В решениях ХХУ1 съезда КПСС предусмотрено к концу одиннадцатой пятилетки среднегодовое производство хлопка-сырца довести по стране до 9,2−9,3 млн.т., в том числе в Узбекской ССР — до 5,9 млн.т.х.
Стабильное увеличение производства хлопка должно быть достигнуто в основном за счет повышения урожайности, что тесно связано с дальнейшей интенсификацией хлопководства на базе рационального использования орошаемых земель при одновременном повышении их плодородия*.
Необходимость интенсификации сельскохозяйственного производства вызвана тем, что в хлопкосеющих районах с каждым годом уменьшаются площади для освоения, и уже сейчас в ряде зон таких земель не осталось. В связи с этим большое практическое значение имеет разработка приемов, направленных на использование нижних подпахотных горизонтов на ныне обрабатываемых землях. Это имеет особо важное значение для условий лутово-аллювиальных почв Хорезмской области и КК АССР Узбекской ССР, а также Ташаузской области Туркменской ССР, отличающихся от других зон хлопкосеяния почвенно-климатическими особенностями.
Почвам этой зоны характерен мощный агроирригационный слой, обязанный своим происхождением многовековой хозяйственной деятельности человека. Во многих местах его мощность достигает 1−2 м и более. По механическому составу эти почвы представлены тяжелыми и средними суглинками, несущими значительный запас питательных элементов до большой глубины. Засолены в средней и сильной степени, поэтому возделывание сельхозкультур требует мнох Материалы ХХУ1 съезда КПСС. — М.: Политиздат, 1981. гократных промывок почвы.
Одна из отличительных особенностей этих почв — плотное сложение подпахотных слоев, объемная масса которых нередко значительно превышает допустимые для нормального роста и развития хлопчатника (1,3−1,35 г/см3) пределы, что является одним из больших препятствий для проникновения корней растений вглубь, следовательно, и для использования ими питательных веществ из возможно большего объема почвы.
Ухудшению плодородия почв способствуют ежегодная, преимущественно на 30−35 см, основная вспашка, многократные промывные и вегетационные поливы, проходы по полю тракторов и другой тяжелой сельхозтехники. Такая глубина обработки не дает возможности хлопковому растению развивать мощную, глубоко проникающую корневую систему. Поверхностное расположение деятельных корней ограничивает использование ими питательных веществ и грунтовых вод из нижних глубин.
Одним из эффективных приемов вовлечения плотных подпахотных слоев в сельскохозяйственный оборот является рыхление почвы на глубину 50−60 см и более в сочетании с обычной вспашкой на 30 см.
Научные основы и эффективность указанного агроприема на орошаемых почвах при возделывании хлопчатника установлены многимиисследователями (Меерсон, 1937; Кашкаров, 1957,1960; Мухамеджанов, 1961,1962,1965; Нурматов, 1963; Зайцев, 1964; Джураев, 1966; Ахвер-диев, 1967; 0тажанов, 1967; Ирматов, 1969,1971,1973; Файзуллаев, 1968; Мадраимов, 1968; Паришкура, 1971; Закиров, 1972; Хасанов, 1973; и др.).
Однако прием почвоуглубления (сочетание основной вспашки с глубоким рыхлением) изучался главным образом на типичных сероземах и незасоленных луговых почвах. В литературе почти отсутствуют данные о влиянии глубокого рыхления, особенно в сочетании с послойным внесением удобрений, на рост, развитие и урожайность хлопчатника, а также на солевой режим в условиях засоленных луговых аллювиальных почв Хорезмской области.
В связи с изложенным в задачу наших исследований входило изучение:
— отдельных агрофизических и агрохимических свойств почв,.
— особенностей их солевого режима,.
— роста, развития и урожайности хлопчатника,.
— качественных показателей хлопкового волокна,.
— экономической эффективности глубокого рыхления с послойным внесением удобрений.
Экспериментальные данные и выводы по ним позволят внести поправки в существующую агротехнику хлопчатника в условиях засоленных луговых аллювиальных почв Хорезмской области путем освоения плотных подпахотных слоев ныне используемых земель.
I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
Получение устойчиво высоких урожаев сельскохозяйственных культур связано презде всего с разработкой наиболее перспективных агротехнических приемов, дальнейшим совершенствованием существующих технологий их возделывания с учетом биологических особенностей и почвенно-климатических условий каждой отдельной зоны, которые основывались бы на максимальном количественном и качественном использовании всех факторов жизни растений (свет, тепло, воздух, питательные вещества, вода).
Одним из важнейших элементов, лежащих в основе современной агротехники и отвечающих указанным требованиям, является обработка почвы, в которой протекают основные процессы жизнедеятельности растений и сосредоточен основной запас элементов питания и влаги.
Накопление и доступность питательных веществ и влаги в почве во многом зависит от мощности окультуренной части почвы и физических свойств обрабатываемого слоя. Чем мощнее, глубже окультуренный пахотный слой, тем больше крупных и мелких капиллярных и некашшмрных промежутков, где накапливается влага в интересах культивируемого растения. Следовательно, дня накопления влаги и легкодоступных элементов питания необходимо иметь возможно более глубокий окультуренный пахотный слой. Глубокий пахотный слой представляет собой мощный резервуар для накопления влаги в осенне-весенний период.
На важность почвоуглубления еще в прошлом столетии указывали многие видные представители отечественной агрономической науки. В 1862 г. С. М. Усов научно обосновал преимущество глубокой обработки почвы для лучшего развития растений. В 1866 г. опытали Д. И. Менделеева было показано громадное значение повышения продуктивности сельхозкультур путем углубления пахотного слоя подзолистых и черноземных почв. Он писал: «Углубление пахотного слоя до возможной глубины улучшает механические свойства почвы,., оно вводит в оборот большую массу почвенных запасов, уменьшает вредное влияние засухи и излишка влаги» .
В 1867 г. К. А. Тимирязев, Д. И. Менделеев и Г. Г. Густавсон проводили опыты в Смоленской, Симбирской, Петербургской и Московской губерниях в целях изучения влияния глубокого рыхления почвы на рост сельскохозяйственных растений и их урожайность. Эти опыты показали пользу и очевидную выгодность глубокой вспашки, проводимой посредством плуга и почвоуглубителя.
Указания на полезность глубокой вспашки содержались даже в самых древних (первый век нашей эры) агрономических руководствах. Большой знаток агрономии времен античного Рима Люций Юний Моде-рат Колумелла отмечал, что «глубокая вспашка приносит пользу всякому произрастанию» (цит. по Мухамеджанову, 1962).
Идея углубления пахотного слоя начала воплощаться на практике с появлением условий — ростом промышленности, производящей соответствующие орудия обработки и мощные трактора.
Глубокая обработка почвы приобрела еще большее значение в настоящее время. Она является важным резервом повышения урожая для самых различных зон сельского хозяйства страны, и особенно в орошаемой зоне хлопководства.
Углубление пахотного слоя почв хлопковой зоны страны исключительно важно ввиду необходимости разрушать время от времени так называемую плужную подошву. На поливных землях сероземного типа плотные слои не ограничиваются лишь так называемой плужной подошвой, а распространяются и на более низкие горизонты под влиянием интенсивной обработки и орошения, являясь причиной плохого и поверхностного развития корневой системы.
По данным А. Ф. Устиновича (1940), на участках с мелкой пахотой 86 $ кустов хлопчатника имели явно искривленную корневую системуна участках же глубоко обработанных, где «плужная подошва» была разрушена, растений с искривленной корневой системой почти не было. На такое же ограничение в росте корневой системы хлопчатника в условиях уплотнения почв указывает М. В. Мухамеджанов (1962).
Глубокая обработка на сероземах необходима также для улучшения физических свойств подпахотных горизонтов и водного режима с целью усиления биологической активности почвы и роста и развития растений.
Первые опыты по углублению обработки сероземов проведены в 1935;1937 гг. на Центральной станции механизации и агротехники хлопчатника (ЦСМАХ). Установлено, что глубокая (до 30−40 см) вспашка на сероземах способствует созданию сравнительно мощного окультуренного пахотного слоя, снижает засоренность полей, улучшает водопроницаемость, водный, воздушный и питательный режимы, условия развития корневой системы.
