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

Почвенный покров долин названных рек представлен раз­ нообразными комплексами с значительным преобладанием солонцов. Другими компонентами являются темноцветные почвы понижений, а также каштановые и светло-каштановые различной степени солонцеватости.

Солонцы долинных почвенных комплексов очень разнооб­ разны как по морфологическим признакам, так и по степени засоления, по составу поглощенных оснований. Преобладают среднестолбчатые солонцы среднесолончаковатые с большим количеством легкорастворимых солей выше 50 см. Приуроче­ ны солонцы к первым надпойменным террасам и, как считает И. А. Садовников (1952), имеют периодическую связь с грун­ товыми водами, залегающими на глубине от 4 до 6 м. На вто­ рых надпойменных террасах по преимуществу наблюдаются глубокостолбчатые солонцы различной степени засоления.

В пределах представленных пойм и надпойменных террас широко применяется орошение сельскохозяйственных земель. Так, в пределах Волго-Ахтубинской поймы орошается более 12% земель сельскохозяйственного назначения. На повышен­ ных элементах рельефа, особенно вторых террас, правильное орошение в пределах области способствует постепенному об­ щему рассолению земель. Такой процесс при орошении наблю­ дается и в поймах рек на повышениях рельефа и вдоль кана­ лов за счет местного оттока почвенногрунтовых вод.

Орошение оказывает положительное влияние и на плодо­ родие почв (Бирюкова, 1962) там, где оно не сопровождает­ ся заболачиванием или поднятием грунтовых вод выше кри­ тического уровня (2,2—2,5 м по Антипову-Каратаеву, 1953). Это явление обычно наблюдается на территории, примы­ кающей к речным артериям (400—500 м) и долам, дрени­ рующая деятельность которых не нарушена гидротехнически­ ми сооружениями.

Но, к сожалению, часто приходится констатировать нару­ шение правильного режима орошения земель, что ведет к не­ желательным изменениям процесса почвообразования. Так, повышенное водопотребление на полях при низкой агротехни­ ке вызывает вторичное засоление, которое развивается под действием быстрого подъема грунтовых вод при фильтрации их распределителей и оросительных каналов. Земли засоля­ ются вдоль каналов, на краевых массивах, перелогах и осо­ бенно в бессточных понижениях.

Правильное орошение при высокой агротехнике возделы­ ваемых культур, строгое рациональное водопользование ис­

211

ключают потери воды в ирригационной сети и на полях, по­ полнение грунтовых вод.

Своеобразие природно-мелиоративных условий поймы, тер­ рас долин Волги, Б. и М. Узеней и их притоков, различный возраст отдельных террас, разнообразный литологический состав древнеаллювиальных и других отложений, неоднород­ ный режим грунтовых вод и дренированность территории и особенности почвенных условий описываемой области позво­ ляют выделить в ней шесть природно-мелиоративных рай­ онов:

В-1 — террасы реки Волги Сыртового Заволжья; В-П — поймы и террасы рек Б. и М. Иргизов и их прито­

ков, где распространены черноземные почвы; В-Ш — поймы, террасы рек Еруслана, Б. и М. Узеней и их

притоков с преобладающим составом каштановых почв; B-IV — Еруслано-Торгунский, где почвенный покров отли­

чается пестротой;

B-V — 2-я надпойменная терраса Волги с комплексным почвенным покровом, где преобладают остаточно-солончако- ватые солонцы;

Природно-мелиоративный район террас р. Волги Сыр­ тового Заволжья (В-I). Местный климат района более уме­ ренный-, чем окружающих его сухостепных районов Сыртовой области. Здесь наблюдаются более низкие летние температу­ ры и более высокая относительная влажность воздуха. Нали­ чие большого количества тепла и света благоприятствует воз­ делыванию здесь многих ценных сельскохозяйственных куль­ тур.

Крайние температуры воздуха достигают максимума +42° и минимума —41°.

Сумма годовых осадков составляет 320—350 мм. Большая часть их приходится на теплое время года (табл. ПО).

Суммы активных (выше 10°) температур достигают здесь 2900—3000°, а продолжительность вегетационного периода увеличивается до 190 дней.

Осенние заморозки наступают сравнительно поздно (30.IX—7.Х), а весенние кончаются довольно рано (25—26.IV).

212

Средняя продолжительность безморозного периода около 160, увеличиваясь в отдельные годы до 190 дней.

