Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

О РЕЖИМАХ И СВОЙСТВАХ МЕЛИОРИРУЕМЫХ ЗАБОЛОЧЕННЫХ ПОЧВ И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ' ИЗБЫТОЧНОГО УВЛАЖНЕНИЯ

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "О РЕЖИМАХ И СВОЙСТВАХ МЕЛИОРИРУЕМЫХ ЗАБОЛОЧЕННЫХ ПОЧВ И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ' ИЗБЫТОЧНОГО УВЛАЖНЕНИЯ"

Академия наук Эстонской ССР

■ ' На правах рукописи

Паас Арнольд Юл иусобич

О РЕЖИМАХ И СВОЙСТВАХ МЕЛИОРИРУЕМЫХ ЗАБОЛОЧЕННЫХ ПОЧВ И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ ИЗБЫТОЧНОГО УВЛАЖНЕНИЯ

06.01.02-мелиорация и орошаемые земледелие Диссертация на эстонском языке

Абторесрерат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Таллин 1972

i -

АКАДЕМИЯ НАУК ЭСТОНСКОЙ ОСР

На правах рукописи Паас Арнольд Юянусович

О РЕЖИМАХ И СВОЙСТВАХ МЕЛИОРИРЛШХ ЗАБОЛОЧЕННЫХ ПОЧВ И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ' ИЗБЫТОЧНОГО УВЛАЖНЕНИЯ

06.01.02 - мелиорация и орошаемые земледелие

Диссертация на эстонском языке

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Таллин 1972

Работа выполнена при кафедре почвоведения и агрохимии Эстонской йелкжохоэяйственной академии и ГШ® "Эстмелиодроект" к 1957-1972 гг. Она налисана на эстонском языке (заглавие оригинала "Ма«рагап(1и»6 ши1&а<1* ияПлЫзаЬ За отайче-

п1пв депй* 1саяиСат1в» то±та1ия1 111&а11в1№я* сИаБПОвъИсав"}

на 167 страницах ыаяшлописи, включав 34 таблида и 33 рисунка, состоит из предислошвя, семи глав к заключения.' Список использованной дксературн содержит 91 название. Б приложении представлено еще 43 таблицы, 35 рисунков и 32 описания почвенных профилей.

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Л.Ю. Рейтщ

Официальные оппонент«:доктор сельскохозяйственны!: наук, и.о. профессора Ю.Ю. Кууы; кандидат технических наук Э.А,.Соовик.

Ведущее учреждение: ПШ "Зотсевиоэвроекг".

Ьвтореферасг разослан...........,. 1972 г.

Защита диссертации состоится....... У.У.:. Д.,.. 1973 г.

на заседании Совета но сельгкохозяйотвевгам наукам Академии наук Эстонской ССР в зале Эстонского ордена Красного знамени научно-исследовательского иснтитута животноводства и ветерана-рш (г. Тарту, ул. Ф.Р. Йре4цвальда, I).

С диссертацией можно ознакомиться » библиотеке Института животноводства к ветеринарии (г.Тарту, ул.Ф.Р.Крейцвалыа, I).

Отзыва просим направлять в двух экземплярах с заверенной подпивев по адресу: Таллия 200103, ул. Кохгу в, Академия наук . Эстонской ССР, Совет по сельскохозяйственна)* наукам.

Ученый Секретарь Совета О.Я.ЦриЕлинн

ПРЕДИСЛОВИЕ

Б связи с интенсификацией мелиоративных работ и образованием. угодий и площадей, соответствущих требованиям крупного производства, весьма существенным является более глубокое знание природа и свойств переувлажненных почв. Особенно велико значение переувлажненных почв на ПярнускоЙ низменности, где на них почти полностью базируется сельскохозяйственное производство. Здесь широко распространены заболоченные почвы, образовавшиеся на отложениях Балтийского ледникового озера и позднейших стадий Балтийского моря. Таг; как степень и продолжительность переувлажнения почв колеблется в очень широких пределах, то при рациональном использовании земель, в частности при составлении целесообразного и экономичного проекта мелиорации, существенный является знание свойств и режимов различных видов почв* Еще болз-шее влияние на качество проекта мелиорации оказывает правилиая полевая диагностика переувлажнения.

Настоящая работа посвящена рассморгйнию режимов и свойств наиболее распространенных видов заболоченных минеральных почв ПярнускоЙ низменности. Для более детального выяснения режимов и свойств этих почв на объектах мелиоративных изысканий л природных участках, перспективных для освоения, расположенных в окрестностях горела Пярну, в 1964-1%? годах было заложено 5 стационарных исследовательских площадок, где до конца 1968 года производились наблюдения над колебакаеы уровня грунтовых вод к 8астаижг,вием верховодки, а также собирались образцы почвы в воды для лабораторного анализа. Наблкдешш подлежало II видов почв, всего 32 различных профиля. Наряду о исследованиями яа стационарах, при картировании мелиоративных объектов (1957-1970 гг.) диссертанток собран обширный сравнительный материал по отвойствам тех почв, которые подвергаясь стационарнсыу исследование.

3

I. Цель исследования

В »той главе на основании литературных лоточников кратко рассматриваются условия нормального роста культурных растений в отношения почвы, водного и воздушного режима, а такхе условия, необходимые для начала весенних полевых работ и учитываемые при проектировании осушения (А. Н. Костяков, 1551,1960; К.Хошик, 1966; Э.Халлер, 1967; Ф. Готшалк, 19$7 и др.). Вменяется, что недопустимым для большинства сельскохозяйственных культур являются влажность активного слоя почвы свыиге 70-80!» от максимально! влагоемкости и порозность аэрации ниже 10-20$. При начале весенних работ уровень грунтовых вод должен находиться не блиге, чем 45 см от эеыной поверхности.

Для безошибочного определения пригодности той или иной почвы для вегетации или необходимости регуляции водного режима нужно знать требования растений и первичный водный, воздушный и питательный режим различных почвенных разновидностей. Но в Эстонской.ССР исследований цредосупштеяьиых режимов заболоченных минеральных почв кая для природных площадей, так и для территорий, подлежащих реконструкции осушителышх систем, не имелось.

Отсвда вытекают цели настоящей работы:

1) вшгонить отличия водного режима и зэраяии почв различно* степени заболоченности от условий, гребуссдасся для вояевых культур, а также различие между отдельными видаки почв;

2) выяснить зависимости «деду режимами, морфологией и другими свойствами почв;

3) уточнить диагностику переувлажнения при мелиоративных изыскательских работах.

2. МеТСЯИВа «рр мттпдид»

Степевь заболоченности почв определялась на основании морфологических признаков почвенного профиля с учетом растительности. Определение почв производилось по списку, разрайотад-

нему в ПШИ "Эстмелвопроект* (.Р.К. Пант, 1963), согласно которому выделяются следующие единицы степеней оглеения; с признаками оглеения, сла<5о-оглееккые, сил шо-оглеенные, глеевыа и торфяыисто-глеевые, совместно с соответствующими систематическими единнгщмя почвенной номенклатур« Эстонской ССР.

Исследование динамика грунтовых вод производилось ва песках ори помощи смотрошх колодцев, в дополнение к которым на глянах я двучленных почвообразующих породах закладывались смотровые колодцы для верховодки. Водное зеркало отмечалось в течение вегетационного периода о 5-20 дневными интервалами, зимой pese. На почвах стационаров Пагшсзаре и Линнукола (всего 7 го-следовательских площадок) определялась и влажность до грунтовой води, а при глубоком залегании последней - до-I метра методой внсушгвания образцов в термостате. Образцы собирались на основании общепризнанной методики, в большинстве случаев через каждое 10 дней.

Объевший вео почв определялся по И.М.Литвяяому, а капиллярная влагоемкость - в монолитах высотой 10 см. Коэффициент фильтрация определялся методом восстановления уровня воды в скважине, полевая влагоемкость - в натуре, кетсдсм заливных площадок, а также при помощи анализа данных полевой влажности почв. Все приведенные определения Своего Б930 образцов) производилось автором на месте.

Б лабораториях кафедры почвоведения и агрохимия Эстонской сельскохозяйственной академии определялись удельный вес в керосине, максимальна* гигросколичвость по А.В.Николаеву и мак-симальяая молекулярная влагоемкость до И.Ы.Дятвиноыу. За влажность заведания приникалась 1,5-к.ражяая иаксшальная гигроскопичность. Осязая иорозность а максимальная влатаеыкооть определялась по соответствующим формулам (Э.Китсе, 1965). Образцы гранулометрического ооотав» обрабатывались солевой кислотой или дирофосфатоы натрия я подвергались анализу методе« пипетки.

