Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВОДНЫЙ И СОЛЕВОЙ РЕЖИМЫ ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПОЧВ ОРОШАЕМОЙ ЗОНЫ АРАРАТСКОЙ КОТЛОВИНЫ И ИХ РЕГУЛИРОВАНИЕ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ВОДНЫЙ И СОЛЕВОЙ РЕЖИМЫ ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПОЧВ ОРОШАЕМОЙ ЗОНЫ АРАРАТСКОЙ КОТЛОВИНЫ И ИХ РЕГУЛИРОВАНИЕ"



. ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

На правах рукописи

СААКЯН Самвел Варанцовжч

УДК 631.432

ВОДНЫЙ И СОЛЕВОЙ РЕЖИМЫ ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПОЧВ ОРОШАЕМОЙ ЗОНЫ АРАРАТСЖОИ КОТЛОВИНЫ И ИХ РЕГУЛИРОВАНИЕ

/06.01.03 - Почвоведение/

АВТОРЕФБРА Т

диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА*1982

Работа выполнена в отделе мелкорацжж ж режжмшх нсояедаваижК НИИ почвоведение > агрохшнж MCZ Жрм ОСР

Научны! руководитель - кандидат биологических наук

Н.К.ШЯЯ

, л 1

Офжцжалыте оппоненты: лектор бжологжческжх яаук

И.И.СУДНЩШ

кавдждат биологических наук

Н.А.ЮТОЩШ

Ведущее учреждаете - НИИ водных проблем ж гждротехнжкж

ЫВХ kpi ОСТ

Автореферат разослан " O-0y>>c7<X--1983 р.

Защита состойся " -1993 г*

в 15чао»вЭ0 ижн. на заседании специализированно» совета по почвоведению в МГУ жы. К,В.Ломоносова в ауджторжж И-2.

С джссерталжев можно озиакомжться в бжблжотеад факультете.

Приглашаем Вас пржмять участие в одсуадежжж диссертации на заседания Ученого Совета, а отзывы на автореферат в 2-х экземплярах заверенные печатью направить по адресу:

I17234, Москва, Ленжнскже горы, МГУ, факультет Почвоведении, Ученый Совет

Учены! секретарь сцецжялжзжрованного совета, доцент

4

Ж

И.П.£абьева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность пробдемн. В решениях XZ7I съезда КПСС предусмотрено в ХГ пятилетке ввести в эксплуатации 3,5 мн та ороша-. еісп земель о одновременным повышением их плодородна с ПОИОЩЫ) разработки в внедрения новых приемов орошения и мелиорации.

В Армянской ССР намечается дальнейшая интенсификация сельского хозяйства и.расширение площадей за счет рассоления к мелиоративного улучшения почв орошаемой зоны Араратской хотломны /509,5 тыс. га/.

Одним' хэ основных путей повышения эффективности орошаемых почв является регулирование их водного н солевого режимов. В связи с етим возникает необходимость проведения комплексных so* следований в основных типах почв орошаемой зоны Араратской котловины по установление параметров регулирования водво-салевого режима. Особый интерес представляет и выявление закономерностей передвижения солей, в засоленных почвах ва фоне различных лито-логпескях профиле В. Интерес к етоцу вопросу вызван тем, что различное чередование суглинистых и труднофильтдохцих глинистых слоев значительно усложняет расчеты норм промывной вода,,необходимой для опреснения метровой толщи почвы. ^

. Валь работы. Изучение водных к солевых режимов основных типов почв орошаемой зоны Араратской котловины и составление научных основ их регулирования. ' _

Основные задачи исследований.

1. Выявление особенностей водного и солевого режимов почв орошаемой зоны Араратской котловины и установление взаимосвязи параметров вдаго-сохепереноса с их основными свойствами. *

2. Определение основных параметров'влаго-солепервноса существующих математических моделей водного и солевого режимов для почв орошаемой зоны Араратской котловины.

3. Разработка оптимальных водных режимов районированных культур ва основе термодинамических параметров почвенной влаги с учетом количественного и качественного состава воднораствори-мнх солей.

4. Прогнозирование солевых режимов содовых с оло нпов—г одэн-

чахов различной литологии в условиях промывки.

...

. J- 'ШІЇ :

Л UscasSKpü орд,

ta.il. д.

■ . №.__

/

Ваттная новизна»

X. Автором впервые проведены комплексные доследования по водному я солевому режиму основных типов почв орошаемой зоны ЛраратсхоА котловины г выявлена особенности водного в солевого • режимов в зависимости от условий почвообразования*

2. Установлены особенности солвобмена при промывка содового солонца-солончака в зависимости от литологичэ ского строения почвенного профиля и проведена мелиоративная группировка различных лжтологических профилеа.

3. На основании палевых и лабораторных исследований впервые установлены основные параметр математических моделей, вла-го-соленереноса для пота орошаемой зоны Араратской котловины.

4. Дня исследуемых пота впервые определены параметра по оптимизация влагообеспеченноюти районированных культур с учетом количественного и качественного состава воднорастворимнх солей.

5. Предложена новая эмпирическая формула расчета промывной но£мы и прогнозирования солевого режима при промывке содовых солонцов-солончаков в условиях различной текстурной двфферешщи почвенных профилей. .*

Разработанные положения и рекомендации выносятся на еащиту.

Практическая пеиность.

I. Предложенные параметры моделей влаго-солепереноса - используются в лаборатории математического моделирования ЕрШ, при выполнении проектных расчетов мелиоративных работ на территории орошаемой зоны Араратской котловины.

