Влияние внесения различных доз фосфогипса на свойства орошаемых темно-каштановых почв Ростовской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 1(17), 2015 г., [72-87]

УДК 631.85:631.445.51

Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства

ВЛИЯНИЕ ВНЕСЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ДОЗ ФОСФОГИПСА НА СВОЙСТВА ОРОШАЕМЫХ ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Е.В. Радевич

А.И. Баранов

Нарушение технологии орошения активно изменяет направление почвенных процессов, и нередко в неблагоприятную сторону. В результате нарушения технологии орошения и отсутствия высокой культуры земледелия изучаемые темно-каштановые почвы подверглись переувлажнению, а в некоторых местах и заболачиванию, осолонцеванию и ощелачиванию, уплотнению и слитизации [1]. Превалирование негативных явлений на орошаемых массивах привело к снижению обеспеченности почв питательными веществами. Поступающие с минеральными и органическими удобрениями элементы питания в создавшихся условиях переходят в труднодоступные для растений формы. Кроме этого, в почвах орошаемых территорий, особенно с недостаточной аэрацией, образуются токсичные вещества, что также в значительной степени снижает плодородие [2, 3].

Солонцы и солонцовые почвы неблагоприятны для возделывания большинства сельскохозяйственных растений. Их негативные свойства заключаются в крайне отрицательных физических и химических характеристиках солонцового горизонта [4], в присутствии в пределах почвенного профиля токсичных водорастворимых солей. Неблагоприятные солонцовые свойства: щелочность, набухание, дефицит влаги, высокая плотность - резко снижают урожайность сельскохозяйственных культур.

Плотность почвы оказывает значительное влияние на накопление воды, воздуха и токсичных недоокисленных веществ, развитие корневой системы и в конечном итоге урожайность сельскохозяйственных культур. Наилучшие условия для возделывания сельскохозяйственных культур складываются при плотности 1,05-1,30 т/м3 [5]. Эти данные, подтвержденные другими исследованиями [6-8], свидетельствуют о том, что плотность орошаемых темно-каштановых почв достигла такого уровня, при котором нормальное развитие сельскохозяйственных культур затруднено.

Особенно ухудшаются водно-физические свойства при переувлажнении почв. Так, например, возделывание риса в 1950-х годах на темно-каштановых почвах Ростовской области привело к длительному сохранению глыбистости, поздней весенней спелости пашни, впоследствии используемой под богарные зерновые культуры [9, 10]. В районе исследований появление глыбистости отмечается при повышении плотности пахотного слоя от 1,0-1,2 до 1,3-1,4 т/м3.

Деградация орошаемых темно-каштановых почв ставит задачу регулирования и воспроизводства их плодородия в разряд актуальных, экономически целесообразных. Необходимость решения этой задачи определила направление исследований по разработке приемов сохранения и восстановления плодородия орошаемых темно-каштановых почв [11]. Целью данной работы являлось изучение влияния применения в качестве химического мелиоранта фосфогипса в различных дозах на физические, физико-химические свойства орошаемых темно-каштановых почв рисовых оросительных систем при постоянном затоплении.

Материалы и методы. В связи с вышеизложенными проблемами, стоящими перед рисоводческими хозяйствами, в 2006 г. был заложен производственный опыт в ООО «Энергия» Пролетарского района Ростовской области.

В опыте изучалось действие средней и сверхвысокой доз фосфогипса, внесенных в слой 0-20 см, на свойства почвы. Впервые на территории Ростовской области был заложен опыт по внесению фосфогипса в слой
20-40 см с имитацией фрезерной обработки указанного слоя и одновременным перемешиванием почвы с фосфогипсом.

Схема опыта:

1) отвальная обработка почвы на глубину 20-22 см (контроль);

2) отвальная обработка почвы на глубину 20-22 см + 10 т/га фосфогипса (10 т/га Ф);

3) отвальная обработка почвы на глубину 20-22 см + 40 т/га фосфогипса (40 т/га Ф);

4) имитация фрезерной обработки почвы на глубину 20-40 см + 10 т/га фосфогипса (ИФО + 10 т/га Ф).

