Фитотоксичность засоленной почвы в отношении выращивания рассады

 

Введение

Актуальность: Поскольку оценка качества почвы приобретает в настоящее время жизненно важное значение, необходимо определять как реально существующую, так и возможную в будущем степень нарушения окружающей среды под влиянием антропогенных факторов. Для этой цели используют биологический подход, который развивается в определённых рамках направления и называется биоиндикация. Биологическая индикация основана на принципах биологической диагностики почв, в основе которой лежит представление о том, что почва является средой обитания разных организмов и составляет с ними единую систему. Особое внимание уделяется процессу засоления почв под воздействием факторов как природны, так и антропогенных. Актуальность биоиндикации обусловлена также простотой, быстротой и дешевизной определения качества среды. Объектами исследования служили лугово - чернозёмные среднесуглинистые по гранулометрическому составу почвы незасолённой и среднезасолённой разновидности. В качестве индикаторов использовали томаты и перцы.

Цель работы: Выявить направленность почвообразовательных процессов в почве и её пригодность для возделывания овощных растений.

Задачи исследования:

1. Определить строение и свойства почвенного профиля

. Установить степень и химизм засоления почв.

. Выявить количество и скорость всхожести семян на засолённой почве

. Исследовать характер морфологических изменений растений на засолённой почве.

. Изучить пригодность почвы для выращивания рассады овощных культур

Новизна: Изучено экологическое состояние засоленной почвы и её пригодность для выращивания овощных культур.

Практическая значимость: Произведена биоиндикация почвенного покрова и установлена пригодность засоленной лугово-чернозёмной почвы для выращивания культурных растений.

Апробация работы: Результаты были доложены на пятнадцатой международной школы-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и Сопредельных территорий. На третьей Межрегиональной студенческой научно-практической конференции «От опыта-к решению. От поиска-к мастерству». Участие в катановских чтениях, секция земледелие. Имеются две публикации в открытой печати.

почва засоленный рассада овощной

1. Обзор литературы

1.1 Распространение и образование засоленных почв

В соответствующих зонах пустынных степей, каштановых почв, черноземов, а также серых лесостепных почв значительное распространение имеют соланчики, солонцы и солоди. Они не образуют самостоятельной почвенной зоны, а залегают интразонально в комплексе с другими почвами. Тем не менее общая площадь, занимаемая соланчиками, солонцами и соладями, очень велика и, по подсчетам академика Л.И. Прасолова, составляет около 10% всей территории нашей страны (Ковда В.А., 1937).

Солончики наибольшее распространение имеют главным образом в зоне сероземов, в обширных бессточных Туранской и Прикаспийской неизменностях.

Солонцы занимают наибольшее площади в зоне каштановых и бурых почв, в черноземной зоне и отчасти в сероземной зоне; особенно и значительны их массивы в северной части Крыма, на побережье Азовского моря и в бассейне Маныча, на нижней Волге, в Северном Казахстане и в заподносибирской степи.

Солоди в основном распространены в лесостепной зоне, затем в зоне каштановых и частично в подзоне бурых почв.

Начало изучения засоленных и солонцовых почв в России уходит к середине 90-х годов прошлого столетия. Но наибольший размах эти исследования получили в нашей стране уже после Октябрьской социалистической революции (Гаркуша И.Ф., 1962).

Солончики

Солончаками, или засоленными почвами, называются такие почвы, которые содержат различные легко растворимые соли в количестве, явно вредном для нормального развития культурных растений (рис. 1).

Развитие солончаков приурочено преимущественно к низки, приозерным террасам, днищам сухих озер, приморским низменностям, понижением рельефа в оазисах и т.д. Наиболее крупные районы накопления солей, названные проф. В.А. Ковда провинциями соленакопления, расположены в больших материковых впадинах: Приднепровский, Прикаспийской и Куринской низменностях, в южной части Западносибирской низменности, в Туранской и Центрально-Якутской низменностях, а также в долинах р. Сыр-Дарьи, Аму-Дарьи, Терека, Чу, Или и др.

Образование солончаков в условиях сухой степи и выпотного типа водного режима, где величина испарения превышает испарения сумму атмосферных осадков, может происходить самыми различными способами. Прежде всего причиной высокого содержания легко растворимых солей в почве может являться сама почвообразующая порода, богатая солями. Такого рода соленосные породы довольно часто встречаются на территории средней Азии, бывшим некогда морским дном.

По данным (Ковда В.А., 1947), источником засоления почв в условиях резкого преобладания испарения над выпадение осадков могут служить подземные месторождения каменной соли - соляные купола и штоки, которые обнаружены почти во всех областях распространения засоленных почв: на Прикаспийском, Туранской и Днепровско-Донецкой низменностях, в долинах р. Аракса, в Заволжье, в Лено-Вилюйской впадине, в устье р. Анабар и на полуострове Таймыр.

Проходя к дневной поверхности и во многих случаях образуя открытые соляные купола, соляные месторождения играют существенную роль в процессах миграции и накопление солей в почвах. Солончаки могут возникать и на месте высохших соленых озер, как например в Ташаузской, Чарджоуской и других областях Туркменистана. Засоление почвы может происходить и в результате деятельности ветров, захватывающих соленую пыль морских побережий и переносящих её на огромные расстояния вглубь материка.

И действительно, многими исследованиями установлено, что в земной атмосфере во взвешенном состоянии находится значительное количество тончайшей пыли, в состав которой входят мельчайшие кристаллики легко растворимых солей. Содержание солей в атмосфере заметно повышается во время катастрофических бурь и регулярно дующих ветров, способных вздымать большие массы землистых частиц и транспортировать их на расстояние нескольких тысяч километров.

Перемещение солей ветром в виде твердых пыли или с атмосферными осадками получило название импульверизации солей.

Существенным источником пополнения солей в атмосфере являются солёные озера и моря, с поверхности которых во время бурь неизбежно вовлекаются в атмосферу водяные частицы вместе с растворенными в них солями. Работа ветров в этом отношении является особенно ощутимой в районах Аральской и Каспийской низменностей (Горшенина К.П., 1958).

Солонцы

Солонцы распространены преимущественно среди каштановых и бурых полупустынных почв в виде пятен. В черноземной зоне их формированию препятствует довольно значительное количество осадков, а в пустынях - насыщенность почв и пород кальцием. Основное своеобразие связано с большим присутствием в составе обменных оснований натрия или иногда и магния, что приводит к развитию тяжелоглинистого или глинистого плотного горизонта (рис. 1).

О происхождении солонцов существует много теорий. По К.К. Гедройцу (1955), солонцы образуются вследствие рассоления солончаков, содержащих нейтральные соли натрия. При хлоридно-или сульфатно-натриевом засолении в почвенный поглощающий комплекс внедряется катион Na+, вытесняя кальций и магний. После выщелачивания солей из верхних горизонтов коллоиды, насыщенные натрием, пептизируются, вмываются на определенную глубину, где образуют солонцовый горизонт. Такой путь образования солонцов возможен лишь при следующем соотношении катионов в составе почвенных растворов солончаков: Na+/Ca2+ + Mg2+ ? 4. Солонцы не образуются при рассолении, если в составе солей солончаков присутствует более 20% кальциевых солей.

По В.Р. Вильямсу (1947), натрий может накапливаться в почвах вследствие избирательного поглощения его степной и полупустынной растительностью (полыни, солянки, кермек и др.) и ее минерализации.

