В результате орошения заметно снижается величина влажности разрыва капилляров Величина НВ при орошении снижается, по-видимому, в результате разрушения структуры, уплотнения почвы и, как следствие, уменьшения порозности. Получены данные о значительном снижении водопроницаемости орошаемых черноземов. Причем, если при орошении типичных черноземов разница в скорости впитывания воды (по сравнению с богарой) по мере увеличения сроков орошения возрастает, то в обыкновенных черноземах наблюдается обратная зависимость. На участке со сроком орошения 15 лет различия составляют от 1.9 мм/мин в первый час наблюдений до 0.8 мм/мин за шестой час. На длительно орошаемом (более 30 лет) участке разница за первый час наблюдений составила уже 3.6 мм/мин. Таким образом, в условиях орошения наблюдается заметное ухудшение в полутораметровом слое таких показателей как ВРК, НВ, ПВ, ДАВ и водопроницаемость. Причем, наиболее сильно выражены негативные изменения в обыкновенных черноземах. Вероятно, это связано со свойствами этих почв и природно-климатическими условиями районов их распространения.
Увеличение содержания гумуса в черноземах ЦЧО в условиях орошения отмечается рядом других авторов. Более пышная растительность, особенно в севооборотах с травами, обеспечивает увеличение количества органических остатков, поступающих в почву. Это способствует повышению запасов гумуса. В то же время, более активная деятельность микрофлоры в орошаемых почвах вызывает быструю минерализацию органического вещества, в результате которой запасы гумуса могут снижаться.
На основании полученных результатов можно заключить, что при орошении черноземов ЦЧО отмечаются следующие трансформационные процессы: В результате орошения наблюдается увеличение глыбистости, снижение содержания агрономически ценных агрегатов и водопрочной структуры. По мере увеличения сроков орошения агрофизическая деградация типичных и обыкновенных черноземов становится более выраженной. Интенсивность обесструктуривания черноземов максимальна в первые годы орошения, затем она постепенно снижается, но не прекращается полностью. Деградация структурноагрегатного состава охватывает слой 0-50 см, но наиболее сильно выражена в пахотном горизонте. Уровень содержания гумуса в тапичных и обыкновенных черноземах ключевых участков изменяется от среднего до высокого. В условиях орошения количество гумуса в одних случаях несколько увеличивается, в других - уменьшается. Для тапичных черноземов отмечается тенденция увеличения мощности гумусового горизонта при орошении. В обыкновенных черноземах этого не наблюдается. Характер распределения гумуса по профилю орошаемых типичных и обыкновенных черноземов аналогичен контрольному на богаре. В условиях орошения отмечается увеличение запасов гумуса в полуметровом и метровом слое черноземов. При этом если амплитуда колебаний запасов гумуса в неорошаемых черноземах типичных и обыкновенных примерно одинакова, то в условиях орошения она больше в черноземе обыкновенном, т.е. в типичных черноземах орошение в большей степени стабилизирует гумусное состояние. Изменение группового и фракционного состава гумуса исследуемых почв орошаемых участков неоднозначно и в некоторой степени определяется направлением изменения содержания гумуса. Снижение общего уровня гумусированности почв сопровождается расширением соотношения Сгк : Сфк и снижением подвижности гумуса. При увеличении количества гумуса, напротив, отмечается повышение содержания подвижных фракций гуминовых и фульвокис- лот с преимущественным повышением последних, следствием чего является сужение отношения Сгк : Сфк. Отмечаемые изменения группового и фракционного состава незначительны по абсолютной величине и в целом уровень всех показателей гумусного состояния, оцениваемый по современным критериям, существенно не изменяется относительно контроля.
Источники: https://uchebnikfree.com/pochv-agroekologiya-ekologiya/vliyanie-orosheniya-chernozemyi-48088.html
В автоморфных почвах, развитых на элювиальной коре выветривания, формирование почвообразующей породы предшествовало формированию почвы. Больше того, вследствие эрозии здесь нередко происходит смыв механического и химического материала, слагающего почвы и породу. В условиях пойм, дельт и приливных побережий почвообразование и формирование почвообразующей породы происходят одновременно. Толща почвенных горизонтов непрерывно растет вверх вследствие наиления и биогенной переработки все новых и новых слоев- осадков.
Происхождение аллювия может быть весьма различным, однако во всех случаях он является продуктом, приносимым со стороны. Более крупнозернистые, опесчаненные русловые отложения в большей мере связаны с размыванием толщ осадочных пород в процессе так называемой линейной и боковой эрозии (размывы коренных отложений рекой, оврагов, древних террас и т. д.).
В периоды наводнений полая вода содержит огромное количество тонкого, взвешенного материала, являющегося преимущественно результатом плоскостной эрозии верхних почвенных горизонтов водосборного бассейна реки.