Доведение глубины вспашки до 40 см с оборотом пласта на среднезасоленных сероземных почвах, по данным Голодностепской опытно-оросительной станции (Петров, 1931), дает значительное (40 $) устойчивое увеличение урожаев хлопка-сырца по сравнению с глубиной вспашки на 10 см.
Необходимость почвоуглубления для вовлечения в сельскохозяйственный оборот плотных нижних горизонтов установлена многими исследователями.
Многолетними полевыми опытами Каунчинской опытной станции доказано, что на сероземах нового орошения в Среднеазиатском регионе полный эффект от глубокой обработки может быть получен только при достаточном окультуривании всего пахотного слоя, накоплении в нем необходимого количества органической массы, питательных веществ, особенно фосфорной кислоты. На сероземах же давнего орошения со свойственным им сравнительно мощным гумусовым горизонтом углубление пахотного слоя может производиться ускоренными темпами. На них при глубокой вспашке на 35 см общее содержание питательных веществ в слое 0−50 см было значительно выше, чем при вспашке на 25 см (Мосолов, 1938).
В АзНИХИ установлена необходимость дифференцирования системы углубления пахотного слоя на сероземах в соответствии с особенностями зоны. В отдельных случаях переход на глубокую вспашку возможен без особых предварительных мероприятий, в других — требуется сочетать его с внесением органических и минеральных удобрений. Показана возможность широкого применения глубокой обработки на всех засоленных почвах (Варунцян, 1940).
На ЦСМАХ еще в довоенное время было рекомендовано создание культурного пахотного слоя под хлопчатник до 25−30 см мощности на всех орошаемых почвах Средней Азии, кроме лугово-болотных с близким залеганием глеевого слоя. На почвах давнего орошения с мощным агроирригационным наносом углубление пахотного слоя можно производить сразу на требуемую глубину, а на почвах без мощного агроирригационного наноса углубление лучше производить постепенно, на 3−5 см ежегодно. Увеличение глубины зяблевой вспашки с 20 до 25−30 см (в опытах ЦСМАХ) способствовало уменьшению сорняков в 2−3 раза (Соколов, 1945,1946).
Глубокая вспашка оказывает положительное влияние и на рассоление почвы. Так, на Чарджоуском опытном поле СогозНЙХЙ после промывки по глубокой вспашке количество солей в верхнем слое почвы понизилось на 27 $, в метровом — на 23 $ (Соколов, 1953).
На Пахтааральском опытном поле СоюзНЙХИ под влиянием осадков и вегетационных поливов на участке, вспаханном на глубину 35 см, хлористых солей в верхнем слое содержалось в 4 раза меньше, чем при вспашке на 20 см, в метровом слое количество солей уменьшилось вдвоедовольно значительно снизилось и содержание плотного остатка (сумма всех растворимых солей). Объясняется это тем, что глубокая вспашка разрушает уплотненный подпахотный горизонт, повышает водопроницаемость почвы. Увеличение глубины вспашки даже в указанных величинах способствовало повышению урожая хлопка на 2−4 ц/га.
По мнению Ф. И. Решетникова (1957,1960), мощный пахотный слой орошаемого серозема, создаваемый за счет подпахотного, является весьма значительным резервом дальнейшего повышения урожая хлопка и трав, что связано с положительным влиянием глубокой вспашки на такие важные водно-физические свойства сероземной почвы, как водопроницаемость, объемная масса, аэрация в ранний период жизни хлопчатника.
Основной прием увеличения мощности пахотного слоя орошаемого серозема (по Ф.И.Решетникову) — оборот пласта на 180° с полным разделением (без смешения) пахотного и подпахотного слоев почвы и с полным извлечением слоя 20−40 см во время вспашки на поверхность земли, т. е. двухъярусная вспашка на глубину 40 см с непременным сочетанием послойного размещения органических и фосфорных удобрений в обработанном слое почвы. При этом навоз должен вноситься в вывернутый на поверхность подпахотный 20−40 см слой (вся годовая норма — 10 т/га). Такое применение удобренийодин из эффективных приемов переделки природы и устранения отрицательных свойств подпахотного горизонта.
А.К.Камилов (1961;1963,1966) указывает, что глубокая двухъярусная пахота на 40 см с двухслойным внесением удобрений создает мощный пахотный слой, обеспечивающий дальнейшее увеличение урожая хлопка в условиях светлых сероземов. Как отмечает автор, малоплодородный и слабобиогенный подпахотный слой (20−40 см) при двухъярусной пахоте полностью извлекается на поверхность пашни и подвергается действию аэробных бактерий, орошения, вегетационных обработок, удобрений, в результате чего превращается в окультуренный слой почвы, по свойствам не отличающийся от пахотного 0−20 см слоя. За счет этого урожай хлопка в среднем за 3 года опыта повысился на 4,2 ц/га.
Исследованиями А. К. Камилова, А. А. Кашкарова (1966) выявлено, что глубокая вспашка на 40 см по сравнению с пахотой на 30 см улучшает водно-физические свойства и питательный режим почвы. В результате (при припосевном внесении удобрений) урожай хлопка-сырца (в основном доморозный) повышается в среднем за 3 года на 2,7 ц/га.
Положительное последействие глубокой вспашки наблюдается даже и в том случае, если на протяжении двух последующих лет проводится пахота на 30 см. Прибавка урожая за счет доморозного сбора в среднем за 3 года равна 3,0 ц/га.
На необходимость создания мощного окультуренного слоя на орошаемых почвах на основе разработки оптимальных глубин и технологии основной обработки с дифференциацией их по почвенным условиям указывают А. К. Кашкаров и др. (1957,1960,1965,1967).
По данным Х. А. Бурнашева (1962,1963), на засоленных почвах Хорезма двухъярусная вспашка по схеме 0−20, 20−40 см — наиболее совершенная технология основной обработки почвы, способствующая уничтожению сорняков и зимующих форм сельскохозяйственных вредителей, наиболее паяному использованию плодородия пахотного слоя и повышению урожаев хлопка-сырца.
В Каракалпакском НИИ земледелия в течение трех лет изучали влияние двухъярусной пахоты на водно-физические и химические свойства почвы и ее рассоление. Как показали исследования, двухъярусная вспашка улучшила водопроницаемость почвы.
При двухъярусной вспашке на 30 см за учтенное время впитывалось воды 440,0 м3/гана 40 см — 455, в контроле (обычная вспашка) — 384,3 м3/га. Отмечено также вымывание солей и снижение засоренности по сравнению с обычной пахотой на 54,5−62 $. Все это положительно сказалось на урожайности хлопчатника, которая в среднем за три года составила: при обычной вспажке на 28−30 см (контроль) — 25,2 ц/га, двухъярусной на 30 см (по схеме 0−15, 15−30) — 28,9, двухъярусной на 40 см (по схеме 0−20, 20−40) -26,3 ц/га (Тургунбаев, 1975).
А.А.Соколовский (1935), указывая на взаимосвязь обработки и удобрений при повышении урожая сельскохозяйственных культур, рекомендовал сочетать глубокую вспашку с послойным внесением удобрений.
И.Д.Шубин, А. Т. Кузин (1964;1968) отмечают, что в Мургабском оазисе на луговых слабои средне засоленных почвах двухъярусная вспашка на глубину 40 см снизила засоренность по всем видам сорняков на 67−68% против 28−35% при пахоте на 30 см. Наибольший урожай получен по двухъярусной вспашке на 30 см с послойным внесением удобрений. Прибавка урожая составила 3,7 ц/га при общем урожае 36,5 ц/га, или на 11,3 $ выше, чем в контроле.
В варианте с двухъярусной вспашкой на 40 см с послойным внесением удобрений урожай составил 34,0 ц/га, или на 3,6% больше контроля. Авторы рекомендуют на луговых слабои среднезасолен-ннх почвах Мургабского оазиса основную вспашку под хлопчатник проводить двухъярусным плугом на глубину 30 см, на сильнозасолен-ных почвах — на 40 см.
