Спосіб меліорації темно-каштанових вторинно осолонцьованих грунтів у сівозміні при зрошенні водами підвищеної мінералізації

Спосіб меліорації темно-каштанових вторинно осолонцьованих грунтів у сівозміні при зрошенні водами підвищеної мінералізації, що включає вне сення ХІМІЧНИХ меліорантів, який відрізняється тим, що в шестипільній сівозміні фосфогіпс в нормі З т/га вноситься по поверхні поличкової оранки з подальшим проведенням безполичкового обробітку (на двох подальших культурах) на фоні органомінеральної системи удобрення (внесення соломи озимої пшениці, заорювання сидератів, внесення гною), передполивна вологість ґрунту підтримується на початку і в кінці вегетаційного періоду культур на рівні 70 % найменшої вологоємності (НВ), а в критичні фази розвитку рослини 80 % НВ в розрахунковому шарі ґрунту 0,5 м. Корисна модель відноситься до сільського господарства, до меліорації зрошуваних ґрунтів. В сухостепній зоні України біля 83% зрошуваних земель мають прояви фізичної і фізикохімічної солонцюватості. їх морфологічною ознакою є радикальна переорганізація ґрунтової маси верхнього шару. Кіркоутворення на поверхні ґрунту його підсиханні (після опадів або поливу) - одна з найбільш характерних ознак солонцюватості. Ґрунтова кірка у весняний період не дає можливості отримати рівномірні сходи, защимлює проростки та погіршує водно-повітряний режим ґрунту, що призводить до зниження продуктивності сільськогосподарських культур. Найбільш близьким до пропонованого способу меліорації' вторинно осолонцьованих ґрунтів є внесення хімічних меліорантів (різних норм фосфогіпсу: Зт/га щорічно, 9т/га в запас на 3 роки, 15т/га в запас на 5 років) на фоні водозберігаючого режиму зрошення при органо мінеральній системі удобрення в умовах Дунай-Дністровської зрошувальної системи (Кутузовський стаціонар). Розрахунки норм меліорантів проводились з урахуванням осолонцьованості ґрунту та якості поливної води [Балюк С. А., Ладних В. Я., Носенко О. А. І інші „Хімічна меліорація зрошуваних ґрунтів" -- В кн. : „Зрошувані землі Дунай-Дністровської зрошувальної системи: еволюція, екологія, моніторинг, охорона, родючість" /за редакцією д. с.-г. Н., чл.-кор. УААН С.А. Балкжа/. - Харків: ПФ „Актіка".-2001.-260с]. Недоліком цих заходів є те, що для боротьби з осолонцюванням ґрунту у комплексі агромеліоративних заходів основна увага приділяється щорічному застосуванню і підвищенню норм внесення меліорантів, а не прийомам пролонгації їх післядії. Розроблені агромеліоративні заходи підвищення продуктивності тем но-каштанов их слабосолонцюватих ґрунтів, їх стійкість до деградації при регулюванні грунтотвориних процесів шляхом хімічної меліорації та агротехнічних прийомів. Задачею корисної моделі є підвищення ефективності хімічної меліорації іригаційне осолонцьованого темно-каштанового ґрунту та стійкості проти деградуючої дії" мінералізованих поливних вод і кіркоутворення в умовах сучасної технології вирощування сільськогосподарських культур. Задача досягається тим, що в шестипільній сівозміні фосфогіпс в нормі Зт/га вноситься по поверхні полицевої оранки з подальшим проведенням безполицевого обробітку (на двох послідуючих культурах) на фоні органомінеральної системи удобрення (внесення соломи озимої" пшениці, заорювання сидератів, внесення гною), передполивна вологість ґрунту підтримується на початку і в кінці вегетаційного періоду культур на