ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ В УСЛОВИЯХ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

АННОТАЦИЯ

В статье представлена сравнительная оценка физических и химических свойств темно-каштановых почв богарной и орошаемой почв. Анализы отобранных почв проводились по общепринятым методикам.

Ключевые слова: темно-каштановые почвы, структура, водопрочность, пахотный слой, физические свойства, орошение, гумус.

Исследования, связанные с проблемой орошения темно-каштановых почв свидетельствуют, что эти почвы являются чрезвычайно сложным объектом для орошения. Возникающие в них процессы, их направленность и интенсивность нередко приводят к деградационным изменениям почв, которые трудно преодолимы, особенно в отдаленной перспективе.

Поскольку выращивание многих овощных культур без орошения практически невозможно, важное значение приобретают исследования, посвященные функционированию каштановых почв сухой степи в условиях орошения и поиск оптимальных агротехнических приемов и режимов орошения, способствующих не только повышению урожайности, но и сохранению почвенного плодородия.

Хорошая структура почвы является важным элементом устойчивого развития агроэкосистемы. Используются все возможности поддержания и yлyчшения структуpы почвы, а также эффективно используются воды, для защиты рaстений от засухи и других напастей [9].

Во многих засушливых и полузасушливых странах орошение сточными водами становится обычной практикой в сельском хозяйстве. В этом исследовании было выявлено влияние длительного полива водопроводными водами на отдельные физические и химические свойства почвы в разных частях ландшафта.

Орошение создает благоприятные условия для регулирования внешних условий жизни растений. Под его влиянием происходят глубокие изменения в пахотном и подпахотном слоях почвы. Они могут быть благоприятными и неблагоприятными для растений. Задача земледельцев состоит в том, чтобы соответствующими приемами усилить одни и ослабить другие, достигнув при этом высокого эффекта орошения [3].

Влияние орошения на почву отмечается большим разнообразием: она изменяет физическoе сoстояние пoчвы, интенсивность и ход химических процессов. Эти изменения в конечном итоге определяют воздушный и тепловой режимы почвы и режим питания растений [6].

Изменение физических условий приводит, прежде всего, к разрушению структурных агрегатов большими массами капельно-жидкой воды. Это приводит к образованию корки, уменьшению в почве водопроницаемости и воздухоемкости.

При правильном выборе способов полива, строгом регулировании воды, подаваемой на поле, и соответствующей агротехнике, отрицательное воздействие оросительной воды на почву может быть несущественным. Так, разрушение структурных агрегатов, которое наблюдается при затоплении почвы, почти полностью устраняется при капиллярном его увлажнении [4].

Этот вывод имеет большое значение для орошаемого земледелия, установленный исследованиями Г. И. Павлова. Он показал, что сухая почва, погруженная в воду, разрушается и делится на частицы. Если же почва предварительно подвергается медленному капиллярному увлажнению, то при следующем погружении в воду она не разрушается.

Культивирование зависит от дополнительного орошения для обеспечения продуктивного роста сельскохозяйственных культур. Кроме того, одной из основных экологических проблем в этих районах является нехватка пресной воды, которая в будущем, вероятно, станет еще более серьезной из-за растущего давления на водные ресурсы, а также изменения климата. Это требует использования нетрадиционных источников воды, таких как сточные воды, для целей орошения.

Водопроводные воды оказывают различное биологическое, физическое и химическое воздействие на окружающую среду. Использование водопроводных вод для орошения без оценки рисков и управления ими может представлять большой риск для воды, почвы и в конечном итоге для человека. Физико-механические свойства почвы очень чувствительны к растворенным ионам в оросительной воде [1].

Если повторно использовать водопроводные воды вместо колодезной воды для орошения, то это приводит к пористости и развитию губчатой структуры в почве [2].

Объекты и методы. Исследование проводилось в окрестности с. Казанка, Соль-Илецкого района (Оренбургская область, Россия). Объектом исследования была выбрана заволжская сухостепная провинция темно-каштановых и каштановых почв с повышенной гумусностью.

Отбор орошаемых и неорошаемых почв проводился в соответствии с ГОСТом 17.4.3.01. Анализ проводился по методам: определение структуры (по Н. А. Качинскому), водопрочности (по Н. Н. Никольскому), определение органического вещества по методу И. В. Тюрина в модификации ЦИНАО (1993). Отбор почвы производился на глубину от 0 до 80 см методом «конверта». Всего было отобрано 10 образцов с каждого участка (5 богара, 5 орошаемая пашня) [8].