A.Кашкаров, Ш. Бешимова (1966,1967) пишут, что на автоморф-ных почвах в результате глубокой двухъярусной вспашки на 40 см за один год создается мощный пахотный слой, сравнительно чистый от сорняков, обеспечивающий обильное питание хлопчатника, но при одном условии: насыщение поверхности бывшего подпахотного 30−40 см слоя питательными веществами. Для этого в зависимости от почвенных условий требуется предпосевное и припосевное внесение удобрений или их послойная заделка.
На Вахшской зональной сельскохозяйственной опытной станции за два года глубокая двухъярусная вспашка на 40−45 см по сравнению с обычной (на 28−30 см) обеспечила повышение урожая хлопка на старопахотных землях на 3,6 и 2,4 ц/га.
B.П.Кондратюком, М. Джураевнм (1972) выявлено, что в условиях Кокандской группы районов Ферганской области промывка и вспашка в марте-апреле дают возможность прорасти семенам сорняков до пахоты. Во время вспашки с оборотом пласта сорняки заделываются на дно борозды и погибают. Это способствует снижению засоренности полей, улучшению развития хлопчатника и повышению урожая. В среднем за три года более высокий урожай получен при вспашке в марте-апреле. Перепашка и чизелевание зяби привели к снижению урожая.
Ф.И.Решетников в 1970 г. писал, что в опыте САИМЭ при обычной вспашке плугом П-5−35М на 30 см с предплужниками (контроль) урожай составил 37,9 ц/га хлопка, при двухъярусной пахоте плугом ПД-4−35 на глубину 40 см по схеме 0−20 + 20−40 см с почвоуглублением на 10 см — 41,1 ц/га, плугом НДЗ-40 на 40 см по схеме 0−20+ 20−40 см — 42,3 ц/га.
Большое значение двухъярусной вспашки на глубину 40 см, особенно на сильнозасоренных почвах, в повышении урожайности хлопчатника выявлено в условиях Каракалпакии (X. Д. Давлетмурадов, 19 641 967,1971).
На положительное влияние увеличения глубины основной обработки почвы до 32−35 см, на основе изучения опыта передовых хозяйств Хорезмской области, указывают М. В. Мухамеджанов и др. (1964).
Таким образом, приведенные данные убедительно свидетельствуют о преимуществе глубокой двухъярусной вспашки.
В опытах В. Ушкаренко (1971) увеличение глубины пахотного слоя способствовало большему накоплению нитратов в почве, особенно при орошении сточными водами. При этом глубокая вспашка играет также мелиорирующую роль. В опытах при вспашке на 40−45 см по сравнению со вспашкой на 25−27 ом хлора и натрия в слоях 0−20 и 20−40 см было значительно меньше, а кальция, наоборот, больше, что важно для улучшения водно-физических свойств почвы, роста и развития сахарной свеклы.
На ЦОМС СоюзНИХЙ в условиях староорошаемых засоленных почв Голодной степи новая технология пахоты, состоящая из вспашки верхнего 20 см плодородного слоя с одновременным рыхлением менее плодородного подпахотного (20−40 см) способствовала заметному улучшению водно-физических свойств почвы, более интенсивному смыву солей при промывках и замедлению процесса реставрации засоления от весны к осени.
По этим данным, наилучшие рост и развитие растений, ускоренный темп цветения и созревания коробочек, а также более высокий урожай хлопка-сырца (прибавка 4,7 ц/га, или на 13,8 $) отмечались в вариантах с обработкой без выворачивания на поверхность менее плодородного (20−40 см) слоя почвы.
Многочисленные исследования по установлению положительного действия основной вспашки на 28−30 см с оборотом пласта в сочетании с рыхлением плотных подпахотных слоев на 30−50 см были проведены в 60-е годы на орошаемых почвах под руководством М.В.Му-хамеджанова (1962). Результаты мелкоделяночных полевых и производственных опытов показали, что рыхление почвы — исключительно важный резерв увеличения производства хлопка.
Эффект почвоуглубления был тем лучше, чем глубже разрыхлялись подпахотные слои. Так, в опыте А. Хасанова (1973) самый высокий урожай хлопка-сырца был получен в варианте с рыхлением почвы на глубину 75 см. При этом урожайность была наибольшей в год действия. Положительное действие рыхления сохранялось в течение 4−5 лет с постепенным снижением прибавок урожая по мере удаления от года закладки опыта. В одном из опытов на типичном сероземе за 4 года общая прибавка хлопка-сырца в варианте с рыхлением на 75 см составила 16,7 ц/га против 8,4 ц/га по фону рыхления на 60 см с обычной вспашкой на 30 см. Рост урожая автор связывает с улучшением плотности сложения и питательного режима почвы, глубоким и мощным развитием корневой системы. При этом на почвах с большим уплотнением подпахотных горизонтов эффективность глубокого рыхления была выше, чем на менее плотных.
Преимущество глубокого рыхления над обычной вспашкой многие исследователи объясняли созданием лучших водно-физических и агрохимических условий почвы, большим развитием корневой системы (Файзуллаев, Закиров, 1968,1969,1974; Нурматов, 1969; и др.).
В исследованиях А. Ирматова (1969), проведенных на луговых незасоленных почвах Ташкентской области, наилучший результат по ускорению роста и развития и повышению урожая хлопка-сырца получен также при сочетании основной обработки на 30 см с рыхлением почвы на 60 см и одновременным внесением в разрыхленные слои орган о-минеральных удобрений.
У.Файзуллаев (1970) под руководством М. В. Мухамеджанова проводили многолетние стационарные полевые опыты в 1962;1968 гг. по фону обычной вспашки на 30 см с рыхлением на 40, 60 и 80 см и с внесением органо-минеральных удобрений отдельно в пахотный и подпахотные слои под посевы люцерны и кукурузы.
На таком фоне не только получены высокие урожаи зеленой массы кукурузы и сена люцерны, но и в дальнейшем, при использовании фона распаханной люцерны под посевами хлопчатника была обеспечена большая прибавка урожая хлопка-сырца. За 1965;1968 гг глубокое рыхление на 60 см в сочетании с обычной вспашкой на 30 см и с внесением удобрений в пахотный слой дало прибавку урожая 10,8 ц/га, при рыхлении и вспашке на указанные глубины, но в сочетании с внесением одного и того же количества удобрений в пахотный и подпахотный слои, прибавка возросла до 15,2 ц/га, при сочетании обычной вспашки на 30 см с рыхлением на 80 смдостигала 20,4 ц/га. Следовательно, глубокое рыхление имело длительное положительное последействие.
В опытах П. П. Языкова, Р. А. Ахмедова и М. Ашурметова, проведенных в 1963 г. на типичных сероземах тяжелосуглинистого механического состава, глубокое рыхление на 60 см в сочетании с обычной вспашкой на 30 см при внесении равной нормы минеральных удобрений по сравнению с обычной вспашкой обеспечило прибавку урожая хлопка-сырца около 3,0 ц/га.
Влияние глубокого рыхления на урожайность хлопчатника изучалось и в условиях Сурхандарьинской области. По данным А. Р. Рахманова (1964), от глубокого рыхления на 60 см в сочетании с обычной вспашкой получено дополнительно более 4,0 ц/га хлопка-сырца. А. Х. Валиулин, А. Р. Рахманов, В. В. Украинский, М. С. Истомин (1963) указывают, что в тех же условиях глубокое рыхление способствовало улучшению питательного, водного и теплового режимов почвы.
Разносторонние исследования по углублению пахотного слоя проводились в условиях засоленных луговых почв Ферганской области. Так, в опыте А. Г. Шалимова (1963) глубокое рыхление повышало эффективность промывок тяжелых засоленных почв, способствовало усилению развития корневой системы хлопчатника и повышению его урожайности. В четырехлетних опытах А. З. Мингалиева (1965) рыхление на 50−80 см улучшало водно-физические свойства почвы, ускоряло вымывание водорастворимых солей. Глубокое рыхление действует опресняюще и на грунтовые воды. Урожайность хлопка-сырца при глубоком рыхлении почвы повышалась на 4,0 ц/га.
Подобные изменения под влиянием глубокого рыхления в тех же почвенных условиях отмечали Н. С. Сурминский, А. Джураев (1961), М. Н. Рождественский (1961).
