Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ПЛАВНЕВЫЕ ПОЧВЫ НИЖНЕЙ ДЕЛЬТЫ РЕКИ КУБАНЬ И ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ В РИСОСЕЯНИИ
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика
Автореферат диссертации по теме "ПЛАВНЕВЫЕ ПОЧВЫ НИЖНЕЙ ДЕЛЬТЫ РЕКИ КУБАНЬ И ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ В РИСОСЕЯНИИ"
московский ОРДЕНА ЛЕНИНА ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М. а ЛОМОНОСОВА
Факультет почвоведения
На правах рукописи
АНДРЕЕВА Нина Петровна
УДК: 6343:633.18.0 3
ПЛАВНЕВЫЕ ПОЧВЫ НИЖНЕЙ ДЕЛЬТЫ РЕКИ КУБАНЬ И ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ В РИСОСЕЯНИИ
Специальность 06.01.03 - почвоведение > (на русском яэыке> '
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Москва - 1983
¿TumAv, fyuxcHtxfafic/cciO цуал.
Работа вмполнена на каредре общего почвоведения факультет« Почвоведения Московского ХУкударственного университета «меня Л.В.Ломонооова
Научный руководитель: член-корреспондент АН СССР,
доктор геологочаинералогачвсюсс , наук, профессор 1 ' '
<■ ' В.А.Ковда
Официальные оппоненты: академик ВАСХНИЛ,
доктор биологических наук,
профессор,
В.В.Егоров
' кандидат биологических наук Е. Г. Моргун
» ' 4 , i '" * Ведущее учреждение - ШНИИГиМ, Новочеркасск
Автореферат разослан " " _I9C г.
* Эашлта ооотовтся "i9 т/ХлаЛлЛЖА '
в 15.30 часов на заседания шеида лязирова i ш ого совета по почвоведению в МГ7 'им. М. Б.Ломоносова в аудиторпяМ-2.
; С диссертацией мохио с э вакситься в библиотеке факультета., Приглашаем Вао принять участие в обсуждении диссертации, на »аоедаям Ученого Совета, а отзывы на автореферат в . экземплярах ьросвм присылать по адресу:
II7234, Москве, Дениясхяе горн, MTV, факультет почвоведения. V
Учеянй секретарь Совета ■ ■ доцент И.П.Бг „' ^
ВРЕДЕН И Е
Данная работа посвящена изучению изменения & мелиоратявр-й обстановке почв Наглей дельты Кубани при осушении в целинных условиях л при использовании под культуру затопляемого риса иа инженерных расовых оросительных системах. ■
Актуальность птм'блеми. В 1974 году ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли постановление "Об ускорения работ по освоению Приазовских плавней м» дальнейшего увеличения производства роса в Краснодарском крае". Этим постановлением вал определен новый отав в комплексном введении плавневых земель в низовьях Кубани в сельскохозяйственное использование. Осваиваемые земли являются бс..ее трудными объектами мелиорации' по сравнению с ранее введенными в эксплуатации, так как освоение делътыКубани начиналось с повышенных »лекентоа рельефа, расположенных в верхней ее части.
Натаял дельта Кубани представляет собой своеобразный по геоморфологическим, гидрологическим в почвенным условиям район. Опыт вовлечения таких территорий в интенсивное сельскохозяйствешое использование под культуру затопляемого риса вакоолеа пока небольшой. До .вастояеего времени недостаточно изучено изменение физических в химических свойств почв данного региона при введении их в рисосеяние, не выявлены особенности дннамяжн их солеэогои гидрологического рехяма, меташрфцзациа содей л т.д.
В связи с этим веред исследователями встала задачи по изучению направленности основных- процессов почвообразования как в условиях эволюции почв плавней при осусеяшс, так i при введении их под культуру риса. Особуг актуальность приобрел вопрос прогвогировання этих процессов с тем, чтобы своевременно предотвратить пебллгопрк-ятнне в агромелиоративном отношении явления, происходящие в почвах, ухе введенных в эксплуатацию, в не допустить аналогичных последствий на ввов- осваиваемых территориях.
Цель и задачи исследований. Основной гмш работа явзлось изу-чекие валравленностн, причин в закономерностей изменения свойст. почв шианей при осуоении в естествешасс условиях а при Z-6-детве» использовании их а рисосеянии, а такие разработка на этой основе рекомендаций по предупреждению в устранению возмоиннх неблагосраяг-внх последствий . сезонного затопления вочэ вод рос.
В связи о stem в задачу иелледованг! входило: изучение направленности почвообразовательного врсцеоса вря осушении в целинных условиях; изучец^в-ч.0jдиа1 мики засоленности почв
НАУЧНАЯ- БИБЛИОТЕКА Моск. свльсксхоз. академии ни к. а,
.1 . - Мл
- г -
при введении их в ргсосеппке; оценка влияния отдельных элементов дренажяо-оросительной сети насолевоЗ режим дота; изучение вменения гтаэма засоления пота в результате сезонного затопления ':од рис;, выявление изменений £азачесюх г химически* свойств почв под влиянием рисосеяния; наряду о непосредственными долевыми исследованиями ■ проведение лабораторного физического моделирования движения фронта контакта прошвных и грунтознх вод под рисовой картой; разработка рекомендаций по устранению негативна! явлений, проявлявктсся в почвах при рисосеянии.
Научяая новизна исслеясвпниЗ. Перегнсйпо-глеевне почвы Нижней дельты Кубах . после осушения в естественных условиях развиваются по пути лугового почвообразования. Она эволюционируют в дуговые солон-цеваг>-солончаховатые пот~и.
Ирг мелиоративной введении перегаойно-гдеевшс почв в рисосеяние на территории Азовской рисовой оросительной системы (АЮС) в составе почвенного покрова формируются своеобразные перегнойно-глеевые почвы расовых полей. На основании.исследований для них выявлена следующие спеие^шескив процессы: на фоне умеш-дения степени засоленности почв при рисосеянии наблюдается кетаыорфизация солевого состава в сторону проявления и стабилизации содового засоления; установлено и теоретически обосновано интенсивное декалъцерованяв почв л снижение их содоустойчивсети при рисосеянии, связанное с цикличностью резкой смени фяэино-хзишческой обстановки в почвах а в первую очередь условий формирования аарбоватно-кальцневой ж сульфатно-кальциевой систем раг^овесий; » результате сезонного затопления почв под рис в-них схладываются условия» способствующие изменению качественного состава гумуса в сторону уменьшения степени конденсированное« ароматического ядра гумусовых вецеств х увеличению доли фуяьвокпслот, найдададтся процесса обшей дегумжфшса-цзк почв я влшкированхя гумуса вниз по яочвенноцу -рофвлю.
Практическая ценность работы, Выявленные нш разженил почвооб-раэзвательного процесса дали возможность прогнозировать изменения в мелиоратнвной обстановке изучаемых почэ е на их основе обосновать рекоиеадади!. по улучшении почв* Сведан вывод о необходимости строгого соблюдения расовых севооборотов, принятых для данной территории и обязательным введением многолетних трав*
Характеристики» подученные при моделировании движения фронта контакта проюгвннх ж грунтовых вод под рисовой картой, могут бить
использована как прн проектирования новы* рисовых систем на засоленных почвах, тая н при улучшении мелиоративного состояния земель, уяе эведенных в рисосеяние.
Реализация работы. Результаты исследований обобиены г научно-производственных отчетах по тема "Разработка систеш мероприятий по длительному поддержанию благоприятной сочвенно-целЕоратиилоЗ сбстадовки в условиях Нижней дельты Кубани" за 1977-1980 гг. Материалы отчетов использованы институтом "Кубаньгспроводаоз" в разработках до реконструкции суцествуаадх в проектируемых не л*х рисовых ороситель гагх сист^к. Получены акты о внедрении результатов исследовали^ в производство.