Поймы и дельты получают вторичные минералы, свежие органические остатки и гумус, растворы солей, образовавшиеся в бассейне реки. Поймы, дельты, мелководья благодаря аллювиальному процессу как бы наследуют продукты почвообразования, созданные на водоразделах и склонах и перенесенные водами в аккумулятивные области. Однако осаждение сопровождается существенными изменениями принесенного материала.
Чем больше река, тем дальше отстоит область аккумуляции аллювия от области образования почвенного мелкозема. В малых реках аллювий будет в большей степени соответствовать типу коры выветривания и почвенному покрову ближайших водоразделов и склонов.
Поемный режим и непрерывность накопления нового аллювия создают своеобразные условия почвообразования в поймах, дельтах, приливных низменностях и мелководьях. Существенная часть, почвообразовательного процесса проходит в условиях подводного режима или при влиянии капиллярной каймы грунтовых вод (см. рис. 104, 105).
С другой стороны, почвообразовательный процесс в поймах и дельтах, как правило, идет в диаметрально противоположном направлении по сравнению с тем, который происходил на водораздельных равнинах и склонах, питающих сток рек. Наиболее убедительными примерами этого могут быть реки Волга и Нил, сток которых, транспортируемый мелкозем и растворенные соединения, формируется в гумидных холодных (Волга) или тропических (Нил) областях, а аккумуляция этих материалов происходит в жарких полупустынях и пустынях.
Для пойм и дельт рек, для прибрежных низменностей характерно постоянное дренирование местных поверхностей и почвенно-грунтовых вод с окружающих высоких террас и водоразделов. Почвенно-грунтовые и местные поверхностные воды содержат растворенные вещества, поэтому поймы, дельты и низменности получают вместе с этими водами значительные массы растворенных продуктов выветривания, почвообразования и биогенеза. Возникают местные геохимические потоки растворов, обогащающие осадочные породы и почвы водно-аккумулятивных ландшафтов.
Долины рек врезаны на десятки, а иногда и на сотни метров по отношению к поверхности окружающих водоразделов и равнин. Вследствие этого грунтовые воды окружающей суши имеют выраженный уклон и имеют сток в сторону долин. Во многих случаях даже глубокие напорные подземные воды выклиниваются в долинах на нижних надпойменных террасах, в поймах или на периферии сухих дельт в форме ключей, родников, «мочажин». Подобные выклинивания грунтового потока на поверхность имеют огромное значение в почвообразовании. Это еще раз подтверждает, что долины рек, дельты и низменности действительно являются «геохимическими ловушками» веществ, вовлеченных в местные и общий геохимические потоки.
Химический состав веществ, транспортируемых грунтовым потоком или восходящими напорными водами в поймы и дельты рек, естественно, будет неодинаковым в различных гидрогеологических и климатических условиях. Почвено-грунтовые воды подзолистой зоны будут транспортировать в поймы и дельты заметные количества растворенных органических веществ, соединения кремния, железа, марганца, иногда алюминия, часто бикарбонаты кальция. Поэтому в почвах пойм Москвы-реки, Оки, Клязьмы можно часто наблюдать резко выраженную аккумуляцию соединений железа, марганца, фосфора, иногда извести.
Для пойм, дельт и прибрежных низменностей характерны повсеместная обводненность или близость*к поверхности грунтовых вод, обеспечивающих капиллярное подпитывание почв и растений. Уровень воды в реках, староречьях, дельтовых протоках и водоемах постоянно или периодически господствует над поверхностью пойм и дельт, что способствует постоянному питанию грунтовых вод (рис. 104, 105).
Периодические приливы и паводки, заполняя русла озер, староречья и депрессии в поймах и дельтах, поддерживают высокий уровень грунтовых вод и обводненность местности. Врезанные долины вскрывают межпластовые напорные воды, которые в форме источников выклиниваются в поймы и питают грунтовые воды. Вдоль каждой реки существует долинный грунтовый поток, направленный вниз по течению и к устью. Почвообразовательный процесс вследствие этого проходит в таких ландшафтах всегда в условиях исключительно мощного влияния грунтовых вод и приносимого ими материала.
Уровень поверхностных и глубина грунтовых вод в поймах и дельтах подвержены резким сезонным колебаниям под влиянием паводков, приливов и последующего стока и обсыхания. После наводнений наземные и грунтовые воды смыкаются и их уровень выходит на дневную поверхность. Испарение и транспирация растительностью приводят к постепенному опусканию грунтовых вод. Все же уровень грунтовых вод в таких условиях не опускается глубже 2—3—4 м. Поэтому восходящая от грунтовых вод капиллярная влага постоянно питает верхние горизонты почвы, снабжая водой и питательными веществами корневую систему растений, транспортируя к поверхности растворенные соединения. Таким образом, паводковые и почвенно-грунтовые воды в поймах, дельтах и низменностях являются постоянно действующим фактором аккумуляции механических и химических осадков в почвах и почвообразующих породах.