Согласно исследованиям В.А. Ковды(1937), солонцы образуются и при одностороннем обогащении почв бикарбонатом или карбонатом натрия из слабоминерализованных грунтовых и оросительных вод, при выветривании горных пород, богатых натрием и бедных кальцием. Высвобождаясь из кристаллической решетки минералов при выветривании, натрий соединяется в присутствии атмосферы. При этом образуется NaHC03 или Na2CО3, а также сода (в заболоченных почвах степей, богатых гумусом и сульфатами).

По Н.П. Пановой и Н.А. Гончаровой (1982), в формировании иллювиальных горизонтов в солонцах участвуют и легкоподвижные соединения SiO, вызывая цементацию почв при высыхании, пептизацию (высокую дисперсность) почвенной массы под действием воды и развитие других отрицательных физических свойств почв. По В.Н. Михайличенко (1979), основным фактором устойчивости дисперсного состояния почвенной массы малонатриевых солонцов является гидрофильная плазма, играющая роль пептизатора и стабилизатора гидрофобных систем. Следовательно, образование солонцов не ограничивается обменом ионами между ППК и почвенным раствором. Физико-химические условия их образования способствуют гидролизу алюмосиликатов с освобождением кремния, алюминия, железа, магния и других элементов, что сопровождается синтезом поликремниевых кислот, алюминатов, коллоидных веществ. Эти соединения придают солонцовые свойства почвам.

Почвенный профиль солонцов резко дифференцирован на генетические горизонты: А - гумусовый слабодерновый надсолонцовый горизонт мощностью от 2…3 до 15…20 см и более, от темно-серого до серого цвета, рыхлого сложения, комковато-пылеватый или слоевато-пластинчатый; переход резкий; В1 - иллювиально-гумусовый (солонцеватый) горизонт мощностью от 5…15 до 20…25 см и более, темно-бурый или бурый с коричневым оттенком, плотный, столбчатый, призматический, ореховатый или глыбистый с глянцевой поверхностью (с лакировкой), трещиноватый, а во влажном состоянии вязкий, бесструктурный; переход в горизонт В2 заметный; В2 - подсолонцовый горизонт, коричневато-бурый с темными затеками, менее плотный, чем В1 призматической или ореховатой структуры, часто с выделениями карбонатов в виде белоглазки, гиса и легкорастворимых солей в нижней части горизонта; переход постепенный; ВС - переходный к материнской засоленной породе горизонт скопления солей - карбонатных, гипса (гнезда), легкорастворимых солей (прожилок), вскипает с глубины 20…40 см; Сс - засоленная почвообразующая порода.

В слабоосолоделых солонцах наблюдается присыпка SiО2; в осолоделых - выделяется горизонт А1А2, а в сильноосолоделых - горизонт А2 (Антипов-Каратаев И.Н., 1953).

Типы солонцов: автоморфные, полугидроморфные, гидроморфные.

Солонцы автоморфные образуются при залегании грунтовых вод ниже 6 м, непромывном водном режиме на засоленных почвообразующих породах. Они разделяются на подтипы: черноземные, каштановые, бурые полупустынные.

Солонцы черноземные распространены в черноземной зоне. Они подразделяются на роды: солончаковые, солончаковатые, глубокосолончаковатые, глубокозасоленные. Содержание гумуса в горизонте А колеблется от 3…5% (в солонцах черноземных солончаковых) до 5…7% (в солонцах черноземных глубокозасоленных). Содержание обменного натрия варьирует от 10…15% (солонцы глубокозасоленные) до 30…40% (солонцы солончаковые) емкости поглощения. Каштановые солонцы менее гумусированы (1,5…4,0% в горизонте Ах); гипс встречается выше (с глубины 40 см), а солевые выделения (выцветы, жилы, плесень) - с глубины 30…50 см. Солонцы бурые полупустынные имеют укороченный профиль с малогумусным горизонтом (менее 1,5% в горизонте А), карбонатами и гипсом на глубине 20…40 см (Егоров В.В., 1979)

Солонцы полугидроморфные формируются на недренированных равнинах, речных террасах в пониженных участках при временном скоплении поверхностных вод и залегании грунтовых вод на глубине 3…6 м (на суглинисто-глинистых отложениях) и 2,5…4,0 м (на песках и супесях). В нижних горизонтах этих почв заметно оглеение в виде сизых и охристых пятен (часто с горизонта ВС).

Солонцы гидроморфные встречаются в поймах рек, понижениях аридных зон при близком залегании минерализованных вод (1…3 м). Оглеение отмечается в нижней части горизонта В.

На виды все солонцы подразделяют по мощности надсолонцового горизонта А, по содержанию обменного натрия в горизонте В1 по структуре горизонта В1. По мощности надсолонцового горизонта А солонцы бывают корковые (менее 5 см), мелкие (5…10 см), средние (10…18 см) и глубокие (более 18 см). По содержанию обменного натрия в горизонте В1 выделяют малонатриевые (до 10% емкости поглощения), средненатриевые (10…20%) и многонатриевые (более 20%) солонцы. По структуре горизонта В1 солонцы подразделяют на ореховатые, столбчатые и глыбистые.

По глубине верхней границы залегания легкорастворимых солей солонцы разделяют на солончаковые (выше 30 см), солончаковатые (30…80 см), глубокосолончаковатые (80…150 см), глубокозасоленные (глубже 150 см), а по составу солей - на щелочные (содовые, содово-сульфатные, сульфатно-содовые, хлоридно-содовые, содово-хлоридно-содовые) и нейтральные (сульфатные, хлоридно-сульфатные, сульфатно-хлоридные). Наиболее злостные - щелочные солонцы в лесостепях и степях, в южных районах Западной Сибири, на Северном Кавказе, в Ростовской области, в Армении. Щелочные солонцы многонатриевые содержат 40…65% обменного натрия емкости обмена.

Наряду с солонцами распространены солонцеватые черноземы, каштановые, бурые полупустынные, лугово-степные и луговые почвы с солонцовым горизонтом, в котором содержание обменного натрия колеблется от 3…5 до 15…20% емкости обмена. Эти почвы подразделяют на слабосолонцеватые (содержат 3…10% Na+), среднесолонцеватые (10…15%) и сильносолонцеватые (15…20% емкости поглощения) (Ковда В.В., 1947).

При сельскохозяйственном освоении различают солонцы слабоосвоенные (в подпахотной части профиля сохраняются остатки горизонта В1), освоенные (уменьшается содержание поглощенного натрия в пахотном слое, понижается горизонт аккумуляции солей), преобразованные и глубокопреобразованные (утратили в верхних горизонтах солонцеватую морфологическую дифференциацию и структуру, неблагоприятные физические и физико-химические свойства и приобрели признаки, близкие к почвам данной зоны).

Солонцы характеризуются крайне неблагоприятными водно-физическими свойствами: низкой водопроницаемостью, влагоемкостью и диапазоном содержания активной влаги; большой липкостью и вязкостью, сильным набуханием во влажном состоянии; высокой плотностью, твердостью и трещиноватостью в сухом состоянии; их трудно обрабатывать. Солонцовые свойства усиливаются с насыщением коллоидов натрием и в присутствии обменного магния.

В надсолонцовом горизонте А в связи с щелочным гидролизом наблюдаются остаточное накопление аморфной кремниевой кислоты, обеднение глинистыми минералами, оксидами алюминия и железа. Горизонт В обогащен коллоидами, оксидами железа и алюминия. В нем возрастают емкость обмена, содержание поглощенного натрия, значение рН.