Для нужд сельского хозяйства отпускается фосфогипс второго сорта, который по техническим требованиям [12] должен соответствовать показателям, приведенным в таблице 1.

Таблица 1 - Технические требования к качеству фосфогипса В %

В процессе исследований использовался фосфогипс Невинномысского химического комбината «Азот».

Высокое содержание гипса, наличие фосфорной кислоты ставят фосфогипс в разряд высокоэффективных мелиорантов как для нейтральных, так и для щелочных почв (таблица 2). Кроме этого, в фосфогипсе содержатся следующие микроэлементы (мг/кг): марганец (270-330), цинк (30-32), кобальт (23-27), медь (6-7), бор (3,8-7,9), молибден (2,3-3,4) и другие.

Для производственных нужд на Невинномысском химическом комбинате «Азот» использовался кольский апатитовый концентрат (таблица 2).

Таблица 2 - Химический состав фосфогипса (в пересчете на сухое вещество) В %

При закладке опыта использовался кислый, не нейтрализованный фосфогипс, имеющий реакцию среды 2,8-3,8.

Внесение фосфогипса в вариантах 2 и 3 осуществляли с помощью разбрасывателя минеральных удобрений РУМ-8 под весеннюю обработку территории рисового чека плугом на глубину, рекомендованную при ведении зональной агротехники.

В настоящее время в РФ и во всем мире отсутствуют устройства для фрезерной обработки почвы, поэтому в условиях почвенно-агротехнического стационара ООО «Энергия» Пролетарского района применена имитация фрезерной обработки почвенного покрова. Для этого при закладке эксперимента верхний слой почвы 0-20 см укладывали при помощи грейдера в бурт. Затем на обнажившуюся после прохода грейдера плужную подошву вносили фосфогипс в дозе 10 т/га. После внесения мелиоранта слой почвы 20-40 см пять раз обрабатывали отвальным плугом, перемешивая фосфогипс с почвой, имитируя таким образом характерное для фрезерной обработки почвы мелкое крошение ее структурных отдельностей. После завершения обработки слоя 20-40 см почву слоя 0-20 см из бурта возвращали на место.

Площадь под каждым вариантом опыта соответствовала размеру чека (4 га). Повторность опыта трехкратная. На протяжении трех лет (с 2006 по 2008 г.) в чеках выращивалась несменяемая культура риса. В 2012 г., согласно производственному обороту, принятому в хозяйстве, на чеках вновь был посеян рис.

Отбор растительных и почвенных образцов проводился на закрепленных стационарных участках. Образцы почвы отбирались осенью
(в сентябре) после уборки урожая: 13.09.2006, 28.09.2008, 21.09.2012.
Отбор проводили послойно через каждые 10 см до глубины 40 см. В образцах по стандартизированным методикам определялись агрегатный и гранулометрический состав почвы, водная вытяжка, состав ППК, общий гумус, подвижные формы питательных веществ. В полевых условиях до закладки эксперимента и на протяжении всего периода наблюдений ежегодно отбирались образцы почвы для определения плотности.

Результаты. Показатели плотности почвы до проведения мелиоративных мероприятий в слое 0-40 см отражены в таблице 3.

Таблица 3 - Плотность почвы на неорошаемых и орошаемых участках без применения химической мелиорации фосфогипсом, 2006 г. В т/м3

Анализируя полученные данные, наблюдаем резкий контраст между показателями плотности слоя 0-20 см на неорошаемых и орошаемых участках. Столь высокая разница объясняется переувлажненным состоянием орошаемых участков. Помимо этого, на орошаемых участках по всему слою 0-40 см наблюдаются реструктуризация и слитизация почвенного профиля.

В слое 20-40 см наблюдается образование глыбистых сегментов почвы - блоков размером 20-40 см, возникающих вследствие обработок, проводимых на недостаточную глубину. Проведение чизелевания способствует лишь частичному разрушению указанных блоков, через короткий промежуток времени происходит их восстановление [13, 14].

Проведение мелиоративных мероприятий с применением фосфогипса способствовало возникновению разницы в показателях плотности в зависимости от варианта опыта (таблица 4).