Валовой анализ почвы и почвенной води производился на основе методов, приведенных в руководстве Е.В. Лринуыкино! (1961). Фракционный состав гумуса и состав декальцината опре-

делялись методом Б.В. Пономаревой, частично же по М.М.Койоеобо! - Н.П.Бельчиковой, а общий азот методом Къельдаля.

На двух видах почв стационара Пагшсааре выли взяты также образцы дли выяснения динамики агрохимических показателей генетических горизонтов почв (в 1965 г, на пяти и в 1966 г. на двух пробных участках). Использовались воздушно-сухие средние образки, взятые на 10 точках, определялось электрометри-

чески при помощи стеклянного электрода, а подвижны! алюшний и обменная кислотность - по A.B. Соколову , гидролитическая кислотность и обменные основания - по X. Кашену. Подасашв и К^З определялись методом Эгнера-Рима в Республиканской, агрохимической лаборатории.

Математическая обработка данных выполнялась на ШВ "Урал-4" в вычислительна« центре Тартуского ГУ, Остальные расчеты в«полнены автором вручную.

3. Погода периода кзблюд&нкй

Для обшей характеристики погоды и для характеристики осадков и температур в период наблюдений на стационарах Папп-сааре и Аудау использовались данные Цярнуской гидрометеорологической станции. Осадки на стационарах Лшнуквла и Орасте приведены по данным находившихся поблизости метеорологических постов.

В период наблюдений погана различалась по годам. Особенно засушливым бил вегетационный период 1964 года и засушливее среднего вегетационный период 1967 года, хот* годовая сумма осадков была хыше средней. Вегетационные периоды 1965, 1966 и 1968 года (май-октябрь) совпадает с многолетними средними, хотя и по месяцам: они значителшо различаются.

Различия в температуре воздуха менее значителен, хотя весеннее потепление было различным - вегетационный период (выше 5°С) в 1964 и 1966 годах наступил позднее среднего. Ниже средней Шла температура первой половины вегетационного перио-

да 1965 года; наоборот, в 1966 году - выше средней. Конец вегетационного периода (исключая 1368 год) бил теплее среднего,

4. Песчаные почвы

а) Природные условия н почвы стационара

Паллсааре

Стационар располагается на окраине трансгрессии Лимнево-го моря на уровне абоалютных отметок в 4-6 ы. Участок отличается сильно расчлененным микрорельефом и представляет собой типичный для Западной Эстонии лесолуг с неболыгими рощами березняка заболоченного ж черничного сосняка. Преобладающими является здесь ;^рново-под золистые слабо- и сильнооглеенные и дерново-подзолието-глеевые почвы на микрорельефных бугорках и грядах и дерново- {перегнойно-)глеевие насыщенные и торфянис-to-глеевые петы на равнинных и лсибинных участках микрорельефа. Все эти виды почв образованы на мелких лесках, в которых, начиная с 20-30 см, фракция i 0,25-0,05 т составляет 90-97:?. Коэффициент фильтрации песков колебляется между 1,73-2.16 м в сутки. На этом стационаре подвергалось исследованию всего II * наблвдаггельных площадок.

б) Морфология и физико-химические свойства почв

Дерново-лодзолистне оглеенные почвы, несмотря на сжатий профиль, обладают всеми, характерными для почв подзодисто-глее-вого типа генетическими горизонтами (A^j-Ag-B^ -Bg -BCg - g), причем верхняя часть иллювиального горизонта является илло-виально-гукусовой. Верхние горизонт (А^ и А^) подзолисто- -глеевых почв обогащены кремнием в особенно бедны железом. На Оолипую мобильность аелеза указывая«. также данные состава лекал ыцшата. Желеао накапливается непосредственно под гумусо-иллювиальнш горизонтом,где его сравнительно с материнской породой в два,а о Ад-горизонтсхц в три раза болшеЛЗ^-гориэонт срав-

нлтельно больше обогашея алшинием.

В составе гумуса всех горизонтов преобладают фулъвокисло-ты, значение которых увеличивается с глубиной. Гуминовьге кислоты главным образом связаны с подвкянша полуторными окислами. Причиной образования гумусо-иллювиального горизонта является обстоятельство, что аа месте образования гумусовых веществ не хватает оснований для их нейтрализации» Мигрирующие полутора-окислевые органические комплексы осаждаются под влиянием электролитов грунтовых вод на границе капиллярной каЗмы, где формируется маломощный, но ясно выраженный гуаусо-иллювиальный горизонт. Глубина его залегашм и общая мощность зависят от уровня и амплитуды колебания грунтовых вод. В А^,- А0А-£- и Б^ -горизонтах поглощающий комплекс обеднен основаниями, которые замещены водородом. Почш очень кислые, причем степень насыщенности в Бе^-горизонте мотет иногда достигать нуля или оставаться в пределах нескольких процентов.

Дерново- (перегнойно-)глеевые насыщенные почвы имеют болыюй частью аа поверхности грубо-гумуспкй одерненный горизонт мощностью около 20 см. Затем следует глеевый горизонт,который может быть разделен по морфологическим признакам на под-горизонты. Насыщенные торфянмсто-глеевне почш покрываются осоковый или осоково-гипновым торфом, мощностью 10-15 см и степенью разложения 25-45Я, за которым следует грубо-гумуекый перегнойный и глеевай горизонты.

Содержание железа к алщияия в этих почвах наибольшее в перегнойно* горизонте. Содержание кальция и магния увеличивается с глубиной или является наименыиим в верхней части глее-вого горизонта, где водный режим подвержен колебаниям. Б нижней части профиля содержание щелочноземельных оснований значительно больше, чем на той же глубине в подзолисто-глеевых почвах. Судя по составу декалщщата, мобильность железа и ' здесь исключительно велика. В почвах дерново-глеевого типа образуется сравнительно много подвижного гумуса,но доля гумияошх кислот, связанных с кальцием, глинистыми минералами и иммобильными полуторными окислани, здесь значительно больше и доля сво-

йодных фулъвокислот меньше, чем в подзолисто-глеевых почвах. Отношение гуыиновых кислот к фульвоклслотам в большинстве случаев более единицы. Так как почвы сравнительно богаты основаниями, гумусовые кислоты коагулируются , как правило, на месте их образования.

Реакция почв дерново-гдеевого типа близка к нейтральной, они обладают большой емкостью поглощении и высокой степенно насыщенности. В органогенных горизонтах высоко и содержание общего азота, причем отношение углерода к азоту колебляется от ' 7,0 до 12,8.

Грунтовые воды всех почв стационара сравнительно жестки. Но все же содержание оснований в грунтовой воде подзолисто-глее-вых почв немного меньше, чем в насыщенных почвах дерново-глеево-го типа. Ранней весной, когда грунтовая вода даже на буграх приближается к земной поверхности, она сильно разбавляется за счет

талых вод и в основном не препятствует подзолообразованию.

• , ~

в) Природные условия и почвы стационара .

Аудру

Стационар, где изучалась динамика уровня грунтовых вел на пахотном участке, подлежащем реконструкции осушения, располагается в области трансгрессии Литоридавого моря в пределах абсолютных отметок 7-8,5 м. Кроме расчлененного микрорельефа, на водной режим почв оказывает влияние долина реки Аудру и впадающие в нее мелкие пойменные и надрезные долины. Объектами исследования служили распространенные здесь дерново-подзолистые, дерково-подэолистые с признаками оглеения, дерново-подзолистые сильнооглеенные, дерново-глеевне ненасыщенные и пойменные дерновые сально-оглеенные почвы. За исключением последних, все перечисленные виды почв образованы на мелкозернистых песках, типичных для Диториновой трансгрессии. Почвообразугапей же породой пойменных почв служат аллювиальные супеси. Коэффициент фильтрации песков располагается преимущественно в интервале

У

2,1-2,3 «/сутки. Насыщенность основаниями грунтовых вод здешних почв несколько меннпая, чем в почвах Даппсааре, что, по-видимому, и является одной из причин образования дерново-глее-вых ненасыщенных почв.

г) Морфология и физико-химические свойства почв

С увеличением избыточной увлажненности в почвах подзолистого ряда увеличивается интенсивность дифференциации иллювиального горизонта, причем дерново-подзолистые силызооглеен-ные почвы отличаются уже четко различимым, но коротким ryiiy-со-иллюБиальным горизонтом. Подзолистый ке горизонт повсаду распахан. Реакция распаханных почв нейтральнее н насыщенность основаниями значительно болше, чем в почвах природного участка.

