книги из ГПНТБ / Природно-мелиоративное районирование территории перспективного орошения Нижнего Поволжья

лико его содержание в верхней части горизонта В. Заметные скопления СОг-карбонатов наблюдаются на глубине ниже 50 см, где их содержание колеблется от 4,05 до 4,7%. В боль­ шинстве случаев в черноземных почвах района массовое скоп­ ление карбонатов отмечается на метровой глубине, где вели­ чина СО2 равна 5,33—6,51%. На глубине 150—160 см содер­ жание карбонатов несколько меньше, в среднем от 2,3 до 5,9% по СОгНа двухметровой глубине в отдельных р'азрезах количество карбонатов несколько возрастает (табл. 45).

Емкость поглощения черноземов обыкновенных наиболее высокая в_ горизонте А, где она равна 42,85—48,33 мг-экв на 100 г почвы. По сумме несколько ниже емкость поглощения в черноземах южных. Состав обменных оснований черноземов района характеризуется довольно большим количеством каль­ ция, содержание которого в горизонте А до глубины 20 см составляет от 27,85 до 40,27 мг-экв на 100 г почвы. Наимень­ шее количество обменного кальция наблюдается в маломощ­ ном южном черноземе. Поглощенного магния в горизонте А содержится от 3,40 до 12,92 мг-экв, а в горизонте В — от 4,44 до 13,92 мг-экв. В почвенном профиле черноземов описываемо­ го района на долю обменного натрия приходится не более 3%, что свидетельствует об отсутствии солонцеватости в этих почвах.

В табл. 46 представлено содержание воднорастворимых солей в черноземных почвах. Как видно из таблицы, чернозе­ мы обыкновенные и южные среднемощные опреснены на зна­ чительную глубину. Величина плотного остатка до метровой глубины меньше 0,1 %■ Ниже, в подпочвенных горизонтах, в черноземах обыкновенных среднемощных содержание солей почти не изменяется и в среднем равно 0,102% по плотному остатку.

Несколько больше солей на этой глубине в черноземах обыкновенных маломощных и в черноземах южных средне­ мощных. Общая щелочность в этих почвах в горизонте А низ­ кая, содержание НС 03 колеблется от 0,021 до 0,028%, в под­ почве на глубине 110—150 см оно заметно увеличивается до величины 0,085%. Следует отметить, что в черноземе обыкно­ венном маломощном общая щелочность несколько повышен­ ная уже с глубины 55 см.

Хлоридов в почвогруитах содержится 0,002—0,009%, од­ нако ниже 150 см содержание их увеличивается до 0,04%.

Воднорастворимые сульфаты в почвенном профиле черно­ земов обыкновенных до глубины 55 см практически отсут-

92

ствуют, в черноземах южных их в этой толще незначительное количество — 0,002—0,003%- Содержание сульфатов увеличи­ вается только на глубине ниже 150 см, и величина их состав­

ляет 0,089—0,136%.

Черноземы южные маломощные менее опреснены, у них на глубине 100—150 см содержится повышенное количество легкорастворимых солей (0,773%). Общая щелочность в по­ верхностных горизонтах равна 0,037—0,041%. ниже она уве­ личивается и в горизонте 85—100 см достигает максимальной величины 0,075% НСОз. Н. И. Усов (1948) для черноземов южных маломощных района отмечал наличие соды на глу­ бине 100 см, появление которой он увязывает с процессом рассолонцевания этих почв и происходящих при этом обмен­ ных реакций. Этот процессе рассолонцевания при существую­ щем солевом профиле протекает медленно, т. к. в почвенном растворе имеется еще значительное количество щелочных со­ лей, в том числе хлоридов и сульфатов натрия. По мере даль­ нейшего выщелачивания солей при наличии высокой карбонатности их и присутствия, хотя и в небольшом количестве, гипса рассолонцевание распространится на более глубокие горизонты.

Из катионов водной вытяжки в верхних горизонтах этих почв района преобладает кальций, ниже метровой толщи заметно доминирует катион натрия.

Черноземные почвы рассматриваемого природно-мелиора­ тивного района имеют высокое потенциальное плодородие, но легкодоступными формами питательных веществ (N'PK) они обеспечены недостаточно, что повышает эффективность при­ менения при возделывании сельскохозяйственных культур органических и минеральных удобрений.

Водно-физические свойства почв Иргизского района пред­ ставлены в табл. 47.

Удельный вес черноземных почв (обыкновенных и южных) изменяется по почвенному профилю. Наименьшая величина его отмечается в гумусовых горизонтах черноземов обыкно­ венных и составляет 2,55 г/см3, в нижележащих горизонтах удельный вес почвы увеличивается примерно до одинаковой величины у всех почв и равен 2,68—2,71 г/см3.