; 2, Рекомендации по регулированию водно-солевого режима основних типов почв орошаемой зоны Араратской котловины'использованы соответствующими ПИИ Министерства сельского хозяйства Арм-ССР при корректировке и разработке новых режимов орошения районированных культур с учетом количественного н качественного состава воднорастворташх солей. 1

3. Разработанная математическая модель может быть использована для прогнозирования солевого режима почв и при расчетах промывной нормы в условиях неоднородного /по механическому составу/ почвенного покрова. - ■< '

Апробация работы. Основные положения работы доложены на конференции молодых ученых НИИ водных проблем ж гидротехники /Ереван, 1977/, на второй научно-технической конференции Шау-

itxscsoro patosa /Ереван, 1978/* научно-производствеивой ковфе-ровют молодых учеши ж спепдалжстов, посвященной бСКхотжю ус-таловдвкхя Советской властж и образования Коммунистической парии Араэнии /Ереван, 1980/, Всесоюзном научжо-техническаисо-вецахкж "Прогресснвннэ методы мелжорацнж х освоенхя тяжелых »а-сохенжых «эмаль" /Баку, 1981/. Всесоюзном съезде почвоведов /Тбжхясж, 1381/, Закавказской кон^еренцжж молодых ученых специалистов "Наука - сельскому хозяйству" о участием молодых ученых жз ведущих научынх центров страны /Цахкадзор, 1981/. Паториалы диссертации з виде отчетов ««годно осуждались ж были одобрены на Ученом совете ж научных сессжях Института почвоведения ж агрохимии liCI Aju ССР /Ереван, 1974-1979 гг./.

Настоящая работа выполнена в соответствии с тематикой 051.ОХ.01.02 /Л гос. регястрацжж 76094504/ Научыо-нсследователь-ехого института почвоведения ж агрохпшс 1ÍCI Армянской ССР в течение 1574-1979 гг.■ . . -

Bylrowgra. До результатам жсслвдЬванжЙ имеется 10 окублх-яеважных работ.

Об*еч таботы. Диссертация наложена ва I5D странице мвмжно-диехого текота, содархят 33 таблицы, 28 рисунков, состоит жз ' введения, пяти глав, выводэв, списка нсполъэ ованнсй лхгературы /152 важменованжй, жз которых 14 на иностранном языке/.

ОБЪЕКТЫ И шггода ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились на основных типах почв орошаемое зовы Араратской котловины: дугово-бурых орошаемых, горно—бурих падупустшщых, горно-каштановых, солонцах-солончаках. Изучение свойств в рехкмов первых трех типов почв проводилось в течение 1976-1979 гг. ва стационарных площадках Ары. НИИ - почвоведения в агрохимии. С целью выявления особенностей водного ж солевого рехжмов. в многолетнем периода были использованы данные, полу-■чённяе в 1973-1975 гг. Дтран, Арутпнян, 1975/.

-Дутове-буще ородаамые почва стационара характеризуется леткоглжнжстым ж тякелосуглннжстым механическим составом, ана-чительвой аарбонатносты» /Х2-Щ£/. Гумус в горизонте Ад составляет 3,02. Количество гипса небольшое 0,5^, Сукна поглсценннх . оснований - 30-37 мэхвДОО г почвы с преобладанием ионов Са иМ^.

Содержание М« в» превышает 2% емкости обмана. Суммарное количество сохе2 в среднем 0,2-0,3$, состав содей -хдорвдно-сульфат-кыа. " _ ■

. Гсгзо-^тгеі полупустынные потаи стационара в основном имеют суглаяисты! механический состав, мало гумусированны /до 2$/ в обладают высокой карбонатностыз /в-28%/. Содержание гяпса в цдгу^т горизонтах з на читальное /57%/. Сумма поглощенных освова-' нжй составляет 2В-Э0 мэкв/100 г почвы, содержанке поглощенного натряя 1,5-1,7% емкоотя поглощения. Содержание солаД - 0,3-1,1$, в составе которых в основной сульфата Са и Цд.

Гогно-жядтаяовыэ почва стационара имеют суглинистый меха-тгческяй состав х сильно карбонатна /14-51$/. Гумус в верхнем горизонте составляет 2,0%, содержание гипса незначительное. Сукна поглощенных основаній в пределах 30-36 мэкв/100 г. почвы, в ооставе которых в основной пони Са. Доля обменного натрия не превышает 1-2? емкости яоглощеякя. Содержание воднорастворимых солей составляет в среднем 0,1$, в состав которых входят бикарбоната Са к

Иэученже процессов содеобдава оря промывке содовых оолон-дов-с одонч&ков проводилось в 1974-75 гг. на Октемберянском опы-тно-дренакноы опорном пункте на участке площадь» 2,25 га. ,

Содовые солонцы-солончаки характеризуются пестрым механическим составом, чередованием суглинистых и глинистых слоев. Почвы карбонатные. /7,0-14,0%/. Содержание гипса незначительное /0,1-0,3$/. Сумма поглощенных оснований составляет 21-26 мэкв/100 г почвы, около 80$ емкости составляет На. Величина рН составляет 5-И, а содержание солей в верхних горизонтах -2,0-2,5$. Тип засоления - содово-хлоридао-сульфатвый.

2 основу изучения водного режима почв была положена методика, разработанная ГЪдв /1969/. Наблюдения проводились решке й весной, после снеготаяния н далее ежемесячно в течение всего вегетационного периода. Образцы брались с интервалом 10 см до 1,5 м в трех повторкостях. Во взятых образцах определяли влажность почвы и содержание воднорастворимых солей о помощью водной вытяжки. В исследованиях главное внимание было уделено изучению особенностей перемещения сйлей при разджчыых уровнях вяа-говаснщэнаости почв. С этой целью изучение проводилось на двух объектах: под естественными травами /необработанная почва на

эалэхж/, где влагонаскщенность достаточно нжзкая, к под лгцвр-ной /пахотная почая/, где с помокьв поливов влагонасшценность почвы поддерживалась на високих уровнях. Суммарные расхода мага на жспарекже в травсдярацте определены о поиош» уровнекжя водного баланса /Турбин, ГЭ77/. При этой суммарныЛ расход в *ж-10в* время /декабрь-февраль/ кз-за халой величины /ІО-І5 ті/ ве учитывался. Приток ш опок на нжхней граддла метрового слоя бит расчягаяы по л/"""™ об нспарекжж грунтовых в»д, хемевеххх яапасов влаге пхже метрового-слоя /до 1*5 ц/, а тш» о лнш-трхческом стоке.

