Известно, что совместное применение удобрительных и мелиорирующих веществ дают лучшие результаты, чем раздельное применение компонентов. Поэтому совместное внесение с водой при дождевании минеральных удобрений, смеси микроэлементов химического мелиоранта, отвечает задачам комплексного агрохимического окультуривания полей.

Для внесения агрохимикатов с поливной водой разрабатывается совмещенный график, как основа многоцелевого использования дождевальных систем.

Совмещенный график полива и внесения с водой агрохимикатов должен быть основой технологической карты возделывания культур.

Совмещенный график составляется с учетом почвенно-климатических условий, биологических особенностей культур, водного режима и потребностей растений в питательных веществах в течение всей вегетации.

Одним из важнейших элементов технологии выращивания сельскохозяйственных культур на орошаемых землях является режим полива. Он должен соответствовать потребности культур в воде во все периоды роста и

развития растений, улучшению пищевого, солевого и теплового режимов почвы, сохранение ее плодородия; предупреждению ирригационной эрозии, заболачивания, осолонцевания, засоления почв и наиболее эффективному использованию земельных и водных ресурсов [171].

Оптимальная влагообеспеченность каждой культуры достигается регулированием водного режима в корнеобитаемом слое почвы. В начале вегетации для всех растений активным слоем можно считать 0,3 м, позже по мере роста корней в глубину этот слой увеличивается до 0,5 м. Для нормального развития растений влажность почвы в активном слое должна находится в пределах 65-80% от НВ, а в межполивной период перед очередным поливом не должна опускаться ниже 70% НВ [10, 162, 181].

Таким образом, режим поливов сельскохозяйственных культур при дождевании должен определять количество и порядок подачи воды для накопления влаги в активном горизонте почвы, постоянного поддержания во влажном состоянии верхнего пахотного слоя почвы, устойчивое увлажнение приземного слоя воздуха и создания фитоклимата в посевах для борьбы с суховеями, периодическую промывку корнеобитаемой зоны от нежелательных солей.

Установлено, что при соблюдении научно-обоснованных порогов влажности почвы растения бывают обеспечены влагой во все фазы роста и формируют высокий урожай. Нарушение рекомендуемого режима орошения резко снижает урожай. Причем последующие поливы даже большой нормой не могут исправить положение. Это особенно относится к периодам активного роста и формирования органов, называемых критическими. Так, для зерновых колосовых культур критическим периодом является выход в трубку - колошение для кукурузы - период за две недели до выбрасывания метелки и до молочной спелости зерна; для каждого укоса люцерны на сено - ветвление -бутонизация и т.д. [65, 171].

Регулируя водный режим можно управлять ростом корневой системы в глубину, откуда она может извлечь влагу в критические периоды роста.

Поэтому для периода формирования репродуктивных органов, когда корни еще не пронизывают весь активный слой, своевременно назначенные поливы значительно влияют на величину урожая, а в более поздние периоды эффективность их меньше.

Кроме увлажнения почвы важнейшим элементом технологии выращивания сельскохозяйственных культур является применение удобрений.

Естественное плодородие орошаемых почв без внесения удобрений не может обеспечить получение проектных, а тем более стабильных и высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

Известно, что при орошении с увеличением доз удобрений эффективность их возрастает при лучшей влагообеспеченности.

В свою очередь применение удобрений повышает эффективность орошения, так как создается благоприятные условия для более полного использования растениями поливной воды.

Растения обладают избирательной способностью в поглощении элементов минерального питания, каждый из которых в растительном организме выполняет свои специфические функции и в большинстве случаев не может быть заменен другим. Установлена тесная связь между азотным и фосфорным питанием растений. При сильном недостатке фосфора в тканях в значительном количестве накапливается нитратный азот, который замедляет синтез белков.

При высокой степени насыщенности почвы кальцием снижается доступность растениям калия. Поэтому при установлении оптимальных норм и доз удобрений дифференцированно для различных почв и под различные культуры необходимо учитывать соотношения в растениях между элементами питания в целях полного использования запасов усвояемых питательных веществ в почве.

