Введение к работе
.-, : Актуальность темы. Общая площадь, подлежащая мелиорации и 'окультуриванию земель в Колхидской низменности, составляет 225 тыс.га. Здесь потенциально плодородные почвы, благоприятный влажный климат, достаточное количество водных ресурсов. Почвы в этом регионе - в основном минералы монтмориллонитового тины с высокой дисперсностью и пластичностью - имеют низкую водопроницаемость, аэрацию и водоотдачу. После их механической обработки происходит интенсивная закупорка пор частицами диспергированной глины с образованием слитного почвенного профиля. Эти почвы склонны к набуханию, содержание физической глины в них достигает 40$. В корнеобитаемом слое отмечается дефицит питательных веществ.
В результате антропогенного воздействия на почву в процессе сельскохозяйственного производства происходит уплотнение генетических горизонтов с нарушением аэрации почвенного профиля. На поверхности почвы накапливается избыточное количество воды, что приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур.
Значительная доля избыточно-увлажненных земель в Колхидской низменности (до 30$) представлена тякелши почвами о ортштеґшо-выми горизонтами. Окультуривание таких земель с учетом природоохранных требований - до настоящего времени нерешенная тахяичес-кая проблема. Существующие технологии трудоемки и гшевзт низкие технико-экономические показатели.
Разработка эффективных технологий по окультуриванию тяк-злнх почв Колхздской низменности потребовала решения. взаиыс^пзаяноЗ совокупности научных и практзчесних задач, базйруэдихся на комплексных исследованиях системы "Осушительная сегь - гягшые почвы - мелиоративные орудия" и отдельных ее подсистем.
Решению указанных вопросов посвящена настоящая диссертационная работа, выполненная автором во Всесоюзном научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костя-яова в 1985-1990 гг.
Цель исследований. Разработка технологии окультуривания мелиорируемых земель Колхидской низменности в условиях набухания почв, наличия ортштейновнх горизонтов в почвенном профане с применением: глубокого мелиоративного рыхления, одновременного вну-трипочвенного внесения жидких мелиорантов, навозных стоков,куль-
тур-освоителей, иыевдих мощную и глубокую корневую систему; изучение мелиоративной эффективности рекомендуемой технологии.
Для достижения поставленной «ели было необходимо решить следующие задачи:
изучить водно-физические свойства различных почв Колхидское низменности по ортштейновши горизонтам и содержанию глинистых частиц;
обеспечить интенсивное окультуривание почвенного профиля, разуплотнение почвенных горизонтов с выравниванием плотности их сложения;
улучшить условия развития корневой системы сельскохозяйственных культур, использования почвенной влаги, обеспечить процессы формирования органо-ыинеральной структуры почвенного профиля.
Методика исследований. В соответствии с поставленными задачами методикой предусматривалось проведение теоретических, лабораторных и экспериментально-полевых исследований на основе опытов использования матрицы инцидентности и морфологической карты. Обоснованы основные этапы разработки технологии окультуривания тяжелых почв с ортштейновыыи горизонтами и разработана блок-схема исследований. Для реализации элементов блок-схемы предложены матричные математические модели оценки. основных параметров разрыхленного почвенного профиля.
Лабораторные и опытно-производственные исследования позволили уточнить элементы математической модели, параметры почвенного профиля и обосновать перспективные варианты технологических решений. Водно-физические свойства и агротехнические показатели почв определялись по стандартным методикам.
Для обработки результатов полевых исследований применяли методы математической статистики и метод корреляционного анализа. Все расчеты проведены с помощью современных вычислительных средств (ЭВМ).'
Научная новизна. Разработаны и обоснованы общие принципы окультуривания тяжелых почв с ортштейновыыи горизонтами на основе применения глубокого (Н = 0,5-1,2 м) объемного рыхления с одновременным внутрипочвенным внесением жидких мелиорантов и навозных стоков. Предложено исходить из необходимости направленного изменения сложения почвенного профиля и выравнивания плотности его слоев для создания условий активизация почвенных процессов с
целью получения високих урожаев.