Солевої режим содового солонца-солоешса кзудался аа 15 . опорных разрезах. Образцу бралась с інтервалом 25 си до одхого метра х далее с інтервалом 50 см до уровня грунтовых вод. Соле- . вал »емка проводивсь оря промнжных воршх 6, 16» 20, 35, 45 ж 55 тыс.

* Аналіз почвы ■ грунтовых вод проводив следужцшх методам: влажность - весовым, СО^ - гавоамтрхчеехш, мехавжчесШ состав - по Кахжнскоку, удвлінуп поверхность - по методу БЭТ /Вадиижаі Корчапюа, 1973/, гу*ус - по Тгрхну, поглощенные хаххонм - по Иванову, хшжчеси9 состав воданх внтяхвк - хлаеежчееххм кт-дом /Архнушххна, 1962/, Капжлхярио-ворйцжоннов давлене определялось пластинчатым х мембранням прессами, а также гягроожежх-ческим методом, полное к осмотическое давление - жриосхоппее-кжм методом /Глобус, 1969; Вадряина, Корчагина, 1973; Вороши, Скалабан, 1973» 1378/. Опредвленне жоэ$фндовтов влагопрсодсио-стх х хоявективпоП джффузя* солей проводилось штодамж, предложенными А. Яжлшевым /1975/ ж ВЛІ. Деловым х др. /1974/.

ВОДНЫЙ И СОЛЕВОЙ ТШШ основных типов

ПОЧВ ОКЩШОЙ ЗСШ АРАРАТСКОЙ ШШОШШ

. Волині баланс лугово-бурнх почв под «стевтвекнымх травамх /табл. I/ развивается в условиях большого среднегодового влаго-оборота /450 мц/, о развхтхеи гждролоппаского горізонта /мрх-вее €0 см/ інтенсивного ксоушенжя /ЬЭ-ВРК/. Несмотря на больвоі расход влагя в вегетационном періоде среднамногаяетяжй влагообо-рот строго сбалансировав благодаря приходу влагх в холоджыВ пе-

I2.зои

Тайлжпа І

Водный бадане метрового слоя изучаемых почв, tat /сродню данные за 1973-1979 гг./

Статья Лтгово-бтоые Готяо-бтдае • Гогно-калтанояыв

"ЦА v баланса ІГГ-ЇІІИІ-ІІ за ХП-ЇІ ХІІ-П за Ш-П ХХІ-ПІ ва

год год ІГОД

Не обрабатываемые ночви /под естественными травами/

Запасы в 430 320 430 270 230 270 ,3X0 180 310

начале

периода -

Осадки 140 ПО 250 170. 120 290 250~~ 180 430

Отток хлк +200 -10 +190- +10 . -70 -60 +40 -60 -20

приток

Итого 770 420 870 450 4 280 ; 500 600. 300 720

Запасы в 320 420 420 230 280 280 180 300 300

конца пе-

риода

Суммарный —450 0 -450 -¡220 0 -220 -420 0 -420

расход -

Баланс -ПО +100 -10 -40 +50 . +10 -130 +120 -10

Пахотные орошаемые почва /под лпцерной/

Запася в 450 370 450 300 230 300 320 220 320

НйтсЧИ перюда

Осада 140 ПО 250 170 , 120 290 250 180 430

Пажжвы 360 0 360 140 ' 0 140 ZB0 0 180

Приток +170 -10 +160 +10 -60 -50 +20 -70 -50

Ш OTTO« -

Итого П20 470 1220 620 290 680 '770 330 890

Задаси а 370 470; 470 230 290 290 220 330 330

конце

периода

Сушзшкі -750 -0 -750 -390 .0 -890 -550 0 -550

расход

Баланс -80 +100 +20 -70 +60 „ -10 -100 +Ц0 +ю

Таблица 2

Элементы солевого баланса метрового слоя почвы ; /средние данные^ за 1973-1979 гг./

Параметры* Лугово-бурые Горно-бурые Горно-к&хг адовые

IIX-H аа год IH-U 11-11 sa год Ч XI-II sa год

Необрабатываемие почвы /прд естественными травами/„ . ^»г/«3 3060 3050 3060 3710 3650 3680 1410 ' 1420 1420 +280 -300 -20 +740 -750 -10 -220 +130 -90 ¿g/g^í +9,2 -9,8 -0,6 +20,1 -21,4-0,3 -15,5 +9,2 -6,3

Пахотные орошаемые почвы /под лпцерной/

^г/м3 2670 2580 2620 5980 6240 6110 1520 1520 1520

дд , г/u3 -30Q +190 -110 +780 -690 +90 -250 +240 -10

-Ufi +7,3 -4,2. +12,8 -11,3 +1,5 -16,4 +Щ8 -0,6

я 9с?> - средние запасы солей в периода наблюдений, ¿о г' - изменение эапасов солей по периодам,

~ относительное изменение солей по периодам.

Анализ солевого баланса /табл. 2/ дает представление о количественном изменении солей в почве в теслом, холодном и годовом периодах почвообразования. В многолетнем цикле солевой режим компенсационный о незначительным рассолением /-0,6$ от исходно- ' го содержания содей почвы/. Биологический .вынос солей /1трян и др., 1978/ составляет 2,1-2,6$ /от исходного/.

По сравнению с лугово-бурыми почвами водный режим горно-бурых полупустынных почв под естественными травами развивается в условиях небольшого среднемноголетнего влагооборота /220 мм/ с продолиителышм развитием гидрологического горизонта /верхнего 80 см слоя/ интенсивного иссушения /ВЗ-ВНС/. Несмотря на.это формируются компенсационно-водный и замкнуто-солевой рехимы с незначительным рассолением /-0,3$ от исходного/.

