СПОСОБ МЕЛИОРАЦИИ СОЛОНЦОВЫХ ЗЕМЕЛЬ Российский патент 2015 года по МПК A01B79/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в земледелии при агробиологическом методе мелиорации солонцовых земель.

Известен способ комплексной мелиорации солонцовых почв, включающий почвенное, агрохимическое и мелиоративное обследование территории, выбор глубины и способа вспашки, дополнительное увлажнение путем снегонакопления или орошения, внесение химических мелиорантов, органических удобрений, посев и возделывание солеустойчивых культур-освоителей (KZ 21857 А4, 16.11.2009). Известный способ обеспечивает повышение плодородия солонцовых почв при применении комплекса агротехнических и мелиоративных мероприятий.

Недостатком данного способа является то, что при мелиорации гидроморфных солонцов, подверженных вторичному засолению и осолонцеванию, положительный результат невозможен без снижения уровня грунтовых вод.

Теоретические основы мелиорации солонцовых почв, разработанные в 1912-1932 годах К.К. Гедройцем, получили развитие в исследованиях И.Н. Антипова-Каратаева, К.П. Пака, В.В. Егорова, Н.П. Панова, В.Ф. Шматкина и других ученых. Под руководством И.Н. Антипова-Каратаева агробиологический метод мелиорации солонцов был апробирован в условиях Калмыкии на Аршань-Зельменском стационаре в 50-60 годы 20 века. Известен прием выбора агротехнических и мелиоративных мероприятий в зависимости от характеристики солонцовых почв (каштановые сильносолонцеватые почвы, солонцы каштановые и полупустынные глубокие, средние и мелкие) в работе Балакая Г.Т., Докучаевой Л.М. и др. Способы мелиорации солонцовых почв: Научный обзор/Новочеркасск: ФГНУ «РосНИИПМ», 2011. - 73 с.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение плодородия солонцовых почв с учетом типа засоления.

Указанная задача достигается при осуществлении способа комплексной мелиорации солонцовых почв с учетом типа засоления, включающего почвенное, агрохимическое и мелиоративное обследование территории, выбор глубины и способа вспашки, дополнительное увлажнение путем снегонакопления или орошения, внесение химических мелиорантов, органических удобрений, посев и возделывание солеустойчивых культур-освоителей, при этом в богарных условиях и при орошении на солонцах каштановых и полупустынных средних солончаковатых и солончаковых (высококарбонатных и высокогипсовых мало- и средненатриевых солонцах, тип засоления преимущественно хлоридный и сульфатно-хлоридный, реже - хлоридно-сульфатный) проводят обычную вспашку на глубину 20-22 см с чередованием с трехъярусной вспашкой на глубину 35-40 см один раз в 3-4 года, а на солонцах мелких солончаковых (тип засоления, в основном, хлоридный и сульфатно-хлоридный, реже - хлоридно-сульфатный) применяют плантажную вспашку с перемещением трех почвенных горизонтов - надсолонцовый, солонцовый и подсолонцовый, при этом на солонцах в качестве мелиоранта используют гипс с нормой внесения 5-6 т/га или глиногипс с нормой внесения 7-9 т/га, причем гипс вносят в сочетании с навозом в дозе 30-40 т/га после вспашки с заделкой в верхнюю часть солонцового слоя на глубину 16-18 см, при этом в качестве культур-освоителей на старопахотных солонцовых почвах при содержании солонцов до 50% используют ячмень, просо, горчицу, люцерну, а на орошаемых участках с наличием солонцов свыше 50% используют суданскую траву, донник, житняк, пырей, волоснец, прутняк.

Значительное распространение солонцовых пятен среди зональных почв сильно затрудняет использование пахотных массивов. Солонцы, препятствуя своевременной обработке и посеву, снижают урожайность сельскохозяйственных культур всего массива. Рациональное освоение территории с комплексным солонцовым почвенным покровом связано с необходимостью коренной мелиорации солонцов. После мелиорации солонцов урожай сельскохозяйственных культур на них возрастает, повышается и качество сельхозпродукции.

Мелиорация солонцовых земель должна проводиться с учетом конкретных почвенно-мелиоративных и агрохозяйственных условий. Дифференцированный подход мелиорации солонцовых почв позволяет учитывать подтипы, роды и виды солонцов, режим увлажнения, химизм засоления, глубину залегания легкорастворимых солей и грунтовых вод. Все это будет способствовать комплексному учету региональных особенностей солонцовых земель, а, следовательно, более эффективно и экономически выгодно использовать сельскохозяйственные угодья.

Низкое естественное плодородие солонцов обусловлено рядом лимитирующих факторов, таких как неблагоприятные агрофизические свойства, наличие легкорастворимых солей в токсических для растений количествах, щелочная реакция среды. Наличие в почвах токсичных для растений солей приводит к снижению интенсивности фотосинтеза и гибели растений. Высокое содержание натрия в почвенном поглощающем комплексе (свыше 40%) оказывает влияние на несбалансированность катионного питания растений. В связи с тем, что солонцы и солонцеватые почвы образуют комплексы с другими почвами, которые достигают физической спелости в разное с солонцами время, пестрота почвенного покрова является еще одним фактором, лимитирующим плодородие.

