ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КРУПІЦА ДМИТРО ОЛЕКСАНДРОВИЧ

УДК 631.6: 631.4: 635: 631.11

МЕЛІОРАЦІЯ ТЕМНО-КАШТАНОВИХ ВТОРИННО-ОСОЛОНЦЬОВАНИХ ҐРУНТІВ В КОРОТКОРОТАЦІЙНІЙ ОВОЧЕВІЙ СІВОЗМІНІ

06.01.02 – сільськогосподарські меліорації

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Херсон – 2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті землеробства південного регіону Української Академії Аграрних наук протягом 1997-1999 років.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор ЧОРНИЙ СЕРГІЙ ГРИГОРОВИЧ, Херсонський державний педагогічний університет, завідувач кафедри екології та географії.

Офіційні опоненти:

1.

ЛИМАР АНАТОЛІЙ ОСТАПОВИЧ, Інститут південного овочівництва і баштанництва УААН, директор.

2.

Заслужений працівник народної освіти України

МОРОЗОВ ВОЛОДИМИР ВАСИЛЬОВИЧ, Херсонський державний аграрний університет, проректор, завідувач проблемної науково-дослідної лабораторії еколого-меліоративного моніторингу.

Провідна установа: Інститут гідротехніки і меліорації УААН, відділ меліоративної екології, м. Київ.

Захист відбудеться “_28_” грудня____2001 року о 11_____

годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 47.830.01 в Херсонському державному аграрному університеті за адресою:

73006, м. Херсон, вул. Р. Люксембург, 23.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Херсонського державного аграрного університету.

Автореферат розісланий “ 27 ” листопада____2001 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради, доцент __________________ Базалій В.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В посушливій степовій зоні України близько 80 % зрошуваних земель складають іригаційно деградовані ґрунти. На площі понад 300 тис. гектарів поливи проводяться мінералізованими водами з несприятливим співвідношенням одно – і двовалентних катіонів, що вимагає обов’язкового застосування комплексу заходів по збереженню та відновленню їх родючості.

Хімічна меліорація – основний прийом запобігання іригаційної деградації та боротьби з вторинним осолонцюванням ґрунту. Але в умовах зрошення мінералізованими водами вона бажаного результату не дає в наслідок короткочасної меліоруючої дії. Систематичне ж внесення меліорантів, особливо таких, як фосфогіпс, може викликати негативні екологічні наслідки.

В сучасних умовах надається особлива увага новому еколого–біологічному напрямку землеробства, при якому для одержання високих урожаїв відповідної якості використовуються екологічно чисті “біологічні” прийоми меліорації ґрунтів. Але досліджень в цьому напрямку, звісно, недостатньо. Окрім цього державне фінансування хімічної меліорації земель фактично припинилось. В останні роки щорічна площа меліорованих ґрунтів не перевищувала 1.5-2 % від загальної потреби в гіпсуванні.

У зв’язку з цим набуває гострої необхідності і є актуальним питання удосконалення наукової основи заходів спрямованих на підвищення родючості вторинно-осолонцьованих ґрунтів, пошуку шляхів підвищення ефективності хімічної меліорації, розробки нових більш дешевих, екологічних прийомів меліорації.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами Наукові розробки, узагальненні в дисертації, були складовою частиною тематичного плану Інституту землеробства південного регіону УААН і виконувались за науково-технічною програмою “Ресурсозберігаюче водокористування в АПК” на 1996-2000 роки, № 0197UO15756.

Мета і задачі досліджень. Мета досліджень: розробити та удосконалити екологічні заходи ефективного відтворення родючості темно-каштанових вторинно-осолонцьованих ґрунтів у короткоротаційній овочевій сівозміні в умовах Інгулецької зрошувальної системи з використанням місцевих ресурсів.

В задачі входило: - удосконалити способи меліорації вторинно-осолонцьованих ґрунтів; - визначити можливість і умови використання вапняку в якості хімічного меліоранту вторинно-осолонцьованих ґрунтів; - вивчити дію й післядію хімічної і біологічної меліорації та їх сумісну дію на фізичні властивості ґрунту (щільність будови, пористість, агрегатний і мікроагрегатний стан); - установити вплив меліорації на фізико-хімічні властивості (сольовий склад, катіонний склад ґрунтового поглинального комплексу); - визначити вплив меліорантів на товщину ґрунтової кірки та густоту сходів томатів; - вивчити вплив меліорації на біологічну активність ґрунту; - встановити вплив хімічної і біологічної меліорації на врожайність культур овочевої сівозміни; - дати економічну оцінку різним методам хімічної і біологічної меліорації при застосуванні їх на темно-каштанових вторинно-осолонцьованих зрошуваних ґрунтах півдня України в короткоротаційній овочевій сівозміні.