Наиболее высокое действие на валовый урожай культур оказывают азотные удобрения при орошении. Действие фосфорных выражено менее резко на каштановых почвах и на супесчаных южных черноземах. Более четкое

действие фосфорное удобрение проявляют при орошении на обыкновенных черноземах, а калийные удобрения на почвах легких, по механическому составу, имеющих небольшой запас калия. Установлено, что при дождевании наиболее эффективны азотно-фосфорные подкормки, особенно в южных районах.

В питании растений необходимо учитывать критический и период наибольшего усвоения питательных веществ.

В начале жизни требуется мало элементов питания, но недостаток их в это время ослабляет растение в дальнейшем развитии и приводит к снижению урожаев [ 274]. По мере роста и развития сельскохозяйственных культур потребление удобрительных веществ увеличивается и достигает наибольшей величины. Этот период называется периодом максимального поглощения.

Питание растений должно быть поставлено так, чтобы оно наилучшим образом способствовало росту и развитию растений, а также нужно, чтобы удобрительные вещества минимально фиксировались почвой.

Известно, что добиться высоких урожаев культур без орошения и применения удобрений невозможно. Высокая эффективность удобрений достигается при хорошем режиме поливов, в чем проявляется общая закономерность взаимодействия элементов питания с водой. Однако следует заметить, что в большинстве случаев почвы южных степных зон черноземные и каштановые в основном обеспечены только калием (кроме почв легких по механическому составу) и подвержены осолонцеванию и засолению. Следовательно, за счет естественного плодородия степных почви орошаемых угодиях добиться стабильных и высоких урожаев нельзя без внесения удобрительных и мелиорирующих веществ.

При орошении дождеванием разработан самостоятельный способ внесения агрохимикатов с поливной водой. С целью осуществления технологического процесса удобрительно-мелиоративного орошения составляются совмещенные графики.

Сам принцип построения технологического графика основан на совместимости полива и внесения удобрительных и мелиоративных веществ, так как в большинстве случаев в степных сроки полива и потребность растений в элементах питания совпадают (табл.32) и приложения 2....15.

Совмещенный график внесения агрохимикатов с поливной водой является программой осуществления удобрительно-мелиоративного орошения дождеванием, который конкретно составляется для каждого севооборота, где указываются сроки и нормы полива, дозы внесения минеральных удобрений, микроэлементов и химмелиорантов в отдельности по каждой культуре. Для севооборота на светло-каштановой почве в 1989 году он показан на рисунке 17 и для южного чернозёма в 1991 году - на рисунке 18.

В связи с тем, что приходится вносить много химических веществ, часто не совместимых, с ограниченным количеством поливов применяется разовая подача калийного удобрения на всех полях севооборота, кроме дробного внесения на люцерне после очередного укоса. Осенью с влагозарядковым поливом вносится 45% химического мелиоранта, применяемого на полях севооборота. Для этого дождевальная машина "Фрегат" описывает два круга, выдавая с осадками по 450 м3/га поливной воды, при этом при первом проходе подается в оросительный поток химический мелиорант, а во время второго прохода сульфат железа с поступающей водой проникает в более глубокие горизонты почвы.

Недостающие для растений азот и фосфор вносятся с поливной водой в качестве азотных, фосфорных и азотно-фосфорных подкормок. Одновременно вносилась смесь микроэлементов из цинка, йода, кобальта и молибдена, получаемых при анодном растворении металлов.

Для улучшения качества оросительной воды и постоянного положительного воздействия на активный слой почвы мелиорант вносится в небольшом количестве, дробно на всех полях севооборота. Такого небольшого

количества мелиоранта достаточно для противодействия процессу осолонцевания и засоления.

Поливы с небольшими нормами воды при внесении химических веществ являются специальными для подачи недостающих элементов питания растениям в данный период вегетации. Правильная подача минеральных веществ с поливной водой производится по принципу питать растение, а не удобрять почву. Такая же технология полива и внесения с водой удобрительно-мелиоративных веществ применялась на южном чернозёме (рис. 18).

Таким образом, совмещенный график внесения удобрительно-мелиоративных веществ с поливной водой есть программа обеспечения культур водой и минеральными веществами в течение вегетации.

