Способ освоения солончака типичного автоморфного под кормовые угодья в полупустынных ландшафтах Российский патент 2017 года по МПК A01B79/02 B09C1/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к освоению бесплодных солончаковых почв под продуктивные кормовые угодья.

Известен способ освоения солончаков с помощью агромелиоративных приемов путем внесения большого количества навоза, плодородной почвы, песка с последующей запашкой всей массы в почву, подготовки почвы к посеву, посева и осуществления ухода за посевами [1]. Недостатком способа является необходимость заготовки, транспортировки и внесения в почву большого количества удобрений и земляной массы (40-60 т/га), что связано со значительными материальными и денежными затратами.

Известен способ освоения солончака типичного путем применения химических мелиорантов, способных нейтрализовать щелочную реакцию почвы [2]. Недостатки способа те же: необходимость заготовки, транспортировки и внесения в почву химических реагентов, что также не обходится без значительных материальных и денежных затрат.

Указанные способы освоения солончаков неприемлемы в полупустынных дефляционных ландшафтах, поскольку любое механическое воздействие на почву сельскохозяйственными орудиями при запашке химикатов, смеси навоза с землей, предпосевной подготовке почвы и при посеве трав вызывает усиление процессов дефляции и опустынивания территории.

Целью настоящего изобретения является изыскание такого способа освоения солончака типичного автоморфного в условиях развития дефляционных процессов, при котором:

исключается механическое воздействие на почву и усиление ее дефляции;

не требуется проведение затрат труда и средств на накопление, перевозку навоза, песка, земли или химических мелиорантов, запахивание их в почву, а также на проведение посева и ухода за пастбищными травами до достижения ими укосной спелости.

Поставленная цель достигается путем создания на поверхности солончака типичной автоморфной прослойки из песчано-илистых фракций почвы с нейтральной реакцией, далее названной нами эоловым слоем, с содержащимися в ней семенами пастбищных фитоценозов, используя для этого естественные эоловые процессы, протекающие в условиях с засушливым климатом.

В условиях полупустыни постоянно дуют ветры, меняющие свое направление в течение суток как минимум дважды. В летний период вектор формирующегося над степью прохладного воздуха в утренние часы направлен в сторону моря (Каспийского), а в полуденные часы перегретый над поверхностью почвы, поднимается в верхние слои атмосферы, уступая пространство над степью относительно прохладному воздуху, поступающему с моря. В зимний период в большинстве случаях преобладает направление более холодного воздуха с материка в сторону моря. Эти воздушные массы, постоянно перемещающиеся над поверхностью почвы, одновременно перемещают с собой 10-15 т/га эолового материала с запасом семян растений, которых накапливается достаточно много на поверхности почвы. Этот материал, встретив на своем пути препятствие в виде растения, группы растений, или любого другого предмета: камня, частей скелета животных, остатков строительного материала, запасных частей машин оседает на поверхности почвы, в данном случае солончака, вокруг этих предметов и образует бугры и бугорочки разных форм и размеров (фото 1).

При выпадении осадков семена растений, содержащиеся в указанном материале, прорастают, закрепляя своими корнями почву, и образуют на поверхности солончака заросшие первоначально эфемерами, а в последующем разнотравьем и солянками бугры разных размеров. Задача создания на поверхности солончака вместо единичных кочек и бугров сплошного слоя наносной почвы, в последующем зарастающего растениями, может быть решена путем устройства на его поверхности искусственных препятствий для задержания постоянно перемещающихся по поверхности почвы илисто-песчаных фракций.

Проблемным в научном плане является вопрос: как влияет созданный на поверхности солончака эоловый слой на влажность и содержание солеобразующих ионов в почве - эти основные факторы жизни растений в условиях полупустыни. Нашими исследованиями установлено, что влажность солончака типичного под эоловым слоем, вопреки ожиданию, имеет относительно низкие показатели, чем на открытой площадке, не укрытой эоловым слоем (табл. 1).

Мы объясняем увеличение влажности слоя почвы 0-70 см на той части солончака, который не покрывался мульчирующей прослойкой эолового слоя, поступлением влаги - «капиллярно-осмотического потока» из области с относительно низкой концентрацией водорастворимых солей на участке под эоловым слоем к области с повышенной их концентрацией на солончаке автоморфном без этого слоя [3].

