Вивчення змін еколого-меліоративного стану та родючості перезволожених ґрунтів Лівобережного лісостепу. Визначення впливу хімічної і гідротехнічної меліорації та удобрення на відновлення вмісту гумусу. Тривалий польовий дослід і експедиційні дослідження.
Аннотация к работе
У 1987-1989 рр. його реконструйовано за наступною схемою: 1) без добрив і меліорантів (контроль); 2) фосфогіпс, 6 т/га; 3) гній, 50 т/га; 4) гній, 50 т/га N170P100 (фон); 5) фон фосфогіпс, 3 т/га; 6) фон фосфогіпс, 6 т/га; 7) фон фосфогіпс, 9 т/га; 8) фон фосфогіпс, подрібнено 4,5 т/га; 9) гній, 50 т/га фосфогіпс, 6 т/га N255P150. Вивчали пряму дію і післядію меліорантів й добрив та способів основного обробітку ґрунту на фоні горизонтального дренажу, який функціонує з 1983 р. Вони містять до 20% карбонату кальцію, велику кількість загального азоту, який в процесі мінералізації стає доступним у вигляді нітратів для рослин (N-NO3- - 70-300 мг/100 г ґрунту), з середньою забезпеченістю рослин рухомими формами фосфору (5-12 мг/100 г ґрунту) і слабкою - обмінним калієм (4-8 мг/100 г ґрунту). Водний режим досліджували за такими показниками: сезонна й багаторічна динаміка вологи у ґрунтовому профілі, динаміка запасів вологи у зоні аерації, оцінка доступності вологи для рослин, а також режим рівня підгрунтових вод. За стабільно високих рівнів підгрунтових вод (РН 7,2-8,1) РН ґрунту зростає до величин 8,2-8,4, тобто створюється лужна реакція, шкідлива для рослин.У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення і практичне обґрунтування процесів зміни водно-сольового режиму, фізичних і водно-фізичних властивостей, вмісту гумусу й морфолого-генетичних ознак гідроморфних і напівгідроморфних засолених ґрунтів басейну р. Погіршення експлуатаційного стану Трубізької осушувально-зволожувальної меліоративної системи призвело до значного коливання рівнів підгрунтових вод на торфовищах басейну р. У меліорованих чорноземно-лучних слабкосолонцюватих ґрунтах хлоридно-содового засолення, внаслідок погіршення дії дренажної системи в останні роки відбувалось відновлення вихідного рівня засолення за концентрації солей у межах 0,11-0,16%. Унаслідок зміни гідрологічного режиму дернового поверхневооглеєного осолоділого і дернового глейового солонцювато-солончакуватого ґрунтів у літньо-осінній період відбувалась часткова реставрація засолення з підвищенням вмісту солей у профілі ґрунту до 0,12-0,14%, що майже вдвічі перевищує показники (0,05-0,06%) за весняного зволоження. У меліорованому чорноземно-лучному солонцюватому ґрунті внаслідок послаблення меліоративного ефекту спостерігали значні коливання реакції ґрунтового розчину (7,9-8,9), тобто часткову реставрацію лужності ґрунтового розчину.
Вывод
У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення і практичне обґрунтування процесів зміни водно-сольового режиму, фізичних і водно-фізичних властивостей, вмісту гумусу й морфолого-генетичних ознак гідроморфних і напівгідроморфних засолених ґрунтів басейну р. Трубіж та визначено інтенсивність відновлення лужності меліорованих земель.
Погіршення експлуатаційного стану Трубізької осушувально-зволожувальної меліоративної системи призвело до значного коливання рівнів підгрунтових вод на торфовищах басейну р. Трубіж по сезонах року (від 50-60 до 100-110 см навесні і восени й до 150-210 см влітку за нормативних значень в літній сезон 110-120 см) і періодичного переосушення і перезволоження земель. Запаси вологи в меліорованих ґрунтах басейну р. Трубіж мали прямопропорційну залежність щодо рівня підгрунтових вод, де коефіцієнт кореляції коливається у межах 0,60-0,99.
Органогенні ґрунти басейну р. Трубіж відносяться до незасолених, слабко- і середньозасолених відмін із вмістом солей до 0,3-0,6% і сульфатно-гідрокарбонатних за типом засолення. В умовах тривалого переосушення торфовищ басейну вміст солей максимально підвищувався до 0,74%, а тип засолення трансформувався у гідрокарбонатно-сульфатний. У меліорованих чорноземно-лучних слабкосолонцюватих ґрунтах хлоридно-содового засолення, внаслідок погіршення дії дренажної системи в останні роки відбувалось відновлення вихідного рівня засолення за концентрації солей у межах 0,11-0,16%.
