Прогнозування процесів осолонцювання в ґрунтах під дією краплинного зрошення за вирощування багаторічних насаджень

С.В. Рябков; Л.Г. Усата; Н.О. Діденко; О.М. Новачок

doi:10.32848/agrar.innov.2021.6.6

С.В. Рябков Інститут водних проблем і меліорації Національної академії аграрних наук України
Л.Г. Усата Інститут водних проблем і меліорації Національної академії аграрних наук України
Н.О. Діденко Інститут водних проблем і меліорації Національної академії аграрних наук України
О.М. Новачок Національний університет водного господарства та природокористування

DOI: https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2021.6.6

Ключові слова: чорнозем південний, прогнозна модель, мінеральні добрива, зрошення краплинним способом, ґрунтовий поглинальний комплекс, яблуня

Анотація

Мета. Оцінити методи прогнозування та здійснити прогноз процесів осолонцювання ґрунтів різного гра- нулометричного складу, які протягом 20 років зро- шувались краплинним способом на півдні України. Методи. Аналітичний, польовий, лабораторний, системний аналіз та методи математичної статистики. Результати. У роботі систематизовано результати, що отримано впродовж багаторічних особистих спостере- жень про зміни у ґрунтовому поглинальному комплексі (ҐПК) та процеси осолонцювання чорнозему півден- ного, темно-каштанового, дернового і лучно-чорнозем- ного ґрунтів різного гранулометричного складу в умовах краплинного зрошення. Дослід закладено у 2009 році на багаторічних насадженнях плодових культур. Добрива (органо-мінеральні («Рост-концентрат»), мінеральні (N120P30-90K75-120) і органічні («Гумоплант»)) вносили з поливною водою різної якості за краплинного способу поливу з підтриманням вологості у діапазоні 75–90% НВ, залежно від гранулометричного складу ґрунтів. Розроблено прогнозні моделі поведінки ґрунту за сце- нарієм, коли режими краплинного зрошення, системи удобрення ґрунтів і якість поливної води залишаються постійними. Охарактеризовано зміни у ҐПК досліджу- ваних ґрунтів та розроблено прогностичні моделі до 8 років. На прикладі чорнозему південного важкосуг- линкового, який зрошувався водою ІІ класу, більш детально представлено результати прогнозування як цілісної системи залежно від різних сценаріїв антро- погенного навантаження: норми поливу, системи удоб- рення. Шляхом просторового моделювання побудовано розподіл осолонцювання ґрунтів у часі і просторі, які в подальшому можна використовувати для створення концептуальної моделі визначення небезпеки цих про- цесів у системі ґрунт–рослина. Висновки. Встановлено, що за впливу води різної якості та добрив у локально зволожених ґрунтах процеси осолонцювання розвива- лися диференційовано. У кількісному вираженні ємність ґрунтів у прогнозований період змінювалася повільно, особливо це фіксували у важкосуглинкових ґрунтах. Зміни у супіщаних та середньосуглинкових ґрунтах були майже непомітними.

Посилання

1. Aitkenhead M. Modelling soil ecosystem services. A review on the state of the art in scenario modelling for environmental management. In: N. Sang and A. Ode-Sang, editors, Naturvardsverket, Environmental Protection Agency, Stockholm. 2016. URL: http://www.naturvardsverket.se/978-91-620-6695-6 (дата звернення: 20.04.2021).
2. Медведєв В.В., Пліско І.В. Прогнозування у ґрунтознавстві. Харків : ТОВ «Смугаста типографія», 2018. 170 с.
3. Экологическое нормирование и управление качеством почв и земель / под общ. ред. С.А. Шобы, А.С. Яковлева, Н.Г. Рыбальского. Москва : НИА-Природа, 2013. 310 с.
4. Vereecken H., Schnepf A., Hopmans Jan W. Modeling Soil Processes: Review, Key Challenges, and New Perspectives. Vadose Zone Journal. 2015. № 15(5). С. 1–57. URL: https://doi.org/10.2136/vzj2015.09.0131.
5. Медведев В.В. Неоднородность почв и точное земледелие. Часть 1. Введение в проблему. Харків : «Издание 13 типография», 2007. 296 с.
6. Hanson B., Simunek J. Leaching with subsurface drip irrigation under saline, shallow groundwater conditions. Vadose Zone J. 2008. № 7. Р. 810–818. URL: https://doi.org/10.2136/vzj2007.0053.
7. Балюк С.А., Носоненко А.А. Классификация почв Украины за степенью засоления, осолонцевания и лужностью. Москва : Почвоведение. 2008. Т. 9, № 3-4. С. 27–32.
8. Лозовицкий П.С. Изменение свойств темно-каштановой почвы в условиях длительного орошения на Каховской оросительной системе. Москва : Почвоведение. 2005. № 5. С. 620–633.
9. Лозовицкий П.С., Камленюк С.М. Изменение свойств южных черноземов при длительном орошении минерализованными водами. Москва : Почвоведение. 2001. № 4. С. 478–495.
10. Neilsen G.H., Neilsen, D., Peryea F. Response of soil and irrigated fruit trees to fertigation or broadcast application of Nitrogen Phosphorus and Potassium. Horttechnology. 1999. vol. 9, № 3. Р. 393–401.
11. Микайылов Ф. Моделирование некоторых почвенных процессов. Вестик Алтайского государственного аграрного университета. 2014. № 7(117). С. 59–64.
12. Голованов А.И., Кучер Д.Е., Шуравилин А.В. Обоснование математической модели капельного увлажнения сада в условиях Подмосковья. Природообустройство. 2016. № 1. С. 44–51.
13. Цветков В.Я. Пространственное моделирование в геоинформатике. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 4–3. С. 646–646. URL: https://applied-research.ru/ru/article/view? id=9040 (дата звернення: 24.04.2021).
14. Yaser Ostovari, Shoja Ghorbani-Dashtaki, Lalit Kumar & Farzin Shabani. Soil erodibility and its prediction in semi-arid regions. Journal Archives of Agronomy and Soil Science. 2019. Volume 65. Issue 12 URL: https://doi.org/10. 1080/03650340. 2019.1575509.
15. Організація систем режимних спостережень для оцінки екологомеліоративного стану земель в умовах мікрозрошення : методичний посібник / За ред. М.І. Ромащенка. Київ : ТОВ «ДІА». 2004. 42 с.
16. R Development Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. 2009. URL: http://www.R-project.org (дата звернення 01.05.2021).
17. Ахмедов А.Д., Темерев А.А., Галиуллина Е.Ю. Динамика увлажнения почвы при капельном поливе садов. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2011. № 2(22). С. 159–164.
18. Попова В.П., Фоменко Ф.Г. Изменение свойств черноземов Северного Кавказа при капельном орошении плодовых насаждений : доклады РАСХН, 2012. № 3. С. 37–40.
19. Фоменко Т.Г., Попова В.П. Результаты мониторинга физико-химических свойств чернозема обыкновенного в плодовых насаждениях при капельном орошении. Научные труды ГНУ СКЗНИИСиВ. 2013. Т. 3. С. 42–49.