Агромеліоративна ефективність використання фосфогіпсу на зрошуваних землях Північного Степу України

Abstract

У дисертаційній роботі наведено теоретичне обґрунтування та результати експериментальних досліджень з вивчення впливу тривалого зрошення водою неналежної якості на чорнозем звичайний, виявлено ознаки іригаційного осолонцювання ґрунтів та шляхи подолання цього явища в умовах зрошення та без нього шляхом проведення хімічної меліорації фосфогіпсом. Розраховано дози внесення фосфогіпсу: 1,4 т/га – меліоративна норма на витіснення обмінного 18 натрію для малонатрієвих солонців; 3 т/га – норма за допоглинанням ґрунту; 6 т/га – норма, що розрахована за коагуляційно-пептизаційним методом. Внесення меліоранту позитивно вплинуло на фізичні та фізико-хімічні властивості досліджуваного ґрунту. Внесення фосфогіпсу за зрошення підвищувало врожайність пшениці озимої до 4,78−5,20 т/га (збільшення на 4−7 % відносно контролю). Урожайність ячменю ярого в зрошуваних умовах за хімічної меліорації фосфогіпсом підвищувалася з 3,29 т/га на контролі до 3,69 т/га при внесенні фосфогіпсу восени під основний обробіток ґрунту нормою 6 т/га (збільшення на 10,8 %). Якщо у варіантах без зрошення значення врожайності пшениці озимої за хімічної меліорації строкато відрізняються між собою (2012 та 2013 роки спостереження), то при зрошенні ці показники дещо згладжуються за рахунок кращого розчинення залишків меліоранту та засвоєння поживних елементів рослинами. Внесення фосфогіпсу восени під основний обробіток ґрунту нормою 6 т/га дає найвищий рівень рентабельності при зрошенні (116 %) та без поливів (113 %). Найменший термін окупності капіталовкладень на меліорацію при зрошенні відповідає варіанту з внесенням фосфогіпсу під культивацію навесні нормою 3 т/га (1 рік 11 місяців), без зрошення − варіант з внесенням фосфогіпсу під культивацію навесні нормою 1,4 т/га (3 роки 11 місяців).

Thesis for a candidate degree in agricultural sciences in specialty. − 06.01.02 − agricultural melioration. − State High School "Kherson State Agrarian University". Kherson. 2019. In the thesis the theoretical substantiation and results of experimental researches on studying the influence of prolonged irrigation by water of inadequate quality on black soils are given, the signs of irrigation salinization of soils and ways of overcoming this phenomenon under irrigation and without it are revealed. Phosphogypsum was selected as a chemical meliorant to prevent irrigation salinization of the experimental territory, which was introduced under irrigation and without it. The dosages of introduving of phosphogypsum as a chemical meliorant are calculated on the basis of different calculation formulas: 1.4 t/ha − meliorative norm for displacement of exchange sodium for less sodium salt soils; 3 t/ha – the .norm for soli absorption of calcium (Sokolovskyi O.N., Hrinchenko O.M.); 6 t/ha − the norm calculated according to the coagulation-peptizing method (Laktionov B.M., Mamaieva L.Ya., Panov N.P.). The introduction of a meliorant had positive influence on the physical and physical- chemical properties of the experimental soil. Based on the "total effect" of toxic ions, the level of salinization of experimental sites was characterized as medium salinizated, then gradually changed to a weakly salinizated type (variations with the introduction of phosphogypsum at the norm of 3 and 6 t/ha with irrigation). The conduction of chemical melioration by phosphogypsum led to an improvement of the parameters of the soil picking complex. The best results for displacement of exchange sodium were observed when the phosphogypsum was introduced at the norm calculated at the coagulation threshold (6 t/ha) without irrigation. 20 With irrigation was the best result with introducing of phosphogypsum at the rate of absorption (3 t/ha). For ratios of exchange calcium to magnesium the variant with introduction of phosphogypsum at the norm of 6 t/ha without irrigation was the best. Phosphogypsum as a chemical meliorant slows the processes of dehumidification of common black soils with irrigation. The best restoration of the organic part compared with the control were variants with irrigation. During Irrigation variants with introducing phosphogypsum under cultivation in the spring at the norm of 3 t/ha (increasing humus by 0,35 %) and in autumn under the basic tillage of soil at the norm of 6 t/ha (increasing humus by 0,39 %) were revealed. In experiments without irrigation compared with control, the best variant for restoring the organic part was the introduction of phosphogypsum in autumn under basic tillage at the norm of 6 t/ha (increase of humus by 0,29 %). Irrigation increases the intensification of farming, but, as our studies have shown, not on salinizated soils. With Irrigation the crop productivity of spring barley increased by 0,59 tons per ha, corn for grain − by 1,54 tons per ha compared to unirrigated control. The introduction of phosphogypsum from irrigation increased the crop productivity of winter wheat to 4,78−5,20 tons per ha (increase of 4−7% compared to control). The crop productivity of spring barley under irrigated conditions during chemical melioration by phosphogypsum increased from 3,29 tons per ha at the control to 3,69 tons per ha when the phosphogypsum was introduced in autumn under the basic soil tillage at a norm of 6 t/ha (increase by 10,8%). Whereas in unirrigated variants winter wheat crop productivity values with chemical melioration variably differ from each other (observation in 2012 and 2013), with irrigation these indexes are somewhat smoothed by better dissolving of remanufactured remnants and assimilation of nutrient elements by plants. The introduction of phosphogypsum in autumn under the basic soil cultivation with the norm of 6 t/ha gives the highest level of profitability at irrigation (116 %) and without irrigation (113 %). The shortest payback period for irrigation investment was the variant with the introduction of phosphogypsum under cultivation in the spring at a rate of 3 t/ha (1 year 11 months), without irrigation − option with the introduction of phosphogypsum under cultivation in the spring at a rate of 1,4 t/ha (3 years 11 months).