2. Экспериментальное обоснование

Методика проведения полевых исследований заключалась в выборе приводораздельных склонов прямой формы с отсутствием микролож­бин и потяжин. С помощью нивелира на каждом склоне фиксировался продольный профиль и определялась верхняя точка, характеризующая начало падения склона при незначительном (минимальном) его укло­не. В этой точке закладывался почвенный разрез. Для контроля поч­венный разрез закладывался и на водораздельном плато в месте пер­вой стоянки нивелира. При одинаковой мощности гумусового горизонта почв (А₁+В₁) она принималась в качестве контрольной. Затем нивелир устанавливался в исходную точку, от которой в избранном створе через определенные расстояния закладывались почвенные разрезы, определя­лись мощность гумусового горизонта, расстояния и превышения. В сред­нем на каждом профиле было заложено от пяти до восьми разрезов. Граница равновесия между эрозией почв и скоростью почвообразования определялась между двумя соседними разрезами, в одном (нижнем) из которых было зафиксировано начало уменьшения мощности гумусового горизонта.

Методика определения границы динамического равновесия между скоростью почвообразования и интенсивностью смы­ва почв имеет положительные и отрицательные стороны. К числу наи­более серьезных недостатков следует отнести определение мощности гумусового горизонта, что обусловлено в ряде случаев постепенностью перехода от горизонта к горизонту. Чтобы в какой-то мере избежать этого, мы определяли мощность горизонтов А₁+В₂, так как чаще всего наи­более ясно выражена граница перехода от В₁ к горизонту В₂.

Табл. 3.1. Данные полевых наблюдений по определению границы распространения изначальной мощности гумусового горизонта черноземных почв на водораздельном плато и приводораздельных склонах (Воронежская обл.)

Район	Хозяйство	Чернозем	Гранулометрический состав	Мощность гумусового слоя, см	Показатели, при которых мощность гумусового горизонта почв на приводораздельных склонах остается неизменной
					длина, м	превышение,м	уклон	Экспозиция
Семилукский	Ведуга	Типичный	Тяжелый суглинок	92 92	175 144	0,98 2,60	0,006 0,018	ЮЮЗ Ю
Хохольский	Ленинский путь	Выщелочен- ный		95	296	0,66	0,002	З
Рамонский	Березовское		Средний суглинок	92 92 92 95	283 188 232 162	3,26 1,99 4,39 2,52	0,012 0,011 0,019 0,016	ЗСЗ Ю З В
	ОПХ ВНИИС		Тяжелый суглинок	96	210	2,23	0,011	С
Новоусманский	Знамя коммунизма		Супесь	76 77 110	169 108 154	3.36 2,25 2,28	0,020 0,021 0,015	ВЮВ В ВЮВ

Его пре­имущество заключается в возможности определения мощности гумусо­вого горизонта с неограниченным числом повторностей, что позволяет в известной мере компенсировать его недостатки. Он хорошо воспроизводим в пространстве и во времени.

В табл. 3.1 приведены материалы полевых исследований, на осно­вании которых можно считать, что граница динамического равновесия между процессами эрозии и почвообразования для выщелоченного чернозема характеризуется такими средними показателями: длина линии стока – 193 м (108-296), крутизна – 0,7^о (0,1-1,5), превышение – 2,4 м (0,7-4,4). Ранее из-за отсутствия необходимого экспериментального мате­риала мы предлагали определить зону возобновляемой эрозии по дли­не линии стока (L_о) в верхней приводораздельной части склона при крутизне <0,75° и превышению <5 м [Иванов, 1982]. При этом имелось в виду, что ни один из приведенных показателей не является определяющим; их влияние на интенсивность эрозии, а следовательно, и на изменение гра­ницы динамического равновесия следует рассматривать в системе взаи­мосвязанных факторов, определяющих интенсивность смыва почв со склонов (Иванов, 1980; 1984).

Этим объясняются и причины широких колебаний каждого из них, что связано с недоучетом ряда факторов: устойчивости почвы к эрозии, обусловленной физическими и химическими свойствами почв, экспозиции, гранулометрического состава, характера снегораспределения, наличием или отсутствием ледяной корки к периоду снеготаяния, глубиной промерзания и влажности пахотного слоя почв и т.д. Существенное влияние на границу равновесия могли оказывать продолжительность и характер использования почв, определяющие различную скорость культурного почвообразования, которая также определяется комплексом взаимоувязанных факторов и не является постоянной величиной. Тем не менее, установленные морфометрические показатели в приводораздельной части склона, определяющие зону компенсируемой эрозии, представляют определенный научный и практический интерес.

