Основные направления мелиорации почв

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

(МИНОБРНАУКИ РОССИИ)

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ТГУ)

Институт биологии, экологии, почвоведения, сельского и лесного хозяйства

Кафедра Лесного хозяйства и ландшафтного строительства

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Мелиорация почв»

Выполнил студент

О.В. Нех

Томск 2015

1. Климат как основа проектирования мелиоративных мероприятий

Климат территорий определяет общую направленность мелиоративных мероприятий. Она обусловлена рядом гидрологических, термических и других параметров. Поскольку гидромелиоративные мероприятия прежде всего влияют на водный режим почв, особое значение приобретает количественная характеристика увлажненности территории. С этой целью используют гидротермические коэффициенты. Впервые такой способ оценки климатических параметров был предложен выдающимся почвоведом-гидрологом Г.Н.Высоцким и затем применен для мелиоративной практики А.Н. Костяковым. По величине коэффициента влагообеспеченности А.Н.Костяков предложил дифференцировать европейскую часть страны на избыточно влажную, неустойчивую и недостаточно увлажненную зоны.

Выделяют три природно-климатических пояса: А -- холодный, Б -- умеренный, В -- теплый. Пояс-- это общая единица климатомелиоративного районирования, характеризующаяся комплексом природных условий, главным из которых является теплообеспеченность. Каждый пояс включает в себя несколько зон.

За межпоясные границы принимаются изолинии сумм температур вегетационного периода (СТ) выше 10°С. Южная граница холодного пояса А проходит по изолинии сумм температур выше 10°С, равной 1600°. Южная граница умеренного пояса проходит по изотонии сумм температур выше 10°С, равной 3500° -- в европейской и 2700° -- в азиатской части бывшей территории СССР. Теплый пояс характеризуется суммой температур выше 10°С, равной 3500° и выше на европейской территории, выше 2700° -- на территории азиатской части.

Природно-мелиоративная зона характеризуется комплексом природно-климатических условий, связанных с балансом тепла и влаги, особенностями почвообразования, направлениями сельскохозяйственного производства и мелиорации.

Природно-мелиоративные зоны имеют широтное распространение. Главные факторы их характеристики следующие:

1) сумма температур (СТ) вегетационного периода -- более 10°С;

2) среднегодовое количество осадков Р (мм);

3) значения показателя годового увлажнения, по Д.И. Шашко

P/f

где Р -- годовое количество осадков, /-- годовая испаряемость.

В границах холодного пояса выделяются следующие зоны.

Полярно-тундровая зона (А--I)-- избыточно влажная, не обеспеченная теплом. СТ выше 10°С -- менее 400°, Р -- 150-- 400 мм, P/f-- более 1,33. Зона развития оленеводства, звероводства.

Лесотундрово-северотаежная зона (А--II) -- преимущественно избыточно влажная, мало обеспеченная теплом. СТ выше 10°С - 400-1400°; Р - 300-600 мм; P/f-- более 1,33.

Наиболее распространенными почвами являются глееподзолистые, подзолы малоразвитые, мерзлотно-таежные и болотные почвы. Зона мразвития оленеводства, звероводства, очагового молочного животноводства и земледелия. Распаханность территории -- 0,1%.

Основные направления мелиорации -- тепловые мелиорации, улучшение технических свойств поверхности, снижение кислотности, регулирование водного режима почв, локальное осушение заболоченных почв пойм и термокарстовых депрессий для создания лугов.

Среднетаежная зона (А--III) -- преимущественно влажная и избыточно влажная, недостаточно обеспеченная теплом. СТ выше 10°С -- 1000-1600°; Р -- от 250-300 мм (в Якутии) до 500--700 мм (в европейской части зоны). По годовому увлажнению зона преимущественно влажная (P/f= 1,00--1,33), исключение составляет Центральная Якутия -- засушливая и полузасушливая (Р//= 0,50-0,77).

