Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Эрозия южных карбонатных черноземов Северного Казахстана

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Эрозия южных карбонатных черноземов Северного Казахстана"

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЖИ КАЗАХСТАН ИНСТИТУТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ НАЛ РК

РГО ол

На ггрзрах рукописи

ШУСОП Качргельдц Сабнрович

ЗРОЗ'/Л ШШ КАРБОНАТНЫХ ЧЕРШЗЕЮВ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА

03.00.27 - Почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Алматы, Г994

Работа выполнена в Акмолинском отделении Института почвоведения HAH PK.

Научные руководители: к»геог.н., доцент М.Е.Белъгибаев.

к,с.-х.н., доцент G.G.Тлеуов.

Ведущее учреждение: Акмолинский сельскохозяйственный инстит)

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Р.Д.Дтанпеисов,

кандидат сельскохояяйстветтх наук А.И.Иорганский.

Защита диссертации состоится __'____199<»г.

в ____ чаоов на заседании специализированного совета

Д 53.21.01 при. Институте почвоведения НАН РК по адресу: ВД0032, Алматы, Академгородок, Институт почвоведения НАН РК,

. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Инстит^ почвоведения НАН РК.

Ученый секретарь f

специализированного совета, , р,<

д.с.-х.н. s ■ ';'!> Е'.Т.Джамолбеков

с, •* / » ' i

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. Северный Казахстан представляет собой егион. где природные и хозяйственные условия способствует раз» итию водно-эрозионннх процессов. Поверхностному отоку талых од благоприятствуют глубокое промерзание почв, значительные лагозапасы в снеге, большие водосборные площади и сильная pao пханчость территории. В Северном Казахстане на орозконно-опас» их склонах крутизной более 0,5° размещается 3,9 мдн.га или 39Í апни.

Тем не менее, процессы эрозии на черноземах вяных карбо-атных изучены недостаточно, до последнего времени отсутствуот «агностические признаки скытооти почв, не разработана класси» икания эродированных почв, не установлены их свойства и реки-í. Вед это затрудняет научное обоснование мероприятий, обеспе» кваезих повышение продуктивности черноземов склоновых поверх» эптей и зяаиту их от эрозии.

Робота выполнена в соответствии с темпланом НИР Института 1чвоведения HAH PK по комплексной программе "Целина".

1ГЕЛЬ_И_ЗЛДАЧИ_WCCJÍKЛОВАНИЯ. Цель работы - изучить законо» ;рноати проявления эрозионных процессов на склонах малой крупна, условия формирования смытых черноземов и особенности их юйств.

П задачи исследований входило:

I. Изучить природные и антропогенные факторы формирова«. я поверхностного стока талых вод и npouscca смыва почвы на ломах различной крутизны.

?. Исследовать изменение морфологических, химических и эических свойств черноземов под влиянием эрозии.

- н -

3. Обосновать основные направления почвозащитных работ и пути рационального использования эродированных черноземов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Установлено, что на черноземах южных хар бонатных с уклоном 0,5-2° эрозионные процессы обусловлены глубоким промерзанием почвенной толии и большим объемом стока талых вод.

Вскрыты основные причины развития эрозионных процесоов на черноземах вхных каобонатных, формирующихся на склонах. Исследованиями установлено, что развитие эрозии приводит к снижению мощности гумусового горизонта, ухудшения агрохимических и агрофизических свойств почв. Детальное изучение свойств смытых черноземов позволило выделить основные их диагностические показатели по степени эродированное«. Выявлено, что в смытых черноземах наблюдается весьма неблагоприятный режим увлажнения в течение всего вегетационного периода.

Изучено влияние основной обработки почвы на развитие техногенных процесоов и кх предотвращение.

Обоснованы способы основной обработки лочв на эрозионно-опасных склонах.

ЗАВШАЕТОБ ПОЛОЖЕНА. Развитие зрозим: на черноземах южшх карбонатных, их диагностика и мероприятия по защите.

ПРАКТИЧЕТ5Ш ЦЕННОСТЬ. Разработаннвв диагностический показатели и составленная классификация смытых почв могут испольао» ваться при проведении крупномасятайного почвенно-ороэионного исследования.

АЛЕЮЕА11%Я^JPАБОТЫ. Основные положения диссертации доложены: в Акмолинском СХЯ (1988), на ЛИ ct-езде почвоведов в г.Новосибирске (I989J. на научной конвенции Карагандинского государствен-

юго университета (1939), на Ученых советах Акмолинского отде» ¡ения ИП HAH PK (I98<t-I992), на научно-практических конференци-[X специалистов Ахмолинской области (1984, 1990, 1991), на Ученых юветах ИП HAH РЧ (I986-I99I).