рівні 70% найменшої вологоємності (НВ), а в критичні фази розвитку рослин 80% НВ у розрахунковому шарі ґрунту 0,5м. Спосіб розроблено лабораторією меліоративного ґрунтознавства інституту землеробства південного регіону УААН в 1999-2004рр. в зрошуваній сч 00 00 О) 8824 зоні півдня України (Інгулецька зрошувальна система). Клімат півдня України помірно континентальний з великою кількістю притоку тепла та сонячного світла з частими суховіями. Середньорічна кількість опадів коливається в межах 320-600мм, що веде до необхідності зрошення сільськогосподарських культур. Багаторічні спостереження за якістю води Інгулецької зрошувальної системи показують, що мінералізація поливної води має нестабільний характер, спостерігається сезонна та міжрічна динаміка. На протязі поливних періодів мінералізація коливається в межах 0,6-1,8г/л. По співвідношенню основних іонів хімічний склад вод Інгулецької зрошувальної системи відноситься до хлоридно-натрієвих. По ДСТУ-27-30-94 води за небезпекою засолення, підлуження та осолонцювання відносяться до 2-го класу - обмежено придатних для зрошення. Грунт дослідної ділянки - темно-каштановий вторинно осолонцьований середи ьосуглин ко вий на лесі. Дослід із різними системами обробітку ґрунту та удобрення закладено у 1989 році, а у 2002 році були введені варіанти з хімічною меліорацією. Дослідження проводилися в 6-пільній ПЛОДОЗМІННІЙ сівозміні з наступним чергуванням культур: ячмінь з підсівом люцерни, люцерна, люцерна, озима пшениця + редька олійна на сидерати (пожнивне), кукурудза на зерно, кукурудза на зерно. Схема досліду передбачала; 1) дві системи удобрення (рекомендована для данної зони - 180кг NPK мінеральних добрив і 10т гною на гектар сівозмінної площі, органомінеральна - 150кг NPK мінеральних добрив + гній, сидерати, солома + азотфіксуючі бактерії (АФБ) під кожну культуру), 2) два способи основного обробітку ґрунту (різноглибинна полицева оранка на глибину від 20-22см до 28-30см в залежності від культури, диференційований - полицева оранка від 20-22см до 23-25см, безполицевий обробіток ґрунту на глибину 25-27см), 3) хімічна меліорація (внесення фосфогіпсу нормою Зт/га, яка визначалася за порогом коагуляції тон коди сперсних фракцій), по поверхні ріллі після полицевої оранки під озиму пшеницю. Схема досліду наведена в таблиці 1. Дослідження проводилися на фоні водозберігаючого режиму зрошення сільськогосподарських культур (підтримання передполивної вологості ґрунту на рівні не нище 70% НВ, а в критичні фази розвитку рослин 80% НВ у розрахунковому шарі 0,5м). Дослід польовий, посівна площа ділянки 105м , повторність - чотириразова. Здійснювався спосіб наступним шляхом: під озиму пшеницю проводили полицеву оранку на глибину 23-25см; фосфогіпс вносили нормою З т/га но свіжо-зораній ріллі. Агротехніка вирощування озимої пшениці загальноприйнята для данноі" зони за виключенням режиму зрошення, який передбачав підтримку перед поливної вологості ґрунту на рівні 70-80-70% НВ в розрахунковому шарі 0,5м. При збиранні врожаю озимої пшениці комбайном по полю розкидалась подрібнена солома. Посів редьки олійної проводився стерньовою сівалкою. Подрібнення зеленої маси (біля 180ц/га) проводили дисковою бороною (БДТ-7) із послідуючим обробітком ґрунту чизелькультиватором на глибину 25-27см. Після збирання врожаю наступної' культури сівозміни вносили гній бОт/га і проводили плоскорізний обробіток