Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Свойства и режим влажности почв юга Омской области

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Свойства и режим влажности почв юга Омской области"

0 ■ я ?

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА

На правах рукописи

МАЗУР Алексей Викторович

СВОЙСТВА И РЕЖИМ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВ ЮГА ОМСКОЙ ОБЛАСТИ

03.00.27 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологичских наук

Москва -1992

Работа выполнена на кафедре общего почвоведения Московского государственного университета ш. 11. В. Ломоносова

Научный руководитель доктор биологических неук, профессор Е.И.Самойлова

Официальные оппоненты , доктор сельскохозяйственных наук,профессор Зайдвльыан О.Р. кандидат биологических наук Зборнщук Н.Г.

Ведущее учреждение г Украинский научно-носдедовательский институт почвоведения и агрохкшш ни. А. И. Соколовского

Защита состоится а0Л * 41- 199 2 в_

часов на заседании специализированного Совета __

ИГУ мы. Ц.В.Ломоносова, 119899, Москва, ГШ, Лекторы, МГУ факультет почвоведения, Ученый совет. .

С дносертацией ыояяо ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ., V;

Автореферат разослан 03 1992г.

Ученый секретарь , специализированного Совета ]/^у^ /

Актуальность проблемы. Основным лимитирующим фактором развития сельскохозяйственного производства в степной зоне Западной Сибири является ее недостаточная влагообеспеченность. Высокое потенциальное плодородие почв и тепловые ресурсы зоны используются не полностью из-за часто повторяющихся засух и большого дефицита плаги, особенно в вегетационный период, в связи с чем большое значение в настоящее врем здесь придается развитию ороыения. Наиболее крупная система КЬкно-Омская (ЮООС) площадью более 340 тыс.га проектируется в пределах Ишин-Иртышского междуречья, включающего в себя ряд районов юга Омской области.

В то же время для этого района характерны сложные мелиоративные условия: слабая дренированность -"ерритории, тяжелые почвооб-разущие породы, наличие региональных и локальных водоупоров в пределах верхней десятиметровпй толщи, засоленность нижних горизонтов почв, сильноразвитый мезорельеф, наличие многочисленных западин на плоских междуречьях и террасах. Кроме того имеет место слабая изученность водно-солевого режима почв исследуемого региона, до сих пор вопрос их классификационной принадлежности является дискуссионным.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы явилось изучегше почв юга Омской области как основы для прогноза 1« изменения при орошении и разработки режимов орошения. При этом особая роль отведена изучению элементов водного режима. Режим влаиюсти почв Ищим-Иртышского междуречья определяется в первую очередь положением почв в мезорельефе, характерная черта которого западины разной величины и степени выраженности. Западины выступают аккумуляторами поверхностного стока и через них в значительной мере' вдет пополнение грунтовых вод. Поэтому водный режим орошаемого массива нельзя оценить без исследования западин.

Задачи исследований:

1. Дать характеристику почв и почвенного покрова в пределах

ШОС.

2. Исследовать режим влажности почв ЮООС в плакорных условиях и в западинах.

3. Уточнить классификационную принадлежность некоторых почв

ЮООС.

4. Исследовать особенности почв ига Омской области как объекта орошения.

Научная новизна работы. Исследованы закономерности распространения и комплекс химических, физико-хиыических, воднофиэкческих свойств почв плакоров и западин юга Омской области. Исследован режим влажности чернозештх почв пяакоров с уровней грунтовых вод на глубине 4-5 м и солодей вападин. Показана связь мезду ними. Установлено, что почвенно-грунтоьые воды при уровне 4-5 м оказывают слабое влияние на нижнюю часть профиля черноземных почв тяжелого гранулометрического состава, вследствие чего режим их увлажнения до глубину 2 м соответствует режиму влажности степных черноземов. Предложено выделить эти почвы как особый род черноземов -черноземы грунтововодные. Родовое название указывает на сравнительно близкий уровень грунтовых вод и возможность их быстрого подъема при орошении. Выявлена роль трещин, а также каналов более легкого гранулометрического составе, в увлажнении глубоких горизонтов почв за счет инфильтрации атмосферных осадков и поливных вод.

Практическая ценность работы. Выявленная пестрота почвенного покрова плакорных участков и западин свидетельствуют о дополнительной сложности орошения территории СОХ. Исследование водного режима почв показало, что в существующих условиях дополнительными факторами быстрого подъема почвенно-грунтовых вод при орошении может

бить проникновение полиеньж вод по трецкнам и через западины. В условиях проектируемая £00 С оросекие допустимо лишь при наличии чрезвычайно высокой культуры оросаеного земледелия с поливными нор-1'л!.'.и 2Ю-300 м°/га. При прогнозе последствий орошения с г.оуогцьэ ыатеь'дтотеских моделей необходимо учитывать все формы неоднородности почвенного покрова территории ЕООС.