ПУБШАШИ. По теме диссертации опубликовано 10 печатных

>абот.

0Б1ЕМ И iСТРУКТУРА_?АБОта. Диосергаиия изложена на 121 стр, <явинописного текста, состоит из введения, трех глав, выводов, ¡одержит 33 таблиц» в тексте, 8 в приложении, илявотриромна ) рисунками. Список литературы вклвчает 12*» наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объекты и методика исследований

Интенсивное использование черноземов вясных в условиях дли» гельной конохулыуры зерновых на суаествугаих 400-гектарных се» эооборотннх полях без применения почвозащитных мероприятий прн-зело к возникновению и иирокому распространенно водной эрозии <а склонах.

В целях изучения поверхностного стока на павне с уклоном юверхности Г»2° проводились полевые опыты в бригаде 9 5 0ПХ СазНИИЗХ и а совхозе "Портандинский" Акмолинской области. Почва-1ерноземы вжные карбонатные сдабозродированные.

Сток и смыв изучали методом стоковых плояадок. Опыты зак-?аднвались согласно методическим рекомендациям ("Изучение водо» юглоаасяеЯ и протиэоэрозионного влияния защитных лесокасадде-шй в комплексе с другими мероприятиями"; М., 1975). Размеры ¡токовых плояадок: сирина 2См, длина 100м, плсаадь 0,2 га,Земляные валики ограничиваете стоковые площадки нарезались яалко-'бразоязтелем. Келду делянками размесаяись защитные полосы ли-

риной 20м.

Учет стока талых вод проводили водосливами с треугольным вырезом 90°. "

Твердый сток учитывали путем отбора проб на мутность объемом 500 мл, с последусзей их фильтрацией, высушиванием и взвешиванием. Наблюдения за снехным покровом (высота, плотность) проводили методом маршрутной снегосъемки.

В полевых опытах определяли: влааность метрового слоя почвы • терыостатно-весояым методом; объемная масса почвы • цилиндром объемом 150 см3; структурно-агрегатный состав - методом Н,И,Саввинова; В смытом почвенном материале определяли: гумус-по Тврину, азот - по Грандваль-Хяжу, фосфор » по Мачигину, кальций - на пламенном фотометре (Агрохимические методы.., 1975г.).

Кроме полевых опытов в 1986-1990гг. осуществлялись экспедиционные исследования производственных полей совхоза "Шортаи-динский" Акмолинской области: регистрировались глубина и распре-, деление снежного покрова на склонах различной крутизны и экспозиции, весной и летом определялись величина смыва и размыва почв на склонах методом замера водороин, составлены почвенно-эрозион-ные карты в М 1:10000 совхозов "Рассвет", "Красный флаг", "Шор-тандинский'1 Акмолинской области, производилась детальная почвенная съемка с нивелированием трассы профиля.

Пр». проведении исследований закладывались почвенно-геомор-фологические профили, разбит пикетаж и проведено нивелирование трассы. На пикетах было заложено 82 разреза с отбором почвенных образцов.

Для изучения почвозащитных приемов обработки- на землях опытного хозяйства КазНИИЗХ им.Бараева совместно с лабораторией почвозащитных систем этого института (руководитель к.с.-х.н.

- 7 -

Тлеуов С.С.) закладывался полевой опит.

Схема опыта (чистый пар)

Т. 16-Т8 см.

2. Т2~ТЬ см + целеванне на НО см.

3. 25-27 см.

'*. 25-27 см + пелеввние на см.

На всех ключевых участках и полевых опытах общепринятым методом проведено морфологическое описание почвы и определены водно-физические свойства: обт-емная и удельная масса, водопроницаемость, наименьшая влагоемкость пвчвениоп структуры, динамика влажности, содержание гумуса и углекислоты, карбонатов, суммы поглощенных оснований, содержание валовых и подвижных форм азота, фосфора и калия.

Статистическая обработка урожайных данных проведена по Б.А.Доспехову (1979).

РАЗВИТИЕ ЭР03И0НГС/Х ПРОЦЕССОВ НА ЧЕРНОЗЕМАХ КШШ КАРБОНАТНЫХ

Подзона южных черноземов занимает юхнуо окраину ЗападноСибирской низменности. Северную окраину Предтургайской равнины и Центрально-Казахстанского мелкосопочника (Кокшетаускуп возвышенность), а также восточную часть Зауральского плато.