Б профиле дерново-глеевых ненаснщенных лочв признаки оподзоливания отсутствуют. Глеевый горизонт синевато-серый. Лшь в условиях сильного колебания уровня грунтовых вод в их профиле встречается желтовато-пятнистая гона окисления. Реакция здесь слабокислая, а степень насыщенности гумусового горизонта ниже 70?. В результате распашки грубогумусность значительно сокращена.

д) Режим грунтовых вод песчаных почв

Б условиях среднего количества осадков я засушливой весны уровень грунтовых вод достигает в дерново-подзолиото-глеева-тых почвах глубины 40-50 см обычно в начале мая, но сохраняясь в сильнооглеенных почвах еще до середиш мая на глубине 45-50 см. Летние и раннеооенние осадки еще не вызывают его поднятия вше нормы осушения. Глубже всего залегает зеркало грунтовых вод обычно в сентябре, причем в слабооглеенных почвах оно примерно на 20 см глубже, чем в сильнооглеенных почвах.

В дерново- и перегнойно-глеевых насыщенных почвах грунтовая вода достигает земной поверхности в коше апреля или в Начале мая. Ее уровень спускается медленно и находится еще в гумусовсы горизонте в начале, а иногда даже в конце последней декады мая. В связи с интенсиным испарением и транспирацней в течение первой декады июня уровень грунтовой воды падает быстро до глубина 40-50 см. Как и в почвах яодзолисто-глеевого типа, наиболшая глубина грунтовых вод наблюдается в сентябре, а в некоторые годы уже в конце июля. В доддлише же периоды они могут даае в середине лета приближаться к земной поверхности! выше, чем 40 см. В конце года грунтовые воды всегда находятся В гумусовом горизонте.

В дерново-подзолист о-глеешх почвах глубина грунтовых вод меньше, чем в сильнооглеенных дерново-подзолисто-глееватых почвах, но воливе, чем в перегно2но-глеевых насыщенных почвах. Ранней весной она почти доходит до земной поверхности, а глубина 45 см достигается на 10-20 дней раньше, чем в почвах дер-ново-глеевого типа. Также и летом она остается на 10-20 од глубже, чем в последних.

В торфяяисто-глеевых насыщенных почвах грунтовые веда находятся на земной поверхности до конца мая или начала июня. Летом а здесь их уровень может значительно понижаться, но остается всегда на 10-20 см выше, чем в глеевых почвах. В конце коля начале августа уровень грунтовых вод опускается еще глубже, но вследствие осенних дождей снова поднимается в торфянистый горизонт.

Несколько иная картина наблюдается на пахотных участках. В условиях амортизированной осушительной сети весеннее понижение уровня грунтовых вод происходит быстрее, хотя и в здешних глеевых почвах они в конце апреля могут достигать земной поверхности. Быстрый подъем уровня грунтовых вод набладается также и осей«).

Динамика грунтовых вод распаханной оильяо-оглеенной дерново-подзолистой почвы принципиально не отличается от ее динамики на естественно* угодье — в начале последней декады апреля

они находятся ближе 30 см от поверхности, но в течение первой декады мая опускаются глубже 40 см, а в середине ивня уже глубже I м.

В дерково-слабоподзолксткх о признаками сглеения почвах грунтовые воды до середины мая находится еще в пределах однометровой толщи, но далиле спускаются на глубину более 100-160 см. Признаки сглеения в нижней части профиля обусловлена их высоким весенним уровнем* Дяя возделывания полевых культур эти почвы фактически являются уже недостаточно обеспеченными водой, так как трехлетние визуальные наблюдения показывают, что многолетние травы здесь страдают из-за недостатка влаги.

Из приведенных данных следует, что интенсивность заболачивания зависит от режима грунтовых вод, различия которого необходимо учитывать при определении потребности в осушении, а также при выборе мер для регулирования водного режима. Даже микрорельеф на сравнительно хорошо фильтрующих песках может обусловливать значительные расхождения в водном режиме. Поэтому и на них следует тщательно осушать микровпадина. Небольшие кйкробугрн могут оставаться неосушенными, так как пояииенае уровня вода в окружающих впадинах способствует улучшений водного режима на соседних буграх.

е) Режим влажности и аэрация дочв

В начале главы рассматривается гидрологические константы исследованных почв, причем особое внимание уделено на трудности определения наименьшей влагоемкости заболоченных минеральных почв. Далее рассматриваются динамика влажности от максимальной влагоемкости, порозность аэрации и запас вода в различных видах почв.

В течение вегетационного периода влажность в профилях дерново- и перегнойно-глеевых насыщенных, а такие дерково-псд-золисто-глееватых почв обшно кояебляется в пределах от ва-именшей до полной влагоемкости. Е них имеют дело с горизонтами полного и капиллярного насыщения водой, а в верхней части

профиля встречается горизонт, насыщенный водой в пределах наименьшей влагоемкости. Лишь в наиболее засушливые летние периоды влажность верхней части профиля падает ниже наименьшей влагоемкости, что яснее выявляется в дерново-подзолисто-глев-ватах почвах под лесной вегетацией. Главным различием рассматриваемых почв является обстоятельство, что в дерново—подаолис-то-глееватых почвах влажность ниже наименьшей влагоемкости встречается значительно глубже и удерживается долине, чем в почвах дерново-глеевого типа» В последних же (в годы нормального увлажнения) горизонт полного насынения удерживается в течение всего вегетационного периода в пределах однометрового профиля {рис, I, 2).

Динамика влажности по гидрологическим константам не выявляет полностью всех особенностей водного режима заболоченных песчаных почв. Все константы, характеризующие почвенную влагу и ее усвоение, находятся ниже наименнией влагоемкости, которая достигается здесь редко. Вегетация ликитируется обычно влажное т ко .составляющей 60-80;? от максимальной, но наименьшая влагоемкость этих почв примерно вдвое менаде. Поэтому на пес-чанах почвах является выгодным, если во время сухого периода верхняя граница капиллярной каймы достигает зоны главного распространения корней. С точки зрения регулирования водного режима оказывается важнш знать динамику и распределение влаги, превышавшей наименьшую влагоемкость. Поэтому графический анализ режима влажности почв дается нами в процентах от максимальной влагоемкости, а по аэрации в процентах от объема (рис. 3). Запас же влаги представлен по гидрологическим константам (рис. 4).

В почвах различной степени заболоченности (оглеения), избыток влаги определяется их влажностью в весеннем периоде, причем удаление из верхних горизонтов лишней воды происходит значительно быстрее в глееватых, чем в глеевдх и торфянистых почвах* Явная избыточная увлажненность (влажность выше €0% от максимальной влагоемкости, порозность аэрации ниже 10$) верхних горизонтов сильно-оглеенных почв наблвдается обычно в мае. В

от.

' ЕШ? £5ЯЗ ЕЗ^

Рис» 1« Динамика влажности дерноьо-подэолисто—глееватнх

{силыгаоглеенннх) пеочаннх почв в 1965 году. I - максимальная влагошкость (МБ); 2 - от максимальной до капиллярной влагоемкости (КБ); 3 - от капиллярной до наикеннией влагоеыкости (НВ); 4 - от наименьшей до максимальной молекулярной влагоемкости (ММВ). Пунктире« обозначен уровень грунтовых вод.-

киирОИ кии

число месяц

Рие. 2. Динамшса влажности перегкойжьглеевшс насщенши песчаных почв в 1965 году, 1-4 -си. рис. I.

Ф «*гаг

Рис. 3. Динамика влажабМи и пороэности аэрации перегнойно-

глеевых насыщенных песчаных почв в 1966 году. А - влажность ъ процентах от максимальной влагоемкости; Б - порочность аэрации.

Рис. 4, Деяаышга запасов влаги перегнойно-глеевых насыщенных песчаных почв, I - до ЕЗ; 2 - от ВЗ ДО ШВ; 3 - от ИВ ДО HB; 4 - от HB до KB; 5 - от KB до MB; 6 - порозность аэрации.

зависимости от весенних (апрель-май) осадков, а отчасти и от температуры, состояние нормального во дно-воздушного режима достигается в различное время, что отражается и во влажности глее-ватых почв.

