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

под влиянием орошения вызывает некоторые изменения в са­ мой природе гуминовых кислот. В гуминовых кислотах ста­ роорошаемых почв несколько увеличивается емкость обмена, о чем свидетельствует увеличение общего содержания функ­ циональных групп. При этом в верхних 0—20 слоях проис­ ходит увеличение группы фенольных гидроксилов. В слое 30— 40 см (гор. Bi) увеличивается количество карбоксильных групп (табл. 166). Оптическая плотность гуминовых кислот староорошаемых почв остается практически такой же, как в неорошаемых почвах (табл. 167). Такое изменение природы

333

Т а б л и ц а 108

гуминовых кислот тоже подтверждает высказанное предпо­ ложение о том, что процесс гумусообразования в орошаемых темно-каштановых почвах идет по черноземному типу.

Питательный режим. В условиях правильной агротехники в отсутствии процессов вторичного засоления и заболачивания под влиянием орошения в темно-каштановых почвах произо­ шло некоторое увеличение общего азота, фосфора (табл. 168). При этом содержание подвижных форм этих соединений не меняется.

Данные таблицы 168 и наши данные по содержанию Р2О5 показывают, что орошение само по себе не вызывает транс­ формаций фосфора в недоступные формы. Однако под влия­ нием орошения в почвах увеличивается группа органических фосфатов в 1,5—2 раза и основных кальциевых фосфатов в 1,4—1,9 раза, мало изменяется содержание подвижных форм 1 -я, 2-я группы) и окклюдированных форм фосфатов. Увеличе­ ние группы органических фосфатов, очевидно, обязано на­ коплению гумуса. Основная часть внесенной Р2О5 (по Анти­ пову-Каратаеву, 1955) переходит в кальциевые фосфаты, о чем свидетельствует увеличение группы фосфора, связанного

.с кальцием.

При этом фосфаты как природные, так и внесенные в со­ ставе искусственных удобрений не выносятся фильтрацион­ ными водами.

Влияние длительного орошения на черноземные почвы. Не только среди практиков земледелия, но и среди ученых специалистов достаточно широко была распространена теория истощения почв в результате орошения или теория выщела­ чивания почв по мере увеличения поступающей в почву воды.

334

При этом большие дискуссии велись по поводу возмож­ ного процесса деградации и оподзоливания почв чернозем­ ного типа почвообразования под влиянием орошения.

Наши исследования (1970, 1971, 1972), Антипова-Каратае- ва и Филипповой (1955) показывают, что черноземные почвы под влиянием длительного орошения постепенно утрачивают черты своего первоначального строения. Это прежде всего от­ носится к распределению гипса, карбонатов и гумуса. Существенно изменилась морфология черноземных почв. Длительное орошение черноземных почв способствует увели­ чению мощности гор. А, уплотнению профиля, перераспределе­ нию карбонатов. Отчетливо прослеживается изменение гумусированности в староорошаемых черноземах по 'более темному цвету. Карбонаты в неорошаемых черноземах представлены в основном белоглазкой, в орошаемых — псевдомицелием, что свидетельствует о большой подвижности карбонатов в усло­ виях орошения. Профиль орошаемой почвы более плотный, чем неорошаемой. Изменения морфологии староорошаемых черноземов подтверждаются результатами анализов.

