Д.т.н., профессор Сейтказиев А.С., к.т.н. Шилибек К.К., Естаев К.А.

Таразский государственный университет имени М.Х.Дулати, Казахстан

СПОСОБЫ МЕЛИОРАЦИИ ЛУГОВО-СТЕПНЫХ СОЛОНЦОВЫХ ПОЧВ

Важным мелиоративными показателями для солонцов являются глубина залегания гипса и карбонатов кальция. Рассматриваемые солонцы в большинстве относятся к высокогипсовым (гипс лежит выше 40 см), но возможность использования гипса для самомелиорации затруднено сильной засоленностью предпологаемого к мелиорации 0...40 см слоя, а также незначительным содержанием гипса.

По глубине залегания карбонатов кальция рассматриваемые солонцы также относятся к высококарбонатным, но возможность их для самомелиорации затруднено по тем же причинам, что и для гипса.

Солонцы в естественном состоянии характеризуются низким плодородием и обладают рядом отрицательных агрономических свойств. Наличие плотного аллювиального горизонта резко ухудшает водно-воздушный режим. Из-за большой гидрофильтрации коллоидов во влажный период солонцовый слой резко набухает, что делает невозможным ранне-весеннюю обработку. Наличие значительного количества легкорастворимых солей в почвенном профиле оказывает токсическое влияние на корневую систему растений.

Наличие целого ряда отрицательных свойств обуславливает сложность освоения солонцов, требует дифференциального решения в зависимости от генетических особенностей солонцовых почв и условий их формирования. В то же время все многообразие методов и приемов мелиорации солонцовых почв можно свести в две основные группы: химические и агробиологические.

Сущность химической мелиорации заключается в устранении физико-химической солонцоватости путем вынесения натрия из ППК кальцием. Теоретические основы этого метода является гипсование солонцов. В настоящее время кроме гипса и фосфогипса в качестве химмелиоранта используются многие отходы химической и металлургической промышленности и искусственные полимеры. Этот метод хорошо себя зарекомендовал на солонцах с глубоким залеганием кальциевых солей средне и многонатриевых солонцов, где количество осадков в год превышает 350...400 мм.Однако этот прием мелиорации солонцов оказался малоэффективным на степных и лугово-степных малонатриевых солонцах.

Агробиологический метод мелиорации солонцов представляет комплекс агробиологических мероприятий, включающий в себя: специалбную мелиоративную обработку, систему влагонакопительных мероприятий, посев культур освоителей и систему использования органических и минеральных удобрений. Разработан этот метод почвенным институтом им. В.И.Докучаева для районов: где проведение химической мелиорации молоэффективно. В основном это районы сухостепной и степной зоны нашей страны, где сумма осадков не превышает 300...350 мм в год. Именно в этой зоне получили распространение основные площади солонцовых земель (более 80 %). В основе этого метода лежит глубокое мелиоративная обработка солонцов.

Основная цель глубокой мелиоративной обработки солонцов в том, чтобы максимально сохранить относительно высокое естественное плодородие верхнего гумусового горизонта А, а свойства нижних горизонтов В₁ и В₂ подвергнуть коренным изменениям. При этом происходит увеличение влагоемкости почвы, вовлечение в пахотный слой кальциевых солей самой почвы, которые с успехом заменяют химические мелиоранты, вносимые извне. Применение этого агротехнического приема оказывается эффективным в первый же год освоения солонцов. Это объясняется тем, что глубокая обработка характеризуется резким изменением строения пахотного слоя и стуктуры почвы и улучшением условий водно-воздушного, теплового и пищевого режимов почвы.

Глубокая мелиоративная обработка может быть проведена несколькими способами: плантажная вспашка, безотвальное рыхление, трехярусная вспашка. Каждый из этих способов выполняет обработку по своим технологическим схемам:

-плантажная вспашка: верхний слой заделывается в глубину, а нижележащие слои поднимаются с оборотом на поверхность поля;

-ярусная вспашка: верхний слой почвы укладывается на поверхности почвы, а нижележащие слои перемешиваются между собой;

-безотвальное рыхление: рыхление подсолонцового и солонцового горизонта с сохранением его на месте.

Каждый из этих способов имеет как свои достоинства, так и отрицательные стороны. Главным препятствием для широкого применения трехярусной вспашки является нестрогое соблюдение технологической схемы, связанное с конструктивными недороботками существующих трехярусных плугов (ПТ-8-30 и ПТН-40), что приводит к просыпанию гумусного горизонта.

Вынос на дневную поверхность малопродуктивного солонцового горизонта при плантажтровании (причем это предусмотрено технологической схемой вспашки) требует большой осторожности при выборе этого орудия для обработки солонцовых почв (например ПЛУ-50А). Этот же недостаток присущ в глубокой отвальной вспашке, применяемой иногда из-за отсутствия специальных орудий.

В этом отношении наиболее безопасным приемом обработки является глубокое рыхление.Поиск орудий для глубокого рыхления солонцовых почв ведется в нескольких направлениях: с активными рабочими органами, комбинированных орудий и с поссивными рабочими орудиями. Поиск и конструирование орудий двух первых типов широко и целенаправленно ведется во многих центрах СНГ (Сибири, Омский СХИ, ЦИМ ЭСХ, Волгоградский СХИ, Донской СХИ и др.). Но сложность технологического процесса обработки, энергоемкость процесса, износ рабочих органов и т.д. сдерживает их широкое внедрение в производство. Преимущество рыхлителей с пассивными рабичими органами перед ними заключается в простате эксплуатации, несложности конструкции, меньшей восприимчивости к каменным включениям. В то же время существующие глубокорыхлители не обеспечивают достаточного разложения солонцового горизонта. Рыхление производится лишь узкой стойкой рыхлителя. При этом возникает опасность просыпки верхнего гумусного горизонта в нижележащие слои.