Адробадия. Материалу диссертации докладывались: на конферев-Шш молодых ученых в ЛГУ (Ленинград, 1977); на ко-ферешщш молодит ученых в МГУ (Москва,1973); на Техсовете в институте "Кубаньпшро-водхоэ" (Краснодар,1973); аа кафедре Общего почвоведения факультета почвоведения'ШУ СЫоскаа.ХЭ?'*}.
Т^блтадкчд-По результатам исследований опубликовано 5 статей. Объем работы. Диссертация состоит аэ.введения, 7 глав, заключения, выводов) предложения производству и приложения, Работа изложена на£¡0 страницах машинописного текста, имеет га таблиц х II рисунков, Сшсов литературы вклвчает^^? наииенаваниЗ.
Автор внрааает глубокую искренаио благодарность зав.лабораторией Почвенного института иы.В.В.Докучаева, д.с.-х.паук Б.П.Граду-сопу в сг.н.с. этой же лаборатории, к.б.н. Н.П.Чихиковой за оказанную поаоаь при определении минералогического состава почв; сг.н.с. жаф.географаз почв факультета Почвоведения МГУ, к.б.н. Е.Н.Федорову аа методическое руководство по иикроыорфодопгческЕМ исследованиям почв. Особу» признательность и благодарность автор выражает сг.н.с. каф.обозго почвоведения факультета Почвоведения ИГУ, к.б.п. С.А.Николаевой за помощь в организации полевых исследований и консультации в период написания работы.
. ПРШЧ5ДВЫВ-УСЛОВИЯ РАЙОНА ИОСЭДОБДНИЯ По устройству поверхности, гидрогеологическим, почвевяшш в друтям признакам в дельте Кубани выделяют три района: пдявцяр^ (соврежеллую или молодую дельту); переходнна к старой дельте; старую (древявю) дельту. Плавневый район самый крупной в наиболее молодой: во многих местах, особенно в приморской полосе, находится в стадии формирования. Различия в происхождении, а также геомор-
фол от веки в и гидрологические особенности отдельных частей плавневого района со Ээолявт рс эйить его на подрайона: а) Приазовских плавней; б) Чебургольскгх плавней; в). Пряг^убанских славней (Елаж-ндМЭ2в,1932,1964,1971; Тюре*жов,1929; Ло эефович,I929,1931; Джу-лай и др.,1959,1974 и др.).
Исследования проводилась ва территории Азовской рисовой оросительной састеш ÍAP0C), достроенной в зоне Приазовских плавней, В аюшшстратЕвном отношения АРОС расположен- в восточной части Тецрнхскога района Краснодарского края и в пределах землепользова- ■ кия совхоза "Светлой дуть" занижает площадь около 10 тыс.га.
Климат в низоиьях Кубани укервкяо тепльй. Для него характерна умеренная контшентальность, мягкость эиш, значительная продолжительность вегетационного периода. Лето теплое, во не особенно жаркое, со средней температурой 21,5 - 22,4°С. Зима мягкая, сравнительно короткая С60-70 дней) и малоснежная, со средней темпера турой не ниже -2,2°С. Период о температурой вше 5°С продолжается 231-242 дня, а с температурой выше Ю°С - 190-198 дней. Характерной особенность!) температурного режима почв в низовьях Кубани является слабое юс промерзание* Годовое количество осадков - 436455 км Испаряемость с водной поверхности - SOO-IOOO км в год. Коэффициент обеспеченности осадками (по Селянинову,1937) составляет 0,6-0,9, то есть характеризует район кал "сухой" а "засушливый", ■ В геологическом отношении район исследований тесно связан о неотектогеаеэом Тамшского полуострова. Непосредственно изучаемая территория лежит в пределах синклинальной складки, пролегающей к Курчавской антиклинали. Покровная толща четвертичвнх отложений' подразделяется,на древнечетверткчные в современные. Древнечетвер-ткчные отложения дигологвчеекж представлены однородной толдей карбонатных лессовидных глин г суглинков желто-бурого цвета* эадегаю-пей на глубине 5-15 и в являющейся региональным водоупором. Современнее отложения неоднородна: в кх толке встречается суглинки, глины, клн, пески, супеси и морская ракушка. Они имеют двухслойное строение: верхний сдой — глинн, суглинки, ялы; нижний - почти исключительно пески. Мощность верхнего слоя 2-7 н, подстилающего песчаного - до 10 м.
В геоморфологическом отношении изучаемая территория представляет собой низменную дельтовую равнину, недавно освободившеюся от затопления Аз^чским морем и формирующуюся нод влиянием ноотектони-чссккх явлений и амогмулятквной деятельности реки Гт"5ань, Высоты
местности близки к уровню моря, а но отдельным деярессаям опускается ниже его уровня (до -0,5 м). До сооружения ЛРОС Азовское море оказывало существенное влияние на датов территорию, так как вое местные водотока к водоемы вмели с ним прянув идя косвеннут связь. В период штормовых ветров в глубь иассива проникали нагонные мор-схве воды, осолошпиаше люты»
В настоякее время исследуемый массив представляет собой рисовые оросительные си стеки. Территория заепгщояа от нагонных вод Азовского моря в вааодков р.Кубани земляными валяли, сооружена открытая дренажная система принудятедьного тийа, проведены работы во планировке поверхности,
В гидрогеологическом отнопекай толйу современных OMOxeanJ нокно разделать на два водоносных сдоя: верхний к яихяяй. Верхний (суглинки, глины, яды) характеризуется слабой водоотдачей я низкими фильтрационными свойствами, Нижний (пески) - повышенными фадьтрацношшыи своВотвши я обладает субналсрок. Верхний и нижний водоносные слон образуй? гидравлически едкныйгориэонт грунтовых вод. До сооружения ¿РОС грунтовые волк залегали от О до 2 к s часто обладали субваяороы. Источником юс питаячя служил атмосферные осадки, нагонные воды моря, лиманы я ерикн. 1&яералвэацяя грунтовых вод составляла от 10-20 до 35-40 г/л ярд хлорпдно-натрже-вои химическое составе.
В настоящее время уровень еадеганяя грунтовых вод определяется глубиной'дренажаofi сетя: в.меквегетацхонаый сезон - 1-2 к я глубже, в период вегетация - 0-0,6 к. К основным ях дсточнюан питания относятся атмосферные осадка и ирригационные воды» фяльт циеся из оросительных кагалов я о рисовых Карт*
Почв о обра зляще породы в плавневой районе представлена ямиш-чжтельво аллсвиальшшг кавосаад: ядоватшя глкаами а тяхвяша сут-лкяхамя оэерао-аллпвкадьных отложений. Тяжелый механический состав с^едовределяет лх плохие фильтрационные свойогва.
Растительный покров Приазовских плавке» я естественных условиях представлен бодотаымя вкдця« Тоспадотвущув роль вт^рае*1 тростник. Характерными компонентами растительности является гахжэ рогоз, камыш елв "куга" я крупные осоки, образумим как чистые заросли, так я растущие среди тростника.
Ландшафт освоенных территорий Приазовских плавне! утратил ео— тествекнув раотггольность я ва раадахаяной чаотг представляет со-
бой культурная агроценоз. Растительный покров целшгаых участков осушенных вдавне! представлен к^руеково-полшто-мятякковой ассоциацией.
ЯочоепнцЗ дсядов. Во лр о сам"геогра$яи, генезиса, классификации н хозяйственного использования почв дельты Кубани эагошалксь многие исследователи (Витдаь,1Э14; Июпенецкий.1924; Богдан,1925; Твреынов,1929; 11озефовкч,1929Д931; Ковда,1946; Захаров,1969 и др.). Наиболее полно анализ условий с очв о о браэ о валил и истории развития дельты Кубани проведены в монография Е.С.Елахнего CI97I), который, учитывая генетические свойства и эволспдоыше связи почв дельты KyOaLj я прилегав дай пространств, представляет их систематику в следующем виде: I) наносы, слабо затронутые почвообразованием; болотные почвы (п/твнезые); 3) луговые почвы Íпойменные); 4) дуто*-о-степные почвы; 5) червоэекы; 6) каштановые почвы; ?) теи-но-серые и серые лесостепные почвы; 8) солончаки; 9) со-
лонцы.
