Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ МЕЛИОРАЦИИ ОРОШАЕМЫХ СОЛОНЦОВЫХ ЗЕМЕЛЬ

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и найдет применение при мелиорации орошаемых солонцовых земель, преимущественно содовых солонцов.

Особенностью содовых солонцов является большое количество в их составе солей углекислого натрия, оказывающего угнетающее действие на растения. Для содово-засоленных почв характерна выраженная щелочная реакция (pH 9-11) и низкая продуктивность почвы.

Для рассоления содовых солонцов используют способы комплексной мелиорации, сочетающие рыхление солонцового слоя, внесение химмелиоранта, проведение промывки почвы с отведением промывных вод дренажем. При рассолении содовых солонцов обычные химмелиоранты (гипс, фосфогипс и др.) не дают эффекта из-за их слабой растворимости в щелочной среде. В этих условиях более эффективны кислоты и кислотообразующие вещества. Наибольшее распространение получили серная кислота и сульфат железа (железный купорос).

Известен способ комплексной мелиорации содовых солонцов, включающий строительство коллекторно-дренажной и оросительной сети, планировку почвы, внесение химмелиоранта и проведение промывки с отведением промывных вод в коллекторно-дренажную сеть (Маслов Б.С., Минаев И.В., Губер К.В. «Справочник по мелиорации», М., «Росагропромиздат», 1989 г., с. 297-301).

Недостатком такого способа являются высокие нормы внесения сульфата железа (280 т/га), большое количество промывной воды (50 тыс. м³/га), необходимость строительства дренажа и утилизации отводимого дренажного стока.

Наиболее близким предлагаемому является способ комплексной мелиорации солонцовых земель, включающий глубокое рыхление почвы на участке, внесение удобрений и проведение полива дождеванием с увеличением оросительной нормы на 20%. При этом в оросительную воду добавляют 0,5-0,7% сульфата железа (Казакова Л.А. «Комплексная мелиорация орошаемых солонцовых почв » Сб. н.тр. «Проблемы водосберегающего орошения и мелиорация почв», ВНИИОЗ, Волгоград, 1994 г., с. 122-128).

Комплексная мелиорация солонцовых земель с применением рассматриваемого способа позволяет совместить промывку с проведением поливов, то есть требует увеличения оросительной нормы только на 20%, что в 10 раз меньше, чем при капитальных промывках затоплением.

Однако данный способ имеет ряд недостатков: поглощение сульфата железа растениями через поверхность листьев, при превышении заданной концентрации сульфата железа в оросительной воде возможны ожоги листовой поверхности растений, подача повышенных норм поливной воды, содержащей сульфат железа, приводит к образованию поверхностного стока, содержащего сульфат железа, и загрязнению прилегающих территорий, а также к ирригационной эрозии верхнего слоя почвы.

Устранить указанные недостатки позволяет способ комплексной мелиорации орошаемых солонцовых земель, включающий глубокое рыхление почвы, внесение удобрений и раствора сульфата железа, полив повышенной оросительной нормой, в котором согласно предполагаемому изобретению, в качестве удобрения в верхний слой почвы вносят карбамидоформальдегидное удобрение, насыщенное раствором сульфата железа и инкрустированное фосфогипсом, которое после завершения промывки перемещают в нижнюю часть пахотного горизонта.

Новый технический результат от применения предложенного способа состоит в том, что введение сульфата железа в виде раствора в состав карбамидоформальдегидного удобрения «Меном» (пат. РФ №2230719, МПК C05C 9/02, 2004 г.) обеспечивает при увлажнении почвы постепенное выделение его в почвенный раствор, взаимодействие с почвенным поглощающим комплексом (ППК) с вытеснением из него натрия. При этом серная кислота, образующаяся в процессе взаимодействия сульфата железа с почвенным раствором, повышает эффективность рассоляющего действия фосфогипса. При проведении дождевания увеличенными поливными нормами происходит постепенное перемещение сульфата железа из структуры «Менома» в глубину разрыхленного слоя почвы и его рассоление. Таким образом исключается попадание сульфата железа на поверхность листьев растений и смыв его поверхностным стоком оросительной воды. «Меном», внесенный в верхний слой почвы, снижает эродирующее воздействие на него дождя благодаря прочности гранул «Меном» и коагулирующему действию на структуру почвы гидроокиси железа, образующейся при взаимодействии сульфата железа с почвенным раствором.

