science-review.ru
В последние годы уровень плодородия орошаемых земель в сельском хозяйстве значительно снизился. Большое влияние на плодородие почв оказывает ветровая и водная эрозия. На сегодняшний день более 2 млн. га земель дефлированы, а 0,7 млн га сильно дефлированы. В результате эрозии с одного гектара теряется 0,5-0,8 т. гумуса, 100-200 кг азота и 75-100 кг фосфора.
При этом особое внимание уделяется исследованиям, направленным на решение комплексных агроэкологических задач повышения урожайности сельскохозяйственных культур на орошаемых гидроморфных почвах в результате возрастающей из года в год водной, ветровой эрозии, засоления, загрязнения тяжелыми металлами, токсичными веществами и другими процессами. Для решения этих задач важно определить агроэкологическое, мелиоративное состояние и почвенные свойства орошаемых земель Центральной Ферганы, проанализировать факторы, влияющие на снижение продуктивность почв [1].
По происхождению луговые почвы Узбекистана подразделяются на луговые почвы сероземной зоны и луговые почвы пустынной зоны. Луговые сазовые, лугово-такырные почвы образовались под влиянием минерализованных грунтовых вод в условиях пустынной зоны и имеют разную степень засоления. Их материнская порода состоит из аллювиально-пролювиальных отложений.
Почвенно-климатические условия Центральной Ферганы уникальны, так как формируются преимущественно гидроморфные почвы. Морфологические характеристики, агрономические, агромелиоративные, геоэнергетические, качественные оценки и эффективное использование и другие свойства гидроморфных почв региона изучались многими исследователями: М.А. Газиев [2], В.Ю. Исаков [3, 4], К.А. Давронов [5], З.А. Жаббаров [6], У.Б. Мирзаев [7], О.К. Камилов [8], А.Т. Турдалиев [9], Ш.Я. Эшпулатов [10], М.М. Хайдаров [11] и другими.
Цель исследования – определение способа выращивания для получения более высокого и качественного урожая пшеницы на орошаемых лугово-такырных почвах Центральной Ферганы.
Материалы и методы исследования
В качестве объекта исследования выбраны орошаемые лугово-такырные среднесуглинистые почвы, распространенные на территории Язъяванского района на Ферганской области. Для посева выбран сорт пшеницы «Андижан-1».
Опыты проводились с тремя повторностями и 4-мя вариантами в одном ярусе. Опыты проведены согласно методическим указаниям «Методы агрофизических исследований» [12], «Методы агрохимических исследований почв и растений» [13]. Математическая статистическая обработка проведена на ЭВМ согласно методики Каримова, Юлдашева [14], рисунки и некоторые математические разработки по программам macromedia Flesh и Microsoft Excel.
Фенологические наблюдения проведены согласно методике. Во всех вариантах, в соответствии с программой, брались образцы пахотного и подпахотного горизонтов далее по генетическим горизонтам до уровня грунтовых вод.
Результаты исследования и их обсуждение
По данным Сырдарьинско-Сохского бассейнового управления ирригационных систем Ферганской области (отчет за 2018 г.) 27,2% орошаемых земель засолены в разной степени. В Центральной Фергане распространены гипсовые почвы. К 2018 г. площадь средне- и сильнозасоленных почв резко сократилась, то есть среднезасоленные почвы уменьшились на 2,3 %, а площадь сильнозасоленных почв уменьшилась на 0,15 %.
В связи со специфическими почвенно-климатическими условиями Центральной Ферганы эти почвы являются гипсированными и карбонатными, а также типом хлоридно-сульфатного засоления. Их сухой остаток после промывок относительно высок, сухой остаток в изучаемых луговых сазовых и лугово-такырных почвах колеблется около 0,505-0,926 % как и ожидалось, а наивысший показатель соответствует гипсу.
Сульфат магния стоит на втором месте после гипса и положительная корреляция между ними составляет 0,9 % в процессе промывания, а также наблюдается вымывание хлористых солей до пределов нормы.
Согласно полученным данным, содержание Na+ и Mg+2 в генетических горизонтах староорошаемых и новоорошаемых лугово-такырных, луговых сазовых почв колеблется в пределах 0,42-2,57 %. Их содержание в пахотных горизонтах составляет 0,71-0,92 %. Практически одинаково расположены количества натрия и магния в генетических горизонтах староорошаемых почв, но в общем порядке количество Mg+2 больше, чем Na+.
Орошаемые луговые сазовые, лугово-такырные почвы формируются под влиянием минерализованных грунтовых вод в пустынной зоне, поэтому они засолены в разной степени и их материнская порода состоит из аллювиально-пролювиальных отложений, и как результат они относятся к легко- и средне-суглинистым, а иногда к тяжело-суглинистым почвам.