Апробация. Результаты работы доложены на научной конференции "Предотвращение негативных последствий при оропенки почв Сибири* (г.Абакан, 1588г.), на научно-практической конференции, посвященной ЮО-летга со дня рождения Р.С.Ильина, "Почвоведение, литогенез и палеография" (г.Томск, 1591г.), на заседании кафедры общего почвоведения факультета почвоведения КГУ им. Ц.В.Ломоносов!.

Публикация. Результаты работ опубликованы в 4 статьях.

Объем работы. Диссертация изложена на 173 страницах, включает 8 таблиц, 24 рисунка, состоят из введения, 5 глав, выводов я предложений, б приложений. Список литературы вклочаег 145 наименований, в том числе ? на иностранных языках.

I. Природное условия и почвы юга Оу.ской области

Западно-Сибирская низменность, на территории которой находится Омская область, з геологическом плана представляет собой обшгр-ну» .впадину, запояненнуо ссадсчнкми породами с иогцностыо толщи 2-3 км. Осадки неогена в виде глин озерного происхождения ¡лоцностьп 50-60 м имевт сплосное распространение в пределах Итам-Лртьчсского междуречья, где расположен объект исследования, и служет первым от поверхности водоупором. Четвертичные отложения представлены преимущественно лессовидными суглижаы;!; почзосбразуюгцкми породами являются субаэралыше карбонатные тяжелы» суглинки и легкио глн-ны.

Горизонтальное залегание осадочных от*ожений обусловили равнинный !.:алоуклонный характер рельефа, редкую гидрографически

сеть, незначительную дренированность территории и близкое залегание грунтовых вод. Распространено засоление четвертичных отлоде-ний и грунтовых вод,участвующих в процессе почвообразования.

Климат рассматриваемой зоны - резкоконтинентальный:температура января - минус 18_20°С, а ивля - шшс 19-20 °С, средняя сум-ita температур вше Ю °С составляет 2139 °С. Среднегодовая скорость ветра - 4,8-5,6 м/с, а сумма атмосферных осадков - 281 мы, из них наибольшая часть приходится на кай-сентябрь. Коэффициент естественной увлажненности - 0,4. - В целом юг Омской области характеризуется засушливостью климата и является зоной рискованного земледелия.

На юге Омской области преобладавшая ранее кошльно-ткпчако-вая степь распахана на 75-65 {£,ко длительность антропогенного воздейстаия не болео 100 лет к почвы пока относительно мало эродированы, хотя они легко поддается ввдуваяи», что привело уже к распространению слабодефлированньк почв.

Зональные почвы степной зоны на его Омской области представлены обыкновенными и южными черноземами, площадь которых в области 3,3 млн.га, иэ них 12,5 % - рюше черноземы. Площадь, занимаемая лугово-черноэемными почвами, оценивается от V,б до 17,9 тыс.га. Черноземы и лугово-черноземныв почвы являются основными пахотно-пригодкыми почвами. Весьма распространены солонцовые почвы,площадь их 2,2 тн.га, в той числе 1,3 шн.га солонцы. Обгцал площадь солодей составляет I млн.га, в том числе задернетшо и оглеенные - 0,8 млн.га (Градобоев, 1968^. Разделение почв на черноземы,лугово-черноземные и луговые затруднено и в настоящее время осуществля-. ется в основном по глубине залегания уровня грунтовых вод (УГШ соответственно болеп 5 м, 5-1,5 м и 1,5-1 м.

Для слабодренированных равнин юга Западной Сибири характерна

значительная пестрота почвенного покрова. Особенности его формирования тесно связаны с гидрогеологическим режимом территории. В условиях отсутствия выраженной гидрографической сети понижения микро- и мезорельефа выступаят аккумуляторами влаги атмосферных осадков,через гак происходит питание грунтов!« вод. "По склонам таких понижений происходит формирование нескольких почвенных типов, ветре чакгцихся в определенной последовательности - катени.

Дифференциация почв в пределах одной катены связала обычно с разнообразием их местоположения и дренажных характеристик, Виде-лачивание, боковое движение растворов и переотложение почвенного материала создает прочную физическую связь между членами катом, аналогичную связь мевду горизонтами А и В в почвенном профиле.

1£атенарная дифференциация на юге Омской области в основном заключается в тем, что наиболее высокие участки ландшафта заняты черноземами, более низкие - лугово-черноземндаи почвами, а запеди-пы - солодпми. Западины часто окружены поясом солонцов или солонцеватых черноземов. Эти закономерности осложняются особенностями рельефа, глубиной залегания водоупоров и другими факторами. Вследствие этого компоненты почвенного покрова мезоструктуры могут быть представлены микроструктурами. Между микро- и мезострухтурой существует генетическая спязь, определяемая однако природой мезо-структуры.