Наукова новизна одержаних результатів. Наукова новизна проведених досліджень полягає у визначенні ступеня змін параметрів властивостей темно-каштанового середньо-суглинкового вторинно-осолонцьованого ґрунту при застосуванні вапняку на фоні сидератів у короткоротаційній овочевій сівозміні в прямій дії та післядії. Вперше були проведені дослідження по підвищенню ефективності слаборозчинного вапняку за рахунок біологічних методів меліорації ґрунтів. Розроблено новий спосіб меліорації темно-каштанових слабосолонцюватих ґрунтів в умовах зрошення в трипільних овочевих сівозмінах (Патент № 36936 А України, МПК 6 С09К17/06).

Практичне значення одержаних результатів. В результаті проведених досліджень встановлена висока ефективність вапняку при застосуванні його в якості меліоранту сумісно з сидератами на темно-каштанових вторинно-осолонцьованих зрошуваних ґрунтах у короткоротаційній овочевій сівозміні, що є основою для розробки рекомендацій виробництву з питань відтворення та регулювання їх родючості.

Виробнича перевірка результатів досліджень проводилась в 2000 році в ВАТ “Нововоронцовський” Н-Воронцовського району Херсонської області під культурою томат на площі 4.5 га. Врожайність томату на контролі становила 249 ц/га, з фосфогіпсом на фоні сидератів - 330 ц/га, а з вапняком на цьому ж фоні - 329 ц/га.

Особистий внесок здобувача. Особисто приймав участь у закладенні польових дослідів, проведенні польових спостережень, виконував лабораторні й аналітичні дослідження; узагальнив експериментальні дані і виконав їх математичну обробку, розглянув літературні джерела, написав та оформив дисертацію. Наукові положення і висновки, які наведені в дисертаційній роботі, одержані автором теж особисто.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень доповідались на науково-практичних конференціях молодих вчених Інституту землеробства південного регіону УААН “Актуальні проблеми ефективного використання зрошуваних земель” (м. Херсон, 1999 р.) та Інституту зернового господарства УААН “Наукові проблеми виробництва зерна в Україні та сучасні методи їх вирішення” (м. Дніпропетровськ, 2000 р.); також на Міжнародній науковій конференції в Інституті овочівництва і баштанництва УААН “Энергосберегающие технологии товарного производства овоще-бахчевой продукции и семеноводства овощных и бахчевых культур” (м. Харків, 2000 р.) та на засіданнях методичної комісії Інституту землеробства південного регіону УААН (1998-2001 рр.).

Публікації. Основні результати дисертації надруковані у 6-х публікаціях, із них 3 у фахових виданнях, 1 деклараційний патент на винахід, 1 рекомендації за даними дисертації, 1 теза.

Обсяг і структура роботи. Дисертація складається зі вступу, 7-ми розділів, висновків, пропозицій виробництву, списку використаних джерел (212 назв, в тому числі 8 іноземних авторів), додатків. Загальний обсяг роботи 157 сторінок. Вона містить 24 таблиці і 7 рисунків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

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:

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

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 SО42-, 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 SО42-. 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.

Таблиця 1

Вплив різних прийомів меліорації на якісний склад обмінних катіонів темно-каштанового вторинно-осолонцьованого ґрунту в кінці вегетації культур овочевої сівозміни (шар 0-30 см, 1998-1999 рр.)

Біологічна меліорація | Хімічна меліорація | Пряма дія (томати) | Післядія ІІ року (озима пшениця)

Сума обмін-них катіонів | % від суми обмінних катіонів | Сума обмін-них катіонів | % від суми обмінних катіонів