В составе ППК солонцов много обменного натрия (13…60% емкости обмена), причем в содовых солонцах его больше. Часто в больших количествах содержится магний (25…45% емкости поглощения). Щелочность солонцов высокая (рН 8…10). В солонцах содержится много подвижных форм фосфора, что также свидетельствует об их низком плодородии (Горшенина К.П., 1958).

Солоди

Солоди формируются в основном в лесостепях и степях, иногда в полупустынях на бессточных впадинах, в западинах, на слабодренированных равнинах и в лиманах (рис. 1). Наибольшие площади их находятся на Западно-Сибирской, Окско-Донской, Днепровской и Причерноморской низменностях, в Венгрии, Северо-Восточном Китае.

Солоди являются продуктом рассоления солонцеватых почв и солонцов, в которых в горизонте В обменный натрий замещается на водород. Солоди могут образоваться и при постоянном воздействии на незаселенные почвы слабых растворов натриевых солей. При этом происходят распад алюмосиликатов почв под воздействием щелочных растворов на кремниевую кислоту и полуторные оксиды, вымывание легкоподвижных гумусовых веществ атмосферными осадками из верхних горизонтов. Кремниевая кислота и R2O3 выносятся в нижние горизонты. В результате здесь накапливается аморфная кремниевая кислота и формируется более легкий по гранулометрическому составу осолоделый горизонт белесого цвета. Процессу выноса полуторных оксидов и гумуса способствует оглеение, сопутствующее осолодению. Вследствие таких процессов формируются почвы, напоминающие по морфологии дерново-подзолистые. Однако в отличие от них солоди содержат карбонаты на глубине 50…120 см, гипс на глубине 50…120 см.

По Н.И. Базилевич (2010), осолодению могут подвергаться не только солонцы, но и другие почвы. Формирование солодей - результат двух противоположных процессов: периодического осолонцевания за счет слабощелочных восходящих растворов и последующего промывания почв растворами подвижных гумусовых кислот и их солей. Вследствие такого взаимодействия образуется своеобразный резко дифференцированный профиль солодей: A0 (или Ад) - лесная подстилка (или дернина) мощностью 4…8 см, иногда торфянистого характера; в пахотных почвах этот горизонт отсутствует; А1 - гумусово-элювиальный, темно-серый или серый, рыхлый, бесструктурный или комковато-пластинчатый горизонт мощностью до 10…20 см; переход в горизонт А2 резкий; А2 - осолоделый горизонт мощностью 5…25 см, белесый, плитчатый, слоевато-чешуйчатый или пластинчатый, с многочисленными железомарганцевыми ржавыми пятнами и конкрециями (дробинки, бобовины); переход постепенный; А2В - переходный горизонт мощностью 5… 15 см, неоднородно окрашенный (темно-бурый с белесыми пятнами или потеками), уплотненный, плитчато-мелкоореховатый; переход заметный; В1 - иллювиальный подгоризонт мощностью до 30 см, темно-бурый с гумусовыми затеками по трещинам, ореховато-призмовидный, по граням структурных отдельностей отчетливо выражена коллоидная лакировка и белесая кремнеземистая присыпка, плотный; переход постепенный; В2 - иллювиальный подгоризонт мощностью до 25 см, бурый, с гумусовыми затеками, призматический, лакировка и присыпка уменьшаются; ВС или Вк - светло-бурый переходный к почвообразующей породе, иллювиально-карбонатный горизонт, плотный, часто карбонатный (примерно с глубины 90 см), с выцветами или расплывчатыми пятнами и журавчиками карбонатов. Наличие этого горизонта отличает солоди от дерново-подзолистых почв. Если отсутствует иллювиально-карбонатный горизонт, то отличием является сочетание с засоленными почвами. В нижней части почвенного профиля часто отмечается присутствие ржавых и сизоватых пятен (оглеение). Почвообразующая порода - в основном желто-бурая, плотная, карбонатная, с редкими расплывчатыми пятнами или журавчиками карбонатов, наблюдаются железомарганцевые конкреции, сизые пятна, а в степях и полупустынях - легкорастворимые соли и гипс (Вильямс В.Р., 1947).

Солоди лугово-степные развиваются на недринированных равнинах, в мелких лиманах под березовыми и березово-осиновыми колками. Грунтовые воды залегают на глубине более 6 м. В профиле этих почв под лесной подстилкой или дерниной (3…5 см) чаще располагается горизонт А1 А2 или А2, а гумусово-элювиальный горизонт отсутствует или имеет малую мощность (до 5 см). Слабое оглеение отмечается на глубине до 1 м, а выцветы карбонатов - на глубине около 1 м. Гипс иногда обнаруживается на глубине 2 см.

Лугово-степные солоди содержат около 2% гумуса, в составе которого преобладают фульвокислоты. Реакция верхнего горизонта слабокислая или нейтральная, а иллювиального - слабощелочная. Осолоделый горизонт А2 обеднен илом, полуторными оксидами, имеет самую низкую емкость поглощения, обогащен кремнеземом. Иллювиальный горизонт В обогащен илом, полуторными оксидами. В состав поглощенных катионов входят кальций, магний и натрий, в верхних горизонтах содержится и водород.

Солоди луговые формируются в степных лиманах под березовыми колками. Грунтовые воды залегают на глубине 1,5…3,0 м. Почвы содержат 5…8% гумуса, в составе которого преобладают фульвокислоты. Реакция среды нейтральная или близкая к ней, а в нижней части иллювиального горизонта - слабощелочная.

Солоди лугово-болотные формируются в глубоких понижениях под осоково-березовой или лугово-болотной растительностью с участием ивы при близком залегании слабоминерализованных грунтовых вод (1…2 м) и длительном застаивании (более месяца) поверхностных вод. Эти почвы оторфованы и оглеены Ковда В.А., 1946).

Роды солодей: бескарбонатные, незасоленные, несолонцеватые, солончаковатые, солонцеватые.

На виды солоди подразделяют по мощности горизонта А1 по содержанию гумуса в горизонте А1 по глубине осолодения. По мощности горизонта А1солоди бывают дернинные, или типичные (менее 5 см), мелкодерновые (5…10 см), среднедерновые (10…20 см) и глубокодерновые (более 20 см). По содержанию гумуса в горизонте А1 выделяют малогумусные, или светлые (менее 3%), среднегумусные (3…6%), высокогумусные, или темные (более 6%) солоди. По глубине осолодения (А1 + А2) почвы подразделяют на мелкие (менее 10 см), среднемощные (10…20 см) и глубокие (более 20 см).

Осолоделый горизонт А2 беден гумусом, пылевато-илистыми частицами, особенно илистыми. В горизонтах A1 и А2 реакция почвенного раствора кислая. Значение рН увеличивается вниз по профилю под влиянием поглощенного натрия. В связи с присутствием в ППК наряду с водородом катиона натрия структурные и водно-физические свойства солодей неблагоприятны. Почвы длительное время находятся в переувлажненном состоянии, бесструктурны, поэтому при высыхании образуют корку.