Казахский мслкосопочник занимает всю центральную часть Казахстана от Кокнетаускоя возвышенности на севере до Балхаш-Ала-кульской впадины на юге, от Тургайского плато на западе до долины Иртыша на востоке. Рельеф мелкосопочника сложен и характеризуется наличием обширных межсопочных вавник с длинны™ плавными склонами в основном кгутизной 1-2°.

Климат резко континентальный с холодной зимой (январь. -17,4°) и умесенмо-геплым летом (июль +19,3°). Зимой частые

- в -

сильные ветры, сдувающие снег с открытых пространств. Среднегодовая температура воздуха +Т,1*0. Сумма средних температур выше 10° - 2146°, а продолжительность безморозного периода 105 дней.

Из климатические факторов наибольшее влияние ни развитие процессов водной эрозии оказывает, а) глубокое промерзание почвы и неравномерное ее оттаивание, вызывающее формирование струйчатых потоков и снос мелкозема; б) большие амплитуды колебания суточных температур, способствующие дезатегации почвы в поверхностном слое; я) ливневый характер летних осадков.

Почвообразуювде породы черноземов южных карбонатных представлены покровными лессовидными суглинками, отличающиеся значительной мощностью, тяжелым механическим составом и карбонат-ностыо.

Согласно почвенно-эрозионной карте бригады * 5 ОПХ КазНШЗХ установлено, что в структуре почвенного покрова преобладают среаве и сильноэродированные черноземы южные, а также комплексы черноземов «жных карбонатных с эродированными черноземами, до 30-50$ (рис.1).

Материалы почвенно-геоморфологического картирования позволили установить следующее.

1. Почвы водоразделов слабоэродированы, почвы склонов среднеэродированы, в нижней части склонов формируются намытые почвы,

2. При средней крутизне склонов 0,4-0,7° и длине 800-1200м наибольшее падение мощности гумусового горизонта по отно-пенни к водоразделу составило им склонов южной ориентации

35 см, для склонов северной экспозиции - 26-27 см,-

3. При удалении от водораздела на 350-400 м почры слабо-

ПОМВЕННО-ЭРОЗИОННАЯ КАРТА

ПсиНИИЭХ ОПХ

ютил» зкспсзлц** чеенаьемн тнные ялпсл*тные м; /■ >0000

2I.C3

С*, it

PUC-/

Легенда

H'tf кнЗеие Haslah« 6S4& ra

( чг ÄUCJW Цг^Л^ТШГ 7?

г 4Tc»t 4>fixsnMii шяелис xapicxmx. £A£l¿e3ptXíqX>ÍSLk4i& 72

Ч* си H 4ipMoiüicH aмлЬиии zpttliMfahipaSa. KXüt 2¿

к ЧГсиШ '■ÜpxoxMU да»/ ijipócnam. Oi&txzipcéttpziaxxu* ¡0

5 S Ч* * SO чг + »-iCoiL Чериаями юххи* кар5Ьк<хг*к-1 излсаихсг с чг^хоемз-tu ъхалми ¿apSchamxUMU. cu4b*íS!poáiipoSút¡t. ¿0 10% Hfpucùejtu яле мм* ха/к&мат. iíamuscr с явммамл линсАмжх гарс&яшпними сре»ыгзрс<?ирс#ам. до ЗО'Л 4¿pxo¿tMU зожные JU¡/rJ~. cpv&KSjfK&u/i 4 жориъхеясе с чернеьелсаииц кжкнми. GíUKOjpachijB. eb SQjí Солонцы чернозелскш С/яепхне раслахиннн* Ci Hi

7 8 JÖ ЧГси«- •Ч'смШ Сн* 2 К IS

9 Си M (лхенци черкагглсяие ане* tue ajMH£3pe<?upc4axw 24

эродированы, а на расстояния 500»700м - сильнозродировани.

СТОК ТШХ ВОД И СШВ ПОЧВУ Интенсивность снеготаяния и объем поверхностного стока определяется степенью предзимнего увлажнения почвы, солнечной радиацией и температурным режимом в весенний период.

Наблюдения показали, что мощность снекного покроаа находится в зависимости от крутизны склона. Так при, крутизне 0,20° она составила Г4-26 см, 0,85 - 33-37 см и 1,1° - 36-44 см (табд.1).

Таблица I.