Са2+ | Мg2+ | Na+ | Са2+ | Мg2+ | Na+

Без сидератів | Контроль | 19.59 | 72.1 | 25.1 | 2.8 | 18.81 | 75.1 | 23.3 | 2.6

Фосфогіпс | 20.93 | 75.9 | 22.2 | 1.9 | 18.82 | 76.5 | 21.1 | 2.4

Вапняк | 19.40 | 76.6 | 21.2 | 2.2 | 19.07 | 76.6 | 21.3 | 2.1

Фосфогіпс + Вапняк | 19.95 | 75.5 | 22.5 | 2.0 | 19.03 | 75.7 | 21.8 | 2.3

Сидерати | Без хімічних меліоран -

тів | 19.65 | 73.6 | 23.7 | 2.7 | 18.75 | 76.1 | 21.5 | 2.4

Фосфогіпс | 20.71 | 77.5 | 20.7 | 1.8 | 19.14 | 77.0 | 20.9 | 2.1

Вапняк | 19.67 | 77.0 | 20.9 | 2.1 | 19.23 | 76.6 | 21.3 | 2.1

Фосфогіпс + Вапняк | 20.28 | 75.5 | 22.5 | 2.0 | 19.29 | 76.4 | 21.4 | 2.2

В розділі 4 “Фізичні властивості темно-каштанового вторинно-осолонцьованого ґрунту в залежності від хімічної і біологічної меліорації та їх сумісного застосування” представлені результати вивчення впливу хімічної і біологічної меліорації на щільність скелету та загальну пористість ґрунту, структурний стан, товщину іригаційної кірки та густоту сходів, а також водно-фізичних властивостей та сумарного водоспоживання томатів.

Застосування біологічної і хімічної меліорації разом та окремо зменшує щільність будови ґрунту. Так, в рік проведення меліорації, в 0-30 см шарі контрольного варіанту (без сидератів та меліорантів) вона становила 1.41 г/см3 (табл. 2). Сидерати знизили її у порівнянні з контролем на 0.08 г/см3, а хімічні меліоранти - на 0.07-0.11 г/см3. Використання хімічних меліорантів на фоні сидератів дало найліпші показники щільності будови ґрунту. При цьому вона понизилася в цих варіантах на 0.13-0.14 г/см3. Слід зазначити, що щільність будови в варіанті з вапняком на фоні сидератів не поступалася варіантам з фосфогіпсом.

Таблиця 2

Фізичні та водно-фізичні властивості темно-каштанового вторинно-осолонцьованого ґрунту під посівами томатів при застосуванні різних прийомів меліорації

(шар 0-30 см, середнє за 1997-1999рр.)

Біологічна меліорація | Хімічна меліорація | Щільність будови ґрунту, г/см3 | Загальна пористість

% | Пористість аерації,

% | Доступна волога,

% | Польова вологоєм-кість %

Без сидератів | Контроль | 1.41 | 46.6 | 13.0 | 14.9 | 33.6

Фосфогіпс | 1.31 | 50.4 | 16.7 | 16.4 | 33.7

Вапняк | 1.34 | 49.4 | 15.5 | 16.0 | 33.7

Фосфогіпс + Вапняк | 1.30 | 50.8 | 17.1 | 16.5 | 33.7

Сидерати | Без хімічних меліорантів | 1.33 | 49.6 | 15.9 | 16.1 | 33.7

Фосфогіпс | 1.27 | 51.9 | 18.2 | 16.9 | 33.7

Вапняк | 1.27 | 51.9 | 18.2 | 16.9 | 33.7

Фосфогіпс + Вапняк | 1.28 | 51.5 | 17.9 | 16.7 | 33.7

Дослідження, проведені в наступний рік після застосування меліорантів (післядія першого року) показали, що вони володіють досить високою післядією. Найкращі показники були відзначені в варіантах з використанням хімічних меліорантів на фоні сидератів, щільність в яких була нижчою за контрольну на 0.13-0.15 г/см3. При цьому варіанти з вапняком не поступалися фосфогіпсу.

Аналогічні результати ми отримали і на третій рік досліджень (післядія другого року). Щільність будови ґрунту продовжувала бути в варіантах з меліорантами нижчою на 0.07-0.16 г/см3 порівняно з контрольним варіантом, де вона становила 1.39 г/см3.

Згідно класифікації Н.А. Качинського щільність будови ґрунту в меліорованих варіантах перейшла від щільної на контролі до середньощільної.

Нашими дослідженнями виявлено, що зменшення щільності будови ґрунту при застосуванні меліорантів супроводжувалося зміною загальної пористості в орному шарі. Застосування сидератів (пряма дія) підвищило її на 3.0 %, а хімічних меліорантів - 2.8-4.2 %. Максимальні показники пористості були зафіксовані в варіантах з сумісним використанням хімічної та біологічної меліорації, в яких вона була вища ніж в орному шарі контрольного варіанту на 4.9-5.3 %. Треба відзначити, якщо варіант з вапняком поступався фосфогіпсу та суміші хімічних меліорантів, то на фоні сидератів цього не спостерігалося.