Химический состав почвенно-грунтовых вод низменностей, пойм и дельт варьирует в зависимости от общей физико-географической обстановки. Пресные, слабоминерализованные, но содержащие питательные вещества почвенно-грунтовые воды характерны для пойм и дельт рек области красноземных, серых лесных, подзолистых, коричневых почв. Почвенно-грунтовые воды пойм и дельт рек сухих саванн, степей и полупустынь отличаются повышенной минерализацией и во многих случаях содержат легкорастворимые соли (чаще карбонаты натрия). Почвенно-грунтовые воды пойм и дельт рек пустынных областей на отдельных массивах приобретают высокую минерализацию, порядка 10—20 г/л, а иногда и 100—150 г/л.
Для почв, грунтов и вод поименно-дельтовых территорий характерны пониженные уровни окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) в сравнении с территориями водоразделов и дренированных склонов. Однако обводненность ландшафтов пойм, дельт и низменностей значительно изменяется по сезонам года. Это, естественно, сопровождается изменениями окислительно-восстановительного режима почв и вод ландшафтов.
ОВП почв и грунтов водораздельных ландшафтов выражается величинами Eh порядка 600—700 же. Для почв пойм рек Русской равнины характерны Eh порядка 200—300 мв, а в условиях староречий и застойных почвенно-грунтовых вод отмечаются даже отрицательные величины (—50, —150 мв). Наиболее низкие значения Eh и, следовательно, наибольшая восстановленность характерна для морских илов, для осадков солоноватоводных мелководий и заливов. В таких условиях наблюдались величины Eh—167, —295 мв. Илы пресноводных озер Русской равнины имеют Eh около —60 мв (не ниже —150 мв). Почвы и аллювий рек Днепра, Десны, Оки, по данным А. А. Лазаренко A964), имеют интервал Eh от +200 до —125 мв. Наименьшие величины Eh обнаружены для подводных почв (илов) староречий и заиленных русел (от —10 до —125 мв). Наиболее высокие показатели Eh характерны для хорошо аэрированных почв и русловых песчаных отложений (от 500 до 650 мв).
Резкие различия в окислительно-восстановительном режиме осадков и почв разных элементов пойм показаны на рис. 106 (Лазаренко, 1964). Восстановленность аллювия и почв тем большая, чем больше в них органических веществ. Именно поэтому илистые наносы и почвы озер, стариц, заиленных русел, обычно более обогащенные органическими веществами, имеют и низкие показатели Eh.
Территории пойм, дельт и мелководий обычно отличаются исключительно бурным проявлением жизнедеятельности растительных и животных организмов. Влияние организмов на формирование почв сказывается уже в подводной стадии этих ландшафтов. Одноклеточные и многоклеточные водоросли ускоряют накопление аллювиальных отложений, способствуя склеиванию и коагуляции отдельных взвешенных в воде механических частиц. Водолюбивая растительность, произрастающая в изобилии в поймах, устьях и дельтах рек, замедляя течение воды, увеличивает седиментацию осадков. Параллельно с накоплением землистой массы аллювия поймы и дельты зарастают такими гидрофитами, как тростник, осоки, ситник и др.
Водно-аккумулятивные отложения включают мелкоземистые продукты, прошедшие через выветривание и почвообразование на более высоких элементах рельефа бассейна стока. Этот мелкозем характеризуется наличием вторичных почвенных минералов, гумуса и вследствие этого развитой поглотительной способностью. Водно-аккумулятивные отложения «унаследуют» многие из этих признаков и вместе с тем получают дополнительно большое количество свежего и полуразложившегося органического вещества из планктона и бентоса и из намытых отмерших наземных растительных и животных остатков. В толщах свежего аллювия обычно содержится много корневищ и семян растений.
Как показано нами ранее (Ковда, 1946в, 1947; Ковда и Егоров,1953), почвообразовательный процесс на поемно-дельтовых аллювиальных равнинах включает болотную, лесную и лугово-травянистую фазы. Они могут быть локальными или повсеместными, кратковременными или длительными, но они почти всегда составляют определенное звено в истории начального почвообразования на водно-аккумулятивных равнинах. Эта растительность и сопутствующая фауна являются могущественным фактором преобразования и обогащения свежих водно-аккумулятивных отложений органическими веществами, элементами минерального питания растений, включая микроэлементы (табл. 111). Лугово-болотная растительность вовлекает в биологический круговорот ежегодно до 1000—1800 кг/га зольных веществ и обогащает верхние горизонты почв соединениями кальция, калия, серы, фосфора, азота, кремния, железа, алюминия. Лесная и кустарниковая растительность в ландшафтах этого типа также мобилизует и возвращает с опадом громадные количества минеральных веществ, порядка 1000—2000 кг/га ежегодно.
В составе опада большое место занимают соединения кремния, кальция и калия. Поэтому болотная и лесная фазы почвообразования на молодых водно-аккумулятивных равнинах приводят к очень глубоким изменениям первичного аллювия.
Источник: Основы учения о почвах.Ч.2. Ковда(с315-334)