CC BY
55
4. Zolotokrylin, A.N. Prirodnaja perehodnaja zona na Prikaspijskoj nizmennosti [Tekst] / A.N. Zolotokrylin, T.B. Titkova // Izvestija AN. Ser. Geograficheskaja. - 2004. - № 2. - P. 92-99.
5. Kolomyc, Je.G. Zonal'no-pojasnoj jekoton v sisteme bol'shih ravninnyh vodosborov (na primere Volzhskogo bassejna) [Tekst] / Je.G. Kolomyc // Jekotony v biosfere. - M.: RAN, 1997. - P. 34-50.
6. Nazarov, A.G. Termodinamicheskaja napravlennost' pochvoobrazovanija v istorii razvitija jekosistem [Tekst] / A.G. Nazarov // Pochvy, biogeohimicheskie cikly i biosfera. - M.: Tovarishhestvo nauchnyh izdanij KMK, 2004. - P. 70-102.
7. Pat. RU № 2507602 S1 Rossijskaja Federacija, MPK G09V 29/00 (2006.01). Sposob kartografi-rovanija prirodnyh perehodnyh zon (jekotonov) / Rulev A.S., Juferev V.G., Kulik K.N. i dr.; zajavitel' GNU VNIALMI Rossel'hozakademii (RU) / № 2012136002/12; zajavl. 21.08.2012, opubl. 20.02.2014, Bjul. № 5; prioritet 21.08.2012. - 7 p.
8. Riklefs, R. Osnovy obshhej jekologii [Tekst] / R. Riklefs; pod red. N.N. Kartasheva; per. s angl. N. O. Fomina. - M.: Izd-vo "Mir", 1979. - 424 p.
9. Rubin, A.B. Termodinamika biologicheskih processov [Tekst] : ucheb. posobie/ A.B. Rubin. -2-e izd. - M.: Izd-vo Mosk. un-ta, 1984. - P. 148-154.
10. Rulev, A.S. Analiticheskoe opredelenie granic perehodnyh prirodnyh zon (jekotonov) [Tekst] / A.S. Rulev, V.G. Juferev // Vestnik Volgogr. gos. un-ta. Ser. II. Estestvennye nauki. -2015. - № 1(1). - P. 69-74.
11. Rulev, A.S. Metodologija issledovanij strukturno-funkcional'noj organizacii agrolesoland-shafta, organizacija pochvennyh sistem [Tekst] / A.S. Rulev, A.N. Maksimov, B.A. Isupov // Prob-lemy istorii, metodologii i filosofii pochvovedenija: metodologija i istorija pochvovedenija: materialy II Nac. konf. - Pushhino, 2007. - P. 71-73.
12. Rulev, A.S. Jenergeticheskie i geohimicheskie pokazateli pochvy kak osnova organizacii lesoagrarnogo landshafta [Tekst] / A.S. Rulev, B.A. Isupov // Zashhitnoe lesorazvedenie v Rossijskoj Fed-eracii. - Volgograd: VNIALMI, 2011. - P. 399-402.
13. Sochava, V.B. Rastitel'nyj pokrov na tematicheskih kartah [Tekst] / V.B. Sochava. - Novosibirsk: Nauka, 1979. - 190 p.
14. Fljorov, R.I. Opyt primenenija skorosti vozniknovenija jentropii v listovoj sisteme lesnyh drevesnyh porod [Tekst] / R.I. Fljorov // Fiziologija rastenij. - Vol. 13. - 1966. - Issue 4. - P. 688-694.
