DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций

Поступления 19.03.2012

Материалы

загрузка...

Мелиорация темно-каштановых в комплексе с солонцами почв южного региона России при коренном улучшении природных пастбищ

Баранов Александр Иванович, 19.03.2012

 

Неблагоприятные водно-физические свойства исследуемых почв в наибольшей степени улучшались в прямом действии и последействии трёхъярусных вспашек и составляли: водопроницаемость солонцов при вспашке плугом ПС-3-40М в сумме за 6 часов в среднем за период с 1988 по 2000 гг. - 300,5 мм при водопроницаемости на целине 125,0 мм. Наибольшая водопроницаемость по безотвальным обработкам соответствовала варианту с обработкой РС-1,5 – 190,7 мм и ПЧ-4,5 – 183,5 мм в сумме за 6 часов. В среднем за 1989 – 1993 гг. в слое почвы 0…1,0 м на солонцах максимальное количество влаги накапливалось по вспашке плугом ПС-3-40М – 123,3 мм и при безотвальной обработке орудием ПЧ-4,5 – 110,2 мм. На тёмно-каштановой почве 130,3 и 126,0 мм соответственно.

Исследования изменений физических свойств почвы под влиянием доз фосфогипса показали увеличение количества водопрочных агрегатов (до 53 %) безотносительно массы вносимого мелиоранта. Увеличение доз фосфогипса способствовало снижению плотности (до 1,37 т/м3) и набухания (до 14 %) солонцов и практически не влияло на твёрдость и пористость. Водопроницаемость солонцов и тёмно-каштановой почвы под влиянием гипсования имела положительную направленность. Так, на контроле в сумме за 4 часа наблюдений в среднем за период с 1988 по 2000 гг. она составляла 148,7 мм, при внесении 6; 10 и 14 т/га мелиоранта – 174,0; 182,5 и 186,0 мм соответственно. Запасы доступной влаги в слое почвы 0…1,0 м за период с 1989 по 1993 гг. на солонцах составляли: на контроле – 102,3 мм, при дозах фосфогипса 6; 10 и 14 т/га – 103,0; 106,1 и 108,6 мм соответственно. Аналогичные закономерности имели место и на тёмно-каштановой почве.

Сравнительный анализ свойств почвы под влиянием агробиологического и химического методов мелиорации выявил существенные различия в их эффективности. Оказалось, что гипсование в прямом действии и последействии существенно уступает аналогичным физическим и водно-физическим свойствам солонцов и тёмно-каштановой почвы при их мелиоративной вспашке. Исследования динамики химических процессов в прямом действии и последействии агробиологических и химических мелиораций показали, что оба метода снижают содержание обменно-поглощённого натрия. В наибольшей мере это достигается при трёхъярусной вспашке, где на 12-й год последействия количество катионов натрия снижалось с 17,6 % до 10,6 %, а при внесении фосфогипса – с 16,3 % до 13,7 %. Более благоприятной при трёхъярусной вспашке была динамика ионного и катионного состава воднорастворимых солей.

Существенное влияние различные способы основной обработки почв при коренном улучшении природных пастбищ оказывали на динамику гумуса, интегрального фактора плодородия, и на биологическую активность почвы. Наибольшее повышение содержания гумуса отмечалось в последействии трёхъярусной вспашки, где за 12 лет жизни трав оно достигало 25,6 т/га при вспашке плугом ПТН-3-40А и 27,6 т/га – плугом ПС-3-40М. Здесь же отмечалась положительная динамика гидролизуемого азота и подвижного фосфора. Высокая биологическая активность почвы соответствовала мелиоративным вспашкам плугами ПЯС-1,4 (1950 мг/м2 ? час углекислого газа) и ПС-3-40М (2200 мг/м2 ? час углекислого газа). Убыль льняной ткани здесь имела аналогичные закономерности и колебалась в интервале 47,1 % и 48,8 % соответственно. Количественные показатели продуцирования СО2 и разложения льняной ткани на безотвальных обработках были меньшими, чем на трёхъярусной вспашке почти в два раза.

