Ретроспективний та сучасний стан чорноземів Нижньодністровської зрошувальної системи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ретроспективний та сучасний стан чорноземів Нижньодністровської зрошувальної системи

Досліджено зміни меліоративно-ресурсного стану чорноземів південних Нижньодніпровської зрошувальної системи в умовах суттєвого зменшення інтенсивності і площ зрошення та екстенсифікації землекористування. Згідно оцінки ретроспективного та сучасного стану зрошуваних чорноземів південних за 25річний період дослідження відмічається зниження вмісту і запасів гумусу та потужності гумусового горизонту, ступеня агрегатності й потенційної здатності ґрунтів до оструктурення, варіабельності показників їх родючості, зростання значення показників щільності орного та підорного горизонтів ґрунту, їх підлуження.

Чорноземи Українського Степу, які природно формуються в умовах дефіциту атмосферного зволоження, традиційно є об'єктом найбільш масштабного землеробського, а з 1960х років й агроіригаційного освоєння [5]. На 1990 рік із 2,6 млн. га зрошуваних земель майже 80 % приходилось на зрошення чорноземів південних і чорноземів звичайних. Починаючи з 1993 1996 рр., площа зрошення чорноземів поступово зменшується, суттєво знижуються норми зрошення. Так, на Нижньодніпровській зрошувальній системі (ЗС), яка була введена в експлуатацію в 2 етапи І черга в 1971 р. та ІІ черга в 1979 році, в 80х роках площа зрошуваних земель сягала 37 561 га, тоді як на сьогодні зрошуються 3040 % іригаційно освоєних у попередні роки земель.

Досвід застосування широкомасштабного регулярного зрошення на півдні України показує, що поряд з безумовно позитивним продуктивним ефектом від зрошення відмічається погіршення меліоративного стану зрошуваних грунтів [4, 5, 7 та ін.].

В нинішніх умовах суттєвого зменшення фактично поливних земель та інтенсивності зрошення на фоні екстенсифікації землеробства, очевидної тенденції до погіршення меліоративноресурсного стану грунтів і земель зростає необхідність ведення моніторингу та оцінки сучасного стану ґрунтів і земель з метою обґрунтування та впровадження заходів з охорони і раціонального використання агромеліоративного потенціалу зрошуваних чорноземів та підвищення їхньої родючості.

Мета статті оцінка меліоративно-ресурсного стану чорноземів південних Нижньодніпровської ЗС та сучасних тенденцій зміни його в умовах суттєвого зменшення інтенсивності та площ зрошуваних земель й екстенсифікації землекористування. Об'єкт дослідження зрошувані чорноземи південні. Предмет дослідження показники меліоративн-оресурсного стану зрошуваних чорноземів південних в умовах суттєвого зниження інтенсивності зрошення та періодичного його використання.

Для досягнення поставленої мети були сформульовані наступні задачі:

аналіз й узагальнення ретроспективних матеріалів оцінки зрошуваних чорноземів південних Нижньодніпровської ЗС;

оцінка сучасного меліоративно-ресурсного стану періодично зрошуваних земель й визначення змін, що відбулися за період їх експлуатації;

визначення просторовочасових закономірностей трансформації агрохімічного стану земель Нижньодністровської ЗС.

Матеріали і методи дослідження

Дослідження проведено на території землекористування СТОВ «Агрофірма Петродолинське» Овідіопольського району Одеської області, яке розташовано в межах Нижньодністровської ЗС. Ґрунтовий покрив представлений чорноземами південними малогумусними. Гранулометричний склад чорноземів важ косуглинковий, вміст фізичної глини в орному горизонті складає 47,0 58,0%.

Систематично зрошуються досліджувані чорноземи з 70х років минулого сторіччя дощуванням прісними (мінералізація < 0,5 г/дм3) водами Дністра. З 1986 року ділянка дренована. Починаючи з 1994 р., зменшуються площі зрошуваних земель й зрошення стає періодичним, зрошуються переважно овочі.