Болотные (плавневые) почвы занимают одну треть дельтово-вой-ыенного пространства - 33,6%, Среди них выделяют: торгаше, торфя-но-глеевие, перегноЙно-глеевые н лугово-болотные почвы* В Приазовских плавнях распространены перегнойно-глеевые солончаковые в солон-чаковатые почвы, В настоящее время заболоченные, засоленные н осо-локцованные земли плавней Кубави осваиваются под рисовые системы. Рис, в отлична от других сельскохозяйственных растения, является хорошей культурой-мелиоратором.
ОБЪЕКТЫ И ЫЕГТДи ИССЛЕДОВАНИЯ В основу работы положены материалы полевых н лабораторных исследований, выполненные автором в 1Э76-1Э79* гг. в составе Кубанского отряда Причерноморской экспедиция кафедры обоего почвоведения факультета почвоведения ЩУ при обучении в аспирантуре*
Объектом исследования явилась почвы осушенная в освоенных под рисосеяние плавней р.Кубани, Ra территории АГЭС были выбраны ключевае участке, отличавшиеся друг от друга сроками введения в эксплуатацию, засоленностью, соложением в рисовом севообороте в няже-аершша особенностями сооруаенных на шгх карт: участка 2 я 3 зало-кенн на картах Краснодарского тала с ыевдреннык расстоянием 400600 м, участки 1 в 4 - на картах Азовского типа с мехдренным расстоянием 200 м. Участок I введен в эксплуатации»в 1976 году и в тече-Н29 всего периода исследований использовался под посевы риса. Учас-
ток 2 в течений 1975-1977 годов использовался под посевы ящерки, в последующие годы - в рисосеянии. Участок 3 с 1975 года использовался сод посевы риса. Участок 4 введен в эксплуатацию в 1977 году, использовался в рисосеяния. Кроме того, в непосредственно." близости от рисовой система (800 к) на целине был выбран участок, осушенный 25 лет назад и используемый в настоящее время под пастбяие.Все участки находятся в одинаковых геоморфологических условиях.
Наиболее распространенныъа почвами в пределах АРОС являются перегнойн о-глеевы е солонцевато-солончаковатне почвы. Не осушенных и *>спользуешх под пастбище плавнях почвенный покров представлен ¿оптовыми солонцевато-солончаковатыма почвами.
В период полеjux исследований на ключевых участках АРОС в ка целине были заложены почвенные разрезы. Вшголкотсь морфологическое описание почв и отбор почвенных образцов для изучения микроморфологического строения, определения минералогического состава илистой фракции почв, валового я мехрчического состава, удельной в объеи-ной массы, гигроскопической и максимально гигроскопической влажности, обпей и дифференциальной лорозности, емкости поглощения в соо-тава поглощенных оснований (по Пфефферу),. группового а фракционного состава гуыуса.
При изучении направленности почвенных процессов' в годовых л сезонных циклах отбор почвенных образцов проводился буровым ыетодоя послойно через каждые 10 см (0-10, 20-30 см в т.д.) до уровня грунтовых вод 3-4 раза за вегетационный сезон: в апреле до затопления карт} в июле-августе - в период вегетации; в октябре - после сброса вод и уборки урожая. Количество фиксированных точек опробования, в зависимости от исследуемого вопроса, составляло от 9 до 19 на каждом участке. В этих образцах определяли содержание легкорастворимых солей в водной вытяжке, обииЗ гуту с по Тюрину, кяслоторастворимый гипс, харбопатн, содаустогчквость (ообков,^969). Сйновременно отбирались пробы гргитовах воя первого водоносного слоя, поверхностные воды рисовых карт, древажннх н оросительных каналов. В этих пробах ' определяли pH и химический состав солей.
Моделирование процессов движения фр^лта контакта промывных и грунтовых вод под рисовой картой выполнено в лаборатории моделирования фильтрационных процессов ЮаНШГиМа под руководством автора методики к.т.н. Я.К.Левина.
Динамика солей по почвенному профилю затапливаемых участков в годоэнх и сезонных циклах оценивалась по коэффициентам вншва солей СКВС) - отношение раз но с та содержат* солей в два различных
срока к содержанию солей в первый срок (ЛвдршшинДЭТЗ). Интенсивность процессов расосленил лезатапливаемшг участков оценивалась во коэффициентам сезонной аю^кудяцаз солей (САС) - отвсвение содержа ия солеЛ в последующий срок набладений к содержанию солей в предыдущий (Ковда, 1946-1947).
ФЙЗНКО-МШШЛЕШЕ СВОЙСТВА ПЕРЕГНСЙКО-ГЛЕЕШ! ПОЧВ Исследуемае псрегнойно-глеевые потаи характеризуются тяжелым механическим составом и относятся к далеватс вдовато-глинвстым» Содержание физической глина колеблется о* 61 до 9<S, причем па долю яла приходится до 70,2, Частица мелкой паи в верхних гсраэоятах составляют до скелетная часть отсутствует» содержание леска меньше U. Характерная для почв дельт слоистость вирааева неясно х проявляется в чередовании слоев от тяжелосугдхгастш до тяжело-глхнастцх. Рачительное содержание илистой £рахпз» определяет высокую шхсичальязгю гигроскопическую влажность встав - иаиболь-вне значения которой (13-14$) отмечены в пахотном горизонте, а также обуславливает гисохую водоудерховаюцую способность почв, больше запасы непродуктивной влага.
физические свойства почв' изучались в весенний период 1979 г., когда "частка Сияв полностью подготовлены под посевы риса: участок 2 - второй год* участок 3 - пятна год; участок 4 - третий гол ■ (таблица I). Удельная масса почв изменяется от 2,35 до 2,В2 г/см3 я возрастает а глубиной. Различия показателей физических свойств нота в верхиях горизонтах определяются разновременностью вспользо-оавжя участков в рисосеянии. Так на участке 2, который в течение трек лет flux занят люцерной в один год риеом, наблюдаются меньшие этачевжя обьелшой массы и более высокие показателя oCetfl сороэнос-ти я волевой влажности верхней толщи. Коэффициент фильтрации (КФ) па »том участке о поверхности 0,53 м/суткз, а в подпахотном горн-»онте-0,27 и/сутки. Значительно худшие показатели рассматриваемых фазхчссхих свойств почв отмечаются для участков 3 а 4, занятых мо-вокушьтуроЯ риса,соответственно 2 в 4 года. С поверхности етд поч-практически не фильтруют, а о глубины 25 см KQ ро&ен 0,07 ц/сут^ ки. Порозрпсть аэрации пахотного горизонта почв для всех участков составляет не более T0-I5i, а о глубина 50 см она резко падает -до 3-6*.
Таким образом особенности механического состава проявляются в всушофизеч^-жих свойствах доч^. Плотное сложение, низкая скважность, неудовлетворительная фильрацсанная способность почв предо-.
Таблица I
Физические свойства перегнойно-глеевых почв
----- -- - - - . (удельная (объемная !