Таблица 4 - Изменение плотности почвы при внесении химического мелиоранта фосфогипса В т/м3

Переуплотнение почвы прежде всего вызвано использованием на полях тяжелой техники; данный процесс усиливается, если в момент приложения нагрузки почва находится в переувлажненном состоянии, при ведении орошаемого земледелия и выращивании культуры риса.

Слой 0-20 см в контрольном варианте по показателям плотности существенных изменений за время исследований не претерпел, значения плотности находились в пределах 1,32-1,36 т/м3. Дифференциация по показателям плотности наблюдалась с начала эксперимента и сохраняла постоянное значение с незначительными колебаниями в вариантах с внесением фосфогипса под отвальную обработку в слой 0-20 см. Данный критерий в варианте 10 т/га Ф составил 1,24-1,27 т/м3 в первый год наблюдений. В варианте с внесением 40 т/га фосфогипса плотность почвы в указанном выше слое составила в идентичный период наблюдений 1,21-1,22 т/м3. Незначительное увеличение плотности почвенного покрова в вариантах с внесением фосфогипса было обусловлено снижением концентрации мелиоранта вследствие вымывания его оросительной водой.

Значения плотности почвы в слое 20-40 см в первых трех вариантах опыта оставались практически неизменными, так как имеющиеся в распоряжении сельскохозяйственные орудия не обеспечивали достаточного измельчения указанного слоя. Более того, имеющая место плужная подошва 22-25 см, образованная вследствие работы плуга, препятствовала проникновению основной составляющей мелиоранта - фосфогипса. По этой причине проникновение фосфогипса осуществлялось в большей степени лишь между щелями блоков почвы. Однако количество проникающего мелиоранта было очень мало, и оказать существенное влияние оно было не в состоянии. мелиорант орошаемый фрезерный почва

Совершенно иной результат наблюдался в варианте ИФО + 10 т/га Ф. Здесь равномерное снижение плотности наблюдалось по всему слою 0-40 см на протяжении всего периода наблюдений, имелось лишь незначительное повышение в сравнении с первым годом наблюдений. В первый год слой почвы 0-20 см существенно отличался по показателям плотности от контроля и имел небольшое отличие от вариантов внесения фосфогипса в верхний слой почвы [15]. Полученный результат сохранился до 2012 года с незначительным увеличением показателя плотности.

Результат, совершенно отличный от первых трех вариантов, был получен в варианте ИФО + 10 т/га Ф в слое 20-40 см. В процессе имитации фрезерной обработки почва приобрела гомогенную структуру и состояла из мелких, однородных по размеру агрегатов на всю глубину обработки. Гомогенная структура способствовала более качественному контакту фосфогипса с почвенными частицами и более эффективному использованию мелиорирующего потенциала вещества. В процессе анализа установлено сохранение гомогенной структуры почвы в слое 20-40 см на протяжении всего эксперимента.

Одновременно с определением плотности визуально установили послойное состояние почвы, основываясь на классификации структурных элементов по С. А. Захарову [16]. Разрез 1 (контроль) характеризовался ровным, достаточно выраженным переходом границ между горизонтами. Слой 0-10 см был наиболее рыхлым, сухим, порошисто-комковатой структуры, с множеством мелких корней, серовато-коричневого цвета. Слой 10-20 см более уплотнен, имелось большое количество мелких трещин, органические остатки были представлены небольшим количеством корневых остатков растений. Слой 20-40 см выделялся более светлой окраской, коричневый. С глубины 30-35 см преобладала призматическая структура с коричневатым оттенком на границах структурных отдельностей. Наличие призматической структуры свидетельствовало о высокой плотности почвы на данной глубине.

Слой почвы 0-10 см разреза 2 (10 т/га Ф) отличался от контрольного варианта меньшим количеством пылеватых частиц почвы. Визуально наблюдалось большее количество оструктуренных частиц почвы по сравнению с контролем. Слой 10-20 см содержал большее количество корневых остатков по сравнению с контрольным вариантом.