Вопросы углубления пахотного слоя в районах хлопководства изучали А. Е. Лудко (1934), С. Н. Рыжов, В. А. Пудовкин (1940), А. Х. Валиулия (1953), И.Н.Антипов-Каратаев, Л. П. Белякова (1958), Л. П. Белякова, М. Т. Асраров (1959), Е. С. Шишкин (1964), М. М. Миркасымов (1960), Й. Ашурметов (1964,1966), З. С. Турсунходжаев, И. Мадраимов, А. А. Автономов (1964), А. А. Автономов (1964), М. Маматханов (1963), Р. Нурматов, О. Садыков (1967), Х. А. Бурнашев (1966), А. К. Камилов (1966), З. С. Турсунходжаев (1966,1969), И. Муллабаев (1973). Установлено положительное влияние глубокого рыхления и глубокой вспашки на плотность сложения, водный режим и другие свойства почвы, а также на урожайность хлопчатника. Глубина и технология основной обработки почвы в различных почвенно-климатических зонах хлопководства были объектом многолетних исследований В. П. Кондратюка (1957,1959,1965,1967,1968,1972).
Все перечисленные исследования позволили выработать важные рекомендации относительно глубин основной обработки, которые способствовали увеличению производства хлопка по мере развития хлопководства.
Несмотря на большое количество исследований влияния глубокого рыхления на продуктивность хлопчатника, оставался не до конца раскрытым вопрос о том, что является критерием для проведения этого приема. В Институте экспериментальной биологии растений АН УзССР (М.В.Мухамеджанов, Н. Ф. Игнатьева, А. Закиров, 1968) изучали влияние различной плотности в строго контролируемых условиях — лизиметрах, которые набивали почвой с хлопкового поля, сохраняя ее естественный профиль. Почва уплотнялась до заданной величины (по объемной массе).
Многолетние исследования показали, что наиболее благоприятны для роста, развития и урожайности хлопчатника условия при плотноети сложения 1,1−1,3 г/см3, причем предельная плотность равнялась 1,35 г/см3. Плотность выше этого уровня оказала резко отрицательное действие на хлопчатник. На основании этих и многолетних полевых исследований авторы пришли к выводу, что критерием необходимости глубокого рыхления является плотность сложения почвы по объемной массе.
Эффект глубокого рыхления намного возрастает, если его сопровождать одновременным внесением в разрыхленные слои органо-ми-неральных удобрений под предшествующие кормовые культуры (люцерна и кукуруза) в условиях мощных типичных и светлых сероземов. В этом случае окультуривание подпахотного слоя почвы интенсивнее, чем при применении этих приемов обработки под посев хлопчатника. При этом влияние однократного рыхления и послойного внесения удобрений на почвенное плодородие (содержание гумуса, азота, плотность сложения, биогенность почвы), а также урожайность хлопчатника сохраняется более длительный период — до конца ротации севооборота (Мухамеджанов, Сулейманов, 1978).
Повышение эффективности почвоуглубления под предшествующие хлопчатнику в севообороте кормовые культуры для увеличения урожая хлопка-сырца в условиях луговых почв отмечал А. Ирматов (1979,1980). На эффективное влияние глубокой основной обработки на окультуривание почв и продуктивность самых различных сельхозкультур в условиях дерново-подзолистых, солонцовых, обычных и выщелоченных черноземов, каштановых, серых лесных почв и др. указывали Н. И. Дальский (1956), И. П. Чижевский, И. К. Макарец (1958), Н. Димов (1969), ВЛернышев (1972), Ф. Михайлов (1972), И. Жовтонг и др. (1973), С. Забоштанский (1973), Д. Филев и др. (1973), А. Абрамчук, Л. Барташе-вич (1974), А. Миненко, М. Седов (1974), В. Снеговой (1974), С. Базаров, И. Карагин (1975).
М.Г.Чижевский (1960) еще в ранних опытах, проведенных в Европейской части Союза, указывал, что мощный пахотный слой не только увеличивает запасы влаги в почве, усиливает развитие корневой системы, но и способствует уменьшению сорняков.
Глубокое рыхление в зоне устойчивой влажности улучшает проникновение воздуха в почву и питание растений.
Улучшение корневого питания при глубокой обработке связано с активизацией микробиологических процессов в глубоких слоях почвы (Л.П.Белякова, 1958; С. Ф. Лазарев, 1960).
Таким образом, создание мощного подпахотного слоя глубоким рыхлением, особенно в сочетании с послойным внесением удобрений является надежным средством улучшения почвы и получения устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.
Увеличению мощности пахотного слоя глубокой вспашкой большое внимание уделяется и за рубежом.
На сельскохозяйственной опытной станции провинции Альберта (Канада) изучена эффективность периодического проведения глубокой вспашки. Глубину вспашки подбирают так, чтобы в перемешанной обработанной почве в равной мере были представлены горизонты А, В и С. Для почв провинции Альберта это достигается при вспашке на 4060 см. В этом случае 4,8−7,2 т гипса и 8−12 т извести в расчете на I га поднимается из нижнего горизонта и равномерно распределяется по всему пахотному слою. Одновременно разрушается непроницаемый слой в горизонте В, выносятся наверх менее засоленные горизонты и смещается ближе к нейтральному показателю рН. В результате улучшаются условия роста растений, повышается их урожай.
Глубокая вспашка проводится один раз в 5−13 лет. Установлено, что она является наиболее экономичным способом снабжения кальцием подпахотного слоя солонцеватых почв. Приведенные данные показывают, что только за счет глубокой вспашки стоимость урожая с I га повышается на 3−8 долл. в год. Применение удобрений придает еще больший экономический эффект.
В опыте Института земледелия и растениеводства в Мюнхене (ГДР), заложенном весной 1966 г., изучали влияние глубокой обработки на биологическую активность почвы. Почву обрабатывали на глубину 24,32,40 и 60 см. При обработке на 32 и 40 см подпочву равномерно перемешивали с пахотным слоемпри обработке на 60 см перемешивали пахотный слой, 25−60 см слой оставался без изменения, В вариантах со вспашкой на 24, 32 и 40 см (площадь делянки 6 м2) запахивали на всю глубину по 6 кг люцерны, на фоне обработки на 60 см люцерна запахивалась на глубину 40 см, слой 40−60 см только рыхлился и известковался. Интенсивность дыхания измеряли непрерывным инфракрасным анализатором в мае-июне. Максимальная интенсивность дыхания выявлена в вариантах обработки на глубину до 40−60 см. Если за 100 $ принять величину почвенного дыхания в варианте с глубиной обработки 24 см, то в варианте с 32 см она составляла 101, с 40 см — 118, с 60 см — 106 $ (Grabert, 1969).
Учебный и исследовательский центр по виноградарству, садоводству и сельскому хозяйству (Рейланд-Пфальц, ФРГ) проводит с 1954 г. опыты по мелиорации подпахотных слоев почвы, когда уплотненный подпахотный слой образовался в результате многолетнего прохождения тракторов и стабильной глубины вспашки. Уплотненный слой не ограничен лишь плужной подошвой, а распространяется значительно глубже. При рыхлении образуется мелкокомковатая структура, которую желательно сохранить. Стабилизация структуры подпочвы может быть осуществлена не только химическим, но и биологическим путем (промежуточные культуры и др.). Часть удобрений рекомендуется вносить в подпахотные слои для лучшего развития корневой системы. При рациональной обработке структура подпахотного слоя сохраняется в течение 10 лет (Бс11и:ие-Кагг:1пе, 1969).
Глубокая вспашка в опытах Щецинского сельхоз института (Польша) благоприятствовала водно-воздушному режиму и микробиологическим процессам почвы и способствовала уничтожению сорняков. Однако лучшие результаты по продуктивности растений и экономическим показателям на тяжелых аллювиальных почвах получены при кротовании (Ьаэкогак1, 1970).
В Югославии, в Институте кукурузы (Земун-Поле), проводили опыты по изучению влияния глубины основной обработки почвы и внесения навоза на общую порозность. Почва, обработанная на 35 и 45 см, по сравнению с глубиной обработки на 20 см, имела большую порозность (1оуапоу1е, 1970).