Радикальное улучшение условий произрастания на фоне агробиологических и химических мелиораций чётко проявлялось на росте, развитии и урожайности многолетних травосмесей. Так, на 6-й год жизни травосмесей в слое 0…0,30 м масса воздушно-сухих корней на мелиоративных вспашках плугами ПТН-3-40А и ПС-3-40М составляла 4,18 т/га и 4,29 т/га на солонцах и 4,73 и 4,78 т/га на тёмно-каштановой почве соответственно. Значительно меньшие показатели массы корней были на вариантах с безотвальной обработкой. По обработке ПЧ-4,5 на солонцах масса корней составляла 3,48 т/га, на тёмно-каштановой почве – 4,21 т/га, ЛП-0,35 - 3,40 т/га и 3,75 т/га соответственно. Внесение навоза повышало полевую всхожесть семян, способствовало усилению темпов нарастания корней многолетних травосмесей пропорционально дозам навоза. При гипсовании максимальная масса воздушно-сухих корней была на варианте с внесением 10,0 т/га фосфогипса, внесённого под трёхъярусную вспашку и составляла на солонцах 4,30 т/га. На тёмно-каштановой почве масса корней практически не зависела от дозы мелиоранта.

В результате улучшения условий роста и развития многолетних трав в прямом действии и последействии различных обработок почв, продуктивность вновь созданного пастбищного фитоценоза существенно изменялась. В среднем за годы исследований на солонцах, обработанных плугом ПС-3-40М, урожайность сена составила 1,05 т/га, на тёмно-каштановой почве – 1,37 т/га, по обработке чизельным плугом 0,82 и 1,17 т/га соответственно. При внесении фосфогипса чётко выраженная тенденция повышения урожайности сена отмечалась на варианте с запашкой 10,0 т/га мелиоранта плугом ПТН-3-40А, где в среднем за 7 лет она составила на солонцах 0,78 т/га, по запашке плугом ПС-3-40М – 0,75 т/га и на контроле – 0,68 т/га. Особенно эффективным оказалось сочетание мелиоративной вспашки с внесением навоза. В среднем за 1997 – 2003 гг. урожайность сена многолетних трав на варианте «ПТН-3-40А + 40 т/га навоза» составила 1,32 т/га, столько же по вспашке плугом ПС-3-40М и почти вдвое меньше по гипсованию. Среди изучавшихся отдельных видов бобовых и злаковых трав наибольшая урожайность на солонцах была в посевах донника жёлтого (1,60 т/га) и пырея сизого (1,25 т/га), посеянных по вспашке ПС-3-40М.

Энергетическая оценка способов мелиорации комплексных солонцовых почв, баланс органического вещества в их последействии, а также биоэнергетический потенциал территории агроландшафта при коренном улучшении природных пастбищ позволил установить, что наименее энергоёмким является агробиологический метод, основу которого составляет глубокая трёхъярусная вспашка с внесением навоза. Затраты совокупной энергии на проведение этого метода составляли 5,49 ГДж/га, при химическом методе мелиорации – 7,02 ГДж/га, что на 27,9 % больше.

Среди орудий для основной обработки целинных комплексных солонцовых почв при их коренном улучшении, наиболее эффективным является плуг ПС-3-40М. При его использовании положительный баланс гумуса составлял 0,86 т/га, по вспашке ПТН-3-40А - 0,84 т/га, что повышало энергоёмкость почвы на 19,82 и 19,36 ГДж/га соответственно. На обработках чизельным плугом и плугом со стойками СибИМЭ (ЛП-0,35) положительный баланс гумуса составлял 0,79 и 0,78 т/га соответственно. Наивысшие показатели увеличения баланса гумуса и его энергосодержания были получены на варианте «вспашка ПТН-3-40А + 40,0 т/га навоза» где составили 1,06 т/га и 24,43 ГДж/га. Внесение фосфогипса незначительно изменяло баланс энергии мелиорированного слоя почвы. Наивысший биоэнергетический потенциал территории пастбищного фитоценоза формировался при коренном улучшении природных пастбищ по трёхъярусной вспашке с внесением 30 т/га навоза и составил 35,1 ГДж/га.