Объемный вес, характеризующий уплотненность почв, в черноземах обыкновенных изменяется с увеличением глу­ бины от 1,10 до 1,52 г/см3. В гумусовых горизонтах чернозема южного объемный вес несколько выше и колеблется от 1,17

94

Т а б л и ц а 47

Характеристика водно-физических свойств почв Иргизского природно-мелиоративного района

(О

сл

до 1,20 г/см3, заметно возрастает в нижележащих горизонтах

(1,40—1,55 г]см3), особенно в породе (1,55—1,69 г/см3).

Величина общей порозности у черноземов южных и обык­ новенных различная. Этот показатель имеет особое значение при мелиоративной характеристике почв, т. к. определяет собой величину влагоемкости и воздухоемкости почв, а также коэффициенты их фильтраций. Наиболее высокая общая порозность наблюдается в гумусовом горизонте чернозема обык­

розность у черноземов резко снижается, достигая в породах обоих подтипов почв 41,1—42,5%.

Полевая влагоемкость верхних горизонтов черноземных почв сравнительно высокая и составляет 31,3—37,2% от веса сухой почвы, в нижележащих горизонтах она уменьшается до 22,1—25,1%- Возможные максимальные запасы влаги в мет­ ровом слое рассматриваемых почв при насыщении до полевой влагоемкости колеблются от 352 до 385 мм, в черноземах обыкновенных абсолютные запасы заметно больше, чем у чер­ ноземов южных, что хорошо коррелирует с порозностыо-почв. Запасы активной влаги при насыщении метрового слоя также наибольшие у черноземов обыкновенных, абсолютные значе­ ния их равны 191 мм, у черноземов южных они уменьшаются до 153—179 мм. В процентном отношении от полевой влаго­ емкости это составляет около 41—49%.

Усредненные показатели водопроницаемости черноземных почв, по данным Ленгипроводхоза (1967), приведены в табл. 48. Хорошей водопроницаемостью с поверхности обла­ дают черноземы обыкновенные, у которых в первый час на­ блюдается скорость впитывания 175 мм/час, а к концу 6-го часа снижается почти в 5 раз. У чернозема южного эти пока­ затели гораздо циже, что свидетельствует по характеристике Н. А. Качинского (1958), об удовлетворительной водопроница­ емости этих почв. При нарушении строгой нормировки ороше­ ния на данных почвах не исключена возможность образова­ ния верховодки.

Черноземные почвы района широко используются под мно­ гими ценными сельскохозяйственными культурами. Продук­ тивность этих почв, как показывает практика, значительно повышается при орошении. Применение орошения на боль­ ших массивах черноземных почв оказывает существенное вли­ яние на почвообразовательные процессы.

Освоение черноземных земель в этом районе под орошение

96

началось в середине прошлого столетия. Наблюдения за ди­ намикой почвенных процессов на орошаемых участках долгое время не проводились. Исследования по влиянию длительного орошения на почвенный покров и почвы орошаемых террито­ рий Поволжья начались только в тридцатых годах под руко­ водством В. А. Ковды. Полученные В. А. Ковдой (1937) дан­ ные позволили в основном установить ход процессов и усло­ вия вторичного засоления и рассоления почв при орошении. Подобные исследования по Сыртовому Заволжью выполне­ ны А. П. Бирюковой (1962).

Т а б л и ц а 48

Водопроницаемость почв Иргизского природно-мелиоративного района

Вопросами эволюции зональных черноземных и каштано­ вых почв при орошении впервые в степном Поволжье начали заниматься Н. И. Антипов-Каратаев и В. Н. Филиппова (1955), а с 1970 года аналогичные исследования по изучению влия­ ния орошения на физико-химические процессы в почвах Ниж­ него Поволжья были продолжены ВолжНИИОЗ.

Исследованиями Н. И. Антипова-Каратаева и В. Н. Филип­ повой (1955) установлено, что систематическое орошение южных черноземов в продолжении более шестидесяти лет способствовало увеличению мощности перегнойного горизонта на 5—7 см, повышению содержания гумуса в верхнем гори­ зонте почвы. Наряду с этим в почвенном профиле произошло» уменьшение содержания натриевых солей и обменного нат­ рия, что является показателем улучшения химизма почв. Таким образом, данные исследований показали, что длитель­ ное орошение черноземов оказывает положительное влияние на химические и физические свойства и повышает их плодо-

родне. Более поздние результаты наших исследований по изу­ чению влияния орошения на физико-химические процессы чер­ ноземных почв Нижнего Поволжья подтвердили полученные И..Н. Антиповым-Каратаевым выводы. Установлено, что под влиянием длительного орошения черноземов содержание орга­ нического вещества в 1,5-метровом слое увеличивалось до

75 т/га.

Однако орошение вызывает ухудшение водопроницаемости почвы. Так, например, скорость фильтрации на орошаемом

Т а б .п и ц а '19

Изменение коэффициента водопрочности структуры черноземов под влиянием орошения

черноземе составляет всего 0,46 мм/мин, тогда как на неоро­ шаемом достигает 1,73 мм/мин. Коэффициент водопрочности структуры под действием длительного орошения практически не изменился (табл. 49). Отмечена лишь тенденция к увели­ чению водопрочности структуры в верхнем 10 см слое дли­ тельно орошаемого чернозема.

