Биомелиоративное действие и режим орошения многолетних трав при близком залегании грунтовых вод в заволжье




НазваниеБиомелиоративное действие и режим орошения многолетних трав при близком залегании грунтовых вод в заволжье
страница2/3
Попеко Владимир Михайлович
Дата конвертации20.09.2012
Размер412 Kb.
ТипАвтореферат
СпециальностьМелиорация, рекультивация и охрана земель
Год2011
На соискание ученой степениКандидат сельскохозяйственных наук
1   2   3

Водопотребление многолетних трав. Рациональное применение оросительной воды является основой ресурсосберегающей технологии возделывания многолетних трав. При глубоком залегании УГВ проведение интенсивного режима орошения повышало долю оросительной воды в суммарном водопотреблении до 70 %, остальная часть приходилась на осадки и почвенную влагу. Применение умеренного и жесткого режимов орошения приводило к снижению доли оросительной воды соответственно до 60 и 51 %.

В условиях повышения УГВ до критической величины 2,5–3,0 м доля оросительной воды при интенсивном режиме орошения снижалась до 60 %, а грунтовых вод – до 4,8 %. Доля оросительной воды при умеренном режиме орошения уменьшалась до 59 %, жестком – до 35 %. В то же время доля грунтовых вод увеличивалась соответственно до 12,9 и 15,5 %. Близкое расположение УГВ (1,5–2,0 м) при рассматриваемых режимах орошения способствовало более интенсивному использованию грунтовых вод и повышению их доли от 12,8 до 24,7 %. Доля оросительной воды в суммарном водопотреблении снижалась от 51 до 25 % (табл. 3).


Таблица 3


Водопотребление многолетних трав при различном уровне залегания

грунтовых вод в условиях умеренного режима орошения,

среднее за 2004–2006 гг.


УГВ, м

Видовой состав трав

Суммарное водопотребление, м3/га

В том числе
потребление, м3/га

Коэффициент водопотребления, м3

Расход оросительной воды, м3

оросительной воды

грунтовых вод

> 5

Люцерна

4706

2800

0

125,5

74,7

Люцерна + кострец

4777

2800

0

99,1

58,0

Козлятник

4722

2800

0

102,8

61,2

2,5–3,0

Люцерна

4892

2400

573

119,4

58,6

Люцерна + кострец

4962

2400

644

96,8

46,8

Козлятник

5028

2400

664

108,1

51,6

1,5–2,0

Люцерна

5068

2000

904

180,5

71,2

Люцерна + кострец

5096

2000

983

125,8

49,3

Козлятник

5113

2000

1051

144,0

56,3


Коэффициент водопотребления изменялся в зависимости от уровня залегания грунтовых вод, режима орошения и видового состава многолетних трав. На посевах бобово-злаковых трав с УГВ 2,5–3,0 м и более 5,0 м наименьшим коэффициент водопотребления был при ресурсосберегающем режиме орошения – до 96–99 м3/т. На орошаемых землях с критическим (2,5–3,0 м) и близким (1,5–2,0 м) УГВ применение жесткого режима орошения снижало расход оросительной воды на 1 т урожая соответственно до 36 и 32 м3.

Более эффективное использование воды наблюдалось на посевах люцерно-кострецовой травосмеси. Залужение староорошаемых земель чистыми посевами люцерны и козлятника повысило коэффициент водопотребления трав соответственно на 23,3 и 14,4 %.

Плодородие почвы. Возделывание однолетних культур на староорошаемых землях приводило к ежегодному отрицательному балансу гумуса до –0,4 и –0,5 т/га (табл. 4). Выращивание многолетних трав в течение четырех лет в связи с накоплением пожнивно-корневых остатков способствовало формированию положительного баланса гумуса до 8–10 т/га и повышению его содержания в почве с 2,7 до 2,90–2,92 %.


Таблица 4


Изменение мелиоративного состояния орошаемых земель

при возделывании многолетних трав в зависимости от УГВ
за 2003–2006 гг.



