CC BY
127
Влияние орошения на водно-физические свойства тёмно-каштановых почв
А.П. Несват, к.с.-х.н., Оренбургский ГАУ
Одними из главных условий эффективного функционирования орошаемых агроценозов являются оптимальные агрофизические свойства почв. При орошении структурное состояние почв может изменяться в двух направлениях — улучшаться или деградировать. Орошение пресными водами оказывает положительное влияние на структуру почв, минерализованные воды увеличивают количество водопрочных агрегатов. Многолетние травы приводят к улучшению структурного состояния орошаемых почв. Гораздо чаще приходится сталкиваться с обесструктуриванием почвы при орошении.
Материалы и методы. На оросительных системах широкое распространение получило такое явление, как ирригационная эрозия. Она возникает в том случае, когда интенсивность искусственного дождя превышает впитывающую способность почвы. Вследствие этого происходит непродуктивный расход влаги, снижается мощность наиболее плодородного гумусового горизонта, вымываются питательные макро- и микроэлементы, средства химической защиты и семена, заиляются и загрязняются удобрениями и пестицидами водоприёмники, формируются размывы и промоины вплоть до образования ирригационных оврагов [1]. Решающими факторами, оказывающими влияние на развитие и величину эрозии при искусственном дождевании, являются кинетическая энергия капель дождя, время полива, интенсивность дождевания, его периодичность, уклон поверхности поля.
По классификации ирригационной эрозии [2], особая роль отводится капельной эрозии, причиной которой является то, что мощность искусственного дождя превышает допустимые пределы. Это приводит к разрушению структурных агрегатов почвы, разбрызгиванию почвенных частиц и их направленному перемещению вниз по склонам, уплотнению, кольматации поверхностного слоя почвы и снижению его ин-
фильтрационной способности. Не все вопросы, касающиеся особенностей реагирования почв засушливых режимов на интенсивное орошение, могут получить однозначную интерпретацию. Среди явлений и процессов, которые возникают при нарушении степных и сухостепных ландшафтов в результате орошения, довольно четко диагностируются и количественно оцениваются подъём уровня грунтовых вод, вторичное засоление и осолонцевание, обесструктуривание и переуплотнение почв. Менее однозначно интерпретируются гумусовое состояние и баланс кальция в орошаемых почвах, механизм их подщелачивания и трансформация минералогического состава [3].
Результаты исследований. Своими исследованиями мы подтвердили, что на развитие растений, на процессы, происходящие в почве, оказывают влияние физические свойства почвы. Орошение тёмно-каштановых почв, как и других, приводит к изменению агрегатного состава, плотности и, конечно же, водопроницаемости почвы. В основном данные изменения протекают в отрицательную сторону. Исследования проводили на опытных участках АОЗТ «Целинное» Светлинского района, поливы — машиной ДКШ-64 («Волжанка»).
В таблице 1 представлены данные по влиянию орошения и годов жизни люцерны на плотность почвогрунта. Анализируя данные показатели, необходимо отметить, что плотность почвы увеличивается с повышением возраста люцерны и достигает максимального значения к четвёртому году жизни независимо от режима орошения. При этом в большей степени уплотняется пахотный слой — с 1,16 (первый год жизни) до 1,32 г/см3 (четвёртый год использования), нижние слои подвержены уплотнению в меньшей степени. Исследуемые режимы орошения также оказали различное влияние на изменение плотности почвы.
