Новые рабочие органы для глубокой основной обработки почвы в условиях Туркменистана

Кротодрены являются лучшим буфером против повторного засоления благодаря тому, что их расположение через 1,2 м на глубине 0,6 м, т.е. с отношением 2:1, страхует от подъема засоленных ГВ. Соли попадают лишь на дно дрены, а не на поверхность, и притом в ограниченном количестве, которое может быть удалено из дрен в сброс, если это будет нужно, первыми порциями промывной воды. Дрены, как таковые, являются лучшим буфером против повторного засоления, а близость ГВ к поверхности не мешает промывке кверху [4]. Беструбчатый дренаж, который раньше называли кротовым или земляным, - черезвычайно экономичный способ осушения земель [5].

Профессором В.Р. Ридигером, опыты с кротовыми дренами в первые проводились с 1937 по 1949 г. в полевых условиях в Голодной степи на лессовых почвах бывшего Каучукосовхоза №12, Ташкентского аэропорта и на опытных станциях «Золотая Орда» и «Ак-Кавак». Предметом его явилась: получения высоких урожаев схк с минимальными затратами оросительной воды и труда на поливе; регулировать водный, воздушный, тепловой, солевой и питательной режимы почвы; доказать возможность получения прочных дрен в лессовых почвах, для чего разработана технология их закладки, заключающаяся в уплотнении стенок дрен цепочкой дренеров восходящих диаметров при определенной скорости прохождения агрегата, а также в изготовлении дрен в грунте, находящемся в состоянии пластичности и липкости, и быстром высушивании дрен и т.д. Однако отметил, что широкому внедрению орошения по кротовым дренам пока мешает недостаточная разработка теории и практики этого вопроса, упрощенный подход к закладке дрен, хороших машин и орудий по изготовлению прочных кротовых дрен и недостаток практического опыта у специалистов-ирригаторов, в целом для разработки целого ряда теортических вопросов этой проблемы необходимо проведение специальных стационарных опытов в производственных условиях в ряде засушливых районов нашей страны [3].

Непременное условие интенсивного земледелия – активизация биологических процессов в почве, т.е. единовременно протекающих процессов создания и разложения органического вещества. При этом накопление органических форм поддерживает благоприятный водно-воздушный и тепловой режимы почвы, ее поглощающую способность и буферность, в разложение постоянно пополняет запасы минеральных макро- и микроэлементов питания, постепенно высвобождающихся в сблансированном виде при переработке органических веществ микроорганизмами. Приобладающее ныне в практике использования земли одностороннее направление на разложение органического вещества приводит к потере и старению гумуса, снижает качество почв, подрывает устойчивость земледелия.

Важнейшим резервом увеличения производительности в сельском хозяйстве Туркменистана является масштабное применение влаго- энергосберегающих агротехнологий позволяющих сохранить плодородие почвы. В настоящий период из-за пренебрежительного отношения к почве и несоблюдения агротехнологий в Республике наметилась тенденция резкого сокращения урожая хлопчатника и зерновых культур из-за снижения плодородия почвы. Агротехнологий предусматривают качественную почвообработку, а используемая при этом техника не удовлетворяет требованиям агротехнологий и не способствует улучшению плодородия. В настоящий момент в стране отсутствуют почвообрабатывающие агрегаты способные обрабатывать почву с низким содержанием гумуса. В результате этого плодородный гумусовый слой перемешивается с «мертвой» почвой снижается плодородие, урожай сельскохозяйственных культур, и как следствие ухудшается агроэкологическая ситуация в регионе.

В оазисах основными почвообразующщими факторами являются глубина залегания ГВ, их минерализация, хозяйственная деятельность человека. В условиях глубокого залегания ГВ на целинных землях большое значение в почвообразовании приобретает состав материнский породы.

Таблица 1. Мелиоративное состояние орошаемых земель на засоленности в разрезе велаятов

ГВ являются важнейшим почвообразовательным фактором в условиях орошаемого земледелия, очень динамичны по глубине и минерализации.

Таблица 2. Площади по глубине залегания ГВ по велаятам

Глубина залегания ГВ на территории Туркменистана уменьшается от предгорий в сторону Сарыкамыш и Каспийского моря. В зоне Каракумского канала режим ГВ динамичен. До строительства канала режим ГВ залегали здесь глубже 15 метров. Эксплуатации канала изменили гидрогеологическую обстановку. Увеличились площади с блиским залеганием ГВ. В районах орошения уровень ГВ поднялся до 1 метра (Мургабский, Тедженский оазисы, приканальная зона); до 3-5 метров – Прикопетдагская подгорная равнина. В Мургабском, Тедженском оазисах и на Хаузханском массиве отмечается расширение вторичного засоления почв. Минерализация ГВ весьма разнообразна и колеблется от 0,2—до 25 г/л (табл. 3).

Таблица 3. Минерализация ГВ

Глубокая обработка почвы чизельными и рыхлительными орудиями способствует улучшению агрофизических свойств: снижению плотности, повышению порозности, скважности, аэрации, накоплению влаги и питательных веществ и, в конечном счете, повышению плодородия почв. Основная обработка почвы является самой ресурсозатратной и энергоемкой операцией при производстве растениеводческой продукции. На ее долю приходится около половины всех энергоресурсов. При высокой и низкой влажности или твердости почвы, качество крошения почвы, а также некоторые показатели не соответствуют агротехническим требованиям. Современное земледелие на такой огромной территории, как страны СНГ, нуждается в различных рабочих органах и орудиях как для основной, так и для поверхностной обработки почвы.