Таблица 33

Совмещённый режим поливов и внесения с водой удобрительно-мелиоративных веществ в зерно-кормовом севообороте

на светло-каштановой почве в 1989 году

Дата Культура Норма Весенние с водой, кг/га Ma, г/га полива полива м/га N Р205 К20 FeSO*7 Н20

с*

с*

Примечание: ** Разуплотнение поля с люцерной 2 года пользования проводится после 4-го укоса.

о

о

ГЧ

G

у. -и П d N HdN "W d №d I ""-I^M I "d;-N I d-N

d_N_

g

CO T- CM

e

CM

I а

Л '

s s

l|t!

Ills

Is P

a. о

*+l I li

it

и

ii

s

&

I

a

e

о

CQ

CO

s

н

ffl

s й

a о о с

О X

-а й

О аа О I

Н

Н 5

Он

S X

и о U

I

со

ю о

ас

X н

Й

ее 5

й о с

S

#

ее

&

>"

I I

CQ

О

U

Q

о

S

В таблице 33 и графике (рис.17) приведены показатели для светло-каштановой почвы по влажному году, когда количество осадков за тёплый период превышало среднемноголетнее значение в 2,8 раза.

Почвенная влага имеет наилучшую доступность при наименьшей влагоемкости, при большем её количестве ухудшаются условия аэрации, понижение уровня влажности ниже 70% НВ приводит к снижению доступности влаги для культурных растений. Количество и размер поливов зависит от метеорологических условий вегетационного периода и биологических особенностей культур севооборота. Поливами увлажняют активный слой, в котором размещается основная масса всасывающих корней.

Для орошения дождеванием при существующих технических средствах практически применяются поливные нормы размером 300-600 м /га. Следовательно, глубина увлажнения составляет 40-50 см слоя почвы, в котором и располагается основная масса всасывающих корней.

За запасами влаги в течении ротации культур в севообороте в опыте на светло-каштановой почве прослеживалось по наиболее влагопотребляющей культуре - люцерне, данные приводятся в приложении 16.

В связи с тем, что с поливной водой вносились удобрительно-мелиоративные вещества, количество поливов было относительно постоянным, а увлажнение регулировалось количеством подаваемой воды.

По результатам исследований (приложение 16) можно отметить, что заданной схемой опыта режим орошения выдерживался и увлажнение 50 см слоя почвы было в основном в пределах 72-93% НВ. По другому складывалось увлажнение на южном чернозёме (приложение 17) в засушливом 1998 году.

Увлажнение 0-50 см слоя почвы было более умеренным и колебалось в пределах 81-67%. Не всегда увлажнение было благоприятным в слое 0-25 см, когда количество влаги в отдельные периоды опускалось до 61% НВ.

Заметно отличаются графики влажного и сухого года, если в дождливом 1989 году его укомплектованность, определяемая работой насосной станции, изобилует перерывами, то в острозасушливом 1998 году он плотно упакован и

технические средства задействованы непрерывно в работе. При таком режиме оросиельная система должна обладать высокой надёжностью.

' Определённые трудности с водообеспечением создаёт и сам укомплектованный график полива, в котором закладываются отклонения в 4-5 дней от оптимального очередного срока полива той или иной культуры. Этот органический недостаток свойствен всем крупным системам с групповой работой дождевальных машин и является их большим уязвимым местом.

По графикам (рис.17 и рис.18) ясно прослеживается принципиальное отличие внесения с водой при дождевании удобрительно-мелиоративных веществ от традиционной технологии поступления сухих туков на поля севооборота. Рассредоточенные подкормки с поливной водой сбалансированными смесями с изменяющимися дозировками производятся в зависимости от потребностей растений в течение вегетации культур. Подача всех химических веществ в доступной водорастворимой форме осуществляется на растительную массу и в зону питающих корневых волосков, сосредоточенных в верхнем 20см слое почвы. Наконец, происходит улучшение качества поливной воды удобрительно-мелиорирующими веществами и немедленное благоприятное воздействие на почвенно-поглощающий комплекс. Вот те основные преимущества удобрительно-мелиоративного орошения.

Создание и поддержание на оптимальном уровне физических свойств корнеобитаемого слоя почв наиболее эффективно может быть реализовано путем улучшения и придания устойчивости сложению почвы, которое характеризуется двумя показателями: плотностью, оптимальной для большинства культур показателями 1,1-1,3 г/см3, и содержанием агрономически ценных агрегатов, отличающихся водопрочностью [5,43,48,58].

