Эколого-мелиоративное регулирование плодородия орошаемых черноземов

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ............................................................4
1. ЭКОЛОГО-МВЛИОРАТИВНОК РЕГУЛИРОВАНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ОРОШАЕМЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ.....................................................6
1.1. Приемы предупреждения деградации орошаемых черноземов. ... 6
1.1.1. Технология орошения черноземов...........................6
1.1.2. Требования к качеству поливной воды и приемы управления ее качеством..................................................9
1.2. Регулирование плодородия орошаемых черноземов в системе севооборотов..............................................................10
1.3. Роль дренажа в регулировании почвенного плодородия.........13
1.4. Требования к технике полива и качеству дождя...............14
1.5. Система обработки и удобрений почв.....................16
1.5.1. Система обработки почв..................................16
1.5.2. Система удобрений...................................... 17
1.6. Приемы ликвидации деградации орошаемых черноземов..........22
1.6.1. Химическая мелиорация........................ 22
1.6.2. Глубокое рыхление.......................................24
1.7. Особенности эколого-мелиоративного улучшения
орошаемых черноземов (рабочая гипотеза).................................25
2. ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЙ................................................. 30
2.1. Почвенно-климатические условия проведения исследований.. . 30
2.2. Изучаемые вопросы............................... 45
2.3. Схемы опытов.................................... 45
2.4. Методика проведения исследований................ 47
3. ЭКОЛОГО-МЕЛИОРАТИВНЫЕ ПРИЕМЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
ДЕГРАДАЦИИ ОБЫКНОВЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ, ОРОШАЕМЫХ ВОДОЙ БЛАГОПРИЯТНОГО ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА..................................... 49
3.1. Влияние удобрений в интенсивных севооборотах
на свойства обыкновенных черноземов.....................................49
3.2. Влияние системы обработок в интенсивных севооборотах
на свойства обыкновенных черноземов.....................................65
4. ЭКОЛОГО-МЕЛИОРАТИВНЫЕ ПРИЕМЫ ЛИКВИДАЦИИ
НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ СВОЙСТВ ЮЖНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ................................71
4.1. Влияние фосфогипса, навоза и их сочетаний на
свойства южных черноземов...............................................71
4.2. Влияние комплексной мелиорации
на свойства южных черноземов............................................79
5. ЭКОЛОГО-МЕЛИОРАТИВНЫЕ ПРИЕМЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ
ДЕГРАДАЦИИ ОБЫКНОВЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ, ОРОШАЕМЫХ СЛАБОМИНЕРАЛИЗОВАНПОЙ ВОДОЙ НЕБЛАГОПРИЯТНОГО ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА........................................................ 84
5.1. Влияние комплексной мелиорации на
свойства обыкновенных черноземов................................84
5.2. Влияние комплексной мелиорации на
урожайность сельскохозяйственных культур........................96
6. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКОЛОГО-МЕЛИОРАТИВНЫХ ПРИЕМОВ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И ЛИКВИДАЦИИ ДЕГРАДАЦИИ ОРОШАЕМЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ..................................................... 98
6.1. Экологическая эффективность приемов.................. 98
6.2. Экономическая эффективность..........................101
6.3. Внедрение результатов................................108
ВЫВОДЫ....................................................109
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ...................................ИЗ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..........................114
ПРИЛОЖЕНИЯ................................................125
12
5. Кукуруза на зерно (после уборкн - внесение навоза)
6. Кукуруза на зерно (последействие навоза)
7. Кукуруза на зерно (последействие навоза)
Зерно-кормовой
1. Ячмень с подсевом люцерны
2. Люцерна 2-го года жизни
3. Люцерна 3-го года жизни
4. Люцерна 4-го года жизни на два укоса с последующей подготовкой почвы под озимую пшеницу
5. Озимая пшеница на зерно, пожнивно злако-бобовая смесь
6. Кукуруза на зерно с внесением навоза
7. Соя
Кормовой севооборот с насыщением промежуточных культур - 57,2%
1. Злако-бобовая смесь с подсевом люцерны
2. Люцерна 2-го года жизни
3. Люцерна 3-го года жизни
4. Люцерна 4-го года жизни на один укос + сложная кормосмеоь
5. Злако-бобовая смесь с подсевом суданки
6. Рапсо-ячменная смесь, поукосно - сложная кормосмеоь
7. Озимая пшеница, пожнивно горохово-кукурузная смесь
Кормовой севооборот с насыщением промежуточных культур - 28,6 %
1. Ячмень с подсевом люцерны
2. Люцерна 2-го года жизни
3. Люцерна 3-го года жизни
4. Люцерна 4-го года жизни на один укос, поукосно кукуруза на зеленый корм
5. Озимая рожь на зеленый корм, поукосно сложная кормосмесь
6. Соя
7. Кукуруза на зерно
Все севообороты высокорентабельны и их освоение способствует сохранению плодородия орошаемых черноземов, но при их введении необходимо учитывать специализацию хозяйства, обеспеченность трудовыми и материально-техническими ресурсами.