Солодь Солонец Солончак

Рисунок 1. Почвенный разрез засоленных почв

1.2 Использование засоленных почв в сельском хозяйстве

Освоение засоленных почв - длительный процесс. Солончаки используют в сельскохозяйственном производстве только после их рассоления с помощью сложных мероприятий. Соли удаляют в основном методом промывки, не вызывающей подъема грунтовых вод. Нормы расхода воды на промывку зависят от степени засоления и состава солей, влажности, гранулометрического состава, глубины залегания грунтовых вод. Промывку проводят в основном в осенне-зимний период по глубокой вспашке. В это время испарение с поверхности почв наименьшее. Глубокая вспашка позволяет быстрее вымывать легкорастворимые соли. Для отвода промывных вод необходимо создавать дренажную сеть. Нецелесообразно осваивать труднопромывные солончаки, когда на промывку нужно затратить более 15 тыс. м3 воды на 1 га. Мелиорацию солончаков проводят, если это экономически обосновано. Например, массив солончаков вклинивается в незаселенную пашню и рядом находятся избыточные ресурсы оросительных вод.

После проведения промывок в почвы вносят в повышенных дозах навоз, азот и фосфор, высевают солеустойчивые культуры (люцерну, джугару, донник, суданскую траву, просо, ячмень, пшеницу). На тяжелоглинистых и глинистых почвах промывки сочетают с посевами риса. Следует отметить, что при мелиорации солончаков особое внимание уделяют планировке, оптимизации поливных норм, числу и срокам полива, поддержанию уровня грунтовых вод на глубине ниже критической для предотвращения вторичного засоления. Поверхностный слой почв должен быть всегда рыхлым, это препятствует подъему грунтовых вод к поверхности. Вдоль каналов высаживают деревья, что способствует снижению уровня грунтовых вод в результате использования большого количества воды на транспирацию.

Солонцы относятся к малопродуктивным пастбищам. Их сельскохозяйственное освоение возможно лишь при коренной мелиорации, так как естественное плодородие солонцов низкое. Мелиорация солонцов направлена на удаление из почвенного поглощающего комплекса натрия и замещение его кальцием, улучшение физических свойств. При неглубоком залегании гипса (менее 40 см) можно проводить глубокую вспашку трехъярусным плугом, чтобы перемешать солонцовый горизонт с гипсовым, а верхний сохранить на месте. Если пятна солонцовых почв небольшие, то для борьбы с ними применяют землевание, для чего скреперами с окружающих полей наносят слой плодородной почвы.

При высоком содержании поглощенного натрия и низком гипса в нижних горизонтах и особенно в присутствии соды наиболее эффективно гипсование, то есть внесение сыромолотого гипса (CaSО4 - 2Н2О). Доза гипса для корковых солонцов 10…15 т/га, среднестолбчатых - 5…12, для других солонцов и солонцеватых почв - 3…8 т/га.

Внесение гипса способствует каогуляции почвенных коллоидов, улучшению физических свойств, ликвидации щелочности:

2CО3 + CaSО4 = CaCО3 + Na2SО4.

От легкорастворимого сульфата натрия освобождаются с помощью орошения, снегозадержания или других приемов влагонакопления.

Кроме гипса для мелиорации солонцов используют молотый мел или дефекат сахарных заводов совместно с навозом и физиологически кислыми азотными удобрениями. После мелиорации необходимы внесение в повышенных дозах навоза и посев солонцоустойчивых культур (донник, пырей бескорневищный и сизый) (Гаркуша И.Ф., 1962).

Солоди в лесостепи и степи чаще всего покрыты лесами. Их освоение, связанное с вырубкой леса, нецелесообразно. Поэтому их лучше оставлять в прежнем виде, что положительно влияет на микроклимат прилегающих территорий, ослабляет силу ветров, способствует равномерному снегонакоплению на полях. Солоди, встречающиеся в виде небольших пятен среди пахотных почв, засыпают землистой массой зональных почв. При необходимости использования в сельском хозяйстве солоди глубоко рыхлят, вносят в высоких дозах навоз для увеличения мощности гумусового горизонта, содержания гумуса и питательных элементов.

Использование солонцов в сельском хозяйстве требует предварительного коренного их улучшения.

По этому вопросу многими научными учреждениями проведены многочисленные исследования и опубликована весьма обширная научная литература.

Однако вопрос о мелиорации и окультуриванию солонцовых почв до настоящего времени ещё окончательно не решен. Бесспорно только то, что солонцы под воздействием соответствующей агротехники способны резко изменять свои свойства и повышать производительность и что окультуривание солонцов должно осуществляться путем применения комплекса различных агротехнических мероприятий.

Общий и основной прием мелиорации солонцовых почв заключается в устранении из корнеобитаемых горизонтов вредного количества поглощенного натрия, в понижении дисперсности твердой фазы и улучшении физических свойств почвы, а также в создании мощного и полноценного пахотного слоя.

Устранения поглощенного натрия из почвы в практике осуществляется путем замещения его ионом кальция, который коагулирует почвенные коллоиды, а следовательно, способствует улучшение водных и воздушных свойств почвы.

Таким образом, коренное улучшение солонцов в каждом конкретном случае должно проводиться с учетом степени солонцеватости всего почвенного профиля, глубина залегания карбонатного и солевого горизонтов и других существенных показателей, определяющих характер необходимых мелиоративных мероприятий (Орловский Н.В., 1999).

2. Объкт и методы исследования

.1 Условия формирования лугово-черноземных почв

Лугово-черноземные почвы - это полугидроморфные аналоги черноземов, богатые темноокрашенным гумусом почвы с профилем А-АВ-Вса-С, с почвенно-грунтовыми водами на глубине 3-7 м, формирующие ся под травяными ценозами лесостепи и степи суббореального пояса в относительно пониженных элементах рельефа. Как самостоятельный тип они были описаны и исследованы советскими почвоведами (Белов Н.П., Лобова Е.В., 1960).

под названием «луговые черноземы». В разработку представлений о географии, генезисе, режимах и свойствах этих почв большой вклад внесли почвоведы, работающие в Западной Сибири, где эти почвы распространены особенно широко (Базилевич Н.И., 1953; Богданов Н. И, 1976). В последнее время всесторонне исследованы лугово-черноземные почвы Русской равнины (Самойлова Е.М., 1981).

Лугово-черноземные почвы распространены пятнами среди черноземов на плоских слабодренированных водоразделах и надпойменных террасах степных рек. Здесь благодаря слабой расчлененности рельефа атмосферные осадки в меньшей степени стекают в гидрографическую сеть, что обусловливает повышенное увлажнение по сравнению с почвами расчлененных пространств. На этих элемент ах рельефа уровень грунтовых вод повышен и влияние их на почвообразование усилено. На хорошо дренированных возвышенностях лугово-черноземные почвы занимают понижения мезорельефа. Морфологическое строение лугово-черноземных почв в общих чертах сходно со строением черноземов. Отличительными признаками являются: нарастание влажности сверху вниз по профилю вплоть до уровня почвенно-грунтовых вод, железомарганцевые образования и пятна оглеения в нижней части профиля, повышенная гумусность верхней части гумусового горизонт А. При недостаточно внимательном изучении морфологии, при мелкопрофильных исследованиях лугово-черноземные почвы от черноземов нередко не отделяются (Дюшефур Ф., 1970).