I (волевая [масса Iwacca ! оокая
участок ! [влажность, [твердой 1скелета аорозк-сть,.
j си 1 % ■ !фазы-Почв!почв« 1 %.
i 1 1 Ws>C _ __I________
" "iÖ ~ ~ 32,40 2,44 1,10 54,92
л">-20 37,64 2,¿6 1,10 53,39
¿1-26 42^62 2|57 1,18 54,09
2 28-33 28,64 2,77 1,51 45,49
40-45 30 33 2 61 1,44 44,83
60-65 ,26 89 2,62 1,50 42,75
9^98 28^39 '2,72 1,45 46,69
_*"___ "*5*-I0 * 277s3 ~ **г7б1 "гТзг 49,43
15-20, 33 15 2,59 1,30 49,81
24-29 45122 2,36 1,19 49,42
3 35-40 42 51 2 35 119 49,36
48-53 32 15 2,58 1,40 . . 45,10
70-75 3144 2 57 1,43 44,38
8&-Э0 . 30^80 2;59 . 1,44 _44,40
_ ■ 24753 ~ ~2,67 "47,19
13-17 29 90 2;е7, 1,43 '46,44
30-35 33 40 2^55 1,44 47,45
4 50-55 27 24 '2,71 1,51 44,23
83-88 30 78 2,77 1,45 47,65
155-160 30;82 2,82 1,42 49,85
вредедяют слабый прошвной аффект при. затопления под культуру риса. Недостаточная аэрация в межяегетационннй период способствует два-тельному сохраненлгв них низках значений схислительно-воостанови-тельного потенциала и накоплении восстановленных а недооаислетгах соединения (Николаева, Дервхинская, 1980), губительно деЗстнуицих на растения раса. :
. ХШШВСКИЕ СВОЙСТВАГОЧВ ЕЕшералогичесыД состав илистой фракция почв t Согласно рентгенографическим исследованиям, в ссставе псокодисперсной части перегнойно-глеевых н луговых почв установлена минералы: гидрослвда, хлорит, каолинит,смешаннослойнне слвдосмектятовые, по-видимому, хдорит-смектитовые образования, кварц, полевые впатн, Количественное соотношение минеральныхкомпонентов следующее! 57-68^ - гадро-слвды; I9-33i - каолинит и хлорит; 9-I4j£ - смешаннослойные образования, По характеру дифракционных картин более высокая степень упорядоченности минералов, в первую очередь, гидрослюд, отмечается в луговой почве целинного разреза. Данные по валовому химическому составу минеральной части подтверждают минералогический состав почв.
- 10 -
Ло.сястек'е покггателеД тууусного-соетоянляи-почв (ГргпшЕа, Орлов, 19'в) , почвы клпчевых участков в апреле 1977 г. относились к средкагумусиым с содервалнем 1учуса в слое 0-10 с« 4,5-6,0^. Анализ адссового материала позволял выявить четко виракенный процесс падения гумусности почв в период использования их под культуру раса. Ка всех участках наблцдается уменьшение содеряакся гумуса в верхней 50-70-сангикетроэоа толще и частичная аккумуляция его в более низких слоях (таблица 2).
Таблица 2
Содержание гу(.:усз в перегнойпо-глеевых почвах
глубина, см ! содерзакле гугусаА % !у^астокТР ТукаетТукает ся~ЗГ '1977 ^1977 Т1979 Т1977 Т1979 Тучасток"^ ~ ТХ977 ТГ979 "
0-Ю 4,95 . 3,39 5,83 4,95 5,32 3*64 4,51 3,44
20-30 4,44 2,67 4,79 3,67 3 81 3,13 4,07 3,01
40-50 3,75 2,21 2,49 2,26 3 23 2,75 2; 69 ЪФ
60-70 1,61 1,69 2,06 2*39 2^29 1,78 2 24
60-90 1,63 1,66 X 51 I 78 I 90 1,95 1,44 2,03
ГС0-1Ю 1,35 1,63 1,03 1,оа 1,21 1,60
К весне 1979 года почвы участков 1,3,4 яеревли в разряд взз-
кохткусисс (менее 45 зткуса в слое 0-10 см). На участке 2 почвы оо-таллсь зреднегукусаш-ш.Большая гуцусированность верхней часта почвенного арофкля учегтка 2 объясняется тем, что в 1975-1977 гг. на »нем произрастала люцерна. По срофт> содержание гумуса убывает постепенно и на глубине 100 см составляет 20-40^ от содержания его в поверхностной сдое.
Изучение группового состава органического вещества перегнойно-глеевых почв показало, что гуьус почв, занятых 2 года посевами люцерны, сиеет туматный характер СС^С^, около 3). Дти почв рзсовки-ков характерен гуиатнотЙГЛЬБатный тип тухуса (С^С^ от 2 до 1,5). Затопление почв под рис сопровождается сшшением в составе хутщгсо-вы! кислот долг гуипновых кислот а возрастанием доки фульэокислот.
Сравнение фракционного состава хукуса почв участков, занятых посевами ящерка и в рисосеянии, показало,. что наибольшие различия наблвдах.тоя в группе гушновых кислот* Доля свободных и связанных с подвккшил псдуторлюяг окиолама гукиповнх кислот (фракция I) в почвах под лщерной составляет 7,4-9,755, а в затопленных почвах рисов-гаков не превышает 1,7?. Аналогичные различия отмечены для группу ¡Гумилевых кислот, связанных с кальцием (фракция И). В почвах рлсоэ-ников наблвдас хся высокое содержание фракции прочнссвяэанных гуми-
новых кислот - до 33-41% протай &-10£ для незатаипваоал: участков сод лгцерно*. В почвах под рисом отмечено тскхе более высокое со-дерхакае фракада прочносвязанных фудьвокислот и зачастую отсутствие фракции свободных фульвокяслот.
Обеднение почв гумусом яра длительном периодическом затоплении, отмечала многие исследователи СНеукнлоэ,1956,1931; 1>Ьцуп,1960; Обухова, 1959; Горшова,Корнбд»н,1970 а др.). Специфика окистатель-но-восстаяовительгах процессов под слоем воды, чередование затопления и с суленая почв обуслаэдеваа? обсае изменения в. структуре гумусовых соединений: складется стеде:ц. конденсиривазюости аро--матического ядра, 171:7с ових вессств, образуются зысокодаеперсшо фракции фудьвокислот, а гукяновие соединения по стрсшсш приближаются к ним (Болдырев,1976; Амосова,Николаева,1978 в др.). Кроме того, многие исследователи показали, что по мере увеличения степени осолонцованности почз образуются менее слсхше по строению в более подвшише гумусовые кислоты, в"сокую дисперсность в меньшую копдеа-снрованность которых связывают главным образом с диспергирующим влиянием обменного натрия, а таккэ магния (Когошога,1!М0; Александ--рова,1944; Каурич ев,Панов, 1957;. Дураеов, )£арченко, 1967;Пш»ов,1972).
Вякость поглощения изучаемых почв невысокая (табл.З).
Таблица 3
Состав поглощенных-оснований перегно-но-глеевых почв
учао-1глубина,I содержание ионов
ток 1 см I ~ _ ю-эквДОО г ~ 7" -^Гэкв
;___1____Ы+1'г1 Ы+1 ЫI
0-5 25, &3 9,82 12,80 2,49 0,72 33,02 49,55 9,64*2,79
5-10 25,10 9,26 Г\20 2,96 0,68 38,89 48,61 11,79 2,71
3 20-30 26,16 9,54 12,18 3,75 0,69 36,47 46,56 14,33 2,64 40-50 22,79 7,46 11,06 3,62 0,65 32,73 48,53 15,88 2,05
80-90 20,74 6,56 9,37 4,33 0,48 31,63 45,18 20,88 2,31
0-5 ~ -30,19~12,Г6~14,84~274б 0,73~40,28*4Э,16~ 8,15~2742
5-10 26,24 10,48 11,28 3,75 0,73 39,94 42,99 14!2Э 2,78
4 20-30 22 56 8 44 9,02 4 44 О 66 ^ 41 39 98 19 68 2 93 40-50 20,76 7,32 8,80 4,07 0,5. 35,26 42;39 1Э;61 2^ 80-90 18,9Г 6,30 7,46 4,77 0^38 33^32 39,45 25,^2 2,ОХ
Абсолютные в относительные, значения содержания в ШЖ цогловенных ионов Са2+ к уменьшаются о глубиной, а количество погло-яенвого N3* - увеличивается. В составе догловешшх основания от 8 до 25 ^-акв приходится на долю Ча+. Это явление связано о сульфат-во-хдортано-ватриевым эаоолением почв, что, в свою очередь, определено аналогичным составом близколехазях внеокошнералдзоваянше груп-
топах вод* Обрагдет на себя внимание повышенное содержание обменного магния (40-50 ;£-зкв). Такой состав поглощенных оснований может -быть связан о условиями формирования территории в генезисом почвообразуйся пород, их родством с корекнши породами северных склонов Кавказа (Зоны,1950; Шамрай,1958; Вальков,1Л77 и др.). Разрушение минералов, в частности,гидроелдд сопровождается переходом магния в раствор с последующим внедрением его в ШК (Корнблим, Дементьева,1973).