Слой 0-20 см разреза 3 (40 т/га Ф) значительно отличался от контроля визуально и структурно. Данное различие можно объяснить тем, что значительная часть мелиоранта, внесенного под основную обработку, вступив непосредственно во взаимодействие со средой почвы, оказывала на нее положительное влияние. Вследствие данного взаимодействия уменьшалась плотность пахотного горизонта рассматриваемого слоя. Отличия также прослеживались в слабо выраженной контрастной пятнистости, равномерно распределенной по всему слою 0-20 см.

В слое 20-40 см разрезы 1-3 визуальных отличий не имели. Для данного слоя была характерна глыбистая структура почвы, имевшая мизерное количество корневых остатков. Это свидетельствовало о малом проникновении корневой системы на данную глубину, обусловленном наличием плужной подошвы.

Разрез 4 (ИФО + 10 т/га Ф) был заложен в варианте с имитацией технологии фрезерной обработки почвы и внесением фосфогипса в слой 20-40 см. Данный разрез имел отличия от всех вариантов обработки почвы. В первый год взаимодействия фосфогипса с почвой слой 0-20 см значительно отличался от разреза 2. Однако постепенно по мере уплотнения почвенного горизонта в течение года слой 0-20 см приобрел характерные для разреза 2 характеристики. Визуально в описываемом варианте слой
0-20 см имел сходную структуру с разрезом 2, что объяснялось положительным действием внесенного фосфогипса на структуру почвы. Слой 20-40 см имел значительные отличия по сравнению не только с контрольным вариантом, но и с остальными вариантами. Почва приобрела гомогенную структуру и состояла из мелких, однородных по размеру агрегатов на всю глубину обработки. Наличие большого количества корневых остатков свидетельствовало о малой сопротивляемости почвы механическому воздействию. Проникновение большого количества корней способствовало накоплению в данном слое органики - одного из основных «строительных» элементов гумуса.

После обработки почвы с использованием фосфогипса не только структура становится более рыхлой, но и структурные отдельности, как это следует из приведенного описания почвенных разрезов, при этом получаются на порядок мельче. По сравнению с контрольным вариантом при внесении фосфогипса наблюдалось увеличение агрономически ценных частиц (1-3 мм). В 2006 г. значительной разницы между контрольным вариантом и вариантами с внесением фосфогипса не отмечалось.

В процессе исследований было установлено, что содержание агрономически ценных агрегатов размером 1-3 мм в слое почвы 0-20 см составило на контроле в 2006 г. 18 % от общей доли агрегатов, в 2008 г. - 15 %. В варианте 40 т/га Ф содержание агрегатов размером 1-3 мм составило в 2006 г. 19 %, а в 2008 г. - 29 %. Это свидетельствует об улучшении агрегатного состава почв при внесении фосфогипса, что в свою очередь положительно сказывается на физических свойствах почвы.

В варианте с имитацией фрезерной обработки наблюдалось преобладание частиц размером 1-3 мм на всем протяжении эксперимента по сравнению с контролем. Увеличение количества ценных частиц происходило не только по сравнению с вариантом контроля, но и в варианте ИФО + 10 т/га Ф во временном диапазоне. Все это в совокупности говорит о положительном долговременном эффекте применения фосфогипса.

Одним из главных показателей плодородия почвенного покрова является содержание гумуса. В процессе анализа данных 2006-2012 гг. по содержанию гумуса была выявлена тенденция к снижению его количества на контроле (рисунок 1). Происходило это в результате выноса органического вещества из почвы, анаэробных процессов в почве и других факторов. Так, в слое 0-20 см в 2006 г. количество гумуса в почве на контроле составило 2,22 %, а в 2012 г. - 2,20 %.

При внесении фосфогипса содержание гумуса в пахотном слое увеличивалось на 1,5-2,0 % в сравнении с контрольным вариантом, что способствовало улучшению агрономических свойств, поддержанию количества гумуса на постоянном уровне в солонцовых темно-каштановых почвах. Так, содержание гумуса при дозе внесения фосфогипса 10 т/га в 2006 году составило 2,27 %, в 2012 г. - 2,30 %.

В слое 20-40 см содержание гумуса оставалось неизменным или характеризовалось незначительными колебаниями в контрольном варианте и вариантах 10 т/га Ф, 40 т/га Ф. Данный факт можно объяснить тем, что растительные остатки не проникали в слой 20-40 см, вследствие чего не происходило образование нового органического вещества.