В связи с увеличением атмосфершх осадков в горно-каштановых почвах под естественными травами активный вдагооборот увели-

чивавтся, достигая 420 мм. Ляя этих почв гарант врио ннтвнсжвжое жсеушенже верхнего /60 см/ слоя, где влажность в летний период * снижается ниже уровня влажности завядания /< ВЗ/. Солевой режим горно-кадтановых почв рассолнтелышй /-6,3^ от исходного содержали^.

При орошении фактором, определяющим режим почвы, становятся поливные нормы. Однако поливы /I97S-I975 гг./ с относительно небольшими оросительными нормами /до 2,2 тыс.м^/га/ мало изменяет картину водного режш, Яри этой в лугово-бурых орошаемых я горно-бурых полупустынных почвах наблюдается солеыакопле-ние в корнеобитаемой толще почвы. Источником солей для первого -типа почвы является грунтовые воды с минерализацией 1,5 г/л, а для второго типа - соли, находящиеся в нижних горизонтах.

. По средним многолетним данным при орошении нормами выше 3,3 тыс.ы'уга существенно изменяется водный и солевой режимы. В лугово-бурых орошаемых почвах под люцерной солевой режим в многолетнем периоде рас с олжт елъный /-4,2%/, в горно-бурых полупустынных почвах - накопительный /+1,5%/, а в горно-каштановых почвах — компенсационный /табл. 2/ с вваначительюш рассолением /—0,63? от исходного/.

Изучение исходного состояния почвенных z гидрогеологических условий опытного участка содового солонца-солончака позволило установить пространственное варьирование почвенного покрова по литологическому.строении профиля. Па основания опорных, глубоких почвенных разрезов /15 разрезов/ подопытная территория, согласно литологическому строению почвенного профиля подразделена на три участка. Детивнй характеризуется наличием суглинистого профиля с глинистой прослойкой на глубине 50-75 см, рторол - глинистым профилем о верхним покровным суглиником до глубины 50 см, ниже которого залегает глина, третий - суглинистым профилем с прослойками поверхностно /0-25 си/ ж глубоко залегаввей /100-150 см/ глин.

На основе обобщения полученных материалов были выявлены ие-хотодае закономерности передвижения солей в зависимости от расположения от поверхности почв труднофилътруадкх прослоек.

Суглинистый содовый солончак о глинистой прослойкой на глубине 50-75 см. Яри подаче 20-30 тыс.м^/га промывные воды заметно мелиорируют верхний 50 см су-

глзгнхстьсй слой /рже. I/. Содержанке дагкорастворимых сохе! /в состав >х включен мелиорант, внесенный в почву в я до жалв»ного купороса/ снижается о 6,2 до 0,3£. Сумма поглощенного к «одно-растворимого натрия уменьшается от 45 до 4 мэкв/ХОО г>нгчвы /рже. 16/. В средней части профиля в связи с наличием глииззадей прослойки сумма поглощенного я водворастворимого натрии еотмт— оя значительной - 16 мэкв/ТОО г почвы. Это выше порогу тхмра-шп, - допустимого содержания суммарного количества, вадиервет-воримого я поглощенного натрия в почве /6,5 м*жв/.

а 2 солей,*/. О Д5 1. 4. 8- 12

О

5 соЭерлеанил Йа,нэЛ/юог

16 24 32 40 48

О 8

І ЕЭИ I Ш1

№. I. Сумма солей /а/ к обцае количество натрия /<5/ в содовом солончаке с глинистой прослойкой: Г.- походное содержание, 2 - после подачи 15 тве.і£/га вода, ,3 - 20, 4 - 30, 5 -г 55 тне.м^га; I - суглинок, П - глина, П - порог мелиорации.

Г л и н к с т нйе о д о в ы й е о д о Гн ч а х в ш-жхчжем верхнего /50 см/ суглинка. Хах видно из рже. 3 нарастаете норны ПрОМЫВВОЙ вода ОйуОЛЄ1ЛЗЕВалТ рЄВКОЄ: уівіЗШ1И9ИЖЄ. Л»ГЇО-раотворашх солай и оуиарного количества натрия в верхнем «у-глииистом ело» почвы. При подаче-10-20 тыс. 1г*/га водя жожпеог тво лагкераопорашх оолей уменшается а 8,5.доО,8^.Еа границе ГЛИНИСТОЇ ТОЛ^И няЛУПгя «ТІ-У уд « »-№«.11^^19 . варе-

мещя'вжя погловр иного и в*хы>рмтвор(»эго к*ГР*и. На глувиие-50-

3-20Ц

Ite. 9. Сзтл оояЛ Щ ш oda» ияво» штркя Щ » сугаши-омш сашга* о пймрувмидц »

сама глп. 7<шгмш «Іпишш w и, что я «а ire. І.

-IDO см/гливжстая толща/ содержание hbtjmb ж посла промивки остевтся несколько и» допустимих еваявжшй, іго однако на препятствует нордльяому рвавжпш растений.

Ташш образом, дкя sroft лжтолопгсеской группы солончаков щсшвиая вора подо» 10-20 обемичивв« даота»»-

еоо опреснение почва.

С у гл ж в ш ¿ т нй о о д о в я 1 солончак о наличием поверхностного /0-25 с*/ к глубахохеиацего /100-150 см/ глинистых слоев.

На {же. 3 отчетливо прослеживается щмяц уменьиеижж пего количества солеЙ.Прм таком текездвок строенжж пробил*, наблюдается увеличение продолжительности малжоратианогошрвма и количества промывной волн. Опреснение почвы в этом алучв* ■»-ступает при подаче 45-55 THcWra промтнойворш.Сладггг укаяать, что 8 почвах этого типа умваьаанва саюрости низшим ввк солей, в той числе ж ватрш, по сравнения с вшатоп процессами в почвах двух вервях групп, объясняется налжчжам двух слоев гджы /поверхностного х гдубокожажжщего/.