Наиболее распространенными почвами являются подзолистые, мерзлотно-таежные, болотные и мерзлотные черноземовидные (в Якутии). Здесь развиты охотничий и лесной промыслы, молочно-мясное животноводство и выборочное земледелие. Распахано до 2% территории зоны. Основные культуры: картофель, овощи, серые хлеба (овес, ячмень), кормовые. Основные направления мелиорации: осушение, тепловая мелиорация, улучшение технических свойств поверхности, снижение кислотности почв.

В границах умеренного пояса выделяют следующие зоны.

Южно-таежная зона (Б--IV) -- неустойчивой влагообеспеченности, ниже среднего и средне обеспеченная теплом. СТ выше 10°С -- 1600-2600° для европейской части и преимущественно 1000-2000° для азиатской; Р -- 400-800 мм; коэффициент увлажнения P/f = 1,00-1,33. Преобладают дерново-подзолистые и болотные почвы. Зона развития молочно-мясного животноводства и земледелия. Распаханность в европейской части 18-28, в азиатской -- 2,5-4,0%. Ведущие культуры -- зерновые, овощные, технические и кормовые. Основные направления мелиорации -- осушение, двустороннее регулирование водного режима почв, выборочное орошение (овощных и кормовых культур), тепломелиорация, улучшение технических свойств поверхности, снижение кислотности почв, борьба с водной эрозией.

Лесостепная зона и зона широколиственных лесов (Б--V) -- средне и ниже среднего обеспеченная теплом, неустойчивой влагообеспеченности, с редкими засухами. СТ выше 10°С -- 2000--2800° для европейской части и 1400-2200° для азиатской; Р -- от 500 до 300-400 мм на востоке; P/f-- от 1,15 до 0,66. Почвы -- серые, дерново-подзолистые, выщелоченные и оподзоленные черноземы. Зона интенсивного земледелия в сочетании с молочно-мясным животноводством. Распаханность -- до 45% площади зоны.

Ведущие культуры -- озимые и яровые зерновые, зернобобовые, технические, кормовые, овощные; развито садоводство.

Основные направления мелиорации -- двустороннее регулирование водного режима, выборочное орошение овощных, кормовых и некоторых технических культур, тепломелиорация в азиатской части зоны, улучшение технических свойств поверхности, борьба с водной эрозией, накопление и сохранение влаги.

Степная зона (Б--VI) -- средне и выше среднего обеспеченная теплом, неустойчивой влагообеспеченности. СТ выше 10°С -- 2200-3500° в европейской и 1400-2400° в азиатской части; Р -- 350-800 мм в европейской и 250-500 мм в азиатской части;

Р//= 0,40-0,77. Почвы -- черноземы типичные, обыкновенные, южные. Зона интенсивного земледелия в сочетании с мясомолочным животноводством. Распаханность территории колеблется от 10 до 70%. Ведущие культуры -- зерновые, зернобобовые, технические, бахчевые, овощные. Развиты садоводство и виноградарство. Основные направления мелиорации -- выборочное орошение (овощных, бахчевых, технических культур, трав, локально -- зерновых и плодовых), тепломелиорация (азиатская часть) и борьба с водной и ветровой эрозией, ликвидация солонцеватости и засоления, предупреждение, слитогенеза, накопление и сохранение влаги.

Сухостепная зона (Б--VII) -- выше среднего обеспеченная теплом, преимущественно неустойчивой влагообеспеченности. СТ выше 10°С -- 2700-3500° для европейской и 2200-2700° для азиатской части; Р -- 250-350 мм; P/f= 0,33--0,55. Преобладают темнокаштановые и каштановые почвы. Зона развитого земледелия и интенсивного молочно-мясного животноводства, в том числе тонкорунного овцеводства. Распаханность территории зоны -- до 40%.

Ведущие культуры -- зерновые, масличные, технические, овощные, бахчевые, развиты садоводство и виноградарство. Основные направления мелиорации -- орошаемое земледелие, борьба с водной и ветровой эрозией, ликвидация и предупреждение

Солонцеватое и засоления, накопление влаги, обводнение пастбищ. В границах теплого пояса выделяются следующие зоны.

