Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ СНЕГОЗАПАСОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА ТАЛЫХ ВОД В СТЕПНОЙ ЗОНЕ НА ОБЫКНОВЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ САМАРСКОГО ЗАВОЛЖЬЯ'

ВЛИЯНИЕ СНЕГОЗАПАСОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА ТАЛЫХ ВОД В СТЕПНОЙ ЗОНЕ НА ОБЫКНОВЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ САМАРСКОГО ЗАВОЛЖЬЯ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
97
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭРОЗИЯ ПОЧВ / ПОВЕРХНОСТНЫЙ СТОК / ФАКТОРЫ СТОКА / СНЕГОЗАПАСЫ / ВЛАЖНОСТЬ ПОЧВ / ГЛУБИНА ПРОМЕРЗАНИЯ ПОЧВ / SOIL EROSION / SURFACE RUNOFF / RUNOFF FACTORS / SNOW RESERVES / SOIL MOISTURE / SOIL FREEZING DEPTH

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Барабанов А. Т., Панов В. И.

Актуальность. Решение проблемы борьбы с эрозией почв должно осуществляться на основе регулирования стока путем выявления влияния на него природных факторов: запасов воды в снеге, влажности и глубины промерзания почвы. При прогнозировании стока снегозапасам традиционно, но необоснованно отводится очень большая роль. Часто объем поверхностного стока связывают только с запасами воды в снеге на водосборе: чем больше снега, тем больший ожидают сток. На самом деле роль снегозапасов в формировании стока очень сложная. Объектом исследований было изучение закономерностей формирования весеннего склонового стока. Целью исследования было выявление роли снегозапасов в формировании стока во взаимодействии с другими природными факторами. Методика. Методической основой наших экспериментов были методы, используемые в разных смежных науках, адаптированные к поставленными целям и задачам. Экспериментальные исследования проводились на Поволжской агролесомелиоративной опытной станции в Самарской области в стационарных опытах с применением метода стоковых площадок с разными агрофонами. Результаты и выводы. Нами экспериментально установлена и теоретически обоснована связь склонового стока со снегозапасами во взаимодействии с другими природными факторами. Важную роль в формировании стока играют снегозапасы во взаимодействии с другими факторами. Она оценивается неоднозначно. При некотором сочетании одних условий (почва талая или промерзла меньше 50 см) от снегозапасов сток совсем не зависит, а при других (глубина промерзания больше 50 см) - снегозапасы являются важнейшим фактором его формирования во взаимодействии с влажностью почвы. Влажность играет активную роль, снегозапасы - пассивную, то есть снегозапасы непосредственно на сток не влияют. Таким образом, от снегозапасов величина стока зависит в значительной степени, но в зависимости от промерзания и увлажнения почвы. Установлено, что просачивание талой воды в мерзлую почву определяется объемом свободных пор верхнего (0-30 см) слоя почвы, который обычно успевает оттаять к концу снеготаяния, то есть почва способна усвоить количество снеговой воды, равное объему пор, не занятых почвенной влагой, а остальная талая вода стекает. Иначе говоря, снегозапасы непосредственно не влияют на водопоглощение, но от них зависит объем стока. Влажность и глубина промерзания почвы являются важнейшими факторами формирования стока. Сток отсутствовал в годы, когда глубина промерзания почвы была меньше 50 см, и в годы с низкими запасами влаги в почве. В годы, когда формировался сток, глубина промерзания была большая - 80-150 см. В степной зоне на обыкновенных черноземах Самарского Заволжья природными факторами, которые необходимо учитывать при прогнозе величины (объема) поверхностного стока талых вод, являются только глубина промерзания, увлажнение почвы и снегозапасы. Все остальные факторы играют незначительную роль, их можно не учитывать.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Барабанов А. Т., Панов В. И.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE INFLUENCE OF SNOW RESERVES ON THE FORMATION OF SURFACE RUNOFF OF MELT-WATER IN THE STEPPE ZONE ON ORDINARY CHERNOZEMS OF THE SAMARA VOLGA REGION

Introduction. The solution to the problem of soil erosion control should be based on the regulation of runoff by identifying the influence of natural factors on it: water reserves in snow, humidity and depth of soil freezing. When forecasting the runoff of the snow cover is traditionally, but wrongly plays a very big role. Often, the volume of surface runoff is associated only with the water reserves in the snow in the catchment area: the more snow, the greater the expected runoff. In fact, the role of snow reserves in the formation of runoff is very complex. Object. The object of research was to study the patterns of formation of spring slope runoff. The aim of the study was to identify the role of snow reserves in the formation of runoff in interaction with other natural factors. Methods. The methodological basis of our experiments was the methods used in various related Sciences, adapted to the goals and tasks set. Experimental studies were conducted at the Volga Agroforestry Experimental Station in the Samara region in stationary experiments using the method of runoff sites with different agrophones. Results and conclusions. We have experimentally established and theoretically justified the relationship of slope runoff with snow reserves. It is estimated that snow reserves play an important role in the formation of runoff in interaction with other factors. Under some combination of certain conditions (the soil is thawed or frozen less than 50 cm), the runoff does not depend on snow reserves at all, while under other conditions (the depth of freezing is more than 50 cm), snow reserves are the most important factor in its formation in interaction with soil moisture. Water plays an active role, while snow reserves play a passive role, meaning that snow reserves do not directly affect runoff. Thus, the amount of runoff depends on snow reserves to a large extent, but depending on the freezing and moistening of the soil