E-mail: [email protected]
УДК 551.48:631.617
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ КРИВЫЕ ВЕРОЯТНОСТИ ПРЕВЫШЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА ТАЛЫХ ВОД И СТОКОРЕГУЛИРУЮЩАЯ РОЛЬ ЗЯБИ НА КАШТАНОВЫХ И ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
MELT WATER SURFACE RUNOFF THEORETICAL CURVE EXCEEDANCE
PROBABILITY AND PLOWED FIELDS FLOW REGULATING ROLE ON CHESTNUT AND DARK CHESTNUT SOILS OF THE VOLGOGRAD REGION
А.Т. Барабанов1, доктор сельскохозяйственных наук А.И. Узолин1, кандидат сельскохозяйственных наук А.В. Кулик1, кандидат сельскохозяйственных наук М.М. Кочкарь2, кандидат сельскохозяйственных наук
A.T. Barabanov, A.I. Uzolin, A.V. Kulik, M.M. Kochkar
1 Всероссийский научно-исследовательский агролесомелиоративный институт, г. Волгоград 2Волгоградский государственный аграрный университет
'All-Russia scientific-research agrosilvicultural institute 2Volgograd State Agrarian University
Приведены результаты многолетних исследований формирования поверхностного стока талых вод и других элементов водного баланса с рыхлой и уплотнённой пашни на каштановых и темно-каштановых почвах Волгоградской области. Рассчитаны и построены теоретические кривые вероятности превышения склонового стока, которые указывают на высокую стокорегу-
40
лирующую эффективность зяби, по сравнению с многолетними травами и озимыми. Средняя величина поверхностного стока с зяби составила 5 мм, а с уплотнённой пашни 17 мм. Анализ динамики весеннего стока за 71 год показал, что он резко колеблется по годам и в целом отмечается тенденция к значительному его снижению, особенно в последние годы, которые были очень маловодными. Методологической основой исследований является система методов, заимствованных из разных наук (агролесомелиорации, земледелия, почвоведения, гидрологии, физики, химии, математики, геологии, географии и др.), модифицированных и адаптированных в соответствии с поставленными целями и задачами. Для характеристики стока в своих исследованиях применялся наиболее точный и широко распространенный водно-балансовый метод учета стока на стоковых площадках и водосборах. При обобщении использовали материалы, полученные на стоковых площадках. Результаты исследований дают представление о закономерностях и особенностях формирования стока талых вод, гидрологической роли зяби, а также методах воздействия и управления эрозионно-гидрологическим процессом. Они необходимы для проведения гидрологических и эрозионных расчётов при проектировании адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агролесомелиоративном обустройстве сельскохозяйственных земель.
The article presents the results of years' research in the formation of surface melt water runoff and water balance other elements with loose and compacted arable land on the brown and dark brown soils of the Volgograd region. The theoretical slope runoff exceedance probability curves were designed and constructed, they showed the high efficiency of plowed fields flow control compared to perennial grasses and winter crops. The average value of surface runoff from plowed fields was 5 mm, and from compacted arable land it was 17 mm. The analysis of the spring runoff dynamics during 71 years showed that it varies widely from year to year, and in general there is a tendency to a considerable reduction of its enforcement, especially in recent years, which were very dry. The methodological basis of research is the system of methods borrowed from different sciences (agroforestry, farming, soil science, hydrology, physics, chemistry, mathematics, geology, geography, etc.), modified and adapted in accordance with the aims and objectives. To characterize the flow in studies, we used the most precise and broad-circulated water-balance method of accounting the runoff on the drain sites and watersheds. When generalizing we used the materials got on runoff areas. The research results give the idea of principles and features of melt water runoff formationo, plowed fields hydrological role, as well as methods of erosion-hydrological process influence and control. They are necessary for carrying out hydrological and erosion calculations when designing adaptive-landscape systems of agriculture and agroforestry arrangement of agricultural lands.
Ключевые слова: снегозапасы, поверхностный сток, инфильтрация (впитывание), эрозия, элементы водного баланса, стоковые площадки, кривые вероятности превышения стока, банк данных.
Key words: snow storage, runoff, infiltration (absorption), erosion, elements of water balance, stock platforms, runoff exceedance probability curves, database.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского гуманитарного научного фонда
и Администрации Волгоградской области в рамках научного проекта №16-16-34001 а(р)
Введение. Серьезной проблемой сельскохозяйственной деятельности человека является предотвращение разрушительного действия эрозии почв. Она протекает при сложном взаимодействии природных и антропогенных факторов. Ведущим фактором эрозионных процессов является поверхностный сток. Систему противоэрозионных мероприятий необходимо строить на основе знания величины стока разной вероятности превышения и закономерностей его формирования. При построении комплекса противоэрозионных мероприятий на расчётной основе применяются различные модели определения смыва почвы [13, 5], составной частью которых являются величины стока разной вероятности превышения.