Снежный покров обычно образуется в первых числах де­ кабря, но в отдельные годы он может установиться на месяц раньше (5—7.XI) или на месяц позже.

Максимальная высота снежного покрова отмечается в кон­ це февраля — начале марта и достигает 30 см.

Т а б л и ц а ПО

Месячное и годовое количество осадков (мм)

В летний период наблюдаются суховеи, при падении отно­ сительной влажности воздуха до 30—20%, что приводит к большим потерям влаги растениями и почвой. Наибольшее число дней с суховеями приходится на июнь и июль.

Влагообеспеченность посевов сельскохозяйственных куль­

тур низкая — 45—55%.

Для создания оптимального водного режима почв данного

Садовников, 1951, Родин, 1951), система надпойменных террас Волги представлена четырьмя древними террасами, низкий уступ первой террасы (неовюрмская) поднимается над Вол­ гой на 12—20 метров и достаточно отчетливо сохраняет сле­ ды пойменного рельефа, бывших стариц и грив. Высокий ус­ туп первой надпойменной террасы (вюрмская) возвышается на 25—40 м над уровнем реки и имеет равнинный характер. Рельеф второй террасы (рисской) также равнинный, но в от­ личие от первой изрезан оврагами. Третья терраса (миндельская) поднимается на 50 м и имеет рельеф пологонаклонный в сторону Волги. Две последние надпойменные террасы рас­ членены густой сетью оврагов и балок с глубиной вреза от 5

213

о

20

№

60

■ а

Рис. 23. Литологический разрез на территории природно-мелио­ ративного района террас р. Волги Сыртового Заволжья.

до 25—30 м, обеспечивающей в известной степени естествен­ ный дренаж территории. Но, несмотря на изрезанность рель­ ефа этих террас, территория с точки зрения мелиорации все же относится к слабодренированной.

По данным Ленгипроводхоза, этот район в литологичес­ ком отношении с поверхности до глубины 1—5 м представлен покровными легкими и средними суглинками, реже супесями, подстилаемыми песками мощностью от 20 до 80 м с прослой­ ками супесей, 'Суглинок и глин (рис. 23а). Значительно мень­ шая часть территории (второй террасы) сложена «шоколад­ ными глинами» (рис. 236). Коэффициенты фильтрации покровных суглинков варьируют в пределах 0,1—0,5 м/сутки, подстилающих пород— 1—3 м/сутки.

214

Подземные воды вскрываются на значительной глубине (15—33 м). По степени минерализации они слабоминерали­ зованные, преимущественно гидрокарбонатные кальциевые (0,5—1,0 г/л) (табл. 111). В процессах почвообразования они не принимают участия. Исключение составляют грунтовые во­ ды пониженных участков первой надпойменной террасы, где они могут залегать на глубине 5 метров и под воздействием различных депрессий с образованием верховодок опресняют­ ся (не более 0,5 г/л).

Уклоны зеркала грунтовых вод составляют 0,003—0,02. Под­ земный отток варьирует в широких пределах 1500—3000 м3/га в год, что не может обеспечить повсеместный отвод влаги, на­ капливаемой от орошения.

Такое количество дополнительно поступающей воды не мо­ жет обеспечить оптимальный режим грунтовых вод, и поэтому при проектировании орошаемых массивов в этом районе не­ обходимо предусмотреть строительство дренажа.

Почвообразующими породами первой надпойменной терра­ сы являются песчаники и суглинистые отложения, на второй — песчано-глинистые отложения и хвалынские шоколадные гли­ ны, на третьей — песчаные и глинистые отложения, покрытые средними суглинками бурого цвета, на четвертой — лессовид­ ные суглинки, которые, по данным А. П. Мелякова (1951),за­ частую подстилаются на глубине 1,5—2 м шоколадными гли­ нами мощностью до 20 см. Таким образом, почвообразующие породы района представлены хвалынскими отложениями раз­ личного механического состава, что определило пестроту поч­ венного покрова в механическом составе от песчаных до гли­ нистых не только в пространственном отношении, но и в пре­ делах одного почвенного профиля.

Описываемый район в основном приурочен к зоне степей, представлен темно-каштановыми почвами. А. П. Малянов (1951) в этом районе выделяет темно-каштановые почвы раз­ ного механического состава от глинистых до супесчаных с ред­ кими пятнами солонцов и темно-каштановые солонцеватые почвы в комплексе с солонцами, приуроченные к южной части района (южнее с. Иловатки). Солонцеватые, комплексные почвы формируются преимущественно на хвалынских глинах. По пониженным участкам территории встречаются лугово­ каштановые и лугово-черноземные почвы. В северной части района встречаются южные и обыкновенные черноземы, кото­ рые занимают незначительные площади.

