Влияние агромелиоративных приемов на свойства орошаемых черноземов и урожайность сельскохозяйственных культур в условиях Среднего Поволжья

Актуальность темы

Интенсивное сельскохозяйственное использование земель на современном этапе при низких объемах применения органических и минеральных удобрений, вызывает в широких масштабах проявление разнообразных деградаций почвы. Особенно подвержены деградации наиболее плодородные почвы, такие, как выщелоченные черноземы.

При возделывании сельскохозяйственных культур в пахотном слое в настоящее время складывается отрицательный баланс гумуса, азота, фосфора, калия и кальция. Большая часть урожая создается за счет расхода питательных веществ почвы и, в частности, за счет минерализации гумуса. В целом за 25 лет в Пензенской области потери гумуса в пахотном слое составляли ежегодно 1,1 тс гектара. За это время содержание гумуса в верхнем слое снизилось на 0,9%, что составляет 27,0 т/га органического вещества. Отрицательный баланс кальция в черноземах Пензенской области составляет 25 кг/га.

Под действием антропогенных факторов (орошение, обработка почвы и др.) происходит резкое снижение плодородия черноземов.

Орошение в зависимости от интенсивности, при нарушении техники поливов, при неправильном расчете элементов режима орошения, несоблюдении экологических ограничений приводит к ухудшению агромелиоративного состояния черноземов. При этом наблюдается потеря гумуса, разрушение агрономически ценной структуры, переуплотнение, снижение суммы поглощенных оснований, уменьшение водопроницаемости, подкисление почвы и т. д.

Отрицательное влияние на плодородие почвы оказывает и интенсивная обработка черноземов. Глубокая ежегодная отвальная вспашка вызывает распыление, образование глыбистости, повышения слитизации, ухудшение структурности и т. д. Это усугубляется отсутствием применения удобрений, мелиорантов, гербицидов и т. д. Поэтому в современных условиях дефицита энергетических материальных ресурсов стабилизация и повышение плодородия почвы, особенно орошаемых черноземов, имеет важное значение в успешном ведении сельскохозяйственного производства. В воспроизводстве почвенного плодородия и улучшения агромелиоративного состояния важную роль призвана сыграть мелиорация. Наиболее эффективны в настоящее время незначительные по энергоемкости биологические и химические мелиорации, основанные на применении органических природных мелиорантов, фитоме-лиорантов, малообъемных полимеров-мелиорантов и т. д.

Важную роль в оросительной мелиорации имеет разработка новых дифференцированных, водосберегающих, малообъемных режимов орошения, разработка поливных оросительных машин и аппаратов, позволяющих проводить поливы малыми нормами. Аэрозольное орошение, подпочвенное орошение, импульсное орошение и т. д. найдут в этом аспекте широкое применение. Водосберегающие оросительные мелиорации со щадящей техникой поливов будут способствовать сохранению плодородия черноземов.

Большое значение в повышении плодородия почвы играет разработка экологически обоснованных энергосберегающих минимальных по интенсивности, нераспыляющих структуру способов обработки с малым коэффициентом трения почвы о рабочую поверхность почвообрабатывающих орудий. Для этого необходимо детальное изучение влияния орошения и обработки почвы на плодородие черноземов и разработка агромелиоративных приемов их оптимизации.

Цель исследований — выявить потенциальные возможности орошения выщелоченных черноземов, закономерности их деградации в условиях орошения при интенсивной обработке почвы и разработать агромелиоративные приемы стабилизации и повышения их плодородия.

Задачи исследований заключаются в следующем:

— выявить степень негативного влияния различных по интенсивности режимов орошения на структурное состояние выщелоченных черноземов в посевах пропашных культур и культур сплошного посева;

— изучить влияние орошения на физические свойства почвы в посевах тех же культур;

— исследовать действие поливной воды на агрохимические свойства и питательный режим выщелоченных черноземов;

— рассмотреть влияние орошения на физико-химические свойства почвы в посевах кукурузы и яровой пшеницы;

— выявить влияние орошения на урожайность кукурузы и яровой пшеницы в условиях черноземной степи Среднего Поволжья;

— установить роль мелиоративной обработки, навоза и соломы на агромелиоративное состояние черноземов;

— дать энергетическую оценку орошению и мелиоративным приемам, повышающих плодородие выщелоченных черноземов.

Научная новизна. Впервые в условиях черноземной зоны Среднего Поволжья исследовано влияние различных по интенсивности режимов орошения, различных по энергоемкости способов обработки почвы на фоне различных органических, органоминеральных и минеральных удобрений на плодородие выщелоченного чернозема в посевах пропашных культур и культур сплошного способа сева и их урожайность.

Практическая значимость. Полученный экспериментальный материал можно использовать для выбора почвозащитных экологически обоснованных режимов орошения, способов обработки почвы, доз и видов удобрений при возделывании кукурузы и яровой пшеницы в черноземной степи Среднего Поволжья.