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

но иметь данные о суммарных расходах в отдельные периоды вегетации за 3—4 года. Для данной работы мы располагали соответствующими материалами за 9 лет. Суммарные расходы воды полем яровой пшеницы как за период вегетации в целом, так и за отдельные межфазные периоды определялись мето­ дом водного баланса. В качестве метеорологического показа­ теля, характеризующего возможный расход влаги в условиях

Т а б л и ц а 38

Фактический расход воды полем яровой пшеницы при достаточной влагообеспечснности (мм)

оптимального увлажнения, а следовательно, и потребность по­ севов во влаге, был взят общепринятый показатель: сумма среднесуточных дефицитов влажности воздуха.

Ниже приводятся исходные данные по определению факти­ ческого расхода воды полем яровой пшеницы за 9 лет. С 1941 до 1961 года наблюдения проводились на посевах яровой пшеницы сорта Альбидум-43, с 1961 года — Саратов- ская-36. Оба сорта имеют примерно одинаковую потребность в воде (табл. 38).

На основании полученных материалов были выполнены соответствующие расчеты (табл. 39), из которых видно, что величину суммарного испарения для всего вегетационного периода при оптимальных условиях увлажнения в Сыртовой

69

области можно характеризовать суммой среднесуточных де­ фицитов влажности воздуха 2D (мм), взятых с коэффициен­ том 0,52, т. е.

У =0,5211)

Полученное значение коэффициента оказалось меньше на 20% коэффициента, предложенного Алпатьевым, и согласу­ ется с исследованиями Р. Э. Давида (1934), П. Г. Кабанова, (1946) и А. В. Процерова (1953).

Полученные данные суммарного испарения по сумме сред­ несуточных дефицитов влажности воздуха с коэффициентом 0,52 могут быть использованы лишь для расчета потребности яровой пшеницы в воде за весь период вегетации. Известно, что в отдельные периоды развития растений потребность яровой пшеницы в воде неодинакова. В связи с этим нами были вычислены значения коэффициентов для определения потребности яровой пшеницы в воде через сумму среднесу­ точных дефицитов влажности воздуха по двум межфазным периодам: посев — колошение, колошение — восковая спелость зерна. Для первого периода развития яровой пшеницы коэф­

70

тами исследований А. В. Процерова, проведенных в зоне орошения Куйбышевского гидроузла. Однако для всего периода посев — колошение коэффициент 0,6, на наш взгляд, не может отражать действительную изменчивость потребности яровой пшеницы в воде. Для начала этого периода, когда при недостаточном развитии растений потребность их в воде невысокая, он явно завышен. Наши расчеты подтвердили эти предположения и позволили определить величину коэф­ фициентов оптимальной потребности яровой пшеницы в воде

ковая спелость 0,4.

Для всего периода вегетации оптимальная потребность большинства сельскохозяйственных культур в воде может быть рассчитана по сумме среднесуточных дефицитов влаж­

печенности периода вегетации любой культуры (табл. 40). Приведенные данные говорят о том, что в СыртоВом

Заволжье, даже в среднем по влажности году, имеется боль­ шой дефицит почвенной влаги. Для поддержания водного режима почвы нужно дополнительное увлажнение: для яро­ вой пшеницы от 1500 до 2500 м3, для озимых в весейне-лет- ний период вегетации от 1300 до 2000 м3 и для посевов куку­ рузы от 2000 до 3500 м3/га. Значение дефицитов почвенной влаги можно рассматривать как средние величины ороситель­ ной нормы в средний по влажности год. Аналогичные средние значения дефицита почвенной влаги для территории Сырто-

отом, что эта природно-мелиоративная область расположёна

взоне неустойчивого естественного увлажнения. Сочетание недостаточного количества выпадающих атмосферных осад­ ков с высокими температурами, частая повторяемость ветров со скоростью 3—5 м/сек и более, носящих нередко суховейный

■характер, затрудняют поддержание оптимального режима влажности почвы, приводят к значительному снижению уро­ жая большинства возделываемых сельскохозяйственных куль­ тур, среди которых ведущее место принадлежит посевам яро­

71

вой пшеницы. Достаточно сказать, что в средний по влажности год степень влагообеспеченности этой ведущей культуры в пределах природно-мелиоративной области изменяется от

42(Озинки) до 56% (г. Маркс).