НСР05 2006 г. = 0,06 %; НСР05 2008 г. = 0,06 %; НСР05 2012 г. = 0,05 %

Вариант ИФО + 10 т/га Ф, где проникновение корневой системы в слой 20-40 см было обеспечено, имел некоторое преимущество по содержанию гумуса в этом слое перед контрольным вариантом. Содержание гумуса в варианте ИФО + 10 т/га Ф в 2006 году составило 2,31 %, в 2012 г. - 2,33 %. Увеличение содержания гумуса было отмечено по всему профилю почвы 0-40 см.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 1(17), 2015 г., [72-87]

Рисунок 1 - Динамика гумуса, %

Общая щелочность природных вод и почвенных растворов обусловлена наличием различных соединений: карбонатов и бикарбонатов щелочных и щелочно-земельных металлов, силикатов, алюминатов, гуматов, сульфидов натрия. При осолонцевании химизм засоления темно-каштановых почв натриевый. В силу того, что натрий является щелочным металлом, его преобладание в почве является толчком для изменения реакции среды в сторону щелочной. Для подавляющего большинства растений наиболее благоприятной реакцией среды является слабокислая или нейтральная. Слабощелочная или щелочная реакция среды негативно сказывается на растениях, приводит к угнетению их роста и даже гибели. Фосфогипс имеет кислую реакцию среды, поэтому при внесении последнего в почву она может приобретать нейтральную реакцию среды, что положительно сказывается на росте растений (таблица 5).

Таблица 5 - Динамика реакции почвенной среды в 2006-2012 гг.

Установлено, что мелиоративная обработка с применением фосфогипса в районе исследований оказала положительное воздействие на реакцию почвенной среды. В варианте зональной обработки без применения фосфогипса за весь период наблюдений не было выявлено изменений рН почвенной среды. В вариантах с внесением фосфогипса наблюдалось изменение рН, которое сохранялось на протяжении всего периода исследований. Уже в первый год наблюдений реакция среды в вариантах с применением мелиоранта отличалась от контрольного варианта. Значительный сдвиг наблюдался в варианте с внесением 40 т/га фосфогипса и при фрезерной обработке с одновременным внесением 10 т/га фосфогипса, рН составил в слое 0-40 см соответственно около 7,2 и 7,3 против 8,2 в контрольном варианте.

Выводы

1 В результате применения фосфогипса в качестве мелиоранта произошло снижение плотности пахотного горизонта почвы в вариантах 10 т/га Ф и 40 т/га Ф в слое 0-20 см на 5,4 % и 10,3 % соответственно с закреплением полученного эффекта во времени. В слое 20-40 см снижение плотности произошло в меньшей мере и составило 3,5 % и 5,9 % соответственно. В варианте ИФО + 10 т/га Ф полученные данные свидетельствовали о приобретении слоем 0-40 см под действием обработки и внесения фосфогипса равномерной плотности по всему горизонту.

2 В процессе визуальных наблюдений состояния почвенного покрова в варианте 10 т/га Ф было отмечено уменьшение количества пылеватых частиц почвы. Визуально наблюдалось большее количество оструктуренных частиц почвы по сравнению с контролем. Почва в варианте 40 т/га Ф обладала большим количеством оструктуренных частиц по сравнению с вариантом 10 т/га и контролем; также отличия прослеживались в слабо выраженной контрастной пятнистости, равномерно распределенной по всему слою 0-20 см. Вариант ИФО + 10 т/га Ф показал наилучшие результаты. По всему горизонту 0-40 см почва приобрела мелкокомковатую гомогенную структуру, сохранявшую свой вид на протяжении всего эксперимента.

3 При поверхностном внесении фосфогипса содержание гумуса в пахотном слое увеличилось за время наблюдений в слое 0-20 см на 5,4-6,3 % в сравнении с контрольным вариантом, что способствовало поддержанию количества гумуса на постоянном уровне. Наилучшие результаты по накоплению гумуса показал вариант с имитацией фрезерной обработки, здесь количество гумуса относительно контроля увеличилось на 7,2 %.