Интенсивность искусственного дождя является важным агрономическим и технологическим показателем. Действительно, чем выше интенсивность, тем больше производительность машины, тем короче период дождевания. С другой стороны, дождевание с интенсивностью, превышающей скорость впитывания, приводит к перераспределению воды по поверхности и стоку, что крайне нежелательно. По определению Костякова А.И. [163] интенсивность дождя, соответствующая водопроницаемости почвы, называется допустимой.

Практика показывает, что применение машин с повышенной интенсивностью дождя приводит ко многим неблагоприятным последствиям, снижающим урожай сельскохозяйственных культур [157] При необоснованно высокой интенсивности дождя не удается хорошо промочить корнеобитаемый слой почвы, на неравномерно увлажненном поле создается пестрота посевов. Появление на поверхности почвы луж и стока приводит к ирригационной эрозии, ухудшению водно-физических свойств и снижению плодородия [202]. При таком дождевании влажность почвы в межполивные периоды часто выходит за оптимальные пределы.

Величина капель дождя существенно влияет на ход увлажнения почвы Чем крупнее капли, тем, при прочих равных условиях, быстрее образуются лужи и сток, что объясняется более интенсивными механическим разрушением комочков почвы, заилением поверхностного слоя и его уплотнением.

Исследователями установленазависимость между слоем осадков, впитавающихся в почву до появления луж, интенсивностью и крупностью капель дождя, оптимальной величиной которых нужно считать диаметр капель 1,5-2,0 мм [314].

Время воздействия дождя оказывает большое влияние на степень разрушения структуры почвы. Продолжительный полив даже мелкими каплями вызывает заплывание и уплотнение почвы, особенно тяжелого механического состава. Лучше противостоит разрушающему воздействию дождя структура черноземных почв. Нами были проведены исследования на южном черноземе

VO

о

с*

в s

H

О

S

Cu

О

s

s s s

C3 CQ Ш

О X

cu x

x *

H w

Ь x

Я -в"

т о

О Си

си и

в "

§• а

со s

а> В

в 5

:а> 03

О *

в 5

а> т

sr S

- в

со о

Т X

о в

Си

н

Б

О

И

-а н

S

ез S

с

я

CS S В о> Я н о ч в pa о Ш в ST о О •е- с я 05 в О я 5 ЬЙ f- о U о о я чо а. ю о к я в о о s

S

гО

ю я а.

о к

S U

о ч (c)

в -

X "О

н a-

Я Б В

т

I

л ч о

г-в о

HxaoHdXxxXdxa хнэипиффсоя

KN 01

К1\'Т-?

ихэон

Ш1-С

ии SJ'0-0T

vo тг

en

en

oo^ oC

CN

CN

en

оч"

CN

en"

"1 ЧО"

CN

in"

CH

CN

ЧО CN

Оч in in

о

тЗ-"

CN О

Оч CN

ш

СП

г--

ON СП*

Оч. vo"

чО. CN

Ш CN

О СП

о

чо" чо

ш

in^ Tj"

чо

ТЗ-" CN

CN

CN

О

CN СП*

in

cn CN

CN CN

ЧО

чо" чо

Оч

ш

Г-"

СП

оо

СП

CN

оо*

ее

СП*

in

Оч

оо

СП

сп

Оч CN*

СП

CN 00

CU

&

й> в в

в S S

OS

I 5

о S

S a. в e

T C3

-i CO

u =

§ 2

о с

я с

p л о о S о о аз сз а. Н

СЗ

X X X

а> 3 х

СЗ

о.

о

X

О

СЗ

о о

чо.

CN* СП

СЗ

-€Н

Оч О

о* I

по воздействию дождя высокой интенсивности и относительно крупными каплями, порядка 2,0 мм, под концевой частью трубопровода ДМ "Фрегат" между 13 и 15 тележками, где слой осадков достигает 0,55-0,65 мм/мин. Такая структура дождя оказывает воздействие на поверхностный 3 см слой почвы.