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ СНЕГОЗАПАСОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА ТАЛЫХ ВОД В СТЕПНОЙ ЗОНЕ НА ОБЫКНОВЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ САМАРСКОГО ЗАВОЛЖЬЯ»

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

21. Alien species on the territory of Russia. Quadraspidiotus perniciosus Comst. Califomian shield [Electronic resource]. Access mode: http://www.sevin.ru/invasive/invasion/insects/settled/san_jose_scale.html (Date of treatment 09/10/2020).

22. Shapovalova N. Sad virus against the green dragon [Electronic resource]. Access mode: https://www.agroxxi.ru/gazeta-zaschita-rastenii/zrast/pechalnyi-virus-protiv-zelenogo-drakona.html (Date of treatment 09/10/2020).

23. Gusev A. P. Plant invasions and landcape ecological state indication // Tyumen State University Herald. 2012. № 12. P. 168-174.

Authors Information

Arslanova Rumiya Akhtyamovna, Head of the Department of Agrotechnology, Engineering and Agribusiness, Astrakhan State University (Russian Federation, 414056, Astrakhan, Tatishcheva st., 20A), associate professor, candidate of agricultural sciences, tel. 89297405121, e-mail: rumiya-arslanova@mail.ru Babakova Anna Sergeevna, Associate Professor of the Department of Agrotechnology, Engineering and Agribusiness, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education, Astrakhan State University (Russian Federation, 414056, Astrakhan, Tatishcheva st., 20A), associate professor, candidate of agricultural sciences, tel. 89170916544, e-mail: anntyanettka@mail.ru

Vilkova Zhanna Anatolyevna, Associate Professor of the Department of Agrotechnology, Engineering and Agribusiness, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education, Astrakhan State University (Russian Federation, 414056, Astrakhan, Tatishcheva st., 20A), associate professor, candidate of agricultural sciences, tel. 89608639728, e-mail: zim-zhanna@mail.ru

Информация об авторах Арсланова Румия Ахтямовна, заведующий кафедрой агротехнологий, инженерии и агробизнеса ФГБОУ ВО Астраханский государственный университет (РФ, 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, д. 20А), доцент, кандидат сельскохозяйственных наук, тел. 89297405121, e-mail: rumiya-arslanova@mail.ru

Бабакова Анна Сергеевна, доцент кафедры агротехнологии, инженерии и агробизнеса ФГБОУ ВО Астраханский государственный университет (РФ, 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, д. 20А), доцент, кандидат сельскохозяйственных наук, тел. 89170916544, e-mail: anntyanettka@mail.ru Вилкова Жанна Анатольевна, доцент кафедры агротехнологии, инженерии и агробизнеса ФГБОУ ВО Астраханский государственный университет (РФ, 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, д. 20А), доцент, кандидат сельскохозяйственных наук, тел. 89608639728, e-mail: zim-zhanna@mail.ru

DOI: 10.32786/2071-9485-2020-04-09 THE INFLUENCE OF SNOW RESERVES ON THE FORMATION OF SURFACE RUNOFF OF MELT-WATER IN THE STEPPE ZONE ON ORDINARY CHERNOZEMS OF THE SAMARA VOLGA REGION

A. T. Barabanov1, V. I. Panov2

1Federal State Budget Scientific Institution «Federal Scientific Center for Agroecology, Complex Reclamation and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences», Volgograd 2Volga Agroforestry Experimental Station - the branch of the Federal Research Center of Agroecology of the Russian Academy of Sciences, Samara

Received 12.09.2020 Submitted 02.12.2020

Summary

When predicting runoff, snow reserves are unreasonably assigned a very large role. Often, the volume of surface runoff is associated only with water reserves in the snow. We have experimentally established and theoretically justified the relationship of surface runoff of melt-water with snow reserves in interaction with other natural factors. She remains a controversial issue. Under some combination of some conditions (the soil is thawed or frozen less than 50 cm), the runoff does not depend on snow reserves at all, while under others (the depth of freezing is more than 50 cm), and they play a very important role in its formation in interaction with soil moisture.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Abstract