ґрунту на глибину 25-27см. Агротехніка вирощування кукурудзи на зерно загальноприйнята за виключенням варіантів, що вивчалися. Таким чином, внесення фосфогіпсу по поверхні ріллі з подальшим застосуванням безполицевого основного обробітку ґрунту при органомінеральній системі удобрення забезпечувало тісний його контакт із атмосферними опадами та поливними водами у верхньому 0-15см шарі. Застосування меліоранту в системі різноглибинної полицевої оранки уже на другий рік не мав суттєвого впливу на верхній шар ґрунту так, як фосфогіпс заорюється на глибину орної підошви. Дослідження показали, що застосування фосфогіпсу в перший рік дії" незалежно від агромеліоративних прийомів позитивно впливало на якісний склад поглинутих основ (табл.2). При цьому частка обмінного кальцію зростала (шар ґрунту 0-30см) на 5,4-5,8%, а кількість натрію - зменшувалася на 0,3-0,7% від суми обмінних катіонів, істотної' диференціації в орному шарі ґрунту за вмістом обмінних катіонів не спостерігалося. Аналіз даних якісного складу вбирного комплексу на третій рік (післядія фосфогіпсу 2 року) показав, що застосування диференційованого основного обробітку і органо-мінеральної системи удобрення у сівозміні сприяє збереженню задовільних фізико-хімічних властивостей верхнього 10сантиметрового шару ґрунту. Так, якщо у варіанті з внесенням меліоранту при різноглибинній оранці частка обмінних кальцію і натрію становила 69,7 та 3,2% (фактично на рівні варіантів без хімічної меліорації), то на фоні диференційованого обробітку та органо-мінеральної системи удобрення їх кількість була на 1,7 і 0,7% вища Тобто, у цьому варіанті спостерігається найбільша протидія декальцинації' І солонцюючій дії поливних вод. Дослідження фізичних властивостей ґрунту показали, що внесення фосфогіпсу на фоні диференційованого обробітку ґрунту і органомінеральної системи удобрення у післядії другого року забезпечувало найменшу щільність 0-10см шару (1,26г/см) і найбільш високу водостійкість структури (38,5%) орного шару (табл. 3). За отриманими нами даними вегетаційні поливи призводили до утворення на поверхні ґрунту кірки. В усі роки досліджень на меліорованих ділянках вона була менших розмірів і м'якіша ніж на не меліорованих. Па третій рік після внесення фосфогіпсу в варіанті з використанням диференційованого обробітку ґрунту і органо-мінеральною системою удобрення іригаційна кірка лишалася маломіцною та слаботвердою (слабостійка до тиску) у той час, як в інших меліорованих варіантах її характеристика наближалася до варіантів без фосфогіпсу (табл. 4). Аналіз урожайних даних показав, що внесення фосфогіпсу під озиму пшеницю по пласту люцерни 8824 істотно не впливало на її продуктивність. Так, врожайність зерна озимої пшениці у варіантах без меліоранту становила 4,6-4,8т/га, а при його застосуванні - 4,6-4,9т/га (табл. 5). Це пояснюється тим, що люцерна в зрошуваних умовах є фітомелюрантом ґрунту. Але вже на другий і на третій рік спостерігається чітка післядія хімічної меліорації. Найбільш високий приріст врожаю зерна кукурудзи відмічається в варіанті з післядією фосфогіпсу на фоні диференційованого обробітку ґрунту і органо-мінеральній системі удобрення. При цьому приріст врожайності порівняно з варіантом загальноприйнятої технології вирощування кукурудзи (без меліоранту, різноглибинна полицева оранка, рекомендована система удобрення) становила 0,8-0,9т/га. Таким