Определение структуры при сухом и мокром рассеве выполнялись весной на посеве травосмеси после первого полива нормой 436 м /га и по посеву озимой пшеницы также после первого полива нормой 456 м /га. Вслед за уборкой озимой пшеницы выполнялся посев суданской травы на зеленое удобрение, которая поливалась нормой 478 м /га и вслед за дождеванием изучалась почвенная структура и ее водопрочность. Влияние осенней запашки сидерата на формирование структурных агрегатов проводилось весной вслед за первым поливом нормой 423 м'/га кукурузы, посеянной на силос.

В работе по агрономической оценке полива широкозахватными дождевальными машинами Москвичев Ю.А. [225] указывает, что разрушающее действие искусственных осадков проявляется в 2-3 см поверхностном слое почвы. Для составления пробы почвы на структурный анализ отбирались многократные образцы на фиксированных площадках по методике, описанной Шевцовым Н.М., [320] с помощью колец из верхнего 3 см слоя.

Данные по экспериментальной работе предоставлены в таблице 34. Установлено, что разуплотнение и дисковая обработка почвы оказывают заметное влияние на структурирование поверхностного слоя ( табл.34), коэффициент структурности по сравнению с контролем повышается на 18%. Агрегатные комочки лучше противостоят разрушающему действию дождевых осадков. Если на контроле коэффициент структурности до полива имел величину 4,5, то после полива он понизился на 40,6%. На сравниваемом варианте такое понижение составило только 15,2%. Это объясняется тем, что при плоскорезном разуплотнении и дисковой обработке почвы на поверхность не выносится подстилающий солонцеватый горизонт, отрицательно влияющий на оструктуренность и водопрочность агрегатов.

Поступление в почву органического вещества вместе с химмелиорантом-железным купоросом, который подается на опытные делянки с поливной водой, приводит к повышению оструктуренности с поверхности. Так, коэффициент структурности после запашки растительных остатков травосмеси улучшается на контроле до полива на 15,6%, а по сравниваемому варианту - на 30,2%. После первого полива озимой пшеницы, посеянной после запашки пожнивных остатков травосмеси, количество водопрочных агрегатов на контроле стало меньше на 33,3% по сравнению с сухим рассевом. На варианте с разуплотнением и дисковой обработкой водопрочность агрегатов снижается меньше - только на 25,4%.

После осенней запашки 324 ц/га массы сидерата на контроле коэффициент ослрутсгуренности следующей весной стал наибольшим и повысился на 55,6%. Водопрочных агрегатов от действия дождя уменьшилось на 34,6% и, следовательно, снижение осталось примерно на одном уровне.

По сравниваемому варианту положительное действие органического вещества, запаханного дисковым плугом в количестве 365 ц/га, значительно больше и определяется при сухом рассеве прибавкой в 73,6%. Снижение количества структурных отдельностей на 22,7% от действия дождевых осадков свидетельствует о лучшей водопрочности агрегатных комочков.

В сельскохозяйственном производстве значение почвенной структуры определяется ролью, которую она играет в динамике водно-воздушного режима почвы, создавая те или иные условия для всех почвенно-биологических процессов. Большое значение в регулировании водного режима имеют агрегаты с диаметром от 0,25 до 10 мм [89, 90] От этих агрегатов зависит устойчивость сложения почвы, порозность, аэрация, водопроницаемость, что в значительной степени определяет её плодородие [94, 96].

В процессе структурообразования решающее значение имеет участие органических и минеральных коллоидов, катионов железа и кальция в процессе коагуляции [91, 95].

Структурообразование определяется многими факторами: биогенными, климатического характера, механическими обработками и другими приёмами воздействия на почву. Огромное производственное значение на орошаемых землях имеет прочность агрегатных образований, их способность противостоять размывающему действию воды [197].

При наличии хорошей структуры снижается возможность возникновения водной эрозии, полнее используется поливная вода и атмосферные осадки, предупреждается вторичное засоление и коркообразование.

Характеристика агрегатного состояния позволяет оценить влияние на структуру почвы культурных растений, их чередование в севообороте и разнообразных условий их возделывания.

Нами проводились исследования по влиянию на образование структурных агрегатов и их водопрочность количества запахиваемой растительной массы в течение ротации севооборота, возделываемой культуры, внесения минеральных удобрений и сульфата железа с поливной водой, а так же системы обработки почвы. Данные определений по светло-каштановой почве приводятся в приложении 16, а по южному чернозёму в приложении 17. Определения агрегатного состояния выполнялось в поверхностном слое 0-25 см и слое почвы методом сухого и мокрого рассева по Савинову Н.И. Образцы отбирались после уборки культуры. А по люцерне вслед за последним укосом.