Унаслідок зміни гідрологічного режиму дернового поверхневооглеєного осолоділого і дернового глейового солонцювато-солончакуватого ґрунтів у літньо-осінній період відбувалась часткова реставрація засолення з підвищенням вмісту солей у профілі ґрунту до 0,12-0,14%, що майже вдвічі перевищує показники (0,05-0,06%) за весняного зволоження.
Показник РН осушених органогенних ґрунтів басейну р. Трубіж становив 7,1-7,8, досягаючи 8,2-8,4 за стабільно високих рівнів підгрунтових вод. Дерновим осолоділим ґрунтам властива, переважно, кисла реакція ґрунтового розчину; дерновим глеюватим солонцюватим - нейтральна або слабколужна (РН від 7,3 до 8,6), дерновим глейовим солонцювато-солончакуватим - нейтральна реакція (РН 7,3-7,5). В окремі сезони в нижній частині профілю останнього може проявлятися і лужність (РН близько 8,6). У меліорованому чорноземно-лучному солонцюватому ґрунті внаслідок послаблення меліоративного ефекту спостерігали значні коливання реакції ґрунтового розчину (7,9-8,9), тобто часткову реставрацію лужності ґрунтового розчину.
Встановлено, що унаслідок осушення в органогенних ґрунтах відбулося помітне ущільнення верхніх горизонтів - до 0,30 г/см3 (на 48%) шару 0-16 см, і до 0,34 г/см3 (на 15-20%) - шару 16-41 см; з глибиною зміни щільності незначні. Також істотно знизилися вологоємність та загальна шпаруватість.
У дернових поверхневооглеєних осолоділих ґрунтах під впливом тривалої гідротехнічної меліорації унаслідок посилення низхідної міграції мулистих часток у профілі відзначено додаткове ущільнення елювіального та ілювіального горизонтів. (1,61-1,64 г/см3). Зменшилася і їх загальна шпаруватість (відповідно 38,8% та 39,9%), порівняно з верхнім генетичним горизонтом (48,2%).
Встановлено, що тривала комплексна меліорація та удобрення позитивно впливали на відновлення вмісту гумусу в меліорованих чорноземно-лучних ґрунтах. Вміст гумусу в орному шарі підвищився до 3-3,6%, а в підорному - до 2%, порівняно з 2,5% в орному і 1,4-1,6% в підорному шарах - після будівництва густої дренажної мережі та планувальних робіт.
Найвищої продуктивності культур кормової сівозміни досягнуто за використання 6 т/га (для вівса на зелений корм - 3 т/га) фосфогіпсу на фоні органічного (50 т/га гною) і мінерального (N170P100) удобрення. При цьому продуктивність буряків кормових становила 11,9 т/га, люцерни - 4,5 і 5,5 т/га, пшениці озимої - 3,8 і вівса на зелений корм - 2,8 т/га з.о. з 1 га, що забезпечило отримання додаткової кількості продукції: буряків кормових 7,3 т/га, люцерни 3,3-3,6 т/га, пшениці озимої 2,5 т/га і вівса 0,86 т/га.
Найбільший економічний і енергетичний ефект для більшості культур кормової сівозміни одержано при застосуванні 6 т/га (для вівса на зелений корм - 3 т/га) фосфогіпсу на фоні 50 т/га гною і N170P100. При цьому умовно чистий прибуток і рівень рентабельності і для озимої пшениці становили 1505 грн./га і 196%, для люцерни 2-го року використання - 2746 грн./га і 512%, а для вівса - 1057 грн./га і 166%. Коефіцієнт енергетичної ефективності відповідно склав 3,08, 6,77 і 4,16. Для буряків кормових найефективнішим виявилося використання 6 т/га фосфогіпсу, за якого відповідні економічні і енергетичні показники становили 4041 грн./га, 243% і 4,78 одиниці.
Рекомендації виробництву
Для запобігання деградації властивостей та зниження родючості меліорованих чорноземно-лучних солонцюватих ґрунтів Лівобережного Лісостепу, зокрема, реставрації процесу засолення і відновлення лужності ґрунтового розчину необхідно: а) оптимізувати водний режим шляхом відновлення функціонування локальної меліоративної мережі та б) періодично (раз у 5-7 років) проводити хімічну меліорацію фосфогіпсом.
Для відновлення родючості ґрунту, зокрема вмісту гумусу, у техногенно порушених при побудові меліоративної мережі і плануванні (вирівнюванні) меліорованих чорноземно-лучних ґрунтах необхідно проводити хімічну меліорацію у комплексі з органічним і мінеральним удобренням (6 т/га фосфогіпсу 50 т/га гною N170P100).