Темно-каштаиовые несолонцеватые почвы на лессовид-

215

ных суглинках распространены в районе города Энгельса и южнее до с. Ровное, характеризуются наибольшей гумусированностыо. Мощность гумусового горизонта достигает 40—50 см, а иногда 50—65 см, содержание гумуса в верхних горизонтах составляет 2,20—3,07% (табл.112), вскипание про­ ходит с глубины 62 см, линия залегания карбонатов — с 66 см, сульфаты не обнаруживаются до глубины 2 метров.

Почвы засолены с глубины 2 м, засоление преимуществен- . но хлоридное и сульфатно-хлоридное (C l: S 04 = 2,5 или C l: S04 = 2,5—1). Плотный остаток водной вытяжки немно­ гим больше 0,201%, содержание Cl-иона на глубине

200—210 см составляет 0,0295%, или 0,83 мг-экв, S 0 4-noHa — 0,0515%, или 1,07 мг-экв на 100 г почвы.

На песках и супесях формируются темно-каштановые поч­

вы легкого механического состава с малым содержанием гуму­ са и малой емкостью поглощения.

На шоколадных хвалынских глинах (южная часть района) распространены темно-каштановые солонцеватые почвы и со­ лонцы, как правило, тяжелого механического состава (табл. 113, по данным Родина, 1951).

Водно-физические свойства почв района характеризуются такими показателями: удельный вес твердой фазы верхнего 2- метрового слоя равен 2,65—2,70 г/см3, в гумусовом горизонте его величина снижается'до 2,57—2,58 г/см3. Объемный вес почв сильно динамичен и зависит от культуры их состояния. В верхних пахотных слоях он варьирует от 1,10 до 1,21 г/см3, увеличиваясь от черноземов к каштановым почвам. Наиболь­ шей величины объемный вес достигает в плотных карбонат-

216

Т а б л и ц а 112

Основные свойства темно-каштановых суглинистых почв

Механический состав темно-каштановой почвы (%)

как правило, выше, среднее его значение в метровом слое рав­ но 1,50 г/см3. Коррелятивно объемному весу изменяется и об­ щая скважность, уменьшаясь в наиболее плотных горизонтах и увеличиваясь в менее уплотненных. В подстилающих поро­ дах на глубине 2—4 м объемный вес составляет 1,52—1,56 г/см3, общая порозность 44,0—41,0%.

По данным Ленгипроводхоза (1967), наименьшая влагоемкость в метровом слое темно-каштановых почв составляет 352—388 мм, у солонцов — 365 мм, активная влага в пахот-

217

не высокая, коэффициент фильтрации темно-каштановых почв

ницаемость уменьшается от черноземов южных и обыкновен­ ных к каштановым почвам и особенно в солонцах, поэтому атмосферные осадки солонцами поглощаются очень слабо. Мелиоративные условия района усложняются по мере возрас­ тания комплексности и участия в комплексах солонцов. При освоении комплексных солонцовых почв под орошение необ­ ходимо проведение соответствующих мелиораций солонцов, направленных на снижение отрицательных их свойств и повы­ шение плодородия.

Природно-мелиоративный район пойм и террас рек Боль­ шого и Малого Иргизов и их притоков (В-П).Реки Б.иМ . Ир-

гизы являются наиболее значительными левобережными при­ токами Волги. Долины рек расположены асимметрично доли­ не Волги и имеют склон с востока на запад.

Долина реки Б. Иргиз имеет общую протяженность 350 км.

поймы в западной части колеблется от 1 до 10 км, рельес{> до­ вольно разнообразный и представлен гривами, невысокими увалами, сухими впадинами. Формы рельефа поймы сохрани­ лись и на террасах в виде легких всхолмлений и микропони­ жений, которые местами располагаются густо, что придает террасам слегка волнистый вид.

Долина реки М. Иргиз в пределах района хорошо выраже­ на и даже в изгибах русла реки имеется пойма, которая мес­ тами залегает прерывисто, а во второй, западной половине — в виде неширокой полосы.

Берега реки-Б. Иргиз резко асимметричны: правый крутой и местами обрывистый, левый пологий. Долина реки М. Ир­ гиз в этом отношении отлична от долины реки Б. Иргиз, где оба берега с пологими склонами.