Весной (1965 г.), когда в апреле и мае количество осадков значительно ниже нормы, влакность верхнего 15-20 сантиметрового горизонта дерново-додзолпсто-гле еватой почвы уже в начале мая менее Шя от максимальной влагоемкости. Влажность менее 703> наступает в верхнем 20 см слое почвы в последней декаде мая, причем и на глубине 30 см она не превышает 80$ от максимальной влагоемкости. Тогда на глуОвде 20-30 см достигается порозность аэрации в 10-15?. Летние осадки не выэывам здесь избыточной влажности. Лишь в конце октября или в начале ноября она в верхних горизонтах местами снова превышает 00$ от максимальной вла-гоемкости.

Бели же суша весенних осадков приближается к многолетним средним или превышает их, и весна прохладная, замедляется и освобождение верхних почвенных горизонтов от избыточной води. Но и в эти годы на глубине 30 см порозность аэрации с небольшими колебаниями превышает 10? в третьей декане мая. Об этом свидетельствуют данные за 1966 и 1964 года. Порозность аэрации нижнего, 90-100 см слоя почвы остается в 1965-1966 гг, в течение всего вегетационного периода ниже 10?.

В годы исследования в горизонтах дерново-подзолисто-глее-ватых почв, влакность не спускалась ниже максимальной молекулярной влагоемкости. Но это не значит, что на Пярнуской низ-мешюети засухи не встречается. В сухое время в пахотных дер-ново-слабоподзолистшс песчаных почвах (Аудру), где весной уровень вод быстро опускается, а мелкие пески отличаются малой капиллярное ью, дри залегании грунтовой воды на глубине 160 см, верхний Э0-сантимегровый слой характеризуется влажности) эа-вядания или даже ниже ее. Отсша следует, что на песках нельзя снижать уровень грунтовых вод слишком глубоко, зто может послужить причиной падения урожая.

В верхнем 30-см слое почв дерново-глеевого типа влажность менее 80£ от максимальной и порозность аэрации более 10? наступает обычно в начале второй декады июня. В богатые же осадками периоды влажность их верхних горизонтов может и летом превышать 60? от максимальной влагоемкоети. Начиная с глубина 50-70 см, почвы почти полностью насыщены водой в течение всего вегетационного периода. Колебания влажности торфянисто-глеевых почв орга-ничиваются главным образш торфпшм слоем, глубже которого она в течение всего вегетационного периода свыше 80 % от максимальной влагоемкости,

х) Питательный режим песчаных почв и динамика физико-химических показателей

На стационаре Паппсааре исследовались изменения агрохимических показателей сильнооглеенной дерново-подзодисто-глееватой и перегнойно-глеевой насыщенной почв во время вегетационного периода, причем даты отбора проб увязывались с фенологическими наблюдениями, приведенными в диссертации.

Выяснилось, что под естественной растительностью Слесо-луг и сосновая роща) рН солевой суспензии гумусового горизонта дерново-подзолисто-глееватых почв отличается значительной стабильностью - колебания в течение вегетационных периодов 1365 -1968 гг. встречались только в пределах 0,1 едикида. Стабильной оказывается реакция также в подзолисто« к гумусо-шшювиаль-ном горизонтах, но значительные колебания встречаются уже на глубине 80-100 см в ВС^ -горизонте - летом увеличение показателя рН достигает долее 1,5 единицы. Аналогичное, но менее значительное увеличение набладается в верхней частя подперегной-ного горизонта насыщенных глеевых почв. Общие же колебания величины рнз перегнойном горизонте болше , чем в дерново-подзолисто-глееватых почвах, причем летен обнаруживается тенденция к унеашению насыщенности. Во влиянии динамики реакции солевой суспензии решающую роль играют не только динамичные различия в содержании оснований гтунтовых вед, но и глубина залегания по-

следжих в период интенсивного испарения и транспирацнй. Более

интенсивное насыщение почв происходит через капиллярную кайму, которая в дерново-глеевых почвах обычно достигает земной поверхности или находится близко к ней, в зоне распространения корней растений. Здесь же ьипадают растворенные в воде соединения кальция и магния. В дерко-подзолисто-глееватых почвах грунтовые воды залегают летом на глубине более 1,6 м, вследствие чего верхние горизонты остаются вне влияния капиллярной каймы е здесь создаются предпосылки для гидролиза минеральной части.

Обменная кислотность в гумусовом горизонте дерново-под-золисто-глееватых почв отличается сравнительной изменчивостью, причем наблюдается связь с осадками: в дождливые периоды ее величина увеличивается, а уменьшается в сухое время. В подстилающих горизонтах изменения не столь значительны. Сравнительно динамичным является и содержание подвижного К^О в гумусовом горизонте, где летом происходит интенсивное его бклогическое поглощение и количество мобильного калия в почве умеяыиается.Остальные агрохимические показатели дерново-подзолисто-глееватых почв в течение вегетационного периода мало изменяются, хотя в середине лета в гумусовом горизонте наблодается тенденция к уменьшению гидролитической кислотности и емкости поглощения, приводящей к увеличению степени насыщенности. Содержание подвижного Р^Ос, в общем низко, а изменения имеют весьма колеблющийся характер,

В верхней части перегнойного горизонта почв деряово-глее-вого типа степень насыщенности обладает неболниой тенденцией к уменьшению летом, тогда как в глеевнх горизонтах она увеличивается. Если в полосе сильного колебания уровня жестких грунтовых вод не учитывать времени взятия образцов для анализов, а также наличия растений-индикаторов, такой характер динамики степени насыщенности может служить причиной, почему одни и те же почвы иногда рассматриваются дерново- (перегнойно)-глеевы-ми насыщенными, в другое же время года, наоборот, считаются ненасыщенными.

5* Потаи, образовавшиеся на рвучлеюздс я аллювиальных отделениях

а) Природные условия

Стационар Орасте (4 кв. км) располагается около 8 им Еа восток от города Еярну на бассейновой равнине, пересеченной речной долиной. Еке аоймы реки Пярну абсолютные отметки находятся в пределах 10-13,5 м. Наблюдения производились в 1967 К 1958 гг. на заросшей дашне, с амортизировавшейся осушктель-иоз сеты, которая использовалась для выпаса (5 наблюдательных участков), а тагасе на естественных угодьях (7 наблюдательных участков). Преобладающими почвами являются здесь вида подзо-дисто-глеевого типа, образованные аа хорошо сортированных мелких песках» слоя которых мощностью в 1-1,5 м подстилаются тяжелой глиной. Б механическом составе покровных отложений фрак-щи мелкого песка составляет 80-34:2, Коэффициент фильтрации келких десков колеблется в пределах 0,63-1,35 м/оутки. Почвы прирусловой поймы шеиг мелкий гранулометрический состав, а на притеррасовой пойме почвообраэующимп породами служат аллювиаль-Вне супеси и суглинки. Грунтовые воды на притеррасовой пойме отличаются щелочной реакцией (рН 7,8) и болшик содержанием щелочноземельных оснований (СаОЧ КеО 127 мг/л). Все верховодки подзолисто-глеевых почв содержат мало оснований (СаО + МеО 1531 мг/л) и они слабо минерализованы.В зависимости от времени взятия образца и глубины уровня вода их рН 4,?-6,9, а содержание железа 0,2-11,4 мг/л.

б) Морфология почв

В главе рассматриваются морфология и физико-химические показатели почв подзолисто-глеевого ряда Сот умеренно-влажных дерново-подзолистых до верхово-болотных почв), а также пойменных почв. Представлена интерпретация их химического состава, фракционного состава гумуса, состава декалыданага и физических свойств. Особое внимание уделено образованию профиля торфами о-

то-подэолисто-глеевой почвы с иллювиально-гумусовым горизонте«.

распространенные здесь лодзодисго-глееше ■ почвы отличаются своеобразным профиле!*, верхние горизонты которого сравнительно кислые и ненасыщенные основаниями, до в котором элювиальный горизонт вообще слабо выражен. Иллювиальный горизонт является ржаво- и ко$ейно-бурым гуыусо-шиювиальным, часто о рыхлыми ортштейновши образованиями.

ПоЕменно-глеевые почвы имеют ясно слоистый характер.Слабая слоистость выявляется и в пойменных дерновых почвах. Пой-ыенно-глеевые почвы у террасы имеет мощный гумусовый горизонт, за переходным горизонтом следует более темный бежево-серый глеевый горизонт. Все лойыенные почвы имелт реакции, близкую к нейтральной, Оолыпую_ емкость поглощения по всему профилю и высокую степень насыщенности, но в них содержится мало подвижных и Р205.