В аридной зоне выделены подтипы автоморфных солонцов: каштановые и полупустынные, полугидроморфных: лугово-черноземные, лугово-каштановые и лугово-полупустынные, гидроморфных (луговых): черноземно-луговые, каштаново-луговые и полупустынно-луговые.

Генетико-диагностические признаки солонцов автоморфных представлены в таблице 1.

Подразделение, соответствующее родовому уровню, основано на показателях глубины залегания и химического состава солей, фиксированных в почвенном профиле, по степени засоления и по глубине залегания карбонатов. Разделение на виды: по мощности надсолонцового горизонта, по содержанию обменного натрия и по структуре иллювиального солонцового горизонта В.

В аридных условиях мелиорация солонцовых земель осуществляется на солонцах каштановых и полупустынных средних солончаковатых и солончаковых (высококарбонатных и высокогипсовых мало- и средненатриевых солонцах, тип засоления преимущественно хлоридный и сульфатно-хлоридный, реже - хлоридно-сульфатный). В основе данного способа лежит глубокая мелиоративная трехъярусная вспашка, вовлекающая в пахотный слой соли кальция, и тем самым влияющая на почвообразовательный процесс, и создающая мощный корнеобитаемый пахотный слой вследствие разрушения уплотненного солонцового горизонта. Кроме того, эффект «самомелиорации» достигается за счет механического разрушения солонцового горизонта, улучшения водного режима почвы и вовлечения в пахотный слой кальциевых солей самой почвы.

Глубина вспашки имеет исключительно важное значение. Неглубокая, особенно на одну и ту же глубину, вспашка почв солонцового комплекса приводит к образованию плотной слабоводопроницаемой подошвы. При ярусной вспашке верхний наиболее плодородный слой сохраняется на поверхности пашни и полностью оборачивается, а солонцовый и подсолонцовый перемешиваются между собой. Такая технология более экологична и позволяет создать более плодородный слой, чем при плантажной обработке. Хотя и при ярусных обработках имеет место вынос на поверхность солонцовых, реже подсолонцового горизонтов и частичная потеря гумусового слоя.

Так как в условиях орошения мелиоративное улучшение солонцов протекает значительно быстрее, чем в богарном земледелии, с более высокой окупаемостью, то мероприятия по мелиорации солонцов при орошении должны применяться при любом содержании их в комплексе.

В богарных условиях и при орошении почв солонцового комплекса обычная на глубину 20-22 см вспашка должна чередоваться с глубокой вспашкой или рыхлением. Глубокая мелиоративная трехъярусная вспашка должна проводиться на глубину 35-40 см 1 раз в 3-4 года. При этом характер и глубина вспашки должны отвечать двум основным требованиям: во-первых, полностью разрыхлять собственно солонцовый горизонт; во-вторых, не выворачивать его на поверхность.

При мелиоративном освоении почв солонцового комплекса под орошение исключительно большое значение имеет дренаж. На участках с хорошей естественной дренированностью и водопроницаемостью при глубоком залегании грунтовых вод можно обходиться без дренажа или строить мелкий дренаж.

К числу основных требований, предъявляемых к обработке почв солонцового комплекса при освоении их под орошение, относится выравненность участка, основное назначение которой создать более равномерное увлажнение почв. Величина срезок не должна превышать половины мощности перегнойного горизонта, где необходимо вносить повышенные дозы до 40-50 т/га органических удобрений.

При плантажной вспашке перемешивают три почвенных горизонта - надсолонцовый, солонцовый и подсолонцовый (гипс или карбонатсодержащий). Она применяется на солонцах мелких солончаковых (тип засоления, в основном, хлоридный и сульфатно-хлоридный, реже - хлоридно-сульфатный). В случае использования плантажной обработки большая часть гумусового горизонта оказывается перемещенной за пределы корнеобитаемого слоя. Кроме того, возможно вынесение на поверхность солонцового и солесодержащего горизонтов.

В литературе нет единого мнения о длительности положительного действия мелиоративных обработок. Одни исследователи утверждают, что они эффективны 4-5 лет, другие - 15-20 лет, что, по-видимому, связано с генезисом солонцов (Рекомендации по мелиорации солонцовых земель. М.: Колос, 1983. - 46 с.).

Исследования показали, что на солонцах каштановых наиболее перспективным средством улучшения их является агробиологический метод мелиорации, тем не менее, целесообразно использовать и химические средства мелиорации, в частности, гипс и глиногипс.