2. Типы водного режима

В главе по литературным источникам характеризуете;* водный режим черноземов, лугово-черноземных почв и солодей.

3. Объект и методы исследований

Объектом исследований послужили почвы Розовского опытно-производственного участка (ОПУ).расположенного в 13 км на юго-востоке от районного центра Русская Поляна на слабонаклоненной

к урочищу Сары-Коль плоской равнине, рельеф которой осложнен за-

р

падинами: в средней на I км встречаются две крупные западины диаметром ЗСО и и глубиной до 1,5 м. Почвообразущие породы на участке исследования представлены неяснослоистыми тяжелыми лессовидным;! суглинками и глинами, подстилаемыми на глубине 8-10 и водоупорными глинами неогена. Грунтовке воды залегают на большей части на глубине 4-6 м. Почвенный покров представлен южными черноземами на выпуклых элементах рельефа, лугово-черноземными почвами на обаирных плоских понижениях и повышениях Шхценхо и др'.К-89), а такте солодпми в днгсцах западин и неболызми пятнами солонцов по бортам запад;ш.

Основное содержание проводимых нами исследований з 1583-1939 гг. заключалось в наблюдении за режимом модности почв,наиболее распространенных на территории Розовского ОПУ и в целом наиболее характернее для площадей проектируемой ЮООС.

Схема опыта включала в себя два участка, на каяздом из которых располагалось по две плацздяи реямжых наблядений: одна плосдЕдка на плакоре и другая в сопряженной с плакором западине.Наблюдения за режимом влатаости почвы четырех площадок проводились систематически в 1588 г. с конца мая до серед к; п.' августа и один замер в конце октября, в 1989 г. - с начала мая и до конца июля. Интервал меяду замерами составлял две недели. Влажность почвы определялась термостатно-весоаг/м методом послойно через каждые 10 см до глубины I м в 5-кратноЯ попторности, нг1 глубине 1-3 м -в 2-кратной повторности. Расстояние метлу точками опробования на плакорах- 20 м, в западинах - 10 м.

Данные замеров платности подвергались математической обработке методом дисперсионного анализа по Б.А.Доспехову (19б:Л. Расчеты велись на 2ЕУ СЫ-4 по программе о¡пы -¿5 «разработанной НПО "Прогресс".

Водно-физические константы определялись по кривым водоудер-живания в лаборатории Института почвоведения и фотосинтеза АН СССР под руководством Я.А.П&чепского. Монолиты для определения констант брали из середины каждого горизонта.

Для изучения влияния западин на процесс почвообразования и распространения почв на склонах западины второго участка бши заложены два геоморфологических профиля: А - на склоне западной и Б - северной экспозиции.

Были выполнены анализы по общей характеристике всех исследованных почв общепринятыми методами. Проведено вертикальное электрическое зовдирование.

4. Свойства почв катены

Режим влажности почв катены определяется их положением в рельефе. Это подтверждается данными исследований, отраженными в виде топоизоплет влажности почеы (рис. II. Они свидетельствуют о том, что почвы склонов западин резко отличаются друг от друга по режиму увлажнения на небольших расстояниях.

Почвы катены заметно различаются по морфологическим признакам. Результаты визуальной оценки почвенных профилей показали, что процессы катенарной дифференциации проявляются в частности в таком характерном морфологическом признаке, как языковатость границы между горизонтами А и В. Различия в характере языков связаны с положением почвы в рельефе. Процесс их образования и развития непрерывен и продолжается в настоящее вреш.

Для наиболее дренированных почв (южных черноземов) свойствены узкие извилистые неглубокие языки; более увлажненным лугово-чер-ноземным почвам присущи широкие, прямые, глубокопрсникающие языки (рис. 2). Наиболее вероятно, что в почвах, занимающих повышенные участки рельефа, перемещение гумусового материала происходит

О <9

JO

60

9J

(50 и.

Рис.1. Топоиэоплеты владности почв катены А, июль 1989 г. Шажность почвы /в % от веса почвы/:

- <ю Z~ - Ш

TiV .'l'l'l ■ 10-и -й-к

-l£lí •18-И

Ш

-ío-m

Р.2-89

р.б-ег.

Р.5-89_

"Ся

РИ-89_ Лч

Р.3-69

цю

цк>

Р. 1-89

Сн

150 м

Р.1-89 солонец Р.2-89 чернозем Р.3-89 чорюзец

средний

сгашЯ

Р.4-89 лутово-черноземлая

Р. 5-89 солодь

Р.6-09 солодь

Рис. 2. Языноватость псчз /геоморфологический профиль западной экспозиции А/.