Рекомендации производству

1. С целью повышения плодородия и продуктивности сильно сбитых природных пастбищ на тёмно-каштановых в комплексе с солонцами почвах южного региона РФ наиболее эффективной является технология коренного улучшения с помощью системы агробиологических мероприятий включающих основную трёхъярусную вспашку на глубину 0,40…0,42 м орудиями ПС-3-40М или ПТН-3-40А с внесением под основную обработку 30…40 тонн навоза на гектар и последующим высевом многолетних травосмесей. На территории с подавляющим распространением мелких и корковых солонцов для основной обработки целесообразно использовать плантажный плуг ППН-4-40. На почвенных комплексах с небольшим (до 25 %) участием солонцов при отсутствии трёхъярусных плугов основную обработку можно проводить чизельным плугом ПЧ-4,5.

2. Видовой состав вновь созданного пастбищного фитоценоза должен включать наиболее соле-, солонце- и засухоустойчивые растения, выносливые к интенсивной пастбищной нагрузке. В исследуемой зоне таковыми являются: люцерна жёлтая, пырей сизый, житняк ширококолосый и волоснец ситниковый.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монографии

1. Баранов А. И., Калиниченко В. П., Громакова Н. В. и др. Природные и антропогенные факторы происхождения и эволюции структуры почвенного покрова : монография. М. : Изд-во МСХА, 2003. 375 с. (лично автором - 20 %).

2. Баранов А. И., Бабушкин В. М. Мелиорация тёмно-каштановых солонцовых почв южного региона России : монография. Новочеркасск : Изд-во ЮРГТУ, 2007. 212 с. (лично автором – 75 %).

3. Баранов А. И. Методы повышения плодородия почв при коренном улучшении природных пастбищ аридных регионов юга России : монография. Новочеркасск : Изд-во ЮРГТУ, 2007. 80 с. (лично автором – 100 %).

Список работ, опубликованных в рекомендуемых ВАК изданиях

4. Баранов А. И., Данилевский В. П. Изменение физико-химических свойств чернозёмов обыкновенных в последействии орошения // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. Спецвып. Ростов н/Д, 2003. С. 25-27. (лично автором – 70 %).

5. Баранов А. И., Данилевский В. П. Рост, развитие и урожайность многолетних трав при коренном улучшении природных пастбищ на солонцовых почвах юга России // Кормопроизводство. М., 2008. №7. С. 12-15. (лично автором – 80 %).

6. Баранов А. И. Динамика основных процессов в солонцовых почвах юга России в зависимости от методов их мелиорации // Международный сельскохозяйственный журнал. М., 2008. №3. С. 50-52. (лично автором – 100 %).

7. Баранов А. И., Данилевский В. П. Способы основной обработки тёмно-каштановых солонцов южного региона России при коренном улучшении природных пастбищ // Вестник Астраханского государственного технического ун-та. Астрахань, 2008. № 3. С. 138-142. (лично автором – 80 %).

8. Баранов А. И. Динамика основных химических процессов в солонцовых почвах при разных методах мелиорации // Вестник РАСХН. М., 2008. №4. С. 24-26 . (лично автором – 100 %).

9. Баранов А. И. Особенности водного режима солонцовых почв при их мелиоративных обработках // Земледелие. М., 2008. №5. С. 29 – 31. (лично автором – 100 %).

10. Баранов А. И., Данилевский В. П. Агрофизические свойства солонцовых почв при внесении фосфогипса // Земледелие. М., 2008. №7. С. 18 - 19. (лично автором – 70 %).