При разработке системы обработки почвы в условиях интенсивной химизации все большее значение приобретает оптимальная плотность почвы. Уплотнение изменяет ее структуру, снижает общую и аэрацион-ную порозность, изменяет запас продуктивной влаги, водо-, воздухо-и теплопроводность, что отражается на всхожести семян, интенсивности разрастания корневой системы.
В 1977 г. Д. Ковачев (Болгария) в вегетационных опытах изучал плотность почвы 1,0- 1,2- 1,4- 1,5 г/см3 в двух вариантах: первыйвсе сосуды при всех плотностях имели одинаковую массу почвы: второй — одинаковый объем и разные массы. Ежедневно сосуды поливали для поддержания влажности на уровне 95% ПВ.
В обоих вариантах максимальный урожай пшеницы получили при объемной массе почвы 1,16−1,31 г/см3. При уплотнении почвы до 1,38 г/см3 урожаи снижались. Самый низкий урожай дал вариант со сложением почвы 1,4 г/см3.
Подобные данные получены в 1971 г. В. Миловым в Югославии в вегетационных опытах с различными сельхозкультурами на фоне разного уплотнения почвы. Так, урожай картофеля при плотности почвы 1,0 г/см3 составил 100 $, при плотности 1,2 г/см3 — 92, 1,4 г/см3 — 76%. При этом для картофеля в верхнем слое оптимальная плотность 1,0 г/см3, в нижних слоях — 1,1- 1,2 г/см3. Наибольший урожай сахарной свеклы получили при плотности 1−1,1- кукурузы — 1,11,2- подсолнечника — 1,0−1,2 г/см3. Дальнейшее увеличение плотности почвы до 1,4−1,5 г/см3 резко снижало урожай этих культур.
В Институте мелиоративных исследований в Братиславе (Чехословакия) изучалась эффективность разных вариантов обработки тяжелых почв. Эти почвы относятся к неогеновой формации, по механическому составу суглинистые. Они препятствуют росту и развитию сельхозкультур и снижают возможность повышения плодородия почвы. Почвы под пашней вследствие накапливающейся влаги уплотняются и вследствие плохой структуры трудно обрабатываются, значит, нуждаются в мелиоративных мероприятиях. Улучшение этих почв связано с применением соответствующих агромелиоративных мероприятий, в частности с механической глубокой обработкой до 80 см.
Глубокое рыхление благоприятствовало проникновению воды в почву. Стабильность почвенной влажности наблюдали на второй и третий годы после глубокого рыхления. Мелиоративное глубокое рыхление облегчало горизонтальное и вертикальное движение влаги в почве. После мелиоративной обработки значительно возрастала пороз-ность. Этот способ не пригоден дом почв с высоким уровнем грунтовых вод. Глубокое рыхление проводят осенью при 25−30^-ной почвенной влажности поперек склона. В результате мелиоративной обработки повышаются урожаи кукурузы, озимой пшеницы и сахарной свеклы и улучшается структура почвы (йиврап, 1971).
Опыты по влиянию способов обработки почвы на урожаи сельхозкультуры проведены в Румынии на почвах с неблагоприятным режимом влажности (Шсо1ае, 1972). На фоне плантажной вспашки на 45−50 см урожай возделываемых культур увеличивался в засушливые годы и уменьшался в дождливые. Частичное (полосами по 50 см) рыхление почвы с последующей обычной вспашкой на 20 см давали во все годы прибавку урожая пшеницы, кукурузы, клевера.
Изучение влияния глубокой вспашки избыточно увлажненных почв на содержание в них влаги и урожай сельхозкультур было проведено в ФРГ, где около 15% сельхозугодий заболочено и нуждается в мелиорации. Глубокие вспашка и рыхление на всех типах почв увеличивали объем общей порозности на сравнительно короткий период. Глубокое рыхление уплотненного почвенного горизонта, особенно сочетание глубокого рыхления с глубоким внесением удобрений, усиливало проникновение корней в глубокие слои почвы. По влиянию на урожай внесение удобрений значительно перекрывало влияние глубоких обработок и дренажа.
В ГДР имеется около 1,1 млн. га песчаных почв с уплотненным глинистым подпочвенным горизонтом, питательные вещества и влага которого используются растениями только частично. В этих условиях одним из надежных средств борьбы с уплотнением считают глубокое рыхление. При неблагоприятных погодных условиях рыхление почвы на глубину 70−80 см обеспечило прибавку урожая кукурузы на силос на песчаных суглинках до 52, на буроземе (пар) — до 46,7 ц/га. Продолжительность действия глубокого рыхления до 5 лет, на тяжелых почвах дольше, чем на легких, причем продлить его можно добавочным глубоким известкованием. Затраты на рыхление определяются преаде всего глубиной обработки: на тяжелых почвах при глубине рыхления 70−80 см они составляют в среднем 120 марок/га и окупаются прибавкой урожаев в первый год. На рыхление хорошо реагируют кукуруза, сахарная свекла, картофель, овес, ячмень. В последующие годы после рыхления прибавку дают почти все озимые зерновые, рапс, люцерна. Рыхление проводят при влажности почвы ниже 60% ПВ (Lindner et al,, 1973).
Глубина зяблевой вспашки в зависимости от состояния почвы, требований возделываемой культуры, вида почвы и климата в указанных условиях составляет для озимых зерновых 15−22 смдля пропашных после зерновых на делювиальных почвах — 25−30 смна лёссах и луговых почвах — 30−35 смдля пропашных после пропашных — 2025 см. Углубление пахотного слоя с вовлечением в оборот подпочвы требует повышенных норм органических и минеральных удобрений. На песчаных почвах, подстилаемых суглинком, а также на псевдоглеевых суглинистых и лёссовидных почвах глубина рыхления достигает 70−80 см, что обеспечивает прибавку урожая 2−3 ц/га (Kuhze et al., 1972).
В засушливых областях Восточно-Словацкой низменности (ЧССР), согласно исследованиям НИИ мелиорации, наибольший урожай (45,0 ц/га) зерна кукурузы был собран при мелиоративной вспашке на глубину 60 см, при кротовании и глубоком мелиоративном рыхлении урожайность превышала 39,8 и 30,6 ц/га против 18,5 ц/га в контроле без мелиоративной обработки (Guspan, 1972).
Глубокое рыхление на почвах с горизонтами повышенной плотности находит все большее применение и во Франции, где ежегодно продается около 1000 почвоуглубителей и десятки тысяч плугов (Daiieinne, 1973). В одном из опытов, проведенных во Франции (Remy, Mathieu, 1972), в варианте с глубокой обработкой почвы удлинялся вегетационный цикл горчицы, посеянной в качестве зеленого удобрения. Отмечено повышение урожая сельскохозяйственных культур, особенно при глубоком внесении удобрений. Влияние глубокой обработки объяснялось увеличением объема почвы, доступной для проникания корней, уменьшением избытка влаги, возможностью раннего начала обработки почвы весной, стимулированием жизнедеятельности микроорганизмов.
По результатам полевых опытов за I968-I97I гг., заложенных в четырех почвенно-климатических зонах ФРГ, выявлено более равномерное распределение удобрений по всему почвенному профилю при глубоком (на 85 см) рыхлении по сравнению с глубоким внесением без рыхления.
Как показали опыты, хороший рост корневой системы растений в случае глубокого внесения минеральных удобрений отмечался только в зоне внесения, тогда как применение удобрений совместно с глубоким рыхлением улучшало развитие корней по всему почвенному профшпо. Оба варианта обработки одинаково действовали на физические и химические свойства почвы: емкость поглощающего комплекса, подвижность катионов, содержание углерода и азота, а также кислотность почвенного раствора. В среднем за четыре года по всем культурам (пшеница, овес, яровая рожь, картофель, яровой ячмень), урожайность при глубоком рыхлении одновременно с внесением удобрений была почти на 4,0 ц/га корм.ед. выше, чем при одном глубоком внесении удобрений. При этом на фоне глубокого внесения удобрений по сравнению с внесением их по глубокому рыхлению затраты труда и средств были более высокими. Глубокое внесение удобрений, однако, может широко применяться на почвах, подверженных эрозии, подпочва которых бедна элементами минерального питания (Schmid, Borchert et al., 1972).
В течение I97I-I972 гг. изучалось влияние глубокого рыхления на засоление почвы и урожай хлопчатника по вариантам: I — контроль с обычной вспашкой- 2 — обработка на глубину 61 см- 3 — обработка на глубину 61 см с заделкой вермикулита на 15−61 см- 4 — обработка на глубину 102 см. Согласно данным этих опытов, по мере углубления пахотного слоя отмечалось повышение урожайности хлопчатника. Так, в 1972 г. урожай по вариантам составлял 8,23- 9,9- 11,6 и 10,2 ц/га. Глубина распространения корневой системы на делянках контрольного варианта равнялась 61 см, в 4-м — 122 см. При обычной обработке в 30 см слое почвы сосредоточивалась основная часть (около 83%) корней, а при глубокой обработке этот слой содержал только 43% корней. Глубокая обработка увеличила скорость инфильтрации воды и снизила объемную массу почвы. Во всех вариантах глубокой обработки отмечено снижение засоленности почвы. Наибольшее снижение засоленности наблюдалось в 4 варианте, т. е. при обработке на глубину 102 СМ (Heilman, Gonzalez, 1973).
Из приведенного выше обзора литературы видно, что вопросы глубины основной обработки, тесно связанные с окультуриванием почвы вообще, были объектом исследований многочисленных отечественных и зарубежных авторов. Их исследованиями охватывались различные типы почв, разные географические зоны при посевах самых разнообразных сельскохозяйственных культур.
В целом, по мнению большинства исследователей, почвоуглубление путем регулировки глубины основной вспашки или сочетания обычной вспашки с рыхлением подпочвы специальными рыхлящими органами является одним из важных средств, направленных на повышение урожайности возделываемых растений, улучшение водно-физических и агрохимических свойств почвы.
Как показано в обзоре, подобные приемы окультуривания в районах орошаемого земледелия Средней Азии разрабатывались главным образом для незасоленных мощных типичных, светлых сероземов и луговых почв. По существу отсутствуют данные о характере изменений, протекающих под влиянием приемов почвоуглубления на аллювиальных луговых сильнозасоленных, следовательно, многократно промываемых почвах низовьев Амударьи. Разработка путей окультуривания этих почв имеет важное значение потому, что указанный регион, особенно Хорезмская и Ташаузская области, почти не располагают свободными для дальнейшего освоения землями.
В связи с этим нами сделана попытка изучить влияние различной глубины и технологии основной обработки засаленных аллювиальных луговых почв Хорезма на почвенные процессы, рост, развитие и урожайность хлопчатника.
2. ПОЧВЕШО-КЛИМА.ТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ 2.1. Почвы.
Территория Хорезмской области, где проводились опыты, представляет собой древнюю дельту Амударьи, вложенную в огромную тектоническую впадину между плато Устюрт, хребтом Султан-Уиз-Даг и третичными поверхностями пустыни Каракум. Ложе этой огромной депрессии сформировано к началу четвертичного периода и сложено из пород различного возраста — палеозойских, верхнемеловых и третичных. Емкость этой колоссальной чаши выполнена слоистой свитой четвертичных отложений, мощность которых варьирует от 10−15 до 90 м.
Состав, мощность и строение четвертичных аллювиальных отложений генетически связаны с гидрографической сетью Амударьи и ее притоков, более древних Даудана и Дарьялыка. В верхнем 1−3 м слое преобладают суглинки и глины с прослойками песка и супеси, представляющие собой главным образом агроирригационные отложения. Ниже этих глубин суглинисто-глинистая свита подстилается мощной толщей рыхлых мелкозернистых, зачастую иловатых и пылеватых амударьинс-ких песков, перестилающихся мелкими слоями глин, суглинков и супесей.
Мы проводили исследования на староорошаемой лугово-аллювиаль-ной засоленной почве, занятой бессменной культурой хлопчатника более 10 лет. Особенность этих почв — относительно высокая минерализация грунтовых вод с преобладанием солей хлора и сульфата. Почвообразующими породами являются прирусловые отложения Даудана и Дарьялыка. По механическому составу эти отложения преимущественно глинисто-суглинисто-супесчано-песчаные.
Морфология древнеорошаемых луговых почв, на которых закладывались опыты, отличается от целинных или неосвоенных слабым расчленением профиля на генетические горизонты. Пахотный горизонт мощностью 30 см окрашен в светло-серый цвет, имеет комковато-пылеватую структуру и после полива часто сплывается в корку. Подпахотный уплотнен. Карбонатный и гипсовый горизонты отсутствуют.
Для иллюстрации морфологических признаков староорошаемых лугово-аллювиальных почв приведем описание почвенных разрезов $ I и № 2, проведенные нами в апреле 1977 г. перед закладкой полевого опыта № I.
Разрез № I.
Ап 0−30 см. Темно-серый, тяжелосуглинистый, среднеуплотненный, пылевато-ореховато-комковатый, много мелких корешков, переход в следующий горизонт постепенный по цвету. Апп 30−48 см. Серый, увлажненный, тяжелый суглинок, среднеуплотненный, комковато-пылеватый, много ходов насекомых, корней хлопчатника, переход постепенный по цвету.
48−80 см. Светло-серый, увлажненный, средний суглинок, средне-уплотненный, бесструктурный, много ходов насекомых, корней хлопчатника, переход резкий по механическому составу.
Вз 80−100 см. Светло-серый с сизоватым оттенком, пески. С 100−200 см. Мокрый, с рыжеватым, книзу сизоватым оттенком, увлажненный, встречаются окиси и закиси железа, марганца.
Разрез № 2.
Ап 0−30 см. Темно-серый, свежий, тяжелый суглинок, среднеуплотненный, пылевато-ореховато-комковатый, много мелких корешков, переход в следующий горизонт постепенный по цвету.
Ann 30−48 см. Темно-серый, увлажненный, тяжелый суглинок, средне-уплотненный, много ходов насекомых, корней хлопчатника.
Bj 48−100 см. Светло-серый, увлажненный, среднеуплотненный, бесструктурный, много ходов насекомых, корней хлопчатника, переход резкий по механическому составу. С 100−200 см. Бурый с рыжеватым оттенком, увлажненный, пески, встречаются окиси и закиси железа, марганца.
Таким образом, морфологическое строение почвы опытного участка по показателям двух почвенных разрезов свидетельствует о заметном уплотнении и бесструктурности подпахотного слоя начиная с горизонта Bj.
Ниже приводим описание разреза Ji I в опыте № 2 (от I мая 1978 г.).
Ап 0−35 см. Темно-серый, тяжело-суглинистый, среднеуплотненный, ореховато-комковатый, много мелких корешков, среднеуплотненный, переход в следующий горизонт постепенный.
Ann 35−53 см. Серый, увлажненный, тяжелый суглинок, среднеуплотненный, комковато-пылеватый, много ходов насекомых, корней хлопчатника, переход по цвету и плотности постепенный.
Bj 53−105 см. Светло-серый, увлажненный, среднеуплотненный, бесструктурный, много ходов насекомых, корней хлопчатника, переход по влажности. С 105−170 см. Светло-серый, увлажненный, с сизоватым оттенком, бесструктурный, встречаются окиси и закиси железа, марганца.
Как видим, данный разрез по существу повторяет морфологическое строение предыдущих разрезов с той лишь разницей, что в опыте № 2 плотное сложение и бесструктурность почвенных частиц горизонта В]- начинаются с несколько большей глубины и простираются глубже.
Как известно, твердая фаза почвы представлена частицами различной величины, называемыми механическими элементами, содержание которых определяет механический состав изучаемой почвы. Этот показатель в зависимости от минералогического и химического состава механических элементов по-разному влияет на характер почвы.