Introduction. The solution to the problem of soil erosion control should be based on the regulation of runoff by identifying the influence of natural factors on it: water reserves in snow, humidity and depth of soil freezing. When forecasting the runoff of the snow cover is traditionally, but wrongly plays a very big role. Often, the volume of surface runoff is associated only with the water reserves in the snow in the catchment area: the more snow, the greater the expected runoff. In fact, the role of snow reserves in the formation of runoff is very complex. Object. The object of research was to study the patterns of formation of spring slope runoff. The aim of the study was to identify the role of snow reserves in the formation of runoff in interaction with other natural factors. Methods. The methodological basis of our experiments was the methods used in various related Sciences, adapted to the goals and tasks set. Experimental studies were conducted at the Volga Agroforestry Experimental Station in the Samara region in stationary experiments using the method of runoff sites with different agrophones. Results and conclusions. We have experimentally established and theoretically justified the relationship of slope runoff with snow reserves. It is estimated that snow reserves play an important role in the formation of runoff in interaction with other factors. Under some combination of certain conditions (the soil is thawed or frozen less than 50 cm), the runoff does not depend on snow reserves at all, while under other conditions (the depth of freezing is more than 50 cm), snow reserves are the most important factor in its formation in interaction with soil moisture. Water plays an active role, while snow reserves play a passive role, meaning that snow reserves do not directly affect runoff. Thus, the amount of runoff depends on snow reserves to a large extent, but depending on the freezing and moistening of the soil

Key words: soil erosion, surface runoff, runoff factors, snow reserves, soil moisture, soil freezing depth.

Citation. Barabanov A. T., Panov V. I. The influence of snow reserves on the formation of surface runoff of melt-water in the steppe zone on ordinary chernozems of the Samara Zavolzhye. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2020. 4(60). 96-105 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-94852020-04-09.

Author's contribution. The authors of this study summarized the material, analyzed it, and wrote a manuscript.

Conflict of interest. The authors declare that there is no conflict of interest. УДК 631.6.02

ВЛИЯНИЕ СНЕГОЗАПАСОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА ТАЛЫХ ВОД В СТЕПНОЙ ЗОНЕ НА ОБЫКНОВЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ САМАРСКОГО ЗАВОЛЖЬЯ

А. Т. Барабанов1, доктор сельскохозяйственных наук В. И. Панов2, кандидат географических наук

1ФГБНУ Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук, г. Волгоград 2 Поволжская агролесомелиоративная опытная станция -филиал ФНЦ агроэкологии РАН, г. Самара

Дата поступления в редакцию 12.09.2020 Дата принятия к печати 02.12.2020

Актуальность. Решение проблемы борьбы с эрозией почв должно осуществляться на основе регулирования стока путем выявления влияния на него природных факторов: запасов воды в снеге, влажности и глубины промерзания почвы. При прогнозировании стока снегозапасам традиционно, но необоснованно отводится очень большая роль. Часто объем поверхностного стока связывают только с запасами воды в снеге на водосборе: чем больше снега, тем больший ожидают сток. На самом деле роль снегозапасов в формировании стока очень сложная. Объектом исследований было изучение закономерностей формирования весеннего склонового стока. Целью исследо-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

вания было выявление роли снегозапасов в формировании стока во взаимодействии с другими природными факторами. Методика. Методической основой наших экспериментов были методы, используемые в разных смежных науках, адаптированные к поставленными целям и задачам. Экспериментальные исследования проводились на Поволжской агролесомелиоративной опытной станции в Самарской области в стационарных опытах с применением метода стоковых площадок с разными агрофонами. Результаты и выводы. Нами экспериментально установлена и теоретически обоснована связь склонового стока со снегозапасами во взаимодействии с другими природными факторами. Важную роль в формировании стока играют снегозапасы во взаимодействии с другими факторами. Она оценивается неоднозначно. При некотором сочетании одних условий (почва талая или промерзла меньше 50 см) от снегозапасов сток совсем не зависит, а при других (глубина промерзания больше 50 см) - снегозапасы являются важнейшим фактором его формирования во взаимодействии с влажностью почвы. Влажность играет активную роль, снегозапасы - пассивную, то есть снегозапасы непосредственно на сток не влияют. Таким образом, от снегозапасов величина стока зависит в значительной степени, но в зависимости от промерзания и увлажнения почвы. Установлено, что просачивание талой воды в мерзлую почву определяется объемом свободных пор верхнего (0-30 см) слоя почвы, который обычно успевает оттаять к концу снеготаяния, то есть почва способна усвоить количество снеговой воды, равное объему пор, не занятых почвенной влагой, а остальная талая вода стекает. Иначе говоря, снегозапасы непосредственно не влияют на водопо-глощение, но от них зависит объем стока. Влажность и глубина промерзания почвы являются важнейшими факторами формирования стока. Сток отсутствовал в годы, когда глубина промерзания почвы была меньше 50 см, и в годы с низкими запасами влаги в почве. В годы, когда формировался сток, глубина промерзания была большая - 80-150 см. В степной зоне на обыкновенных черноземах Самарского Заволжья природными факторами, которые необходимо учитывать при прогнозе величины (объема) поверхностного стока талых вод, являются только глубина промерзания, увлажнение почвы и снегозапасы. Все остальные факторы играют незначительную роль, их можно не учитывать.

Ключевые слова: эрозия почв, поверхностный сток, факторы стока, снегозапасы, влажность почв, глубина промерзания почв.

Цитирование. Барабанов А. Т., Панов В. И. Влияние снегозапасов на формирование поверхностного стока талых вод в степной зоне на обыкновенных черноземах Самарского Заволжья. Известия НВ АУК. 2020. 96-105. DOI: 10.32786/2071-9485-2020-04-09.

