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

Ниже желто-бурой толщи лежат осадки древнего аллювия — хозара, толща которого 6—7 м, представленная зеленовато-се­ рыми песчано-глинистыми и глинистыми мелкозернистыми песками. Неоднородность по - механическому составу слага­ ющих пород благоприятствует образованию верховодок в ус­ ловиях орошения.

Отложения, слагающие вюрмскую террасу, засолены (осо­ бенно на глубине 4,9—11 м) воднорастворимыми солями. За­ соленность грунтов варьирует от 0,123 до 1,87%, а по содер­ жанию хлора от 0,020 до 0,356%. Преобладающее значение

всоставе солей в толще их скопления имеют сульфаты.

Вглинистых делювиальных отложениях, покрывающих

надпойменные террасы, грунтовых вод обычно не бывает. На вюрмской террасе уровень грунтовых вод изменяется от

лось на его гидрогеологических условиях.

Так, в пределах Толстовского и Пугачевского орошаемых полей, расположенных на вюрмской и рисской террасах р. Иргиз, грунтовые воды до орошения отмечались на глуби­ не 10—12 м от поверхности, на пониженных элементах релье­ фа несколько ближе — на глубине 4—5 м. Абсолютные высо­

нением орошения значительная часть территории района лишилась естественного поверхностного и подземного стока, что заметно сказалось на уровне залегания грунтовых вод и их минерализации. А. П. Бирюкова (1962) отмечает, что уро­ вень грунтовых вод после первого года эксплуатации орошае­ мых участков здесь значительно повысился, особенно в Пуга­ чевском районе. После 14 лет орошения на надпойменных террасах уровень грунтовых вод с 10—12 м повысился под овощными севооборотами до 1,7—3,9 м от поверхности, а под полевыми культурами до 1,7—3,6 м, причем грунтовые воды'

221

находились под большим напором. Последующее изучение динамики грунтовых вод по смотровым скважинам показало, что их уровень почти не изменился.

Подъему уровня грунтовых вод способствовали хозяйст­ венно-эксплуатационные условия и неправильное размещение гидротехнических сооружений.

По данным Н. П. Белова (1934), грунтовые воды над­ пойменных террас до введения широкого орошения отлича­ лись карбонатностью и слабой минерализацией в понижениях (до 0,758 г/л), на повышенных участках минерализация была выше до 4,5 г/л. Наряду с изменением грунтовых вод ' при развитии орошения, повысилась их минерализация до 2,35— 31,73 г/л. При этом за счет рассоления почвенной и грунтовой толщи в солевом составе депрессионных участков произошло относительное накопление хлоридов и сульфатов натрия. Вблизи каналов и блюдцеобразных понижений отмечаются пресные грунтовые воды.

Почвенный покров описываемого природно-мелиоративно­ го района довольно разнообразный и представлен чернозема­ ми обыкновенными, сформировавшимися небольшими пятна­ ми; черноземами южными, занимающими наибольшие площади; лугово-черноземами, сформировавшимися в усло­ виях повышенного увлажнения за счет местного стока по отрицательным формам рельефа (лощинам, впадинам, блюд­ цам). Все эти почвы различаются по мощности генетических горизонтов и количеству гумуса в верхней части профиля. Среди черноземов южных преобладают маломощные и сред­ немощные виды.

В районе отмечается приуроченность почв к геоморфоло­ гическим элементам. На вюрмской террасе долины р. Б. Иргиза большие массивы заняты черноземами южными средне­ мощными, иногда солонцеватыми в комплексе с солонцами и темноцветными почвами понижений (типа обыкновенных чер­ ноземов). Вдоль притоков Б. Иргиза, пересекающих его доли­ ну, количество солонцов в комплексе колеблется от 25 до 50%.

Среди черноземов южных маломощных, залегающих на вюрмской и рисской террасах на высотах до 50 м, развитых на осадках хвалынской трансгрессии, часто встречаются со­ лонцеватые разновидности и комплексы их с солонцами. Наи­ более распространены эти почвы на левых террасах долин рек М. и Б. Иргизов. Так, вблизи ст. Преображенка и Новозахаркино количество солонцов в комплексе с черноземами южными маломощными достигает 40%. Смытость почв, кото-

222

о

рая особенно наблюдается на почвах правого склона долины р. Б. Иргиза, заметно снижает бонитет южных маломощных черноземов.