Полупустынная зона (В--VIII) --выше среднего и хорошо обеспеченная теплом, постоянного недостатка увлажнения. СТ более 10°С - 2700-3600°; Р-- 100-300 мм; Р//= 0,12-0,33. Преобладают светло-каштановые и бурые полупустынные почвы, часто в комплексе с солонцами. Распространены массивы солончаков и песков. Зона развития интенсивного молочно-мясного животноводства, тонкорунного овцеводства на отгонном выпасе и выборочного орошаемого земледелия. Распаханность -- до 4% общей площади зоны. Ведущие культуры -- бахчевые, овощные.

Основные направления мелиорации -- регулярное орошение, борьба с ирригационной и ветровой эрозией, ликвидация и предупреждение солонцеватости и засоления, обводнение пастбищ.

Пустынная зона (B-IX) -- постоянного недостатка увлажнения, выше среднего и высокого обеспечения теплом. СТ выше 10°С - 3000-4000°; Р- 75-175 мм; P/f= 0,12-0,22.

Преобладают серо-бурые пустынные почвы, солончаки, такыры, пески. Зона развития пустынного пастбищного молочно-мясного и мясного животноводства, овцеводства. Земледелие орошаемое. Распаханность -- менее 1% территории зоны. Ведущие культуры -- овощные, бахчевые, скороспелые сорта хлопчатника. Основные направления мелиорации -- регулярное орошение, борьба с ирригационной и ветровой эрозией, ликвидация и предупреждение засоления и солонцеватости, обводнение пастбищ.

Предгорная пустынно-степная зона (В--X) -- постоянного недостаточного увлажнения, выше среднего обеспеченная теплом. СТ выше 10°С -- 2800-4000°; Р -- 200-400 мм;

P/f= 0,22--0,33. Почвы -- сероземы, каштановые предгорно-степные. Зона интенсивного мясомолочного животноводства, овцеводства и развитого орошаемого и богарного земледелия. Распаханность -- до 16% территории зоны. Ведущие культуры -- зерновые, технические, овощные, развиты садоводство и виноградарство.

Основные направления мелиорации -- выборочное орошение технических и зерновых культур, борьба с ирригационной, водной, ветровой эрозией, ликвидация и предупреждение засоления, обводнение пастбищ.

Субтропическая пустынная зона (B-XI) -- постоянного недостатка увлажнения (очень сухая), хорошо обеспеченная теплом. СТ выше 10°С -- 4000-5200°; Р -- 75-175 мм; P/f-- менее 0,12. Преобладают почвы серо-бурые пустынные, такыровидные, такыры, пески. Зона интенсивного пустынно-пастбищного мясошерстного животноводства, каракульного овцеводства и орошаемого земледелия. Распаханность -- до 2% территории.

Ведущая культура -- хлопчатник, сопутствующие -- люцерна, бахчевые и др. Основные направления мелиорации -- регулярное орошение, борьба с ирригационной и ветровой эрозией, ликвидация и предупреждение засоления, обводнение пастбищ.

Субтропическая предгорно-полупустынная зона (В--XII) мало обеспеченная влагой (сухая и полусухая), хорошо обеспеченная теплом. СТ выше 10°С -- 4000--5200°; Р -- 100-400 мм; P/f= 0,12-0,33. Почвы -- сероземы, лугово-сероземные, луговые. Зона орошаемого земледелия, мясошерстного и молочно-мясного животноводства. Распаханность -- 20% территории зоны. Ведущие культуры -- хлопчатник и люцерна, бахчевые, овощные, развито садоводство, виноградарство. Основные направления мелиорации -- орошение технических, плодовых, зерновых, овощных культур, борьба с ирригационной, ветровой эрозией, ликвидация и предупреждение засоления, улучшение технических свойств поверхности, обводнение пастбищ.

Субтропическая кустарниково-степная и сухо-лесная зона (В--XIII) -- неустойчивой влагообеспеченности, повышенно и хорошо обеспеченная теплом. СТ выше 10°С - 3400-4200°; Р - 300-600 мм; P/f= 0,25-0,55. Почвы - серо-коричневые и коричневые. Зона богарного и орошаемого земледелия и развитого горно-пастбищного молочно-мясного животноводства и овцеводства. Ведущие сельскохозяйственные отрасли -- плодоводство, виноградарство, шелководство, возделывание зерновых, технических, овощных и кормовых культур. Распаханность -- 22% территории зоны. Основные направления мелиорации -- выборочное орошение технических, овощных, кормовых культур, борьба с ирригационной и водной эрозией, ликвидация и предупреждение засоления.