Применение дифференцированных норм поливов на исследуемых режимах орошения
1. Показатели изменения плотности почвогрунта от года жизни люцерны
и водного режима
Вариант Горизонт Плотность почвы, г/см3
и глубина, см 1-й год 2-й год 3-й год 4-й год
А 0-28 1,16 1,27 1,32 1,32
80-85% НВ ВС 29-100 1,48 1,51 1,52 1,52
0-100 1,38 1,44 1,46 1,46
А 0-28 1,16 1,27 1,31 1,32
75-80% НВ ВС 29-100 1,48 1,50 1,51 1,52
0-100 1,38 1,43 1,45 1,46
А 0-28 1,16 1,26 1,30 1,32
70-75% НВ ВС 29-100 1,48 1,50 1,51 1,51
0-100 1,38 1,43 1,45 1,45
2. Водопроницаемость почвы под орошаемой люцерной (средние данные за 2004—2006 гг., мм/мин)
Вариант Время, мес. 2-го года жизни 3-го года жизни
Кв Кф Кв Кф
80-85% НВ май 1,69 0,68 1,46 0,54
сентябрь 1,47 0,56 1,18 0,46
75-80% НВ май 1,70 0,68 1,49 0,56
сентябрь 1,49 0,57 1,21 0,49
70-75% НВ май 1,70 0,68 1,52 0,58
сентябрь 1,52 0,59 1,26 0,51
Примечание: Кв — коэффициент впитывания за первый час, мм/мин; Кф — коэффициент фильтрации, мм/мин
позволяет заметить незначительное увеличение плотности почвы при росте уровня предполивной влажности почвы. Это объясняется, прежде всего, возрастанием числа поливов и снижением поливных норм, что заметно на участках люцерны второго года жизни. К четвёртому году исследуемый режим орошения практически не влияет на увеличение плотности почвогрунта. Минимальная плотность почвы отмечается на люцерне второго года жизни на вариантах 70—75% НВ и 75—80% НВ, где она достигает 1,43 г/см3. Максимальная плотность отмечена на вариантах: 80—85% НВ люцерна третьего и четвёртого годов жизни и 75—80% НВ — люцерна четвёртого года жизни — 1,46 г/см3. Основной причиной деградации структуры орошаемых почв является разрушение почвенных агрегатов под воздействием продолжительных и интенсивных поливов, использование тяжёлой сельскохозяйственной техники при выполнении агротехнических работ в ходе возделывания различных сельскохозяйственных культур, а также обработка переувлажненной почвы.
На орошаемых вариантах, наряду с изменениями плотности почвы, происходили изменения и водопроницаемости. Была определена водопроницаемость почвы в начале и в конце вегетации.
В таблице 2 приведены данные по водопроницаемости почвы. Их анализ показал, что при изменении возраста растений водопроницаемость почвы снижается независимо от режима орошения. Частые поливы пониженными поливными нормами приводят к максимальному снижению водопроницаемости почвы.
Очевидно, что технология орошения должна быть одновременно водосберегающей и почвоза-
щитной, т.е. не допускающей непроизводительных расходов поливной воды и деградации почв.
Выводы. В результате проведенных исследований можно сделать вывод, что орошение негативно влияет на изменение физики почв. Поливы приводят к увеличению плотности почвы и снижению водопроницаемости — это следствие разрушения структуры почвы. В большинстве случаев при орошении наблюдается глубокое преобразование почвенной структуры. Структурные отдельности орошаемых почв приобретают плотную упаковку, более высокую механическую прочность, низкую пористость и ложную водопрочность. С точки зрения почвенного плодородия, такое изменение структуры почвы нельзя оценивать положительно, а следует относить в разряд деградационных явлений. Ряд агротехнических приёмов, проводимых на орошаемых участках, способствуют снижению неблагоприятного воздействия искусственного дождя [3]. Применение прерывистого бороздо-вания, щелевания, глубокой культивации, предварительный полив, мульчирование поверхности почвы растительными остатками позволяют не только предохранять почву от разрушения, но и способствуют более рациональному расходованию почвенной влаги, оказывают благоприятное влияние на температурный режим и процессы гумусообразования.
Литература
1. Трегубов П.С., Аверьянов О.А. Ирригационная эрозия почв и меры ее предотвращения. М.: ВНИИТЭИагропром, 1987.
2. Гаврилица А.О. Эрозионные процессы при поливе дождеванием и пути их минимизации // Почвоведение. 1993. № 1.
3. Панов Н.П., Мамонтов В.Г. Почвенные процессы в орошаемых черноземах и каштановых почвах и пути предотвращения их деградации. М.: Россельхозакадемия, 2001.
sa