По почвенным картам института «Узгипрозем» 1972 и 1984 гг. почвы, распределенные в зоне разреза 20А , относятся к новоосвоенным, а почвы, распределенные в зоне разрезов 24А и 35А – к новоорошаемым. На основании полевых исследований изменения морфологических характеристик почв и правил принятых в почвоведении можно отметить, что изменился уровень их окультуренности, то есть к настоящему времени почвы разреза 20А превратились в новоорошаемые луговые сазовые почвы. Новоорошаемые почвы разреза 24А и 35А переведены в категорию староорошаемых луговых сазовых и лугово-такыровых почв.
В результате антропогенного воздействия произошел ряд изменений в морфологических характеристиках почв разного уровня орошения. К настоящему времени установлено, что новоосвоенные почвы переведены в категории→новоорошаемых почв, новоорошаемые луговые сазовые, лугово-такырные почвы→староорошаемые луговые сазовые, лугово-такырные почвы. Староорошаемые лугово-такырные почвы трансформированы в →староорошаемых луговые сазовые почвы.
Количество гумуса в пахотных горизонтах участков староорошаемых почв составляет около 1,140–1,405 %, в то время как в пахотных горизонтах участков новоорошаемых почв оно колеблется в пределах 0,820–0,960 %. Видно, что содержание гумуса в староорошаемых почвах выше, чем в новоосвоенных и новоорошаемых почвах. Соотношение C:N в горизонтах почвы находится в пределах 5,7-6,7.
Гумус коррелирует с валовым содержанием азота и закон изменения содержания азота в исследованных орошаемых луговых почвах распространяется почти параллельно с содержанием гумуса. Уровни валового фосфора колеблются в пределах 0,210–0,345% во всех изученных почвенных разрезах, в то время как валовое содержание калия колеблется в пределах 1,61–1,94%. Исследуемые почвы по количеству подвижных элементов питания относятся к группе менее обеспеченной этими элементами [1].
Средняя бонитировочная оценка почв Центральной Ферганы составляет около 39-42 балла, что соответствует «худшему» (31-40 баллов) и «ниже среднего» уровню (41-50 баллов) по урожайности. Количество гумуса в почвах региона, подверженных воздействию природных и антропогенных факторов, невелико, что отмечается рядом исследователей.
В почвах Центральной Ферганы корневая система естественных и культурных растений чаще располагается в верхних слоях почвы, поэтому гумусовый слой в этих почвах невелик, а запас его меньше по сравнению с другими почвами [15].
На орошаемых луговых сазовых, лугово-такырных почвах с низкой продуктивностью необходимо применять ряд агротехнических мероприятий для сохранения и повышения плодородия почв. В связи с этим применение органических удобрений, наряду с минеральными при выращивании пшеницы на этих почвах, имеет большое значение в повышении агрофизических, физических свойств и продуктивности орошаемые земли.
Также, количество вредных веществ, остающихся в почве, значительно снижается при внесении определенной части минеральных удобрений в качестве внекорневой подкормки пшеницы. Кроме того, при хроническом применении только минеральных удобрений остатки этих удобрений, не усвоенные растениями, из года в год накапливаются в почвенном покрове в виде солей и в результате чего повышается уровень засоления почв , а как следствие производительность снижается.
С целью сохранения плодородия почвы и повышения урожайности в землю из расчета нормы вносят аммиачную селитру (N-34%), суперфосфат (P2O5-14%), хлоркалий (K2O – 56%). Азотные удобрения вносят 3 раза по 50 кг/га, а органические удобрения, такие как: навоз и птичий помет, вносят под плуг. На гектар высевается 250 кг/га (50 млн. шт.) семенного зерна с целью увеличения роста и урожайности пшеницы. Агротехнические мероприятия проводятся на основании норм, принятых в хозяйстве, а полив осуществляется из расчета 800 м3/га. На основе принятых в хозяйстве норм разработаны агротехнологические мероприятия для получения высоких урожаев в орошаемых лугово-такырных почв.
Наблюдения за ростом пшеницы проводились ежегодно от фазы трубкование до конца вегетационного периода (рис. 1).
Из данных таблицы 1 и рисунка 2 видно, что на орошаемых лугово-такырных почвах высокая эффективность имеют варианты фон+3 т/га птичьего помета и фон+10 т/га органических удобрений.
Урожайность пшеницы, в свою очередь, зависит от ее высоты, длины колоса, количества зерна в нем и так далее. Эти условия, в свою очередь, зависят от плодородия почвы и питания рассады, орошения, содержания питательных веществ.
Птичий помет следует вносить преимущественно под однолетние культуры, особенно под пшеницу, как основное удобрение. Внесение данного навоза под плуг и дисковое боронование ранней весной также дает хорошие результаты.
