WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Изменение свойств чернозема обыкновенного багаевско-садковской и веселовской оросительных систем ростовской области

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Сковпень Андрей Николаевич

ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО БАГАЕВСКО-САДКОВСКОЙ И ВЕСЕЛОВСКОЙ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

03.00.27 – почвоведение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону - 2007

Работа выполнена на кафедре земледелия и мелиорации ФГОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Калиниченко В.П.
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Балакай Г.Т.
кандидат биологических наук, доцент Морозов И.В.
Ведущее предприятие: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новочеркасская государственная мелиоративная академия»

Защита состоится 30 мая в 1300 на заседании Диссертационного совета Д 212.208.16 по биологическим наукам при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» (344006, Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105, ЮФУ, ауд. 205)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЮФУ (344006, Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148)

Автореферат разослан « ____» _____________2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.б.н. Н.Е. Кравцова

Общая характеристика работы

Актуальность исследований. Одной из актуальных проблем современного почвоведения является всесторонний анализ антропогенных изменений почв и разработка мер преодоления агрогенной деградации почв и почвенного покрова. Наблюдения последних десятилетий в нашей стране и за рубежом показали высокую чувствительность почвенного покрова к антропогенному воздействию.

Издержки систем ведения сельского хозяйства вызывают существенные, а часто и необратимые изменения черноземных почв и структуры почвенного покрова (СПП). В полной мере это относится к орошаемым черноземам, которые подвержены одному из самых значительных факторов быстрого преобразования почвы – ирригации. Черноземы имеют склонность изменять свои свойства при орошении в неблагоприятном направлении. Опыт орошения подтвердил эти опасения, хотя во многих случаях орошение давало благоприятные результаты. В основном, результаты многолетнего орошения свидетельствуют, что заложенные в большинство проектов прогнозные показатели свойств почв не достигнуты в процессе эксплуатации орошаемых земель.

Вероятность дальнейшего развития процессов деградационного характера: эрозия, дегумификация, вторичное осолонцевание, засоление, слитизация, ощелачивание, коркообразование, оглинивание и др. в староорошаемых, богарных, выведенных из орошения почвах обусловливает актуальность настоящей работы.

Цель работы – изучить влияние длительного орошения водой разной минерализации на состав и свойства чернозема обыкновенного и оценить изменения агроэкологических и хозяйственных показателей агроландшафта.

Задачи исследований:

- изучить влияние длительного орошения на агрофизи­ческие, химические и физико-химические свойства чернозема обыкновенного;

- изучить состояние структуры почвенного и растительного покрова при длительном орошении;

- определить изменение показателей продуктивности сельскохозяйственных культур по элементам микрорельефа орошаемых участков;

- провести комплексную агроэкологическую оценку исследуемой территории.

Положения, выносимые на защиту:

1. Изменение агрофизических, химических и физико-химических свойств чернозема обыкновенного под влиянием 30-летнего орошения свидетельствует, что антропогенный ирригационный агроландшафт имеет более высокую скорость трансформации почвенного покрова.

2. Структура почвенного и растительного покрова при длительном орошении приобретает большую степень дифференциации, чем до орошения, что установлено на ключевых участках.

3. Изменение показателей продуктивности сельскохозяйственных культур по элементам микрорельефа орошаемых участков обусловливает снижение урожайности сельскохозяйственных культур по сравнению с проектной, а так же экономический ущерб от некорректной ирригации.

4. Комплексная агроэкологическая оценка исследуемой территории показала, что на изученных объектах имеет место повышенная антропогенная нагрузка на окружающую среду; угроза дефицита пресной воды; снижение плодородия почв.



Научная новизна исследований. В работе впервые рассмотрены почвенно-биологические процессы, протекающие в ирригационно-обусловленном ландшафте в тридцатилетнем последействии ирригационной агрокультуры, изучено антропогенное влияние и соответствующие ему этапы изменения чернозема обыкновенного центральной орошаемой зоны Ростовской области.

Показана динамика структуры почвенного и растительного покрова чернозема обыкновенного орошаемого, на основании комплексной агроэкологической оценки выявлены и обоснованы экологические изменения агроландшафта.

Практическая значимость исследований.

