grandov.ru страница 1страница 2
скачать файл
На правах рукописи

Радевич Евгений Васильевич
РЕГУЛИРОВАНИЕ ПЛОДОРОДИЯ СОЛОНЦОВЫХ ПОЧВ КАШТАНОВОЙ ЗОНЫ В УСЛОВИЯХ РИСОСЕЯНИЯ

Специальности: 06.01.01 Общее земледелие;


06.01.02 Мелиорация, рекультивация и охрана земель


Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

кандидата сельскохозяйственных наук

пос. Персиановский – 2012

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Донской государственный аграрный университет»



Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор

Калиниченко Валерий Петрович




Официальные оппоненты:

Янковский Николай Григорьевич, доктор сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией технологии возделывания зерновых культур Всероссийского научно-исследовательского института зерновых культур им. И.Г. Калиненко





Юркова Рита Евгеньевна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела освоения и использования орошаемых почв Российского научно-исследовательского института проблем мелиорации

Ведущее предприятие:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южный федеральный университет»

Защита диссертации состоится «25» мая 2012 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 220.028.02 при Донском государственном аграрном университете по адресу: 346493, РФ, Ростовская область, Октябрьский район, пос Персиановский, тел., факс (86360)36150. Автореферат размещен на сайте ВАК Минобразования и науки РФ: http://www.vak.ed.gov.ru/ и на официальном сайте Донского государственного университета http://www.dongau.ru/.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Донского государственного аграрного университета.
Автореферат разослан «…» апреля 2012 г.



Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук


Громаков А.А.





1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Рис является ценнейшей продовольственной культурой, которая занимает второе место в мире после пшеницы. Пролетарская оросительная система (ПОС) Ростовской области расположена на комплексных почвах каштановой зоны, включающих наличие значительной площади темно-каштановых гидроморфных солонцов, которые снижают плодородие почв в пределах 30%. Возникла необходимость разработки мероприятий, обеспечивающих регулирование плодородия почв.

Одним из решений данной проблемы является химическая мелиорация, в частности, использование в качестве химического мелиоранта фосфогипса. Необходимость решения этой проблемы подтверждает актуальность исследований, направленных на воспроизводство плодородия солонцовых темно-каштановых почв рисовых полей.



Цель работы - изучить влияние различных доз фосфогипса, вносимых стандартными приемами, и имитации ротационной внутрипочвенной обработки с внесением в обработанный слой фосфогипса на почвы солонцового комплекса, состоящего из каштановых солонцеватых почв и солонцов каштановых донской провинции умеренно-теплой восточно-европейской фации темно-каштановых и каштановых почв сухой степи (солонцовые темно-каштановые почвы) в культуре риса.

Задачи исследований. Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

  1. выявить воздействие фосфогипса в качестве мелиоранта и имитации ротационной внутрипочвенной обработки с внесением в обработанный слой фосфогипса на химические, физико-химические, физические свойства солонцовых темно-каштановых почв;

  2. предложить способ рециклинга отхода производства удобрений – фосфогипса при помощи ротационного внутрипочвенного рыхлителя;

  3. изучить влияние имитации ротационной внутрипочвенной обработки на свойства почвы;

  4. определить влияние фосфогипса на содержание подвижных форм тяжелых металлов (ТМ) в почве и ландшафте;

  5. выявить влияние мелиоративных приемов на урожайность риса;

  6. определить экономическую эффективность мелиорации солонцовых темно-каштановых почв;

Научная новизна. Впервые научно обосновано экологически безопасное действие химического и комплексного способов мелиорации при применении высоких доз фосфогипса на агрофизические, физико-химические и агрохимические свойства солонцовых темно-каштановых почв. Определено влияние различных способов и приемов мелиорации на урожайность риса, установлена экологическая безопасность внесения фосфогипса в почву и экономическая эффективность этого приема.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Производству даны практические рекомендации по внесению доз фосфогипса и ротационной внутрипочвенной обработки с внесением в обработанный слой фосфогипса, применение которых способствует улучшению агрофизического и химического состояния солонцовых темно-каштановых почв рисовых севооборотов, увеличению урожайности риса с 17,3% до 29,6 %.

Результаты исследований внедрены в ООО «Энергия» Пролетарского района Ростовской области на площади 126 га, о чем свидетельствуют акты внедрения.



Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на заседаниях кафедры земледелия и мелиорации ДГАУ (2006-2009, 2011гг.); Международных научно-практических конференциях (пос. Персиановский, 2007, 2008, 2009, 2011); региональных научно-практических конференциях (Ставрополь, 2007, Новочеркасск, 2008, 2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано одиннадцать работ, в том числе две – в изданиях, определенных ВАК Минобразования и науки РФ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов и предложений производству. Общий объем диссертации составляет 127 страниц, включает в себя 21 таблицу, 15 рисунков, список использованной литературы насчитывает 181 источник.
2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования по химической мелиорации фосфогипсом проводились в 2006 – 2008 гг. ООО «Энергия» Пролетарского района Ростовской области.

Пролетарский район находится на юго-востоке Ростовской области, рельеф мелковолнистый, в основном имеет равнинный характер сложения. Климат умеренно-континентальный. Среднегодовое количестве осадков 417 мм, в отдельные года колебание количества выпавших осадков составляет от 380 до 490 мм/год. За холодный период выпадает в среднем 158 мм осадков, за теплый период – 259 мм. Среднегодовая температура составляет +9,2оС. Сумма положительных температур – 3400-3600оС.

Исследования проводились на рисовом участке ООО «Энергия», расположенном на территории ПОС. Данная территория находится на правом берегу реки Западный Маныч. Основными почвообразующими породами на объекте исследований являются карбонатно-сульфатные лессовидные суглинки и глины с солонцами, которые имеют рыхлое, пористое сложение, содержат углекислые соли в больших количествах (свыше 10 %), окраска их желтовато-палевая или желтая.

Фосфогипс — отход промышленного производства фосфорной кислоты и других видов продукции химической промышленности — состоит в основном из гипса (80-92 %). Содержание в нем СаО составляет 36-38 % (на сухое вещество), серы – более 20 %. В состав фосфогипса входит 1-3,5 % фосфорной кислоты, в том числе 0,3-1,2 % водорастворимой.

Высокое содержание гипса, наличие фосфорной кислоты ставят фосфогипс в разряд высокоэффективных мелиорантов как для нейтраль­ных, так и для щелочных почв. Кроме этого, в фосфогипсе содержатся микроэлементы: марганец (270-330 мг/кг), цинк (30-32 мг/кг), кобальт (23-27 мг/кг), медь (6-7 мг/кг), бор (3,8-7,9 мг/кг), молибден (2,3-3,4 мг/кг).

Внесение фосфогипса в ООО «Энергия» осуществлялось методом разбрасывания машиной РУМ-8 с последующей вспашкой осенью. Внесение мелиоранта осуществлялось на площади эксперимента единовременно в 2006 г. В дальнейшем на опытном участке применялась зональная агротехника

Схема опыта включает варианты: 1.Отвальная обработка почвы на глубину 20-22 см (контроль); 2.Отвальная обработка почвы на глубину 20-22 см + 10 т/га фосфогипса (10 т/га Ф); 3.Отвальная обработка почвы на глубину 20-22 см + 40 т/га фосфогипса (40 т/га); 4.Имитация ротационной обработки почвы на глубину 20-40 см + 10 т/га фосфогипса (ИРО +10 т/га Ф).



Имитация ротационной обработки почвы

В условиях почвенно-агротехнического стационара ООО «Энергия» Пролетарского района применена имитация комплексного способа мелиорации путем ротационной внутрипочвенной обработки почвенного покрова. Для этого при закладке эксперимента верхний слой почвы 0-20 см укладывали при помощи грейдера в бурт. Затем на обнажившуюся после прохода грейдера плужную подошву вносили фосфогипс в дозе 10 т/га. После внесения мелиоранта слой почвы 20-40 см несколько раз обрабатывали отвальным плугом, перемешивая фосфогипс с почвой, имитируя, таким образом, характерное для ротационной внутрипочвенной обработки почвы мелкое крошение ее структурных отдельностей. После завершения обработки слоя 20-40 см почву слоя 0-20 см из бурта возвращали на место. В дальнейшем обработка проводилась по зональной агротехнике.

Закладка опытов, проведение наблюдений и учетов, отбор почвенных и растительных проб проводились в соответствии с методиками полевого опыта (Доспехов, 1985).