Субтропическая влажно-лесная зона (B-XIV) -- избыточно влажная и влажная, хорошо обеспеченная теплом. СТ выше 10°С - 4000-4400°; Р -- 600-2400 мм; P/f-- более 1,33. Почвы -- желтоземы и красноземы. Зона интенсивного земледелия и развитого молочно-мясного животноводства, овцеводства. Распаханность -- до 25% территории зоны. Ведущие отрасли сельского хозяйства -- субтропическое плодоводство, чаеводство, виноградарство. Основные направления мелиорации -- осушение, двойное регулирование водного режима, выборочное орошение (чай и другие культуры), борьба с ирригационной и водной эрозией. Из краткого обзора общих климатических условий следует, что рассматриваемая территория отличается исключительным разнообразием природной обстановки. Здесь представлены все климатические зоны мира за исключением тропиков. Это разнообразие определяет необходимость тщательного анализа общих климатических факторов при использовании тех или иных конкретных способов мелиорации как в различных природных зонах, так и в различных климатических ареалах одной и той же природной зоны.

В этой связи следует подчеркнуть, что одни и те же способы мелиорации в одних природных условиях могут оказаться безусловно целесообразными, а в других их применение малоэффективно или вообще нецелесообразно. Так, в высоких широтах при осушении мерзлотных или длительно сезонно-мерзлотных заболоченных почв в отличие от зон с умеренным климатом не применяют закрытый гончарный дренаж. В тундре, лесотундре и северной тайге он, как правило, не функционирует из-за неблагоприятных температурных условий почвенного профиля.

Здесь обычно используют выборочную открытую осушительную сеть (каналы, ложбины), а также агромелиоративные мероприятия по ускорению поверхностного стока. В южной тайге и лесостепной зоне европейской территории страны (ETC) для осушения заболоченных почв успешно используют закрытый гончарный дренаж. Вместе с тем попытки широко использовать его в условиях Западной Сибири оказались неудачными из-за глубокого промерзания почв, их медленного оттаивания и образования в дренажных трубах ледовых пробок,исключающих сброс избыточных гравитационных вод в весенний и раннелетний периоды. Однако было бы неверным отрицать вообще возможность применения закрытого гончарного дренажа повсеместно в тех же областях южной тайга и лесостепи азиатской части, где имеет место глубокое промерзание почв. Так,в южной тайге и лесостепной зоне Дальнего Востока в отличие от Западной Сибири при осушении заболоченных луговых почв закрытый гончарный дренаж является весьма эффективным мелиоративным мероприятием, что связано с локальными особенностями климата региона. Дренаж в этих условиях (в том числе и закрытый гончарный дренаж) в основном работает на сброс избыточной гравитационной влаги, возникающей в почвенном профиле при выпадении обильных муссонных осадков в середине лета (июль -- начало августа), когда почвы полностью оттаивают. В этом случае критические периоды работы закрытого дренажа совпадают с фазой полного оттаивания почв. Можно проследить далее отчетливую зональность в конструкциях современных оросительных систем, приуроченных к различным почвенно-климатическим зонам. Так, в степной зоне при орошении черноземных высокогумусных почв широкое распространение получают различные виды полива дождеванием. Для того чтобы при орошении южных и обыкновенных черноземов избежать возникновения анаэробных условий, уплотнения и слитизации, полив должен осуществляться, во-первых, небольшими нормами и, во-вторых, дождем малой интенсивности.

Вместе с тем в аридной зоне при орошении карбонатных и обычно гипсоносных сероземов, как правило, применяют поливы напуском по полосам, по бороздам или затоплением. Применение таких способов орошения в почвенно-климатических условиях аридной зоны обусловлено рядом причин. Дождевание сопровождается значительными потерями воды на испарение. Здесь возникает необходимость систематической промывки почв от водорастворимых солей в эксплуатационный период. Наконец, в этих условиях при поверхностном орошении меньше угроза развития анаэробиоза, оглеения и других неблагоприятных явлений, поскольку в карбонатных почвах аридной зоны обычно низкое содержание гумуса.