4 В вариантах с внесением фосфогипса наблюдалось изменение рН, которое сохранялось на протяжении всего периода исследований. Значительный сдвиг наблюдался в варианте с внесением 40 т/га фосфогипса и при фрезерной обработке с одновременным внесением 10 т/га фосфогипса, рН составил в слое 0-40 см соответственно около 7,4 и 7,1 против 8,3 в контрольном варианте. В варианте с имитацией фрезерной обработки были наилучшие результаты.

Список использованных источников

1 Калиниченко, В. П. Природные и антропогенные факторы происхождения и эволюции структуры почвенного покрова / В. П. Калиниченко - М.: Изд-во МСХА, 2003. - 376 с.

2 Калиниченко, В. П. Интенсификация мелиоративного процесса на орошаемых солонцовых комплексных почвах / В. П. Калиниченко, М. Б. Минкин - М.: Изд-во МСХА, 1991. - 196 с.

3 Медведев В. В. Влияние орошения на изменение физических и физико-механических свойств черноземных почв / В. В. Медведев, В. Г. Цыбулько // Мелиорация почв Русской равнины. - М.: Наука, 1982. - С. 81-87.

4 Баранов, А. И. Динамика основных процессов в солонцовых почвах юга России в зависимости от методов их мелиорации / А. И. Баранов // Международный сельскохозяйственный журнал. - 2008. - № 3. - С. 50-52.

5 Соловьев, Г. А. Влияние свойств почвы и удобрений на накопление тяжелых металлов сельскохозяйственными культурами / Г. А. Соловьев, А. И. Обухов, М. В. Голубев // Экологические проблемы сельского хозяйства. - М.: Наука, 1978. - С. 147-148.

6 Богаченко, Л. П. Опыт мелиорации солонцовых почв СССР / Л. П. Богаченко. - М.: «Россельхозиздат», 1979. - 257 с.

7 Вальков, В. Ф. Очерки о плодородии почв / В. Ф. Вальков, К. Ш. Казеев, С. И. Колесников. - Ростов н/Д.: Изд-во СКНЦ ВШ, 2001. - 240 с.

8 Вальков, В. Ф. Почвы юга России: классификация и диагностика / В. Ф. Вальков, С. И. Колесников, К. Ш. Казеев. - Ростов н/Д.: Изд-во СКНЦ ВШ, 2002. - 168 с.

9 Изменение свойств и режимов черноземов, типичных при орошении в условиях интенсивного овощного севооборота / С. А. Балюк [и др.] // Земледелие. - 1988. - № 3. - С. 23-25.

10 Вальков, В. Ф. Почвоведение: учеб. для вузов / В. Ф. Вальков, К. Ш. Казеев, С. И. Колесников. - М.: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д.: Изд-й центр «МарТ», 2004. - 496 с.

11 Баранов, А. И. Мелиорация темно-каштановых солонцовых почв южного региона России: моногр. / А. И. Баранов, В. М. Бабушкин. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2007. - 212 с.

12 ТУ 113-08-418-94. Фосфогипс для сельского хозяйства. - Введ. 1994-07-28.

13 Мартыненко, Г. Н. Использование серной кислоты при мелиорации карбонатных солонцов / Г. Н. Мартыненко, Н. С. Скуратов, Л. М. Карасенко // Проблемы диагностики и мелиорации солонцов: сб. ст. - Новочеркасск, 1980. - С. 158-165.

14 Башняк, С. Е. Классификация подпокровных фрезерователей для солонцовых почв / С. Е. Башняк, В. В. Сконодобов, П. П. Черемисин // Химическое состояние солонцов и их мелиорация: сб. ст. / НИМИ. - Новочеркасск, 1986. - С. 122-128.

15 Радевич, Е. В. Регулирование плодородия солонцовых почв каштановой зоны в условиях рисосеяния: автореф. дис. … канд. с-х. наук: 06.01.01; 06.01.02 / Радевич Евгений Васильевич. - Персиановский, 2012. - 19 с.