И-1 [Щ-2

о

-3

1-гуыусоБнй горизонт, 2-гумусовые языки, 3-новообра-зования карбонатов, 4-структурные отдельности -

по трещинам в результате осыпания гумусового горизонта в период летнего иссушения. В почвах, занимающих пониженные участки рельефа, осыпавшийся в трещины гумусовый материал интенсивно перемещается вниз влагой. Кроме того, в более увлажненных гидроыорфных почвах образуются более широкие и глубокие трещины. Таким образом, процесс обогащения гумусовым материалом языков вдет тем более интенсивно, чем почва более гидроморфна. ,

Характерной морфологической особенностью исследованных солодей является наличие в иллювиальном горизонте по трещинам тонкого отмытого кремнезема, образующего вертикальные песчаные линзы. Соединяясь между собой, линзы образуют систему каналов,по котором происходит фильтрация влаги.

Мшсроморфологическиэ неследования показали большое сходство скелета всех почв и различных генетических горизонтов по составу и размерам зерен и степени их окатанности, что позволяет продпо- • дожить исходную относительную однородность почвообразующей породы. Такие признаки как никрофориы гумуса, подвижность глины, железистые конкреции закономерно связаны со степенью увлажнения почв и могут использоваться для их диагностики.

Исследования почв катены показали ряд различий в юс свойствах ( табл. I). По механическому составу все почвы катены - тяжелосуглинистые, пахотные горизонты в них обеднены илом. В зависимости от положения в мезорельефе их профили подвержены дифференциации: наиболее дифференцирован профиль солонца и солоди, слабо дифференцирован профиль чернозема и лугово-черноземной почвы.

Различия увлажнения, обусловленные мезорельефом, наложили определенный отпечаток на гумусовый профиль почв катены. Характерная более высокая гумусность чернозема - 5,3 % и лутово-черноземной почвы - 4,8 % отражает наиболее глубокое развитие дернового процесса. Мощность зоны аккумулирования гумуса (горизонты А и В1 в

Таблица I.

Свойства почв катены

И)? !Гори-!Глуби-!Гу-1СС^ Шоглс^енше осно- Шогло-!Содержанио раз- 1зонт !na,ci !мус,!кар- ?вания,иг-эУв/1С0г 1еенныП?частиц(ш|) S

реэа, ! почва! I I h !0Она-! о, I р. 1 ! 1 тов Д ! Ca ! 'lg ! , ! ! 1*/а !ЕН0 ! -'/аД !0.01 i l!/.Sii_"¿ !0,001

р.6-89 A J СОЛОДЬ д Е 0-36 1,9 не 36-52 1,9 0ПР-55-77 0,5 10,0 2,0 7,0 1,0 9,0 1,0 0,2 12.2 0,2 9.2 0,3 10,3 1,7 2,1 2.9 44.8 34,3 28,7 21,0 17.5 17.6

р.5-89 Aj СОЛОДЬ g 3 0-33 3,6 не 33-52 1,6 0ПР-52-80 0,8 16,0 4,0 11,0 3,0 15,0 3,0 0,3 20,3 0,2 14,2 0,2 18,2 1.3 1.4 1,1 49,2 51,5 58,4 27.1 29.2 40,4

р.4-89 Лпах 0-23 4,8 не 22,0 4,0 0,2 26,2 0,8 57,4 44,6

черно- ЛВ 23-50 1_«4 °ПР* 14'° °'2 1б-2 I»3 G0'9 42'3

земная В 50-75 ке не не 0,1 21,0 0,5 53,3 34,9 опр. ояр. опр.

р.3-89 Апзх 0-24 5,2 не 24,0 3,0 0,2 27,2 0,8 55,5 32,6

черно- дв 24-52 1,4 0ПР- 20,0 2,0 0,1 22,1 0,5 54,4 33,5

южный В 52-80 ке 3,5 но не 0,2 £0,2 0,9 52,8 33,8

. спр. опр. опр.

р.2-89 А^ 0-25 5,3 ке 25,0 4,0 0,3 29,3 1,0 56,7 "32,6

черно-M 25-48 1,3 СПР- 17,0 5,0 0,3 22,3 1,4 CI,2 40,9

южный В 48-80 не 4,5 не не 0,2 18,2 1,1 57,8 35,6 " опр. . опр. спр.

р.1-89 ¡^ 0-17 2,5 на 11,0 8,0 1,5 20,5 7,3 52,5 28,9

Вт * 17-23 1,8 0ПР- не не 7,0 32,0 21,9 CÔ.4 47,2

иец L опр. опр.