Авторский вклад. Авторы настоящего исследования обобщили материал, проанализировали его и написали рукопись.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Введение. В гидрологии суши, агроценозов, ландшафтов и речных систем одним из важнейших элементов водного баланса является поверхностный сток. Это та часть атмосферных осадков, которая не впиталась в почву. Исключительно важно знать закономерности и особенности формирования и долгосрочного прогнозирования поверхностного талого стока, факторы которого связаны с длительным осенне-зимне-весенним временным периодом претерпевают самые разнообразные изменения и сочетания.

Защита почв от эрозии очень сложная и актуальная проблема. Разработка системы мероприятий по борьбе с эрозией почв необходимо осуществлять на основе учета закономерностей формирования весеннего стока. Из литературы известно, что на его формирование влияет множество факторов (глубина промерзания и влажность почвы, снегозапасы, характер снеготаяния, его интенсивность, продолжительность паводка, наличие зимних оттепелей и др.), но оценка их роли неоднозначна. Большинство авторов считает, что они влияют на сток во взаимодействии, а другие рассматривают влияние каждого фактора в отдельности, то есть взгляды исследователей очень сильно отличаются.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Многие исследователи [4, 6, 9, 10], проведя многолетние исследования, пришли к выводу о том, что важнейшую роль в формировании стока играют снегозапасы. От них напрямую зависит его величина: то есть чем больше снега, тем больше сток. Однако Сурмач Г. П. [8]определил, что не всегда можно выделить в чистом виде влияние снегозапасов на сток, иногда накладывается действие других факторов. Он указывал на то, что при увеличении запасов воды в снеге сток увеличивается, однако одновременно с этим во многих случаях повышается и коэффициент стока. Он пришел к выводу о том, что при разном воздействии факторов на весенний сток в зависимости от многообразия погодных условий и хозяйственной деятельности связь между снегозапасами и величиной стока бывает разная. Для степной зоны он сгруппировал сочетания этих условий в 5 групп. Это позволило ему разработать методику прогноза стока на качественном уровне: отсутствие стока, слабый сток, умеренный, сильный, весьма сильный. Ему удалось глубоко и всесторонне проанализировать зависимость стока от природных и антропогенных факторов, но, к сожалению, прогноз стока не был формализован. В результате он пришел к выводу, что прогноз весеннего стока, полученный на основе анализа влажности почвы, запасов воды в снеге и гидрометеорологических условий осенне-зимне-весеннего периода, не основанный на количественной оценке уровней факторов, не может быть высокоточным

В формализованном виде метод прогноза стока в основном для рек за период половодья разрабатывался многими исследователями [1, 3, 5, 7, 11, 12]. Они рассматривали процесс формирования стока талых вод как многофакторный и очень сложный. В литературе много материалов, характеризующих роль природных факторов в формировании стока, однако они часто анализируются без учета их взаимодействия. Анализ результатов многих исследователей показал, что при разработке прогноза стока используется либо много факторов, либо один. Анализ уравнений прогноза поверхностного стока талых вод показал, что он в наибольшей степени зависит от запасов воды в снеге, хотя учитываются и другие факторы, в основном глубина промерзания и влажность почвы. Судя по параметрам уравнений, эти факторы в одних случаях играют очень большую роль, а в других - маленькую. Таким образом, анализ имеющегося материала, характеризующего воздействие природных факторов на сток талых вод, не позволяет однозначно охарактеризовать их роль и сформулировать подходы к его прогнозированию и разработке системы мероприятий по управлению эрозионно-гидрологическим процессом. Необходимо получение дополнительного материала и новый подход к его анализу.

Целью исследования было выявить роль снегозапасов в формировании весеннего стока, разработать теоретические основы противоэрозионного обустройства сельскохозяйственных земель, сформулировать принципы, подходы и критерии прогнозирования стока и создания систем адаптивно-ландшафтного земледелия.

Материалы и методы. Исследование эрозионно-гидрологических процессов -сложная задача. Классическая методика полевого опыта в земледелии, которая предусматривала подбор объектов на ровных участках с одинаковым почвенным покровом на удалении от лесных полос и других лесонасаждений, не могла быть применена на склонах, где складывались очень пестрые агроэкологические и почвенно-эрозионные условия. Система методов, разработанная для этих целей, строилась на основе заимствования их из разных наук и адаптирована к решению конкретных задач исследования. В наших исследованиях основным был водно-балансовый метод. Мы применяли метод стоковых площадок. Для этого закладывались элементарные и комбинированные стоковые площадки шириной 20 м и длиной 100 м. На них проводили снегомерные съемки определения гидрометеорологиче-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

ских условий, объемной массы почвы, стока талых вод, смыва почвы и др. При этом определяли высоту снега, снегозапасы, глубину промерзания и влажность почвы и другие сопутствующие показатели. Высоту снега измеряли снегомерной рейкой по профилям через 4 м в 5-кратной повторности, плотность - весовым снегомером через 20 м в 3-х кратной повторности. Глубину промерзания почвы определяли путем бурения скважин, выкопки шурфов и по мерзлотомерам Данилина, влажность почвы - термостатно-весовым методом. Сток учитывали на треугольных водосливах с углом выреза 45о. Все другие показатели определялись по общепринятым апробированным методикам.