Свойства лугово-черноземных почв

По своим свойствам лугово-черноземные почвы также близки к черноземам. По содержанию и запасам гумуса они несколько превосходя черноземы, в составе их гумуса относительное содержание гуминовых кислот выше, чем в чернозема х. В типичных черноземах Среднерусской возвышенности запас гумуса в метровой толще колеблется в пределах 500-650 т / г а, в лугово-черноземных почвах Окско - Донской низменности - 600-750 т / г а, отношение Сг к Сф к в тех же черноземах составляет 1,3-1,8, в лугово-черноземных почвах - 2 - 3. Благодаря повышенной гумусности верхние горизонты лугово-черноземных почв обладают повышенной емкостью катионного обмена. Характерно также повышенное содержание обменного Mg (30 - 50% от суммы обменных оснований). Эта особенность связана с воздействием грунтовых вод. Реакция почвы близка к нейтральной; у почв, принадлежащих к разным родам, может быть отклонение в кислую или щелочную сторону. Практически все лугово-черноземные почвы имеют карбонатный горизонт; выделяются роды засоленных почв, нижняя часть профиля которых обогащена легкорастворимыми солями и гипсом, и солонцеватых почв, содержащих Na+в обменном комплексе. Лугово-черноземные почвы в большинстве харакеризуюся тяжелым гранулометрическим составом. В составе илистой фракции по сравнению с черноземами большая доля принадлежит смешанослойным минералам, в результате чего эти почвы обогащены разбухающим компонентом. Содержание этих минералов в полу гидроморфных почвах, развитых на лессовидных породах, может достигать 60%, тогда как в черноземах около 40%. Они обладают зернистой водопрочной структурой, высокой порозностью гумусовых горизонтов (55-65%), наилучшей (по классификации Н.А. Качинского) водопроницаемостью, высокой водоудерживающей способностью. Лугово-черноземные почвы формируются в таких условиях увлажнения, что сравнительно небольшие колебания в количестве атмосф рных осадков и температуры могут привести к изменению типа водного режима. Многолетние засушливые периоды с уменьшением количества осадков на 100-200 мм могут привести к такому сокращению питания почвенно-грунтовых вод и понижению их уровня, что капиллярно-пленочная влага не будет достигать даже нижних почвенных горизонтов. По характеру водного режима лугово-черноземные почвы станут такими же, как автоморфные черноземы. Многолетние влажные периоды вызывают подъем почвенно-грунтовых вод и пере ход лугово-черноземных почв в луговые. Изменение водного режима влечет за собой изменения в солевом режиме, характере гумусо-накопления и других процессах почвообразования. Можно полагать, что в связи с изменениями климатической обстановки в голоцене эти почвы прошли стадию луговых почв, черноземов, несколько циклов засоления рассоления-осолодения. Все эти этапы оставили след в свойствах лугово-черноземных почв, что позволяет считать их генезис весьма сложным и противоречивым. Водный режим лугово-черноземных почв, по классификации А.А. Роде (1948), относится к типу выпотного, подтипу лугово-степного; по классификации В.А. Ковды (1973) - к типу промывного гидроморфного. Н.И. Базилевич (1965) определяет этот режим как попеременный промывной-десуктивно-выпотной. В последнем названии наиболее ясно отражается особенность этого режима, который характеризуется чередованием периодов глубокого промачивания почв талыми снеговыми водами и иногда обильными летними осадками и возвратного капиллярного поднятия влаги. В течение значительной части вегетационного периода сохраняется связь нижней части почвенного профиля с почвенно-грунтовыми водами через капиллярную кайму. Лугово-черноземные почвы значительно лучше увлажнены, чем черноземы. В лугово-черноземных почвах большое развитие получает дерновый процесс, активно развивается процесс миграции карбонатов, в нижней части профиля - процессы оглеения и гидроморфной аккумуляции карбоната кальция, гипса, легкорастворимых солей. Эти почвы обладают более высоким плодородием по сравнению с черноземами из - за лучшей обеспеченности влагой. Преимущества э тих почв особенно резко сказываются в засушливые годы. Рациональное использование лугово-черноземных почв включает те же мероприятия, что и использование черноземов. Однако орошение их требует особенно внимательного подхода, поскольку здесь возможен очень быстрый подъем уровня почвенно-грунтовых вод с последующим заболачиванием и за солением (Типы почв и география их использования, 1988).

2.2 Характеристика используемых сортов

Сорт томата Ракета

Оригинатор: ООО «Научно-иследовательский институт овощеводства защищенного грунта».

Включен в Госреестр по Северо-Кавказкому региону для выращивания в открытом грунте.

Рекомендуется для одноразовой механизированной уборки и для консервоной и промышленности. Среднеранний. Созревание плодов наступает на 122-129 день после всходов, на 10-12 дней раньше сорта Новинка Приднестровьяя. Растение детнрминантное, с укороченными междоузлиями, что позволяет проводит загущенную посадку. Высота растения 18-28 см. Лист темно-зеленый. Кисть простая, с 4-6-ю плодами. Первое соцветие закладывается над 5-6 листом, последующие - через 1-2 листа. Плод удлиненно-сливововидной формы. С оттянутой вершиной, гладкий, красный. Масса плода 34-45 гр. Вкусовые качесива свежих плодов 3,8 - 4,0 балла. Содержание сухого вещества в соке 4,7 - 6,0%, общего сахара 2,1 - 3,7%. Урожайность товарных плодов при одноразовой уборке 328 - 618 ц/га, при многосборовой 488 - 654 ц/га, на 103 - 145 выше стандарта Новинка Приднестровья. Плоды слабо поражаются гнилями. Сорт интенсивного типа, требует повышенных доз калийных удобрений. Ценность сорта: дружное созревание плодов, медленное перезревание, транспортабельность, универсальность использование (Государственный реестр, 2012).

Сорт перца Подарок Молдовы

Оригинатор: Георгиевское ОАО «Сортсемовощ»

Среднеранний. Период от полных всходов до первого сбора плодов в технической спелости 119-124 дня. Куст штамбовый, высотой 35 - 44 см, диаметром 26 - 38 см. Плоды висячие, гладкие, конусовидные, средней величины. Окраска в технической спелости салатная, в биологической - темно-красная. Масса плода в технической спелости 53 - 70 гр. Толщина стенок плода в технической спелости 4,0 - 5,1 мм. Вкусовые качества свежих плодов хорошие. Товарная урожайность 3,2 - 4,7 кг/кв. м. Устойчев к фузариозному увяданию. Допущен к использованию к Северо - Западному, Волго - Вятскому, Северо - Кавказкому, Средневолжскому, Нижневолскому и Дальневосточному регионам 1973 г. Рекомендуется для потребления в свежем виде и для консервной промышленности (Государственный реестр, 2012).

3. Морфологические свойства лугово-черноземных почв

Объектами исследования служили лугово - чернозёмные среднесуглинистые по гранулометрическому составу почвы незасолённой и среднезасолённой разновидности.

Строение и специфические признаки горизонтов в почвенном профиле определяли профильным методом. Из отобранных образцов выполнили анализы.

В итоге проделанной работы выявлено, что обычные незасолённые лугово-чернозёмные почвы имеют слой дернины мощностью 3,5 см и разделяются на горизонты: А1; А1В1; В2; С (рис. 2). А1 - гумусовый горизонт чёрного цвета, комковато-зернистой структуры, с постепенным переходом в нижележащий. А1В1 - элювиальный гумусовый горизонт буро-чёрного цвета, с мелко-комковатой структурой и отчётливым переходом в следующий горизонт. В2 - иллювиальный горизонт, содержащий карбонаты в форме белоглазки. В отличие от предыдущего характеризуется ярко бурой окраской, ореховато-призматической структурой и наличием глееватости.

Рисунок 2. Почвенный разрез на луговой незасолённой почве

Гумусовый горизонт засолённой почвы отличается повышенным уплотнением и комковато-ореховатой структурой. В верхней части этого же слоя встречаются жёлтые и белесые пятна солей (рис. 3).