- Общим фоном почвенного покрова поймы являются аллю­ виально-луговые почвы, которые различаются по механиче­ скому составу и гумусированности в связи с их приурочен­ ностью к разным элементам рельефа. По понижениям обыч­ но распространены более гумусированные почвы глинистого или тяжелосуглинистого механического состава.

Характеристики наиболее распространенной почвы черно­ зема южного маломощного взяты из работ Н. И. Усова, 1948.

Для морфологии описываемых почв характерны мощность почвенного профиля 78—80 см, гумусовые горизонты темноокрашенные с комковатой структурой мощностью до 36 см, плотные горизонты В мощностью до 44 см. Массовое отло­

223

жение карбонатов наблюдается с глубины 43—46 см, а вски­ пание — с 35—40 см, соли в виде кристаллов гипса и суль­ фата натрия обнаруживаются с глубины 130—190 см.

По механическому составу черноземы южные маломощ­ ные в пределах района довольно разнообразны, на террасах преобладают среднесуглинистые разности. Профиль механиче­ ского состава опесчанен (рис. 24), в гор. Bi имеется повы­ шенное содержание ила, что может свидетельствовать о на­ личии солонцеватости.

В верхних горизонтах этих почв содержится гумуса 5,28— 3,70%, на глубине 53 см — больше 1%, затем его содержание резко снижается. Максимум карбонатов фиксируется в гори­ зонте Вг (65—75).

Судя по величине плотного остатка, черноземы южные маломощные опреснены на метровую толщу (табл. 115), состав солей хлоридно-сульфатный, из катионов преобладает натрий.

Следует отметить, что почвы района, так же как и почвы Сыртовой природно-мелиоративной области, подвержены

легкорастворимых 'солей на разную глубину. Наиболее выще­ лоченными являются черноземы обыкновенные и черноземы южные среднемощные.

Черноземы южные маломощные обладают емкостью по­ глощения (по сумме оснований), равной 29,20—36,05 мг-экв на 100 г почвы, которая закономерно изменяется по почвен­ ному профилю. В составе обменных оснований преобладает кальций, но в горизонтах Bi и Вг отмечается повышенное содержание катиона Mg и Na. Величина поглощенного на­ трия более 5% от суммы оснований, что подтверждает нали­ чие солонцеватости в этих почвах.

Почвы, преобладающие в этом природно-мелиоративном районе, значительно уступают и отличаются от менее рас­ пространенных почв черноземов обыкновенных и черноземов южных среднегумусных. Черноземы обыкновенные с более мощным почвенным профилем, с хорошей оструктуренностью горизонтов А и В наиболее богаты гумусом и сильно выще­ лочены от легкорастворимых солей на всю почвенную толщу и частично в почвообразующей породе. Хлора от поверхности

224

тах ниже 140—150 см — незначительное количество. О силь­ ной выщелочениости этих почв говорит и незначительное количество С 02 в первом полуметре, равное 0,24—0,42% (по данным Жулидова, 1937).

Черноземы южные среднемощные, приуроченные к пло­ ским равнинным участкам вюрмской террасы, также доста­ точно выщелочены от водиорастворимых солей, хотя по обще­ му плодородию они несколько уступают черноземам обык­ новенным. Почвенный профиль этих почв не засолен, только на глубине 1,3—1,5 м появляются соли в количестве 0,762%, ниже 4-метровой глубины содержание солей падает до 0,275%. С глубины 1,5—2,7 м в составе солей преобладают хлориды, ниже — сульфаты (2,4—3,9 м). На сравнительно большую выщелоченность указывает и характер распределе­ ния по' почвенному профилю СаС03. Максимальное количест­ во С 02 — 6,08% — обнаружено на глубине 130—137 см, тогда как в горизонте А его содержится 0,08%, а в горизонте В, — 1,65%.

По механическому составу данные подтипы черноземных почв тяжелосуглинистые и глинистые, в большинстве случаев

•более тяжелые, чем черноземы южные маломощные.

В мелиоративном отношении описываемые почвы имеют благоприятные физико-химические свойства, и при правиль­ ном их использовании в условиях орошения они могут служить прочной основой для сельскохозяйственного произ­ водства.

В пределах района на хвалынских осадках и частично на выходах акчагыльских глин широко распространены почвен­ ные комплексы с участием солонцеватых и засоленных почв, солонцов.