11. Баранов А. И. Оценка эффективности различных методов мелиорации солонцов в зоне сухих степей // Плодородие. М., 2009. №2. С.41-43. (лично автором – 100 %).

12. Баранов А. И., Данилевский В. П. Оценка качества основной мелиоративной обработки солонцовых почв при коренном улучшении природных пастбищ юга России // Достижения науки и техники АПК. М., 2009. №5. С. 42-44. (лично автором – 80 %).

13. Баранов А. И., Данилевский В. П. Динамика содержания гумуса и основных элементов минерального питания в солонцах юга России при улучшении естественных кормовых угодий // Агрохимия. М., 2009. № 9. С. 3-9. (лично автором – 80 %).

14. Баранов А. И. Биологическая активность комплексных солонцовых почв при мелиорации естественных кормовых угодий юга России // Международный сельскохозяйственный журнал. М., 2010. №4. С. 59-61. (лично автором – 100 %).

15. Баранов А. И. Влияние различных способов основной обработки на динамику усадочных напряжений и набухание почв при мелиорации природных пастбищ юга России // Достижения науки и техники АПК. М., 2010. № 9. С. 21 -24. (лично автором – 100 %).

Статьи в журналах, тематических сборниках и материалах

конференций

16. Баранов А. И. Экологические аспекты мелиорации автоморфных солонцов сухостепной зоны Калмыкии в связи с особенностями структуры почвенного покрова // Биотехнология и производство экологически чистой продукции сельского хозяйства : сб. науч. тр. п. Персиановский, 1994. С. 50-52. (лично автором – 100 % ).

17. Баранов А. И. Последействие почвенно–мелиоративных приёмов и пути преодоления реставрации свойств в мелиорированных почвах // Биотехнология и производство экологически чистой продукции сельского хозяйства : сб. науч. тр. п. Персиановский, 1994. С. 5-7. (лично автором – 100 %).

18. Баранов А. И. Зависимость почвенных процессов в солонцово–каштановых комплексах от их структуры почвенного покрова и выраженности микро– и мезорельефа // Экологическое состояние и управление плодородием агроландшафтов : сб. науч. тр. п. Персиановский, 1995. С. 66-68. (лично автором – 100 %).

19. Баранов А. И., Сковпень А. Н. Эколого-почвенные процессы по элементам СПП в мелиорированных солонцовых комплексах сухо-степной зоны Калмыкии // Материалы II съезда почвоведов. СПб., 1996. С. 216-218. (лично автором – 80 %).

20. Баранов А. И. Dependence of processes in soils of solonetz – chestnut complex from the soil coyer strucnure andmeso – microrelief mfnifestation // Problems of antropogenic soil formation International Conference Iune 16-21, 1997, Moscow, 1997. Р. 118-121.

21. Баранов А. И., Шаршак В. К., Калиниченко В. П. Технология мелиорации комплексных солонцовых почв при неоднородной структуре почвенного покрова // Учёные ДонГАУ – АПК ХХ1 века : науч. разработки и рек. к внедрению. п. Персиановский, 2000, 25 с. (лично автором – 40 %).

22. Баранов А. И., Калиниченко В. П., Зинченко В. Е. Концепция управления продуктивностью агроландшафтов юго-востока Ростовской области // Совершенствование технологии выращивания зерновых культур. п. Персиановский, 2001. С. 21-28. (лично автором – 60 %).

23. Баранов А. И. Длительное последствие почвенно–мелиоративных приёмов и пути преодоления реставрации свойств в мелиорированных почвах // Итоги научно-исследовательской работы ДонГАУ за 1996-2000 гг. : материалы науч.-практ. конф. п. Персиановский, 2001. С. 12-16. (лично автором – 100 %).

24. Баранов А. И., Калиниченко В. П. Мелиорация компонентов агроландшафта юго-востока Ростовской области // Материалы междунар. науч. конф. Ставрополь, 2002. Т. 1. С. 206-208. (лично автором – 70 %).