Проведені дослідження в другий рік (післядія першого року) показали, що пористість в орному шарі продовжувала бути більш високою в меліорованих варіантах. При цьому вапняк не поступався фосфогіпсу, як на фоні сидератів так і без нього. На третій рік спостережень (післядія другого року) зміни загальної пористості в дослідних варіантах були аналогічними попереднім рокам спостережень.

Нашими дослідженнями не виявлено в меліорованих варіантах закономірних змін таких водно-фізичних властивостей ґрунту, як польова вологоємкість, доступна волога, пористість аерації. При цьому сумарне водоспоживання томатів також не залежало від внесених меліорантів і знаходилося в межах 4444 - 4488 м3/га в шарі 0-100 см.

Спостереження за структурою дослідного ґрунту показали, що хімічна та біологічна меліорація приводить до зростання кількості агрономічно цінних, найбільш агрономічноцінних та водостійких агрегатів (табл. 3).

Сума агрономічно цінних агрегатів в рік застосування меліорації в кінці вегетації томатів в контрольному варіанті становила 42.0 %, заорювання сидератів підвищило її на 4.6 %, а хімічних меліорантів - на 8.6-15.2 %.

Найбільша кількість цих агрегатів утворилася при застосуванні хімічних меліорантів на фоні сидератів, де вона становила 54.6-56.3 %.

Аналогічна тенденція до підвищення відмічена і в сумі найбільш агрономічно цінних агрегатів. В рік прямої дії в контрольному варіанті вона становила 30.0 %. Кількість цих агрегатів при хімічній меліорації була дещо вища ніж в варіанті з сидератами та найбільші показники суми найбільш агрономічно цінних агрегатів були отримані в варіантах з внесенням хімічних меліорантів на фоні сидератів, де вона була більша за контрольну на 7.9-9.3 %.

Хімічна і біологічна меліорація має вплив і на водостійкість структури. В кінці вегетації томатів на контролі сума водостійких агрегатів становила 28.5 %, тоді як заорювання сидератів підвищило її на 3.1 %, а внесення хімічних меліорантів – на 3.5-6.7 %. Найвищі показники були отримані при застосуванні хімічних меліорантів на фоні сидератів, сума водостійких агрегатів при цьому була на 4.7-8.4 % більша в порівнянні з контролем. Згідно класифікації Н.І. Саввинова структура ґрунту по водостійкості перейшла з недостатньо задовільної на контролі до задовільної в меліорованих варіантах.

Таблиця 3

Структурний стан темно-каштанового вторинно-осолонцьованого ґрунту під посівами томатів у залежності від прийомів меліорації

(шар 0-30 см, 1997-1999 рр.)

Біологічна меліорація | Хімічна меліорація | Сума агрегатів (%) розміром (мм) | Вміст мікроагрега-тів (частки розміром

< 0.001 мм),

%

Агрономічно цінних

0.25-5 | Найбільш агрономічно цінних

1-5 | Водостійких

> 0.25

Без сидератів | Контроль | 42.0 | 30.0 | 28.5 | 2.46

Фосфогіпс | 50.6 | 35.6 | 32.6 | 2.29

Вапняк | 51.6 | 35.1 | 32.0 | 2.11

Фосфогіпс + Вапняк | 57.2 | 38.5 | 35.2 | 2.04

Сидерати | Без хімічних меліорантів | 46.6 | 33.9 | 31.6 | 2.17

Фосфогіпс | 54.6 | 37.9 | 35.1 | 1.98

Вапняк | 55.0 | 38.1 | 33.2 | 1.79

Фосфогіпс + Вапняк | 56.3 | 39.3 | 36.9 | 1.84

Внесення хімічних меліорантів на фоні сидератів сприяє поліпшенню структури ґрунту на протязі всієї сівозміни. Але в другий рік післядії спостерігалося затухання впливу меліорації на суми агрономічно цінних, найбільш агрономічно цінних та водостійких агрегатів. Треба зазначити, що показники цих сум у варіантах з вапняком були більш високі за фосфогіпс.

Застосування меліорантів сприяє зменшенню вмісту часток < 0.001 мм при мікроагрегатному аналізі в орному шарі, що свідчить про покращення мікроструктури ґрунту. Найбільше зменшення часток < 0.001 мм відбувається у варіантах із використанням хімічних меліорантів на фоні сидератів на 0.48-0.67 % проти контрольного варіанту.