Вероятностная оценка речного стока в гидрологии применяется давно и успешно. В противоэрозионной мелиорации из-за отсутствия рядов длительных наблюдений за поверхностным стоком методы расчёта стока разной вероятности превышения не находили применения. Одним из первых их использовал Г. П. Сурмач [4]. Он обобщил большой материал по стоку талых вод с зяби и уплотнённой пашни в зональном плане. Однако тогда ряды наблюдений за поверхностным стоком были короткие (9-21 год), поэтому на основе статистического анализа не было возможности рассчитывать теоретические кривые вероятности превышения. В последующее время по мере накопления материалов, их обобщение и оценку стока разной вероятности превышения продолжали другие ученые [15, 7, 2, 8, 9]. Кривые обеспеченности, как правило, строились по эмпирическим точкам, что затрудняло осуществлять их экстраполяцию. Сейчас имеются длительные ряды наблюдений за поверхностным стоком талых вод, которые позволяют осуществлять статистическую обработку полученных данных и строить теоретические кривые вероятности превышения стока.
Материалы и методы. Методологической основой исследований в противоэрозионной мелиорации является система методов, заимствованных из разных наук (агролесомелиорации, земледелия, почвоведения, гидрологии, физики, химии, математики, геологии, географии и др.), модифицированных и адаптированных в соответствии с поставленными целями и задачами. В гидрологии для характеристики стока применяется наиболее точный и широко распространенный водно-балансовый метод исследований на стоковых площадках и водосборах. Мы применяли в своих исследованиях и использовали при обобщении материалы, полученные на стоковых площадках. Этот метод используется на стоковых станциях и постах Гидрометслужбы (Валдай, Нижнедевицк, Каменная Степь и другие), в Государственном гидрологическогм институте, Институте географии РАН, ФГБНУ ВНИИЗиЗПЭ РАН, ФГБНУ ВНИАЛМИ и других научных учреждениях и высших учебных заведениях [ 10, 3].
Результаты и обсуждение. В этой статье мы рассмотрим характер формирования стока талых вод на рыхлой (зябь) и уплотненной (многолетние травы, озимые, стерня и др.) пашне на каштановых и темно-каштановых почвах Волгоградской области. Ниже излагаются обобщенные нами результаты многолетних исследований поверхностного стока и других элементов весеннего водного баланса на двух объектах ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский агролесомелиоративный институт», расположенных в районе г. Камышина (каштановые почвы) и станицы Клетской (темно-каштановые почвы). При этом использовали обобщения [14, 11, 1, 4]. К ним были добавлены материалы исследований, полученные под руководством А. Т. Барабанова, на Камышинском опорном пункте ВНИАЛМИ В. И. Антоновым, на Клетском опорном пункте ВНИАЛМИ Ю. М. Суковатовым и А. И. Узолиным. В результате обобщения имеющиеся до сих пор ряды наблюдений удлинены на 26 лет. Эти данные позволяют более точно подойти к оценке поверхностного стока талых вод и роли хозяйственной деятельности в его формировании. Материалы этих обобщений приведены в таблице 1.
Анализ многолетних данных показал, что сток талых вод на рыхлой пашне (зябь отвальная) 54 года из 66 -ти сток отсутствовал или был очень слабый (до 7 мм), слабый сток (по шкале Г. П. Сурмача) был 6 лет, умеренный - 6 лет. На уплотнённой пашне (многолетние травы, озимые и др.) 27 лет из 63 -х поверхностного стока не было совсем или он был очень слабый, 14 лет - слабый, 13 лет - умеренный, 7 лет - сильный и очень сильный.