16 Вадюнина, А. Ф. Методы исследования физических свойств почв и грунтов / А. Ф. Вадюнина, З. А. Корчагина. - 2-е изд. - М.: Высшая школа, 1986. - 196 с.

Аннотация

Цель работы - изучение влияния применения в качестве химического мелиоранта фосфогипса в различных дозах на физические и физико-химические свойства орошаемых темно-каштановых почв рисовых оросительных систем при постоянном затоплении. Схема опыта: 1) отвальная обработка почвы на глубину 20-22 см (контроль); 2) отвальная обработка почвы на глубину 20-22 см + 10 т/га фосфогипса (10 т/га Ф); 3) отвальная обработка почвы на глубину 20-22 см + 40 т/га фосфогипса (40 т/га Ф); 4) имитация фрезерной обработки почвы на глубину 20-40 см + 10 т/га фосфогипса (ИФО + 10 т/га Ф). Внесение фосфогипса в дозе 40 т/га привело к снижению плотности почвы в слое 0-20 см в первый год последействия на 9,0 %, в 2012 году - на 10,3 %.

Результаты внесения 10 т/га фосфогипса занимали промежуточное положение между результатами в контрольном варианте и варианте с внесением 40 т/га фосфогипса. В слое почвы 20-40 см также отмечено снижение плотности, но в меньшей степени. В варианте имитации фрезерной обработки почвы получены положительные результаты по всему слою 0-40 см с долговременным сохранением полученного результата. Слои почвы 0-20 и 20-40 см в данном варианте имели равномерную плотность, в среднем за 2012 год равную соответственно 1,27 и 1,29 т/мі. Внесение фосфогипса способствовало уменьшению содержания пылеватых частиц и оструктуриванию почвенных горизонтов. Вариант имитации фрезерной обработки показал наилучшие результаты. Почва приобрела гомогенную мелкокомковатую структуру, которая сохранилась на протяжении всего периода исследований. В вариантах с поверхностным внесением фосфогипса наблюдалось увеличение содержания гумуса в слое 0-20 см на 5,4-6,3 % в сравнении с контролем. Вариант ИФО + 10 т/га Ф показал наилучшие результаты: содержание гумуса увеличилось на 7,2 % в сравнении с контрольным вариантом.

Ключевые слова: мелиорация, фосфогипс, рис, плотность почвы, гумус.

The aim of the research is to investigate the impact of different doses of phosphogypsum as a chemical amendment on physical and physical-chemical properties of irrigated dark-chestnut soils in rice systems under constant flooding. The scheme of experiment: 1) moldboard tillage to the depth of 20-22 cm (control); 2) moldboard tillage to the depth of 20-22 cm + 10 t/ha of phosphogypsum (10 t/ha +PG); 3) moldboard tillage to the depth of 20-22 cm + 40 t/ha of phosphogypsum (40 t/ha PG); 4) imitation of soil milling to the depth of 20-40 cm + 10 t/ha of phosphogypsum (ISM + 10 t/ha PG). In the first year after applying phosphogypsum at a dose of 40 t/ha, soil density decreased in a layer 0-20 cm by 9.0 %, in 2012 - by 10.3 %. Results of applying 10 t/ha phosphorgypsum had intermediate position between the results of control variant and the variant with applying 40 t/ha phosphogypsum. Decreasing of soil density was also marked in a soil layer 20-40 cm but for less extent. In the variant of imitation of soil milling, positive results were obtained in the whole soil layer 0-40 cm preserving the obtained result for a long period. Soil layers 0-20 and 20-40 cm in this variant had uniform density which average values in 2012 equaled to 1.27 and 1.29 t/mі respectively. Phosphogypsum application facilitated to silt content reduction and improving the structure of soil horizons. The imitation of soil milling showed the best results. Soil got homogeneous crumbly structure, which preserved during the whole period of the research. In a soil layer 0-20 cm the content of humus increased by 5.4-6.3 % in the variants with surface application of phosphogypsum against control. The variant ISM + 10 t/ha PG showed the best results: the content of humus increased by 7.2 % comparing to control variant.

Keywords: amelioration, phosphogypsum, rice, soil density, humus.

Размещено на Allbest.ru