За отриманими нами даними, під час появи сходів полив приводив до утворення кірки. Так, у контрольному варіанті вона була дуже твердою, розламувалася тільки при застосуванні зусилля та мала великі розміри, досягаючи у діаметрі 10-15 см. Товщина кірки в середньому за роки досліджень становила 10.1 мм. Застосовані ж нами сидерати і хімічні меліоранти мали вплив на ґрунтову кірку дослідної дільниці. Згідно класифікації М.Г. Зборищука (1986) кірка перейшла з середньоміцної на контролі до маломіцної у меліорованих варіантах. А за твердістю із твердої вона стала слаботвердою, так як була слабо стійка до тиску, розсипалася в руках, особливо це спостерігалось в варіантах із вапняком. Застосування сидератів зменшило в середньому товщину кірки на 1.4 мм, тоді як хімічні меліоранти на 3.3-6.0 мм. Кірка в цих варіантах розламувалася при меншому зусиллі ніж у контрольному варіанті. Та найбільший вплив на товщину і твердість кірки був зафіксований у варіантах з хімічними меліорантами на фоні сидератів, де вона була тонша за контрольну на 4.8-6.2 мм та розсипалася при слабкому здавлені, що може характеризувати її за класифікацією, як слаботверду. При цьому в варіантах із вапняком її поверхня шарувалася, а показники товщини були найменші.

В розділі 5 “Біологічна активність темно-каштанового вторинно-осолонцьованого ґрунту в залежності від застосування хімічної і біологічної меліорації та їх поєднання” представлені результати вивчення впливу хімічної і біологічної меліорації на мікробіологічний склад дослідного ґрунту та рівень виділення СО2.

Внесення меліорантів сприяє зростанню чисельності мікроорганізмів (амоніфікаторів, олігонітрофілів, нітрифікаторів, целюлозозруйнівних). Найбільше зростання мікроорганізмів відбувається при сумісному застосовуванні хімічної та біологічної меліорації.

Біологічна активність мікрофлори за виділенням СО2 підвищується, особливо в варіантах з внесенням хімічних меліорантів на фоні сидератів на 126.0-171.3 весною та 163.1-197.1 мг/м2 за годину в кінці вегетації томатів. При цьому біологічна активність має кращі показники при застосуванні вапняку ніж фосфогіпсу.

В розділі 6 “Вплив хімічної і біологічної меліорації та їх поєднання на продуктивність культур овочевої сівозміни” показані результати дії хімічної і біологічної меліорації на врожайність культур овочевої сівозміни.

Одержані результати дослідів свідчать про те, що покращення фізичних та фізико-хімічних властивостей ґрунту під впливом хімічної та біологічної меліорацій приводить до підвищення продуктивності культур, які вирощувались нами в короткоротаційній овочевій сівозміні.

В рік внесення меліорантів (пряма дія) врожайність томатів у контрольному варіанті становила 328 ц/га, застосування сидератів підвищило її на 38 ц/га, а хімічних меліорантів - на 25-43 ц/га. Найбільший приріст урожайності томатів був отриманий у варіантах з використанням хімічних меліорантів на фоні сидератів, де він складав 68-70 ц/га.

Врожайність огірків на фоні хімічних меліорантів (післядія І року) зростала на 14 - 22 ц/га при врожайності на контролі (без хімічних меліорантів і сидератів) – 157 ц/га. Застосування хімічних меліорантів на фоні сидератів сприяло формуванню найбільшої продуктивності культури – 184 – 192 ц/га.

Урожайність третьої культури сівозміни також в значній мірі залежала від проведення меліоративних заходів. Але в післядії другого року відзначається затухаюча дія хімічних меліорантів. Тому достовірний приріст урожайності зерна озимої пшениці (3.0-4.7 ц/га) при продуктивності на контролі 31.9 ц/га спостерігається лише в варіантах з сидератами. Слід зазначити, що врожайність культур сівозміни в варіантах з вапняком при внесенні його на фоні сидератів як в прямій дії, так і в післядії не поступалася варіантам з фосфогіпсом.

Таблиця 4

Урожайність культур овочевої сівозміни в залежності від меліорантів, ц/га

Біологічна меліорація (фактор А) | Хімічна меліорація (фактор Б) | Пряма дія

1997-1999 рр. | Післядія першого року

1998-1999 рр. | Післядія другого року

1999 р.

Томати | Огірки | Озима пшениця

Без сидератів | Контроль | 328 | 157 | 31.9

Фосфогіпс | 363 | 172 | 32.2

Вапняк | 353 | 171 | 33.9

Фосфогіпс + Вапняк | 371 | 179 | 33.5

Сидерати | Без хімічних меліорантів | 366 | 174 | 34.9

Фосфогіпс | 396 | 184 | 35.3

Вапняк | 398 | 184 | 36.3

Фосфогіпс + Вапняк | 397 | 192 | 36.6

НІР05 А 9.01 - 22.06 3.77 - 6.03 1.66

Б 12.74 - 31.20 5.33 - 8.53 2.35

АБ 18.01 - 44.12 7.54 - 12.06 3.33

За отриманими нами даними можна зробити висновок, що застосування хімічної і біологічної меліорації на темно-каштановому вторинно-осолонцьованому ґрунті підвищує врожайність культур овочевої сівозміни.