В наших исследованиях анализировались следующие свойства почв: структурно-агрегатный состав, водопрочность и гумус. Анализы почвы для определения структурного состояния и водопрочности, а также гумуса выполнены в лаборатории Оренбургского государственного университета.

Результаты и обсуждения.

Агрегатный анализ орошаемой почвы показал, что в верхнем горизонте Апах 0-10 см преобладают агрегаты размером от 10 мм и менее, при этом частицы <0,25 мм составляют 21,26 %, а в неорошаемых почвах показало, что в верхнем слое пахотного горизонта Апах 0-10 см (16,22 %), в то время как в орошаемых почвах эти показатели значительно больше, при этом частицы <0,25 мм составляют 14,41 %, меньше чем в орошаемых.

В слое орошаемых почв от 10 до 20 см преобладали агрегаты размером более 10 мм (28,98 %), а в неорошаемых меньше на 10 %. В слое от 20 до 30 см содержание агрегатов размером >10 мм, 10-7; 7-5 мм понижалось от 7,44 до 5,76 %, что говорит об удовлетворительной структуре почвы. Для этой глубины характерно повышенное содержание фракции 2-1, 0,5-0,25; <0,25 мм (от 14,3 – 29,69 %) за счет миграции ее из верхних горизонтов, что обуславливает увеличение плотности этого слоя почвы. В неорошаемых почвах в слое от 20 до 30 см, содержание агрегатов размером >10 мм, 10-7;  7-5 мм так же, как и в орошаемых понижалось, но понижалось намного значительнее от 23,19 до 6,9 %.

Большое значение представляют водопрочные агрегаты размером 10 – 5 мм. Наибольшее содержание водопрочных агрегатов преобладает на богаре (неорошаемых почвах) и составляет 70 % фракции 10 мм, в то время как при орошении этот показатель ниже.

Агрегаты размером 5 – 3 мм на богаре имеют положительные показатели, а на орошаемых почвах можно увидеть показатели содержания прочных агрегатов выше на 10 %.

Все слои почвы были проанализированы на содержание в них гумуса по методу И. В. Тюрина.

Рисунок 2. Гумус темно-каштановой почвы

Данные свидетельствуют о том, что содержание гумуса в орошаемых почвах составляет около 1 % по всему горизонту (Рисунок 2). Это говорит о том, что под влиянием орошения происходит уменьшение содержания гумуса в почвах до 1,1 %, в отличие от богары, где содержание гумуса в верхнем слое составило 5 % и характеризовалось как среднее.

Темно-каштановые почвы при орошении определяют содержание гумуса в пахотном слое. Богарные почвы характеризуются средним содержанием гумуса лишь в слое 0-10 см , где содержание гумуса составило 5 %. Вниз по профилю происходит снижение данного показателя до 1,3 %.

Орошаемая же пашня имеет низкое содержание гумуса по всему профилю, значение которого находится в пределах от 1,1 % в слое 0-10 см до 0,9 % в слое 20-30 см.

Список литературы:

1. ГОСТ 17.4.3.01-83 (СТ СЭВ 3847-82) Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб
2. Илинская, И. Н. Сравнительная оценка агрофизических свойств почв центральной орошаемой зоны Ростовской области : статья / И. Н. Ильинская, И. В. Сафонова, В. И. Батищев. – ГНУ Донской НИИСХ Россельхозакадемии : 2012. - №2. – 50 – 59 с.
3. Качинский, Н. А. Структура почвы, Издательство: Москва МГУ, 1963. – 101 с.
4. Кирюшин, В. И. Экологизация земледелия и технологическая политика / В. И. Кирюшин. – М.: МСХА, 2000. – 473 с.
5. Кошелев, А. В. Агрохимическая характеристика темно-каштановых почв тестового полигона «Пронин» : статья / А. В. Кошелев. – Научно-агрономический журнал : 2019. - №2. – 14-17 с.
6. Кувшина, Е. К. Оценка агрофизических и агрохимических свойств темно-каштановой почвы южной зоны Ростовской области : статья / Е. К. Кувшина, Ю. В. Гордеева, Ж. В. Матвейкина, Е. В. Кравцова. – г. Герноград / ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» : 2016. - №4. – 45-49 с.
7. Gerasimov, I. P., and M. A. Glazovskaia. Osnovypochvovedeniiaigeografiiapochv. Moscow, 1960.
8. Pochvovedenie. Edited by I. S. Kaurichev and I. P. Grechin. Moscow, 1969.
9. Prasolov, L. I., andI. N. Antipov-Karataev. «Kashtanovyepochvy.» Pochvy SSSR, vol 1. Moscow-Leningrad, 1939.