Для решения данной проблемы 1989-1994гг. в ТуркменНИИГиМ разработана технология улучшения водно-воздушного, солевого, питательного и теплового режимов с последующим получением гарантированных урожаев, отвечающая требованиям водосберегающих ресурсов и снижению экологической напряженности в аридной зоне. Влияние АД на водно-воздушный режим почвы проявляется прежде всего в подпахотном горизонте, где влагоемкость почвы по результатам опытов повышалась на 30% (глубина 30-50 см). Влагоемкость в пахотном слое (глубина 0-35 см) увеличивалась лишь на 6%. Наблюдения в последующие три года показали, что зона рыхления постепенно уплотняется, однако исходных показателей плотность все же не достигала, отмечено также увеличение порозности на 27-30% сразу после АД и 5,5-16% на третий год после АД.

Как показали наблюдения, порозность улучшилась в результате увеличение числа крупных водопроводящих и воздухопроводящих пор, а это способствовало увеличению водопроницаемости почвогрунта более 100 раза [1]. Эффективность АД по водопроницаемости почвы, исходя из кривых (рис.1,2) наблюдается при нарезке дрен на расстоянии в пределах от 0,6-0,9 м. Под воздействием АД почва более активно аэрировалась.

АД способствовал перераспределению количественного состава солей по вертикали массива грунта. Значительное содержание солей в пахотном горизонте наблюдается при соблюдении промывного режима засоленных почвогрунтов. Плодородие почвы хлопковых систем при нарезке АД улучшается, чем свидетельствует материалы наблюдений рис. 1. Нарезка АД существенно отразилась на основных фазах развития хлопчатника. Фенологические наблюдения показали, что на участках АД и сплошным рыхлением всходы хлопчатника, начало бутонизации, цветение, плодообразование и созревание опережают на 1-4 дня. Данные показатели по контрольному варианту, что в конечном итоге отражается на росте растений, их урожайности [2]. Установлено, что связи с увеличением междренного расстояния коэффициент фильтрации грунта уменьшается и приближается по величине к водопроницаемости пахотного горизонта. Однако, при уменьшении расстояния между кротовинами до 0,6-0,9 м действие АД стабилизируется, в чем можно убедиться, анализируя кривые зависимости изменения коэффициента фильтрации.

В процессе обработки при наличии аэрации влаги и тепла активизируется разложение органического вещества и в большем количестве выделяется СО₂. Это имеет большое значение и в процессе растворимости различных веществ в почве. Образовавщаяся в процессе разложения органического вещества СО₂ при наличии вода растворяет фосфаты, что способствует увеличению доступности фосфора для питания растений. Следовательно, если нет микроорганизма, то нет СО₂, соответственно нерастворимое соединения фосфорный кислоты не может переходит в растворимое состояние.

Рис. 1. Насыщение калия подвижного в массе грунта

1 -	до вегетации без АД
2 -	до вегетации с АД
3 -	начало вегетации без АД
4 -	начало вегетации с АД
5 -	в конце вегетации без АД
6 -	в конце вегетации с АД

Как показала математическая обработка данных урожайности АД через 0,6-0,9 м существенных различий в вариантах нет, хотя энергетическая затраты намного выше, поэтому более эффективным, исходя из последних ограничений, является разреженность АД на расстоянии 0,9 м. На рис.2 представлено изменение количества фосфора подвижного.

Концентрация свежего органического вещества обособленной прослойкой в нижней части пахотного слоя оказывает огромное окультуривающее действие на этот слой и подпочву: сдерживается минерализация органического вещества и потеря минеральных форм от промывания, усиливается накопление гумуса и улучшается его качественный состав, питательные вещества в глубоких слоях почвы становятся доступными для растений; увеличивается период, в течение которого можно обрабатывать почву; повышаются другие агрохимические показатели плодородия почвы; снижается кислотность, увеличивается сумма поглощенных оснований, содержание подвижного фосфора и обменного калия.

Рис.2. Насыщение фосфора подвижного в толще грунта

1 -	до вегетации без АД
2 -	до вегетации с АД
3 -	начало вегетации без АД
4 -	начало вегетации с АД
5 -	в конце вегетации без АД
6 -	в конце вегетации с АД

Таким образом, можно сделать вывод о том, что воздействие АД на водно-воздушный, солевой и тепловой режимы почвы проявляется в повышении водопроводимости почвенного и особенно подпахотного горизонта, что обеспечивает эффективное масса перераспределение в толще массива грунта на всю его глубину. Активное регулирование влаги, солей и тепла в почве с наличием АД оказывает эффективное воздействие на урожайность хлопчатника и особенно на староорошаемых тяжелых почвах аридной зоны. Результаты экспериментальной проверки подтвердили аналитические предположения об эффективности применения АД на хлопковых системах.

Литература:

1. Данатаров, А. Технология нарезки аэрационного дренажа и эффективность его работы в условиях аридной зоны. Автореф. дис. канд. тех. наук. Киев. -1994. с.3-21.

2. Данатаров, А., Байджанов, Г. Мелиоративная и экономическая эффективность аэрационного дренажа. «Молодой ученый» ежемесячный научный журнал. Чита. 2010. №8. с.83-91.

3. Ридигер, В.Р. Подпочвенное орошение по кротовым дренам. Изд. «Колос» -Москва. -1965. –с.3-69.

4. Эггельсманн, Р. Руководсто по дренажу. Москва. Колос. 1978. –с.80-103.

5. Ramsauer, B. Die Maulwurfdränung. Mitt. Bd. Vers. Inst. F. Kulturtechnik und teshn. Bodenkunde. 7. Petzenkrichen. 1952.