Рисунок 3. Почвенный разрез на луговой среднезасоленной почве

4. Агрохимические показатели

4.1 Реакция почвенного раствора и содержание гумуса

Почвенным раствором называется влага, находящаяся в почве и содержащая в растворенном состоянии органические и минеральные вещества, газы и тончайшие коллоидные золи. В.И. Вернадский считал почвенные растворы одной из важнейших категорий природных вод, «основным субстратом жизни», «основным элементом механизма биосферы» (Орлов Д.С., 1985).

Почвенный раствор образуется в результате взаимодействия воды, поступающей в почву, с ее твердой фазой и растворения некоторых органических и минеральных веществ и их производных. Наиболее существенным источником почвенных растворов являются атмосферные осадки. Дождевая вода, поступающая в почву, содержит некоторое количество растворенных веществ: газов атмосферного воздуха (кислород, углекислый газ, азот и др.), а также соединений, находящихся в воздухе в виде пыли. Грунтовые воды также могут участвовать в их формировании. В зависимости от типа водного режима почвы участие грунтовых вод может быть систематическим (выпотной или застойный водный режим) и периодическим (периодически выпотной водный режим). При орошении дополнительным источником влаги для почвенных растворов становятся поливные воды (Минкин М.Б., Горбунов Н.И., Садименко П.А., 1982).

Атмосферные осадки, поверхностные воды, росы, грунтовые воды, попадая в почву и переходя в категорию жидкой ее фазы, изменяют свой состав при взаимодействии с твердой и газообразной фазами почвы, с корневыми системами растений и живыми организмами, населяющими почву. Образующийся почвенный раствор, в свою очередь, играет огромную роль в динамике почв, питании растений и микроорганизмов, принимает активное участие в процессах преобразования минеральных и органических соединений в почвах, в их передвижении по профилю (Горбунов Н.И., 1978).

Содержание влаги в почвах и количество почвенного раствора могут колебаться в очень широких пределах, от десятков процентов, когда вода занимает практически всю порозность почвы, и до долей процента, когда в почве находится лишь адсорбированная вода. Физически прочносвязанная вода (гигроскопическая и отчасти максимальная гигроскопическая) представляет собой нерастворяющий объем почвенной воды, поэтому она не входит в состав почвенного раствора как такового. Не успевают стать специфическим почвенным раствором и гравитационные воды, быстро просачивающиеся через почвенные горизонты по крупным трещинам и ходам корней. Почвенный раствор включает все формы капиллярной, рыхло-и относительно прочносвязанной воды почвы (Качинский Н.А., 1965).

Почвенный раствор имеет огромное значение в генезисе почв и их плодородии. Он участвует в процессах преобразования (разрушение и синтез) минеральных и органических соединений, в составе почвенного раствора по профилю почв перемещаются разнообразные продукты почвообразования. Исключительно велика роль почвенного раствора в питании растений. Поэтому важно знать его состав, свойства (реакция, буферность, осмотическое давление) и динамику (Почва и почвообразование, 1988).

Гумус - это сложный динамический комплекс органических соединений, образующихся при разложении органических остатков. Содержание гумуса в почвах определяется условиями и характером почвообразовательного процесса; оно колеблется в верхних горизонтах от 1 - 2 до 12-15%, резко или постепенно уменьшаясь с глубиной. В составе почвенного гумуса выделяют специфическую часть (85 - 90% всего гумуса), представленную гумусовыми веществами, и неспецифическую часть (10 - 15%), представленную негумифицированными органическими веществами. Последние по своему составу могут, быть весьма разнообразны и включать: азотистые соединения (белки, ферменты, аминокислоты), углеводы (моносахариды, олигосахариды, полисахариды), липиды (жиры, воски, фосфолипиды), дубильные вещества (таннины, галловая кислота, флобафены и другие полифенолы), органические кислоты; кроме того, лигнины, смолы, спирты, альдегиды. Гумусовые вещества почвы представлены гуминовыми и фульвокислотами, а также гуминами (Агропочвоведение, 2003) (таб. 1).

Таблица 1. Агрохимическая характеристика почв

Глубина взятия образца, смрНГумус, %ЕКОСаМgмг на 100 г. почвы По ЧириковуP2O5K2OЛуговая незасоленная почва0-206,97,459,931,412,67,422,520-407,04,838,619,513,45,213,840-607,02,0525,413,17,82,84,360-807,280-1007,4Луговая среднезасоленная почва0-207,67,158,228,315,06,616,720-407,95,644,520,616,95,114,240-608,13,1231,218,210,41,94,460-808,580-1008,8

Реакция почвенного раствора у обычных - нейтральная у засолённых щелочная. Среднее содержание гумуса у незасолённых почв высокое и достигает 7,4%. У засолённых почв немногим меньше и составляет 7,1%.

4.2 Содержание элементов питания в почве

Калий. Содержание К2О составляет в почвах 2 - 3%. Присутствует калий чаще в глинистых минералах тонкодисперсных фракций, особенно в гидрослюдах, а также в составе таких первичных минералов крупной фракции, как биотит, мусковит, калиевые полевые шпаты. Наряду с кальцием калий относится к числу органогенов, необходимых для развития растений; в ряде случаев калий может быть в дефиците, в связи с чем его внесение в почву положительно сказывается на плодородии (Титова Э.В., 2000).

Фосфор. Присутствует в почве в очень незначительных количествах: валовое содержание Р2О5 составляет не более 0,1 - 0,2%. Фосфор жизненно важен для растений, но в большинстве почв, особенно песчаных, находится в резком дефиците, в связи с чем необходимо систематическое внесение фосфора в почву, особенно при их интенсивном использовании в сельскохозяйственном производстве. В почве фосфор присутствует в составе гумуса, органических остатков, в минеральной части почв в составе апатита, вторичного болотного минерала - вивианита (Анспок П.И., 1999).

Обеспеченность подвижными элементами питания в опыте показало: у обеих разновидностей оценивается одинаково: фосфором - средняя, калием - высокая.

.3 Гранулометрический состав

Гранулометрическим (механическим) составом почвы называется массовое соотношение (относительное содержание в процентах) в ее составе твердых частиц (механических элементов) разной крупности, выделяемых в пределах непрерывного ряда определенных условных групп крупности (гранулометрических фракций). При этом имеется в виду, что механические элементы почв представлены мономинеральными или полиминеральными (если это обломки соответствующей плотной породы) зернами и органическими и (или) органоминеральными гранулами, свободно суспендируемыми в воде после разрушения клеящих материалов; существование и целостность механических элементов определяется силами молекулярных взаимодействий (Кауричев И.С., Гречина И.П., 1969).

Гранулометрический состав почв в значительной степени унаследован от соответствующих почвообразующих (материнских) горных пород и в своих основных чертах мало меняется в процессе почвообразования. При почвообразовании на плотных скальных горных породах протекающее одновременно с ним выветривание приводит к физическому дроблению породы на механические элементы разной крупности (Пейве Я.В., 1961).

Гранулометрический состав продуктов выветривания (элювия) плотных пород тесно связан с их минералогическим составом: кислые, богатые кварцем породы дают при выветривании много крупнодисперсного песчаного материала; элювий основных, богатых легко выветривающимися минералами пород обогащен тонкодисперсными глинистыми частицами. Элювий известняков, мергелей обычно имеет глинистый состав (Волобуев В.Р., 1963).