Таблица 1 - Показатели снегозапасов и поверхностного стока талых вод
на каштановых и темно-каштановых почвах Волгоградской области
Годы Рыхлая пашня Уплотненная пашня
запасы снеговой воды, мм сток, мм коэффициент стока запасы снеговой воды, мм сток, мм коэффициент стока
1 2 3 4 5 6 7
Камышинский район, каштановая почва
1946 - 7 - 60 32 0,53
1947 77 2 0,03 79 38 0,48
1948 50 13 0,26 62 38 0,61
1949 31 0 0 57 5 0,07
1950 - 0 0 - 14 -
1951 - 3 - - 30 -
1952 - 0 0 - 20 -
1953 - 0 0 - 20 -
1954 - 0 0 - 14 -
1955 - 5 - - 30 -
1956 - 12 - - 30 -
1957 - 27 - - 75 -
1958 - 7 - - 28 -
1959 - 0 0 - 20 -
1960 90 4 0,04 80 47 0,59
1961 46 2 0,04 50 23 0,46
1962 37 4 0,11 47 19 0,40
1963 85 4 0,05 107 88 0,82
1964 61 1 0,02 71 12 0,17
1965 - 10 - - 30 -
1966 - 0 - - 9 -
1967 108 0 0 99 0 0
1968 122 0 0 109 1 0,01
1969 52 17 0,33 50 30 0,60
1970 115 21 0,18 108 70 0,65
1971 52 30 0,58 62 45 0,73
1972 14 0 0 21 0 0
1973 - 0 0 - 0 0
1974 47 4 0,09 67 2 0,03
1975 92 1 0,01 92 2 0,02
1976 - 0 0 - 50 -
1977 51 1 0,02 - - -
1978 49 5 0,10 - - -
1979 106 11 0,10 - - -
1980 64 2 0,03 - - -
1981 23 6 0,26 - - -
1982 49 3 0,06 47 8 0,17
1983 52 29 0,56 54 45 0,82
1984 18 0 0 28 2 0,11
1985 (65) 0 0 65 19 0,29
1986 54 38 0,71 71 45 0,63
1987 159 0 0 152 17 0,11
1988 47 21 0,45 81 32 0,40
1989 87 4 0,09 49 12 0,24
1990 40 19 0,48 40 33 0,83
1991 - - - 48 11 0,21
1992 44 0 0 42 0 0
1993 22 0 0 26 0 0
Окончание таблицы 1
1 2 3 4 5 6 7
Клетский район, темно-каштановая почва
1996 48 0 0 48 0 0
1997 19 0 0 19 0 0
1998 35 0 0 35 0 0
1999 - - - 27 10 0,37
2000 31 0 0 31 0 0
2001 17 0 0 17 0 0
2002 29 0 0 29 0 0
2003 - - - 80 26 0,30
2004 - 0 0 - 0 0
2005 28 0 0 (28) 0 0
2006 43 0 0 (43) 0 0
2007 51 0 0 (51) 0 0
2008 22 0 0 (22) 0 0
2009 (23) 0 0 23 0 0
2010 14 0 0 (14) 0 0
2011 10 0 0 (10) 0 0
2012 55 0 0 (55) 0 0
2013 14 0 0 (14) 0 0
2014 25 0 0 (25) 0 0
2015 21 0 0 (21) 0 0
2016 (10) 0 0 (10) 0 0
Средние 50 5 0,10 52 17 0,33
Примечание. В скобках указаны показатели, полученные путем установления корреляционных связей.
Средняя величина поверхностного стока с зяби составила 5 мм, коэффициент стока 0,10, запасы снеговой воды - 50 мм, а с уплотненной пашни эти показатели были соответственно 17 мм, 0,33 и 52 мм Разница в стоке с уплотнённой и рыхлой пашни была всего 11 мм. Динамика поверхностного стока талых вод за 71 год представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Динамика поверхностного стока талых вод за 71 год
44
ИЗВЕСТИЯ'
№ 2 (42), 2016
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Анализ полученных материалов исследований показывает, что поверхностный сток сильно колеблется по годам от 0 до 38 мм на зяби и от 0 до 88 мм на уплотненной пашне. Тренд его динамики за период от 1946 до 2016 года указывает на значительное снижение стока от начала периода к его концу, особенно на уплотненной пашне. А в последнее десятилетие поверхностный сток не формировался совсем как на зяби, так и на уплотненной пашне. Это связано с тем, что почва в этот период ко времени весеннего снеготаяния была талая или промерзала на небольшую глубину (до 50 см).
Особенностью рядов наблюдений за поверхностным стоком является наличие в них нулевых значений. Для математической обработки таких неоднородных совокупностей был применен способ, предложенный А. В. Рождественским [12]. Этот способ предусматривает построение кривой обеспеченности по ряду наблюдений без нулевых значений на основе определения показателей средней величины стока, коэффициента вариации Су и коэффициента ассиметрии С8 с использованием таблицы Фостера-Рыбкина [19]. Для перехода к кривой обеспеченности, соответствующей совокупности с нулевыми значениями, используется формула (А. В. Рождественский, 1974):
= С*)'"!