В„ 28-80 не 5,5 не не 2,7 22,0 12,3 56,9 36,0

к спр. спр. опр.

лугово-черноземной почве достигает 75 см, а в черноземе - 50 см. Содержание гумуса в днище западины, эшштом солодыэ, снижается до 1,9£, а могцность слоя - до 25 см в связи с развитием восстановительных процессов из-за переувлажнения почвы. В отлично от этого общего положения разрез 6-89 на рис. 2 характеризует увеличение мощности гумусового горизонта по периферии днища западины за счет намыва гумуса, поступавшего со склона западины. В солонце гумусово-аккумулятивный процесс сочетается с элювиальным, поатоку надсолон-цовый горизонт содерхит мало гумуса (2,5;о) и обладает светлой окраской.

В почвенно-поглощащем комплексе всех почв значительно преоб-ладоат ионы кальция в прях;ой коррелятивной зависимости от степени гумусированности верхних горизонтов. Содержите обменного кальция в большинстве почв превыпаот содержание магния в 4-10 раз, кроме солонца, где содержание магния выше в два раза. Емкость катиошю-го обмена (ЕКО) постепенно уменьпается вниз по склону и убывает" с глубиной. Содержание обменных оснований в верхних горизонтах солодей в 2 раза ниже по сравнения с почвами повышенных участков.Верхние горизонты почв катекы- нёсолонцзваты, содержание в них обменного натрия невелико и мало изменяется до глубины 70см, составляя 1-3,Ь ЕКО; лишь в иллювиальном горизонте солонца оно составляет 22*.

Реакция среды солонца - слабощелочная (рН»7,8),рН в солонцовом горизонте 9,9. В пахотном горизонте чернозема она нейтральная, с глубиной возрастая до сильнощелочных значений. Слабокислая реакция верхних горизонтов характерна для лугово-черноземных почв (рН»6,2-6,5). Все почвы имеют щелочную реакцию нижней части профиля.

Глубина вскипания резко увеличивается сверху вниз по катене от 20 см в солонце до 130-150 см в солодях.

Все почвы катены, за исключением солонца, относятся к неза-соленным. Водная вытяжка незасоленных почв имеет хлоридно-гедро-

карбонатно-кальциевый состав, солонца - :;лсридно-сульфатнэ-натрие-виЯ. По всей катенс, кроме солонца, осуществляется интенсивное сшелачпвание солей. Полученные методом вертикального электрического зондирования данные позволяет предположить исходную однородность подст:'лах:;ей толщи по содержанию солей в пределах всей на-тены, подтверждается меньшая засоленность неэасоленных и неосоло-делнх лугово-черноземкых почв и южных черноземов, а так*е повы-пенное содержание солей в почвенной толще солонцов и южных черноземов с морфологическими признаками солонцеватости. Промывание почвенно-грунтозой толщи d западинах прослеживается до глубины 14 м, выявляется засоление в нижних слоях водовмещающей толщи. Полученные материалы подтверждают наличие генетической связи в цепи "солонцы - осолоделые почвы" : соли,вымываемые из толщи центральной части западины, поступал? d толщу, расположенную по ее бортам, что приводит к засоления и'осолонцеаанию, формированию здесь пояса солснцоа.

5. Режим влажности почвы

Почвы площадок режимных наблюдений на рлакоре, залегая в 500 м друг от друга на одном гипсометрическом уроЕне, имелй ряд собственных различий Сгабл.З). На участие I почва относится к в:«ду солснчаковатых, слабо засолена до глубины 70 см и на глубине I м содержит 1,5/5 солей, в основном сульфата натрия. Почва участка 2 - более легкая по иехсоставу, с более высоким содержанием гумуса, опреснена на глубину до 150 см. Разлития в засолении'обусловлены степенью минерализации грунтовых под: в первом случае.она достигает 4 г/л, во втором - 0,42 г/л.

Почеы площадок, расположенных в западинах, имеют характерные для солодей свойства (табл.2).