Результаты исследований могут быть использованы при: разработке проектов мелиорации, усовершенствовании гидромелиоративных приемов, корректировке кадастровой и рыночной стоимости орошаемых участков, усовершенствовании технологий выращивания сельскохозяйственных культур в условиях длительного орошения, а так же могут быть использованы при разработки учебно-методических пособий для студентов по дисциплинам: орошаемое земледелие, мелиорация, почвоведение и агроэкология.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на: Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Обеспечение стабилизации АПК в условиях рыночных форм хозяйствования» (Воронеж, 1997); Международной конференции «Проблемы антропогенного почвообразования» (Москва, 1997); Международной конференции «Кризис почвенных ресурсов: причины и следствия» (Санкт-Петербург, 1997); Международной научной конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова» (Ставрополь, 2002); конференциях ФГОУ ВПОДГАУ (Персиановский, 1995-2007).

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 114 страницах машинописного текста, состоит из 6 разделов, содержит 21 рисунок, 19 таблиц и приложения.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ общим объемом 6,77 п. л., личный вклад автора – 75 %.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Обзор литературы

Представленный обзор литературы позволяет понять необходимость изучения процессов и выявления причин изменения почвенно-мелиоративных свойств ирригационно-обусловленного агроландшафта. Опыт исследования многих ученых (Полынов, 1933; Захаров, 1946; Крашенинникова, 1951; Гаврилюк, 1955; Полынова, 1956; Сукачева, 1965; Ковда, 1969, 1976; Фриланд, 1972; Гончаров, 1970; Андреев, 1973; Козлечков, 1973; Родионова, 1973; Зборищук, 1976; Орлов, 1975, 1980, 2002; Попов, 1986; Минкин, 1989; Крыщенко, 1989; Попова, 1989; Ильина, 1995; Скуратов, 2001; Докучаева, 2001; Лозановская, 2002; Хитров, 2003; Безуглова, 1998, 2001, 2004) доказывает, что черноземы, имеют склонность изменять при орошении свои свойства в неблагоприятном направлении. Особая роль отводится гидрологическим условиям территории, качеству оросительной воды, интенсивности хозяйственного использования и длительности ирригации.

Глава 2. Объекты и методика проведения исследований

2.1. Характеристика объектов исследования. Объекты изучения – староорошаемые черноземы обыкновенные в  ретроспективе  30 лет.  Исследования проводились на двух оросительных системах надпойменной террасы р. Западный Маныч Веселовского района Ростовской области орошаемых водой разной минерализации и химического состава.

Исследуемый участок орошения, расположенный на территории ОАО «Шахаевский» относится к Багаевско-Садковской оросительной системы, введен в эксплуатацию в 1975 г., и орошается водой гидрокарбонатно-кальциевого состава – 0,4-0,6 г/л удовлетворительного ирригационного качества из реки Дон.

Орошаемый участок, расположенный на территории ЗАО «Красный Октябрь», введен в эксплуатацию в 1976 г., и орошается минерализованной водой сульфатно-натриевого состава – 2,1-4,0 г/л. Нижний предел обусловлен минерализацией воды в Веселовском водохранилище, верхний определяется разгрузкой минерализованных грунтовых вод в канал, из ко­торого осуществляется забор воды для полива.

Исследуемые участки орошаются дождевальными машинами «Фрегат», с подачей воды по закрытым трубопроводам, и обладают хорошим естественным дренированием, уровень залегания грунтовых вод ниже 3 м. Нижний предел минерализации оросительной воды обусловлен минерализацией воды в водохранилище, верхний определяется разгрузкой минерализованных грунтовых вод в канал, из ко­торого осуществляется забор воды для полива.

Параллельно изучению каждого орошаемого участка исследовался неорошаемый участок, используемый с применением зональной агротехники сельскохозяйственных культур и расположенный через лесополосу в аналогичных литолого-геоморфологических условиях.

Климат исследуемой территории характеризуется как неустойчивый умеренно-континентальный с недостаточным увлажнением и большим притоком солнечной энергии. Колебания среднегодового количества выпадающих осадков: от 656 мм во влажные годы до 469 мм в засушливые. Среднемноголетнее количество осадков 480 мм, их распределение в течение года и вегетационного периода неравномерное. Гидротермический коэффициент 0,6-0,9.