Р(х) П1+П2 '
где Р(х), Р](х) - вероятности превышения, соответствующие суммарной совокупности с нулевыми значениями и без них; пь п2 - объём совокупности без нулевых значений и с нулевыми значениями.
Такой способ обработки данных позволил построить теоретические кривые вероятности превышения стока с рыхлой и уплотненной пашни, которые хорошо аппроксимируют эмпирические точки исследуемых рядов наблюдений (рисунок 2), и вычислить показатели стока разной вероятности превышения и стокорегулирующий эффект зяби (таблица 2). Кривые вероятности превышения стока показывают, что на зяби он формируется только 5 лет в десятилетие, а на уплотненной пашне - 8 лет.
Рисунок 2
- Кривые вероятности превышения поверхностного стока талых вод с рыхлой и уплотненной пашни
Общий характер кривых (рисунок 2) показывает закономерное увеличение разницы в слое стока на зяби и уплотнённой пашне при уменьшении значений вероятности превышения, что характеризует стокорегулирующую роль зяби. В маловодные годы разница в стоке с зяби и уплотнённой пашни небольшая, а в многоводные - очень большая. Это вероятно, связано с тем, что в годы, когда создаются условия для формирования значительного стока, впитывающая способность почвы снижается в большей степени на уплотнённой пашне, чем на зяби, т. е. при отвальной обработке даже при самых неблагоприятных погодных условиях инфильтрационная способность почвы полностью не исчерпывается. Неровности на зяби, формирующиеся при обработке почвы, в период снеготаяния обусловливают более раннее появление проталин и тем самым способствуют потере части стока на впитывание. На уплотнённой же пашне, особенно при формировании ледяной корки, водопроницаемость мёрзлой почвы в отдельные годы бывает очень низкая. Количественно стокорегулирующий эффект зяблевой обработки выражается показателями, приведёнными в таблице 2. Он в значительной степени изменяется в зависимости от водности года: увеличивается с уменьшением вероятности превышения стока, т. е. от маловодных к многоводным веснам. Коэффициенты снижения стока с зяби, по сравнению с уплотнённой пашней, уменьшаются с уменьшением водности.
Таблица 2 - Средние и разной вероятности превышения показатели поверхностного
стока талых вод с рыхлой и уплотненной пашни и стокорегулирующий эффект зяби
Показатели Вид пашни Вероятность превышения, % С, Сз Средние
1 5 10 50 80 90
Величина стока, мм 1 84 55 42 11 2 0 1,2 1,7 16
2 37 21 15 2 0 0 1,8 2,3 5
Стокорегулирующий эффект зяби, мм 3 47 34 27 9 2 0 - - -
4 2,3 2,5 2,8 5,5 - 0 - - -
Примечание.1 - уплотненная пашня, 2 - рыхлая пашня, 3 - разница в стоке с уплотненной пашни и зяби, 4 - соотношение стока с уплотненной пашни и зяби.
у = -1,58-Ю,46х Р! =0,99, ^0,98
70 -'->--->-■->-
Сток с уплотненной пашни, мм
Рисунок 3 - График связи поверхностного стока различной вероятности превышения с уплотнённой пашни и с зяби
46
Если судить о стокорегулирующем эффекте по относительным показателям (коэффициентам), то он увеличивается от многоводных к маловодным вёснам, т. е. при небольших абсолютных величинах стока (в маловодные годы) относительная разница значительная, а при больших - наоборот. Поэтому только по относительным коэффициентам нельзя давать оценку стокорегулирующей роли зяби. Кривая, характеризующая связь равнообеспеченных величин стока с зяби и уплотнённой пашни (рисунок 3), аппроксимируется прямой линией и уравнением у = -1,58 + 0,46х, где у - сток с зяби, мм; х - сток с уплотнённой пашни, мм. Корреляционный анализ материалов выявил весьма высокую тесноту связи - коэффициент корреляции близок к 1. Относительные ошибки расчётных показателей стока, по сравнению с экспериментальными данными в области значений стока с зяби свыше 1 мм, колеблется всего от -5 % до +6 %, в области очень малых значений (< 1 мм) ошибка достигает 14 %.
По приведённым уравнениям связи можно рассчитывать сток разной вероятности превышения по одному из видов пашни, имея данные по другому. Величины стока за любой конкретный год можно рассчитывать по уравнению у= -0,05+0,28х.
