ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2011, № 10, с. 1260-1269
АГРОХИМИЯ И МЕЛИОРАЦИЯ ПОЧВ
УДК 631.48
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ СВОЙСТВ ЦЕЛИННЫХ И ПОСТИРРИГАЦИОННЫХ ПОЧВ СОЛОНЦОВЫХ КОМПЛЕКСОВ
ПРИВОЛЖСКОЙ ГРЯДЫ*
© 2011 г. И. Н. Любимова, В. Я. Мотузов, А. Г. Бондарев
Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7
e-mail: lubimova@agro.geonet.ru Поступила в редакцию 06.12.2010 г.
Изучение постирригационных и целинных почв солонцовых комплексов Приволжской песчаной гряды показало, что в настоящее время в них сохраняются морфологические признаки палеогидро-морфизма и свойства приобретенные в результате 30-летнего орошения. Прекращение орошения привело к перемещению границы вскипания от НС1 ближе к поверхности почв, появлению в порах-каналах мелкокристаллического гипса. При залегании грунтовых вод глубже 4 м, граница вскипания от НС1 проходит значительно выше границы появления выделений гипса, при глубине грунтовых вод около 3 м наблюдается совмещение границ выделений гипса и вскипания. При залегании грунтовых вод <2.5 м, граница вскипания находится глубже границы гипсовых выделений. Засоления и осолонцевания постирригационных почв комплекса не происходит. В целинных почвах с грунтовыми водами на глубине 2.3—3.0 м содержание обменного Na до глубины 30 см не отличается от постирригационных почв, с глубины 30 см в солонцах и каштановых почвах его количество увеличивается до 25% и более, в лугово-каштановой до 4% от суммы обменных оснований.
ВВЕДЕНИЕ
Изучение эволюции почв (развития почв во времени) является одной из фундаментальных задач Докучаевского почвоведения. Исследования по данной тематике можно найти в трудах отечественных и зарубежных почвоведов [6, 11, 19, 22, 23, 25, 26]. По мнению Соколова [21], до недавнего времени проблему развития почв во времени "с известной долей условности" можно было отнести к "чисто теоретической". Активное вмешательство человека нарушило привычный ход природных процессов и в настоящее время "сделало изучение всех аспектов этой проблемы злободневной практической задачей. Стало жизненно необходимо знать общее направление и скорость процессов изменения почв при направленном изменении условий почвообразования (мелиораци-ях, рекультивации, техногенном загрязнении, изменении климата или гидрологического режима и т.п.)" [22, с. 85-86].
Большинство наших почв являются полигене-тичными. В своем профиле они несут свойства, как унаследованные от породы и сохранившиеся от более ранних стадий эволюции почвы, так и новые признаки, появившиеся под влиянием антропогенного воздействия на почвы.
* Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 04-04-48621а).
Мощным воздействием на почвы обладают различные виды оросительных мелиораций. В большинстве случаев в результате мелиоративных воздействий для почв и почвенного покрова, расположенных на этих территориях начинается новый этап их развития. Исследований, посвященных влиянию орошения на почвы, довольно много, среди них можно отметить работы Андреева с соавт., Бондарева, Зимовца, Минашиной, При-ходько, Остера и др. [1, 2, 10, 14, 18, 24]. Изменение постирригационных почв во времени отражено в незначительном количестве публикаций. Так как целенаправленных исследований таких почв в период активного орошения территорий не было. Были публикации по состоянию земель, выведенных из орошения, в связи с деградацией в результате развития вторичного засоления [10]. В 90-х годах ХХ в., после распада СССР, произошел развал крупных сельскохозяйственных предприятий и как следствие резкое сокращение площади орошаемых земель. После прекращения орошения условия развития почв изменились, в результате могли измениться и свойства ранее орошаемых и расположенных рядом с бывшим орошаемым участком неорошаемых почв.
Цель настоящих исследований — выявить современные тенденции изменения некоторых свойств целинных, постирригационных, пахотных неорошаемых почв солонцовых комплексов после прекращения орошения на примере почв
Кисловской оросительной системы (Волгоградская обл., Быковский и Николаевский районы).
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Одна из крупнейших инженерных оросительных систем — Кисловская, с питанием из Волгоградского водохранилища — построена в 1957— 1962 гг. [13]. Она расположена на двух различных геоморфологических поверхностях: Приволжской песчаной гряде и Хвалынской морской равнине.
Почвенный покров на Приволжской песчаной гряде относительно однородный со слабым развитием комплексности. Преобладающими являются каштановые почвы среднесуглинистые и супесчаные, несолонцеватые и незасоленные. На пониженных участках гряды, подстилаемых глинистыми породами мощностью более 2—3 м, формируется 2-3-членный комплекс, состоящий из каштановых, лугово-каштановых почв и авто-морфных солонцов. Содержание солонцов в составе комплекса не превышает 15—20%. Все почвы несут следы палеогидроморфизма (включения ракушек, железо-марганцевых ортштейнов). Грунтовые воды на Приволжской песчаной гряде залегали до начала орошения на глубине 16—20, в лиманах на 5—8 м. Они были пресными под каштановыми и лугово-каштановыми почвами и слабоминерализованными (сульфатно-кальциевые) под солонцами [2, 4, 7, 8, 10, 13, 17].