Данные по яинамдке карбоната кальция я гипса в почвах ключевых участков приведены п таблице 4.
Таблица 4
Динамика содержания СаСО_ и Са50л«2Н20 в перегаоОно-глеевы* почвах 4
ток I см 1СаС03,/>1 ! КВС 1Са504гН2°'^ !
% '
КВС
МО 0,95 0,22 0,77 0,91 0,14 . 0,85
20-30 1,33 0,95 0,29 3,35 0Д6 0,95
1 40-50 1,74 l|03 0,41 4^96 0^27 60-80 2,45 2,98 -0,22 4,34 5,19 -0,20 80-90 2,63 3,64 -0,33 2,02 4,19 -1,07
IOO-ИО 3,18 4,99 -0,57 2,40 5,14 -1,14
¿lió " ~ "i738 ~ "одо " "оТэз " "оТте ~ "оТоз ~ "oTsi ~
20-30 2,16 0,40 0,81 0,56 0ÎI8 0 68
2 40-50 2,62 0,91 0,65 1,20 0,06 0,95 60-70 3,14 1,95 0)38 , 2|06 o|54 o!74 80-90" 3,59 2,88 0,20 2;02 0,72 0^64
IOO-IIO 3,97 4,46 -0¡I2 7^0 4^60 0|42
(VIO lT05 ~ "*oTl7 ~ ~o7¿4 ~ ~0730 "* ~oTl9 ~ "оТз7 ~
20-30 1,65 0,28 0,83 0,27 0,14 0,48
4 40-50 2,31 , 0,63 0,73 0,30 0ll6 0,47
60-70 3 32 ^94 o',42 0 37 0 18 0*,5I
8ÍV90 4,31 2*63 0 39 O 41 0 51 -0 24
lOO-nO 5,42 3|б0 0¡34 0¡29 0^4 -0|86
В начальный период исследований изучаемые почвы мало различалась по содержании карбоната кальция на различных участках ж в целом характернаовались высокое карбонатностью пахотного горизонта о увеличение* содержания СаС03 вниз по профиля. Исходное содержание гипса в почвах исслея7ешх учаотков неодинаково* Наиболее низкое его содержание отмечалось в почвах участка 4,а Рчиболее высокое -участка I. Характер распределения гипса в почвенном профиле неоднородный} нет четко выраженного увеличения его содержания о глубиной ло всему почвенному профилю в пределах, рассматриваемой метровой толщи. •.
- 13 -
Наблюдения в тече: ле двуг вегетационных сезонов за динамикой содержания карбоната кальки и гкпса в перегноВно-глсевих почвах при ях использовании поя культуру риса позволяла вскрыть высокую миграционную активность этих солей. ОбаеЯ закономерностью поведения зтях солей в рассматриваемых условиях является вшаелачгвавдо их из верхнеЗ часта почвенного профиля и переотложение в нижней. Вымыванию карбоната кальция и гпчса, как правило, подвержена верхняя 60-100 см тол' *д почвы. В нЕжележаязх горизонтах наблвдается аккумуляция этих солзЗ, о чем свидетельствуют отрицательные значения КВС. Интенсивность процесса декалышрования почв столь велика, что в верхней полуметровой толке потеря СаС03 и CaSO^SItjO составляет 30-70Ü, а в слое 0-10 см до 90Í от исходного.
Алалогичнсе явление ори изучении солевого режима почв расовых волей отмечали многие исследователи (Еалакарчук,1967; Курадов,1975 Целышков,1976; Бобков,1976; Варунцян.1977 и др.). В естественных условиях солонцового процесса почвообразования растворимость карбл натов и гипса снижается иа-за наличия на поверхности их кристаллов "занятной пленки" из силикатов и гуматов целочноземельных металлов а также карбонатной "защитной пленки" на кристаллах гипса. При затоплении почв под действием продуктов метаболизма почвенной микрофлоры в корне:чх выделений "зачлтвая олеяка" растворяется. Разрушение силикатной в гуштноЛ пленки и насыцеьае почвенных растворох углекислотой способствуют активному растворению карбоната кальция. Ори этом происходит снятие их экранирующего эффекта на поверхносп кристаллов пшса н последующее его растворенгэ (Крупский,Ковдря, 1939; Ыохейхо,1940; Аптвпов-Каратев,1953 в др.). Перешедшие из rej боната и сульфата кальция в почвенный раствор иены Ca2+, ff*, НОС§. COgH.SQ^" с поверхностными в почвенно-грунтовыми водами рисовой системы частично выносятся за пределы почвенного профиля влв ~ереотлагаютс*1 в более глубоких горизонтах. -
Автор считает, что одной из основных причин высокой миграционной активности карбоната кальция я гипса в сеэояно-затопляемы— почвах расовых долей явдяетсяпераодичесяов изменение условий формирования в почвенных растворах физшсо-хвмическнх равновесий, в первую очередь карбонатно-кальциево? я сульфатно-кальциевой систе1 равновесий САядревв,1ЭБ0; .Ацдреев,Минкин,I9QI; ЛЬнкин,Андрее»^982] • ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ ВЧЕ АРОС ^ Вода, подаваемые в ирригационную сеть АРОС аз фбалл, вполне
пригодны для орошения. Иг минерализация - 0,3-0,7 г/л ври бикарбоната о-сульфатно-кальцие вом составе. Однако,контакт их с егдьноэа- . соленными почвами обуславливает повышение степени их »инерализации в среднем по длоезда карт до .0,5-1,0 г/л. Наблюдаемая повышенная щелочность поверхностных вод в летнее время (pH 8,'--8,5) вероятнее всего связана со смешением карбонатно-калышевой систеш равновесий в сторону ионов Со£"в результате биологической деколыпшацки воя, вызванной процессами жизнедеятельности альгофяоры (Алехин, 1970; Ма^гтов и др.,1977; Еайменова и др., 1978; Андреев,1981; Андреев,Пйников,1931).
Води, сбрасываемые с поверхности рисовых чеков, скешвавтея с трунтовиот; в результате их минерализация значительно повышается, а качественный состав ухудшается. В большинстве случаев концентрация солей в дренакно-сбросншс вода* составляла 1-5 г/л, но в отдельных древах достигала 17-23 г/л. Химический:состав вод - суль-фатно-хлоридно-натриовый, причем чем ниже степень засоленности вод, тем больше доля участия ионов Ca и Щ в формировали* их химического состава. Заполнение дрен сбросными водака часто создает подпор на картах, что препятствует оттоку соленых грунтовых вод в период вегетации раса.
Глубина залегания грунговах вод в межвегетациокный период от I до 2 м. В период затопления риса местами наблюдается смыкание грунтовых вод о оросительными, в большинстве случаев уровень грунтовых вод 0,3-0,6 м. Минерализация грунтовых вод г межвегеташгон-ны& период 20-40 г/л. В летнее ¿ремя наблюдается разбавление грунтовых вод оросительными* (до 10-20 г/л). По химяческоиг составу грунтовые воды на АР ОС хлорида о-натриевые. На фоне уменьшения обвей * минерализации в период затопления риса в результате разбавления грунтовых вещ ирригационными. качественный состав грунтовых вод изменяется незначительно: в болпинстве случаев он остается хлоридно-натриевым о небольшим относительным возрастанием долпионов и Саг* (рис.1). •
За четырехлетний период исследований ни ва одном участке ае отмечено прогрессивного снижения минерализации грунтовых вод.В период сезонного затопления почв под рио образуется "подушка", разбавленных вод, лежачих на соленых* В межв^гетадиоаныЗ период вта "подушка" расходуется на испарение, в результате чего степень минерализации грунтовых вод увеличивается до исходных значений. Кроме того, »тот працесо зачастую усугубляется неудовлетворительной рабо-
апрель,1977
октябрь,1977
27 ионов - 27г/л апрель,1976
£ ионов - 29г/л октябрь,1978
X ионов - 35г/д 1ь,1979
X ионов - 18г/л
С=1нсо; ^зи^
сшсе-
2! ионов - 27г/л Рис.! хишесиий СОСТАВ ГРУНТОВЫХ ВСЩ, УЧАСТОК I
той дренажио-сброснс1 сети и в связи с заилением дрен. Таким образом на АРОС в условия* незначительных абсолютных высот местности на почвах тяжелого механического состава с низкой фильтрационной способность» при сукествусщем режико орсления . не происходит глубокого опреснения грунтовых вод.