Изучены закономерности процессов изменения плотности почвы и почвенной влаги в разрыхленной толще. Исследованы водопроницаемость и пористость почвы, дана оценка агротехнических и агрохимических свойств разрыхленных почв и развитию сорняков на мелиорируемых землях.
На зашиту выносятся:
усовершенствованная технология онультуривания тяжелых почв, в том числе с ортштеиновыми горизонтами, основанная на применении глубокого мелиоративного рыхления с вну трипочвенныы внесением жидких мелиорантов, навозных стоков, обеспечивающая повышение продуктивности мелиорируемых сельскохозяйственных угодий;
установленные в процессе теоретических и экспериментальных исследований закономерности распределения влаги по почвенному профилю, плотности слежения его слоев;
экономико-математическая модель технологического процесса окультуривания тяжелых почв с применением глубокого рыхления и одновременным внутрипочвенным внесением жидких мелиорантов и навозных стоков;
модульный морфологический метод разработки объемных мелиоративных рыхлителей с устройством для внутрипочвенного ЕНЄСЄНИЯ жидких мелиорантов и навозных стоков с переменными по глубине и ширине параметрами.
Практическая ценность и реализация работы. Разработанная технология обеспечивает эффективное освоение переуплотненных тяжелых почв с ортштеиновыми горизонтами при использовании глубокого объемного рыхления и одновременным внутрипочвенным внесением жидких мелиорантов' и навозных стоков. При этом выход сельскохозяйственной продукции увеличивается на 20-25. длительность аффекта рыхления наблюдается в течение 2-3 лет, а-с внесением жидких мелиорантов и навозных стоков по прогнозным данным - до 5-7 лет. Экономический эффект от внедрения за время исследований составил 325 тыс.руб.
Основные положения диссертационной работы изложены в 9 опубликованных статьях, в том числе в рекойендадиях "По глубок*вд рыхлению почв на орошаемых землях" (ВНИШЖ, 1986 г.), "Интенсивная мелиорация и окультуривание сложных почв в Колхидской низменности" (ВНИЖвМ, 1987 г.), "Технология мелиорации и окультуривания тлзелых почв в Колхидской низменности" (ШКИГиМ, МИйСП, 1Ъо-
агропром ГССР, 1989 г.).
Апробация работы. Основное содержание диссертационной работы докладывалось: на отделении гидротехники и мелиорации ВАСХНШІ (1986.г.); в Главгрузводстрое (1986 г.); Грузводэксплуатации (1988 г.); Грузгипроводхозе (1987 г.); Госагродрсме ГССР (1988г.); на заседаниях ученого совета Института чая и субтропических культур и его филиалов в гг.Поти и Сухуми (І987-І988 гг.); на заседа-нияъ РАНО Данчхутского, Очамчирского, Хобского и Хашурского рай-_.. онов (1986-1988 гг.); на конференциях Молодых ученых и специалистов ВШИГиМ> ЫШСП (1987-1988 гг.); на конференции мелиораторов-- і Западной Хрузии-ЧХоби, 1987 г.); на курсах повышения квалифика-,:. ,ции работников механизации сельского хозяйства Нечерноземной зо-. .- ны РСФСР (МІМИ, Г988 г.); на XI Меадуяародном конгрессе по инже- верным волросам^ в сельском хозяйстве (Дублин, 1989 г.).
По результатам исследований в "Систему машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1986-1995 гг." Часть Ш. Мелиорация включена позиция "Рыхлители для обработки почвы на глубину 0,8-1,2 м с одновременным внесением мелиорантов" .
Кроме того, материалы диссертационной работы рассматривались в Научно-исследовательском институте почвоведения, агрохимии и мелиорации им. Н.Н.Сабашвили (1988 г.), Грузинском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации (1988 г.).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и заключений по работе, списка использованной литературы из 126 наименовании, из них 8 иностранных и приложений . Общий объем диссертации 289 страниц машинописного текста, в тим числи 151 страница основного текста, 65 таблиц и 62 рисунка.