По обоим подтипам почв ярко выражена более высокая оструктуренность на варианте с разуплотнением и дисковой обработке почвы по сравнению с контролем. Коэффициент структурности по всем культурам сравниваемого варианта выше, чем на контроле и в среднем по севообороту для светло-каштановой почвы (приложение 18) на 40% превышает его.

Более высокая стойкость к разрушающему воздействию воды обнаруживается на сравниваемом варианте, которая в среднем за ротацию для агрегатов 3,0 - 0,25 выше на 39% контроля.

На южном чернозёме (прилож.17) в среднем за ротацию севооборота коэффициент структурности на сравниваемом варианте выше на 37,7% контроля и водостойкость агрегатов положительно отличается на 37,5%.

Несомненно позитивное влияние на улучшение агрегатного состояния и повышение водопрочности, структуры наряду с разуплотнением и дисковой обработкой почвы оказывает запашка в почву большего количества растительной массы и подача с поливной водой хорошо растворимого сульфата железа.

В орошаемом земледелии для поддержания плодородия почвы и обеспечения высокого и устойчивого уровня урожайности сельскохозяйственных культур важнейшим условием является применение удобрений. Одно орошение без использования удобрений не может дать полного эффекта и не позволяет максимально использовать производительную способность культурных растений.

Наукой и практикой мирового сельского хозяйства убедительно доказано, что удобрения являются одним из ведущих факторов увеличения продуктивности растениеводства и снижения себестоимости производства сельскохозяйственных культур.

Использование удобрений на поливных землях обеспечивает потребность растений в питательных веществах, повышает поглощение воды растениями, активизирует течение биохимических и физиологических процессов, что способствует увеличению урожая большинства возделываемых культур с одновременным улучшением качества продукции [75].

Существенной особенностью орошаемого земледелия является повышение активности биологических процессов и химических превращений в почве, что ускоряет и расширяет круговорот веществ. Биологическое поглощение питательных веществ при орошении достигает более значительных размеров, чем на неорошаемых землях. Оросительная вода повышает растворимость удобрений. Активное поглощение питательных веществ происходит в результате мощного развития корневой системы и ускорения новообразования тканей надземных органов растений.

Питательные вещества должны вноситься в зону, где находится активная корневая система. При наличии в почве достаточного количества влаги корни растений развиваются преимущественно в удобренных слоях почвы. Помещая удобрения в различные слои почвы, можно влиять на распределение корней в ней, на использование корнями питательных веществ и влаги, что позволяет изменять соотношение между надземной массой и корнями, а, следовательно, добиваться высоких урожаев [253].

Подвижность элементов питания в почве в значительной степени зависит от ее увлажнения и при орошении всегда имеется возможность их перемещения с поливной водой. При внесении под вспашку минеральные удобрения заделываются на глубину 20-25 см, в результате чего хорошо используются растениями, так как они попадают в зону основного распределения корней.

При дождевании питательные вещества с поливной водой подаются на поверхность почвы. Следовательно, необходимо заботиться о том, чтобы удобрительные вещества с поверхности могли просачиваться с оросительной водой вниз по профилю.

Изучение передвижения по профилю азотных, фосфорных и калийных удобрений, поданных на поверхность при поливе дождеванием, нами проводилось на светло-каштановой почве и южном черноземе.

Работа выполнялась на безуклонных площадках. Для этого в почву на глубину 10 см врезались две металлические рамы размером 70x70 см. С метровой площадки между рамами перед поливом производился послойный отбор почвенных образцов с помощью бура в трехкратной повторности для контрольных анализов. Перед бурением верхний сантиметровый слой сдвигался в сторону. Первый образец брался из слоя 1-5 см и далее 5-10, 10-20, 20-30, 30-40,40-50 и 50-60 см.

На одну из площадок, ограниченную металлической рамой, подавалась вначале вода, а затем удобрительный раствор, содержащий аммиачную селитру, аммофос и хлористый калий. На вторую площадку, наоборот, сначала вносился удобрительный раствор, а затем проводился основной полив чистой водой. Через сутки с каждой площадки отбирались почвенные образцы в указанной последовательности. Итоги аналитической работы по нитратам графически показаны на рисунке 19 и 20.