Заключение. Таким образом, многолетние исследования поверхностного стока талых вод позволили выявить закономерности его формирования на различных видах пашни, определить показатели среднего и разной вероятности превышения стока и сто-корегулирующей эффективности зяблевой обработки каштановых и темно-каштановых почв. Полученные материалы исследований могут служить теоретической и нормативной базой при разработке системы управления эрозионно-гидрологическим процессом на расчётной основе.
Библиографический список
1. Антонов, В.И. Особенности формирования поверхностного стока талых вод с малых водосборов сухой степи [Текст] / В.И. Антонов // Бюл. ВНИАЛМИ. Противоэрозионная мелиорация. -1984. - Вып. 2(43). - С. 18-20.
2. Барабанов, А.Т. Расчёт теоретических кривых вероятности превышения поверхностного стока талых вод и характеристика его в Поволжье и на Северном Кавказе [Текст] / А.Т. Барабанов // Науч. тр. ВНИАЛМИ. Лесомелиорация склонов. - 1985. - Вып. 3(86). - С. 74-81.
3. Барабанов, А.Т. Научные основы управления эрозионно-гидрологическим процессом [Текст] / А.Т. Барабанов // Известия Нижневолжского агроуниверситеского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2014. - № 1(33). - С. 33-38.
4. Борец, В.П. Опыт коренной мелиорации размытых земель в колхозе «Красный Октябрь» Камышинского района Волгоградской области [Текст] / В.П. Борец, Н.С. Попов // Бюл. ВНИАЛМИ. Вопросы защиты почв от эрозии. -1978. - Вып. 2(27).- С. 68-70.
5. Гаршинёв, Е.А. Обоснование способа расчёта смыва и расстояний между лесными полосами на допустимую величину эрозии [Текст] / Е.А. Гаршинев // Бюл. ВНИАЛМИ. Лесомелиорация малых рек. - 1990. - Вып. 1(99). - С. 105-115.
6. Грацианский, М.Н. Инженерная гидрология и гидрометрия [Текст] / М.Н. Грацианский. - М.: Высш. шк., 1966. - 216 с.
7. Зыков, И.Г. Обеспеченность слоя стока талых вод в зоне каштановых почв Нижнего Поволжья [Текст] / И.Г. Зыков, Ю.В. Бондаренко, В.А. Калужский // Бюл. ВНИАЛМИ. Противоэрозионная лесомелиорация. -1984. - Вып. 2(43). - С. 4-6.
8. Панов, В.И. Воднобалансовые исследования на опытных водосборах с различными ландшафтами в степной зоне Поволжья [Текст] / В.И. Панов // Эрозия почв, защитное лесоразведение и урожай. - 1978. - Вып. 9. - С. 68-84.
9. Полуэктов, Е.В. Эрозия почв на Дону и меры борьбы с ней [Текст] / Е.В. Полуэктов. -Ростов на/Д.: Изд-во Ростовского университета, 1984. - 161 с.
10. Петелько, А.И. Характеристика поверхностного стока талых вод с разных угодий за 50 лет [Текст] / А.И. Петелько, В.И. панов // Вестник АПК Ставрополья. - 2014. - №4(16). - С. 155-162.
11. Пынзарю, Н.М. К обоснованию параметров противоэрозионных лесных полос в районе Правобережья Нижней Волги [Текст] / Н.М. Пынзарю // Агролесомелиоративные основы защиты почв от водной эрозии и рациональное использование эродированных почв. - 1980. - Вып. 3(34). - С. 17-19.
12. Рождественский, А.В. Статистические методы в гидрологии [Текст] / А.В. Рождественский, А.И. Чеботарев. - Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - С. 208-219.
13. Сурмач, Г.П. К методике расчёта смыва почв на склонах [Текст] / Г.П. Сурмач // Науч.-техн. бюл. по проблеме «Защита почв от эрозии». -1978. - Вып. 2(17). - С. 7-18.
14. Сурмач, Г.П. Водная эрозия и борьба с ней [Текст] / Г.П. Сурмач. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 254 с.
15. Сурмач, Г.П. О стокорегулирующей эффективности микрорельефа зяби на чернозёмах Курской области [Текст] / Г.П. Сурмач, Е.А. Гаршинев, А.Т. Барабанов // Науч.-техн. бюл. по проблеме «Защита почв от эрозии». - 1977. - Вып. 1(12). - С. 32-38.