Приуроченность этих почв отмечается к территориям с резко выраженным микрорельефом — в районе сближения вюрмской и рисской террас. Значительных массивов, заня­ тых солонцами в пределах района, почти не встречается, их комплексы с черноземами южными маломощными солонцева­ тыми и лугово-черноземными почвами обычно распростране­ ны на микропонижениях. Причем участие солонцов в этом комплексе колеблется в широких пределах от 5 до 50 %• Мас­ сивы с участием солонцов в комплексе (20—50%) наблюда­ ются по левобережью р. М. Иргиза, а также близ с. Каменки, Сестры, Кан'аевки (долины р. Б. Иргиза). Большая пестрота почвенного комплекса отмечается в восточной части района (приустье р. Камелика). В соответствии с резко выражен-

226

Рнс. 25. Механический состав (Р) солонца (доли­ ны рр. Б. и М. Иргизов) по профилю (h).

Частицы, мм: 1 — 1,0—0,25; 2 — 0,25—0,05; 3 — 0,05—0,01; 4 — 0,01—0,005; 5 — 0,0005—0,001; 6 — >0,001; 7 — потеря от обработки.

ным микрорельефом здесь встречается оредне- и еильносолонцеватые южные черноземы, солонцы микроповышений и склонов к депрессиям и лугово-черноземные почвы пониже­ ний, последние различной степени выщелачивания, осолоделости и заболоченности. Преобладающими почвами в восточ­ ной части района являются солонцы.

По морфологическим признакам и химическим свойствам солонцы района подразделяются на глубокостолбчатые, сред­ нестолбчатые и редко встречаются корковые. Характеристи­ ку основных почвенно-мелиоративных свойств солонца при­ водим по данным Н. И. Усова, 1948.

По механическому составу преобладают солонцы тяже­ лосуглинистые. Для этой группы солонцов характерно повы­ шенное содержание в горизонте В илистой фракции (рис. 25), чем в значительной мере обусловлена большая плотность этих горизонтов, с вытекающими их свойствами.

Согласно аналитическим данным при повышенном содер­ жании гумуса в солонцах значение его по глубине снижается. В составе обменных оснований значительную долю представ­ ляют поглощенный натрий и магний, что свидетельствует о сильной солонцеватости почвы.

Содержание воднорастворимых солей, а также гипса (табл. 115) говорит о том, что данные почвы выщелочены на значительную глубину и что грунтовые воды залегают ниже критического уровня, не оказывая влияния на процессы вто­ ричного засоления. Но в пределах данного района, особенно

(Садовников, 1952). При этом значительное количество хло­ ра (0,212%) почвы содержат в горизонте Вь на глубине 15—22 см, тогда как СОг в этом горизонте всего 0,039%. В более глубоких горизонтах при значительном количестве хлора содержится довольно большой процент сульфатов. Отмечаются и другие случаи, когда первый максимум скоп­ ления легкорастворимых солей наблюдается в более нижних почвенных горизонтах. По химизму же засоления в одних случаях наблюдается значительное преобладание хлоридов над сульфатами, в других — наоборот, почти во всех почвен­ ных горизонтах сульфаты преобладают над хлоридами. Зна­ чительное засоление хлоридами верхних почвенных горизон­ тов, очевидно, связано с периодическим подъемом грунтовых вод на данной территории.

Водно-физические свойства солонцов и сильно солонце­ ватых почв района в сравнении с другими почвами являются худшими.

Более высокое плодородие имеют черноземы. Они способ­ ны довольно быстро поглощать атмосферные осадки и полив­ ную воду, в значительных количествах удерживать их в кор­ необитаемом слое. Метровая толща черноземов может удерживать всю годовую норму атмосферных осадков, если бы даже они выпали одновременно (Усов, 1948). У солонцов и сильносолонцеватых почв водный баланс 'складывается по-иному. Они способны удерживать количество воды не ме­ нее, чем черноземы, но они не способны в достатке ее погло­ щать. Поэтому атмосферные осадки, а также поливные воды ими используются плохо, застаиваются на поверхности, а в конечном итоге большее ее количество испаряется или скаты­ вается в понижения. Это отрицательно сказывается на пло­

228

дородии почвы и вызывает нежелательные почвообразова­ тельные процессы.

На участках, где в почвенном комплексе много солонцов и солонцеватых почв, прежде чем проводить орошение сель­ скохозяйственных культур, надо применить систему приемов по коренной их мелиорации.