Гранулометрический состав рыхлых почвообразующих пород обусловливается их происхождением и характером исходного материала. В процессе разрушения, транспортировки водными, ветровыми или склоновыми гравитационными потоками и переотложения продуктов выветривания горных пород происходят их сортировка и разделение в пространстве на грубообломочные, песчаные, пылеватые или глинистые поверхностные отложения. Аллювиальные и эоловые отложения при этом обычно становятся относительно гомогенными, хорошо отсортированными, разделяющимися в пространстве но крупности преобладающих в них частиц на пески, суглинки, глины. Гляциальные, флювиогляциальные и делювиальные наносы обычно плохо сортированы. Имеется закономерное изменение степени сортированности и дисперсности материала по направлению движения потока, поскольку грубые частицы оседают ближе к источникам материала, а тонкодисперсные дальше. Частицы разной крупности имеют обычно различный минералогический, а следовательно, и химический состав Крупные частицы большей частью представлены кварцем, пылеватые - кварцем и полевыми шпатами, тонкодисперсные - вторичными глинистыми минералами (Сибирцев Н.М., 1951).

В почвах механические элементы не только унаследуются от исходной материнской породы, хотя основная их часть имеет именно такое происхождение, но образуются и в процессе почвообразования. Поэтому механические элементы почв могут быть минеральными, органическими или органоминеральными. Соответственно почвенные механические элементы могут быть первичными (унаследованными) либо вторичными (новообразованными) (Почва и почвообразование, 1988).

Таблица 2. Гранулометрический состав почв

Глубина взятия образца, смСодержание (%) фракций размером, ммРазновидность почв1-0,250,25-0,050,05-0,010,01-0,0050,005-0,001<0,001Физ.глина ?0,01Лугово - черноземное незасоленная0-2012,4818,1921,7918,6311,8217,0944,54Средний суглинок20-4016,3410,8329,6819,1510,8213,1843,15Средний суглинок20-4011,0422,0023,0712,3616,1815,3543,89Средний суглинок40-6012,506,5228,5223,0210,7218,7252,46Тяжелый суглинок60-8017,1016,9414,958,169,6033,2551,01Тяжелый суглинок80-10Лугово - черноземная среднезасоленная0-208,0433,0716,0010,3615,1819,1844,72Средний суглинок20-4010,1431,9515,449,9010,6521,9242,46Средний суглинок40-609,8129,6313,738,7812,1425,9146,83Тяжелый суглинок60-8010,6926,116,8611,2515,4529,6456,34Тяжелый суглинок80-1008,7524,1212,549,7013,3931,5054,59Тяжелый суглинок

Почвы по гранулометрическому составу среднесуглинистые. Во фракциях гранулометрического состава у незасолённых почв преобладают средняя и мелкая пыль. У засолённых почв доминируют средний и мелкий песок и ил.

5. Количество токсичных солей и химизм засоления

Засоленные почвы классифицируют по химизму, по степени и генезису засоления, по глубине залегания солевых горизонтов. По химизму засоление бывает сульфатное, хлоридно-сульфатное, сульфатно-хлоридное и хлоридное. Химизм засоления определяется составом анионов и катионов. В наименование типа засоления включают те анионы, содержание которых превышает 20% суммы анионов. Преобладающий анион в названии ставят на последнее место. Содержание анионов СО3 в расчет не включается, так как С03 входит в общую щелочность. Солончаки и солончаковые почвы непригодны для сельскохозяйственного использования без предварительных промывок. Соли на этих почвах губительно действуют на всходы. В высокосолончаковатых и солончаковатых почвах соли не препятствуют всходам, но угнетают взрослые растения. Глубокосолончаковатые и глубокозасоленные почвы используют в богаре под любые культуры, но при орошении на этих почвах может произойти вторичное засоление корнеобитаемого слоя почвы. По генезису засоление почвы делят на реликтовое (остаток прошлых эпох) и современное соленакопление (Кауричев И.С., 1982).

Таблица 3. Ионный состав водной вытяжки

Глубина взятия образца, смСухой остаток, Е0мг-экв/100 г. почвыCO3--HCO?3Сl?SO4--Ca++Mg++Na++Лугово - черноземная незасоленная почва0-200,16-0,760,320,770,420,150,520-400,1730,100,690,280,990,560,240,8540-600,1950,120,610,341,480,870,541,1460-800,1840,110,810,361,120,780,441,0580-1000,2140,321,290,181,440,950,781,47Лугово - черноземная среднезасоленная почва0-200,496-1,360,624,463,171,151,4220-400,458-1,380,514,373,081,611,0440-600,5380,291,720,542,884,211,180,9960-800,5620,321,640,413,163,221,620,8480-1000,4210,401,480,442,752,150,851,32

Количество легкорастворимых солей установлено по сухому остатку. Наибольшая величина сухого остатка у незсолённой разновидности почв не превышает 0,174%. Степень засоления у почвы с повышенным содержанием солей составляет максимально в слое 0 - 20 см 0,496% и соотносится к средней. Ниже в иллювиальном горизонте количество солей увеличивается. В составе солей в верхнем слое почвы преобладают сульфаты, а в нижних горизонтах карбонаты. По суммарному эффекту токсичных ионов степень засоления слабая, для ниже расположенного, средняя. Химизм засоления по анионам сульфатный, по катионам натриево-кальциевый.

6. Результаты прорастания семян

Всхожесть семян томатов на субстрате из незасолённой почвы - 90%. Из 20 штук в среднем всходило 18. Период от посевов до всходов длился 8-12 дней. На засолённой почве всхожесть томатов составила 85%, а период от посевов до всходов увеличивался до 19 дней. Перец более требователен к почвенным условиям, чем томаты. Лучшая почва для него должна быть слабокислой, богатой питательными элементами легкосуглинистой или супесчаной. В проведённом опыте всхожесть семян перца на обычной почве составила 85% и в большинстве случаев всходы появились на 16 день. На засолённой почве всхожесть семян в среднем равна 75%, а период от посевов до всходов варьировал в пределах 19-27 дней.

Таблица 4. Статистическая обработка семян результатов всхожести семян

КультураnПериод всхожести семян (дней)Х, шт. среднее число всхожих семянS2SV, %Сумма VСреднееminmaxЛугово-черноземная среднезасоленнаятоматы151520176,562,561476,1212,7перец15816156,282,511562,7910,5Лугово-черноземная незасоленнаятоматы151620188,872,981680,8513,5перец151319175,352,311571,6611,9

Рисунок 4. Статистическая обработка результатов всхожести семян

Таблица 5. Фенологические наблюдения за ростом рассады

Разновидность почвыДаты наступления фазПосевВсходыФормирование 3-4-го листаПоявление побеговНачало ЦветенияТоматыНезасолённая04 - 06. 0312 - 14. 0319 - 23. 0315.04 -22.0430.05-22.06Засолённая04 - 06. 0313 - 19. 0321 - 29. 0315. 04 -27.0429.05-18.06ПерецНезасолённая04 - 06. 0318 - 22. 0307 - 10. 0406 - 13. 0515.06 - 04.07Засолённая04 - 06. 0321 - 29. 0311 - 15.0406 - 18.0514.06 - 09.07

Таблица 6. Жизненность растений за период выращивание рассады

КультураВсходы (среднее количество растений, шт.)Отклонение от вида начального ростаИзменения в форме и поверхности листьевВысота растенийУгнетение в фазе цветенияНезасолённая почваТомат18нормальное развитиеотсутствуютодинакова, соответствует стадии развитияотсутствуетПерец17нормальное развитиелистья двух растений скрученыотставание по высоте 3-х растенийотсутствуетЗасолённая почваТоматы17Неравно-мерный ростПятнистость листаотставание в росте 8-ми растенийопадание цветаПерец15Неравно-мерный ростПожелтение и скручивание листьевотставание в росте увядание (3-7 шт.)Опадание цвета

7. Рекомендация по использованию почвенного покрова

Плодородие почвы - способность почвы обеспечивать растения усвояемыми питательными веществами, влагой и др. и давать урожай.