. Влияние крутизны склона на распределение снедного покрова, запасы воды в снеге и коэффициент стока (среднее за 198Я-1990 гг)

Крутизна ,Высота снеж-склона, гра- ¡ного покрова, дусы } см

Запасы воды в снеге, мм

--------------------

' Сток. ¡Коэффициент мм ; стояп

0.20 0,25 0„85 0,90 1,00 1,10

17,7 18.3 33.3 37,0 '»2,7 42,0

76 78 Т4Т 149 173 170

6 5 17 25 23 37

0,06 0,04 0,12 0,16 0,18 0,23

Интенсивное снеготаяние начинается в середине апреля,при этом на плоскореэноЯ обработке снег оттаивает медленнее, чем на вспашке.

Крутизна склона оказывает непосредственное влияние на интенсивность стока. На склоне 0,2° сток был незначительным -0,04-0,06 мм, 0,85° . 0,12, а на склоне более 1° 0,18-0,23. Однако даже при малых уклонах 0,2°, но при большом количестве зимних осадков кооффициент стока возрастает до 0,11-0,12.

- IT ~

OnruipevcTßw по curro тл кии ev пруисгодкт оттаитпние попчр*-foc ги îio'i.«w, огл'»кэ после колкого стола снега ппчпа оттаи-í;л- Г «С^ГГ) H'i 10-15 CM, .4 vnyf^n OCTOOTCf» меряло?, нсяропупкч?1-

"CÍ* Г.Г'.Пу. По^т^му ОЛНО.'-'р'-'.'ИПП го ^ ГОДОМ СПОГО ПТМО'ЯОТСЯ О^рЛ-

•»овянке ísmvw» и начало П'5*»фй по**;-:.! при cf.r-ne.

В ер--дгн:••> IX<?-I990rr. длит водороии составила I.V. см, лирика 2—4 см, глубин?» 6-0 см. при сродней скорости потока 0,712 м 'сок.

Тпблкгл 2

Мутность НОТ?! и с».*'»в почрч га стокорнк

г* îtrir^'j *• tt"} v

------,----------1--р -------;-----

fi-M°Tî, Г/утиость рогу, г'л i Ov» печчм, кг { Сил» поччи, т ra

'ТО if ñ i---т.-,--г--1-1-—|-!-i-1-1-Г—-

n,'v 1 itXîO» 1930* СП. ПЭ88? J999! 19Э0! cpi 19/38) 7989П990' ср.

ЦГЧ 1 i !» ! ! ! ! ! ! !

т - б, ,9 - 2.3 - 176 - 59 - 0,9 - 0,3

9 - б, .8 - 2.3 - 172 - 58 - 0,9 - 0,3

'î 6 .5 0, ,9 G .5 7,3 163 257 168 0,8 1,3 0,8 1,0

6 о, ,0 ô 7.5 169 260 182 204 0,8 1,3 0,7 1,0

5 б, ,8 q - i 0 1 ' - б » *" 7.4 175 290 145 203 0,8 1,4 0,4 и

6 8, ,5 9i ,3 7 .5 8,4 207 297 215 266 1,4 1,5 1,2 1,3

'/Infi лгу. они i' пикч.ччлк, что с увеличением яругилнм склода поя-ртт-чет мутность стока и емня по'пш. Так, на склоне 0,2° еммв гсрлктл'.тски отеутстгюечл, н.ч склоне 0,0° мутность годя состяри-ла 7,3-7,5 г'"л, а см'п I т'гя, ни склоне 1,1° емчл яоярастлст до 1,3-1,5 т'гл (г.чЪ.2).

Мп»но полагать, что cw-tn черноземов да карЛонатни* ко гкгшпг ил чин тс тер при уклоне 0,3°.

С пролуятяч-л cvwa ¡n почли отчутдяютея гумус и биогенние

По сравнению с неэродяпованным эталоном, расположении« в идентичных геоморфологических- условиях, потер« гумуса ко склоне 0,2-0,4° составили 0,45-0,65*., на склоне 0,85° - 1,15-1,30*, а на склоне более 1° - 1,25-1,60^.

В отношений подвижных форм фосфора и калия не наблюдается четкой картины в изменении содержания питательных веществ не склонах разной крутизны.

В процессе эрозии механический состав черноземов изменяется. В продукта* твердого стока происходит уменьшение содержания Фракций крупной пыли на 19-25^ и увеличение количества ила на 9-12*.

Максимальное содержание гумуса, азота и фосфора в твердом стоке отмечается в начальный период стока, а в период максимального стока их относительное количество снижается. Содержание гу-миновых кислот в продуктах твердого стока на 9-12*, фульвокислот на 14-17^ больше, чем исходной почве.