Физические и адсорбционные свойства. Полевые определе­ ния водопроницаемости показали, что скорость фильтрации на орошаемом черноземе составила 0,46 мм/мин, на неороша­ емом— 1,73 мм/мин. Коэффициенты водопрочности структуры под действием длительного орошения практически не изме­ нились. Отмечается даже тенденция к увеличению водопроч­ ности почвенных агрегатов в слое 0—10 см. Удельная поверх­ ность почвенных частиц практически мало изменяется в ста­ роорошаемых почвах, однако в верхних слоях отмечается некоторое увеличение удельной поверхности (табл. 169). Вместе с этим набухание староорошаемых черноземов тоже несколько увеличивается, хотя скорость набухания в них мень­ ше, чем в неорошаемых черноземах. Вычисленные коэффици­ енты гидрофильности у староорошаемых почв незначитель­ но выше, чем в неорошаемых почвах, что особенно заметно для верхних горизонтов. И. Н. Антипов-Каратаев и Н. В. Фи­ липпова (1955) отмечают, что многолетнее орошение чер­ ноземных почв особых изменений в структуру почв не внесло, коэффициент дисперности староорошаемых почв в верхних горизонтах мало изменился, не изменился и механический состав. Однако эти авторы отмечают уплотнение почв под действием орошения, что также подтверждается увеличением объемного веса и снижением общей скважности (табл. 170).

Карбонаты. За 30—40-летний период орошения карбона-

335

Т а б л и ц а 1G9

Удельная поверхность почвенных частиц и коэффициенты гидрофильности

336

Т а б л и ц а 171

СаСОз в орошаемых черноземных почвах Заволжья, %

( Бкатсриновский орошаемый участок, Куйбышевская область)

ты подтянулись к поверхности, в результате чего старооро­ шаемые почвы стали вскипать с поверхности от действия 10% НО. В то же время неорошаемые черноземы вскипают на некоторой глубине от поверхности (31—49 см). При этом установлено, что староорошаемые почвы вскипают с поверх­ ности независимо от того, на какой глубине залегают грун­ товые воды. На участке староорошаемого чернозема грун­ товые воды находятся глубже 14 м, а вскипание обнаружено с поверхности. Даже в выщелоченных черноземах после 30-летнего орошения карбонаты подтянулись к поверхности, и почвы стали вскипать с поверхности.

Это явление, как мы уже отмечали ранее, происходит в результате перераспределения карбонатов по почвенному про­ филю благодаря особенностям миграции углекислого кальция. Перераспределение карбонатов в староорошаемых почвах при­

количества в верхнем 0,5 м слое орошаемых почв, происходит постепенно. Так, почвы, орошающиеся 30—40 лет, вскипают с поверхности, тогда как эти же почвы после 10—20 лет оро­ шения еще не вскипают с поверхности, хотя уже заметно по­ полнение верхнего 0,5 м слоя карбонатами кальция.

337

Органическое вещество. Изменение гидротермического режима под влиянием орошения приводит к некоторым изме­ нениям процессов гумусообразования. Для того чтобы проследить за изменением гидротермического режима оро­ шаемых почв, были вычислены величины гидрофактора (Hf) по Волобуеву. Для неорошаемых черноземов Hf составляет 106; КУ (коэффициент увлажнения) = 0,55, для орошаемых — Hf=117; КУ = 0,92. Такое изменение гидротермического ре­ жима при орошении способствовало интенсификации процес­ сов гумификации и, следовательно, для накопления гумуса в почве. Улучшение гумусированности староорошаемых чер­ ноземов заметно уже морфологически: орошаемая почва бо­ лее темного цвета, увеличивается но мощности собственно гумусовый горизонт А на 5—10 см. Под влиянием длительного орошения (40 лет) в почвах черноземного типа в отсутствии вторичного засоления и заболачивания происходит увеличе­ ние массы органического вещества. В 1,5 м толще чернозема, орошаемой 40 лет, гумуса прибавилось на 75 т/га. Наибольшая прибавка гумуса отмечается для средней части профиля (табл. 172). Причем математически доказано, что в верхних слоях староорошаемых почв гумуса практически не прибави­ лось. Под влиянием длительного орошения в средней части профиля происходит увеличение наиболее ценной части орга­