Различают потенциальное (естественное) и эффективное плодородие почвы потенциальное плодородие почвы определяется общим запасом в почве питательных веществ, влаги, а также другими условиями жизни растений. Эффективное (или актуальное, экономическое) плодородие почвы - возможность использования элементов плодородия растениями в данном году; зависит прежде всего от проведения плодородие почвы эффективное может быть небольшим, и наоборот, при соответствующем уровне агротехники можно обеспечить высокое эффективное плодородие малоплодородных почв. Эффективное плодородие почвы - очень динамичное свойство почвы, способное быстро изменяться под влиянием природных условий и агротехнических приёмов. Важнейшие факторы плодородие почвы содержание необходимых для растений питательных веществ и их формы; наличие доступной для растений влаги, уровень устойчивости влажности; хорошая аэрация почвы как важное условие развития корневых систем, а также жизнедеятельности микроорганизмов, обеспечивающих разложение органических и накопление питательных веществ в форме, усвояемой для высших растений; механических состав, структурное состояние и строение; содержание токсических веществ; реакция и др. Сумма этих свойств определяет уровень культурного состояния почвы. Все элементы плодородие почвы взаимосвязаны, плодородие почвы зависит от факторов почвообразования: климата, почвообразующих пород, естественной и культурной растительности, рельефа, но особенно большое значение для уровня плодородие почвы имеет характер использования почвы (Ковда В.А., 1981).

Главным приём регулирования запасов питательных веществ в почве, в особенности в доступных растениям подвижных формах, - внесение минеральных и органических удобрений. Существенное значение имеют введение в севообороты бобовых культур и улучшение условий для жизнедеятельности азотобактера и других организмов, усваивающих азот из атмосферы. Устранение повышенной кислотности достигается известкованием почв повышенной щёлочности (солонцы) - гипсованием почв (Вильдфлуш И.В., Кукреш С.П., Иона В.А., и др., 2001).

Важное условие плодородие почвы - отсутствие в почве избыточного количества легкорастворимых солей, главным образом хлоридов и сульфатов натрия и отчасти магния, кальция и др. катионов. Для устранения избытка солей применяют промывание почвы, а для предупреждения накопления солей - правильный поливной режим, дренаж и др. Плодородие почвы сильно снижается при наличии в ней вредных химических соединений (закисных соединений железа, подвижных соединений алюминия), накапливающихся обычно в условиях застойного переувлажнения. Регулирование запасов влаги в почве достигается с помощью агротехнических и гидротехнических мероприятий (зяблевая вспашка, снегозадержание, ранневесеннее боронование, междурядная обработка посевов, орошение, осушение и др.). Наиболее высоким эффективным плодородие почвы характеризуются почвы, которые наряду с достаточным количеством влаги имеют хорошую аэрацию. Низкое плодородие почвы нередко зависит от наличия патогенных организмов. Устранение их химическими (стерилизация, внесение фунгицидов, нематоцидов и др.) и агротехническими средствами (севооборот, обработка) резко повышает эффективное плодородие почвы. При правильном использовании почв их плодородие не только не снижается, но постоянно увеличивается (Почвы Сибири, их использование и охран, 1999).

Выводы

Произведена биоиндикация почвенного покрова и установлена пригодность лугово-чернозёмной почвы для выращивания культурных растений.

Опыты проводили в течении трёх лет в 2009, 2010 и в 2011 гг. Семена предварительно проращивали и высев выполнялся в пятикратной повторности по 20 штук в каждый сосуд с субстратами засолённых и незасолённых почв. В первые два года срок посева производился 4-го марта, последний год 6-го марта. Поливали одинаковым объёмом водопроводной водой. Строение и специфические признаки горизонтов в почвенном профиле определяли профильным методом. Из отобранных образцов выполнили анализы. В итоге проделанной работы выявлено, что обычные незасолённые лугово-чернозёмные почвы имеют слой дернины мощностью 3,5 см и разделяются на горизонты: А1; А1В1; В2; С. А1 - гумусовый горизонт чёрного цвета, комковато-зернистой структуры, с постепенным переходом в нижележащий. А1В1 - элювиальный гумусовый горизонт буро-чёрного цвета, с мелко-комковатой структурой и отчётливым переходом в следующий горизонт. В2 - иллювиальный горизонт, содержащий карбонаты в форме белоглазки. В отличие от предыдущего характеризуется ярко бурой окраской, ореховато-призматической структурой и наличием глееватости. Гумусовый горизонт засолённой почвы отличается повышенным уплотнением и комковато-ореховатой структурой. В верхней части этого же слоя встречаются жёлтые и белесые пятна солей. По гранулометрическому составу почвы среднесуглинистые. Во фракциях гранулометрического состава у незасолённых почв преобладают средняя и мелкая пыль. У засолённых почв доминируют средний и мелкий песок и ил. Реакция почвенного раствора у обычных - нейтральная у засолённых щелочная. Среднее содержание гумуса у незасолённых почв высокое и достигает 7,4%. У засолённых почв немногим меньше и составляет 7,1%. Обеспеченность подвижными элементами питания у обеих разновидностей оценивается одинаково: фосфором - средняя, калием - высокая. Количество легкорастворимых солей установлено по сухому остатку. Наибольшая величина сухого остатка у несоленой разновидности почв не превышает 0,174%. Степень засоления у почвы с повышенным содержанием солей составляет максимально в слое 0 -20 см 0,496% и соотносится к средней. Ниже в иллювиальном горизонте количество солей увеличивается. В составе солей в верхнем слое почвы преобладают сульфаты, а в нижних горизонтах карбонаты. По суммарному эффекту токсичных ионов степень засоления слабая, для ниже расположенного, средняя. Химизм засоления по анионам сульфатный, по катионам натриево-кальциевый. Всхожесть семян томатов на субстрате из незасолённой почвы - 90%. Из 20 штук в среднем всходило 18. Период всхожести семян длился 8-12 дней. На засолённой почве всхожесть томатов составила 85%, а период всходов увеличивался до 19 дней. Перец более требователен к почвенным условиям, чем томаты. Лучшая почва для него должна быть слабокислой, богатой питательными элементами легкосуглинистой или супесчаной. В проведённом опыте всхожесть семян перца на обычной почве составила 85% и в большинстве случаев затягивалась до 16 дней. На засолённой почве всхожесть семян в среднем равна 75%, а период всходов варьировал в пределах 19-27 дней. Через две недели после всходов произведено пикирование рассады в те же среды. Затем дальнейшие наблюдения были связаны с изучением характера морфологически изменений растений. На почве с повышенным содержанием солей замечено замедление в росте у томатов и перцев. Кроме того у перца происходило пожелтение листьев и часто быстрое увядание. Происходящее с растениями в последнем случае объясняется тем, что высокое осмотическое давление солевого раствора приводит к повышению концентрации клеточного сока свыше определённого предела.

Введение Актуальность: Поскольку оценка качества почвы приобретает в настоящее время жизненно важное значение, необходимо определять как реально существу

Больше работ по теме: