Альтернативные экологически безопасные технологии возделывания картофеля при различных способах орошения в условиях аридной зоны

Хотя в этом случае подъем солей в верхние почвенные слои обязан преобладанию в почве восходящих водных потоков над нисходящими.

Почвы аллювиального происхождения, содержащие в поверхностном слое более 2% солей, относятся к типу гидроморфных солончаков. Данный тип почв представлен в основном, в средней, в меньшей степени в нижней зоне дельты на равнинных и несколько пониженных участках центральной части островов, ежегодно затапливаемых во время половодий. Вторым вариантом местоположения солончаков являются высокие, редко заливаемые шлейфы Бэровских бугров с аллювиально-делювиальными наносами, не глубоко подстилаемые солеными материнскими породами. В этом случае солончаки приобретают в некоторой степени автоморфный характер.

Тип аллювиальных болотных иловато-перегнойно-глеевых почв приурочен к наиболее пониженным элементам рельефа - к ильменям, зарастающим водоемам и избыточно увлаженным понижениям. Формируются эти почвы в условиях длительного избыточного поверхностно- грунтового увлажнения. Грунтовые воды в период их низкого стояния глубже одного метра не опускаются. В отличие от всех остальных типов, аллювиальные болотные иловато-перегнойно-глеевые почвы обычно не засолены.

Аллювиально-дерново-опустынивающиеся карбонатные почвы распространены на небольших площадях в шельфовой зоне коренных берегов Волги и бугров Бэра и формируются на переслаивающихся суглинистых и супесчаных делювиально-алювиальных отложениях, подстилаемых мощными толщами древне- каспийских пород различного механического состава. Участки, занятые этими почвами, затопляются редко лишь в годы высоких половодий. Грунтовые воды в период их низкого стояния залегают на глубине от 2,5 до 4,0 м. Почвы могут быть в различной степени засолены.

Светло-каштановые почвы распространены на севере Астраханской области, на территории Ахтубинского и Черноярского районов.

Они располагаются пятнами или полосами на повышенных участках. Мощность гумусовых горизонтов всего 30-40 см. Количество гумуса до 3 %. Под гумусовым горизонтом располагается солонцеватый горизонт. Нижняя часть почвенного профиля засолена.

Бурые полупустынные почвы располагаются пятнами среди светло-каштановых почв, занимают небольшие площади и приурочены к выровненным пространствам.

По мере продвижения на юг бурые почвы, при усилении засушливости климата, занимают все большие площади. В дельте Волги они распространяются преимущественно на вершинах и по склонам Бэровских бугров. Бурые почвы характеризуются повышенной засоленностью, что является одной из главных причин низкого естественного плодородия.

Государственным Центром агрохимической службы «Астраханский» ежегодно проводится агрохимическое обследование сельхозугодий.

Установлено, что практически вся орошаемая пашня имеет низкое содержание азота. За тридцать лет средневзвешенное содержание его снизилось с 65,1 до 43,1 мг на 1 кг почвы. Около 80% площади пашни имеет высокое обеспечение подвижным фосфором.

Однако, в Енотаевском, Лиманском и Наримановском районах почвы легкого гранулометрического состава на значительных площадях имеют низкое и среднее содержание фосфора, которое также уменьшилось с 65,6 до 56,4 мг на 1 кг почвы.

Недостаточное (низкое и очень низкое) содержание калия в почвах для возделывания пропашных (особенно овощных и картофельных) культур.

Выявлено, что наибольшее содержание этого элемента в почвах северных районов - Ахтубинском и Черноярском. По мере движения к югу уровень калия понижается. Общая тенденция такова: уменьшаются площади пашни со средним и высоким, увеличиваются – с низким содержанием калия.

Применение минеральных удобрений за последние годы резко упало: в 1965-1970 гг. вносилось 112 кг/га, в 1981-1985 гг. - 196, в конце ХХ века - 12 кг/га.

Самое высокое накопление (1,63-1,77 % к весу воздушно-сухой почвы) органических веществ имеют пойменно-луговые почвы. Менее 1% содержания гумуса имеют почвы, занимающие площадь около 60% сельхозугодий области. Для поддержания бездефицитного баланса гумуса в почвах необходимо ежегодно вносить около 400 тыс. т органических удобрений.

2.4. Рельеф и почвы опытного участка

Для Черноярского района характерен Волго-Сарпинский ландшафт, в географическом отношении относится к полупустынному типу, южному подтипу, роду элювиальных ландшафтов морских нижнехвалынских делювиальных низменных равнин. На данной территории распространены виды комплексно-солонцовых 20…80 % полынно-злаковых полупустынь (табл. 10)

Таблица 10 - Виды ландшафтов Черноярского района

Почвообразующими породами на хвалынских террасах в правобережье Нижней Волги являются покровные суглинки, перекрывающие хвалынские отложения последней трансгрессии Каспия. Химизм, степень и глубина засоления почвообразующих и подстилающих пород на хвалынских террасах варьирует в зависимости от геоморфологических условий и интенсивности дренажа, гранулометрического состава и литологических условий. Наиболее высокие позиции в рельефе характеризуются слабым хлоридным или слабым и средним сульфатным засолением, чередующимся с метровыми бессолевыми толщами отложений, преимущественно песчаного и супесчано-легкосуглинистого гранулометрического состава. По мере утяжеления гранулометрического состава почвообразующих и подстилающих пород варьирование степени и химизма засоления диагностируется от слабого хлоридно-сульфатного и сульфатно-хлоридного до среднего сульфатно-содового, содово-сульфатно-содового.

В естественных условиях на указанных территориях, как молодом приморском бассейне аккумуляции солей, сформировалось определенное равновесие протекающих гидрохимических процессов. Грунтовые воды на большей части территории залегают достаточно глубоко и до орошения не участвуют в испарительном режиме, общая тенденция потоков ионов и солей направлена на слабое выщелачивание под влиянием инфильтрации атмосферных осадков по микропонижениям рельефа, с развитием процессов осолонцевания почв на остальной территории. Большая пестрота почвенного покрова, частая смена по площади солонцов и каштановых почв обусловлены формированием их в течение длительного геологического развития. В микропонижениях рельефа, являющихся очагами длительного геохимического выноса солей при инфильтрации атмосферных осадков, сформировались рассоленные каштановые почвы. Природная засоленность почв в первой зоне 1-3 %. В основном же почвы слабо и среднезасоленные с содержанием солей 0,2-0,6 %, содержание поглощенного натрия в каштановых почвах достигает 3-6 % от емкости поглощения, для солонцов характерно содержание обменного натрия 18-25 % от емкости поглощения.

Территория опытного участка входит в подзону светло-каштановых почв, которая охватывает правобережную степную часть Волги. Почвообразующие породы представлены залегающими на глубину 80-100  марганецсодержащими глинами апшеронского яруса со слоями мергеля и подстилающими их карбонатными глинами с конкрециями сидерата, они перекрыты 50-65-метровой толщей средних и тяжелых засоленных глин, карбонатных суглинков и супесей с чередующимися слоями разной мощности песка, гравия, гальки, ракушек хазарского яруса, 18-25-метровой толщей засоленных хвалынских глин и суглинков.

Прикаспийский регион является одним из сложнейших агроэкологических регионов полупустынного юга России. С одной стороны, это территория высокого гидротермического потенциала, обеспечивающего при орошении продуктивность орошаемой пашни в 5-6 раз выше, чем на богаре. Эти почвы характеризуются низкой способностью к самовосстановлению и подвержены развитию дефляционных и эрозионных процессов, вызванных как природными факторами, так и следствием развития земледелия.

Выводом рассматриваемого материала является необходимость учета особенностей ландшафтов при разработке системы земледелия ландшафтных зон Астраханской области. К ним относятся: тип почв, гидрохимический режим и механический состав подстилающих пород, состав и степень минерализации грунтовых вод, подземные воды и их напорность, т.е. агроэкологическая оценка земель (таблица 11).

Таблица 11 - Агроэкологическая оценка земель Волго-Сарпинского ландшафта

Опытный участок расположен в правобережной степи Черноярского района Астраханской области на расстоянии 3 км с. Соленое Займище в подзоне светло-каштановых почв полупустыни Северо-Западного Прикаспия.

Рельеф опытного участка – выровненный, с небольшим юго-восточным уклоном. Почвообразующими породами служат морские нижне-хвалынские отложения, представленные желтыми и бурыми суглинками, реже тонкозернистыми песками. Средний уровень залегания грунтовых вод находится на глубине 15-20 м. Почвенный покров участка представлен светло-каштановыми солонцеватыми почвами без наличия пятен солонцов.

Для характеристики морфологических признаков почвы опытного участка проведена закладка и описание почвенного разреза. Разрез, заложенный  на  старопахотных  землях второго повторения опытного участка, имеет следующее строение:

Из проведенного описания почвенного разреза видно, что механический состав пахотного слоя опытного  участка  среднесуглинистый. Ниже хорошо выражен солонцеватый,  тяжелосуглинистый иллювиальный горизонт В1, который сильно уплотнен и тем самым затрудняет доступ  влаги  и  корней растений в нижележащие слои почвы.  В профиле почвы четко обособлен  и  близко  расположен  карбонатный горизонт В2.

Равновесная плотность почвы пахотного слоя и ее твердой фазы соответственно  составляет 1,25-1,30  и  2,73-2,74 т/м3.

В соответствии с классификацией Н.А. Качинского (1965), почва опытного участка по механическому  составу  определяется как  среднесуглинистая, с содержанием физической глины в горизонте А пах 26,4 % (табл. 12).