLV-LILIKL у ^l,VJVJ)J(_l,tH», J/U^liVJlHU lUl U.|i. V .- _ . ' . ' -' . J ' V ' "», |j._........
орошения, способы обработки почвы и др.) существенно влияют на химические, агрохимические, физико-химические, физические и бнолошческне процессы естественного почвообразования.
В отношении влияния этих факторов на химические свойства почв, несмотря на имеющийся обширный фактический материал, до настоящего времени недостаточно раскрыт. Также недостаточно изучены и слабо освещены в этом аспекте такие показатели химического состояния почв, как гумусиое, фосфорное — в условиях орошения и проявления процессов опустынивания. Для этого необходимы целенаправленные исследования почв, которые на основе всестороннего н глубокого научного анализа и обобщения имеющегося материала в этом направлении в значительной мере будут способствовать созданию концепции о самобытности почвообразования при орошении. В то же время, углубленные исследования по изменению химического состава почв в условиях опустынивания наряду с обобщением имеющихся данных позволяют оценить их химическое состояние, уровни плодородия и направленности почвообразовательного процесса.
Сохранение, повышение плодородия орошаемых почв неразрывно связано с созданием положительного баланса гумуса и азота. Представляет научный интерес и практическую значимость изучение вопроса влияния накопленного г, почве азота на превращение, баланс азота удобрений, п такл.е установление фирм и рг:еіер<'В газообразных и других потерь вносимых азотных удобрении. Лиане" закономерностей трансформации азота в почне позволяет на раут-ні о<-іюгс изыскать нуги сохранения и иош>нпепия почвенного плодородия, продотвр..еценпя потерь орг.тл'кччнчо вещества г. .по га. Проблема фосфора в приложении к ;".\!лед"мпо республики стоит особенно остро. С одной стороны, не п-'лнк. коэффициент использования растениями фосфора из удобрении (15—~0"<,1, в связи с сильной ретроградацнен в печг-е, а с другой - :чо ограниченность сырьевых- ресурсов. Полому актуальными являются несло,-, еваиня, направленные на ра фаботку снижения закрепления вносимых фосфорных удобрении и мобилизации почтчшых фосфатов на основе изучения фосфатного состояния
основных орошаемых почь ресіГ)'бликн. Для решения и обоснования этих вопрос»» необходимы конкретные исследовании и постановка специальных опытов.
Цель и задачи исследований. Целью работы являются: 1) комплексная оценка химического состояния (гумусного, фосфорного) орошаемого типичного серозема и основных почв низовьев Лмударьи в условиях орошения и опустынивания; 2) изучение превращения и баланса азота, фосфора удобрений в монокультуре хлопчатника и севообороте, разработка научных основ и практических рекомендаций повышения плодородия почвы и эффективности удобрении.
В задачу исследовании входило:
дать характеристику состава органического вещества, форм соединений фосфора целинного н орошаемого типичного серозема, а также его слагающих — фракций механических элементов, позволяющих установить химическое состояние этих элементов, доступность растениям и их роль в плодородии почвы;
выявить особенности формирования гумусового профиля типичного серозема и почв низовьев Лмударьи, изучить содержание, запасы гумуса, азота, состава гумусовых веществ н элементного состава почв и их изменения в процессе орошения н опустынивания;
изучить трансформации азота удобрений при многолетнем применении систем удобрений и различных способов окультуривания почвы.
изучить превращения азота, фосфора удобрений в орошаемом типичном сероземе, выявить пути мобилизации почвенных фосфатов и эффективного использования хлопчатником питательных веществ удобрений;
изыскать пути повышения плодородия почвы и эффективности удобрення при внесении под хлопчатник органических, |)|>г«мо.мш!"ралы1Ыл, іложіип полимерных медленнодействующих и микроэлемент vo.v.'p;, ішпл удобрении в сочетании с минеральными.
Зтіі.;.»«,i»V!MГ' і.ч.чи&еїчіні
Закономерности |мііір",\елі'нни гумуса, азога, фосфора и форм их соединений в ірануломотрнческих фракциях сероземив отличтощихси /у'впосп.ю орошения;
оценка ночи пояса типичных ссро.и'Уои и низовы-к Л'чудармі но
ИХ ГуМуГНОЧу, фосфорному СОСТОЯНИЮ, ВММИЛеПИО Изменений ИХ IIJ'il
орошении и.опустынивании;
закономерности трансформации азота удобрения в рнзноокулыуренном типичном сероземе запитого хлопчатником II некоторою пути мобилизации почвенных фосфатов;
разработка способов повышения плодородия почвы и эффективности, удобрений в почвах сороземною пояса и пустынной
ЗОНЫ.
Теоретический «клад и научная чааизна работы.
Проведенные НССЛІ-ДОІШІИЯ ПОЗВОЛИЛИ уСТаНОШПЪ рЯД НОВЫХ
теоретических положении ио комплексной оценке гумусного, фосфорного состояния орошаемого типичного серозема и оаюпних ночи низовьев Лмударі.ч їм основе изучения роли отдельных (фракции механических элементов и нл.і и плодородии почвы, а также повышению плодородия почвы, мобилизации почвенных фосфатов н аффективному использованию азота, фосфора удобрений на посевах хлопчатника.
На основе выполненных исследовании по изучению содержания, состава гумуса, форм соединений фосфора выявлена направленность процесса гумусообразоиания и обеспеченность почп элементами питания, изменения во фракцнонпо — групповом составе органического вещества и фосфора в условиях оазисного почвообразования при орошении и «зридизацин. Установлена і_ь«зь м о 0 иль:: ост:: помп элементами питания сг их гранулометрического состава, агрофопа, давности орошения и степени окультуреппости. Определены лабильные (подвижные) гумусовые вещества, резервные фермы соединений фосфора н подвижность компонентов элементного состава почп, имеющие непосредственное значение при оценке их плодородия II разработке рекомендації» по дифференцированному применению удобрений с учетом резервных питательных веществ.