Рис. 1. Диаграмма роста стеблей пшеницы
Таблица 1
Урожайность пшеницы, ц/га
|
Варианты |
2016-2017 гг. |
Индекс урожая |
2017-2018 г. |
Индекс урожая |
2018-2019 гг. |
Индекс урожая |
|||
|
Зерна |
Колос |
Зерна |
Колос |
Зерна |
Колос |
||||
|
1 |
27 |
32,7 |
1,21 |
28,3 |
33,1 |
1.17 |
28,1 |
34,1 |
1,21 |
|
2 |
58,5 |
90,6 |
1,55 |
60,1 |
88,6 |
1,50 |
60,3 |
90,3 |
1,50 |
|
3 |
61,3 |
80,3 |
1,31 |
59,9 |
81,4 |
1,36 |
60,9 |
90,4 |
1,48 |
|
4 |
63,4 |
79,3 |
1,25 |
64,3 |
80,6 |
1,25 |
64,4 |
91,4 |
1,42 |
Таблица 2
Средняя урожайность (в среднем за 3 года) ц/га
|
Вариант |
Зерно |
Солома |
Дополнительно, ц/га |
Дополнительно, % |
||
|
Зерно |
Солома |
Зерно |
Солома |
|||
|
1 |
27,8 |
33,3 |
- |
- |
- |
- |
|
2 |
59,6 |
89,8 |
+31,8 |
+56,5 |
114,4 |
120 |
|
3 |
60,7 |
84,0 |
+32,9 |
+50,7 |
118,3 |
152,2 |
|
4 |
64,0 |
83,8 |
+36,2 |
+50,5 |
130,2 |
151,6 |
Рис. 2. Урожайность пшеницы на 2016-2017 г.
Рис. 3. Средняя производительность за 3 года
При внесении 150 кг азота, 125 кг фосфора и 50 кг калия на гектар средняя урожайность пшеницы сорта Андижан-1 составляет 64 т/га. При внесении из навоза крупного рогатого скота по 10 т азота, фосфора и калия на 1 га можно получить урожай зерна 60,7 т/га (табл. 2).
Результаты исследования показывают, что максимальная урожайность зерна составляет 64,0 % ц/га в 4 варианте, то есть при внесении птичьего помета. Урожайность на этом варианте выше контроля на 36,2 ц/га. Количество соломы составляет 83,8 ц/га.
В третьем варианте, то есть при внесение 10 т/га органических удобрений на гектар, урожайность составляет 60,7 ц/га по зерну и 84,0 ц/га по соломе. При этом урожайность по сравнению с контролем составляет 39,9 ц/га (зерно), 50,7 ц/га (солома).
При внесении только минеральных удобрений урожайность составила 59,6 ц/га (зерно) и 89,8 ц/га (солома). Однако урожайность зерна составила меньше 2,8 ц/га по сравнению с вариантом удобрения навозом крупного рогатого скота 10 т/га и 4,9 ц/га по сравнению с вариантом удобрения птичьим пометом.
Для поддержания плодородия почв и повышения продуктивности вышеперечисленные агроэкологические мероприятия применяют на орошаемых лугово-такырных почвах при внесении азота 150 кг, фосфора 125 кг, калия 50 кг на 1 га, наряду с 10 т/га навоза (навоз крупного рогатого скота) или 3 т/га птичьего помета и можно получить пшеницы сорта Андижан-1 с высокой урожайностью в 60-64 т/га. В результате постоянного проведения этих агротехнических мероприятий агроэкологическое состояние земель из года в год улучшается.
Плодородие считается реальным показателем качества почвы и среди других мероприятий особое место в его повышении занимает севооборот. Многочисленные исследования и обширные эксперименты показали, что люцерно-хлопковый севооборот является единственно эффективным способом рационального использования орошаемых земель. Сокращение корневых подкормок сельскохозяйственных культур и максимальное сосредоточение на некорневых подкормках снизит загрязнение почвы тяжелыми металлами и радиоактивными элементами.
Еще одним важным аспектом является то, что внекорневая подкормка повышает устойчивость хлопчатника, зерновых и других сельскохозяйственных культур к вредным насекомым [15].
Заключение
Таким образом, на орошаемых лугово-такырных почвах рекомендуется вносить 150 кг азота, 125 кг фосфора, 50 кг калия вместе с 10 т/га навоза крупного рогатого скота или 3 т/га птичьего помета для получения более высокой урожайности 60-64 т/га пшеницы сорта Андижан-1.
Внесением минеральных и органических удобрений в сельскохозяйственные земли достигается повышение плодородия орошаемых лугово-такырных почв.
Рекомендуется применение данных мероприятий по улучшению агроэкологического состояния орошаемых гидроморфных почв региона, предупреждение деградации, сохранение, повышение и охрана плодородия почв, размещение рентабельных сельскохозяйственных культур и управление земельными ресурсами.
Библиографическая ссылка
Турдалиев А.Т., Эшпулатов Ш.Я. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ ПЛОДОРОДИЯ И ПРОДУКТИВНОСТИ ПОЧВ // Научное обозрение. Биологические науки. – 2023. – № 1. – С. 36-40;URL: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=1311 (дата обращения: 25.04.2024).