УГВ, м

Видовой
состав трав

Баланс

гумуса, т/га

Нитрификационная способность почвы, мг/кг

Содержание в почве Р2О5, мг/кг

Ежегодные изменения УГВ, м

Содержание, %

солей в слое 0–1 м

+
в ППК
в слое

0–0,3 м

> 5

Контроль (однолетние культуры)

–0,50

20,1

32,4

+0,26

0,08

1,4

Люцерна

7,32

33,7

28,5

0

0,07

1,3




Люцерна + кострец

9,90

30,9

30,1

0

0,07

1,3

Козлятник

9,30

34,2

28,6

0

0,07

1,3

2,5–3,0

Контроль (однолетние культуры)

–0,42

20,4

32,4

+0,08

0,11

3,7

Люцерна

8,45

34,0

29,4

–0,40

0,09

2,8

Люцерна + кострец

10,62

31,8

32,7

–0,45

0,08

2,7

Козлятник

10,05

34,5

30,3

–0,42

0,08

2,8

1,5–2,0

Контроль (однолетние культуры)

–0,54

19,0

31,2

+0,03

0,23

6,9

Люцерна

4,89

31,9

28,5

–0,63

0,19

4,3

Люцерна + кострец

7,96

30,2

32,1

–0,69

0,18

4,3

Козлятник

7,32

32,0

30,2

–0,68

0,19

4,3

При глубоком УГВ (более 5 м) многолетние травы хорошо произрастают и в зависимости от видового состава накапливают 7,3 и 9,9 т гумуса на 1 га. Наилучшее развитие корневой системы трав в связи с подпиткой капиллярной влаги происходит при критическом УГВ (2,5–3,0 м), где выход гумуса из пожнивно-корневых остатков за 4 года достиг 8,4 и 10,6 т/га.

В условиях близкого УГВ (1,5–2,0 м), где капиллярная влага грунтовых вод располагалась на уровне 1–1,2 м, корневая система многолетних трав, в особенности люцерны и козлятника, имеющих стержнекорневую и корнеотпрысковую корневые системы, со второго года жизни трав вымокла и погибла, что снизило накопление гумуса в почве до 4,9 и 7,9 т/га. Наибольшее накопление гумуса в почве до 10,6 т/га было отмечено на посевах люцерно-кострецовой травосмеси с УГВ 2,5–3,0 м, что на 5,6 % больше, чем на посевах козлятника, и на 25,6 %, чем на чистых посевах люцерны.

Староорошаемые темно-каштановые почвы обладают средней нитрификационной способностью на уровне 19–20 мг/кг. Четырехлетнее выращивание многолетних трав способствовало ее повышению до 30–32 мг на 1 кг почвы, что повлияло на уровень обеспеченности растений азотом и почти не оказало действия на изменение подвижного фосфора в почве. При близком УГВ доступность азота для растений была на 5–7 % ниже, чем на участках с критическим и глубоким уровнем залегания грунтовых вод. На посевах бобово-злаковых трав в отличие от одновидовых посевов люцерны и козлятника нитрификационная способность была меньше на 1–3 мг, а количество подвижного фосфора больше на 1,5–3,0 мг на 1 кг почвы.

Мелиоративное состояние староорошаемых земель. Возделывание однолетних культур на орошаемых участках с глубиной залегания грунтовых вод 5–5,5 м приводило к ежегодному их подъему на 26 см. Эти почвы не засолены и содержат в метровом слое не более 0,08 % водорастворимых солей. При критическом УГВ (2,5–3,0 м) ежегодный подъем их уменьшался до 8 см вследствие сработки купола грунтовых вод и потребления капиллярно-подпертой влаги однолетними культурами.

При возделывании однолетних культур в условиях близкого УГВ (1,5–2,0 м) произошла стабилизация уровня грунтовых вод в связи с растеканием образовавшегося купола при орошении. Подъем минерализованных грунтовых вод в зону аэрации растений способствовал накоплению солей в почве с 0,08 до 0,23 % от массы сухой почвы и по содержанию Nа+ в ППК до уровня слабой степени осолонцеватости.