иоеддшив параметров вхшмяшгагахі осташш: таюв почв окшаюй зовы шшшА юхкошш

Удельная поверхность. При сравнении давних удалы»! поверхности исследуемых почв ваблхщаетсд преобладание. /1,3-1,8 рая/ внутренней поверхности /70-90 іг/г/ важ внежнеї, что обуолпале-

повпевве общейудельвой поверхвостж лугсво-бурих оровишва почв /орадвяя в метрової толцй 156 ií/г/, по сравнении о бурши нздупустнянюси /130 і^/г/ ж горю-«жжтаиажв« /134 »^/г/, обусловлено белее.тяхалвм шхввпесхим ооставсмвтих почв.

Учти»трио-сорбциожное лдменже. Ва рю. 4 изображена *ім-вт вавиоимоетей iF от влажности /*// дли жвучаемкх почв. В ле-обрвбатиммнт почвах жщвне pF ■ *»фф*реяд*рляся по генетическим горизонтам /А, В, С/. В пахотных орошаемыхгочвах в связи с обработкой рвзличиямажду генетжчвехжмигориамдашя Вв-cxgtT.ro уменьшаются /рис. 4,П/. Рвмичия маяду отдельная генетическими гороовтами как в нвобрвбагоышамх, ш ж в пахотных -почвах увеличивается при малнх/до-Гатм/ давлениях, что ввлаа-

во в существенным влиянием структур X ижвтности почжв. Джа е**г кривых найдена математическая форма аироксикацжи:

Рж>в>- давдвяж0 влаги, £ - жЗцажудельяая поиерхвоеть, а ж Р -емшфгсеские коэффициента, нзменягщиевв ли трах типов почв в пределах 0,6-1,6 пЧ,2-5,6 соответственно.

Рже. 4. Зависимость логарк$иа хашидярио-сорйсжонвого давления , * /РР / от влажности /№,$/ почвы: а - лугово-бурне оро-ьаемые, б - горво-бурые полуцустнннне, в - горио-камта-- новые; I - необрабатываемые. Я - пахотные; X - тор. Л, „ 2 - гор. В, 3 - гор, С.

Зависимость полного потенциала от влажноотж ■ оол»цмі жя содей в почве. На основе стационарных наблюдений аа содеввы режимом почв в течение 1973-1979 гг. изучена зависимость м*жду сумной солей х составом ионов.Чтсбн подучить зависимое».при высоком уровне засоления в пределах того или иного типа почв интервал засоления с помощью вкстраполяционных методов расхирявся.

По данным ионного состава выведен вероятный состав ошгей для изучаема почв, что дало возможность проводить искусственное засоление предварительно промытых образцов почв, взашх хз стационарных площадок.. После искусственного засоления образцы'по-

степенно внсуиивались х научалась ммовюсть пйлнага_пат «шала от влажности х содержания солей почвн /рае* 5/. .

Энергия связи почвенной вхагж находится в а&висимостж от степени х характера засолении. Влияние солей на паяное давление етановхтся ощутимым приих содержании а ходичеотв« 0,3)£, что. является порогом засоления, нихе количества О,Sí полное да-* мание на нххней граница оптимального интервала влажности /НВ-ВИЕ/ не превымает-4,5 атм.

5 \

i.s 13 ой к аз>

.30 35 40 W, Чо от beca

35 40 45 от ьеса

Рис.5. Зависимость полного . • ' потенциала /Е-, атм/ от влажности /Од %/ ■ содержания воднораст-вориыых солей почвы: а - лугово-бурие, б — горно-бурие, в - гор-но-хаатановые,

- ' .

Существенное влияние ва подлое давление оказывает характер засоления. При хлоридао—сульфатно-натриевом характере /лурово-бурыэ орошаемые почан/ х содержании солай в каижчестве 1% Рц достигает -20 ат*. При сульфатно-магниево-кальцжевом - 4,5 атм.

КокИжгцант вха^нгроводаости. Исследована зависимость жозф-фициента плагопроводности от влагонаоыщенностх /"W -

íW-VC^/Wdjj-Wjs \ где T^cgü ж W15 - влажности прк давленжя 0,33 и 15 атм в мембранном прессе/ почвы /рис. 6/. Кривые, со-

лучжпяв на оси ста ятя расчет« дпяш икевервшнтаиышх

дяяхнх го ввдиы<у рмичг Ms сдутая увтвинлтття ж жсеумиия, еб-ладаадг значительным гжстерезиссм. В необрабатгмимгг ютвжх /иод •огмамяяип травами/ в связи с преобладанием прошоеав

«ах. іирекоопция іувд вжагопроэоднооти имеет аяяхутщші вид:

u ' "ь* > Ш

тда К^й- ко»Ншц*аягвлаголроводностж ще дмша вочввяиоі шп Рж.с,- -0,33.»m,vt - шиаватмь степени, ктдпкл Х«бо-адямт увжжжвежжв» 2 - иесумениа. .

ЪСкв» и /процесс увлажнения/ дся трех типов пачв от» ¿явки в продажах І.ОЛПГ4 - 1,в.КГ* м/сут ж 1,1-2,2, а 'Код /проявес иесувенжя/ О.б.Ю-4 - І.6.І0Г* м/сут я 2,2-4,2. Км^Тшистт к«я»вктивно1 ди^тияи солеї. На основания расчета додавых дмщмвдиитш^г ддптпгг до ВОДВО-СОХЄВОМу раниму ^■•у • првкшшейиая корреляционная зависимость между кезф$ж-цизимм двВузви eotet /£?/ ж скорость» движения ВЮІГЯ в почв* /V/.

D" - AV , /V

їда Л - параметр дисперсии. харвктернэухций состояние норового Пространства и зависящий в основном от агрегатнаго состояния почва.

Параметр дисперсии в обрабатываемых почвах зяачительнви*-XQ, чем в веебрабазвваанвг, что вероятно объясняется ужишенж— ем норового пространства кед обработки и оровзиия -

/табл. 3/.