В 1990 році (період систематичного зрошення) та 2015 році (зменшення інтенсивності зрошення, переведення його на періодичне) на полях зрошуваної сівозміни СТОВ «Агрофірма Петродолинське» проведені детальні ґрунтово агрохімічні обстеження. Для дослідження просторової та часової мінливості меліоративно-ресурсного стану зрошуваних чорноземів південних зразки ґрунту відбирали з орного горизонту (030 см) (ДСТУ 4287:2004, ДСТУ ^О 103811: 2004, ДСТУ КО 103814:2005). Проведено також профільноморфологічне вивчення зрошуваних чорноземів південних (розріз П1 зразки відібрані в 1990 р. та у 2015 р.) й богарних (розріз П2 зразки відібрані у 2015 р.) (рис. 1, табл. 1). Лабораторноаналітичні дослідження виконані в проблемній науководослідній лабораторії географії ґрунтів та охорони ґрунтового покриву Чорноземної зони згідно зі стандартними атестованими методиками із наступною статистичною обробкою, які включали визначення речовиннохімічного

складу ґрунтів (ДСТУ КО 103902007, ДСТУ 7943:2015, ДСТУ 7908:2015, ДСТУ 7945:2015, ДСТУ 7944:2015, ДСТУ КО 10693:2001, ДСТУ 7861:2015), вміст органічної речовини (ДСТУ 4289:2004), мінерального азоту (ДСТУ 4729:2007), рухомого фосфору й калію за методом Мачигіна (ДСТУ 4114:2002) та фізичних властивостей ґрунтів (ДСТУ 4730: 2007, ДСТУ 4728:2007, ДСТУ КО 112722001).

Результати досліджень та їх обговорення

За період зменшення інтенсивності зрошення, переведення його з систематичного на періодичне та екстенсифікації землекористування в досліджуваних ґрунтах відбулися деякі зміни (табл. 1). Так, реакція ґрунтового розчину в гумусовому шарі ґрунту змінилась від нейтральної у орному та підорному горизонтах, слабколужної вниз по профілю до лужної по всьому профілю ґрунту. Ступінь лужності чорноземів південних в сучасних умовах оцінюються як слабкий. У сольовому складі чорноземів зменшується сума солей, але вона за роки спостережень не перевищує 0,05 % від ваги ґрунту, тобто досліджувані ґрунти є практично знесоленими. Відношення кальцію до натрію в шарі ґрунту 050 см зросло порівняно з періодом систематичного зрошення, і на сьогодні згідно оцінки еколого-агромеліоративного стану досліджувані чорноземи південні відносяться до недеградованих за небезпекою іригаційного осолонцювання. Співвідношення Са2+ : №+ в орному горизонті залишається нижчим ніж в богарних умовах. У нижній карбонатній частині профілю в умовах зменшення інтенсивності зрошення фіксується збільшення водорозчинного натрію, що призвело до зниження співвідношення Са2+: №+ в нижній частині профілю. Значно зростає вміст карбонатів та підвищується лінія скипання від 10 % НС1 з 76 см при систематичному зрошенні до 57 см на сьогодні. Погіршилось співвідношення між поглинутими Са2+ та Mg2+ . Якщо в 1990 р. воно коливалось в межах 3,3 4,4, то в останні роки звузилось до 2,3 3,4. Цей факт в певній мірі може свідчити про розвиток процесів осолонцювання ґрунтів, і зокрема магнієвого осолонцювання [4].

Щодо показників гумусового стану досліджуваних ґрунтів згідно [2], можна констатувати, що вони характеризуються низьким вмістом гумусу (24 %), фульватногуматним його складом (Сгк:Сфк = 12), середньою збагаченістю нітрогеном (С^ = 811), високим ступенем гуміфікації органічної речовини (Сгк : С = 3040). Аналіз результатів гумусового стану зрошуваних чорноземів південних засвідчив тенденцію до зниження гумусованості в сучасних господарськомеліоративних умовах. Зокрема, за досліджуваний період відмічається зменшення запасів гумусу в ґрунтовому профілі на 58,0 т/га та його вмісту у верхніх горизонтах на 0,1 % (табл. 1), що в принципі співставимо з даними, наведеними в інших публікаціях [1]. Гумусність зрошуваних чорноземів є вищою порівняно із богарним аналогом. Тенденція до дегуміфікації досліджуваних чорноземів південних є наслідком низьких рівнів удобрення, особливо зменшення норм чи взагалі відсутності внесення органічних добрив, зниження питомої ваги багаторічних трав і зернобобових культур уу структурі сівозмін.