В ином направлении развивается работа ВНИИ ГиМ по глубокому рыхлению орудиями с пассивными рабочими органами. В институте созданы объемные рыхлители РГ-0,5, РГ-0,8, РГ-1,2, принципиально отличающиеся от существующих конструкций. Рыхлитель является навесным, крепится на колесный или гусеничный тракторы класса 5...10 т и выполнен в виде сварки объемной металлической конструкции и состоит из рамы с тремя V – обрезными зубьями и опорных колес, с помощью которых регулируется глубина рыхления, достигающая 0,5м (РГ-0,5) 0,8м (РГ-0,8) и 1,2 м (РГ-1,2).

Процесс рыхления грунтов объемным рабочим органом отличается от рыхления грунта орудием в виде ножа-стойки с лемехом. Рыхлитель отделяет от массива часть грунта, а затем происходит его измельчение. После прохода орудия образуется полоса равномерно приподнимается на 20...30 см. При этом рыхлитель осуществляет безотвальную обработку почвы – гумусовый слой остается на поверхности. В конструкции рыхлителей РГ-0,5 и РГ-0,8 предусмотрена возможность одновременно с рыхлением производить внутрипочвенное внесение химкелиорантов в заданные горизонты подпочвенного слоя с заданными нормами. Глубокое рыхление оказывает положительное влияние на свойства солонцовых почв в первый же год освоения вследствии изменения структуры почвы. При этом снижается объемная масса и увеличивается порозность, что влечет за собой увеличение влагоемкости. Одновременно при глубоком рыхлении разрушается не только солонцовый горизонт, но и исскуственное уплотнение, так называемая «плужная подошва», появляющаяся в результате применения современных методов обработки почвы, приводящих к механическому уплотнению почвы. Такое резкое улучшение на значительную глубину водно-воздушного режима и плотности сложения почвы способствует интенсивному образованию, росту и распространению в подпочве корневой системы растений. Это позволяет использовать влагу из глубоких слоев и повышают их засухоустоичивость. В то же время глубокое проникновение корневой системы растении оказывает положительное влияние на биологическую активность почвенных в микроорганизмах в подпочве, что приводит к увеличению зоны активного питательного режима. С другой стороны, увеличение объема корневой системы стабилизирует разрыхленную структуру почвы за счет образования в подпахотном горизонте органического вещества.Немаловажное значение имеет глубокое рыхление как эффективное мероприятие по предупреждению вторичного засоления. Поднятие солевых растворов в активные корнеобитаемые слои предотврощается разрывом почвенных капилляров.

Для сохранения разрыхленной структуры почвы нужно сократить число операции по ее обработке в целях уменьшения механического уплотнения. Глубокое рыхление позволяет во многих случаях отказаться от вспашки и провести лишь выравнивания рахрыхлденной почвы.Солонцовые пятна обычно приурочены к микропонижением рельефа, что в сочетании с низкой водопроницаемостью и влагоемкостью приводит к образованию луж и поверхностного стока, при поливе, и следовательно, к поднятию уровня грунтовых вод.

Для предотвращения этого процесса в комплекс работ по освоению солонцов кроме глубокого рыхления входит и планировка разрыхленной почвы многоотвальными планировщиками – выравнителями ПВМ-3,0 или ПВМ-5,0.Технология обработки солонцов включает в себя следующие операции:

-разделка дернины;глубокое рыхление;боронование;планировка.

Разнообразие солонцов и солонцовых комплексов требует дифференцированного подхода к технологии обработки. В зависимости от генетических особенностей и условий формирования солонцов, возможно выравнивание глубиной рыхления от 0,4 до 0,8м, схемой рыхления (полосовое, сплошное, по квадратам), глубиной и нормой внесения химмелиоранта. В технологический комплекс работ может быть включена и промывка на фоне дренажа и сплошного глубокого рыхления. Эффективность промывки при этом возрастает в связи с существенным увеличением водопроницаемости почвогрунтов, подвергнутых глубокому рыхлению.

Рыхление при навесах 3-х стоек производится сплошной полосой с перекрытием разрыхленной полосы на 30...40 см. Движение агрегата по полю осуществляется по продольно-поворотной схеме. При навеске только двухстоечной рамы рыхление осуществляется также по продольно-поворотной схеме. В этом случае, для получения сплошного разрыхленного слоя, последующим проходом производится рыхление полосы целикового грунта между двумя параллельными разрыхленными полосами и смежной с ней полосы.Планировка осуществляется многоотвальными планировками ПВМ-3 или ПВМ-5 по диагональной схеме в 2...4 прохода. Окончательный проход допускается проводить по данной схеме в направлении обработки почвы.

Литература:

1.Рекомендации по глубокому рыхлению почв на орошаемых землях., Москва ,1986 -40с.

2.Сейтказиев А.С.,Салыбаев С.Ж.,Байзакоав А.Е.,Экологическая оценка продуктивности улучшения засоленных земель в пустынных зонах Республики Казахстан, Тараз, 2011, - 274с.