Дія еоланщи-солончалов в условиях полного ни сидении /промивної режим/ получена «рдгдтаяДияя зависимость в виде

D* - AVn /V •

їда V - скорость ^лътрвции, Л - показатель степени;

ДреваиинеВность данной функции майно объяснить влиянием сорбдиоянмх процессов в Процессе промывки. Следует отметить, что параметр А мало зависит от механического состава /31-89 см/. Это объясняется тем,' что содовые солонцы-солончаки в процессе промывкнобладавт лишь микроагрегатной структурой, кото-

КЬ^н/сцп» £

* # , ,

g —-ff ,. IM. V /

[j ™ ГШ Í p™

V' І.

í л

І s- - /у

At £ И у» «à і® «

r*

J> 0 y * S і* ГІ

* f 4 г # fj 1 ее- ¿É 6Я

í < í 4 / w // '9 І2 ti ¿i

Pzo,6. З&мзшэоть ковффяцпнга аяагопроводаэста QCW) от влагоааоы-вдкности (ф ) sois; а-дугоахЗурая орошаешя, 6-горно-0урая пмуцготішая, в-горао-шиаюваяї І - наоврабмашш», II - па-хпнш; 1 <■ кривая увлахнакгл, Z - кривая и сушения

_ 1Б

- Таблица 8

Результаты дан^-г А и П дня изучаемых почв

Тип почвы Необрабатываемые Пахотные

А /ом/ /'/см/

Лугово-бурне орошаемые 21,3 * Ю;5

Горно-бурые полупуо- ■ тынные 20,3' 14,3 /

Горно-каштановые 12,5 10,5

Содовые СОЛОНЦЫ- „ сслончакя /промыв— вой режим/ Глинхстн» Суглхяястые' Суцеочаные

л П Л п А П

31,7 0,63 '39,1 0,85 39,1 0,94

рая незначительно изменяется при изменения механического состава. Показатель степени Ц увеличивается при облегчении почвы и стремится к единице /табл. 3/. ' *

шулирошние водно-солевого шш основшд" типов почв огашьюЗ зоны араратской котловины -

Используя зависимость полного ту*тця1пг* от влажности я содержания солей, проведена, тяпизацхя и оптимизация водно—солевого режима лутово«бурих орожаемых, торхо-бурых лохупуетхнкнх я горнв-каатановнх почв. При этой руководствовалась срхкшшАася, преджохеняымя Р. Щепп'ш^ /1978/, в той два равихцвД. тго ьмасто шшкилрво-сорбциояяого давления нрхшшалх полное давление почвенного раствора:

За няжкжЯ предел влажности »авядаяяя пряага уровень влмж» етя лр* давхеххж -15 яги. В кнтервале полного давхеяхя -15 --4,5 атм - влага находятся: в тидаодеотуяяой для раетенхй фор». В&кболее оптимальная влагонасвпеяиость соответствует волвону Давхенхв от »4,5 до -0,6 атм. Пря дав чипа ввге него уровня /-0,6 - т0,3 атм/ витчаасищенность повышается за счет звяове-ш евебедгах почвеспх пор, в результате чего ухуздется возду-яжнй режим иочвн. Цр» высоком вгагонасыценжи* с «раджей 10# от

полной вдагоэикостж, в интервале давления-0,3 - -0,0 атх в почве создаются наихудшие условия водно-воздушного режима.

Изученные параметры послужили основой для рекомендации по регулировании водно-солевого режима изучаемых почв в зависимости от содержанка я химического состава воднорвстворвмых солей, в соответствии с которой предлагаются похивопромывные норны /табл. 4/.

При содержании солей до 0,15$ использованы поливные нормы, утвержденные Министерством сельского хозяйства. Для почв с содержанием солей выше 0,15£ поливные норш вычислены автором. При этом.оптимальные параметрі и норны поливов предлагаются для трех групп вырадиваемых растений: слабо-, средне- и сильно-вла-гопвбивые культуры. Из табл. 4 следует, что при повышении концентрации почвенного раствора необходимо уменьшить нормы поливов при увеличении их частот, что даег возможность поддерживать в почве высокую влагонасыщенность, снижая при этом полное давление почвенного раствора. - , ■ .

Изучение некоторых вопросов теории промывок позволило вывести эмпирическую формулу по'прогнозированию солевого режима и расчета промывной нормы воды доя произвольных антологических профией содовых солончаков, пра этом учитывается, что в условиях неоднородности почвенного профиля параметры сслепереноса должны быть функцией от глубины почвы /Кулик, 1372/.

На основе обработки полевых'опытных данных подучена следующая математическая зависимость дня солепереноса:

■а..- 8.и-«р(г*тРа)1.>- '

где £м - запас солей в рассматриваемом слое /О -1/ в данный момент времени, включая воднорастворимые и поглощенные, ,50 - то же до начала.промывки, Щ - активная порозность среда, М - объем профильтровавшейся воды через объем почвы площадью Р к глубиной X, - коэффициент, зависящий от глубины почвы:

№ - 2Х ( ЛХ? - ВХ + С) , /6/

где А, В, С - параметры трехстепенной параболы.'

В мелиоративной практике важно выявить не только изменение солей в слое 0 - X, но и в интервале слоя = ¿Х1)ЛХа и

т.д. Изменение--солей в интервале слоя дХ1 можно определить слет-

Таблица 4

Рекомендации по регулированию водно-солевого рехиыа основных типов почв орошаемой зоны Араратской котловины

Содержание солей /%/ и характер засоления Оптимальные , параметры Группы выращиваемых культур ■ Рекомендуемые параметры • и мероприятия

полное давление, атм- влажность, в % от объема необходимые норш . ' продо-' длительность между шивами, сутки регулирование солевого режима

I 2 3 4 5 " 6 7

Лугово-бурые орошаемые

До 0,15 -

сульфатно- 4,5-2,2' . 25-33

хлоридно- з(5-1-,8 ' 28-36

к&дыщево— *

натриевый ,2.5-0.7, 32-40

' 750-1Ю0 25-30 Оптима-600-1000 17-24 дьный 500-800 14-20

0,15-0,25

4.5-3,0 ' 2¡>-33

3.6-2,5 29-36 3,0-1,0 33-40

650-1000 20-25 ■ Оптима-500-900 12-19 льыый 400-700 9-15

0,25-0,40

хлоридно-

сульфатно-

кальциево-

натриевый

4,5-4,0 4,2-2,8

31-36 34-40

400-700 300-600

7-14 Создать . . рассоли-4-10 тельный . солевой режим

Примечание: Г^ - зерновые, виноградники:

Го - куяуруэа, плодовые, естественные травы, карто-4 фель{ -

Гд - овоще-бахчевые, многолетние травы

I 1 2 3 1 4 1 5 1 6 1 7

0,40-0,80 15,0-4,5 33-40 хлоридно- сульфатно- натркеввй лю- 1500 дерна - 17-24 То ле на фоне дренажа, путем грузных норы поливов и выносом солей с фи-тотрсяаем

»0,80 ?15,0 55,0 - — - Провеете капиталь нуг промывку на фоне дтанажа

Горио-бурые полупустынные

До 0,20 4,5-1,0 хлоридао-суль-фатно-калъ-2,5-0,6 цкево-маг-ииевьгй 1,3-0,4 22-33 26-33 29-36 г2 гэ 700-1000 500-700 450-650 16-22 13-21 12-18 Оптимальный

0,20-6,40 4,5-1,5 сульфатно- 2 8-14 магняево- ' » кальциевый 2.0-1,0 22-32 26-33 ЗО-Зб Г1 Г2 г0 650-950 450-650 400-600 13-19 10-18 9-15 Оптимальный 1

0,40-1,10 4,5-2,3 2,8-2,0 2,5-2.0 24-32 28-33 31-36 Г1 *2 Гп 600-850 400-550 350-500 10-14 7-13 6-10 Создать рассо-лительвни рехнм /до 0,20-0,40$/

>1,10 . >4,5 - — 30-35 лс-церва 350-500 4-П Создать рассо-ляталънна режим путем выноса . солей с фитоуро-хаем

Горао-ааштановые почвы

Да 0,Ю 4,5-1,5 хлоридао- ' -сульфатно- 4,0-1,0 бхкарбонатно-калъциево- 2,0-0,6 магниевый 22-32 ,25-33 23-06 Г1 Г2 Г3 650-950 500-800 500-650 15-20 13-19 10-16 * Пггтпеигг.тг» ч

0,10-0,25 4,5-2,0 хлорядно— сульфатно- 3,5-1,7 23-32 27-53 Г1 600-900 450-750 12-17 10-16 Оптимальный

кальциевый 2.2-1.2 30-36 ГЭ 450-600 7-13

0,25-0,50 4,5-2,5 сульфатно- а п ч л магнхево- о*с~т'й кальциевый 23-32 27-33 30-36 Г1 £ Аз 550-650 470-700 400-500 .9-14 7-13 4-7 Создать рассо-лительный солевой режим /до 0,10-0,25 %/

дующей фориудой:

цц)- Уху(- Л/ .

где "¿о и^л - соответственно содерхааня сслей в интервале слоя АХ1 в исходный н настоящий периода, ^ и - исходные содержания содей соответственно В СЛОЯХ и-Х; ий'Х) .

Из формулы /5 и 6/ можно получить объем промывной вода

■ н = .. /V

Подставляя в формулу /8/ р » 10000 м3, I « Г м.^-^и переходя на десятичные логарифмы, получим активную промывную норму рассоления метровой толщи почвы до допустимого предела /£д /

М - - /*/

С помощью обработки полевых экспериментальных у"" по опреснению разных литодогжческд профилей получалл численные значения А, В, С для трех групп лятологичзскях профилей.

I группа А = 1,88 1/»г, В-2,20 1/м:, С -0,88

Ц группа А = 0,51 1/м2, В - 1,01 1/м ♦ С - 0,91

Ш группа А - 1,15 Х/м2, В = 0,84 Х/**, С - 0,82

С ггт-" проверки полученной эмпирической формулы в лабораторных условиях проведена промывка монолитов. Эксперименты были поставлены в поллэтиленовых трубках размерами Л а 20 см, Ь ■ 100 см в трех повторностях. Сравнение экспериментальных к расчетных /по формуле ?/ величин по передвижению суммарного содержания Ыа в почве показано на рис. 7. • .

В результате сравнения данных лабораторных модельных центов и расчетов-по установленной формула выявлено, что ошибка между этими величинами находится в пределах 2,9-7,7^. Таким образом, предложенная математическая модель достаточно тотае описывает процесс рассоления при промывке содового сояовца-солен-чаха, омепцаго развое литологнческое строение* ч

Рис, 7. Дип^гтргка рассоления кочвн: а- до промывки, б - после подачи 8 тыс.м3/га промывной вода, в - 20 тыс.м^/га, г -35 тыс.ц^/га.' X - экспериментальные кривые, 2 - расчет. кые кривые. '

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что водно-солевой режим горао-бурых полупустынных- почв под естественными травами развивается в условиях небольшого'среднегодового влагооборота /220 шы/, с продолжительны« развитием гидрологического горизонта интенсивного иссушения /ВЗ-ВНС/ в верхнем 80-см слое, формируя компенсационно-водный и ' замкнутый солевой режимы*

2. Водно-солевой режим орошаемых лугово-бурых и горно-:ашта-вовых почв под естественными травами, в отличив от горно-бурых полупустынных почв, характеризуется большим среднегодовым /450-

420 мм/ влагооборотом с развитием гидрологического горизонта интенсивного и полного биологического /ВЗ-ВЗК,*ВЗ/ иссушения в верхнем 60 см слое и формированием кошенсадионно-водвого н замкнутого яли рассолительного солевого режимов.