Оптимальний водний режим органогенних ґрунтів басейну р. Трубіж слід забезпечувати шляхом належного догляду за меліоративною мережею. Мінералізовані підгрунтові води необхідно підтримувати двостороннім регулюванням на оптимальному рівні (110-120 см). Стабільно високі рівні вод зумовлюють повний або частковий анаеробіози і зростання лужності ґрунтового розчину. Не слід допускати надмірного тривалого переосушення меліорованих торфовищ, унаслідок чого може значно зрости засолення ґрунтової товщі, яке призводить до погіршення розвитку рослинності і порушення екологічної рівноваги в басейні.
Список литературы
1. Стародубцев В.М., Титенко (Ладика) М.М. Процеси засолення ґрунтів Трубізької меліоративної системи // Вісник ХДАУ. - Харків, 2004. - № 6. - С. 62-67. (проведення польових і лабораторних досліджень, написання статті)
2. Стародубцев В.М., Титенко (Ладика) М.М. Відтворення родючості чорноземно-лучних солонцюватих ґрунтів Лісостепу // Вісник НУВГП. - Рівне, 2004. - Вип. 4 (28). - С. 80-84. (проведення польових і лабораторних досліджень, їх математична обробка, підготовка табличних і графічних матеріалів)
3. Титенко (Ладика) М.М. Вплив гідротехнічної меліорації та сільськогосподарського використання на показники родючості перезволожених ґрунтів басейну р. Трубіж // Науковий вісник НАУ. - К., 2005. - Вип. 81. - С. 83-87.
4. Єрмолаєв М.М., Стародубцев В.М., Титенко (Ладика) М.М. Водно-сольовий режим як показник ефективності меліорації чорноземно-лучного солонцюватого ґрунту // Аграрна наука і освіта. - K., 2005. - Т. 6. - № 1-2. - С. 78-83. (проведення польових та лабораторних досліджень, підготовка табличних і графічних матеріалів)
5. Стародубцев В.М., Ладика М.М. Сучасний стан та напрями формування сольового режиму органогенних ґрунтів басейну р. Трубіж // Землеробство. - К., 2005. - Вип. 77. - С. 23-30. (проведення польових і лабораторних досліджень, їх математична обробка та написання статті)
6. Starodubtsev V.M., Burlibaev M.Zh., Titenko (Ладика) M.M. et al. Toxic salts accumulation in landscapes resulting from water management and amelioration // Proc. 6-th International Symposium & Exhibition on Environmental Contamination in Central and Eastern Europe and CIS. - Prague, 2003. - CD-ROM. - ISBN 0-9748192-0-4. (проведення польових і лабораторних досліджень та їх математичну обробка)
7. Fedorenko O.L., Titenko (Ладика) M.M., Starodubtsev V.M. Radionuclides migration in soils of Dnipro’ reservoirs coast // Proc. 6-th International Symposium & Exhibition on Environmental Contamination in Central and Eastern Europe and CIS. - Prague, 2003. - CD-ROM. - ISBN 0-9748192-0-4. (проведення польових досліджень, підготовка табличних та графічних матеріалів)
8. Starodubtsev V.M., Titenko (Ладика) M.M., Fedorenko O.L., Burlibaev M.Zh., Popov Yu.M. Processes of Salt Accumulation in Landscapes Resulting From Water Management // Abstract Volume of The 14th Stockholm Water Symposium, August 16 - 20. - 2004. - P. 343-345. (проведення польових (Україна) та лабораторних досліджень, підготовка табличних та графічних матеріалів)
9. Starodubtsev V.M., Burlibaev M.Zh., Titenko (Ладика) M.M. et al. Toxic salts accumulation in landscapes resulting from water management and amelioration // Proc. 6-th International Symposium & Exhibition on Environmental Contamination in Central and Eastern Europe and CIS. - Prague. - 2003. - P. 160.
10. Fedorenko O.L., Titenko (Ладика) M.M., Starodubtsev V.M. Radionuclides migration in soils of Dnipro’ reservoirs coast // Proc. 6-th International Symposium & Exhibition on Environmental Contamination in Central and Eastern Europe and CIS. - Prague. - 2003. - P. 214.
Ладика М.М. Еколого-меліоративний стан та родючість перезволожених ґрунтів Лівобережного Лісостепу (на прикладі басейну р. Трубіж). - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.03 - агроґрунтознавство і агрофізика. - Національний аграрний університет, Київ, 2006.
Роботу присвячено висвітленню закономірностей зміни еколого-меліоративного стану перезволожених ґрунтів Лівобережного Лісостепу. Встановлено, що унаслідок нестабільного функціонування меліоративної системи відбулося погіршення водного режиму органогенних ґрунтів. При тривалому переосушенні торфової товщі вміст солей досягає 0,74%. Порушення водного режиму призвело до зміни фізичних і водно-фізичних властивостей цього ґрунту: ущільнився верхній горизонт, збільшився вміст твердої фази та погіршилися водні властивості.