Резкое снижение испарения влаги из солончака типичного под эоловым слоем предотвращает капиллярный подъем влаги с растворенными в ней солеобразующими ионами из более глубоких слоев почвы и дополнительное их накопление в верхнем корнеобитаемом слое. Более того, из этого слоя солончака одновременно с почвенной влагой солеобразующие ионы перемещаются в область с относительно высоким осмотическим давлением на прилегающей открытой части того же солончака. Этим объясняется увеличение общего количества катионов и анионов, особенно Cl^- и SO₄^-, на открытой части солончака и уменьшение их количества под эоловым слоем (табл. 2).

Создание на полностью лишенном растительности солончаке типичном автоморфном такого слоя с помощью деревянных досок шириной 20 см, толщиной 2,0 см способствовало появлению на ее поверхности в течение первого же года 58 экземпляров растений (фото 2). В видовом составе в первый год преобладают эфемеры: полевичка малая (Eragrostic minor Host.), мортук восточный (Eremopyrum orientale (L.) Jaub. Et Spach.), бурачок пустынный (Alussum desertorum Stapf.), мятлик однолетний (Poa annua L.), мятлик луковичный (Poa bulbosa L.), костер растопыренный (Bromus squarrosus L.), костер кровельный (Anisantha tectorum L.), а во втором году появляются еще и петросимония (Petrosimonia sp.), верблюжья колючка обыкновенная (Alhagi pseudalhagi (Bieb.) Fisch.), дурнишник колючий (Xanthium spinosum), полынь таврическая (Artemisia taurica Willd.) (фото 3).

В течение второго года увеличивались количество растений в два раза, проективное покрытие в 2,2 раза, расширился их видовой состав в 1,3 раза, урожайность воздушно-сухой биомассы повышается в 2,4 раза в (табл. 3).

Таким образом, заявляемый «Способ освоения солончака типичного автоморфного под кормовые угодья в полупустынных ландшафтах» характеризуется наличием признаков, соответствующих условиям патентоспособности и обеспечивает получение уже во втором году освоения более 1,5 т/га воздушно-сухой фитомассы.

Использованная литература

1. Качинский Н.А. Почва, ее свойства и жизнь. М.: Наука, 1975, 291 с.

2. Ревут И.Б. Физика почвы. Л.: Колос, 1964, 319 с.

3. Системы земледелия / А.Ф. Сафонов, А.М. Гатаулин, И.Г. Платонов и др. Под ред. А.Ф. Сафонова. - М.: Колос, 2006. - 447 с.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к освоению бесплодных солончаковых почв под продуктивные кормовые угодья. Способ включает создание на поверхности почвы искусственных препятствий для задержания постоянно перемещающихся по поверхности почвы илисто-песчаных фракций с содержащимися в них семенами пастбищных фитоценозов, которые, прорастая при выпадении осадков, закрепляют своими корнями эти фракции и в течение 1-2 лет образуют на поверхности солончака заросшие первоначально эфемерами, а в последующем разнотравьем и солянками пастбищные фитоценозы. Для создания пастбищных фитоценозов используют прослойку из песчано-илистых фракций почвы с нейтральной реакцией и содержащимися в ней семенами пастбищных фитоценозов. Способ позволяет исключить механическое воздействие на почву и усиление дефляции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

1. Способ освоения солончака типичного автоморфного под кормовые угодья в полупустынных ландшафтах, включающий создание на поверхности почвы искусственных препятствий для задержания постоянно перемещающихся по поверхности почвы илисто-песчаных фракций с содержащимися в них семенами пастбищных фитоценозов, которые, прорастая при выпадении осадков, закрепляют своими корнями эти фракции и в течение 1-2 лет образуют на поверхности солончака заросшие первоначально эфемерами, а в последующем разнотравьем и солянками пастбищные фитоценозы.

2. Способ освоения солончака типичного автоморфного под кормовые угодья в полупустынных ландшафтах по п. 1, отличающийся тем, что для создания пастбищных фитоценозов используют прослойку из песчано-илистых фракций почвы с нейтральной реакцией и содержащимися в ней семенами пастбищных фитоценозов.