Особый интерес заключается в том, что с помощью этих показате­лей представляется возможным определить интенсивность эрозии, ко­торая в известном приближении будет одновременно характеризовать и скорость культурного почвообразовательного процесса. Для расчета ин­тенсивности смыва почв мы воспользовались нашими разработками (Иванов, 1980). Значения параметров формулы и показатели смыва почв приведены в табл. 3.2. Следует сразу же отметить, что используемая нами формула расчета смыва почв применима к условиям стока талых вод. В услови­ях ЦЧО смыв почвы ливневыми водами в верхней приводораздельной части склона с очень малыми уклонами и защищенных большую часть времени растительностью — явление исключительно редкое. Тем не ме­нее мы допускаем возможность небольшого смыва почв ливневыми во­дами, и потому считаем вычисленные показатели смыва несколько зани­женными. С другой стороны, принятая для расчета длина линии стока должна быть уменьшена на незначительную величину длины, соответ­ствующую зоне отсутствия эрозии, что не было сделано из-за отсут­ствия экспериментально обоснованных данных.

В целом можно, видимо, считать, что полученные показатели объек­тивно отражают интенсивность эрозии и скорость культурного почво­образования, особенно, если иметь в виду среднюю величину смыва почв, которая по результатам выполненных расчетов для выщело­ченных черноземов ЦЧО равна 3,7 т/га в год.

Табл. 3.2. Расчетная интенсивность смыва черноземных почв на приводораздельных склонах в экспериментально установленных точках, компенсируемая скоростью почвообразования применительно к конкретным условиям на территории Воронежской обл.

Район	Хозяйство	Значения параметров расчетной формулы											Интенсивность эрозии (Iэ), т/га
		Q, г/Дж	т, т /га		L, м		sinα , уклон		Кэс	Кмс	Кэп	Кэп
Семилукский	Ведуга	0,86		490		175		0,006	1,16	1,00	0,85	0,75	1,6
		0,69		490		144		0,018	1,20	1,00	0,85	0,75	3,3
Хохольский	Ленинский путь	0,69		500		290		0,002	1,05	1,00	0,85	0,75	2,9
Рамонский	Бере- зовское	0,69		480		283		0,012	0,99	1,16	0,85	0,75	4,0
		0,69		480		188		0,011	1,20	1,16	0,85	0,75	3,0
		0,69		480		232		0,019	1,05	1,16	0,85	0,75	5,6
	опх вниисс	0,69		490		162		0,016	0,95	1,16	0,85	0,75	3,0
		0,69		490		210		0,011	0,80	1,00	0,85	0,75	2,0
Новоусманс- кий	Зна­мя комму­низма	0,69		560		169		0,020	1,01	1,62	0,85	0,75	6,7
		0,69		560		108		0,021	0,95	1,62	0,85	0,75	4,2
		0,69		560		154		0,015	1,01	1,62	0,85	0,75	4,6

Для сравнения определенный интерес представляет сообщение Е.В.Полуэктова и Е.В.Грызлова [1979]. По раскопкам им удалось определить мощ­ность погребенного гумусового горизонта почв под курганами и совре­менную мощность гумусового горизонта почв, находящихся поблизости в сельскохозяйственном использовании. По изменению мощности гуму­сового горизонта за известный промежуток времени они определили (по формуле 5) скорость культурного почвообразования северопри­азовских тяжелосуглинистых черноземов на водораздельном плато, рав­ную 3,5 т/га в год. Как видим, эти величины близки между собой. Вероятно, нет оснований считать подобное совпадение случайным, ко­торое вместе с тем подтверждает объективность полученных ре­зультатов.

Если скорость естественного почвообразования черноземных почв, определенную радиоуглеродным методом (Рубилин, Козырева, 1974), в среднем принять рав­ной 1,8 т/га, то можно сделать вывод о том, что скорость культурного почвообразования примерно в 2 раза выше естественного. Однако нам представляется, что такой вывод нуждается в дальнейшем обос­новании.