В умовах зниження інтенсивності зрошення та екстенсифікації землеробства відмічається дезагрегація помітне ущільнення складення верхніх горизонтів ґрунту, що чітко простежується за результатами, наведеними в табл. 1. Значення щільності досліджуваних ґрунтів за аналізований період перевищує

Таблиця 1 Динаміка показників речовинно-хімічного складу чорноземів південних оптимальні для розвитку сільськогосподарських культур

За результатами аналізу гранулометричного складу досліджуваних чорноземів відмічається зменшення вмісту фізичної глини (табл. 1). Значення фактора дисперсності (К) в досліджуваних чорноземах південних зростає в орному горизонті ґрунту та знижується вниз по профілю не перевищуючи 10 % у гумусовому шарі ґрунту (табл. 1), що характеризує ґрунти як слабодисперговані [6]. За аналізований період досліджень знижується і ступінь агрегатності за Бейвером і Роадесом [6]. Так, за сучасної системи землеробства відмічається погіршення водотривкості структури орного та підорного горизонтів чорнозему південного, мікроагрегованність їх добра. Аналогічний висновок щодо зниження потенційної здатності до оструктурення відмічається за результатами розрахунку гранулометричного показника структурності за О. Ф. Вадюніною [3] (табл. 1).

Таким чином, за кількісними параметрами та факторами структурності чорноземи південні в сучасних умовах землекористування характеризуються

На сьогодні агрофізичні показники зрошуваних чорноземів практично аналогічні богарним.

В результаті статистичної обробки результатів агрохімічного обстеження полів зрошуваної сівозміни, які проведені у зазначені роки досліджень, отримано оцінки середніх величин показників ґрунтової родючості, їх коефіцієнтів варіації і межі варіювання (табл. 2).

За результатами агрохімічного обстеження полів у 1990 році в умовах систематичного зрошення можна говорити про досить високий рівень потенційної родючості чорноземів господарства. Значення рН ґрунтів у ці роки коливалось в межах 6,8 7,6 (реакція від близької до нейтральної практично до лужної). Вмісту гумусу становив 3,4 4,4%, що відповідає підвищеному та рівню забезпеченості ґрунтів за цим показником [8]. Забезпеченість ґрунтів поживними речовинами, а саме азотними та фосфатними сполуками висока, відповідно вміст мінерального азоту коливався в межах 32,3 53,0, фосфору 37,2 58,6 мг/кг. Забезпеченість ґрунтів обмінним калієм знаходилась на рівні підвищеного, в межах 202,3 248,9 мг/кг (табл. 2).

За результатами оцінки показників родючості полів СТОВ «Агрофірма Пе тродолинське» у 2015 році відмічається погіршення агрохімічного стану чорноземів південних, які зрошуються в цей період періодично зі зниженою інтенсивністю. Значення рН в ґрунтах зрошуваної сівозміни зростає до 7,09 8,11. Вміст гумусу коливається в межах 2,8 3,4 %, що відповідає середньому та підвищеному рівню забезпеченості [8]. Забезпеченість ґрунтів сполуками фосфору знижується і коливається в межах 37,0 45,1 мг/кг, а калію залишається майже на тому ж рівні 192,4 244,9 мг/кг (табл. 2). Значно відмінним від попереднього обстеження досліджуваних чорноземів є вміст мінерального азоту, він коливається в межах 7,2 32,4 мг/кг, що відповідає якісним градаціям від дуже низького до дуже високого.

Таблиця 2. Статистичні показники агрохімічних параметрів ґрунтів полів зрошувальної сівозміни СТОВ «Агрофірма Петродолинське» (шар ґрунту 030 см)

За результатами ретроспективного аналізу агрохімічного стану чорноземів південних Нижньодніпровської ЗС виявлено значну просторову неоднорідність вмісту мінерального азоту, рухомого фосфору та калію. Коефіцієнт варіації вмісту поживних речовин, за виключенням вмісту мінерального азоту на полі № 7, перевищує 25 % (табл. 2). В сучасних господарських умовах землекористування відмічається зниження вмісту в досліджуваних чорноземах мінерального азоту і рухомого фосфору, зменшується просторова мінливість вмісту рухомого фосфору й калію, тоді як розподіл вмісту мінерального азоту залишається значно неоднорідним.