чином, дослідження показали що внесення фосфогіпсу по поверхні полицевої оранки під озиму пшеницю після люцерни трьох років користування при подальшому проведенні безполицевого обробітку (в двох полях під кукурудзу) і органо-мінеральній системі удобрення (сидерати, солома, гній) у 6-пільній сівозміні вирощування с г. культур у найбільшій мірі сприяло покращенню фізичних, фізико-хімічних властивостей ґрунту, протистояло кіркоутвроренню при поливах мінералізованими водами, подовжувало строк дії хімічної меліорації, що забезпечувало зростання продуктивності сівозміни. Таблиця 1 Система удобрення та основний обробіток ґрунту при застосуванні хімічної" меліорації. Система \ добрення Хімічна Основний обробіток ґрунту РізноглиКультура ОрганоРекоменбинна поДиференціБез меліосівозміни мінерадована ранту линева йований льна оранка ЯЧМІНЬ 3 NgoPiso+HiTparib N 90 P150+нітрагін полинева полинева оранка підсівом на 20-22см оранка люцерни люцерна N90, N6o люцерна озима ЫдоРэо+АФВ полицева полинева оранка N120P90 пшениця оранка на на 23-25СМ + редька 23-2 5см олійна на сидерати кукурудза МійоРадКзо+ГНІЙ N120P90+ соло- полицева чизельний обробіток на зерно 60 т/га ма оз. пшениці оранка на на25-27см + сидерату 25-27см +АФБ кукурудза N150P90K90 Мі20р90+ГНІЙ полинева плоскорізний обробіток на зерно 60т/га+АФБ оранка на на25-27см 28-ЗОсм меліорація із Меліорантом фосфогіпс т/га 3 Таблиця 2 Вплив різних агромеліоративних прийомів на фізико-хімічні властивості те мно-кашга нового ґрунту (2002-2004рр) Хімічна меліорація 1 Без фосфоргіпсу Обробіток ґрунту 2 Різноглибинна оранка Органомінеральна Система УДОбрення 3 Рекомендована Органомінеральна Рекомендована Пряма дія (озима пшениця) % від суми катіСума онів шар обмінґрунту, них CM катіС а г + М д 2 + Na* онів, мгекв/100 г ПІСЛЯДІЯ 1року (кукурудза на зерно) Сума % від суми катіообміннів них катіонів, С а 2 + М д г + Na* мгекв/ 100г ПІСЛЯДІЯ 2 року (кукурудза на зерно) % від суми катіСума онів обмінних катіонів, 2+ Саг* Мд Na* мгекв/ 100г 4 5 6 7 27,9 10 11 12 15 68,7 9 14 18,95 8 3,4 13 0-10 17,90 67,2 29,5 16 3,3 0-30 18,81 69,1 27,6 3,3 19,43 67,9 28,8 17,78 67,5 29,2 3,3 18,90 67,8 29,0 3,2 68,6 28,2 3,2 18,38 68,6 28,3 3,1 0-10 19,82 68,9 27,9 3,2 0-30 19,41 69,0 27,8 3,2 19,83 0-10 18,60 68,4 28,5 3.1 18,58 68,0 28,6 3,4 0-30 18,55 69,0 28,0 3,0 19,45 65,8 30,8 3,4 18,17 69,4 27,5 3,1 0-10 19,35 69,7 27,5 2,8 19,25 68,5 28,2 3,3 7 Фосфорппсу Зт/га 8824 Органомінеральна РізноглиРекобинна мендооранка вана Органомшеральна Диференті- Рекомендойований вана Органомінеральна 3 0-30 19,15 70,0 27,1 2,9 19,57 0-10 20,01 74,5 23,3 2,2 0-30 19,93 72,2 25,1 2,7 20,35 0-10 20,25 75,1 22,1 2,2 0-30 20,12 72,6 24,8 2,6 20,54 0-10 20,90 74,4 23,4 2,2 0-30 19,92 72,3 25,1 2,6 20,34 0-10 21,10 75,4 22,5 2,1 0-30 20,32 72,8 24,6 2,6 20,54 2-9 17,94 69,1 27,9 3,0 18,50 69,7 27,1 3,2 2,7 18,14 70,6 26,4 3,0 18,45 70,4 26,5 3,1 2,6 18,36 70,8 26,2 3,0 18,74 70,4 27,0 2,6 2,6 18,64 70,3 26,8 2,9 19,50 71,4 26,1 2,5 2,6 69,5 27,6 19,14 71,1 26,1 2,В 71,7 25,6 72,1 25,3 71,8 25,6 72,1 25,3 Таблиця З Вплив різних агромеліоративних прийомів на окремі фізичні властивості темно-каштанового ґрунту (2002-2004рр.) Пряма дія (озима пшениця) Вміст КІЛЬміктоШар ЩІЛЬОбробіток Система Хімічна агреКІСТЬ ґрунту, НІСТЬ меліорація ґрунту удобрення водос- гатів розCM будови мітійких ґрунту, ром агре3 г/см гатів, %