СВОЙСТВА ЭРОДИРОВАННЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ И ИХ ДИАГНОСТИКА

Наиболее характерным и устойчивым признаком чернопемов, подверженных яроэии является уменьшение мощности гумусового горизонта. По сравнению с неэродированной почвой водораздела мощность горизонтов А+В слабосмытой почвы уменьшена на 30£, среднесмнтоР более чем на 50*,. Сильносмытые почвы лишены генетических горизонтов А и В (табл.3).

Таллина 3

Мощность горизонтов А+В несмытьтх и смытых южниг карбонатных черноземов

Степень

т~—:-1-:—:-!-

1 п ! V \ jUi.nl

эродированности | ! !

Несмытая 65 - * 61-73 ' • 68+3,2

Слабосмнтоя 32 53-61 59+0,26

Среднесмнтая 8 45-53 52+0,99

Смлъносмнтая 7 36-55 41+1,26

римечания: п - число выборок, М - средняя мощность (см), т. - средняя ошибка (см), V - козффигтиент вариации .

В эродированной почве по сравнению с эталоном отмечается ^которое снижение содержания фракции крупной пили с 37,8 до

и ила на 3,2*. В несмнтнг почвах на долю микроагрегатов йпмером 0,25-0,01 приходится 58,8 в продировянннх - 46,21*.

На стосовыг плоцадкаг с увеличением крутипны склона уменв-чртся оолср'шше мелкопос-дпнмх и крупнопклова'гах фрактий.одна-о несмотря на продкроданность механический состав понвн не вводит :>а пределы тяжелнх суглинков.

Таблица 4

Зитико-химические свойства (стгннх черноземов (0-30 см)

(Гумус,' Ал от, ] С09,[ Сумм ; < от сууш

! ! ! {Основ. , \ * 1

I I { [мг.'окв | } 1

Иагфпние почвы

плида 4,2 0,26 1,1 аз 63,5 35,1 1,0

ссммтая 3,9 0,22 1,8 29 83,4 14,8 1,5

набостатая 2,6 0,17 2,2 28,1 77,2 22,0 0,1

редн ее мытая 2,1 0,11 3,6 25,2 60,7 36,1 3,1

:<льносмнтая 1,5 0,07 4,3 21,5 48,4 40,5 3,4

В слое 0-50 см пег «того чернозема содержится гумуса 20Г

'га (ТОО*-), несмктоР почвы - 165 (82?>), слабо смыто Я - 126(62^), зеднесштой 74 (37!^). сильносмктой 66 т./га (32?). .

Аналогичное данные получены по содержанию азота, убмль ко->рого составляет соответственно 18,3 и 53^. .

Содержаний углекислоты карбонатов, в продировпндах почва*, траста ет с 1,8 до 4,3^, сумма поглощение оснований снимете г

гочвбню-гююрюлоютнсш лро<доь чершзшов вяшх карбонатных

шнач эксгозища

гортояя А,Д

Г777) ирмова в, }, \ I горшеня At I j I j горизонт ВС

ажщмдтцвз

—- гргнчпз генетически

горимwarnt —— s Pis ка пзховтго esos

fneoetih зродиробзхнмам ?г i елз/éj'родярФзмш

ередпеэродуройакные

сяхшзрядярэбаяные

г.»

?ßü-X ZßUt!

Wfí/i далтэро&ргйятх

pvw» ешта 2pcfat¡í5¿iHt/e с .ыягяяымл pjprtjfitz

ûvea ыльо зроднрс&вям

BlUUSUS

л.

I

29 до 25 мг/окэ на ТООг почзы, в их составе умс-ньзается доля альцкя и возрастает доля магния и натрия. По мере упсличенин тг-пени смитости редко снижается количество легкогмдролиэуемого зс.та. 3 эродированных черноземах южных карбонатных содержание одопрочтлс лгрегатоп крупнее 0,25 снижается и пахотном слое с 43 ,о ?£%. При определим,'.',! противоэрозиокной устойчивости по^о по ид окскому устеновлско, что для раягшэа одного агрегата требопа-псь от 0,4 до 1,5 ум воды. В процессе прозии от неемктых р.чзно-ндмостей черноземов к сштнм возрастает плотность почвы с 0,89 о 1,15, уменьшается величина наименьаей влажности с 39 до 30^, одопрочность с 66 до 25 мм/час и весенние запасы продуктивной лаги в метровом слое с 147 до 76 мм (табл.5).