При дослідженні дернових ґрунтів солонцево-осолоділого комплексу в умовах западинного мікрорельєфу відмічено особливості їх властивостей, повязані з їх генезисом.
Під впливом комплексної меліорації (хімічної і гідротехнічної) чорноземно-лучних ґрунтів відбулося покращання їх агрохімічних і фізико-хімічних властивостей. Внесення фосфогіпсу та органомінеральних добрив сприяло відновленню вмісту гумусу. Унаслідок погіршання експлуатаційного стану дренажної мережі у цих ґрунтах простежується реставрація засолення та відновлення лужності ґрунтового розчину.
Ладика М.М. Эколого-мелиоративное состояние и плодородие переувлажненных почв Левобережной Лесостепи (на примере бассейна р. Трубеж). - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.03 - агропочвоведение и агрофизика. - Национальный аграрный университет, Киев, 2006.
Работа посвящена изучению вопроса изменения эколого-мелиоративного состояния переувлажненных почв Левобережной Лесостепи. Результаты исследований показали, что на органических почвах в пределах Трубежской мелиоративной системы под влиянием длительных гидротехнических мелиораций произошло изменений водного режима, что в свою очередь повлияло на процессы почвообразования. Изменились их физические и водно-физические свойства: верхний горизонт уплотнился на 48%, а нижележащий - на 15-23%, увеличилось количество твердой фазы, ухудшились водно-гидрологические свойства почвы. В последние годы ухудшилось эксплуатационное состояние мелиоративной системы, что отразилось на значительных колебаниях уровней грунтовых вод - от 50-110 см весной и осенью до 150-210 см - летом. При длительном пересыхании торфяника количество солей увеличилось от 0,3-0,6 до 0,74%. Также отмечено повышение РН до 8,2-8,4 при стабильно высоких уровнях грунтовых вод; в обычных условиях РН торфяника колебалось в пределах 7,1-7,8.
При исследовании комплекса дерновых осолоделых и солонцеватых почв в условиях западинного микрорельефа отмечено и генетическое изменение в почве. С повышением форм микрорельефа снижались уровни грунтовых вод и, соответственно, общие запасы влаги от 400 мм (дерновая поверхностнооглеенная осолоделая почва) до 300 мм (дерновая глееватая солонцеватая) и 350 мм (дерновая глеевая солонцевато-солончаковатая почва). В этом случае происходит увеличение общих запасов солей с 13,9 до 18,7 и 20,9 т/га и изменение реакции почвенного раствора от кислой (в почвах западин) к нейтральной и слабощелочной реакции, сформировавшихся на повышениях. Также с повышением форм микрорельефа увеличивалось и количество САСО3 от 0 до 4,6 и 5,5%.
Под влиянием комплексной мелиорации (химической и гидротехнической) черноземно-луговой почвы улучшились ее агрохимические и физико-химические свойства. Внесение фосфогипса и органо-минеральных удобрений привело к возобновлению содержания гумуса в почвах, подвергшихся планировочным работам. Количество гумуса в пахотном слое увеличилось с 2,5% до 3-3,6%. Однако, в результате ухудшения эксплуатационного состояния дренажной сети в этих почвах происходит реставрация засоления и возобновление щелочности почвенной среды до РН 8,1-9,0.
Ladyka M.M. ecological-ameliorative State and Fertility of Wetlands of the Left Bank Forest-Steppe Zone (For Example Trubizh River Basin). - Manuscript.
The thesis is submitted for obtaining a scientific degree of the candidate of agricultural sciences in speciality 06.01.03 - agricultural soil science and agricultural physics. - National Agricultural University, Kyiv, 2006.
Thesis is devoted to studying a question of ecological-ameliorative conditions changes of wetlands of the Left Bank Forest-Steppe Zone.
Water regime of organic soils has deteriorated as a concequence of unstable functioning of meliorative system. Salt content reached 0.74% as result of longterm overbaking of peetbog. Also change of a water regime was adduced to change the physical and water physical properties of this soil. Top soil horizon was compacted, there was an increase in solid phase amount and water properties became worse.
The investigation of sod soils of solonets-solodized complex in conditions of low microrelief are shown that features of its properties depend on soils’ genesis.
Improvement of agrochemical and physicochemical properties of chernozemic-meadow soils was occured under the influence of complex land-reclamation (chemical and hydraulic engineering). The improvement of humus content of these soils was a result of the application of gypsum and organic and minerals fertilizers. Restoration of salinization and soil alkalinity were the result of deterioration of dranage system of these soils.