В механическом составе исходной почвы опытного участка в опыте № I на глубине от 0−30 — 30−65 см вплоть до метрового слоя преобладают частицы размером 0,05−0,001 мм, относящиеся к пылева-тым фракциям. На долю этих механических элементов в слое 0−30 см приходится 21,5, в 30−65 см — 24,5 $ к массе почвы. Механических элементов величиной 0,01−0,005 мм, т. е. содержание средней пыли, в указанном пахотном и подпахотном слоях выявлено 7,9 и безотносительное содержание мелкой пыли 0,005−0,001 мм — 18,3 и 16,2 $. Примерно такой же механический состав характерен и для более нижних горизонтов.
Таким образом, по сумме физической глины менее 0,01 мм почва пахотного и подпахотного (30−100 см) слоев относится к тяжелым и средним суглинкам. На глубине 100−145 см преобладают частицы размером более 0,01 мм (физический песок), в связи с чем этот слой относится к супеси. На глубинах ниже 145 см в механическом составе физическая глина увеличивается до 57,6 $, следовательно, эти слои представлены тяжелым суглинком.
В опыте № 2 почва не только пахотного (0−35) и подпахотного.
35−53 см) слоев, но и нижних горизонтов отличается более высоким содержанием физической глины (частицы менее 0,01 мм), в связи с этим относятся к тяжелым суглинкам, и лишь в слое 53−105 см по сравнению с другими горизонтами больше физической глины (фракции 0,01−0,005 мм), следовательно, их можно характеризовать, как легкий суглинок (рис. 2.1.1).
Исходные образцы почвы анализировали на микроагрегатный состав. Пахотный (0−30 см) слой в целом характеризуется меньшим содержанием агрегатов размером 0,05−1 мм по сравнению с подпахотными слоями и лишь на глубине 145−200 см уступает подпахотным по выходу указанных фракций. По количеству мелких фракций (0,05 мм и менее) пахотный слой в основном превосходит подпахотные, в том числе и слой 30−65 см. И лишь на глубине 145−200 см выход мелких фракций (особенно 0,05−0,01 и менее 0,001 мм) преобладает над таковым пахотного слоя. В слое 0−30 см опытного участка физической глины величиной менее 0,01 мм содержится 42,6, в слое 30−65 см -38,4%, следовательно по механическому составу почвы относятся к тяжелым и средним суглинкам. Таким образом, этим почвам свойственно высокое содержание микроагрегатов размером I мм и менее. Такие почвы хотя и обладают благоприятным водно-воздушным режимом, под влиянием орошения и многократных проходов техники подвержены сильному уплотнению и в целом ухудшению условий для роста и развития хлопчатника.
Аналогичная закономерность по микроагрегатному составу почвы прослеживается в опыте № 2.
Как показали определения (табл. 2.1.1), водопрочность микроструктуры почвы опытного участка (опыт № I) по каждому генетическому горизонту находится на одном уровне, примерно 34−39%, и.
Содершашв фрощий 5%, и масср аЬшютио сухой почбы. о 20 40 60 80 100 &-во 140 ш ?80 200 во 40 60 80.
90 40 60 80.
Опт Ше.
От/т УУ. 1У77з.
Рис. 2.1.1. Механический состав почв. Исходная.
Таблица 2.1.1 Водопрочность микроструктуры исходной почвы (опыт № I. 1977 г.).
Глубина: Размер фракций,: Масса сухой: Содержание прочем: мм гфракции, г: ных агрегатов,%.
I: 2 — 3: 4.
3 0,1279 0,2558.
3−2 0,0643 0,1286.
0−30 2−1 1,0469 2,0938.
1−0,5 4,3420 8,6840.
0,5−0,25 6,7118 13,4238.
0,25 15,0258 30,0516.
0−30 Сумма 27,3187 34,6374.
3 0,0888 0,1776.
3−2 0,0529 0,1058.
30−65 2−1 0,1100 0,2200.
1−0,5 0,6391 1,2782.
0,5−0,25 8,2548 16,5096.
0,25 16,2672 32,5344.
30−65 Сумма 25,4128 50,8256.
3 0,0757 0,1514.
65−80 3−2 0,0478 0,0956.
2−1 0,0795 0,1590.
1−0,5 0,3094 0,6188.
0,5−0,25 2,1137 4,2274.
0,25 14,7605 29,5210.
65−80 Сумма 17,3866 34,7732.
— 36.
Продолжение табл. 2.1.1.
I: 2 3: 4.
3 0,0731 0,1462.
3−2 0,0427 0,0854.
80−100 2−1 0,1625 0,3250.
1−0,5 0,3090 0,6180.
0,5−0,25 5,9782 11,9564.
0,25 13,1639 26,3278.
80−100 Сумма 19,7294 39,4588.
3 0,0623 0,1246.
3−2 0,0396 0,0792.
100−145 2−1 0,2939 0,5878.
1−0,5 0,3337 0,6674.
0,5−0,25 3,6093 7,2186.
0,25 17,2217 34,4434.
100−145 Сумма 21,5705 43,1410.
3 0,0328 0,0656.
3−2 0,0213 0,0426.
145−200 2−1 0,2734 0,5468.
1−0,5 0,3048 0,6096.
0,5−0,25 3,6097 7,2194.
0,25 13,2399 26,4798.
145−200 Сумма 17,4819 34,9638 только в слое 30−65 см суммарное содержание водопрочных агрегатов достигло 50,8 $. В опыте № 2 (прилож. I) максимум (51,1 $) водопрочных агрегатов отмечался в слое 0−32 см, с увеличением глубины отмечалось их уменьшение до 38 $. Следовательно, почва опытного участка в силу особенностей механического, микроагрегатного состава и водопрочности агрегатов характеризуется большим уплотнением, особенно подпахотных слоев, и для улучшения водно-физических и агрохимических свойств нуждается в совершенствовании приемов основной обработки почвы.
2.2. Климат.
Территория Хорезмской области находится целиком в северопустынной климатической области. Средняя температура года здесь около + 11−12°, в невегетационный период опускается до +1,5−2°, в вегетационный поднимается до 22 °C.
Наступление морозов, сковывающих почву, приходится на вторую половину декабря. Сумма температур за безморозный период составляет около 4190−4416°. Длина безморозного периода в среднем 195−202 дняначало его обычно отмечается 2−4 апреля, завершение 17−23 октября.
За год осадков выпадает всего около 87−89 мм и меньше. Максимум их приходится на март-май. Отношение зимних осадков к летним составляет 1,5−2,2. Испаряемость, достигающая I584-I65I мм в год, превышает количество осадков примерно в 18 раз. Основная масса влаги испаряется в летний период (1304−1370 мм), и испаряемость превышает количество осадков в 44 раза. Такая величина испарения, характерная для указанных гидрогеологических условий, является существенным фактором засоления почв. Климатические условия Хорезме.
Таблица 2.2.1.
Средние и максимальные декадные температуры воздуха (°С) в период с января по октябрь.
1977;1979 гг. (по данным гидрометеостанции г. Ургенча).
1977 г.
1978 г.
1979 г.
Месяц: Декада Средне-многолетние • :сред- :няя • • • •: за месяц сред- :няя • • • • :максимальная • 0 за месяц • ППРТГ— :макси: :маль-: • НЭЯ • • • «• за месяц сред-:няя :макси- :маль- :ная средняя: макси-:маль-:ная -:няя средняя: макси- :маль- :ная.
I: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8 9: 10: II: 12: 13: 14.
Январь 1 2 3 -4,8 -5,8 -4,7 -13.7 -9,6 -15,6 -13,0 1,0 1,5 4,0 -4,8 7,2 6,2 8,5 85 1,9 -5,6 -8,5 16,5 3,6 7,3 4,1 16,5.
Февраль 1 2 3 -3,2 -1,5 -0,1 -8,2 -1,2 -0,7 -2,9 15,2 -10,9 0,0 0,6 7.0 15,0 12,7 -3,8 15,0 0,5 3 1,7 14,4 19,0 3,6 1,3 19,0.
Март 1 2 3 2,2 4,8 7,3 6,3 8,8 11,6 -0,9 22,7 0,1 4,3 11,2 11,4 13,0 23,0 5,2 23,0 -8,8 9.3 13,0 9,1 23,3 23,0 7,2 23,3.