Таблица 5

Водно-Физические споПстпа втгшх черноземов (слой 0-30 см)

-—.-1——-1 1 г ■■■■ ■■ -11 1 ■■ ..... ! '

Степень |Обгоин1Удельн. {ВлажностцНакм"ень, Водоппо-^Весеннио сммтости « „ «запада- «мая вла(ниппем. ¡запасы ляо-

« _ «запада- иная вла«ниеасм. (запэсм л та

. г/см ,шп, % .гоомк.,« мм/ч (дуктавноЬ

I I 5 г ; клаги п

, I слое 0-1

I_ _! ! I I см. мм

>;смитые 0,89 2,65 12,9 39 66 147

лпбоемктые 1,09 2,66 12,1 32 47 72

ргднесмытые 1,12 2,66 11,8 29 25 84

ильноскитне 1,15 .2,68 12,2 20 25 76

Снижение мощности гумусового горизонта свидетельствует об бразовании екпггых почв. Диагностические показатели процесса эро-ии гжннх черноземов представлены в таблице 6.

На территории опытного хозяйства КпзНИИЗХ нага была проведе-п нивелировка склонов. Уклон местности постепенно нарастал л на асстоянии 90См он изменился от 0,06 до 1,3е (рис.3).

ЛИНЕЙНЫЙ СПЛОШНОЙ, ПОЦВЕННО-ГЕОМОРШОЛОГИЦЕСКИЙ

ПРОФИЛЬ

Мг 1: £5000; 1& 1:50 (по материалам детального почвенного картографирования М 1:1000)

Зсло&яые обсчнаъания

ШШШ ЛЪгка

ШИЛ в,

а>

I

рис -3

Таблица б

Диагностические показатели интенсивности смыва черноземов южных карбонатных

-п-!---1-'

юпг«ои|__Интенсивность, процесса смыва_

!«СПГ", Слабая | Средняя ! Сильная |Очень сильная

члн Из поверхности Струйчатые Струйчатые Струйчатые почвы фиксиру- размывы дос- размывы глу- размывы 2-5 ются счруйча- тигают глуби- синой 2-5 см см глубиной тые разнш-н,не нн 5см и мо- занимают 20?) .занимают претзгисс.с гут занимать площади и около лолови-1'лубины 2 см и до 10%, еже- сопровожда- нн площади и занимающие до годный вынос юте я ручей- сопровокпагот-Ъ"', нлощзди, почпы 10-20 новыми раз- ся ручейковы-ехегодный вы- т/га ммвами до ми размывами

нэс мс-нее 10 10-20 см, до 10-33 см

т/га глубиной; ежегодный вы-

ежегодный нос 50 т/га вынос 20-40 т/га

(змыв Ежегодно воэо- Наряду с не- Растущие ов- Растущие ов-бновлящиеся разветвлен- раги ¡1 ста- раги и пта-линейные фор- ними промой- дки развития дш развития ми в виде не- нами образу- с большим ко- с большим кора,зветвляемых птся развет- личестзом от- личеством от-промоин и во- влящиеся вершком с по- в ериков с во-дороин глуби- молодые ов- добойнмми ко- добойными ко-ноя от 0,3 до раги второй лодмами.Сум- лодцами. Сум-I,0м,водорой- стадии разви- марный ежего- мзрный при-ннй колодец тия с водо- дный прирост рост в длину не выражен, бойнмми ко- в длину 5- более Юм п продольный лодцами,рас- 10 см. год

профиль про- тущими колод- . моины копиру- цами.растущи-ет профиль ми верпинами. склона попе- • Суммарный речный профиль ежегодный имеет треуголь-прирост в нуя или трапе- длину до 5м. цевидную с узким основанием форму.Ежегодный прирост в длину до I м.

Так на водоразделе с уклоном 0,05° полоса поля а 100м была юдставлена несмытыми почвами. Далее, полоса в 250м'с уклоном 3-0,4° была представлена ч§рноземами кшшми-слабосмытыми.Ниже

по склону следовала полоса 100м среднеэродированннх почв с уклоном 0,6-0,7. Среднеэродированные почвы размещались на уклоне 0,7-0,8° и очень сильно сштые были приурочены к уклону 0,0-1,3°

Для черноземов Северного Казахстана применима следующая классификация почв по стелет! фактической эродированы. сти:

1. Слабоэродированные: разрушено менее половины горизонта А или потери гумуса не превышают 20Й.

2. Среднеородирэванше: разрушен полностью или почти полностью горизонт к или потери гумуса 20-40?>.

3. Силькоородированные: разрушено менее половины горизонта В, или потери гумуса 40-60«.

4. Очень сильно эродированные почвы - горизонты А и В рал-руаени полностью или почти полностью, потери гумуса более 60^.

Интенсивность процессов эрозии черноземов определяется по количеству почвы, измеряется в т/га заггод по количеству разрушенной и удаленной в единицу времени.