Висновки

Проведені дослідження сучасного стану чорноземів південних Нижньодністровської ЗС показали, що згідно оцінки еколого-агромеліоративного стану вони відносяться до недеградованих за небезпекою іригаційного осолонцювання. Зі зменшенням інтенсивності зрошення та періодичним його використанням значно зростає вміст карбонатів й підвищується лінія скипання від 10 % HCl з 76 см при систематичному зрошенні до 57 см в останні роки. На всій території дослідження спостерігається підлуження ґрунту. В умовах зниження інтенсивності зрошення та екстенсифікації землеробства відмічається дезагрегація помітне ущільнення складення верхніх горизонтів ґрунту. Встановлено зниження ступеня агрегатності й потенційної здатності до острукту рення чорноземів південних.

За результатами аналізу ретроспективного та сучасного стану чорноземів південних Нижньодністровської ЗС визначено загальну закономірність погіршення їх агрохімічних властивостей. Так, за 25 років (1990 2015 рр.) дослідження зменшуються запаси гумусу в ґрунтовому профілі на 58,0 т/га та його вміст у верхніх горизонтах на 0,1 %. В сучасних господарських умовах землекористування відмічається зниження вмісту в досліджуваних чорноземах мінерального азоту і рухомого фосфору, зменшується просторова мінливість вмісту рухомого фосфору й калію, тоді як розподіл вмісту мінерального азоту залишається значно неоднорідним. Незважаючи на деякі зміни, чорноземи південні придатні для зрошення, але при дотриманні агромеліоративних заходів зі збереження та підвищення показників їхньої родючості.

Список використаної літератури

чорнозем зрошення меліоративний

1.Голубченко В. Ф. Моніторинг ґрунтів Одеської області за останнє десятиріччя [Текст] / В. Ф. Голубчен ко, Е. В. Куліджанов // Агрохімія і ґрунтознавство: міжвідомч. темат. наук. збірник. Спец. випуск до ХІ з'їзду ґрунтознавців та агрохіміків України (м. Харків). Кн. перша. Ґрунтознавство. Харків : ННЦ ІҐА, 2018. С. 190192.

2.Гришина Л. А. Система показателей гумусного состояния почв [Текст] / Л. А. Гришина, Д. С. Орлов // Проблемы почвоведения. М.: Наука, 1978. С. 4247.

3.Медведєв В. В. Фізика ґрунту [Текст] : навчальний посібник / В. В. Медведєв, С. Ю. Булигін, С. В. Віт віцький. К.: Видавництво, 2018. 289 с.

4.Минашина Н. Г Проблемы орошения почв степей юга России и возможности их решения (на основе анализа производственного опыта 19501990 гг.) [Текст] / Н. Г. Минашина // Почвоведение. 2009. № 7. С. 867876.

5.Сучасні тенденції постіригаційної еволюції чорноземів масивів зрошення Одещини [Текст] / Я. М. Біланчин, М. Й. Тортик, О. І. Цуркан [та ін.] // Агрохімія і ґрунтознавство: міжвідомч. темат. наук. збірник. Спец. випуск до ХІ з'їзду ґрунтознавців та агрохіміків України (м. Харків). Кн. друга. Меліорація, рекультивація, охорона ґрунтів, агрохімія, гумусовий стан, біологія ґрунтів, органічне землеробство. Харків: ННЦ ІҐА, 2018. С. 1315.

6.Теории и методы физики почв [Текст] : коллективная монография / Под ред. Е. В. Шеина и Л. О. Карпа чевского. М.: «Гриф и К», 2007. 616 с.

7.Чорноземи масивів зрошення Одещини [Текст] : монографія / За наук. ред. Є. Н. Красєхи та Я. М. Бі ланчина. Одеса: ОНУ імені І. І. Мечникова, 2016. 194 с.

8.Якість ґрунту. Показники родючості ґрунтів [Текст]. ДСТУ 4362:2004. К.: Держспоживстандарт України, 2006. 19 с.

Размещено на Allbest.ru