Reference
1. Antonov, V.I. Osobennosti formirovanija poverhnostnogo stoka talyh vod s malyh vodosbo-rov suhoj stepi [Tekst] / V.I. Antonov // Bjul. VNIALMI. Protivojerozionnaja melioracija. -1984. -Vol. 2(43). - P. 18-20.
2. Barabanov, A.T. Raschjot teoreticheskih krivyh verojatnosti prevyshenija poverhnostnogo stoka talyh vod i harakteristika ego v Povolzh'e i na Severnom Kavkaze [Tekst] / A.T. Barabanov // Nauch. tr. VNIALMI. Lesomelioracija sklonov. - 1985. - Vol. 3(86). - P. 74-81.
3. Barabanov, A.T. Nauchnye osnovy upravlenija jerozionno-gidrologicheskim processom [Tekst] / A.T. Barabanov // Izvestija Nizhnevolzhskogo agrouniversiteskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2014. - № 1(33). - P. 33-38.
4. Borec, V.P. Opyt korennoj melioracii raz-mytyh zemel' v kolhoze «Krasnyj Oktjabr'» Ka-myshinskogo rajona Volgogradskoj oblasti [Tekst] / V.P. Borec, N.S. Popov // Bjul. VNIALMI. Vo-prosy zashhity pochv ot jerozii. -1978. - Vol. 2(27).- P. 68-70.
5. Garshinjov, E.A. Obosnovanie sposoba raschjota smyva i ras-stojanij mezhdu lesnymi polosami na dopustimuju velichinu jerozii [Tekst] / E.A. Garshinev // Bjul. VNIALMI. Lesomelioracija malyh rek. - 1990. - Vol. 1(99). - P. 105-115.
6. Gracianskij, M.N. Inzhenernaja gidrologija i gidrometrija [Tekst] / M.N. Gracianskij. - M.: Vyssh. shk., 1966. - 216 p.
7. Zykov, I.G. Obespechennost' sloja stoka talyh vod v zone kashtanovyh pochv Nizhnego Povolzh'ja [Tekst] / I.G. Zykov, Ju.V. Bondarenko, V.A. Kaluzhskij // Bjul. VNIALMI. Protivojerozionnaja lesomelioracija. -1984. - Vol. 2(43). - P. 4-6.
8. Panov, V.I. Vodnobalansovye issledovanija na opytnyh vo-dosborah s razlichnymi landshaftami v stepnoj zone Povolzh'ja [Tekst] / V.I. Panov // Jerozija pochv, zashhitnoe lesorazvedenie i uro-zhaj. - 1978. - Vol. 9. - P. 68-84.
9. Polujektov, E.V. Jerozija pochv na Donu i mery bor'by s nej [Tekst] / E.V. Polujektov. -Rostov na/D.: izd-vo Rostovskogo universiteta, 1984. - 161 p.
10. Petel'ko, A.I., Panov, V.I. Harakteristika poverhnostnogo stoka talyh vod s raznyh ugodij za 50 let [Tekst] / A.I. Petel'ko, V.I. panov // Vestnik APK Stavropol'ja. - 2014. - №4(16). - P. 155162.
11. Pynzarju, N.M. K obosnovaniju parametrov protivojerozionnyh lesnyh polos v rajone Pravoberezhja Nizhnej Volgi [Tekst] / N.M. Pynzarju // Agrolesomeliorativnye osnovy zashhity pochv ot vodnoj jerozii i racional'noe ispol'zovanie jerodirovannyh pochv. - 1980. - Vol. 3(34). - P. 17-19.
12. Rozhdestvenskij, A.V., Chebotarev A.I. Statisticheskie metody v gidrologii [Tekst] / A.V. Rozhdestvenskij, A.I. Chebotarev. - L.: Gidrometeoizdat, 1974. - P. 208-219.
13. Surmach, G.P. K metodike raschjota smyva pochv na sklonah [Tekst] / G.P. Surmach // Nauch.-tehn. bjul. po probleme «Zashhita pochv ot jerozii». -1978. - Vol. 2(17). - P. 7-18.