По склонам и террасам долин рек хорошо развит микро­ рельеф, представленный широкими, но неглубокими ложбино­ образными понижениями, падинами, блюдцами. Комплекс­

218

ность микрорельефа особенно выражена на неовюрмской и вюрмской террасах р. Б. Иргиз.

Вюрмская терраса представляет равнину с широкими, плоскими замкнутыми понижениями и углубленными вытяну­ тыми старицами. Абсолютная высота колеблется от 29 до 33 м, редко встречаются возвышения с отметками до 35 м.

Условия рельефа рисской террасы несколько отличны, она заметно по высотным отметкам подразделяется на нижнюю (до 39 м абс. высоты) и верхнюю (от 39 до 45 м). На нижней части террасы более резко выражен микрорельеф. Наряду с широкими плоскими депрессиями здесь распространены раз­ нообразные по форме и размерам западины, лощины и блюд­ ца. Крупные депрессии разделяются широкими и плоскими слабовозвышенными равнинами, а мелкие западины череду­ ются с бугристыми возвышенностями, с суслиными бугорка­

Поверхность верхней части рисской террасы представляет равнину с плоскими и широкими понижениями. Наличие та­ ких понижений, как отмечено выше, придает поверхности слабовыраженный мягковолнистый характер. Условия микро­ рельефа здесь менее выражены, что благоприятствует формированию более однородного почвенного покрова и лучшей мелиоративной обстановки.

В геологическом сложении территории встречаются поро­ ды самых различных сочетаний и возрастов. Но из них для мелиорации наибольший интерес представляют четвертичные отложения.

Такие отложения древнего периода особенно часто встре­ чаются в долине р. Б. Иргиз. Так, близ е. Сестры, Яблоновский Гай, Камелик имеются выходы пестроцветной толщи татарского яруса (пермская система), представленной мерге­ листыми глинами и песками с прослоями песчаников. В бас­ сейне р. Сестры юрские породы выражены мергелистыми светло-серыми и серыми глинами.

Выходы акчагыльских отложений (третичная система) от­ мечаются как в долине р. Б. Иргиза, так и его притоках р. Камелика. Встречаясь на различных абсолютных литологических отметках, они представлены серыми, зеленовато-серыми, плот­ ными, жирными глинами или мелкозернистыми охристыми, а иногда желтыми глинистыми песками. В долине р. Б. Иргиз осадки акчагыла вскрываются на глубине 3,4—4,5м (с. Успен-

219

ка) и 6,9 м (с. Сакмы). Данные отложения представляют опре­ деленный интерес, т. к. являются подстилающими отложениями современных аллювиальных и аллювиально-делювиальных об­ разований. Легко-, среднеглиннстые акчагыльские отложения имеют объемный вес от 1,44 до 2,06 г/см3, порозность от 24,91 до 40,79, высокую пластичность глин. Коэффициент фильтрации акчагыльских глин очень низок, по Крюгеру он равен от 0,0065

Т а б л и ц а i 14

Анализ водных вытяжек и С02-карбонатов пород, слагающих район поймы и террас рр. Б. и М. Иргизов (в % на сухую породу)

до 0,025 м/сутки, для песков 0,0430—0,254 м/сутки (данные Усова, 1948).

Склоны долин района сложены дериватами сыртовых глин, а ниже высоты 50 м над уровнем моря до современной доли­ ны сложены осадками Хвалынского бассейна. Поймы покры­ ты новейшими и современными аллювиальными наносами раз­ ного механического состава. Отмечается опесчаценность по­ род, количество частиц < 0,01 мм колеблется от 55,08 до

80,84%.

Дериваты сыртовых глин и древние аллювиальные отло­ жения обычно опреснены. Осадки поймы Б. и М. Иргизов лег­ кого механического состава, пресные, более тяжелые породы засолены. Породы, слагающие террасы и поймы, сложены карбонатами, где СОг достигает 4,74% (табл. 114).

Первая (вюрмская) надпойменная терраса Большого Иргиза сложена древнеаллювиальными отложениями. В них встречаются желто-бурые песчаные глины с прослойками мел­ козернистого песка, тонкие слоистые шоколадные (хвалынские) глины мощностью толщи 5—6 м. С поверхности они пе­ рекрыты деллювием сыртовых глин мощностью 1—2 м.

220