Tdüoae 2

Оюйства почз щсцадсж fes»««- иа&хсдсний

»icrxxro Гдуйзв. IYtoc. СО i pH, Попшркс ocucsaic«. Иогло- Содеркиас

лсюес. ш X eapöo- HtO " кг-зкаЛООг ютоы uctnd «ocrwtfï«) .X

noca ierras, —¿t-yr-5- fii.--

X ßi Нз H» . ВЮ X <0.01 <0.001

Участсзс 1

ILmcop, О-10 3.1 ЯВГ 7.8 18.2 . б.в 0.5 £5.0 2.0 41.6 23.9

дугооо- 10-25 3.0 1.3 ß.O 20.3 0.6 0.5 27.4 1.С 50.1 18.4

•tcffto- 25-57 2.6 5.0 0.0 пс сер. не ар. 0.« 15.1 2.С 51.0 37.1

ЖЮОЯ 67-77 1.8 8.8 s.e 0.0 Ii.« б.в 50.6 31.5

сажаи- 77-СЗ I» Сф. 6.6 в.8 1.2 14.2 В.О 47.2 30.2

чакжаа 110-150 »v 6.6 0.3 1.6 12.7 12.6 42.6 31.7

Зыадя- 0-20 3.1 1er 6.7 8.« 5.8 0.2 12.5 1.6 44.0 21.4

in, со 20-40 о.а С. 3 7.7 2.7 0.2 10.С 1.9 37.6 23.4

40-iiC 0.7 7.6 11.8 5.5 0.3 17.4 1.7 54.4 33.8

нош) ßO-GO US Оф. 8.0 16.8 6.1 0.3 24.2 1.3 62.0 43.8

5Э-100 _—_. 0.0 11.8 S.0 0.3 17.2 1.7 52.0 33.С

Í4ÍCTCX 2

OEUCCft. О-10 4.2 1er 6.8 20.3 С.4 е.з 27.0 1.1 Ь4.1 29.3

дугсюо- 15-25 4.1 7.0 10.2 6.0 0.3 24.5 1.2 53.1 26.3

чср»- 25-50 2.1 б.З 1С <xv. № атр. 0.2 13.5 1.5 М.6 36.3

эоаоя 50-65 1.2 8.2 0.3 14.4 2.1 39.fi 27.8

oánas еь-со нв аз>. 6.8 8.3 0.5 12.8 4.0 30.2 42.0

80-100 7.0 8.9 ——_ ——— 1.1 13.6 8.1 36.4 27.2

2 25 3.2 1*ГТ 0.0 9.1 з.с 0.4 12.7 3.2 44.Э 22.0

«чсдь 25-57 1.0 6.8 11.3 5.7 0.4 17.0 2.3 47.5 30.9

дерно- 57-77 0.8 8.0 13.4 5.4 0.4 10.0 21 4G.4 37.2

1ПЯ 10Q 125 IK сор. «.7 13.3 4.7 0.0 1В.0 4.4 40.0 »1.0

Годы исследований различались по климатическим показателям. Год 1988 был крайне засу-пливым: выпало всего 166,0 осадков. Год 1909 бич более влажным: ьыпало 226 134 осадков. Почзы участка

1 з 13ВЭ г. оросались с 25 ¡,:зл по 15 кадя, было проведено 4 полива «гр-г-й 4 СО иэ/га каздвй.

Относительная олкбяа определегстя влажности почвы /"точность опыта"/, кая показала статистическая обработка результатов наблюдений, колеблется в пределах от 5,3 до 8,8 %, а в среднем составляет 7,2 %, что в празттсе сельскохозяйственных опытов признается обычно вполне удовлетворктатыпм (5-10 %). Дисперсионный анализ показывает, что при кногофактс^ком опыте мотшо с большой надеж-костьп использовать результаты двукратной повторности. Полученные в расчзтвх показатели НСР^ подтверждая? правомерность и целесообразность интгрпретация результатов измерений режима влажности почзы путем построения хроноизоплет с пагом 2 % - вес.

Исследованные почвы плакорных участков имеют сходный профиль влажности, который можно разделить на три слоя (рис. 3 и 4). Первый совпадает по мощности с пахотным горизонтом и характеризуется резкими колебаниями влажности во времени и на разных глубинах что определяется поступает;™ и расходом атмосферных осадков. Второй слой, к;гатя граница которого проходит на глубине около

2 м, отличается нарастанием иссузяяшя от начала к концу вегетационного периода и низкой влажностью - преимущественно в интервале от влажности лавздания (ВЗЛ -до платности разрыва капиллярной . связи (ВРЮ. Третий слой - глубже 2м- обладает более высотой влажностью по сравнению со вторым. Влажность в третьем слое постепенно увеличивается с глубиной. На глубине 2,5 - 3 м влажность периодически превышает величину наименьшей влагоемкости (НВ1. Повяленная влажность этого слоя может быть связана с ослаблением

<5. И i"¿3 «С? ЪМ Кун 1/*

Рис. З.Хроноиэопдеты влажности лугово-черноземной солончаковатой почвы, участок I, плакор, 1983 г.

Г *

Здесь и далее: - -температура С0; |-осадки,им;1 полиции

-2

-3

Категории влажности: 1-ыенее ВЗ; 2-в интервале БЗ-ВРК; 3-в интервале ВРК-НВ; 4-больше НВ

'У

ду г® ид тп ч.у11

Рис.4. Хроноизоплеты влажности лугово-черно-

зсжоЛ солончаковатоЯ почвы, участок I, плакор, 19БУ г.