Вболее засушливые годы влагообеспеченность посевов яровой пшеницы резко снижается. Частая повторяемость за­

сушливых лет заметно ухудшает условия ведения хозяйства, делает его неустойчивым, валовые сборы сельскохозяйствен­ ных культур в такие годы сильно снижаются.

Рельеф области Сыртового Заволжья представляет собой пологоЕолнистую равнину, осложненную многочисленными речными долинами, балками, ложбинами, которые рассекают

Т а б л и ц а 40

Оценка влагообеспеченности посевов сельскохозяйственных культур в Сыртовом Заволжье в средний по влажности год (в мм)

72

территорию на отдельные платообразные участки, увалы, по­ лучившие название сыртов.

Водораздельные увалы (сырты), как правило, расчленены системой второстепенных притоков и логов на более мелкие сырты второго и третьего порядка. Отметки поверхности земли волнисто-увалистой Заволжской Сыртовой равнины изменяются в пределах 70—155 м над уровнем моря. Главным водоразделом бассейнов рек Большого Иргиза и Еруслана яв­ ляются слабо наклонные на Юг плато. В этом же направлении проходят и водораздельные плоские перевалы ВолгаЕруслан, Еруслан—Малый Узень, а также северо-восточная часть района плато Малого и Большого Узеней.

И. П. Герасимов и А. Г. Доскач (1937), характеризуя рельеф Заволжской Сыртовой равнины, считают его типичным «зрелым» эрозионным. Этому способствуют однообразие мощ­ ной покровной толщи сыртовых суглинков, распространенной на поверхности равнины, и спокойное течение эрозионных процессов без вмешательства тектонических сил.

На северо-востоке и востоке области отмечаются наи­ большие высоты, к гогозападу наблюдается общее заметное понижение абсолютных отметок поверхности земли. Наибо­ лее высокие водоразделы в северной части области достигают 160—170 м абсолютной высоты. Между реками Большого и Малого Иргизов высоты водоразделов определяются отмет­ ками 130—150 м, а южнее они снижаются до 60 -70 м. Параллельно с изменением абсолютных высот изменяются и относительные превышения водоразделов над дном долин. В пределах области поверхность водоразделов возвышается над дном долин на 80—100 м на севере, южнее эта разница

в северной части природно-мелиоративной области водораз­ делы не только выше, но и круче, к тому же отличаются рез­ кой асимметрией. Северные склоны водоразделов обычно длинные и пологие, а южные короткие и крутые. В южной части области наблюдается значительная сглаженность рель­ ефа, асимметрия склонов водоразделов выражена не так резко.

Таким образом, территория Сыртовой природно-мелиора­ тивной области четко расчленяется реками и балками, обла­ дающими большими местными уклонами на восточную и се­ верную части территории (севернее рр. Камелика и Иргиза), а также на западную и южную части, расположенные в бас­ сейнах рр. Б. и М. Узеней и Еруслана. Эта часть области

73

менее расчленена эрозионными понижениями и имеет сравни­ тельно небольшие уклоны. Отмеченные особенности в харак­ теристике рельефа в значительной мере послужили основа­ нием для выделения на территории области природно-мелио­

ративных районов.

Наряду с изменением рельефа с севера на юг изменяется и густота гидрографической сети. В северной части области она достаточно густа и вполне дренирует местность, водораз­ делы здесь сравнительно узкие. В южной части водораздель­ ные плато становятся значительно шире, меньше расчленены, на них встречаются пологие широкие балки.