Найбільша продуктивність культур зафіксована при внесенні хімічних меліорантів на фоні сидератів, причому вапняк на фоні сидератів не поступається фосфогіпсу ні в прямій дії ні в післядіях, а без сидератів він поступається тільки в рік застосування.

В розділі 7 “Економічна ефективність заходів відтворення родючості темно-каштанових вторинно-осолонцьованих ґрунтів в короткоротаційній овочевій сівозміні” подані результати економічної оцінки використання хімічної і біологічної меліорації та їх поєднання.

Встановлено, що при вирощуванні томатів (пряма дія) додатковий чистий доход від застосування хімічної і біологічної меліорації становив в варіантах із застосуванням сидератів 923.4 грн./га, хімічних меліорантів 725.4 – 1234.4 грн./га, а хімічних меліорантів на фоні сидератів 1736.8 – 1858.8 грн./га.

Розрахунки економічної ефективності овочевої сівозміни показали, що застосування сидератів дозволило отримати чистого доходу на 1953.4 грн. більше ніж у контрольному варіанті, рівень рентабельності при цьому становив 144 %. Чистий доход від внесення хімічних меліорантів був на 1545.4-2430.4 грн. більшим за контрольний. Рівень рентабельності в цих варіантах становив 142-152 %. При застосуванні хімічних меліорантів на фоні сидератів ми отримали максимальний чистий доход, який був більшим за контрольний на 3290.8-3829.8 грн., рівень рентабельності в цих варіантах 157-164 %. При цьому окупність додаткових витрат на меліорацію додатковим доходом становить при застосуванні сидератів 9 грн. на 1 грн. витрат, хімічних меліорантів - 19.9-62.8 та хімічних меліорантів на фоні сидератів - 10.9-14.4.

ВИСНОВКИ

1. Поливна вода Інгулецької зрошувальної системи характеризується підвищеною мінералізацією з несприятливим співвідношенням одно- і двовалентних катіонів. За оцінкою якості води за небезпекою засолення, підлуження та осолонцювання (ДСТУ 2730-94) вона відноситься до ІІ класу “обмежено придатна для зрошення”, що вимагає при її використанні обов’язкових заходів по збереженні родючості ґрунту.

2. Меліорація вторинно-осолонцьованих темно-каштанових ґрунтів шляхом заорювання сидератів восени та поверхневого внесення хімічних меліорантів весною по ріллі сприяє стабільному підвищенню їх родючості.

3. Внесення фосфогіпсу і вапняку сприяє покращенню фізико-хімічних властивостей зрошуваного темно-каштанового ґрунту. Зростання співвідношення Са : Nа в 2-4 рази в ґрунтовому розчині орного шару забезпечує зменшення інтенсивності осолонцювання ґрунту.

4. В найбільшій мірі на зміни у грунтово-поглинальному комплексі впливає застосування хімічних меліорантів на фоні сидератів. На всіх варіантах у структурі обмінних катіонів зростає питома вага кальцію на 2.0-4.4 %, а натрію – знижується як в рік застосування меліорантів, так і в післядії.

5. Щільність будови ґрунту в перший рік внесення фосфогіпсу і вапняку знижується на 0.07-0.11 г/см3 порівняно з вихідною. Застосування цих меліорантів на фоні сидератів приводить до тенденції її подальшого зниження.

6. Внесення хімічних меліорантів на фоні сидератів сприяє зростанню загальної пористості ґрунту на 4.9-5.3 %.

7. Застосування меліорації покращує структуру ґрунту – зростає кількість найбільш агрономічно цінних агрегатів на 3.9-9.3 %, агрономічно цінних на 4.2-15.2 і водостійких агрегатів на 3.3-8.4 %. Кількість мікроагрегатів (часток < 0.001 мм) при внесенні фосфогіпсу і вапняку на фоні сидератів зменшується на 0.48-0.67 % проти контрольного варіанту.

8. Позитивний вплив на фізичні властивості ґрунту при застосуванні хімічних меліорантів на фоні сидератів спостерігається на протязі всієї ротації сівозміни (3 роки).