в) Режим грунтовых вод и верховодки

На вяепойыенной равнине главным факторен, влияющим на вегетации и почву, является верховодка. После истекания воды из песчанистого покровного слоя иногда не ваблвдается воды также в заложенных в подстилающей глине смотровых колодцах. Редко только набирается немного воды из крупных пор глинистого слоя. Поскольку летние светлые прослойки ленточных глин кмесхг более легкий гранулометрический состав, в них мсиет находиться определенное количество подвижной влаги, пополнение запасов которой происходит за счет верховодки по'отдельным крупным вертикальным трещинам и песчанш включениям. Но влага глинистом горизонта не имеет значения при формировании влажности не только верхней части, а даже всего почвенного профиля, так как дифференциация последнего происходит в основном в пределах мощного песчаного слоя. Капиллярные же связи разрываются на стыке песка и глины. Тем не менее сохраняются здесь особенности водного режима длееватых, глеевых и торфянистых почв.

£ дерново-подзолистых почвах, шеищи в нижней части цро-

фяля признаки оглеения, верховодка находится в течение всего времени наблюдений глубже, чек 70 см от земной поверхности,причем весной ее уровень спускается бистро. Уже во второй половине мая верховодка отмечается на глубине более одного метра, достигая лишь в редких случаях после сильных осадков глубины 75-80 см от земной поверхности.

Верховодка в дерново-подзолисто-глееватых почвах обычно уже в начале мая находится глубже 40-45 см. Но после сильных осадков в течение мая ока может еще скова приближаться к земной поверхности в такой мере (блияе 45 см), чтобы мешать своевременному началу полевых работ. Вообще в этих почвах уровень верховодки веской и осенью является сравнительно неустойчивым. В конце же мая она уде совершенно исчезает из почвенного профиля а восстанавливается снова в ноябре,

В дерново-подзолисто-глеевых почвах встречается верховодка глубже 45 см только в конце мая или в первой половине июня. В почвенном профиле она находится еще до начала паяя,когда весенних осадков мало. Если же весна дседливая, то верховодку можно на&щцать еще в начале августа. Таким образ ом, она исчезает из песчаного слоя на один-два месяца позже, чем это наблюдалось в дерново-подзолисто-глеевагых почвах, появляясь' снова в октябре.

В торфянисто-подзолясто-глеевых почвах верховодка достигает глубины 45 см от земной поверхности в первой декаде или в начале второй декада июня, т.е. примерно на декаду позже, чем в дерново-подзолисто-глеевых почвах. Она застаивается в профиле торфянисто-иодзолнсто-глеевых почв даже до середины августа. В дождливое лето временная верховодка может появиться еще в конце августа - начале сентября. Устойчивый ее застой осенью начинается с октября, поднимаясь во второй половине месяца уже ближе 43 см от поверхности и достигая органогенного горизонта, В верхово-болотных малсыощных почвах уровень воды весной и осеню находится в верхней части торфяного слоя. В более сухое время вегетационного периода он застаивается в песчаном слое под торфсм, изредка (1967-1968 гг.) спускаясь на глубину 70-120 см от земной поверхности. Глубина 45 см достигается лишь

в конце второй декада июня (1967 г.) или даже в конце последней декады июля (1963 г).

Грунтовые воды достигают одкоыетрового профиля в поймен-но-дерновых почвах только ранней весной, до середины апреля или даже до пая месяца. В остальное время они находятся сравнительно глубоко - в середине лета на глубине 2 м от поверхности. Весеннее затопление имеет место лишь в отдельные годы и продолжается несколько дней.

* Лойменно-глееше почвы на прирусловой части поймы кратковременно затопляются каждой весной, а после сильных дождей и осенью. Лритеррзеовая пойма подвергается наводнение лишь весной, когда возможны значительные ледяные затор!. Колебание уровня грунтовых вод пойменных дерково-глеевкх почв является значительно меншим, чем в глеевых почвах вне поймы - в течение всего вегетационного периода их уровень находятся ближе I м от поверхности. Глубина в 43 см достигается и здесь в последней декаде мая или в начале июня. Но иногда летние сильные дожди создают условия для повышения уровня вода в реке, в результате чего зеркало грунтовых вод наблюдается ближе 45 си от поверхности пойменных почв. Также и осенью уровень воды выше глубины 45 см встречается раньше, чем в почвах дерново-глеево-го типа вне поймы.

6. Почвы на глине и двучленных отложениях а) Природные условия и почвы

Для"исследования ксмплекса перегнойно-глеевых ненасыщенных глинистых и дернОБО-подзолисто-глеевнх песчаных почв, подстилаемых ленточными глинами, на территории совхоза Саута,вблизи деревни Яинвукпла, было заложено два стационара. Участка расположены на дочти равнинной окраине трансгрессии Литориново-го моря, с абсолютными отметками для аерегнойно-гдеевых почв в 11,5-11,6 м, а для дерново-подзолисто-глеевих почв - в пределах 13 ы.

Б четвертичной толще пресс!ладам ленточные глины (Лмюв 5 м) Балтийского ледникового озера. Верхние горизонты пере-гнойно-глеевых ненасыщенных почв образованы на тонкой глинистом наносе позднейших стадий Балтийского коря, а дерново-подзолист о-глееше почвы развиты на мелком песке, залегающем в виде около 40-сантшетрового слоя на ленточных глинах. Коэффициент фильтрации ленточных шин в среднем около 0.017 м/сутки.

Образование почв происходит при сочетающемся воздействии грунтовых и поверхностных вод и верховодки, причем на глубине 2,5-3,5 м на весовую единицу абсолютно сухого материала приходится 65-91$ воды. Рассматриваемые ленточные глины представляют собой слабо уплотненные грунты, которые находятся еще в начальной отадии литогенеза.

Все верховодки обладают низким (карбонатного кальция до 2 мидлиэкв,/л), а грунтовые воды средним содержанием оснований (2-5 миллиэкв./л). Ери этсм воды глинистых почв более значительно насыщены минеральными веществами, чем воды почв на двучленных дочэообразуккцих породах.

б) Морфология и физико-химические сойства почв

Верхняя часть профиля перегнойно-глеевых ненасыщенных почв содержит много грубого гумуса, а глеевый горизонт в них хорошо сформирован. В перегнойиж горизонте отношение гумино-шх кислот к фулъвокислотам близко единице, но сод ним ухе фульвокислотн становятся преобладающими. По сравнению с более глубокой толдей, перегнойной горизонт обеднен железом, алши-ниеы, мапнием и кальцием. Сравнительно высоко здесь содержание полуторных окислов, растворяющихся в децинорыальной серной кислоте, причем мобильность железа уменьшается с глубиной,Развитие элювиальных процессов, в частности, элювиального оглее-ния (Кауричев, 1966, 1966) оргавичивается перегнойно-аккуыуля-тивным горизонтом и в меньшей мере охватывает верхнюю часть следующего горизонта, подвергавшегося перемени сыу окислению и

восстановлению. Более глубинному развитию элювиального процесса препятствует высокий уровень грунтовых вод, труднопроыывае-ыый грунт и достаточное содержание в нем оснований, а также отсутствие сплошного нисходящего тока влаги.

Профили дарново-аодэолисто-глеевых почв слабо дифференцированы, причем на маломощном песчаном слое слабо развит даже иллювиальный горизонт, который лишь слегка прокрашен гумусовыми веществами* Глэезый горизонт лучше выражен в верхней части глинистой толщи*" морфологические признаки оглеения уневынаится с глубиной.

Нижняя часть гумусового горизонта обогащена кремнием я обеднена ^алыдоэд, магнием, железе« и алшинпем. В верхней части гумусового горизонта преобладают гушшовые, а в нижней части Фзмьвокийаоты. Эта указывает на процесс одернения в верхней части гухусо-аккукулятйвного горизонта, тогда как в нижней его части выявляются уже предпосылки для кислотного гидролиза ыинералов и оподзоливандя. степень насыщенности является нашедшей в верхней, морфологически лучше выраженной части иллювиального горизонта, где она приближается к нулю,

в) Режим грунтовых вод и верховодки

Удаление грунтовых вод и верховодки происходит весной медленно и в середине мая они еще встречаются ва поверхности юбеих почв • Несколько быстрее исчезает верховодка из дерново-под-золисто-глеевнх почв, хотя и здесь еще в последней декаде мая она находится в гумусовом горизонте. В начале июня её уже нет в смотровых колодцах для верховодки, но она сохраняется на глубине 45-50 см еще до середины июня. Далее продолжается интенсивное понижение уровня грунтовых вод, наибольшая глубина которого (180 ск от поверхности земли) наблюдается доаддивой осенив в первой декаде сентября, а в засдущлжвув осаяь - в середине октября. Вследствие осенних осадков ва глине образуется верховодка, которая в течение длителъного периода изолирована от грунтовнх вод и существует в виде самостоятельного гидроло-

ге

гичестяого горизонта. Снова грунтовые вода приближается к земной поверхности очень медленно, и лишь в конце вегетационного периода достигается объединение с верховодкой - глубины в смотровых колодцах для верховодки и грунтовых вод практически совпадают.