В геологическом отношении территория Сыртового За­ волжья имеет своеобразную историю, так как она неоднократ­ но заливалась водами древних морей и окончательно освобо­ дилась от воды в конце третичного—начале четвертичного пе­ риодов.

По заключению И. П. Герасимова и А. Г. Доскач (1937), в пределах Сыртовой области существует единый мезо-палео- зойский фундамент, глубоко погруженный в центральной ее части в виде «валообразнбго» поднятия, выходящего на днев­ ную поверхность в западной части. В пределах этого подня­ тия на отдельных участках палеозойские отложения оказыва­ ются почвообразующими породами, на которых сформирова­ ны щебнистые и скелетные почвы.

Акчагыльские отложения местами обнаруживаются на не­ большой глубине (1,5—2 м), как на водоразделе рек Жестян­ ки— Б. Чалыкла, а также рек Камелика и 'Сестры. Там, где акчагыльские засоленные отложения непосредственно выходят на поверхность и являются почвообразующими породами, они способствуют образованию солонцов или солонцеватых почв, Акчагыльские отложения перекрыты мощной толщей преиму­ щественно глинистых отложений, названных С. С. Неуструевым, А. И. Бессоновым, Л. И. Прасоловым (1909, 1937) сыртовыми отложениями. В их составе указанными авторами вы­ деляются две серии: верхняя — неслоистая, сложенная из желто-бурых и бурых мергельных глин, и нижняя — слоистая, песчано-глинистая, с прослоями железистых и слюдистых песков.

И. П. Герасимов и А. Г. Доскач (1937) своими исследо­ ваниями уточнили принадлежность этих отложений к сыртовым и считают, что более поздние отложения Сыртового Заволжья, залегающие выше акчагыльских, состоят из трех серий, самая верхняя из которых может называться сыр-

74

товой. Эта верхняя серия представляет собой желто-бурые и бурые суглинки, имеющие мощность 40—50 м. Сыртовые бу­ рые глины сплошным покровом одевают всю центральную и южную части области. Две другие нижележащие серии от­ ложений представлены толщей красно-бурых глин, мощностью до 20—25 м и толщей глинистых песков.

Т а б л и ц а 41

Механический состав пород Сыртор.он области (%)

Сыртовые глины покрывают все водоразделы, достигая весьма значительной мощности. Механический состав этих отложений достаточно однообразен и, по данным Н. И. Ни­ колаева (1951), представлен содержанием физической глины от 43 до 76%. с наличием крупнопылеватых фракций (0,05 — 0,01) от 19 до 30%. Содержание песчаных частиц в целом невелико, но на отдельных массивах территории оно имеет различные значения.

Склоны долин сложены делювиальными отложениями, которые представлены желто-бурыми пористыми суглинками, заметно отличающими по механическому составу от сыртовых глин (табл. 41).

Мощность делювиальных суглинков на склонах весьма разнообразна, местами достигает 10—15 м.

По данным И. Ф. Садовникова (1952), сыртовые отложе­ ния водоразделов р. Б. Иргиза, являющиеся материнской породой обыкновенных черноземов, содержат воднораство­ римых солей в верхней двухметровой толще почвогрунта до 0,1%, а в третьем и четвертом метрах величина их увеличива­ ется до 0,2—0,22%. При этом в нижней части второго метра наблюдается постепенное повышение содержания солей. В северной части водоразделов рек Б. и М. Узеней, Еруслана, где распространены темно-каштановые почвы, сыртовые от­ ложения более засолены. Максимальное содержание солей здесь наблюдается на глубине 200—250 см и достигает 0,675% от веса почвы. Ниже и выше этого соленосного гори­

75

зонта отмечается резкое уменьшение воднорастворимых со­ лей, количество которых в четвертом метре снижается в сред­ нем до 0,32%, а на втором до 0,25%. Сыртовые глины плато и пологих склонов водоразделов южной части области, где распространены светло-каштановые почвы, отличаются повы­ шенным содержанием солей. Здесь максимум их (1,29%) на­ блюдается на глубине 100—150 см, а на глубине 200—250 см количество солей резко снижается. На глубине 300—350 см образуется второй максимум солей (0,797%), достигающий

0,80%.