Возделывание многолетних трав на участках с глубоким УГВ слабо влияло на изменение мелиоративного состояния орошаемых земель. С повышением уровня грунтовых вод биомелиоративное значение многолетних трав значительно возрастало. В условиях критического УГВ (2,5–3,0 м) в связи с ростом и развитием корней трав в глубокие слои и потреблением ими грунтовой влаги в виде биологического дренажа ежегодная сработка уровня грунтовых вод составляла 0,40–0,47 м, а содержание водорастворимых солей в почве снижалось с 0,11 до 0,08 %. При близком УГВ (1,5–2,0) действие многолетних трав как биологического дренажа усиливается. Ежегодно уровень грунтовых вод снижался до 0,63–0,69 м, а содержание солей в метровом слое почвы за 4 года выращивания трав уменьшилось с 0,23 до 0,18–0,19 % от массы сухой почвы, то есть происходил переход почв из слабой степени засоления в незасоленные несолонцеватые. При этом из испытуемых многолетних трав наилучшим биомелиоративным действием на почвы в условиях близкого УГВ обладает люцерно-кострецовая травосмесь.

Структурное состояние почв. Длительное орошение темно-каштановых почв и возделывание на них однолетних культур привело к значительному снижению органического вещества и распаду структуры почвы. При глубоком УГВ (5–5,5 м) содержание агрономически ценных агрегатов (10–0,25 мм) не превышало 20,3 %, а повышение его до критического уровня 2,5–3,0 м и затем до близкого 1,5–2,0 м привело к снижению этого показателя соответственно до 17,1 и 10,1 %. Содержание фракции физической глины (< 0,01 мм) как показателя ухудшения агрофизических свойств почвы увеличилось с 51,6 до 52,3 и 58,9 %, коэффициент структурности почвы снизился с 0,25 до 0,11 (табл. 5).


Таблица 5


Изменение структурного состояния пахотного слоя (0–0,3 м) почвы при

возделывании многолетних трав с умеренным увлажнением посевов

на участках с различным УГВ за 2003–2006 гг.


УГВ, м

Видовой состав трав

Состав почвенных агрегатов, %

Коэффициент структурности Кстр

10–0,25 мм

0,25–0,01 мм

<0,01 мм

> 5

Контроль

(однолетние культуры)

20,3

28,1

51,6

0,25

Люцерна

42,8

12,8

44,4

0,75

Люцерна +
+ кострец

52,0

9,5

38,5

1,08

Козлятник

45,3

11,4

43,3

0,83

2,5–3,0

Контроль

(однолетние культуры)

17,1

30,6

52,3

0,21

Люцерна

42,5

13,5

44,0

0,74




Люцерна +
+ кострец

52,6

9,3

38,1

1,11

Козлятник

46,1

10,7

43,0

0,86

1,5–2,0

Контроль

(однолетние культуры)

10,1

31,0

58,9

0,11

Люцерна

32,2

19,1

48,7

0,47

Люцерна +
+ кострец

39,0

15,4

45,6

0,62

Козлятник

33,6

16,7

49,7

0,51


Возделывание многолетних трав как важнейшего фактора оструктуривания почвы в течение 4 лет способствовало увеличению содержания в почве ценных агрегатов размером 10–0,25 мм в условиях глубокого УГВ (5–5,5 м) с 20,3 до 42,8–52,0 %, критического УГВ (2,5–3,0 м) – с 17,1 до 42,5–52,6 % и близкого УГВ (1,5–2,0 м) – с 10,1 до 32,2–39,0 %. В результате фракция
< 0,01 мм в составе почвенных агрегатов уменьшилась на 13–14 %, улучшились агрофизические свойства пахотного слоя почвы. Коэффициент структурности почв с близким УГВ (1,5–2,0 м) повысился с 0,11 до 0,62, критическим (2,5–3,0 м) – с 0,21 до 1,11.

Наилучшее оструктуривающее действие на почвы оказала люцерно-кострецовая травосмесь, которая благодаря сочетанию стержнекорневой и корневищной систем способствовала увеличению в почве агрономически ценных агрегатов (0,25–10 мм) по сравнению с одновидовым составом бобовых трав люцерны на 21–23 %, козлятником – на 14–16 %.

Структурное состояние почв ухудшалось при использовании интенсивного режима орошения (табл. 6).

Водосберегающий режим орошения многолетних трав по сравнению с интенсивным снизил распад структурных агрегатов на 8–12 % (>0,25 мм) и повысил коэффициент структурности орошаемых почв.


Таблица 6

1   2   3

Разместите кнопку на своём сайте:
поделись


База данных защищена авторским правом ©dis.podelise.ru 2012
обратиться к администрации
АвтоРефераты
Главная страница