СОЛЕВОЙ РШСЛ ПОЧВ Почвы АРОС исходно засолены. Содержание солей в пахотном горизонте в среднем 0,5-1,С£. С гдубкиоЗ количество содей увеличивается до 1,5-2,5;? (на глубине 150 см). Преобладающий тип засоления -сульфатно-хлоридно-катр-евыЗ.
Четырехлетние наблвдения за солевым режимом почв показали, что несмотря на значительное годовое и сезонное варьирование содержания солей в почвенной толще, солевой баланс почв участков, затап-ливаеип под рис, складывался по типу рассоления. При атом максимально опреснился верхний десятисантиметрсвый слой, из которого с апреля 19/6 г. по 1979 г. вымылось от 56 до 68£ солей. Нижележащие^ горизонты раосолилясь значительно меньше. Солевой баланс почв в период использования их под лгцерну складывался по тицу засоления ' (табл.5).
" . . . Таблица 5 Д.,яамдтса содержания солей в верегаойно-глеевых вочвах
___I участок 1,_рио, ^ I участок 4. рис
глуояьа, I содержание со- Т Тсодержание со- Т
..!".._..i Mc"i кг. i lsriít кс i J?_.
m 3$ AT 8:11 8:11 8:i
i'â1 I.2I . 6,14 0,57 0 43 0 25
С0-70 1,59 1,71 -0,08 0,72 0 43 О 33
I»2S I'22 0,31 О 71. О 64 О 10
loo-lío 2,07 1,33 0,36 . 0 80 0,'73 0 09
120-130 2,36 . 1,60 0,32 . 0¡79
140-150 2Î42 . I¡16 0*52 0!98
Í участок 2, лиирна I участок 2, оис содердааи! со-Т тса&егжаШЗ со=Т~ ~ " " _ лей. % ! CAO. I лей. S I КВС
___________Ï97Ç i bjr Т J?I t feTsT I _ __ „
O-tO 0,35 0,33 0,94~ ** (j,29~ ~ Ô,28~ ~ Ô,03~ "
20-30 0,75 0,46 0 61 0 46 0 35 0 24
40-50 0,u3 0,73 . 1,38 0,59 0,55 0 07
60-70 0,57 0,87 1,53 0,63 0,76 -0 12
• тЙЙ-?$„ 0.65 112 2,04 0,91 0,94 -0,03
xoo-ïro 0,53 1,33 2,51 1,29 1,34 -0 04
|20-I30 0,87 1,20 1 49 1 63 1 61 0 01
140-150 0,67 l'ôO 1^94 I¡54 l!75 -0 14
Наш исследования показали, что в летнее время количество солей в верхнем слое 0-5 см в 1,5-2 раза меньше, чем в усредненном слое . 0-10 см в в 1,5-5 раз меньше, чем в нижележащем слое 20-30 см. Это свидетельствует о тем, что вра затоплении в верхней чэ~ти почвенного профиля создаются благоприятные условия для развития риса. После сброса оросительных вод ло мере нрооытания почвы наблюдается подтягивание солей к поверхности, в результате чего происходит чао-тнчная, а иногда и полная реставрация исходного засоления.
ЬЬюгие исследователи (Ковда.I946-1347,1977; Eropot,I964; Де-взг-,1972; Андркшш,1977; Туликова,1978 и др.) отмечают неравномер-оость промывка засоленных почвогрунтов по плотездл рисовой карты. Удовлетворительно промывается нридренная полоса, хуже - середина карты, а на волосе вдоль картового оросителя подгас иаблодается вынос солей на поверхность. Нашими лабораторными и нолевыми исследо- . ванияма установлено, что в условиях ¿РОС закономерности рассоления почвогрунтов в целом ооответствуг"1 вышеизложенной схеме.
¿абораШое физическое моделирование движения фронта контакта промывных а грунтовых воя пел рисовой картой показало, что неравномерность одусханяя фильтрационных вод пел затопленный рисовым полем Срес.2) влечет за собой неравномерность рассоления почвогрунтов. Четко выделяется ■ зона "активного действия дренажа* (до 50 м от оси дрены, при глубине дрен 3,5 и). В центральной часта карт фронт контакта опускается всего на несколько сантиметров, следовательно, и соли, растворяясь в оросительных водах,перепеваются только вниз по профилю в во попадают в дрены. Результата исследований указывают па необходимость проведения особых мероприятий ло рассолению средней часта ыеждрениЗ. На модели наиболее благоприятные результаты равномерного опреснения по. всей площади дренируемого участка подучены о применением хротованяя на фоне глубокого дренажа. ■В условиях АРОС оптимальные рас стояния меж^у кротодренама будут составлять 1,5-2,0 м при глубине их заложения 0,5-0,6м,
Наблюдения эа солевым режимом на ключевых участках позволила сделать вывод, что на картах Азовского типа (междренное расстояние 200 м) удаление солей , за пределы почвенного профиля в результате работа дренажво-сбросной сети осуществляется с половины площади карта, а на картах Краснодарского типа (междренное расстояние 400500 м) - примерно о четвертой части плопадн карты. На остальной (цйптрадьпсЗ) части карт опреснение верхних горизонтов происходит вследствие вмывания содей в нижележащую толпу без выноса за преда-
РИС. 2 ЕЕРКШШЛЕ ФРОНТА ПРОНИНЫХ ВОД ПРК СПЛОШОМ ЗАТШЛШГИ ЫВЕДРЕНЬЯ
1,2,3,4 - последовательность положения фронта контакта фильтрационных вод с грунтовыми; А - сектор поступления в дрену солевой воды; В - сектор поступления в дрену пресной вот,
лы кгпт» В силу этого полная или частичная реставрация засоленности верхних горнзс:гтов почвы в сухой период - явление неизбежное.
Затопление почв под культуру риса сопровождаемся не только уменьшением количества солей э почвогрунгах, но к изменением их химического состава, Кзменение солевого состава почвенных растворов в, соответственно, почв, обусловлено сложными фдэияо-хпютэо-кв«1 процессами (Ковда, Граб об екая, 1961; Базклевич,1955; йсшш и др.,1^00 и др.), В.А.Молодцов (1975) показал, что в количественном относеякк вновь образуппщеся соли составляют 20-4от сумма солей, удаляемых про вроюкжах. Чем меньше засоленность почвы, тем относл-тодъво больаэ образуется вторичных солей. Этем объясняется трудность удалепзя сохеЗ пэ почвы на последних стадиях продажи. Ера продажах в солопдеватшг аочвах возникает лошеенная срочность, обусловленная появлением вторичных сслеЛ бикарбонатов и карбонатов натрия. Ичвестпо, что в процессе вромивск сначала удаляются хлорида, вате* етльфатм, труднее всего - сода.