В перегнойно-глеевой ненасыщенной глинистой почве грунтовые вода еде в первой декаде июня доходяг в перегнойный горизонт, а на глубину 45-50 см спускаются лишь во второй декаде июня. Их уровень понижается медленно, достигая максималшой глубины во второй-третьей декаде сентября, но все же находится на 20-30 см ближе к поверхности,чем вдерново-водзолисто-глее-ши песчаных почвах, подстилаемых глинами, в осенний период верховодка существует в виде самостоятельного горизонта и весной практически сочетается с грунтовыми водами, но она может кратковременно возникать даже летом., после сильных дождей.

г) режим влажности почв

Влажность перегнойно-глеевых ненасыщенных почв, начиная с глубины 50 см, превышает в течение всего вегетационного периода 305», а начиная с глубины 80 см - 30% от максимальной влагоемкости. Верхняя, весша грубогумусиая (мощностью в 10 см) часть перегнойного горизонта имеет слабые капиллярняе связи со следующим горизонтам, в результате чего здесь в конце мая влажность быстро падает ниже 80? от максимальной влагоемкости. Перегнойный горизонт полностью освобождается от избыточной влаги, начиная от третьей декады ишя до первой декады июля. На глубине же 30 см влажность ниже 80% от максимальной влагоемкости наблюдается лишь во второй декаде июля. Влажностью ниже 70$ от максимальной обладает лете« только перегнойный горизонт, а до глубины 30 ом зона этой влажности вообще не доходит. В сухую осень во воем профиле содержание влаги превышает пределы 80% от максимальной влагоемкости в конце сентября, но в обычные года ухе в конце августа-начале сентября. После возникновения же осенней верховодки верхние горизонты почв почти полностью насы-

щаются водой. Гак как уровень грунтовых вод поднимается относительно медленно, то между ними и верховодкой (глубже 30-40 см) остается зона пониженной влажности.

Период избытка влаги значительно короче в дерново-псдзо-листо-глеевых почвах, на водный режим которых больше влияют осадки вегетационного периода. Если в нормальные года влажность верхнего 30-сантиметрового слоя в течение около двух месяцев ниае 80? от максимальной влагоемкости, то в сухие года (1967г.) период с подобной влажностью продолжается примерно 3,5 месяцев. Наименьшая влажность, превышающая трижды максимальную молекулярную вяагоемкость, характерна песчаному слои непосредственно на стыке с подстилающей глиной. Осеныо, при возникновении верховодки, этот же слой полностью насыщается водой одновременно с увлажнением верхней части глин до 90-100^ от максимальной влагоемкости.

Б отличие от песков, объемный вес скелета глин ие.является постоянной величиной, а изменяется одновременно с динамикой влажности (Х.Томсон, 1970). Объемный вес (у) наших глинистых почв обратно-пропорционально регрессирует на их влажность (х), причем уравнения действительны как для отдельных горизонтов CI) и разрезов, так и дуй обеих рассматриваемых почв шесте (2);

у = 1,Э90 - 0.0163 х ( » = -0.99; sy - 0.008); (I) у = 1,828 - 0.0133 X ( г = -0,93; Sy => 0,02). (2)

В связи с уменшением влажности увеличивается объемный вес скелета, а также уменьшается общая порозность и влагоемкое ть почвы. Изменение объемного веса необходимо учитывать В пересчете весовых процентов влажности в объемные проценты и при вычислении запасов воды в почве. Поэтому нами использовался метод, рекомендуемый Х.Томсоном (1970), который был приспособлен также для вычисления порозностй аэрации. Для перевода природной влажности почвы В объемные проценты, использовались уравнения регрессии (3,4), составленные по данным конкретных определений, выполненных при пемощи цилиндров ü.M. Литвинова.Уравнение ("у" - влажность в объемных процентах и "х" - влажность в весовых процентах) для глинистых горизонтов дерново-подзолисто-

глеевых почв:

у * 1,754 X - 0.0X191? (г = 0,97; Зу= 0,68); (3) а для глинистых горизонтов перегнойго-глеевых ненасыкенвых почв:

у= 1,868х -0,014л? (г =0,89; 8у =1,11). (4)

Хотя летам влажность глинистых горизонтов уменьшается, ото не приводит к значительным изменениям пороэнооги аэрации -в верхних горизонтах перегнойно-глеевых ненасыщенных почв она в течение вегетационного периода не превышает 5-10$.

Корреляции ыевду влажности» и объемным весом грубогукус-ного горизонта почв, а также связи между весовыми и объемными * процентами влажности отличаются значительно меньшей существенности). Для определения здесь порозности аэрации мы считаем целесообразным определить влажность одновременно с определением объемного веса.

В дерново-подзолисто-глеевых песчаных почвах, подстилаемых глинами, наблюдается соответствующая требованиям культурных растений аэрация в начале июля , причем, из-за большей

влагозадеркиваишей способности, она в гумусовом горизонте меньше, чем в тэдсгумусовом песчаном слое. По возникновению же верховодки, осенш и весной аэрация в иесчансм горизонте вовсе отсутствует.

Неусввиваемая растениями вода составляет 40—4755 от полной влагоемкости глинистых переувлажненных почв. Ввиду того,что необходимая для культурных растений пороз ноет ь аэрации. создается в условиях влажности менее 55$ от максимальной, в этих почвах после осушения запасы усваиваемой воды могут оставаться сравнительно небольшими, Лоэяому .исходя уне из теоретических соображений, наряду с осушением избыточно увлажненных глинистых почв, необходимо улучшать физические свойства подгумоооЕых горизонтов путем глубокого рыхления и создания коыковато-зер-нистой структура. Согласно литературным данным (А. Гора, 1970; Г.Шмид, 1969), хорошие результаты дает совместное применение глубокого известкования и удобрения, чтю увеличивает водопроницаемость почв и продуктивные запасы влаги.

Й9

7. Влияние водного режима на свойства пота и возможности их использования в диагностике избыточного увлажнения

Как видно из данных стационарных исследований, морфологические признаки заболачивания хорошо согласуются в водным режимом и аэрацией лочв. На Пярнуской низменности диагностика избыточной увлажненности по морфологичеокш признакам оглее-ния затруднена, так как распространяющиеся здесь отложения Балтийских трансгрессий уже в процессе их формирования на дне моря подверглись частичному восстановлении железистых соединений, в результате чего цриобрели характерную глеевым образованием сизую окраску. Поэтому одни лишь классические признаки оглеения (сизовато-серые, зеленоватые и желтоватые пятна, полоса и сплошные слои) не всегда позволяют судить о современном избытке влаги и развитии процесса "почвенного" заболачивания. Необходимо учитывать весь комплекс признаков: профильное размещение, интентеив-носгь и наличие пятен и нолос оглеения, характер органогенного горизонта, растения-индикаторы, поведение культурных растений, особенности строения и образования всего почвенного профиля и др.

На мелких песках распространяется весша обширная гамма почв с различным режимом и степени» заболоченности. Цсчш с подзолистым профилем представлены от умеренно-влажных дерново-подзолистых до сияьнопереувлажненних торфянисто-подзолисто-глее-вых. Признаками разграничения степеней избыточной увлажненности служат, нарушу с морфологически различимой оглеенноствэ, характер и размещение в профиле гумусо-иллювиального горизонта, который с приближением грунтовых вод к земной поверхности, отражающем увеличение продолжительности избытка влаги, формируется в весша сжатом виде в верхней части профиля, в непосредственной близности в органогенному горизонту, В менее оглеен-ных дерново-(перегнойно)-подзолистых почвах хорошими признаками временного избытка вжата являнгся ржаше и охристые пятна в зоне переменного окислительно-восстановительного режима, где иногда сосредоточены темно-бурые и железистые и марганцевые

конкреция. В почвах подзолисто-глеевого типа довольно стабильно представлены глеевые пятка и сплошной глей в нижней части их профиля. На естественных угодьях хороши« морфологическим признаком является грубогумусность органогенного горизонта и оторфованде его верхней части, которые существенно интенсифицируются в связи с увеличением избыточной увлажненности. Пропорциональные корреляции между грубогумуснос т ьв и интенсив-востью избыточного увлажнения установлены и в распаханных почвах. В главе более подробно рассматриваются все признаки избыточного увлажнения видов подзолисто-глеевого типа в сочетающейся интерпретации с данными изучения динамики их водного режима.