В результате отрицательного физического поглощения (отрицательная адсорбция частицами почвы целых молекул) нитраты обладают высокой подвижностью в почве и могут вымываться в нижние горизонты или грунтовые воды, становясь недоступными для растений. Кроме того, высокая подвижность нитратов обусловливается и тем, что анионы азотной кислоты ни с одним из распространенных в почве катионов не образуют нерастворимых в воде соединений, поэтому химически они не поглощаются.

В опытах перемещение нитратного азота с поливной водой вниз по почвенному профилю отчетливо прослеживается на глубину промачивания как по светло-каштановой почве, так и южному черноземам (рис. 19, 20). Внесение нитратных форм удобрений в начале полива нежелательно, так как азот с водой может выноситься в более глубокие слои почвы, где будет недоступен растению.

Аммиачные удобрения менее подвижны. Они могут частично фиксироваться в необменной форме путем закрепления их в кристаллической решетке некоторых минералов, входящих в почвенный поглощающий комплекс. Передвижение аммиачного азота по профилю почвы показано на рисунках 21 и 22.

Рис. 22. Передвижение аммиачного азота с поливной водой по почвенному

профилю южного чернозема.

На рисунках 21 и 22 видим перемещение аммиачного азота хорошо выраженного до 40 см глубины, как в начале, так и в конце полива на этих типах почв.

Фосфорная кислота с двух- и трехвалентными катионами в почве образует малорастворимые соединения. Интенсивное химическое поглощение фосфорной кислоты возможно на черноземах и каштановых почвах Поволжья, так как эти почвы имеют нейтральную или щелочную реакцию и, как правило, насыщены карбонатами.

В присутствии кальция, превалирующего над остальными катионами, фосфорная кислота быстро связывается в труднодоступные для растений формы, что снижает эффективность фосфорных удобрений. Рассматривая результаты анализов, можно отметить, что содержание подвижной фосфорной кислоты в пахотном слое почвы после полива удобрительным раствором значительно возрастает.

На рисунках 23 и 24 показано передвижение фосфорной кислоты по профилю светло-каштановой почве и южном черноземе при подаче Р2О5 с дождевыми осадками в начале и конце полива.

Судя по рисунку 23 фосфаты, внесенные с дождевыми осадками в начале полива, в основном сосредотачиваются в 20 см слое, а поступившие на почву в конце полива более равномерно распределяются в 35 см почвенном горизонте.

На южном черноземе фосфорная кислота более интенсивно поглощается 10см слоем почве при поступлении ее в начале полива, а с предварительным увлажнением они просачиваются до 40 см глубины, равномерно размещаясь также в 35 см почвенном горизонте ( рис. 24).

Рис. 24. Передвижение фосфатов с поливной водой по почвенному профилю южного чернозема.

Таким образом, передвижение Р2О5 вниз по профилю значительно лучше выражено при подаче растворимых фосфорных удобрений в конце полива дождеванием.

Калийные удобрения, поданные на поверхность поля с искусственным дождем, передвигаются вниз на глубину 40 см на обоих типах почв, что и прослеживается на рисунках 25 и 26.

Несколько большее количество К2О проникает на большую глубину при вводе удобрения в поливную воду в конце дождевания.

Следует отметить, что закономерность передвижения удобрительных веществ по почвенному профилю светло-каштановой почвы и южному чернозему, поданных с поливной водой, единообразна.

Изменяя технологию ввода удобрений в дождевальную систему во время полива, можно в определенной степени управлять процессами перемещения элементов питания по почвенному профилю. Это очень важно, так как растения в различные фазы развития поглощают питательные вещества в неодинаковых количествах.

Оптимизация режима увлажнения почвы при орошении, являющаяся основой для достижения высоких урожаев, приводит к тому, что около 80% деятельной поглощающей корневой системы полевых культур располагается в пахотном горизонте. Соответствие глубины проникновения растворенных в дождевых осадках элементов питания и зоны распространения основной массы активных корней определяет целесообразность проведения удобрительного орошения.