ПОЧВОЗАЩИТНАЯ ЭФ]ЕШЕ№СТЬ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ЧКРШЗКМОВ

Величина стока влаги на черноземе зависит от предзимнего увлажнения почвы и запасов воды в снеге. Чем больше запасы влаги перед уходом в зиму, тем интенсивнее сток талых вод и смыт» почвы.

Наблюдения на стоковых площадках показали, что максимальней срсддн'сую'ВмЯ сток 0,2 мм/сутки отмечен на пап:не с плоокорезюй обработкой на глубину 16-18 см, обработка на зту же глубину с одновременным щедеванием т 40 см снижала сток более чем в два рапа (до 4,9 мм/сутки).

Среднесуточный модуль стока 209 л/мин был также наибольшим на варианте мелкой обработки на глубину 16-18 см. Пои углублении обработки почвы на глубину 25-27 см он снижается до 96 л/мин.

обенно значительное снижение модуля стока происходит при об-ботке почвы с одновременным щелеванием на глубину 40 си. При левянии почвы в зависимости от глубины обработки модуль стока ставил 89 и 64 л/мин. Обработка почвы в сочетании с глубоким леванием является эффективным технологическим приемом защиты рбонатных южных черноземов от эрозии (табл.7).

Таблица 7

Влияние способов обработки южных черноземов карбонатных на сток талых вод,смыв почвы и урожайность яровой пшеницы (среднее за 19Й8-1990 гг)

Варианты | Запасы ¡Сток, {Ноэффи-}Мутность} Смыв, '¡Урожай, обработки ¡воды в , мм {циент | стока, , т/га ( ц/га почвы ¡'снеге,мм ( ¡стока | г/л '

Г

!

I

Плоскорепная на 16-Шсм

Плоскопезная 12-14см + щелевание на 40 см

Плоскорезная 25-27 см

Плоскорезная 25-27 см + целепвние на 40 см

100

112 109

ИЗ

46

31

32

22

0,46

0,28 0,29

0,19

3,2

2,6 3,8

3,2

1,07 16,5

0,69 0,56

1,68

18,6 20,9

26,3

Наибольшие сток (46 мм) наблюдается при мелкой обработке ра. Изменение глубины обработки почв сокращает величину стока 33^, а щелеванив - 32%. Обработки поперек склона и щелепание 1тжают мутность водного потока, а следовательно и величину смыв 2-3 раза. Следует отметить, что сток талых вод зависит от дности года. В маловодные года сток может отсутствовать и его рмировяние возможно только на необработанной почве. В многодные годы возможно формирование сильного стока на всех видах работки почвы, которые окагтьтают незначительное влияние на

величину стока.

Наблюдения показали, что между смывом и стоком отсутствует прямая зависимость, так как "интенсивность смыва почвы зависит от осеннего увлажнения и смерзания.

Обработка почвы оказывает заметное влияние на потерю гумуса и питательных элементов. Если на контрольном эродированном участке ежегодно теряется 40-40 кг/га гумуса, то на почво защитной обработке 22.-32 кг/га.

Максимальное содержание продуктивной влаги перед посевов яровой пшеницы - 139-169 мм наблюдалось на плоскорезных обработках с одновременным щелеванием,которое обеспечивает почти полное усвоение талых вод. На контрольных данных запасы влаги были меньше на 19-30 мм. Щелевание обеспечило достоверную прибавку урожая на 2,1-5,4 ц/га.

ВЫВОДЫ

1. Климатические и геоморфологические условия черноземно зоны Северного Казахстана способствуют формированию водноэро-зионных процессов. Основным фактором поверхностного стока явл ются глубокое и сильное промерзание почв, большие влагозапасы в снеге, интенсивное снеготаяние. Эрозионные процессы на черноземах, формирующихся на склонах, начинают проявляться при крутизне 0,3°^

2. Ежегодный смыв почвы при уклоне 0,4° составляет 0,40,6°, на склонах 0,8° - 1,15-1,30, на склоне более 1° - 1,2со-1,60 т/га.

Эрозия сопровождается отчуждением из пахотного слоя биогенных плементов, ухудшением агрохимических и агрофизических свойств почв.

- ?л -

3. В процессе эрозии почв снижается емкость поглощения с до 25 мг-экв на 100г почвы, содержание гидролиэуемого азота )0 до 48, подвижного фоо{юра с 15 до 8, обменный калий с 618 280 кг/кг. Одновременно уменьшается содержание водопрочных эегатов иеличинн , наименьшая влагосмкость, водопронитдее-

и возрастает плотность пахотного слоя черноземов.