десукции из-за уменьшения кассы корней. Она может быть обусловлена также конденсацией парообразной влаги. Участие здесь капиллярной каймы грунтовых вод не может быть заметными вследствие низкой влаго-проводности тяжелых почв при влатмости, едва превышающей НВ. Об этом же свидетельствует насовпадение времени максимально-высокого уровня стояния грунтовых вод со временем наишсшей влажности этого слоя (рис. 5). -

Обладая одним типом водного регкма, почвы обоих участков принадлежат к одноцу типу новообразования, а большая выцелоченность второго участка не связана с различиями в водном режиме. Весной почвы были промочены на глубину 60-70 см. Иссушение этой части профиля до влажности ВЗ-ЕРК происходило уже в мае. В то же время иссушается нижелегации слой, особенно резко в более сухом 1988г. без орошения. Иссушение связано с расходом влаги на эва-потранспирациэ. Горизонт иссушения достигал в нале 240 см. Затем, с уменьшением расхода воды на эвапотранспирацив, нланяя граница иссушаемого слоя несколько поднялась. Таким образом, в исследованных почвах летом происходит подпитка, а следовательно и потребление влаги с.глубины более 2 и, но незначительное. 3 более влажном 1989г. при орошении иссушение охватило меныцую глубину,так как наличие доступной влаги в верхнем слое 0-80 см уменьшило расход из более глубоких горизонтов.

По окончании вегетации запас влаги в слое 100-300 см вновь пополняется, по-видимому, за счет различных источников: парообразной влаги; воды атмосферных осадков,просачивающейся по трещинам; влаги из капиллярной каймы грунтовых вод; залегающих на глубине 4-5м; бокового притока влаги со стороны западины. Оценить количественно роль каждого из источников не представляется возможны;/.. В это время на орошаемом участке I был зафиксирован максимальный

Рис. 5. Уровень грунтовых вод на плакорс э 1989 г. /данные Н.Т.1^ченко/: 1,2 - участки.

подъем УГБ на 8Э см, на неорошаемом участке 2 - лить на 40 см (рис. 5). Возможно это различие возникло за счет просачивания оросительных вод по трещинам, развитым в исследуемых почвах, так как при поливах фронтального промачивания на глубину более 80 см не происходило, не исключена и фильтрация потерь воды из закрытой оросительной сети.

Как показали исследования, грнутовке воды при залегании на глубже 4-5 м в черноземных почвах тяжелого гранулометрического состава Западной Сибири участвуют в почвообразовании и снабжении влагой сельскохозяйственных растений, однако их вклад в эти процессы незначителен, требует для своего проявления в свойствах поч-еы многие сотни и тысячи лет. Поэтому подобные почвы вряд ли целе сообразно относить к ряду полугидроморфных лугово-черноземных. Поскольку эти почш несколько более значительного увлажнения, чем ав-томорф5ше черноземы, мы предлагаем их выделить з качестве особого рода черноземов - грунтововодных. Существенные отличия их от других родов черноземов- весьма слабое влияние^ почвенно-грунтовых вод на нижнюю и среднюю часть профиля и опасность очень быстрого подъема почвенно-грунтовых вод при бездренажном орошении.

Западины, благодаря своему подчиненному положению в ландшафте аккумулируют дополнительную влагу поверхностного стока, следствием чего является гидроморфность их профиля. Проведенные наблюдении (рис. 6 и 7) свидэтельствуют о том, что под западинами в весенний период в результате просачивания влаги происходит образование купола грунтовых вод. Фильтрация влаги происходит в западинах не по всей их площади, а по системе вертикальных каналов, заполненных материалом более легкого механического состава, что способствует быстрому поступлению значительного количества влаги до уровня грунтовых вод.В дальнейшем,в течение лета, происходит частичьая сра-ботка купола корневой системой растительности западин, а также

Рис. 6. Хроноизоплеты влажности дерновой солоди, участок 2, западина, 1988 г.

Рис.7. Хроноизоплеты влажности дерновой солоди, участок 2, западина, 1989 г.

постепенное выравнивание уровня грунтовпх вод под западинзни а из. илансре. Такгл образом, чотез западны происходит питание грунтовых вод н под плакорамл, что является одной из причин подъема ■'К урон:»f.