ВажболъоеЙ засоленностью на протяжении всего периода исследований отлгчаллсь почвы участка I. В результате затопления под ряс содержалае олей в почвах этого учаотка уменьшилось {табл.5). Наря-
ду с этих тип засоления почв изменился с хлоридно-сульфатно-натрив-вого и суль^атнсихлорпддо-натриеаого на сульфзтио-натраепкй и суль-фатно-кальцдево-натриевый. Замывание токсичного иола хлора и относительное обогащение почв сульфат-ионом, а также, уыенызенао отношения - явление положительное. Нанетквоаяся тенденция в конечном стоге может способствовать рассолонцевантс почв, что повлечет за собой улучшение мелиоративного состояния земель. Однако, дальнейшее рассоление почв участка необходимо проводить при регулярном контроле за химическим составом дегкорастворнмих солей, так как при снижения содержания солей в почве до 0,3? п меньше, как показала наш исследования, в почвах изучаемого региона -может образовываться сода. . ^
Для почв участков 2,3,4 снижение содержания солей в результате прошвох а при сезонном затопления пса рис сопровождалось ме-таморфизацией солей в сторону проявления содового засоления. При снижении содержания солей р почвах до 0,3-0,2£ тип засоления менялся с хлорадпо-еульфашо-катриевого и сульфатно-натриевого На содово-хлоридно-ватраевый. Появилась:тенденция к стабилизации содового засоления почв.
Ыехакизмы образования соды в почвогруптах, поверхностных к грунтовых водах описаны многими авторами СГеЙдр0Йц,1927; Ковда,1Э39, 1946-1947; Вериер,ОрловскийД948; Актипов- Каратаев,1953; Егоров, 1961; Еаэилевдч,1365; Панин,1968; Варунцян.1977 и др.).Большинство исследователей отмечают, что в почвах образование соды может идти одновременно несколькими путяш. Еиогеогимаческад обстановка, -складывающаяся в почвах при использовании их иод культуру риса, позволяет предподоЕдть, что био"гимичестай путь образования соды является здесь одним из ведущих, но не единственным. Одновременно возможно образование сода в результате обменных реакций между.ионами На4 из ППК г ионами Са почвенного раствора. В затопленных почвах ри-с-вых полей реальность образования соды таким цутем возрастает ва счет увеличения количества растворенного (Чкербоната кальция в почвенных растворах при смещении карбонатно-кальциевой систомч равновесий в пользу раствореплой двуокиси углерода ССО^). Накопление растворенного бикарбоната кальция связало о увеличением растворимости карбоната кальция твердой фазы за счет повышенного содержали в почвенных растворах растворенной СО^, накапливающейся в условиях высоких значений парциального давления СО^ в затопленных почвах СПаррелс, КраЙст.1968; Андреев,1980).
Определение ссдоустойчпвости (СУ), го есть буферности почв к содообразованию, показало, что изучаемые почвы слабо седоус т ойча-вые, прочен со временем защитные свойства почв против образования -¡оды в них уменьшаются. Одной из основных причин снижения СУ почв является наблэдаемое нами обескальциванис верхних горизонтов изучаемых перегнойно-глеевьсх почв при использовании их под культуру затопляемого риса. Необходимо принимать срочные меры по предупреждению этого явления.
Таким образом, проведение мелиоративных работ в введение бо- -лотных (перегнойно-глеевых) почв Нижней дельты Кубани в рисосеяние приводит к ^ркнрошшиы здесь почвенного покрова, несущего а себе основные морфологические признаки исходных почв. Однако, ухудшение ряда физических и химичег-лх свойств этих почв (уплотнение, вымывание из верхней толщи карбоната, кальция в гилса, сокращение запаса гумусе и ухудшение его качества, проявление содового засоления в др.) свидетельствует об отличия их от исходных почв* Очевидно, что при длительном использовании втих поча в рисосеянии в исследуемом регионе будут формироваться почвы со специфическими п^лзнакамв,которое следует в дальнейшем выделять отдельно кок почвы рисовых полей. ■
ЛУГОВЫЕ СОЛШЦЕВАТО-СОЛШЧАКОВАТЦЕ ШИШ
Вмешательство человека в естественный процесс развития длав-вевых почв в дельте Кубани выражается в следующем: перераспределение воды по новым рукавам ериков с закрытием старых; обвалование той или хной территории; соорут^нке дренажи о-сбросноЗ сети. Установление более сухого рейка в связи о быстрым н значительным понижением уровня грунтовых вод способствует ускорению эволюции плавневых дсчв. Примером атому служат дуговые солонцавато-солокчакова-тые почвы* распространенные а непосредственной близости от рисовых карт АРОС. Эта территория 25 лет назад, до сооружен.» Южного магистрального сброса, представляла собой затопленны плавен, где буйно произрастал тростник, камыш а рогоз. В настоящее время растительный покров представлен кермехоэо-аолызно-мятликой ассоциацией. В таблице 6 приведены физические свойства развивающихся здесь Почв.
Механический состав 8тих почв тяжелый, иловато^пылевато-глинис-тый. Ям них характерно плотное сложение, довольно высокая фильтрационная способность (К* - 1,31 м/суткл), обусловленная вх трекя-новзтостью.
С поверхности почвы слабозасоденные, содержание солей 0,2-0,4^
Таблица 5
физические свойства луговых солонцевато-солончаковатьпе почв
гори-1 глубина 1подевая ¡удельная масса ¡объемная масса! обшя
зонт ¡взятия ¡влажность,¡твердой фазы !сг.елета3пота, Î пороз-
¡образэд.1 2 !почв, r/cMJ 1 т/сиг кость,
____ J.__,___!________X_______,
" 32,31 2,82 1,05 62,77
А а-ГЗ 35 19 2,94 1,30 55,78
20-25 . 38 02 2.87 . I 29 55,05
В 44-29 33,25 3,00 ■ 1,35 54,67
70-75 26,70 2,97 1,47 50,50
£ - _ 3Ij.0I______2j95 ______1,45____50.85_
в елее ■ 0-10 см; вниз по профилю содержание солей увеличивается до 0,6-0,7£ на глубине 150 ск. Тал засоления - сульфатно-хлорвдно-яатраевый в х.;орид"&-сульфатш>-натркевыЙ, plî водной вытяаки колеблется от 7,80 до 8,05. Сеэскное колебание уровня- грунтовых вод варьирует от 1,0 до 2,5 м, степень минерализации достигает 10-20 г/л при хлоридно-ватриевсм составе* В результате многолетних исследований отмечена тенденция рассоления почв за счет ' внимания солей в осенне-зимний период на фоне неполной реставрации засоления от весны к осени (табл.7).
Таблица 7
Химические свойства, луговых содснцевато-содончаковатих почв
______- I - - J- ! íi^T-
0-10 0,27 0,27 0,42 0,38 0,20 3,44 0,15 0,34 24,2
20-30 0,47 0,32 0,50 0,47 0,27 2,88 0,63 0,40 19,4
40-50 O 82 0,35 0,58 0,44 0^34 2¡63 1,21 0 65 16^
60-70 0,74 0,33 0,59 0,44 0,34 2,11 4,18 0,50 17,4
80-90 0)62 0,41 0,53 0^56 0^40 l|85 5,23 0¡58 I3Í8
IOO-IIO 0Í67 0,39 0^51 0|53 0,42 1^42 5,10 0^91 не ¿Bp.
Содержание гипса постепенно увеличивается о глубиной от 0,34 до 0,91^. Аккумуляция карбонатов отмечается о глубины 60-70 см (4-6Í)* в сезонных циклах s содержадии карбонатов s гипса ве обнаружено существенных отличий. Окость поглощения почв невысокая в . уменьшается с глубиной от 35 до 25 мг-экз/IOO г.Солонцеватые свойства почв подтверждаются наличием в ППК иода Ца+, количество которого а горизонтах В и С достигает II^-экв. Сйнако,"в самом верхнем сло( £0-5 см) содержание поглощенного натрия невелико - около 4^-экв, Аналогично перегнойно-гдеевым почвам рисовников в составе ППК изу-чаешх луговых почв до50£ от суммы обменных оснований приходится на ион магния. Такой катаошгыЭ состав ШК возможно связан с тем,
что при рассоления к-трсй выходит дз НТК и на его месте накапливается' магнзй, так как в "погл-сенном состоянии малой закрепляется прочнее, чем кадьцзЯ {РозовД932; Соколовский,1933; .Мояейко,Воротник, I9ÖS; Коода,1Э67 я да.), ГУ^сированность йрофяля равномерно yöizaacT о глубиной. С одоу ст о Зчпво ст ь почв слабая л очень слабая. Сезонные исследования мпкромсрфолсгнчесяого строения луговых почэ доказывают, что в ос'еннйй период до сравнению с весной наблюдается более высокая стсвекь окисления восстановленных соединений железа, сопровоадаюгряся образованием массовых количеств оргако-желе-зистых новообразований : формированием новых агрегатов с мгкроагре-гатов, то есть структуросбразуввдм метаморфизмом. В конечном счете вто влечет за собой изменение структурного состояния почв: увеличивается агрегироваязость и порсэность, улучшится сложение и водно-воздушные свойства, уиекыиаются пластичность и подвижность орга-но-минёральной плазмы.