4. fía основании проведенных исследований установлено,что юрным диагностическим признаком эродированности южнмх черно-юв служит мощность гумусового горизонта и уменьшение запасов «уса и азота, В несштых почвах А+В составляет 68, в слабо-<тых - 59, среднесмытцх - 5?., и в сильносмнтьгх - 41 см. Спите запасов гумуса составляет 20, 30, 40, а азота 18, 34 и

j соответственно.

5.Величина стона влаги и смыв почвы определяется влажностью 51103емов перед уходом в зиму и запасами воды в снежном покро-. В сухие годы стока почти не происходит, во влажные - коэф-;ишт стока достигает 0,30-0,40. -

6. Интенсивность стока талых вод и сии почвы зависят от :нологии осенней обработки. При обработке почвы на глубину •27 см поперек склона в маловодные годы сток сокращается на '■>, в средневодные на 40t, в многоводные на 15% по сравнению • елкой обработкой.

7. Эффективными противоэролионными приемами являются глу-:ая обработка в сочетании со щелеванием. Она уменьшает смыв

! раза,обеспечивает минимальные потери гумуса и биогенных :ментов.

8. Обработка поперек склона и щелевание повышают козффи-•нт усвоения талых вод до 0,90, весенние запасы влаги на 20мм, ■чшаст структурность и плотность почвы.

- 22 -

9. Повышение плодородия эродированных черноземов путем почвозащитной обработки обеспечивает достовергае прибавки ура жая яровой пшеницы на 2,1-5,4 ц/га.

ПО МАТЕРИАЛАМ ДОСЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СПЕЮЩИЕ РАБОТУ

1. Влияние эрозии на черноземы южные карбонатные.- В кн: Населенные пункты охраны о кружащей среды. Изд. "Наука ".Алма-Ата - Целиноград, 1966, стр. 172-173.

2. Теоретические основы методики почвенно-орозионного картирования. - В кн.: Картография в эпоху НТР: теория, метода, практика. Тез.докл., Москва, 1967, стр.213-214 (в соавтор стве).

3. Вопросы крупномасштабного почвенно-орозионного картирования. ХКШ научно-производственная конференция. Целиноград, 1988, ЦСХИ, программа, стр.24.

4. Вопросы охраны почв Целиноградской области. В сб."Зко логические проблемы Центрального Казахстана". Тез.докл. Караганда, 1909г. стр.85-86 (в соавторстве).

5. О крупномаштабном интегративном картировании почв. В сб.Тез.докл.УШ Всесоюзного съезда почвоведов, т.4. Новосибирск, 1989 (в соавторстве).

6. Проявление эрозионных процессов на черноземах ютго.те карбонатных Северного Казахстана. В сб.Тез.докл., УШ Всесоюзного съезда почвоведов, т.5, Новосибирск, 1989, стр.269.

7. Вопросы экологического комплексного картирования почвенного покрова. В сб.Экологические аспекты использования и охраны почвенных ресурсов Молдавии. Тез.докл.Кишинев,1990, т.1, стр.21-22.

0. Некоторые закономерности проявления эрозии почв в Серном Казахстане. В кн. Вопросы рационального природопользо-нип."Кайнар".Алма-Ата, 1990 стр.71-79 (в соавторстве).

9. Водная эрозия в Северном Казахстане. В кн.Экология и рана почв засушливых территорий Казахстана. Тезисы докл. ма-Ата, 1991г. стр.220.

10. Изучение стока и смыва на черноземах южных Целиноград-оП области. В кн.: Лондшафтно-экологические основы природо-пьэовяния и природоустроЯства. Целиноград, 1991, стр.61-66

соавторстве). ^ '

, JKymcoe Кайыргельд! Сабыр-к лы Солтустк Цаэацстандагы оцтусти карбонатты кара топырац-та^ы эрозия.

Эрозияга гшыраган топырацтын морйюлогиялы*, агрохимиялыц жэне су-йизикаяып ^асиеттер! зерттепген. Олардып ди-агмостикаи мен классиОикациясы жете дэлелденген,

Хер цыртысын су шайып кету мен агып кетуд!м келем1 аныц-талды. Каратопыракты ондеуде топыра^ты цорсау TacMflepi бага-ланган.

Zhunusov Kair®eldl Sablrovlch Erosion of south carbonate chernozems of Nothern Kazakstan Stadled norpholoiical, aerrooemlcal and water-phlsical properties of eroded soils. Developed their diagnostic and classification. Determined the volume of flow and oomes off. evaluated sollprotect methods of cultivation of chernozems.