Апрель 1 2 3 11,2 14,0 16,7 15.2 20,2 19.3 18,2 — 16,2 12,6 15,7 31,6 23,0 27,4 14,8 31,6 12,5 16,2 13,3 23.1 30,4 26.2 14,2 30,4.
Май 1 2 3 19,4 21,1 21,1 25,2 23,8 — 16,7 23,3 32,0 35,4 19,9 35,4 18,0 22,4 21,0 30.2 32.3 34,7 20,5 34,7 со 00.
I: 2: 3 4: 5: 6: 7 • • 8 9: 10 II: 12: 13: 14.
Июнь 1 2 3 24,6 25,9 26,9 28,6 32,0 29,8 30,1 — 21 28 28 8 7 0 33.1 39.2 41,0 26,2 41,0 23.4 24.5 28,3 36,7 36,1 39,0 25,4 39,0.
Июль 1 2 3 27,5 27,7 27,4 31,2 28,1 28,4 29,2 — 27 30 29 6 8 0 42,5 41,0 38,9 29,1 42,5 29,4 31,1 29,6 42,5 43,0 41,0 30,0 43,0.
Август 1 2 3 26,5 25,3 23,8 26,7 26,2 23,6 25,5 26 26 21 I 5 0 36,6 37,2 31,5 24,5 37,2 28.3 27,6 23.4 38,5 41,8 34,0 26,4 41,8.
Сентябрь! 2 21,4 18,9 20,5 23,4 21,1 23 22 4 8 36.3 35.4 22,1 38,0 25,2 19,6 35,2 29,0 21,2 35,2.
Октябрь I 2 3 13,8 11,1 8,3 13.1 13.2 4,4 25,9 20,2 26,2 12 10 14 4 6 4 27,6 25,0 27,9 12,5 27,6.
Таблица 2.2.2.
Количество осадков, мм (по данным метеостанции Ургенч).
Месяц: Среднемного-: 1977 г.: 1978 г.: 1979 г.: летнее, мм:
Январь 16 5,8 15,3 4,0.
Февраль 14 5,1 1,0 5,0.
Март 20 25,8 25,5 4,2.
Апрель 9 2,8 37,7 10,0.
Май 6 0 30,8 16,0.
Июнь 3 6,0 0,7 1,0.
Июль I 0 0 0.
Август I 0 0 0.
Сентябрь I 1,2 0 0.
Октябрь 2 8,6 3,5 0.
Ноябрь 8 16,8 8Д 0.
Декабрь 13 23,9 17,5 0.
Сумма 94 97,0 140 40,2 кой области исключают возможность неполивного земледелия, последнее возможно лишь при искусственном орошении. В табл. 2.2.1 приводятся климатические данные по гидрометеостанции г. Ургенча, ближайшей к месту закладки наших полевых опытов.
В 1977 г. наиболее низкие температуры отмечались в январе-феврале, в последующие месяцы температура была несколько выше средних многолетних. В предпосевной и послепосевной периоды (апрель-май) температура воздуха была наиболее благоприятной для роста и развития молодых растений. В результате получен высокий урожай хлопка-сырца.
В 1978 г, относительно высокие температуры воздуха зимой сменились понижением в посевной период и в ранний период вегетации растений. Среднедекадные температуры воздуха апреля были на 8, мая на 4,4°С ниже, чем в благоприятном 1977 г.
Среднее между 1977 и 1978 гг. положение по температуре воздуха занял 1979 г., когда особенно весенне-летние температуры были близки к средним многолетним.
Наиболее благоприятным и по количеству осадков был 1977 год. Количество осадков в зимне-весенний период было почти на уровне средних многолетних, благодаря чему были получены ранние полноценные всходы и наблюдалось хорошее послевсходовое развитие хлопчатника (табл. 2.2.2).
Обилием осадков весной, в посевной и послепосевной периоды, отличался 1978 год, что потребовало дополнительных затрат на получение всходов, борьбу с коркой. Развитие хлопчатника календарно запаздывало.
В 1979 г. осадков было более чем вдвое меньше, чем в предыдущие годы.
Таким образом, более благоприятным по погодным условиям был 1977 год, что оказало положительное влияние на рост, развитие и урожайность хлопчатника по сравнению с другими годами исследований.
вывода.
1. Одним из важных приемов, создающих благоприятное сложение подпахотных слоев лугово-аллювиальных почв Хорезмской области является рыхление почвы на глубину до 60 см в сочетании с обычной вспашкой на 30 см. Положительное влияние глубокого рыхления на физические и другие свойства сохраняется на протяжении 3−4 лет возделывания хлопчатника.
Эффект глубокого рыхления повышается при ежегодном его повторении.
2. По действию на плотность сложения, водные, физические, химические свойства и питательный режим, а также на рост, развитие и урожайность хлопчатника глубина основной обработки на 45 см и вспашка на глубину 30 см с дополнительным рыхлением на 15 см эффективнее вспашки на обычную (0−30 и 0−35 см) глубину, но значительно уступает варианту с глубоким рыхлением до 60 см в сочетании с обычной вспашкой на 30 см и послойным внесением удобрений.
3. Глубокое рыхление до 60 см в сочетании с обычной вспашкой на 30 см создает благоприятные условия для удаления из корне обитаемой зоны вредных водорастворимых солей в процессе промывок, что проявляется в снижении уровня плотного остатка, хлор-иона, сульфат иона как в пахотном, так и подпахотном слоях в течение всей вегетации хлопчатника. Ежегодное повторение глубокого рыхления обеспечивает лучший солевой режим в почве по сравнению с однократным.
4. Глубокое рыхление на 60 см в сочетании с обычной вспашкой повышает водопроницаемость и обеспечивает лучший водный режим почвы в течение вегетации вследствие увеличения запаса влаги за счет атмосферных осадков и поливов и снижения ее потерь ка испарение из нижних разрыхленных слоев.
5. На фоне глубокого рыхления и особенно при сочетании его с внесением органических и минеральных удобрений повышается содержание подвижного азота и фосфора по всему профилю почвы, создается лучший питательный режим для хлопчатника, включая и годы последействия.
6. Сохранение рыхлого сложения, улучшение физических и агрохимических свойств почвы при глубоком рыхлении с послойным внесением удобрений (особенно при ежегодном его повторении) способствуют мощному формированию корневой системы и надземных органовповышает вес сухой массы корней до 21%, высоту главного стебля до 18 см, количество симподиальных ветвей до 5,0 шт по сравнению с контролем.
7. Увеличение мощности пахотного слоя глубоким рыхлением несколько сдерживает наступление бутонизации и цветения, особенно в первый год проведения. Развитие хлопчатника на дальнейших этапах вегетации между контрольным и опытным вариантами почти выравнивается.
8. При применении глубокого рыхления и послойного внесения удобрений увеличивается количество полноценных коробочек до 1,9 шт., повышается масса сырца одной коробочки до 0,3 г, выход, длина, крепость хлопкового волокна и другие технологические качества остаются на уровне контроля.
9. Глубокое рыхление до 60 см в сочетании со вспашкой на 30 см повышает урожай хлопка-сырца в первый год на 2,8−3,5 ц/га, с учетом последействия — на 5,8−7,8 ц/га, рыхление на ту же глубину с послойным внесением удобрений в год действия — на 3,4−5,2, с учетом последействия — на 7,7−10,8 ц/га, при ежегодном повторении глубокого рыхления с послойным внесением органо-минеральных удобрений — на 13,2−17,2 ц/га в зависимости от условий года.
10. Прием глубокого рыхления с послойным внесением удобрений экономически высокоэффективен. Затраты, связанные с его осуществлением окупаются в несколько раз в первый же год. С учетом последействия данный прием обеспечивает получение более 280 руб/га чистой прибыли.
ПРШОЖЕШЕ ПРОИЗВОДСТВУ.
Дня разрушения плотных подпахотных слоев, повышения их водои корнепроницаемости, снижения вредоносности солей и создания лучшего питательного и водного режимов в условиях луговых аллювиальных почв Хорезмской области необходимо сочетать основную обработку с глубоким рыхлением до 60 см и внесением в разрыхленные слои органических и минеральных удобрений один раз в течение 3−4 лет. Эффект этого приема значительно усиливается при ежегодном его проведении.