338

фульвокислот в староорошаемых почвах значительно умень­ шается. Это, по всей вероятности, происходит вследствие вы­ мывания фульвокислот с фильтрационными водами и накоп­ ления 1их в иллювиальном горизонте. Определение содержа­ ния и состава гумуса в черноземах 20-летнего орошения до­ казывает, что в 20-му году орошения в отсутствии вторичного засоления и заболачивания происходит увеличение массы органического вещества. При этом количество общего гумуса в почвах 20-летнего орошения достигает уровня 40-летнего орошения. После 20 лет орошения в черноземных почвах гуминовых кислот становится больше, чем в неорошаемых, но

еще не достигает содержания в почвах 40-летнего орошения

Q

Количество фульвокислот в черноземах 40-летнего орошения значительно меньше, чем в богарных и орошаемых 20 лет. Таким образом, под влиянием орошения процессы гумусообразования в черноземах к 20-му году орошения еще не ста­ билизируются и продолжает изменяться качественный состав гумуса. Очевидно, эти процессы стабилизируются только к 40-му году орошения.

При наличии вторичного засоления, под действием мине­ рализованных грунтовых вод, расположенных на глубине 1,5—2 м, не наблюдается накопления общего гумуса в верх­ них слоях выщелоченных черноземов после 30 лет орошения.

и заболачивания и периодически промывного водного режима в верхней части профиля (до 50 см) происходит некоторое снижение количества гуминовых и фульвокислот при стабиль­ ном содержании общего гумуса (табл 175). Вероятно, что в процессе гумусообразования в создавшихся условиях проис­ ходит накопление углистых частиц и неполностью гумифи­ цированных остатков органических веществ в группе гуминов. Углистые частицы в данных условиях могут образоваться в результате карбонизации растительных остатков при чередо­ вании избыточного увлажнения и высушивания. В нижней части почвенного профиля отмечается незначительное увели­ чение группы гуминовых кислот, фульвокислот и общего гу­ муса, по всей вероятности в результате, вымывания их из верх­ них горизонтов в нижние, где происходит их закрепление.

339

Т а б л и ц а 175

Состав гумуса выщелоченных черноземов Заволжья (% к а/с почве) (Кутулукская оросительная система, Куйбышевская область)

Таким образом, под влиянием процессов вторичного засоле­ ния и заболачивания в почвах 30-летнего орошения при ста­ бильном содержании общего гумуса значительно ухудшается

староорошаемых почвах становится уже, чем в неорошаемых. Следовательно, при орошении происходит обогащение гумуса почвы азотом.

Поглощенные основания. В староорошаемых черноземах

341

Т а б л и ц а 170

Изменение состава поглощенных оснований почв черноземного типа

значительных изменений в сумме поглощенных оснований не произошло. В то же время можно отметить увеличение погло­ щенного кальция и уменьшение обменного магния. Катионов Na в почвенно-поглощающем комплексе верхней части про­ филя староорошаемых черноземов содержится такое же ко­ личество, как и в неорошаемых черноземах, вниз по профилю количество его заметно уменьшается. При воем этом катион­ нообменная способность черноземных почв к 20-му году оро­ шения почти стабилизируется и к 40-му году орошения не происходит практически резких изменений в поведении об­ менных катионов (табл. 176).

При наличии вторичного после 30 лет орошения проис­ ходит уменьшение в составе ППК обменного кальция и уве­ личение доли обменного магния (табл. 177).

Таким образом, в отсутствии вторичного засоления и за­ болачивания в орошаемых черноземах не могут развиваться процессы осолонцевания ни верхних, ни нижних горизонтов черноземов. И. Н. Антиповым-Каратаевым и В. Н. Филипповой (1955) тоже высказывалось такое предположение. Причиной уплотнения черноземных почв при орошении является не про­ цесс вторичного осолонцевания, а, по всей вероятности, как

ив почвах каштанового типа почвообразования, некоторое изменение коллоидной системы почвы, накопление карбонатов

ипоявление аморфной кремнекислоты в количествах в 1,5—2 раза больших, чем в неорошаемых почвах.

Образование аморфной кремнекислоты при орошении чер­ ноземных почв является свидетельством некоторого осоло-

342