Таким образом, с климатическими условиями мелиорируемой территории тесно связаны не только принципиальная направленность проектируемых мелиоративных мероприятий, но и в значительной мере конкретные инженерные и иные решения, направленные на изменение неблагоприятных свойств и режимов почв. Вместе с тем наряду с климатом выбор и особенности применения тех или иных способов мелиорации обусловлены и другими природными факторами почвообразования.

почва каменистый орошение галечниковый

2. Особенности орошения каменистых почв

Выше были рассмотрены особенности орошаемого земледелия незаселенных мелкоземистых почв. Именно такие почвы составляют основные массивы орошения в России. Вместе с тем существует и еще одна крупная группа незаселенных почв, свойства которых отличаются рядом определенных специфических особенностей. Речь идет о каменистых почвах (черноземах, каштановых и других) степной и сухостепной и аридной зон, освоение которых в орошаемом земледелии должно учитывать ряд важных специфических обстоятельств, обусловленных наличием каменистых включений. Специфика этих почв в значительной мере обусловлена генезисом и составом каменистого материала, их региональной приуроченностью, особенностями сельскохозяйственного использования и другими причинами.

На территории России и сопредельных стран каменистые почвообразующие породы возникают как результат ледниковой деятельности (моренные отложения), движения селевых потоков, переносящих крупные отдельности, и камнепадов, пролювиального и аллювиального переносов, элювиирования конгломератов и на ограниченных пространствах -- в результате современного вулканогенеза . В засушливой и аридной зонах почвы на моренных отложениях практически отсутствуют. Однако здесь получили широкое распространение черноземные, каштановые и сероземные почвы на аллювиальных, пролювиальных и реже на селевых или камнепадных каменистых отложениях. Почвы на галечниковом элювии конгломератов здесь имеют весьма незначительное распространение, также как и каменистые почвы в районах вулканогенеза.

Наиболее часто орошение применяют на почвах, развитых на аллювиальных и пролювиальных каменистых отложениях.

2.1 Орошение почв на галечниковом аллювии

В горных и предгорных регионах (на Кавказе, Алтае, в Туве, Хакасии, Бурятии) на различных по возрасту террасах речных долин и староречьях широко распространены почвы, подстилаемые на небольшой глубине мощной толщей галечникового и галечниково-песчаного аллювия. К этим территориям приурочены крупные современные массивы орошаемого земледелия. Орошаемые массивы преимущественно на галечниковом и валунно-галечниковом аллювии занимают основную территорию Таджикистана.

Они широко представлены в Киргизии, а также в других республиках Центральноазиатского региона и Закавказья. Как правило, такие почвы имеют незначительную по своей мощности мелкоземистую толщу (от поверхности до 2,0 м), подстилаемую мощной толщей галечника с песчаным заполнителем. Близкое залегание галечника в условиях речных надпойменных террас предохраняет такие орошаемые почвы от угрозы вторичного заболачивания и засоления (Зайдельман, 1965). Вместе с тем оно обусловливает необходимость дифференцированного подхода к их освоению.

По глубине залегания галечника эти почвы подразделяют на скелетные, неразвитого, укороченного и полного профилей с залеганием плотного галечникового аллювия соответственно на глубинах до 20, 20--40, 40-80 и глубже 80 см. В условиях горных районов Сибири с низким содержанием твердого взвешенного стока скелетные почвы целесообразно исключать из орошения и использовать только в качестве естественных пастбищных угодий, а почвы неразвитого профиля -- вовлекать в лугопастбищные севообороты. Такое использование целесообразно и потому, что весной и летом в Восточной Сибири весьма интенсивная ветровая эрозия легко разрушает эти почвы после их распашки в условиях полевых севооборотов.