Гипс является дешевым мелиорантом, он хорошо растворим, легко измельчается, безвреден при использовании в больших количествах для большинства культур и эффективен как на карбонатных, так и некарбонатных почвах. Мелиорирующее их действие возрастает в сочетании с навозом, что связано с образованием бикарбоната кальция при взаимодействии извести с углекислотой, выделяющейся при разложении навоза. При гипсовании солонцов очень важно правильно установить наиболее эффективные в агрономическом отношении и экономически выгодные дозы химических мелиорантов в расчете на чистый гипс.

Расчет норм внесения гипса производится по количеству обменного натрия. Для солонцов аридных территорий норма внесения гипса экономически целесообразна 5-6 т/га, нормы внесения глиногипса в 1,2-1,5 раза выше.

Лучше всего гипс вносить после основной обработки почв и заделывать его в верхнюю часть солонцового слоя, т.е. на 16-18 см. Более полный эффект от гипсования получается на фоне высокой агротехники. Наибольший эффект достигается при внесении гипса в сочетании с навозом в дозе 30-40 т/га.

Биологическое воздействие осуществляется при посеве и возделывании солонце- и солеустойчивых культур-освоителей. На старопахотных солонцовых землях без ранее проведенного мелиоративного улучшения при содержании солонцов до 50% из культур-освоителей рекомендуется сеять ячмень, просо, горчицу, люцерну. Люцерна синегибридная является одной из лучших культур-освоителей солонцов для природно-сельскохозяйственных зон республики.

На орошаемом участке при наличии солонцов свыше 50% следует высевать такие соле- и солонцеустойчивые культуры, как суданская трава, донник, житняк, пырей, волоснец, прутняк. Период мелиоративного освоения солонцов в условиях орошения протекает 4-5 лет, после чего солонцовые комплексы можно использовать под севооборот.

Способ включает почвенное, агрохимическое и мелиоративное обследование территории, выбор глубины и способа вспашки, дополнительное увлажнение путем снегонакопления или орошения, внесение химических мелиорантов, органических удобрений, посев и возделывание солеустойчивых культур-освоителей. В богарных условиях и при орошении на солонцах каштановых и полупустынных средних солончаковатых и солончаковых (высококарбонатных и высокогипсовых мало- и средненатриевых солонцах, тип засоления преимущественно хлоридный и сульфатно-хлоридный, реже - хлоридно-сульфатный) проводят обычную вспашку на глубину 20-22 см с чередованием с трехъярусной вспашкой на глубину 35-40 см один раз в 3-4 года. На солонцах мелких солончаковых (тип засоления, в основном, хлоридный и сульфатно-хлоридный, реже - хлоридно-сульфатный) проводят плантажную вспашку с перемещением трех почвенных горизонтов - надсолонцового, солонцового и подсолонцового. На солонцах каштановых в качестве мелиоранта используют гипс с нормой внесения 5-6 т/га или глиногипс с нормой внесения 7-9 т/га, причем гипс вносят в сочетании с навозом в дозе 30-40 т/га после вспашки с заделкой в верхнюю часть солонцового слоя на глубину 16-18 см. В качестве культур-освоителей на старопахотных солонцовых почвах при содержании солонцов до 50% используют ячмень, просо, горчицу, люцерну. На орошаемых участках с наличием солонцов свыше 50% используют суданскую траву, донник, житняк, пырей, волоснец, прутняк. Такая технология позволит повысить плодородие солонцовых почв с учетом типа их засоления.

Способ комплексной мелиорации солонцовых почв с учетом типа засоления, включающий почвенное, агрохимическое и мелиоративное обследование территории, выбор глубины и способа вспашки, дополнительное увлажнение путем снегонакопления или орошения, внесение химических мелиорантов, органических удобрений, посев и возделывание солеустойчивых культур-освоителей, отличающийся тем, что в богарных условиях и при орошении на солонцах каштановых и полупустынных средних солончаковатых и солончаковых (высококарбонатных и высокогипсовых мало- и средненатриевых солонцах, тип засоления преимущественно хлоридный и сульфатно-хлоридный, реже - хлоридно-сульфатный) проводят обычную вспашку на глубину 20-22 см с чередованием с трехъярусной вспашкой на глубину 35-40 см один раз в 3-4 года, а на солонцах мелких солончаковых (тип засоления, в основном, хлоридный и сульфатно-хлоридный, реже - хлоридно-сульфатный) проводят плантажную вспашку с перемещением трех почвенных горизонтов - надсолонцового, солонцового и подсолонцового, при этом на солонцах каштановых в качестве мелиоранта используют гипс с нормой внесения 5-6 т/га или глиногипс с нормой внесения 7-9 т/га, причем гипс вносят в сочетании с навозом в дозе 30-40 т/га после вспашки с заделкой в верхнюю часть солонцового слоя на глубину 16-18 см, при этом в качестве культур-освоителей на старопахотных солонцовых почвах при содержании солонцов до 50% используют ячмень, просо, горчицу, люцерну, а на орошаемых участках с наличием солонцов свыше 50% используют суданскую траву, донник, житняк, пырей, волоснец, прутняк.