Почвенный покров изученных участков представлен черноземами обыкновенны­ми карбонатными разной степени смытости: от несмытых до среднесмытых. Эрозионные процессы обусловили изменчивость мощности гумусового слоя и глубину границы залегания карбонатов кальция. Исходный уровень грунтовых вод до орошения составлял 6-8 м.





2.2. Методика и условия проведения исследований. Условия формирования староорошаемых черноземов на оросительных системах Ростовской области изучались с учетом специфики их исходного почвенно-мелиоративного состояния и интенсивности сельскохозяйственного использования.

История освоения изучаемых объектов и состояние их почвенного покрова, начиная с 1975 г., изучены по литературным источникам и фондовым материалам Южгипроводхоза и ЮжНИИГиМа. Современные исследования проводились на ключевых участках объектов с 1995 по 2005 гг. Полевая часть исследований включала закладку 32 полнопрофильных почвенных разрезов с их морфологическим описанием, геодезическую съемку с учетом специфики объектов, отбор образцов по методике «Базовых шкал» Почвенного института им. В.В. Докучаева (1982). Элементы продуктивности сельскохозяйственных культур и биологическая урожайность определялась методом пробных площадок, плотность почвы – методом режущего кольца, результаты исследований подвергались математической обработке по методу Доспехова (1985). Лабораторная часть исследований включала применение следующих аналитических методов: агрохимические свойства и гранулометрический состав в почвенных образцах выполняли общепринятыми для степной зоны методами; гранулометрический состав пирофосфатным методом; общее содержание гумуса по Тюрину в модификации Никитина (1983); групповой и фракционный составы гумуса по Бельчиковой и Кононовой (1983); обменные основания – по методу Пфеффера в модификации Молодцова и Игнатовой; анализ водной вытяжки по ГОСТ 26424-85 – 26428-85; комплексная агроэкологическая оценка объекта исследования по методике кафедры агроэкологии и физиологии растений ДГАУ (2002); выжи­ваемость растении к уборке – по «Методике Государственного сортоис­пытания сельскохозяйственных культур» (1971); экономический расчет ущерба от некорректного использования орошаемых земель по методике МСХ РФ, 2005 г.

Глава 3. Изучение процессов изменения почв и почвенного покрова орошаемых и прилегающих к ним территорий

3.1. Изменение физических свойств чернозема при орошении. Под влиянием орошения наименее устойчивыми оказываются водно-физические и физические свойства черноземов. Нарушение технологии орошения, применение тяжелых средств механизации, использование для полива вод низкого качества еще более усугубляют эти процессы. В результате отмечаются увеличение плотности, ухудшение структуры пахотных горизонтов чернозема, проявление признаков глыбистости, уменьшение количества пор аэрации, снижение впитывающей способности почв.

Длительное интенсивное орошение явилось причиной изменений физических свойств чернозема обыкновенного. Уплотнение в верхнем метровом слое увеличилось на 0,13-0,15 г/см3, а пористость при этом уменьшилась до 46-48% против 51-52% у неорошаемых почв (таблица 1). Скорость впитывания воды в почву при длительном орошении уменьшается в 1,5-2 раза.

У чернозема обыкновенного орошаемого наблюдается значительное ухудшение свойств за счет увеличения количества водопептизируемого ила в 1,50-2,0 раза и снижение количества агрегированного. Это приводит к повышению липкости и связности почв, при высыхании образуется корка, т. е. формируются признаки, характерные для слитых почв. Согласно данным сравнительного изучения водно-физических свойств выход агрегатов меньше 0,25 мм при мокром просеивании увеличился на 10-12%.

Таблица 1

Изменение физических свойств чернозема обыкновенного

Слой, см

Плотность, г/см3

Общая пористость, %

Пористость аэрации, %

Ил микроагрегатный, %

Коэффициент дисперсности

Неорошаемый участок

0-20

1,21

51

25

6

8

20-40

1,22

52

26

5

6

40-60

1,25

49

26

5

6

60-80

1,31

49

26

4

7

80-100

1,34

49

27

4

7

Участок орошаемый пресной водой

0-10

1,26

52

29



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.