Экологически безопасные системы севооборотов должны при получении высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур с хорошим качеством растениеводческой продукции обеспечивать решение следующих задач /65/:
- непрерывное наращивание потенциального и эффективного плодородия почв;
- направленное регулирование биохимической деятельности почвенных микроорганизмов;
- снижение потерь элементов минерального питания из почв и повышение коэффициента их использования растениями;
- уменьшение загрязнения окружающей среды агрохимикатами;
- максимальное использование почвоохранных энергосберегающих технологий.
13
Все уровни высокопродуктивного, экологически безвредного земледелия взаимоувязаны через научно-обоснованные системы севооборотов, в которых особенно высока роль агротехнических и агромелиоративных приемов применительно к конкретным условиям.
1.3. Роль дренажа в регулировании почвенного плодородия Применение дренажа на орошаемых землях имеет одновременно позитивные и негативные экологические аспекты. Дренаж обеспечивает защиту почв от засоления, осолонцевания, оглннивания, слитизации, переувлажнения, заболачивания и других негативных процессов, создает благоприятный для аочв и сельскохозяйственных культур мелиоративный режим и соответствующий ему ирригационный тип почвообразования. В то же время при сооружении дренажа вдоль дрен наблюдается деградация почв, перемешивание гумусного слоя с породой, деформация почвогрун-тов обратной траншейной засыпкой, ухудшается качество воды в реках, водоприемниках, куда отводятся дренажно-сбросные воды. Эти негативные явления при строительстве и функционировании дренажа должны быть сведены до минимума Допустимая (критическая) глубина залегания уровня грунтовых вод, которая должна поддерживаться в междренье, является одним из основных параметров при расчете дренажа и оценке мелиоративного состояния орошаемых земель /66-68/. От нее зависит эффективность выполнения дренажом возлагаемых на него экологических функций: создание мелиоративного режима и соответствующего ему ирригационного типа почвообразования, при котором изменяются физико-химические, химические и водно-физические свойства почв.
Экологическое обоснование дренажа орошаемых земель должно базироваться не только на исходной характеристике почвенно-мелиоративных и гидрогеологических условий территории и прогнозе их изменений, но и на мелиоративных режимах и соответствующих им типам ирригационного почвообразования /69/.
Во избежание экологически недопустимых последствий необходимо предусматривать на дренируемом участке преобладание градиентов фильтрационных напоров к дренам от центральной его части над градиентами, направленными за пределы орошаемого массива с относительно глубоким залеганием уровня фунтовых вод. Такой подход к проектированию дренажа не исключает применение экологически обоснованного отсечного дренажа на фаницах орошаемого массива.
Дальнейшего повышения эффективности орошения при соблюдении экологических требований может быть достигнуто регулированием мелиоративных режимов по периодам освоения земель и по сезонам года. При этом необходима увязка мелиоративных режимов с афомелиоратнвными /70/.
В задачу синтезирования мелиоративных режимов входит взаимоувязка объемов подачи воды на поливы с удержанием уровня фунтовых вод на расчетной глубине, обеспечение высокой урожайности сельскохозяйственных культур, формирование плодородия почв и экономное использование водных и трудовых ресурсов /71, 72/.