За 40-летний период орошения в староорошаемых черно­ земах наблюдается подтягивание карбонатов к поверхности. Если в неорошаемых черноземах скопление карбонатов отме- ч'ается на глубине 31—35 см, то староорошаемые почвы вски­ пают с поверхности. Следовательно, длительное орошение не вызывает выщелачивания из почв СаС03, а, наоборот, способ­ ствует накоплению его в верхних горизонтах.

Под влиянием длительного орошения происходят заметные изменения в поглощающем комплексе почв. В связи с нали­ чием в староорошаемых почвах более повышенного содержа­ ния карбонатов кальция почвенный раствор обогащается каль­ цием, который из поглощаемого комплекса вытесняет Mg и другие одновалентные катионы.

Узенский природно-мелиоративный район (А-П) располо­ жен севернее Прикаспийской низменности и занимает южную часть Саратовской области. Он характеризуется очень засуш­

98

ливым и континентальным климатом, особенно в восточной части. Температура наиболее холодного месяца изменяется в пределах от 11,5 до 13,5° ниже нуля, наиболее теплого — от 22 до 23°. Средний из абсолютных минимумов температуры воздуха достигает —31—33° мороза, на востоке района — до

-35°.

Сумма осдаков за теплый период равна 200 мм, что со­ ставляет две трети годовой нормы (табл. 50).

Сумма активных (выше 10°) температур по сравнению с Иргизским природно-мелиоративным районом возрастает до

2800—3000°.

Продолжительность вегетационного периода составляет 185—190 дней, безморозного— 145—155 дней.

Последние весенние заморозки в этом районе заканчива­ ются несколько раньше, в первой декаде мая. В отдельные годы заморозки отмечаются в конце мая и даже в июне, -Первые осенние заморозк наступают в последних числах сен­ тября— в первой декаде октября. Самые ранние сроки замо­ розков могут быть в первой декаде сентября.

Устойчивый снежный покров на территории района обра­ зуется в первой декаде декабря и лежит до начала апреля.. Продолжительность периода со снежным покровом составляет в среднем 115—120 дней при максимальной высоте снега по­ рядка 20—25 см. Снег залегает неравномерно, сдувается вет­ ром, образуя оголенные места или сугробы. В зимнее время: преобладают сильные восточные и юго-восточные ветры.

В летнее время часто наблюдаются сухие обжигающие ветры, суховеи, оказывающие губительное действие на расти­ тельность всех видов. Воздух в летний период чаще всего

характеризуется большой сухостью. Число дней с относитель­ ной влажностью воздуха ниже 30% составляет за теплый пе­ риод 65—75. В отдельные дни относительная влажность по­

нижается до 10%.

Недостаток почвенной влаги и частые суховеи обуслов­ ливают неустойчивость урожаев сельскохозяйственных куль­ тур. Средние для района запасы влаги к началу сева озимых составляют в пахотном слое всего лишь 14 мм. По данным Н. И. Быкова (1971), в 30% лет запасы ее оказываются ниже 10 мм, что затрудняет прорастание семян, способствует удли­ нению периода рт посева до получения всходов, всходы полу­ чаются изреженными. Особенно плохая влагообеспеченность предпосевного периода озимых культур на востоке района (Озинки). Получение дружных всходов при естественном ре­ жиме увлажнения определяется прежде всего частотой и ко­ личеством выпадающих осадков.

Наиболее эффективным приемом, обеспечивающим полу­ чение дружных всходов и нормальное развитие озимых расте­ ний в засушливые осени на орошаемых землях, является про­ ведение влагозарядковых поливов.

К моменту прекращения осенней вегетации озимых запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы при естественном увлажнении особенно в восточной части района бывают обыч­ но недостаточными. В период весеннего отрастания озимых запасы влаги в пахотном слое почвы близки к 40 мм, в метро­ вом слое почвы накапливается около 100 мм влаги, что не обеспечивает оптимального роста и развития растений в те­ чение всего периода вегетации.

Оптимальная потребность озимых посевов в воде в весен­ не-летний период для центральной части района составляет 350—370 мм. Фактическая влагообеспеченность 47—54%.

Запасы продуктивной влаги в начале вегетационного пери­ ода яровых культур в слое почвы 0—20 см составляют 30— 35 мм, что обеспечивает только прорастание семян и укорене­ ние растений. В метровом слое почвы запасы продуктивности влаги в это время составляют ПО—120 мм. В период обра­ зования репродуктивных органов растений, когда потребность их во влаге достигает максимума, запасы продуктивной влаги в пахотном слое снижаются до 5—10 мм, а в_метровом слое до 30—60 мм, что в обоих случаях не обеспечивает нормаль­ ного развития посевов. В дальнейшем условия увлажнения еще более ухудшаются.

В целом вегетационный период сельскохозяйственных

100