Что касается дерново-перегнойно- и торфянисто-глеевах песчаных почв, распространяющихся на Пярнуской низменности в комплексе с почвами подзолисто-глеевого типа, тс они развиваются в условиях постоянного избытка влаги и недостатка аэрации в нижней части профиля. Поэтсыу характерный для них сизый горизонт (зона восстановительных процессов) хорошо диагностируем в любое'время года. В верхней (подгумусовой) части профиля восстановительные условия сезонно сменяются с окислительными, в результате чего на сизом или сером фоне появляются желтоватые пятна. Иногда даже вся восстановительно-окислительная зона имеет желтоватый оттенок. Хотя интенсивность желтой окраски и количество пятен могут подвергаться (в зависимости от динамики влажности) сезонным изменениям, наличие и растянутость этой зоны позволяют судить о колебаниях уровня грунтовых вод (капиллярной каймы) и их амплитудах.

Степень избыточного увлажения хорошо характеризуема скорости) опускания грунтовых вод или верховодки весной на глубину более 45 см. На основании этого можно судить о влиянии гранулометрического состава на формирование водного режима, а также о влиянии последнего па тип почвооборазрвания. Различия почв дерново-глеевого типа заключаются в следующем: если в песках уровень воды достигает глубины 45 см в последней декаде мая или первой декаде июня и в песках, подстилаемых глинами, в

первой декаде июня, то в глинах это наблюдается позже. Ео также в пределах любого вида почв с утяжелением точвообразующей породы увеличивается продолжительность избыточной увлажненности.

Так как накопление и разложение органического вещества, а также развитие восстановительных процессов зависят от реакции среда, химического состава почвы и их раствора, в дод-золисто-глееъых почвах более быстро развивается оторфовывание органогенного горизонта, чем в почвах дерново-глеевого типа. При наличии же одинаковых признаков заболачивания, последние отличаются большей продолжительностью избытка влаги, чем под-золисто-глеевые почвы, модуль стока которых должен быть меньшим. Но различия здесь относительно невелики и в основном обнаруживаются в пределах одной степени переувлажнения.

Из физических показателей заболоченных почв более значительно изменяется объемный вес. Интенсификация заболачивания (оглеения и оторфования) приводит к его уменьшению одновременно с увеличением общей порозности в органогенном горизонте.Изменения же объемного веса минеральных горизонтов зависят от гранулометрического состава. В почвах легкого механического состава интенсификация заболвачивания коррелирует о увеличением объемного веса, но в глинистых почваг объемный вес глее-вых горизонтов, находящихся под влиянием грунтовых вод, меньше, чем объемный вес глееватых и неоглееюшх горизонтов, где набухание глин менее выражено.

Гидрологическая кислотность и емкость поглощения органо-гещого горизонта подзолистых песчаных почв увеличиваются в связи о увеличением интенсивности оглгения. Но поскольку на эти показатели, изменяющиеся в известной мере в течение вегетационного периода, влияют также интенсивность оподэолквания и ояулыуроваяие, то их непосредственное использование в диагностике степени заболачивания не оказывается возможным. В этом отношении они имеют только вспомогательное значение.

Так как о увеличением избытка влаги (с интенсификацией заболачивания) увеличивается грубогумусность перегнойного го-

ризонта, то запоздание спуска грунтовых вод (в днях, начиная с первого мая) на глубину 45 сы Су) теоно регрессирует на содержание органического углерода на глубине 5-10 см (С$) или на потерт прокаливания на той же глубине ;

у = 25,48 + 1,35 С ( г - 0.86; Зу = 4,0); (5)

у = 24,647 4 0,475 х (г => 0.89; 8у => 3,6). (6)

Представленные уравнения регрессии (5, 6) позволяют на основании количества органического углерода или потери прокаливания установить время освобождения верхних горизонтов почв дерново-гдеевого типа от избытка влаги, а также запоздание начала весенних полевых работ. Значит, исходя из содержания органического вещества, принципиально возможно с довольно большой точностью определить степень избыточной увлажненности почв на водных отложениях. Диссертация содержит данные о контроле уравнений при помощи конкретных наблюдений по водному режиму здешних почв.

Связь медду влажностью дерново-псдзолисто-глееватых (7) и перегнойно-глвевах насыщенных песчаных (8) почв на глубине 20-30 см (у) и глубиной залегания грунтовых вод (х) очень тесна, что позволяет с достаточной вероятности» оценить режим ув- . лазнения на основании лишь данных наблюдений по динамике грунтовых вод* При этом в стандартных отклонениях влажности отражаются погодные и сезонные различия по годам, а влажность на глубине 20-30 см учитывалась потому, что в песчаных почвах же-латеьно нахождение капиллярной каймы, обеспечивающей растения и в засушливое время водой, прямо пои пахотным слоем. Влажность должна составлять 70$ от максимальной влагоемкостм, чтобы она, При учете .стандартного отклонения, осталась еще ниже 80^ от максимальной.

у . 20.51 + { * = - 0.94; Зу = 5,8) С7>

у = 123,107 - 0,631 ( I » - 0.93; зу = 9,5) С8) '

где у - влажность на глубине 20-30 см в % от максимальной влагоемяооти

и х - глубина грунтовых вод от земной поверхности.

Выясняется, что в мелкопесчаных почвах дерново-гяеевого и подзолисто-глеевого типов благоприятная для вегетации влажность создается при залегании грунтошх вод, соответственно,на глубине 85-90 см и 70-75 см. Б этих условиях обеспечен и минимум аэрации, необходимой для нормальной вегетации большинства культурных растений, вричш приведенные глубины уровня грунтовых вед можно считать нормой^осушения зля мелкопесчаных почв рассматриваемых типов. Но доведение в начале вегетационного периода уровня грунтовых вод на глубину, соответствующую норме осушения, вызывает дальнейшее его снижение во второй половине лета. В результате влажность корнеобитаияего слоя почвы может в засушливое время составлять ниже 70$ от полевой влагоемкосхи, что уже является недостаточной для растений. Поэтому для обеспечения устойчишх и максимальных урожае» необходимо двустороннее регулирование водного режима путец осушения и дождевания, что подтверждается и опытом совхоза Аудру.

Слабее выражена связь между глубиной грунтовых вод и влажностью глинистых почв, в которых во второй половине лета условия увлажнения в болнией степени зависят от атмосферных осадков. Поэтому здесь важное значение имеют мероприятия, регулирующие режим поверхностных вод и верховодки.

ЗШОТЕНИЕ

Мелиорация играет определенна роль в реализации решений ХХ1Г съезда КПСС» На территории Пярнуской низменности объем осушительных работ составляет свыше 12% от объема пятилетнего плана республики, в передовых хозяйствах Пярнуского района высокие урожаи (3000-4000 и болние кодовых единиц с гектара} получают именно с мелиорированных земель, причем расходы на мелиорацию воле остью опровшваются. Обширные территории естест-©енвых леоолугов и переувлажненных пашен на дерново-глеевых и подзолисто-глеевых почвах представляют здесь резерв для повышения сельскохозяйственного производства* Тщательное изучение водного режима и свойств почв создает предпосылки для целеооб-

разного и экономичного решения вопросов гидромелиорации. Выполненные с этой целью исследования позволяют резюмировать следующее:

1. В зависимости от механического и химического состава отделений Балтийских трансгрессий, а также от химизма и динамики грунтовых вбд я режима влажности, связанных с изменениями микрорельефа, на Пярнуской низменности образованы гидроиор^вне насшекные, ненасыщенные или оподэоленные почвы, входящие в типы дерново-глеевых или подзолисто-глеевых почв.

2. Для дерново- и перегнойно-глеевых насыщенных почв,распространяющиеся на равнинах и микропонижениях, характерны близкая к нейтральной реакция, большая емкость поглощения, высокая насыщенность основаниями и большое содержание обогащенного азотом (С; в = 7,0-12,8) органического вещества, в котором отношение гукиновых кислот к фульвокислотам выше единицы. Эти почвы сравнительно легко окультуриваемы и представляют собой основной резерв для расширения площадей культурных земель на Пярнуской низменности,

3. Почвы подзолисто-глеевого типа формируются на пологих микрорельефных грядах и бугорках, причем они отличаются высокой кислотностью, болшпм содержанием подвижного алшдаия, не-наеыщеннсстью основаниями и наличием бедного азотш грубого органического вещества, в котором преобладают фдаьвокислотн.Они требуют не только гидромелиорации, а также известкования и других видов химической мелиорации. Наиболее низким плодородием облапают торфяшсто-подзолисто-глееше почш, которые целесообразно использовать в лесном хозяйстве.