14. Surmach, G.P. Vodnaja jerozija i bor'ba s nej [Tekst] / G.P. Surmach. - L.: Gidrometeoiz-dat, 1976. - 254 p.
15. Surmach, G.P. O stokoregulirujushhej jeffektivnosti mikrorel'efa zjabi na chernozjomah Kurskoj oblasti [Tekst] / G.P. Surmach, E.A. Garshinev, A.T. Barabanov // Nauch.-tehn. bjul. po probleme «Zashhita pochv ot jerozii». - 1977. - Vol. 1(12). - P. 32-38.
E-mail: [email protected]
УДК 581.526:636.085
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ АНТРОПОГЕННО ТРАНСФОРМИРОВАННЫХ ПОЧВ НА РОСТ И БИОПРОДУКТИВНОСТЬ СЕЛЬХОЗКУЛЬТУР
ESTIMATION OF ANTROGENETIVE TRANSFORMED SOILS INFLUENCE ON CROPS GROWTH AND BIOEFFICIENCY
В.П. Воронина, доктор сельскохозяйственных наук А.Ю. Бирюков, Р.В. Ведилин, А.В. Инякин, магистры
V.P. Voronina, A.J. Birjkov, R.V. Vedilin, A.V. Injakin
Волгоградский государственный аграрный университет Volgograd State Agrarian University
В статье приводятся результаты исследований по оценке роста, биопродуктивности: сафлора (Carthamustin cforius L.), ячменя (Hordeum vulgare L.), ржи (Secale cereale L.), пшеницы (Triticum aestivum L.) на светло- и темнокаштановых почвах, загрязненных тяжелыми металлами, нефтепродуктами, противогололедными средствами, остаточными дозами пестицидов. Вегетационные опыты проводились в сосудах объемом 150 см3, где высевалось 10 всхожих семян, повторность трехкратная. Выявлено, что наиболее устойчивыми видами, которые целесообразно выращивать на загрязненных почвах, являются ячмень и сафлор, имеющие более высокие биоэкологические характеристики. У сафлора зафиксировано 76-90 % всходов, высота - 5,3-6,5 см, но показатели не отражают специфики антропогенного загрязнения. У ячменя средняя всхожесть составила 87-97 %, высота - 13,8-16,9 см, максимальное угнетение проростков в 2,5 раза выявлено на почвах, загрязненных автомобильным транспортом. Сходная с ячменем реакция отмечена у ржи и пшеницы, но всходы угнетаются сильнее. Надземная биомасса ячменя (0,12 г/сосуд) и корневой системы (0,28 г/сосуд), по сравнению с контролем, уменьшается на 25-30 % на малооструктуренных почвах вблизи автомобильных и железных дорог. У сафлора воздействие токсикантов снижают надземную биомассу на 17-33 % от контроля (0,18 г/сосуд), общую фитомассу на 45-50 %, в сравнении с контролем (0,4 г/сосуд). Выявлены соотношения надземной фитомассы и корневых систем видов, которые у злаков составляют 1:2-3 (до 1:8), у сафлора фитомасса надземной части доминирует (4:1) из-за запаса питательных веществ в семядолях, что позволяет диагностировать нормальное развитие ювенильных особей при антропогенном воздействии. В условиях техногенного загрязнения в качестве критериев устойчивости видов на начальных этапах развития мятликовых видов рекомендуется определять: надземную фитомассу и корней, высоту растений, а для сафлора общую и надземную фитомассу, так как эти показатели позволяют выявить наиболее достоверные различия.
The article presents the results of studies evaluating growth, bioefficiency: safflower (Carthamustin cforius L.), barley (Hordeum vulgare L.), rye (Secale cereale L.), wheat (Triticum aestivum L.) on light and dark chestnut soils contaminated with heavy metals, oils, deicing fluids, residual doses of pesticides. Pot experiments were carried out in vessels of 150 cm3, where 10 germinating seeds were sown, replication is triple-valued. It was revealed that the most resilient species that are expedient to be grown on the contaminated soils are barley and safflower with higher biological and ecological characteristics. We recorded 76-90% safflower seedlings sprouts, height was 5.3-6.5 cm, but the indices do not reflect the specificity of human pollution. At an average germination of barley amounted to 87-97%, height - 13.8-16.9 cm, maximum seedlings depression in 2.5 times was found in soils contaminated by automobile traffic. A similar reaction is observed with barley rye and wheat, but the