Предлагаемый способ комплексной мелиорации орошаемых солонцовых земель осуществляют следующим образом.

Осенью на засоленном участке производят рыхление солонцового слоя с помощью глубокорыхлителей РГ-0,8 на глубину до 0,8 м. Затем производят внесение удобрения «Меном» с заделыванием его в верхний слой почвы на глубину 0,1-0,15 м тяжелой дисковой бороной. Перед внесением «Меном» готовят с использованием способа, аналогичного «Способу подготовки вспененного карбомидоформальдегидного удобрения к внесению под вспашку» (пат. РФ №2497338, МПК A01C 3/00, C05C 9/02, 2013 г.). В отличие от известного способа гранулы «Меном» насыщают 20-30% раствором сульфата железа до заполнения 70-80% их порового пространства, а затем инкрустируют молотым фосфогипсом (5-7 т/га) с формированием тонкого слоя на поверхности гранул. Для приготовления раствора сульфата железа может использоваться навозная жижа. Норма внесения удобрения, приготовленного таким образом, принимается равной 20-25% от объема верхнего слоя почвы (0,1-0,15 м) и составит 250 м³/га или 25 т/га. Эта цифра складывается из 5 т/га сухого удобрения «Меном», 5 т/га фосфогипса, а при водопоглощающей способности удобрения 350% его поры после насыщения будут удерживать более 15 т/га 30% раствора сульфата железа, что в пересчете на сухое вещество порядка 5 т/га соответствует норме его внесения в способе-прототипе. При выпадении осенних осадков почва верхнего слоя напитывается влагой, происходит диффузия раствора сульфата железа из гранул «Меном» в почвенный раствор и нейтрализация его щелочности. В процессе взаимодействия с почвенным раствором образуются гидроксиды железа и свободная серная кислота. Гидроксид железа способствует агрегатированию тонкодисперсных фракций и повышению водопрочности структуры верхнего слоя почвы. Серная кислота воздействует на соли карбонатов фосфогипса, повышая их активность в вытеснении натрия из ППК и образовании растворимой соли сульфата натрия, которая хорошо вымывается весной нисходящим током талой воды.

Весной при достижении почвой состояния спелости на участке производят ее предпосевную обработку без оборота пласта и посев. Внесение «Меном» в верхние слои почвы создает благоприятные условия для питания всходов благодаря высокому содержанию азота и образованию под действием серной кислоты доступных растениям соединений фосфора в фосфогипсе. Вегетационные поливы проводят с подачей расчетной поливной нормы, увеличенной на 20% для создания промывного тока. При проведении поливов верхний слой почвы, содержащий до 20% твердых гранул «Меном» и частицы почвы, укрепившиеся под действием коагулянта, более эффективно противостоят эродирующему воздействию капель дождя. Рассоление верхнего слоя почвы в осенний период улучшает его водопроницаемость и увеличивает скорость впитывания оросительной воды, которая вымывает из верхнего, корнеобитаемого слоя сульфат натрия в глубину разрыхленного горизонта, обеспечивает диффузию раствора сульфата железа из гранул «Меном» в почвенный раствор и перенос его в более глубокие засоленные горизонты для их рассоления.

После завершения промывки и уборки урожая на участке производят вспашку с оборотом пласта, перемещая «Меном» в глубину пахотного слоя, обеспечивая повышение его плодородия и влагоемкости. На поверхность почвы выносится слой почвы, подвергшийся рассолению. На следующий год, когда полив проводят без увеличения оросительных норм, «Меном», перемещенный в нижнюю часть пахотного слоя, благодаря своей высокой водоудерживающей способности будет играть роль буфера, задерживая соли, поднимающиеся из глубины засоленного горизонта, до удаления их за счет фильтрации паводковых вод весной.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает эффективное рассоление орошаемых солонцовых земель, улучшая их структуру, повышая плодородие и эрозийную устойчивость без нанесения вреда прилегающим территориям и растениям.