Проведенные исследования показали, что изучаемые почвы формируются из исходко-еаеолетшх молодых плавневых дочв в результате искусственного понижения уровня грунтовых вод. В наотояцее время почьы формируются по луговому типу почвообразования. Более глубокое залегание горизонта аккущгляаии гшгеа, чем карбонатов, а постепенное увеличение засоленности почв.с глубиной свидетельствуют об жх рассолении. Осоловиованность почв - явление остаточное, связанное со значительным исходным засолением почв солями натрия. В случав дзльнейзего понижения уровня грунтовых вод и полного отрыва капиллярной койш от дневной поверхности эволюция дочв продолжится по пути стенного почвообразования.
ВЫВОДИ
I, В плавневой зоне Нижней дельты Кубани на территории Азовской расовой оросительной система распространены сильно засоленные, о-олонцованныо перегвойво-глеевнэ потаа. При введении этих почв в рисосеяние ваблвдается изменение ^цц лх фд^ьцйо—äitiimдосада свойств. В результате здесь формируются епецвфачесие почв» рисовых полей, въсунве в себе морфологические признаки исходных почэ.
Используемые в рисосеянга почва АРОС характеризуются неблагоприятными агрофвхпссюпш свойствами; тяжелым механическим составом» высокой водоудерхлвавдей способностью, плотный пахотным горизонтом (1,3-1,4 г/см3), невысокой скважностью (от 44 до 49;t, пороз- . ность азрапяв 10-15?, с глубина 50 см - 3-е*), низкими коэффициентам* фаамдаавдм (0,07-0,27 м/сутки).
3. '»Ьшералоггчески* состав ллгстой Зрагасш почв ПакноЙ дельты Кубани на территории AF0C па 60-70? представлен тдросладаки, на 20-30£ - каолинитом и хлоратом, на I0-I5S - сыешашосдсйным« образованиям. йлкость псглоаеши отдх почэ невысокая - 19-30 мг-зкв/100 г почвы: о составе поглощенных оснсвашй ьначительная доля - 8-25£-экв приходится на яон натрия, ч0-50 i-гкв - «а ион магния.
4. Использование' почв в рисгсеянии сопровождается медленным опреснением почвеплогрунтовой тол:са. При введении их в севообороте под суходольную культуру наблюдается некоторое улучпенио водно-воздушных свойств почв и интенсивное возвратное засоление.
5. IIa фоне уменьшения общего содержания солей а почва наблюдается ыетаыорфизадия их химического состава. Почвы та хдорлдно-засолещшх переходят в сульфатно- и содово-засоленные» то есть в исследуемом регионе появляется содовое засоление почв.
ь. Затопление почв под ку/'.туру раса сопровождается декалькированием верхних горизонтов (0-50; О-ТО см) за счет вымывания карбоната кальция и гипса и частичного переотложения етнх солей на глубине. .
7. Использование почв в рисосеянии сопровождается уменьшением содержания xywca в верхней 50-70 см толще н частичной аккумуляцией его в нижележащих горизонтах. Одновременно наблюдается трансформация его состава аз гуматного в гуштно-фудьватпый.
8. Грунтовые води на территории ,iP0C хлорадао-натриевого состава. В межвегетационный период степень их мш.эрализации 20-40 г/л, уровень залегания 1-2 и. При затоплении почв под рао наблвдается разбавление грунтовых вод ирригацпопиыми до 10-20 г/л, уровень вх поднимается до 0-0,6 м. После сброса поверхностных вод в просушка почвы происходит реставрация засоленности грунтовых вод.
9. Пра моделировании движения фронта контакта промивных а грунтовых вод под рисовой картой наиболее благоприятные результаты равномерного опреснения засоленных почв по ыеждренью получены на модели с применением кротового дренажа. В условиях АРОС расстояние между кротодренама 1,5-2,0 м при глубине их заложения 0,5-0,6 м.
10. При резком значительном понижении уровня грунтог.нх вод в условиях Нижней дельты Кубани молодых плавневых почв формируются луговые солснцевато-солончаковатые почвы.
- 24 -ПРгЖСЕЗШ ПРОИЗВОДСТВУ
Жяя улучшения мелиоративного состояния с цель» повышения плодородия почв на оросатслышх системах пл^евоЯ -зона дельты реки ^баиь (АРОС) предлагаются следующие мероприятия:
- усилить степень дренированностн территории: углубить дрены до 2,0-2,5 м, сократить междренное расстояние до 200 м, не допускать подпора грунтовых вод дренаЕИо-сброснцки водами;
- на фоне существующего дренажа закладывать постоянные или временные кротодреш (расстоязте меаду ниш 1,5 - 2,0 м, глубина - 0,5-0,См);
- вносьгь в качестве химических мелиорантов гипс и измельченный известняк; химические мелиоранты целесообразно вносить с поливное «одой;
- Зязатедьно проводить "проветривание" почвы в межвегетациоп-вый.период;
- строго соблюдать расовые севообороты с обязательным введением многолетних трав и режим орошения риса;
- ва 3-3-2 год выращивания риса обязательно вносить органические удобрения (из расчета 15-20 т/га)
По теме диссертации опубликовали следующие работы;
1. Некоторые водно-физические свойства лерегнойно-глеевых почв Виней дельты реки Курень, используемых в рисосеяния. - Вестник МГУ (сер.17, почвоведение), 1980, A 3, с.63-65.
2. Особенности физических л химических свойств перегнойно-глеевнх почв Нижней дельты Кубани. - В кн: Проблемы диагностика в мелиорации солонцов. Новочеркасск, I960, о. 101-105.
3. Моделирование движения фронта контакта промывных и грунтовых вод вод рисовой картой в условиях Нижней дельты Кубани. - Вестник МЕ7 Ссер.17, почвоведение), 1931, * 3, 0*24-23, (В соавторстве с Я.К.Левиным и С,¿.Николаевой).
4.0 содоустойчпвости почв Нижней дельти Кубани. - В кн.: Проблема диагностики и мелиорации солонцов. Новочеркасск, 1902, с.132-137. СВ соавторстве с С.А.Николаевой).
6. Сезонная динамика миироморфологии засоленных целинных дуговых земель Нижней дельты Кубани. - В кн.: Проблемы диагностика в мелиорации солонцов. Новочеркасск, 1982, 0.I38-I43. (В соавторстве о К.Н.Федоровым и.С,АЛ1шсолаевой). - ■ •
Л-85964, Подписано к печати 6.07.83 г. Формат бумаги 60x90/18 Объем 1,5 пач.л. ; Тираж 100 экз. .<'.1 ■-- Заказ 12&
Печатно-множительная лаборатория ИнетитутаСША и Катды АН СССР: Москва, ул. Горького, 16/2
- Андреева, Нина Петровна
- кандидата биологических наук
- Москва, 1983
- ВАК 06.01.03
- Изменение свойств и солевого режима почв современной дельты реки Кубань при их сельскохозяйственном использовании
- Растительный покров дельты реки Дон
- Агромелиоративные особенности формирования высокопродуктивных агроценозов риса в Нижнем Поволжье
- Комплексные мелиорации в дельте реки Кубань
- Совершенствование мелиоративной агротехники сопутствующих культур в рисовых севооборотах плавневой зоны Кубани