Диншажа влажности иеследуемас западин тагела s 1983 я 1939г. сходный характер ( рис.6 и 7 Весной характерно нал:гчие капилляр-Hoii кайми з профпле почвы на глубзие I м. Верхние горизонты остается перзувлаленнъгin до начала пеня, а затеи происходит roc иссу-аеняе, которое не коютенсотуэтсл уненыЕщкмся притокси влаги из капиллярной каймы. К гонцу лета 1988 г. в верхней части профиля пота западин образовались зоны иссушения до влаги заведения в свя-си с интенсивный потреблением влаги юоголетней растительность*) западин с бел so развитой, глубокогосякягнгдей керневой системой . по сравнения с посевшет сельскохозяйственных культур на плакорах.

Выпавиие осадки заметно увеличивает влажность верхних слоеа почвы западин, но кх вла,тнос?ь колеблется значительно сильней, neu на плакоре. Выпавгхгиэ ссадкп снижгаот расход на транспирацгао из капиллярной каймы, что способствует накопления влаги. Дополнительного увлатаення западш за счет поверхностного стока влаги ат-мэсфорних осадков п летний и осегешй период не отмечалось; даже в случае выпадения обильных оепдкоз злага позерхностного стока перехватывается системой трег;:тн на склонах западин и сразу поступает на значительную глубину, не производя фронтального протачивания глубже 20 - 30 см.

Водный речкм западин согласно опредачента Н.И.Базилеви" ( 1%7) может быть оценен как промывной с периодическим затоплением и внутрипочвеккым выпотом.

Многие западины носят следы неудачных попыток вовлечения их в земледельческое использование путем глубокой распадки.Проведенные

наблюдения показывают бесперспективность подобных попыток. По-видимому, лучший способ использования западин заключается в остаьле нии их под естественной растительностью.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ:

1. Почвенный покров плакорных участков и особенно западин юга Омской области отличается пестротой, что осложняет оросительные мелиорации и снижает 'их эффективность.

2. Почвы днкца западин - солоди - обладают промывным водным р_екимом: через западины происходит питание грунтовых вод и поддерживается их сравнительно высокий уровень на плакорах. Влияние западин, обуславливающих промывание почвенно-грунтовой толщи,прослеживается на глубину до 14 м.Соли, во.иваемке из почвенно-грунтовой толщи западин, поступает к их бортам, что приводит к формированию здесь покса солонцов.

3. Черноземные почвы юга Омской области с уроБнгм грунтовых вод на глубине 4-6 м обладают иепромывным режш/.ом. Режим влажности их верхней двухметровой толщи соответствует режиму влажности степных черноземов. Участие почвенно-грунтовых вод в процессе почвообразования и снабжении влагой растений крайне незначительно.

4. Черноземные почвы тяжелого гранулометрического состава

с уровнем почвенно-грунтовых вод на глубине 4 - б м целесообразно взделить в качестве особого рода черноземов, назвав их черноземами грунтововодними. Определение указывает на очень слабое влияние почвенно-грунтовых вод и на опасность их чрезвычайно быстрого подъема при орошении.

5. Заметную роль в умш-.ненки глубоких горизонтов почв пла-коров и западин, то есть в инфильтрации атмосферных осадков I: поливных вод, играют трещины и прослойки более легкого гранулометрического состава.

6. Режим орошения на территории ЮС-ОС должен полностью исключить потерю эоды на инфильтрацию,проводиться строго с учетом погод»

них условий и поливными норма«"! 250-300 м^на фоне высокой агро-тех'.-лки.

7. Учитывая гидрогеологическую роль западин, центральные части крупных западин необходило исключить из севооборота и из числа объектов мелиоративного освоения.

8. При прогнозе последствий орошения с помощью математических моделей необходимо учитывать все формы неоднородности почвенного покрова территории 1ХХЮ.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Режим влажности оротаз-ак почв юга Омской области по элементам шпгрорельефа // Тезисы докладов научной конференции "Предотвращение негативных последствий при орошении почв Сибири".- Аба-кал, 1988- С,47- 49 (с соавт. с Е.М.Самойяовой и Б.П.Шевченко).

2. 0 выделении лугово-черноземнкх почв Западной Сибири // Тезисы докладов научно-практической конференции посвященной ЮО-ле-ткю со дня рождения Р.С.Ильина "Почвоведение, литогенез и палоге-ография". - Томск, 1991. - С.39-41 ( в соавт. с Е.М.Самойловой).

3. Ввделение нового рода черноземов Западной Сибири // Вестник МГУ. Серил почвоведение. IS9I, 9 2. - С. 17-25 (в соавт. с E.H. Самойловой^.

4,. Влияние трещиноватости на водный режим южных черноземов Западной Сибири // Почвоведение. 1991, №11. С.24-32 (в соавт. с Е.М.Самойловой, Ю.С.Толчелышковым, Л.М.Гребенниковым, Е.А.Кон-драякишлм).