Крупіца Д.О. Меліорація темно-каштанових вторинно-осолонцьованих грунтів в короткоротаційний овочевій сівозміні

Краткое содержание

В розділі 1 “Стан вивченості проблеми (аналітичний огляд літератури)” проведений аналіз наукових робіт вітчизняних та іноземних авторів по впливу зрошення на властивості ґрунту та щодо вирішення проблеми відтворення родючості іригаційно деградованих (вторинно-осолонцьованих) земель.

На основі аналізу наукової літератури обґрунтована необхідність проведення досліджень за темою дисертації.

В розділі 2 “Умови та методика проведення досліджень” охарактеризований клімат південної зони України та погодних умов в роки досліджень, викладена фізико-хімічна, фізична та агрохімічна характеристика ґрунту дослідної дільниці, наведені методики проведення польових  і лабораторних досліджень.

Дослідження проводилися у 1997-1999 роках в дослідному господарстві  Інституту землеробства південного регіону УААН, розташованому в зоні Інгулецької зрошувальної системи, в трипільній сівозміні з таким чергуванням культур: томати, огірки, озима пшениця.

У польових дослідах вивчався вплив хімічної і біологічної  меліорації та їх сумісна дія на властивості темно-каштанового середньосуглинкового вторинно-осолонцьованого ґрунту. Дослідження проводилися у двофакторному досліді: фактор А – біологічна меліорація застосування післяжнивних сидератів вівсяно-горохова сумішка (варіанти досліду: без сидератів та з сидератами), які заорювалися восени з середньою врожайністю 116 ц/га, фактор Б – хімічна меліорація (варіанти досліду: без меліорантів, фосфогіпс 3 т/га, вапняк 1.74 т/га, фосфогіпс 1.5 т/га + вапняк 0.87 т/га), меліоранти вносилися поверхнево ранньою весною наступного року по мерзлому ґрунту. Дозу фосфогіпсу визначено по порогу коагуляції за рекомендаціями К.Є. Бурзі, Н.В. Красутської (1971), а вапняку розраховано за перехідним коефіцієнтом 0.58 по вмісту Са²⁺. Повторення досліду чотирьох разове, посівна площа ділянок 41.0 м² (6.3 х 6.5), облікова – 30 м². Меліорація проводилась під томати.

Культури  були  представлені  такими сортами: томати – “Новачок”, огірки – “Фенікс”, озима пшениця – “Одеська 265”.

За морфологічними ознаками ґрунт дослідної дільниці – темно-каштановий середньосуглинковий вторинно-осолонцьований, типовий для зрошуваної зони півдня України.

Агротехніка вирощування культур у сівозміні – загальноприйнята для даної зони. Поливи проводили агрегатом ДДА-100 МА, вологість ґрунту в основні  фази  розвитку  рослин  підтримували на рівні не нижче 70 % НВ в 0.7 м шарі.

Досліди проводилися в польових умовах з використанням лабораторних та камеральних досліджень. При проведені польових досліджень керувалися загальноприйнятими методиками (Б.О. Доспехов 1985; В.І. Остапов та інші 1985; В.О. Ушкаренко та О.Я. Скрипніков 1988; Методика польового досліду в овочівництві і баштанництві 1979; лабораторних – відповідно ДСТУ та прийнятих методик аналітичних робіт).

Польовий дослід супроводжувався наступними аналізами, спостереженнями та обліками таких показників, як:

- оцінка якості зрошувальної води за ДСТУ 2730-94 (Агрономічні критерії);

- сольовий склад ґрунту за методом К.К. Гедройця;

- склад  грунтово-поглинального  комплексу  (ГПК)  за  ОСТ  46 49-76 та ОСТ 46 51-76;

- щільність скелету ґрунту за методом ріжучого циліндру, загальна пористість розрахунковим методом;

- структурний стан за методами Н.А. Качинського та Н.І. Саввинова;

- товщина іригаційної кірки інструментальним методом;

- польова вологоємність, доступна волога, пористість аерації за методом Б.Н. Мічурина;

- водоспоживання томату розрахунковим методом;

- мікробіологічний склад;

- рівень СО₂ за методом абсорбції В.І. Штатнова ;

- густота сходів томатів по діагоналі метрівкою.;

- врожайність томатів та огірків визначалась ваговим методом з облікової площі 30 м²   в 4-х кратній повторності. Озимої пшениці прямим комбаюванням Сампо-500.