. 3. В орошаемых лугово-бурых и горно-бурых полупустынных почвах под люцерной при. сравнительно низких нормах орошения /до 2,2 тыс.ь£/га/ наЛгедается развитие процессов соленакошгеняя на нижней границе корнеобггаемой толщж. При увеличения нормы орошения /выше 3,3 тыс.ы^/га/ создается замкнутый яли рассохительный солевой режим, что способствует созданию благоприятных условий для выраджвания сельскохозяйственных культур. -

4. Показано, что скорость опреснения содового солонца-солончака в процессе промывки обусловлена характером текстурной дкфференцин профиля почв, расположением суглинистых и глинистых прослоек.

Наиболыиий мелиоративный эффект подучен на почвах суглини- . стого содового солончака с глкнистой прослойкой и глинистого содового солончака с налхчием на'поверхности суглинистого елея. Здесь для опреснения солончака до порога мелиорации достаточной ' является промывная норна в 30 тыс.м^/га.

В оуглинистом содовом солончаке с наличием поверхностного ' и глубоколежащего, слоев глин наблвдается снижение скорости опреснения почвы при проведении промивок. Мелиоративный эффект достигается при подаче промывной воды в норме 45-55 тне.kr/га.

5. Выявлено влияние количественного я качественного состава солей на полное давление влаги. Влияние солей.на полное давление влага становится существенным при их содержании в количестве 0,3$, что является порогом засоления. При более низкой концентрація солей на нижней границе оптимального интервала влажности /НВ-ВИС/ полное давление не ниже - 4,5 ати.

При хлоридао-сульфатво-натриевом характере засоления /луго-во-бурые орошаемые почвы/ в интервале влажности НВ-ВНС при, содержании солей в количестве 1$ полное давление влаги достигает . - 20 атц, а при сулъфатно-кальцаево-натриевом химизме - 4,5 ати.

6. Найдены экспериментальные зависимости капилляра о-сорб-илонного давления от влажности почв, коэффициента влагопровод-ностн отвлагонасыщенности и конвективной даффузаи солей от скорости передвижения потока влаги. Предложены аарожежмациошше

математические уравнения для указанных зависимостей.

7. Ра»работали научные основы типизации водао-солевоге режима по термодинамическим параметрам я установлены оптимальные интервалы вдагообеспечешости районированных культур в зависимости от химизма и концентрации почвенного раствора*

8. На основании проведенных исследований.предложена математическая модель, которая о удовлетворительной точностью описывает процесс промывки содовых солонцов-солончаков, имеющих различные лптологкчесхие профили*

Р Е. К О М,Е Н Д А Ц И И

На основании проведенных исследований по водно-солевому режиму основных типов почв орошаемой зоны Араратской котловины можно сделать следующие рекомендации:

1. Предложенные фориулы и параметры вдаго- и солеперевооа рекомендуюгся научным и проектным организациям дая использования при составлении технических проектов регулирования водно; солевого режима орошаемых лугово-бурых, горно-бурых полупустынных и горно-каштановых почв. .

2. Дяя 'орошаемых лугово-бурых, горно-бурых полупустынных и * горно-каштановых почв с повышенной концентрацией почвенного раствора рекомендуются норыы поливов и мероприятия для регулирования водно-солевого режима этих почв с учетом химизма и концентрации почвенного раствора.

3. Предложенная математическая модель процесса промывки содового солонца-солончака рекомендуется для использования при расчетах промывных норм для различных литологнческих групп засоленных почв Араратской равнины. х

- ОПУБЛИКОВАННЫЕ СТАТЬИ ПО ТИЛЕ ДИССЕРТАЦИИ л

1. О вопросе математического моделирования процесса рассоления разных литологнческих слоев. - Известия с/х наук ШХ Ары ССР, 1977, * 5, с. 62-66.

2. О некоторых особенностях влагопроводыостк почв орошае- . мой зоны Араратской котловины. Тр.' ин-та почвоведения в агро-

дш UCX Ары ССР, Ереван, 1977, вып. Ш, ка. I, о. 34-39 /в соавторстве/.

3. Малиорнруиоэ влияние .железа ва содовые солончаки. -Гждротехнжка я мелиорация, 1978, Л 7, с. 87-90 / в соавторстве/.

4. Водно-солевой рожжл нота орошаемой зон» Араратской котловины. - Тр. ин-та почвоведения я агрохимии ИС1 Арм ССР, Ереван, 1978, выя. ХШ, с. 186-193 /в соавторстве/.

5. 06'Удельной поверхности я давлении влаги основных типов почв орошаемой зоны Араратской котловины. - Тез. докл. Второй научно-техвжч. конференции Шауиянского района, Ереван, 1978, о. 3-4.

6. Некоторые энергетические'характеристики влаги оенэвкых типов почв орошаемой зоны Араратской котловины. - Тр. пн-та почвоведения и агрохимии 1ICX Aj* ССР, Ереван, 1979, вып. НУ, с. 36-44. -

7. К вопросу оптимизации водно-оолэвого режима орошаемых почв Араратской котловины. - Тр. ян-та почвоведения' и агрохимии МСХ Арм ССР, Ереван, I98I, вып. 17," о. 165-169 / в соавторстве/.

8. О характеристике энергетического состояния влаги почв орошаемой зоны Араратской котловины. - Тез. докл. Л делагатс-вого въезда Всесоюзного общества почвоведов. Тбилиси, 1981, кн. I, с. 43 /в соавторстве/.

9. Об оптимальных параметрах водно-солевого репша орошаемых лугово-бурых почв Араратской равнины. - Тез. дохл. Закавказской конференции молодых ученых и специалистов "Наука - оаль-скоцу хозяйству" о участием молодых ученю из ведущих научных центров страны, Цахкадэор, 1931, с. 21.

10. О некоторых термодинамических особенностях влаги орошаемых почв Араратской котловины. - Биолог, журнал Армении, 1981

г. 7ШУ, JS 9, о. 924-926 /в соавторстве/. " *

Подп. к печати

- * Ф«. и., л. /,S~ Уч.-пзл. л. V 0

3itu ЛОН

__ 1Ьд-»о Московского увннрегтч. Моски, К-9. ул. Г«рце«4, В/Т.

Типографии Нзд-м МГУ, Моего*, Леигоры