Орошение проводилось пресными водами из Волжского водохранилища. После первых поливов в 1962 и 1963 гг. глубина залегания грунтовых вод практически не изменилась. В 1965 г. уровень грунтовых вод поднялся на 1 м, к 1970 г. на 5 м, и в 1973 г. — поднялись до 340—600 см. Еще через 6 лет (1979 г.) уровень грунтовых вод залегал на глубине 245 см и выше. В связи со снижением поливных норм и сбросом вод из чеков после их заполнения в 1982—1986 гг. произошло понижение уровня грунтовых вод. В 1987—1989 гг. грунтовые воды снова поднялись до 320—340 см. В первые годы орошения грунтовые воды оставались пресными. К 1973 г. их уровень достиг скопления солей в солонцах и каштановых почвах, что привело к увеличению минерализации до 16—22 г/л под солонцами и до 4—9 (иногда до 15) г/л под каштановыми почвами. Под лугово-каштановыми почвами минерализация грунтовых вод изменилась незначительно [3, 10].
После прекращения орошения в 1990 г. началось медленное снижение уровня грунтовых вод. К 2004—2005 гг. на бывших орошаемых и расположенных рядом неорошаемых территориях уровень грунтовых вод понизился до 2.5—5 м, но со-
временная глубина их залегания так и не достигла первоначального уровня [3, 9]. В результате этого часть почв, развивавшихся до орошения в авто-морфных условиях, продолжает и после прекращения орошения испытывать влияние грунтовых вод.
В 1999—2005 гг. проведено обследование постирригационных, пахотных неорошаемых и целинных почв, расположенных на шлейфе восточного склона Приволжской песчаной гряды на участке первой очереди орошения ВЗО-1 (Александровский массив). Для данной территории характерна неоднородность гранулометрического состава почвенно-грунтовой толщи. Сверху до глубины 320—340 см на участке залегают тяжелые суглинки, подстилаемые трехметровой толщей песчаных отложений. Ниже, до глубины 10—10.5 м залегают средние и тяжелые суглинки, подстилаемые в свою очередь хазарскими песками, в которых до орошения залегали почти пресные грунтовые воды [21].
Влагозарядковое орошение в бездренажных условиях проводилось напуском нормой около 3 тыс. м3/га осенью или весной. Как правило, давался еще один летний вегетационный полив нормой около 2 тыс. м3/га. Орошение проводилось с 1963 по 1990 гг. Начиная с 1991 г., участок не орошался. В настоящее время это залежь, заросшая сорной растительностью и изредка порослью лоха серебристого и вяза мелколистного.
Изучено изменение почв на четырех участках, расположенных как на полях ВЗО-1 (поле 3 и поле 8), так и рядом с ними. Охарактеризованы один неорошавшийся участок заброшенной пашни, два постирригационных участка, находившихся около 10 лет в залежном состоянии, и один целинный участок, используемый в настоящее время под пастбище (рис. 1). Участки 1—2 находились на верхней, участки 3—4 — на нижней части склона Приволжской песчаной гряды. Перепад высот между верхней и нижней частями склона 2.5 м. Уровень залегания грунтовых вод в 2004— 2005 г. на участке 1 (поле 3), 2 был на глубине 4.8— 4.9, на участке 3 — на глубине 3 м, на участке 4 — на глубине 2.3—3 м.
Почвенный покров участков 1 и 4 представлен комплексом каштановых, лугово-каштановых почв с солонцами, а участков 2 и 3 -каштановыми почвами разной степени солонцеватости.
На участке 1 (ВЗО-1, поле 3) в 1963 г. А.Г. Бондаревым и Б.А. Зимовцом заложен опыт по мелиорации солонцов в условиях орошения. В качестве мелиоранта использовался гипс, который вносился в дозах 5, 10, 15 т/га. На контрольные делянки гипс не вносился. При обследовании
Поселок
Постирригационный участок (ВЗО-1)
Канал в земляном русле
Рис. 1. Расположение обследованных участков.
почв опытного участка нами было изучено строение и свойства почв в вариантах с внесением гипса в дозах 10 и 15 т/га и двух контрольных делянках. Необходимо отметить, что в 1966—1967 гг. совхоз внес на орошаемые участки ВЗО-1 от 100 до 200 т/га навоза. При этом навоз был внесен и на контрольные и опытные делянки с гипсованием солонцов. При запашке навоза большая часть солонцового горизонта была разрушена и перемешана с навозом. Поэтому при дальнейшем орошении варианты с гипсованием солонцов фактически превратились в варианты гипсование + навоз, а контрольные — в вариант солонцы, мелиорированные большой нормой навоза с разрушением солонцового горизонта [2, 6].
При полевом обследовании опытных участков на каждом элементе комплекса закладывался полнопрофильный разрез, и отбирались образцы почв по генетическим горизонтам. Рядом с разрезом бурилась скважина, из которой отбирались образцы по слоям и пробы грунтовой воды. На участках 1 и 2 грунтовые воды находились в песчаной толще на глубине 4.6—4.8 м, поэтому отобрать пробу на анализ не удалось.
В поле и в лабораторных условиях было охарактеризовано изменение макро- и мезоморфо-логических свойств агрогенно-преобразованных почв солонцовых комплексов с использованием бинокулярн
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.