На основе разработанных во ВНИАЛМИ методов выполнены обширные исследования по экспериментальной оценке природных факторов эрозионно-гидрологического режима территории водосборов и антропогенных приемов управления им (обработка почвы, лесо-, лугомелиоративные мероприятия и гидротехнические приемы), обобщены собственные и литературные данные экспериментов, сформированы соответствующие банки информации, выполнен ее анализ, обоснованы и проверены новые теоретические положения, объясняющие физику эрозионно-гидрологического процесса, созданы и апробированы соответствующие физические и математические модели.

Результаты и обсуждение. При анализе стокообразующей роли снегозапасов во взаимодействии с другими факторами (глубина промерзания и влажность почвы) использованы материалы исследований В. И. Панова, Г. С. Боброва, И. И. Гункина, Ф. А. Абдульманова, А. В. Лапчука, полученные под руководством Г. П. Сурмача и А. Т. Ба-рабанова. Роли снегозапасов в формировании стока мы уделяем больше внимания потому, что она часто переоценивается и прогнозы получаются ошибочные.

Наши исследования, а также данные других авторов показывают, что на обыкновенных черноземах Самарской области прямой зависимости поверхностного стока талых вод от снегозапасов нет (таблица). В зимы с большим количеством снега (при снегозапасах больше 100 мм) часто сток отсутствовал, либо был очень большим. В малоснежные зимы (при снегозапасах меньше 100 мм) сток часто формировался вне зависимости от снегозапасов. Так, на рыхлой пашне (зябь) в многоснежные зимы сток в отдельные годы (1985, 1988) сформировался относительно большой - 52 и 54 мм при снегозапасах 167 и 181 мм соответственно, а в другие годы (1989, 1998) при снегозапасах 192 и 207 мм стока совсем не было. И таких лет, когда сток отсутствовал при больших снегозапасах (104-207 мм), было 23 из 41. В малоснежные зимы сток не сформировался 11 лет из 17, три года он был незначительный. При запасах воды в снеге 98 мм сток в

2015 г. не сформировался, а в 1970 г. величина его составила 16 мм. На уплотненной пашне (озимые, многолетние травы) сток также по годам колебался независимо от сне-гозапасов. В многоснежную зиму 1979 г. при снегозапасах 164 мм сток был 127 мм, в

2016 г. при снегозапасах 174 мм он отсутствовал. Такие годы с отсутствием стока повторялись 11 лет из 41. В малоснежные зимы при запасах воды в снеге 63 мм стока не было, а при снегозапасах 74 мм величина его составила 44 мм. Статистический (корреляционный) анализ связи стока со снегозапасами показал ее отсутствие. Коэффициент корреляции на рыхлой пашне составил 0,43, а стандартная ошибка 11,2, а на уплотненной - соответственно 0,16 и 30,2. Но это не указывает на то, что от запасов воды в снеге сток не зависит. Средние величины стока в зимы с большим и малым количеством снега отличаются в сильной степени. На рыхлой пашне в многоснежные годы она была 9 мм, а в малоснежные - 2 мм, а на уплотненной - соответственно 37 и 24 мм, т. е. от снегозапасов величина стока зависит в значительной степени, но происходит это в зависимости от уровня других природных факторов: влажности и промерзания почвы.

***** ИЗВЕСТИЯ *****

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Таблица - Влияние снегозапасов на поверхностный сток талых вод на обыкновенных черноземах степи, Самарская обл.

Table - Influence of snow reserves on the surface runoff of meltwater on ordinary chernozems of the steppe, Samara region

Годы / Years Снегозапасы, мм / Snow reserves, mm Сток, мм / Drain, mm Годы / Years Снегозапасы, мм / Snow reserves, mm Сток, мм / Drain, mm