По результатам экспериментальных данных в лизиметрических и мнкрополеных опытах на орошаемом типичном сероземе с применением изотопа азота 1SN впервые раскрыт химизм включения азота удобрения в состав почвенного азота, установлен состав газообразных соединений азота, теряющегося из удобрення я почвы. На основе проведенных полевых и производственных опытов с хлопчатником на различных почвенных условиях применением разных видов удобрений разработаны научные основы повышения плодородия почвы її эффективности удобрений, показаны возможности снижения потери азота из почвы и удобрения, зацепления фосфора вносимых, удобрений и мобилизации почвенных фосфатов. Разработаны рекомендации ио эффективному и рациональному применению удобрений иод хлопчатник. Получил научное обоснование вопрос о гумусном, фесфорпом состоянии почв, позволивших прогнозировать по времени изменение их под плияннем аитроіірі енного фактора при интенсивном земледелии.
Практическая ценность работы. І Ісслодолашія по установлению отдельных параметров химического состояния почп сероземного пояса и пустынной зоны в условиях ороннчшя и опустынивания позволили научно обосновать региональные особенности н уровень их плодородия и они могут быть положены в основу разработки практических мероприятий для создания оптимальных запасов гумуед и питательных веществ, а также служить базой при диагностике.
Результаты исследований ио изучению трансформации азота а мобилизация почвенных фосфатов являются теоретической основой
рационального исііо\і.і(шоішя снегом удобрений, обеспечивающих получение і.исикнх стабильных урожаев хлопчатника при сохранении и поимші-нші плодородия почвы па базе оптимизации их гумусного состоянии, азотною фонда о условиях интенсификации сельскохозяйственного производства.
Реализации релулъпштов исследований. Материалы исследовании защищены С авторскими свидетельствами, использовались при составлении дьух рекомендаций с участием автора, а также включены при разработке "Рекомендации по дифференцированному применению минеральных н органических удобрении иод урожай, сельскохозяйствеиних кулілур орошаемых земель УзССР" по липни Госагроирома Узбекистана, Ташкент, 1987. Они инедрены и широко используются п ряде хозяйств Ташкентской, Андижанской, Хорезмской областей республики.
Апробация работы. Методика проведения полених опытов и их состояние ежегодно проверялись апробациоипой комиссией Института химии и ПНЭБР АН РУ (1972-1982І, материалы докладывались нд ученых сойотах Института химии (1975-1982) и ППЛ АН РУ (1985-1994).
Основные положения диссертации доі- .лдыколнег. и обсуждались:
на международном симпозиуме "Повышение плодородия почв и
глинистые минералы" (Праїа, 1970); VIII и X Всесоюзных конференциях
"Биологическая роль микроэлементов и их применение и сельском
хозяйстве и медицине" (Ииано — Франковск, 1978; Чебоксары, 1986);
Всесоюзном совещании по применению стабільного изотопа lDN в
исследованиях по земледелию (Тбилиси, 1979); Республиканском
совещании "Комплексная химизация хлопчатника — основа получения
высоких урожаев" (Ташкент, 1979); X конференции молодых ученых
Узбекистана по сельскому хозяйству (Ташкент, 1980); Межзональной
научно-методической конференции "Перспективы использования в
сельском хозяйстве физиологически активчых веществ гумусовой
природы" (Днепропетровск, 1980); Всесоюзном совещании
"Минеральные удобрения и использование их в сельском хозяйстве" (Москва, 1981); на VI, VIII Всесоюзном съезде общества почвоведов (Тбилиси, 1981; Новосибирск, 1989); Всесоюзном совещании географической сети опытов (Москва, 1982); Республиканском совещании по проблемам повышения плодородия орошаемых почв Узбекистана (Ташкент, 1982); IV научно — производственной конференции Туркменского филиала ВОП (Ашхабад, 1984); Республиканском совещании "Органическое вещество, его значение в повышении плодородия почв и пути сохранения гумуса" (Ташкент, 1984); Всесоюзном совещании "Перспективы расширения ассортимента фосфорсодержащих удобрений" (Москва, 1987); Всесоюзной конференции "Экологические аспекты использования и охраны почвенных ресурсов и окружающей среды в условиях интенсивной
химизации" (Кишинев, 1990); I Делегатском съезде почвоведов Узбекистана (Ташкент, 1990); Всесоюзной конференции "Биология почв антропогенних ландшафтов" (Днепропетровск, U'91); Всесоюзной конференции по физиологии растений (Ташкент, 1991); совещаниях общества почвоведов Узбекистана "Загрязнение почв и пути его предотвращения", "Моделирование и управление почвенными процессами" (Ташкент, 1992, 1993), Ш научной конференции Российского общества почвоведов "Применение математических методов и ЭВМ в почвоведении, агрохимии и земледелии" (Барнаул, 1992).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 80 научных paGui, ц том числе 1 монография, ! ґіппміюпп. 2 рекомендации, б авторских свидетельств.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на 345 страницах машинописного текста, иллюстрирована таблицами и рисунками.
Диссертация подготовлена по материалам собственных экспериментальных работ автора за 1970—1994 г.г. и исследований, выполненных под его руководством аспирантов и соискателей, за что выражает им глубокую благодарность. Также благодарен за оказанную консультативную помощь при обобщении работы академику ЛН Республики Узбекистан Д.С. Саттарову.