Одним из основных недостатков существующей технологии внесения сухих туков является несоответствие динамики накопления в почве доступных элементов питания потребностям растений. В наибольшей степени это проявляется при разовом (основном) внесении удобрительных туков, особенно на культурах с продолжительным вегетационным периодом и высокой биологической продуктивностью. На протяжении вегетации в этом случае наблюдается резкое изменение содержания питательных веществ в почве, не обеспечивающее оптимальный режим питания растений. В начальные фазы развития при минимальном потреблении создается наивысшая обеспеченность. С увеличением потребления в период активного нарастания биологической массы уровень содержания элементов питания в почве резко снижается и часто на заключительных этапах образования урожая не хватает нужного их количества.

Неравномерное распределение питательных веществ снижает рентабельность применения удобрений. При существующей троадиционной технологии на орошаемых землях внесение туков и распределение поливной воды по участку осуществляются независимо друг от друга. Неравномерное распределение воды и удобрений может приводить к минимуму ожидаемого эффекта.

Основное внесение удобрительных туков под зяблевую вспашку создает условия для потерь питательных веществ. Некоторое количество их смывается весной с полей поверхностным стоком. Часть легкорастворимых удобрений осенью и весной вымывается с осадками в нижележащие горизонты и грунтовые воды. Наиболее подвержены выщелачиванию азотные и в меньшей степени калийные удобрения. Фосфаты наоборот поглощаются почвой и переходят в труднодоступные для растений формы.

Основное содержание элементов питания на южном че5рнозёме и каштановых почвах в сухой степи сосредотачивается в 15 - 20 см гумусированном слое , где и содержится основная масса питающих разветвлённых мелких корней и их волосков. Основное поглощение водорастворимых элементов питания осуществляется корневой массой из окружающего почвенного раствора. Поэтому рассредоточенная многократно повторяющаяся подача удобрительных веществ с дождевыми осадками при высокой равномерности их распределения по площади и благоприятного передвижения с поверхности вниз, омывающего корешки раствором, создаёт хорошие возможности для поглощающего функционирования.

Судя по графикам распределения по почвенному профилю основного количества фосфатов, калия, аммиачного азота, в меньшей степени нитратов сосредотачивается в верхнем 20 см слое почвы. Кроме того некоторая часть раствора задерживается растительной массой и происходит некорневое поглощение элементов питания. Следовательно, поглощение значительного количества питательных веществ культурами осуществляется с минимальными энергетическими затратами.

При удобрительном орошнениии операции по снабжению растений влагой и питательными веществами объединяются, за счёт синергического дейстивя повышается продуктивность культур севооборотов.

Дробное внесение удобрений с поливной водой в несколько приёмов, приуроченных к изменяющейся по фазам роста потребности культиур, позволяет поддерживать необходимый уровень минерального питания для нормального формирования урожая.

Внесение удобрительных веществ в водорастворимой форме обеспечивает их максимальный эффект и растения без затруднений используют питательные вещества. Удобрительно-мелиоративное орошение позволяет подавать на поле многокомпонентные и стабилизированные смеси в небольшом количестве и в нужное время. С помощью направленных подкормок можно положительно влиять на процессы синтеза растений. Рассредоточенное внесение с поливной водой необходимых веществ не создаёт повышенные и ненужные концентрации почвенного раствора, сводит к минимуму нерациональный расход химических элементов и обеспечивает комфортные условия для ростовых процессов.

Таким образом, повышение равномерности распределения, улучшения агрохимических свойств почвенного раствора, снижение потерь и лучшие снабжение растений элементами питания на протяжении вегетации при внесении с поливной водой приводит к повышению в среднем на 30 - 50 % коэффициента использования удобрений культурами зерно-кормовых севооборотов по сравнению с традиционной технологией внесения сухих туков.

Технология внесения минеральных удобрений с поливной водой имеет значительные преимущества по сравнению с обычным способом применения сухих туков.

Исследованиями установлено, что дробное внесение минеральных удобрений при нескольких поливах повышает урожай и качество продукции различных сельскохозяйственных культур. Особенно заметно положительное влияние удобрительных поливов на легких почвах и на культурах с длительной вегетацией и растянутым периодом поглощения (овощные, многолетние травы, кукуруза и т.д.).