В работе применены общепринятые методы: полевой, лабораторно-полевой, аналитический.

Определение солевого состава– по Аринушкиной Е.В., рН водной вытяжки определяли – потенциометрическим методом, общее содержание гумуса по Голубеву, агрегатный состав почвы определен при помощи набора сит, пенетрационная способность почвы пенетрометром «Dickey-John». Элементы продуктивности и биологическая урожайность риса определялась методом пробных площадок, плотность почвы – методом режущего кольца. Содержание валовых форм тяжелых определяли на атомно-абсорбционном спектрофотометре.

Развитие корневой системы кукурузы посредством подсчета количества корешков пересекающих площадку 1 дюйм2 послойно с шагом 10 см в слое почвы 0-40 см;

Экспериментальный материал обработан методами дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализа (Доспехов, 1985).
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Изменение плотности почвы

В процессе исследований была установлена резкое различие плотности почвы слоя 0-20 см на первых трех вариантах. Особенно отчетливо оно прослеживалось на варианте с внесением 40 т/га фосгипса.

Отмечено возникновение эффекта глыбистости на контрольном варианте, который наблюдается при увеличении плотности почвы до 1,3-1,4 т/м3 при зональной агротехнике без применения химического мелиоранта в (рис. 1).

Рис. 1 – Динамика плотности почвы на контрольном варианте

Иная картина наблюдается при внесении фосфогипса. На варианте с внесением 40 т/га наблюдается наибольшее снижение плотности по сравнению с контролем в слое 0-20 см (рис. 3). Вариант с внесением фосфогипса в дозе 10 т/га дал промежуточные результаты (рис. 2).

Вариант имитации ротационной внутрипочвенной обработки почвы показал равномерное снижение плотности по всему профилю 0-40 см (рис. 4).


Рисунок 2 – Динамика плотности почвы на варианте контроль + 10 т/га Ф


Рисунок 3 – Динамика плотности на варианте контроль + 40 т/га Ф


Рисунок 4 – Динамика плотности почвы на варианте ИРО+10 т/га Ф


3.2 Агрегатный состав

В процессе исследований наблюдались изменения агрофизического состава пахотного горизонта. На вариантах с внесением фосфогипса отмечено оструктуривание пахотного горизонта (табл. 1).


Таблица 1 – Агрегатный состав почвы вариантов обработки, %

Вариант

эксперимента



>30 мм

30-10 мм



10-3

мм


3-1

мм


1-0,25

мм


<0,25

мм


2006 г.

Контроль

27

20

30

18

12

3

10 т/га Ф

22

21

31

19

11

2

40 т/га Ф

16

18

31

19

13

3

ИРО + 10 т/га Ф

15

18

31

20

12

4

2007 г.

Контроль

18

20

28

15

14

5

10 т/га Ф

16

18

26

22

14

4

40 т/га Ф

14

16

27

23

16

4

ИРО + 10 т/га Ф

12

13

30

36

17

4

2008 г.

Контроль

19

21

26

15

14

5

10 т/га Ф

13

14

29

26

14

4

40 т/га Ф

12

13

27

29

15

4

ИРО + 10 т/га Ф

10

12

26

34

15

3

По сравнению с контрольным вариантом при внесении фосфогипса наблюдалось увеличение агрономически ценных частиц (1-3 мм). В 2006 г. значительной разницы между контрольным вариантом и вариантами с внесением фосфогипса не отмечалось. В 2008 г. наблюдалось различие в агрегатном составе агрономически ценных частиц (1-3 мм) контрольного варианта и вариантов с внесением фосфогипса – 15, 26, 29 и 34 % соответственно.

Полученные данные свидетельствуют об улучшении агрегатного состава и физических свойств почв в целом на вариантах с внесением фосфогипса, что, в свою очередь, положительно сказывается на урожайности, питании растений и прочих показателей.

В целом можно сделать вывод, что мелиоративные обработки с применением в качестве мелиоранта фосфогипса положительно влияют на физические свойства солонцовых темно-каштановых почв.

Одним из главных показателей плодородия почвенного покрова является содержание гумуса. В процессе анализа данных по содержанию гумуса выявлено, что на контроле в процессе трехгодичных исследований отмечена тенденция к снижению количества гумуса (рис. 5). Происходит это в результате выноса органического вещества из почвы, наличия анаэробных процессов в почве и других факторов. Так в 2006 г. количество гумуса в почве на контроле составило 2,2 %, а 2008 г – 2,22 % соответственно.