Рыхлая пашня / Loose arable and Уплотненная пашня / Compacted arable land

1 2 3 4 5 6

Многоснежные зимы / Snowy winters

1963 104 0 1959 278 32

1964 170 34 1960 137 53

1966 136 27 1961 120 27

1968 109 24 1963 138 12

1972 123 1 1964 140 58

1974 106 12 1965 135 49

1976 114 0 1966 188 50

1978 112 11 1967 110 18

1979 199 32 1968 189 81

1980 165 17 1970 117 86

1981 154 9 1973 111 54

1983 110 8 1974 103 65

1984 114 0 1977 139 43

1985 167 52 1978 145 30

1986 154 13 1979 164 127

1987 228 3 1980 142 56

1988 181 54 1981 123 50

1989 192 0 1983 103 55

1990 131 14 1985 123 88

1991 113 12 1986 112 75

1992 141 0 1987 214 42

1993 118 0 1988 116 98

1994 115 4 1989 185 17

1995 128 0 1990 137 54

1996 131 0 1991 118 60

1997 195 40 1992 137 23

1998 207 0 1993 110 7

1999 157 0 1994 138 27

2000 154 0 2001 142 30

2001 134 0 2002 117 0

2002 128 0 2003 0 0

2003 134 0 2004 102 0

2004 124 0 2005 154 41

2005 112 12 2007 109 0

2008 121 0 2008 139 0

2010 112 0 2011 126 0

2011 128 0 2012 137 0

2012 148 0 2013 138 0

2013 129 0 2014 182 0

2014 115 0 2015 162 0

2016 105 0 2016 174 0

Среднее 140 9 Среднее 138 37

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Окончание таблицы

1 2 3 4 5 6

Малоснежные зимы / Low-snow winters

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1959 65 0 1962 65 11

1960 78 0 1969 74 6

1961 68 0 1971 74 44

1962 51 0 1972 98 26

1965 93 2 1975 81 37

1967 51 0 1976 79 15

1969 58 0 1982 103 55

1970 98 16 1984 97 26

1971 45 5 2006 84 19

1973 52 8 2009 63 0

1975 66 0 - - -

1977 70 1 - - -

1982 57 3 - - -

2006 78 0 - - -

2007 91 0 - - -

2009 50 0 - - -

2015 98 0 - - -

Среднее / Average 69 2 Среднее / Average 82 24

Анализ связи стока с этими факторами на обыкновенном черноземе Самарской области показал, что роль снегозапасов в формировании стока талых вод неоднозначная. При промерзании почвогрунта не более 50 см [21 поверхностный склоновый сток отсутствует при любых запасах воды в снеге и влажности почвы. При запасах воды в слое почвы 0-50 см меньше 120 мм он также отсутствует при любых запасах воды в снеге и глубине промерзания почвы. А при глубине промерзания почвогрунта более 50 см и запасах воды в верхнем полуметровом слое почвы более 120 мм сток формируется в любом случае, и величина его зависит от уровня запасов воды в снеге и почве. В этом случае влажность почвы активно влияет на формирование стока, а снеговая вода пассивно, то есть излишки не впитавшейся в почву снеговой воды формируют поверхностный сток. Степень увлажнения почвы влияет на объем свободного порового пространства, от которого зависит водопоглощение. При высокой степени влажности (полная влагоёмкость) всё поровое пространство занято водой; глубокое и сильное промерзание такой почвы (и грунта) создаёт здесь, в период снеготаяния, водонепроницаемый запирающий (ледяной) экран и вызывает формирование талого стока.

Автором [2] ранее было установлено, что просачивание талой воды в мерзлую почву определяется объемом свободных пор верхнего (0-30 см) слоя почвы, который обычно успевает оттаивать к концу снеготаяния, то есть почва способна усвоить количество снеговой воды, равное объему пор, не занятых почвенной влагой, а остальная талая вода стекает. Иначе говоря, снегозапасы непосредственно не влияют на водопоглощение, но от них зависит объем стока. Мы здесь не анализируем влияние снежного покрова на замерзание почвы как фактора стока талых вод. Влажность и глубина промерзания почвы являются важнейшими факторами формирования стока. Сток отсутствовал в годы, когда глубина промерзания почвы была меньше 50 см и в годы с низкими запасами влаги в почве. В годы, когда формировался сток, глубина промерзания была большая - 80-150 см.

Таким образом, в степной зоне на обыкновенных черноземах Самарского Заволжья природными факторами, которые необходимо учитывать при прогнозе величины (объема) поверхностного стока талых вод, являются только глубина промерзания, увлажнение почвы и снегозапасы. Все остальные факторы играют незначительную роль, их можно не учитывать.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Выводы. В результате исследований установлена роль снегозапасов в формировании весеннего стока во взаимодействии с другими факторами на обыкновенных черноземах Самарского Заволжья. Снег является высокоэффективным теплоизолирующим материалом, надёжно защищающим (при значительной высоте) почву от промерзания, что опосредствованно отражается на формировании поверхностного стока. Главными факторами, которые существенно влияют на процесс формирования стока, являются глубина промерзания почвы, ее увлажнение и снегозапасы перед снеготаянием. Влияние их происходит в сложном взаимодействии. Снегозапасы, сформировавшиеся на водосборе к началу снеготаяния, непосредственно не воздействуют на характер формирования стока, но величина (объем) его зависит от количества запасов воды в снеге. Эта зависимость обусловлена уровнем других факторов: влажностью и характером промерзания почвы. Если глубина промерзания почвы менее 50 см, то сток отсутствует при любых снегозапасах и влажности почвы. При более глубоком промерзании почвы сток обязательно формируется, но величина его зависит от влажности верхнего слоя почвы и запасов воды в снеге. Роль снегозапасов в этом случае проявляется по-разному. Она зависит от степени увлажнения почвы.

Библиографический список

1. Барабанов А. Т., Петелько А. И. Прогнозирование поверхностного стока талых вод с сельскохозяйственных угодий в лесостепной части бассейна Волги // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 4 (52). С. 1-7.