4. Состав почвенных и грунтовых вод весьма динамичен и зависит от времени года. Летние, осенние и зимние вою содеридт значительно больше минеральных веществ, чем воды ранневесевне-го периода. Грунтовые воды в основном являются нейтральными и насыщенными основаниями, сезонные же верховодки почв на глинах

и двучленных породах содедаят мало оснований в отличаются намного меньшей концентрацией.

5. В профилях подзолисто-глеевых почв наблюдается значительная дифференциация химического состава, связанная с разви-

тещ процесса, подзолообразования, Во из-за высокого уровня грунтовых вод, оподзоливанж) подвержена весша маломощная толща над капиллярной каймой, в результате чего подзолисто-глее-вым почвам характерен сжатий, карликовый профиль с хорошо выраженным гумусоидлювиальнык горизонте«!. Профиль груятово-глее-вых почв слабодифференцирован и сформирован в результате сочетания гкдроморфного накопления перегноя с сглеением,

6. Б течение вегетационного периода реакция солевой суспензии органогенных горизонтов почв обоих типов мало изменяется. Более существенные изменения имеют место в пределах капиллярной каймы, где в середине лета выявляется тенденция к увеличению показателя реакции. Сравнительно стабильными является степень насыщенности, гидролитическая кислотность и содержание обменных оснований, а изменчивыми - обменная кислотность и содержание подвижного К^О в перегнойном горизонте.

7. Как вообще в условиях Эстонской ОСР, так и на Пярцуской низменности более продолжительный избытое влаги почв наблюдается весной, определение степени его имеет болшое значение для своевременного проведения долевых работ. В зависимости от степени заболачивания, продолжительное!ь весеннего избыточного увлажнения бывает различной. Так, в годы нормальной увлажненности уровень грунтовых вед (в песках), а тагасе верховодки (песок, подстилаемый глинами) опускается на глубину 40-45 см следующим образе«:

дерново-подзолистые почвы с признаками оглеения - в апреле;

Дерново-подз олисто-глее ватые почвы - в первой или второй декаде мая:

дерново-подзолисто-глеевые почвы - в конце мая - начале

июня;

торфянисто-подзолисто-глеевые почвы - в первой или второй декаде июня;

дерново- и перегаойно-глеевые дочвд - в первой декаде

июня;

Отсюда же выявляются большие различия в интенсивности заболачивания этих почв^ результате чего различаются также во-

зе

требаостъ регулировании водного режима и объем мелиоративных работ.

8. Степени заболоченности отражены и в динамике влажности почв. Если переувлажненность активного корнеобитаемого слоя дерново-подзолисто-глееватых песчаных почв, характеризуемая влажностью свыше £0% от максимальной влагоемкоегп я порозноегью аэрацаи ¡мае 10%, наблюдается только в мае, то в перегнойно-глеевих насыщенных песчаных почвах еще во второй декаде июня, причем недостаточная аэрадия свойственна дам них и осенью, а

в дождливые годы даже летом. Динамика влажности торфяююто-глее-ьах песчаных почв происходит только в торфянистом горизонте, ниже которого находится уже горизонт полного насыщения водой. Только во второй половине вегетационного периода иногда зона влажности ниже 80% от максимальной достигает здесь глубины 30 см.

9. Перегкойно-глееше глинистые почвы отличаются большей длительностью периода избыточного увлажнения. Грунтовые воды опускаются здесь на глубину 45-50 см только во второй декаде июня, а на глубине X см достигается влажность ниже 80$ от максимальной влагоемкости даже во второй декаде июля.

10. Наряду с классическими признаками оглеения (сизые пятна, полоса и сплошные слоя, ржавые и охристые образования и пр.), в почвах подзолисто-глеевого типа степень избыточного увлажнения отражается в характере я размещении гумусо-иялюви-ального горизонта, который в связи о интенсификацией заболачивания в весьма сжатом виде приближается (над капиллярной каймой) к органогенному горизонту. Одновременно увеличиваются также емкость поглощения и гидролитическая кислотность последнего.Еели объемный вес органогенных горизонтов уменьшается в связи с интенсификацией заболачивания, то интенсификация оглееная сопровождается его увеличением в песчаных и уменьшением в глинистых подстилавших горизонтах.

11. В диагностике степени избыточного увлажнения весьма надежно применять данные по содержанию органического углерода шш пс потере прокаливания органогенных горизонтов, которые существенно коррелируют (х >0,85) с весенним опусканием уровня

грунтовых вол. При вычислении же порозности аэрации глинистых

переувлажненных почв необходимо учитывать законшерное изменение их объемного веса в связи с изменениями влажности (г >0,90).

12. 0 водном режиме мелкопесчаных почв дерново-глеевого и подэоллсто-глеевого типов можно судить, используя регрессию между влажностью активного корнеобитаемаго слан и глубиной залегания грунтовых вод (г >0,9). Установлено, что капиллярный подъем вою и другие водные свойства почв зависят, кроме механического состава, еще и от профильной дифференциации и степенна оглеения почв. А из этого, следует, что норма осушения мелкопесчашх почв зависит, от принадлежности почвы к одному или другому типу.

По материала« диссертации опубликованы следящие работы:

1. Заметки о почвах в районе супесей бассейна реки Аудру.

Ж. "Природа Эстонии", 1960, И I Сна эстонском языке; реэше на русском и английском языках).

2. 0 подзолисто-глеевых почвах Пярнуской низменности. Еяегодник общества естествоиспытателей г.АН Эст.ССР, том 54* Тарту, 1962 (на эстонском языке, резше на русском и английская языках),

3. 0 дерново-глеевых почвах Пярнуской низменности. Ежегодник общества естествоиспытателей при АН Эст.ССР, том 59. Тарту, 1964 (на эстонском языке; реэше на русском и немецкая языках).

4. Комплексы вочв яодэолисто-глеевого и дерново-глеевого типов на Пярнуской низменности. Тезисы доклацов на третьем всесоюзном делегатском съезде почвоведов (4-19 июля 1966 г.). Тарту, 196& ^соавтор Л.Ю.Рейнтам).

5. 0 применении почтенной карты при составлении проектов мелиорации в Эстонской ССР. Сб. Третий делегатский съезд почвоведов. Москва, 1968 (соавтор Р.К.Пант).

6. Водный режим глеевых почв в Пярнуском районе. Ж.Социалистлик Пнллумаяндус", * 23, 1968 Сна эстонском языке).

7. Комплекса почв подзолисто-глеевого и дерново-глеевого типов на песках лимниевого периода. Сб. Химия, генезис и картография почв. Москва, 1968 (соавтор Л.Ю.Рейнтам).

б. Сравнительные данные водно-воздушного режима заболоченных минеральных почв. Научно-техническое совещание по мелиорации. Заллин, 1969 (на эстонском языке).

9. Сравнительные данные водно-воздушного режима заболоченных минеральных почв. Сборник научно-технических работ. ГПИИ "Эстмелиопроект", вып. I. Таллин, 1972 (на эстонском языке; резше на руссшж и финском языках).

Материалы диссертации доложены:

1) На третьем всесоюзном делегатском съезде почвоведов (Тарту, 4-16 июля 1966 г.) - 2 доклада.

2) На Научно-технической конференции по мелиорации (Саку, 7-8 II 1967 г.).

3) На Научно-технической конференции по мелиорации (Таллин, 12-13 III 1969 г.).

Кроме того, результаты исследований на двух стационарных участках продемонстрированы участникам научной конференции по почвам Эстонии (1965 г.) и третьего всесоюзного делегатского съезда почвоведов (1966 г.).

ЙААС Арнольд Юлиусович. О режимах и свойствах мелиорируемых заболоченных почв и возможности их применения в диагностике избыточного увлажнения. Автореферат. На русской языке. Подписано к печати 12.XII 72. Печатных листов 2,5. Учетно-лз -дательских листов 1,91. Тираж 250. МВ-09373. * заказа 269. Ротапринт АН ЭССР. Таллин, ул. Сакала, 3. Бесплатно.