При внесении фосфогипса содержание гумуса в пахотном слое увеличивается на 1,5-2 % от контрольного варианта, что способствует улучшению агрономических свойств солонцовых темно-каштановых почв.

Рисунок 5 – Содержание гумуса в исследуемых почвах


В слое 20-40 см содержание гумуса остается неизменным или характеризуется незначительным колебаниям. Данный факт можно объяснить тем, что растительные остатки не проникают в слой 20-40 см. Вариант ИРО+10 т/га Ф, где проникновение корневой системы в слой 20-40 см было обеспечено, имеет некоторое преимущество по содержанию гумуса в этом слое.

Одним из немаловажных факторов, ограничивающим плодородие солонцовых темно-каштановых почв, является присутствие в почве легкорастворимых солей.

По всему профилю солонца сульфаты преобладали над хлоридами. Щелочность водной вытяжки невелика. Верхние горизонты почвы промыты от легкорастворимых солей. В составе катионов солей натрий приближается по количеству к кальцию и магнию (табл. 2).

Таблица 2 – Состав водной вытяжки за 2006-2008 гг., мг-экв/100 г сухой почвы



Варианты

опыта


Глубина

отбора, см



Сухой

остаток, %



SO42-

Cl-

HCO3-

Ca2+

Mg2+

Na+

Контроль

0-10

0,072

0,44

0,17

0,64

0,35

0,24

0,56

10-20

0,068

0,86

0,16

0,58

0,44

0,48

0,60

20-30

0,078

0,63

0,17

0,67

0,49

0,36

0,40

30-40

0,074

0,70

0,17

0,68

0,83

0,36

0,63

10 т/га Ф

0-10

0,062

0,41

0,13

0,47

0,31

0,28

0,44

10-20

0,051

0,66

0,16

0,51

0,34

0,36

0,55

20-30

0,056

0,54

0,14

0,43

0,41

0,27

0,44

30-40

0,052

0,59

0,14

0,39

0,69

0,24

0,44

40 т/га Ф

0-10

0,081

0,39

0,12

0,21

0,27

0,27

0,41

10-20

0,079

0,53

0,11

0,27

0,29

0,32

0,51

20-30

0,062

0,42

0,15

0,27

0,23

0,31

0,38

30-40

0,067

0,46

0,13

0,30

0,63

0,29

0,33

ИРО + 10 т/га Ф

0-10

0,055

0,44

0,14

0,41

0,34

0,23

0,46

10-20

0,061

0,65

0,12

0,48

0,41

0,21

0,50

20-30

0,064

0,57

0,13

0,45

0,45

0,34

0,41

30-40

0,069

0,61

0,13

0,41

0,39

0,41

0,46

Использование в качестве мелиоранта фосфогипса привело к изменению распределения солей по профилю солонца. На вариантах с фософгипсом произошло снижение сухого остатка.

Количество сульфатов на варианте с использованием фосфогипса в слое снизилось по сравнению с контролем и составило 0,45 мг-экв/100 г (40 т/га фосфогипса).

скачать файл


следующая страница >>
Смотрите также:
Регулирование плодородия солонцовых почв каштановой зоны в условиях рисосеяния
419.28kb.
Воспроизводство плодородия почв
741.17kb.
Магомедова Хадижат Дибиргаджиевна – учитель географии
115.49kb.
Нормативно-правовое регулирование по
373.35kb.
Технологическая карта Тема урока: Природные зоны Африки. Саванна
36.42kb.
Бетонные и железобетонные конструкции Характеристики бетона
138.2kb.
Научные основы биоэкологического мониторинга антропогенных воздействий при разных видах хозяйственной деятельности на примере территории южной промышленной зоны башкорт
935.99kb.
Творческие задания по истории русской науки и техники
464.3kb.
Программа телеконференции "транспорт: ит для эффективного управления в новых экономических условиях"
34.87kb.
1. Регулирование координат дптнв с ном
32.88kb.
Градостроительное регулирование архитектурно-исторической среды
712.69kb.
С. 44-46. О способе поиска нового понятийного аппарата для психофизики и парапсихологии
42.09kb.