2. Барабанов А. Т. Эрозионно-гидрологическая оценка взаимодействия природных и антропогенных факторов формирования поверхностного стока талых вод и адаптивно-ландшафтное земледелие. Волгоград: ФНЦ агроэкологии РАН, 2017. 188 с.

3. Гельфан А. Н. Динамико-статистическое моделирование формирования талого стока. М.: Наука, 2007. 280 с.

4. Комиссаров М. А., Габбасова И. М. Эрозия почв при снеготаянии на пологих склонах в южном Предуралье // Почвоведение. 2014. № 6. C. 734-743.

5. Моделирование процессов противоэрозионного земледелия и агролесомелиорации /А. В. Панфилов [и др.] // Аграрный науч. журн. 2017. № 9. С. 19-23.

6. Мухин В. М. Методы прогнозирования притока воды в водохранилища за период весеннего половодья // Труды Гидрометцентра России. Гидрометеорологические прогнозы. 2014. Вып. 351. С. 108-140.

7. Панов В. И. Потери атмосферных осадков с незащищённых полей в степном засушливом субрегионе, их существенное снижение и стабилизация гидроресурсного потенциала земледелия созданием лесомелиорированных (лесоаграрных) бассейновых агроэколандшафтов // Известия Самарского научного центра РАН. 2016. Т. 18. № 2(2). С. 472-478.

8. Сурмач Г. П. Водная эрозия и борьба с ней. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 254 с.

9. Сухановский Ю. П. Вероятностный подход к расчету эрозионных потерь почвы // Почвоведение. 2013. № 4. С. 474.

10. Шабаев А. И. Избранные труды. Эрозия почв и адаптивно-ландшафтное земледелие. Саратов: ФГБНУ «НИИСХЮВ», 2017. 648 с.

11. Pimentel D., Burgess M. Soil erosion threatens food production // Agriculture. 2013. № 3(3). Р. 443-463.

12. Surface runoff and snowmelt infiltration into the soil on plowlands in the forest-steppe and steppe zones of the east European plain / A. T. Barabanov, S. V. Dolgov, N. I. Koronkevich, V. I. Panov, A. I. Petelko // Eurasian Soil Science. 2018. V. 51. № 1. P. 66-72.

Conclusion. As a result of research, the role of snow reserves in the formation of spring runoff in interaction with other factors on ordinary chernozems of the Samara Volga region was established. Snow is a highly effective heat-insulating material that reliably protects the soil from freezing (at a considerable height), which indirectly affects the formation of surface runoff. The main factors that significantly affect the process of runoff formation are:

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

the depth of soil freezing, its moisture content and snow reserves before snowmelt. Their influence occurs in a complex interaction. Snow reserves formed in the catchment area at the beginning of snowmelt do not directly affect the nature of runoff formation, but its size (volume) depends on the amount of water reserves in the snow. This dependence is due to the level of other factors: humidity and the nature of soil freezing. If the depth of soil freezing is less than 50 cm, then there is no runoff with any snow reserves and soil humidity. When the soil freezes more deeply, runoff is necessarily formed, but its value depends on the humidity of the upper soil layer and water reserves in the snow. The role of snow reserves in this case is manifested in different ways. It depends on the degree of soil moisture.

Reference

1. Barabanov A. T., Petel'ko A. I. Prognozirovanie poverhnostnogo stoka talyh vod s sel'sko-hozyajstvennyh ugodij v lesostepnoj chasti bassejna Volgi // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniver-sitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. 2018. № 4 (52). P. 1-7.

2. Barabanov A. T. Jerozionno-gidrologicheskaya ocenka vzaimodejstviya pri-rodnyh i antro-pogennyh faktorov formirovaniya poverhnostnogo stoka talyh vod i adaptivno-landshaftnoe zemlede-lie. Volgograd: FNC agro-jekologii RAN, 2017. 188 p.

3. Gel'fan A. N. Dinamiko-statisticheskoe modelirovanie formirovaniya talogo stoka. M.: Nauka, 2007. 280 p.

4. Komissarov M. A., Gabbasova I. M. }roziya pochv pri snegotayanii na polo-gih sklonah v yuzhnom Predural'e // Pochvovedenie. 2014. № 6. P. 734-743.

5. Modelirovanie processov protivo]rozionnogo zemledeliya i agrolesome-lioracii /A. V. Pan-filov [i dr.] // Agrarnyj nauch. zhurn. 2017. № 9. P. 19-23.

6. Muhin V. M. Metody prognozirovaniya pritoka vody v vodohranilischa za period vesenne-go polovod'ya // Trudy Gidrometcentra Rossii. Gidrome-teorologicheskie prognozy. 2014. Vol. 351. P. 108-140.

7. Panov V. I. Poteri atmosfernyh osadkov s nezaschischjonnyh polej v step-nom zasushlivom subregione, ih suschestvennoe snizhenie i stabilizaciya gidroresursnogo potenciala zemledeliya soz-daniem lesomeliorirovannyh (lesoagrarnyh) bassejnovyh agrojekolandshaftov // Izvestiya Samarskogo nauchnogo centra RAN. 2016. T. 18. № 2(2). P. 472-478.