9. Меліорація вторинно-осолонцьованих ґрунтів приводить до підвищення біологічної активності ґрунту. При сумісному застосуванні хімічної та біологічної меліорації збільшується чисельність мікроорганізмів, зростає виділення СО2 порівняно з внесенням тільки хімічних меліорантів.

10. Меліорація темно-каштанових вторинно-осолонцьованих ґрунтів позитивно впливає на продуктивність культур овочевої сівозміни. Найбільший достовірний приріст врожайності культур сівозміни (30-35 % до контролю) забезпечує застосування фосфогіпсу та вапняку на фоні сидератів.

11. Ефективність вапняку при внесенні його на фоні сидератів не поступається фосфогіпсу, що говорить про можливість використання його в якості меліоранту солонцюватих ґрунтів.

12. Найбільший економічний ефект забезпечує сумісне застосування хімічної та біологічної меліорації. При цьому рівень рентабельності культур сівозміни становить 157-164 %.

13. Для відтворення родючості темно-каштанових вторинно-осолонцьованих ґрунтів в умовах зрошення водою підвищеної мінералізації рекомендується сумісне застосування хімічної та біологічної меліорації. Зелену масу післяжнивних сидеральних культур заорюють восени, а вапняк (дозою еквівалентною фосфогіпсу за вмістом кальцію) вносять весною по оранці під дрібнонасінну культуру (томати).

СПИСОК РОБІТ ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Чорноостровець Ю.М., Крупіца Д.О. Зміна агрофізичних властивостей темно–каштанового слабосолонцюватого ґрунту під впливом біологічної меліорації: Зб. наук. пр. Інституту зрошуваного землеробства УААН –Херсон, 1999. -№2. – С.78-81. (експериментальна частина, обробка даних)

2. Васюта В.В., Крупіца Д.О. Вплив біологічної й хімічної меліорацій на властивості ґрунтової кірки та сходи томату // Зб. наук. пр. Таврійський науковий вісник: – Херсон: Айлант. - 2001. - Вип.18 – С.182-185. (експериментальна частина, обробка даних).

3. Крупица Д.А. Эффективность биологической и химической мелиораций на темно-каштановых среднесуглинистых слабосолонцеватых почвах // Міжвідомчий тематичний науковий збірник. Овочівництво і баштанництво ? Харків.? 2001.Ї ?ип.45.? С.255?258.

4. Пат. № 36936 А від 16.04.2000 України, МПК 6 С09К17/06. Спосіб меліорації темно-каштанових слабосолонцюватих ґрунтів в умовах зрошення в трипільних овочевих сівозмінах /Крупіца Д.О., Ківер Г.Ф., Чорний С.Г., Чорноостровець Ю.М., Васюта В.В. /Україна/, № 2000021146 Заявка від 28.02.2000. Бюл. № 3. (експериментальна частина, обробка даних).

5. Рекомендації по використанню вапняку на вторинно-осолонцьованих ґрунтах півдня України /В.С. Сніговий, М.П. Малярчук, М.Г. Гусєв, А.В. Мелашич, О.П. Сафонова, Б.І. Чергінець, Д.О. Крупіца/ - Херсон: Айлант. 2001. – 8 с. (експериментальна частина, обробка даних).

6. Крупіца Д.О. Вплив меліорації на фізичні та фізико-хімічні властивості ґрунту в короткоротаційній сівозміні при зрошенні слабомінералізованими водами // Тези Всеукраїнської науково-практичної конференції молодих вчених і спеціалістів. “Наукові проблеми виробництва зерна в Україні та сучасні методи їх вирішення”. – Дніпропетровськ. – 2000. – С.39-40.

АНОТАЦІЯ

Крупіца Д.О. Меліорація темно-каштанових вторинно-осолонцьованих ґрунтів в короткоротаційній овочевій сівозміні. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.02 – сільськогосподарські меліорації. – Херсонський державний аграрний університет, м. Херсон, 2001 р.

В дисертації викладені результати по вивченню впливу біологічної, хімічної меліорації і їх взаємодії на фізичні та фізико-хімічні властивості темно-каштанового середньосуглинкового вторинно-осолонцьованого ґрунту в короткоротаційній овочевій сівозміні.

Визначено ступінь змін властивостей ґрунту при різних прийомах меліорації та підвищення продуктивності сільськогосподарських культур у зоні дії Інгулецької зрошувальної системи при використанні вод підвищеної мінералізації. Запропоновано спосіб меліорації вторинно-осолонцьованих ґрунтів із використанням місцевих ресурсів (вапняк), що забезпечує відтворення їх родючості та дозволяє підвищити врожайність культур овочевої сівозміни (томати, огірки, озима пшениця) на 14-21 %.