JB составе солей преобладают сульфаты, в нижних толщах заметно увеличивается содержание иона хлора. В верхней толще сыртовых глин на глубине 1—4 м содержится гипс

вколичестве от 0,02—0,03 до 2,3—3,1%. Такое разнообразие

всодержании гипса И. Ф. Садовников (1952) связывает

сглубиной проникновения атмосферных осадков.

Всвязи с безводностью сыртовых глин, слагающих верх­ нюю толщу поверхности, по данным Ф. П. Саваренского (1931), водоносные горизонты на территории области зале­

гают в подошве Сыртовых 'песков на глубине от 15 до 55 м в зависимости от форм рельефа и имеют значительный напор.

Водоносные горизонты подстилаются плотными акчагыльскими глинами. Мощность водоносного горизонта колеблется в пределах 3—10 м, уклон потока с севера на юг около 0,0004. Отмечается наличие напорных вод высотой до 30 м. На севе­ ре территории водоносный горизонт (пески) поднимается до абсолютной отметки 60 м. Протекающие в этой части области реки Иргиз и Камелик вскрывают водоносную толщу и по­ этому служат естественным дренажом окружающей терри­ тории. На юге русла рек Большого и Малого Узеней, а также Еруслана водоносные горизонты лежат выше песков и по­ этому, очевидно, питают их водой и не дренируют.

Грунтовые воды обычно засолены. Содержание солей в них достигает 30—50 г/л с преобладанием хлористых и сер­ нокислых соединений. Наименьшая глубина залегания водо- -носных горизонтов наблюдается в долинах местных рек. С удалением от русла и долин рек расстояние от поверхности земли до грунтовых вод возрастает. Питание грунтового по­ тока происходит в основном за счет инфильтрации атмосфер­ ных осадков. Глубина залегания поверхности грунтовых вод варьирует от нескольких метров у русла реки до 10—15 м на шлейфе склонов. Минерализация обычно пестрая, при этом содержание солей в воде заметно увеличивается с удалением

76

от русла рек, выполняющих роль естественного дренажа. Особенностью местных грунтовых вод являются малые укло­ ны водного потока и, как следствие этого, слабая их гори­ зонтальная подвижность.

Режим грунтовых вод в Сыртовой области, по данным В. А. Ковды (1945), формируется под влиянием инфильтра­

0,53 1,22 20,53 30,30 47,37 2,70 1,73 36,0

ции и подземного стока. Глубокое залегание здесь грунтовых вод заметно снижает их влияние на мелиоративное состояние почв.

Почвенный покров этой территории сформировался на древнеосадочных породах (пермь, юра, мел), элювии и де­ лювии. Наиболее распространенной почвообразующей поро­ дой являются сыртовые глины и их дериваты в виде делю­ виальных суглинков.

щих пород до глубины 2 м характеризуется постепенным уменьшением содержания мелких фракций, а с глубины 2,0 м оно возрастает.

Коэффициент фильтрации поверхностных горизонтов пород в среднем равен 0,02—0,03 м/сутки. Удельный вес желто­

коэффициента фильтрации, увеличение объемного веса грун­ тов и уменьшение их пористости (Кузин, 1936).

Данные водных вытяжек из почвообразующих пород сыр­ товых глин указывают на засоление отдельных их горизонтов до 1,960% плотного остатка. В водных вытяжках преобла­ дают хлориды и сульфаты.

Почвенный покров территории области представлен почва-

77

41

со

Рис. 6. Схематическая почвенная карта Южно-Сыртовой природно-мелиоративной области.