Дані результатів досліджень і врожайності обробляли, використовуючи сучасні методи математичної статистики.

В розділі 3 “Вплив хімічної і біологічної меліорації та їх поєднання на фізико-хімічні властивості ґрунту” проведений аналіз поливних вод за роки спостереження в строки поливів, а також визначено вплив хімічної і біологічної меліорації на іонно-сольовий склад та якісний склад обмінних катіонів ГПК дослідного ґрунту.

Зрошення дослідної дільниці проводилось водами Інгулецької зрошувальної системи мінералізація  яких на  протязі  поливних  періодів  коливалася у межах 0.89-1.73 г/л. Гідрохімічний склад води носив нестабільний характер і змінювався від хлоридно-сульфатного до сульфатно-хлоридного, натрієво-магнієвого або магнієво-натрієвого. За небезпекою засолення, підлуження та осолонцювання (“Агрономічні критерії” ДСТУ 2730-94) поливні води відносяться до ІІ класу “обмежено придатні для зрошення”, що вказує на необхідність проведення заходів, які забезпечують попередження деградації ґрунтів або відновлення їх родючості при розвитку процесу вторинного осолонцювання.

Проведення аналізу водної витяжки ґрунту в наших дослідженнях під посівами томатів показало, що внесення меліорантів істотно не впливало на вміст водорозчинних солей у метровому шарі ґрунту. Сума солей у контрольному варіанті становила 0.086 %, а в варіантах з меліорантами – 0.083-0.089 %. Одночасно іонний склад ґрунтового розчину дещо змінювався. Внесення фосфогіпсу  та вапняку сприяло зростанню в ньому вмісту катіонів кальцію і магнію при зниженні кількості іонів натрію. В варіантах з фосфогіпсом спостерігалася тенденція до підвищення аніонів SО₄^2-, при цьому закономірних змін інших аніонів не відзначалось.

Нами було виявлено, що внесення хімічних меліорантів при поливах водами підвищеної мінералізації змінює хімічний склад і концентрацію ґрунтового розчину в орному шарі (0-30 см). Внесення фосфогіпсу та суміші фосфогіпсу  з  вапняком  підвищило суму солей відповідно на 0.023 % та 0.017 % за рахунок в основному катіону Са²⁺ та аніону SО₄^2-. При цьому спостерігалося зменшення токсичних солей. В варіанті з вапняком  змін суми легкорозчинних солей в цьому шарі ми не  спостерігали,  а  от сума токсичних при цьому зменшилася з 0.052 до 0.037 %.

Застосування хімічних меліорантів привело до збільшення Са²⁺ в ґрунтовому розчині. Вміст катіону Мg²⁺ у водній витяжці ґрунту дослідних варіантів істотно не змінився.

Реакція  ґрунтового  розчину  в  нашому досліді знаходилась у межах 7.5-7.8 одиниць (слаболужна) і суттєво не залежала від виду меліоранту.

Співвідношення Са²⁺ : Nа⁺ зростало з 0.7 до 1.5-2.9 одиниць, що сприяло зниженню інтенсивності процесу осолонцювання.

Застосування хімічної і біологічної меліорації впливає на якісний склад обмінних  катіонів  в ГПК дослідного ґрунту,  як в рік дії так і в роки післядії (табл. 1).  При цьому вміст обмінного натрію в варіанті з сидератами значно не відрізняється від його вмісту в контрольному варіанті, а в варіантах з хімічними меліорантами на фоні сидератів і без них він був меншим за контрольний в 1.3-1.6 рази в прямій дії, в 1.5-1.9 в перший рік післядії та 1.1-1.2  в другий рік післядії, це відбувалося за рахунок витиснення його з ГПК катіонами кальцію, вміст якого переважає у складі обмінних катіонів. Вміст же обмінного магнію в усіх меліорованих варіантах у період наших досліджень зменшувався в порівнянні з  контрольним варіантом, а вміст обмінного катіона кальцію при цьому збільшувався. Найбільші  ж зміни у вмісті обмінних катіонів спостерігалися в  варіантах з сумісним використанням хімічної та біологічної меліорації, як в рік дії так і в роки першої й другої післядій.