Выше говорилось о том, что в пределах описываемого природно-мелиоративного района в микропонижениях неовюрмской террасы распространены лугово-черноземные поч­ вы, сформированные в условиях повышенного увлажнения. Данные почвы занимают небольшую площадь и обычно явля­ ются компонентами в двух-трехчленном комплексе.

Лугово-черноземные почвы обладают благоприятными свойствами и представляют высокобонитетные земли. Легко­ растворимые соли в этих почвах промыты на глубину более 2 м, гипса нет до 2 м, а карбонаты в заметном количестве появляются лишь с глубины 150—160 см.

Солонцеватые лугово-черноземные почвы зачастую подвер­ жены осолодению, в результате чего высокодисперсная часть почвы теряет свою устойчивость, и в силу повышенного ув­ лажнения продукты пептизации коллридного комплекса (все окислы, кроме кремнекислоты) выносятся за пределы поч­ венного профиля.

Представленная почвенная характеристика позволяет заключить, что в мелиоративном отношении почвы разнооб­ разны, они различаются как по механическому составу, степени засоления и почвообразующим породам, так и по глубине залегания грунтовых вод.

В почвах и грунтах с неоднородным механическим соста­ вом при орошении могут образовываться верховодки. Поэто­ му для почв с неоднородным механическим составом, а также для тех, у которых грунтовые воды залегают близко к по­ верхности, должен осуществляться строгий контроль за нор­ мами поливной воды при орошении во избежание подъема грунтовых вод и образования верховодки.

В пределах района имеется большой опыт орошения зе­ мель и получены довольно убедительные материалы по поч­ вообразовательным изменениям на территории длительного его применения.

Исследованиями А. П. Бирюковой (1962) установлено, что 11—18-летнее орошение почв Толстовского и Пугачевско­ го орошаемых полей, расположенных на вюрмской и рисской террасах долины рек Большого Иргиза и Толстовки, привело

229

к существенным изменениям в процессах почвообразования. Изменения прежде всего были вызваны резким ухудшением гидрогеологических условий орошаемой территории в связи с подъемом уровня грунтовых вод, являющимся следствием больших потерь воды через магистральный канал и распреде­ лители. Это привело к изменениям солевого режима почв. В почвах замкнутых понижений продолжались процессы оп­ реснения, в то время как в периферийной части депрессионных и приканавных участков на повышенных элементах рельефа шел процесс обогащения почвенного профиля солями и обра­ зования очагового засоления на поверхности (до 1 % солей в слое 0—10 см).

Кроме подъема уровня грунтовых вод, этому способство­ вал боковой поток солей от депрессионных элементов релье­ фа и фильтрационных вод от каналов с последующим пере­ носом их капиллярно-восходящими токами.

Вследствие резкого поднятия уровня грунтовых вод до 1,5—3 м и застаивания на значительной площади (на 50%) паводковых вод, лугово-черноземные почвы сильно выщелачи­ вались и заболачивались.

А. П. Бирюкова (1962) для улучшения ирригационно-ме­ лиоративных условий подобных участков предлагает гидро­ технические мероприятия, а также агротехнические способы повышения использования фильтрационных вод и усиления биологического дренажа (посадки леса и посевы трав) в прилегающей (50 м) к магистральным каналам зоне.

Природно-мелиоративный район пойм и надпойменных террас рек Б. и М. Узеней, Еруслана и их притоков (В-IИ). Долины рек Большого и Малого Узеней, Еруслана и более крупных их притоков хорошо развиты в пределах выделенно­ го природно-мелиоративного района. Здесь наблюдаются первая и вторая надпойменные террасы. Пойма, как прави­ ло, в долинах всех рек занимает незначительную площадь и встречается небольшими отдельными участками. Долина Еруслана начинается неглубокой полоской, балкой с пологи­ ми склонами, ниже постепенно расширяется, а река углуб­ ляет русло. В районе с. Колдино ширина долины достигает 3 км, а у Красного Кута — 5 км. В ней выражены поймы и две надпойменные террасы, наиболее широкая часть поймы (до 0,5.км ширины) у с. Валуйки. Первая надпойменная тер­ раса хорошо выражена ниже Красного Кута, параллельно первой расположена вторая.

Б. и М. Узени текут параллельно друг другу в юго-во­

230