Ключові слова: вторинно-осолонцьований ґрунт, меліорація, відтворення родючості, короткоротаційна овочева сівозміна, вапняк, властивості ґрунту.

АННОТАЦИЯ

Крупица Д.А. Мелиорация темно-каштановых вторично-осолонцованных почв в короткоротационном овощном севообороте.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.02 - сельскохозяйственные мелиорации. – Херсонский государственный аграрный университет, г. Херсон, 2001 г.

В диссертации изложены результаты исследований по изучению влияния биологической и химической мелиорации, их совместного действия на физические, физико-химические свойства темно-каштановой среднесуглинистой вторично-осолонцованной почвы в короткоротационном овощном севообороте.

Исследования проводились в опытном хозяйстве Института земледелия южного региона УААН, территория которого расположена в зоне действия Ингулецкой оросительной системы (сухостепная зона юга Украины).

Наблюдения за изменением плодородия темно-каштановой вторично-осолонцованной почвы под влиянием различных приемов мелиорации показали, что проведение химической мелиорации совместно с биологической является наиболее эффективным способом борьбы с ирригационной деградацией.

Внесение фосфогипса (3 т/га) и известняка (1.74 т/га) весной по поверхности вспашки на фоне сидератов, которые запахиваются осенью, обеспечивает улучшение качественного состава обменных катионов почвенно-поглощающего комплекса (количество обменного кальция возрастает на 3.4-4.9 %, а содержание обменного натрия снижается на 1.2-1.3 %) и физических свойств почвы (плотность скелета пахотного слоя снижается с 1.41 до 1.27 г/см3, повышается общая пористость на 5.3 %), улучшается её структурное состояние. При этом положительное влияние на физические и физико-химические свойства почвы наблюдаются на протяжении всей ротации севооборота (3 года).

Внесение химических мелиорантов на фоне сидератов способствует формированию наиболее высокой продуктивности культур севооборота. Прирост урожая томатов (прямое действие) составил 68-70 ц/га, огурцов (последействие первого года) – 27-35, зерна озимой пшеницы (последействие второго года) – 3.4-4.4 ц/га.

Эффективность известняка, как мелиоранта, при внесении его на фоне сидератов не уступает традиционному фосфогипсу.

Результаты определения экономической эффективности свидетельствуют о высокой рентабельности внесения химических мелиорантов на фоне сидератов, которые выращиваются пожнивно. Окупаемость 1 гривны, вложенной в мелиорацию, составляет 10.9-14.4 гривны.

В результате исследований предложено систему мелиорации вторично-осолонцованой почвы с использованием местных ресурсов, которая обеспечивает воспроизводство её плодородия и позволит повысить продуктивность сельскохозяйственных культур.

Ключевые слова: вторично-осолонцованная почва, мелиорация, воспроизводство плодородия, короткоротационный овощной севооборот, известняк, свойства почвы.

RESUME

Krupitsa D.A. A land reclamation of the dark - chestnut secondary solonetzificated soils in a vegetable short-term crop rotation.

Thesis for a scientific degree of the candidate of agricultural sciences on a speciality 06.01.02 - agricultural reclamations. - Kherson State Agricultural University, Kherson, 2001.

The results on analysis of influencing of a biological, chemical land reclamation and their interplay on physical and physic-chemical properties of the dark - chestnut medium loamy secondary solonetzificated soils in a vegetable short-term crop rotation are explained in a thesis.

The extent of variations of properties of soil is determined at various ways of a land reclamation and raising the productivity of agricultural crops in a coverage of Ingulets sprinkling system at usage of waters of heightened salinity. The way of a land reclamation for the secondary solonetzificated soils with usage of local resources (limestone) is proposed, that ensures the recovery of their fertility and resolves to increase productivity of crops of a vegetable short-term crop rotation (tomatoes, cucumbers, winter wheat) on 14 - 21 %.

Key words: secondary solonetzificated soil, land reclamation, recovery of fertility, vegetable short-term crop rotation, limestone, properties of soil.

Підписано до друку 22.11.2001.

Формат 60 х 90/16 Папір офсетний. Друк різографія.

Гарнітура Times New Roman. Умовн.друк.арк.1.0 Наклад 100 прим.

Друк здійснено з готових оригінал-макетів у видавництві “Вета-Поліпринт”

Технічний редактор – Полозова Т.В.

м. Херсон, вул. Комсомольська 2, оф. 108