Заслуживает обсуждения и такой вопрос – нуждаются ли почвы в зоне компенсируемой (возобновляемой) эрозии в защите от эрозии? Это один из вопросов, который часто подвергается дискуссии. Мы счи­таем, что почвы, расположенные в зоне компенсируемой эрозии, в обя­зательном порядке должны быть защищены от эрозии. Для этого до­статочно вспашки поперек склона в сочетании с приемами снегозадержания и регулирования снеготаяния (Иванов, 1982). При контурно-мелиоративной организации территории вопрос защиты почв от эрозии в зоне ее ком­пенсации скоростью почвообразования решается, по существу, автома­тически, без существенных затрат труда и средств. Вместе с тем это позволит существенно снизить сток воды и смыв почвы на значительных площадях и таким образом ослабить интенсивность эрозии на нижеле­жащих частях склона. При этом граница динамического равновесия между эрозией почв и скоростью почвообразования будет на соответствующий порядок отодвинута вниз по склону. Следует придерживаться той точки зрения, что успех защиты почв от водной эрозии гарантирован только в том случае, если будет осуще­ствляться комплекс запроектированных мероприятий на всей водосбор­ной площади и в первую очередь в ее приводораздельной части.

Видимо, существует также настоятельная необходимость более чет­кого выделения границы динамического равновесия между эрозией почв и скоростью почвообразования на почвенно-эрозионных картах. Для этого в «Инструкцию по крупномасштабному почвенному обследова­нию» должны быть внесены соответствующие дополнения. По смеще­нию границы динамического равновесия во времени при повторных почвенных обследованиях можно судить об эффективности почвозащит­ных мероприятий в верхней приводораздельной части склона и вносить соответствующие коррективы.

В настоящем разделе рассмотрена лишь часть вопросов, многие из которых нуждаются в дальнейшем уточнении и обосновании. Край­не важно знать хотя бы усредненные показатели динамического равно­весия между эрозией и скоростью почвообразования применительно к основным типам и подтипам почв, для чего следует расширить и углу­бить исследования в этом направлении. Изложенные теоретические и методические соображения по обоснованию границы динамического равновесия между эрозией и скоростью почвообразования на пахотных склонах окажут несомненную помощь в дальнейшем исследовании это­го важного вопроса.

Литература

1. Адерихин П.Г., Иванов В.Д. Изменение содержания общего и водорастворимого гумуса в профиле мощных черноземов под влиянием их использования. – В кн.: Почвы европейской части СССР и пути их рационального использования. – Воронеж, 1972, с. 9-14.

2. Заславский М.Н. Эрозия почв. – М.: Мысль, 1979. – 245 с.

3. Иванов В.Д. Метод расчета интенсивности поверхностного смыва с пахотных склонов ЦЧО. — Геоморфология, 1980, № 4, с. 61-66.

4. Иванов В.Д. Прогнозирование весеннего смыва почв с пахотных склонов. – Докл. ВАСХНИЛ, 1982, № 1, с. 40-42.

5. Иванов В.Д. Проектирование противоэрозионных мероприятий на пахотных скло­нах ЦЧО при внутрихозяйственном землеустройстве // Науч. Тр. Воронежск. СХИ, 1982, т. 117, с. 74-82.

6. Иванов В.Д. Обоснование границы динамического равновесия между эрозией почв и скоростью почвообразования на пахотных склонах ЦЧО // Почвоведение. – 1984. - № 1. – С. 85-91.

7. Иванов В.Д., Лопырев М.И. Об установлении категорий эрозионноопасных зе­мель по интенсивности смыва почв талыми водами. – Почвоведение, 1979, № 4, с. 78-82.

8. Полуэктов Е.В., Грызлов Е.В. Критерий оценки эффективности почвозащитных приемов. - Земледелие, 1979, № 11, с. 30-31.

9. Рожков А.Г., Иванов В.Д. К оценке энергии массы воды, движущейся по скло­ну. – Науч.-техн. бюл. по проблеме «Защита почв от эрозии». Вып. 1. Курск, 1973, С. 24-27.

10. Рубилин Е.В., Козырева М.Г. О возрасте русского чернозема. – Почвоведение, 1974, № 7, С. 16-25.

11. Швебс Г.И. Теоретические основы эрозиоведения. – Киев-Одесса: Высшая школа, 1981. – 222 с.