8. Surmach G. P. Vodnaya jeroziya i bor'ba s nej. L.: Gidrometeoizdat, 1976. 254 p.

9. Suhanovskij Yu. P. Veroyatnostnyj podhod k raschetu ]rozionnyh poter' pochvy // Pochvovedenie. 2013. № 4. P. 474.

10. Shabaev A. I. Izbrannye trudy. jeroziya pochv i adaptivno-landshaftnoe zemledelie. Saratov: FGBNU "NIISXYuV", 2017. 648 p.

11. Pimentel D., Burgess M. Soil erosion threatens food production // Agriculture. 2013. № 3(3). Р. 443-463.

12. Surface runoff and snowmelt infiltration into the soil on plowlands in the forest-steppe and steppe zones of the east European plain / A. T. Barabanov, S. V. Dolgov, N. I. Koronkevich, V. I. Panov, A. I. Petelko // Eurasian Soil Science. 2018. V. 51. № 1. P. 66-72.

Authors Information

Anatoly Timofeevich Barabanov, chief research officer - head of the laboratory of soil protection from erosion, doctor of agricultural Sciences, FEDERAL research center for Agroecology, integrated land reclamation and protective afforestation of the Russian Academy of Sciences, 97 Universitetskiy Prospekt, Volgograd, 400062, Russia, Email: barabanov-a@vfanc.ru, phone +7-961-694-08-44 Valery Ivanovich Panov, leading researcher, candidate of geographical Sciences, Volga agroforestry experimental station - branch of the FEDERAL research center for Agroecology, integrated land reclamation and protective afforestation of the Russian Academy of Sciences, 443534, Russia, Samara region, Volzhsky district, village. Novoberezovskom, E-mail:aglos163@mail.ru, phone +7-927-685-62-28

Информация об авторах Барабанов Анатолий Тимофеевич, главный научный сотрудник - заведующий лабораторией защиты почв от эрозии, доктор сельскохозяйственных наук, ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук», (400062, Россия, Волгоград, Университетский проспект 97), Email: barabanov-a@vfanc.ru, телефон +7-961-694-08-44

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Панов Валерий Иванович, ведущий научный сотрудник, кандидат географических наук, Поволжская агролесомелиоративная опытная станция - филиал ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук», (443534, Россия, Самарская область, Волжский район, пос. Новоберезовский), E-mail: aglos163@mail.ru, телефон +7927-685-62-28

DOI: 10.32786/2071-9485-2020-04-10 AGRICULTURAL LAND IN THE REGION: STATE, TRENDS, PROSPECTS

G.N. Zvereva, S.A. Popova,V.V. Berkalieva

Volgograd State Agrarian University, Volgograd, Russia Received 23.09.2020 Submitted 25.11.2020

Summary

The article reflects the results of a study of the regional market for agricultural land. The paper identifies the main features and analyzes the conditions for the effective use of agricultural land. The advantages of the cluster approach for the effective management of lands of this category at the regional level are shown.

Abstract

Introduction. The relevance of the study is due to the fact that agriculture has always been a key activity for Russia, and the development of agricultural activities is currently a strategic direction within the framework of import substitution policy. The regions of the country are endowed with unevenly fertile agricultural land, so it is extremely important to study the state of the land of each individual region in order to identify trends and prospects for development. Taking into account the fact that agriculture is not a key activity in the Volgograd region, and also taking into account unfavorable climatic conditions, constant monitoring of the efficiency of agricultural land use is required. Object: agricultural land in the Volgograd region. Methods and materials: analysis, statistical method, expert evaluation method. Results and conclusions: agricultural land is not used effectively enough, it is necessary to activate state participation for the development of the agricultural sector and, as a result, to increase the efficiency of land use in the region.

Key words. Agricultural land, productivity, agricultural land, state support, agriculture.

Citation: Zvereva G.N., Popova S.A., Berkalieva V.V. Agricultural land in the region: state, trends, prospects. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2020. 4(60) 105-120. (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2020-04-10.

Author's contribution. An extensive study of the state, trends and prospects of agricultural land use in the Volgograd region was conducted, as well as tools for improving the efficiency of agricultural land use through the activation of agricultural activities in the region.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

УДК 332.334.4:631.1

ЗЕМЛИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ РЕГИОНА: СОСТОЯНИЕ, ТЕНДЕНЦИИ, ПЕРСПЕКТИВЫ

Г. Н. Зверева, кандидат экономических наук, доцент, профессор РАЕ С. А. Попова, кандидат экономических наук, доцент В. В. Беркалиева, магистр

Волгоградский государственный аграрный университет, г. Волгоград

Дата поступления в редакцию 23.09.2020 Дата принятия к печати 25.11.2020

Аннотация. Статья отражает результаты исследования регионального рынка земель сельскохозяйственного назначения. В работе выявлены основные особенности и проанализированы условия эффективного использования земель сельскохозяйственного назначения. Показаны преимущества кластерного подхода по эффективному управлению землями этой категории на региональном уровне.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.