Почвы укороченного и полного профилей могут быть использованы для возделывания любых районированных сельскохозяйственных культур с применением дифференцированных по влагоемкой мелкоземистой толщи поливных и оросительных норм. В последнем случае почвы используются в орошаемых травопольных противоэрозионных севооборотах.

В Центрально-Азиатском и Закавказском регионах оросительные воды нередко транспортируют на массив орошения значительную массу мелкоземистого твердого стока (исключение обычно составляют воды, поступающие из водохранилищ). Происходит относительно быстрая аккумуляция мелкозема на поверхности скелетных почв и их трансформация в почвы неразвитого и укороченного профилей. Весьма перспективным оказалось землевание скелетных орошаемых почв (Алиев, 1990). Землевание скелетных почв предполагает нанесение на их поверхность суглинисто-супесчаного мелкоземистого материала, его последующее окультуривание и создание таким образом плодородного агрозема. В целях рационального использования оросительных вод при поливе культур на галечниковых почвах следует иметь в виду, что корни растений свободно развиваются не только в мелкоземистой толще, но и активно проникают в поверхностные слои галечникового аллювия. Это объясняется тем, что в процессе формирования мелкоземистой толщи на поверхности галечниковых отложений верхний слой галечника подвергается кольматации тонким материалом. За счет менисковых явлений на границе раздела суглинистый каменистый мелкозем -- галечник, заполненный песком, накапливается гравитационная влага, элементы питания растений, органическое вещество. В верхнюю толщу галечника, обладающую определенной водоудерживающей способностью, проникают корни всех сельскохозяйственных культур.

Последнее обстоятельство имеет важное значение при разработке режима орошения и определении целесообразных поливных и оросительной норм. В любом случае они должны учитывать водоудерживающую способность не только мелкоземистой толщи, но и верхнего корнеобитаемого и влагоемкого слоя галечника, заполненного суглинком.

Учет этого обстоятельства будет способствовать повышению урожая возделываемых культур и увеличению межполивного периода.

Сложность определения водоудерживающей способности верхней кровли галечника обусловлена, однако, тем, что но очевидным причинам в нем невозможно установить плотность сложения почв с использованием режущих колец (цилиндров). Поэтому был предложен (Зайдельман, 1955, 1965) иной метод определения плотности каменистых почв, основанный на свободной экскавации образца и замере объема образовавшейся выемки неправильной формы песком или другим сыпучим материалом. Расчет влагоемкости в этом случае выполняется только по влагоемкости мелкоземистой фракции каменистой почвы.

2.2 Орошение почв на каменистом пролювии

Пролювиальные каменистые отложения образуют шлейфы горных систем и конусы выносов. Обычно это территории на повышенных, хорошо дренированных элементах ландшафта. В отличие от почв, подстилаемых галечниковым аллювием, где хорошо окатанные каменистые отдельности образуют плотные сплошные горизонты, почвы на проалювиальных отложениях характеризуются неравномерным включением плохо окатанных камней в толщу мелкозема.

В пролювиальных каменистых отложениях относительно велико содержание мелкозема. Поэтому корневые системы растений могут легко проникать в глубокие горизонты, обогащенные каменистым материалом. Особенно велико содержание камней в пролювии конусов выноса. Нередко в почвах, приуроченных к пролювиальным отложениям, наблюдается накопление камней в поверхностном слое. Реже камни на дневной поверхности образуют сплошной покров, ниже которого залегает мелкозем с относительно незначительным содержанием камней. Это происходит в результате относительного накопления каменистых отдельностей на поверхности пашни в процессе выдувания мелкозема при ветровой эрозии.

Несмотря на повышенное содержание камней в пахотном горизонте и в целом в профиле почв на пролювиальных отложениях, эти почвы могут успешно использоваться для размещения орошаемых севооборотов с широким набором сельскохозяйственных районированных культур.

Важной особенностью разработки режима орошения рассматриваемых почв является определение влагоемкости их мелкоземистой массы без учета каменистого материала. Именно такой подход к оценке плотности почв на пролювии позволит правильно установить поливные и оросительные нормы, избежать существенных потерь воды на инфильтрацию. В этом случае, как и для почв, подстилаемых галечниковым аллювием, следует использовать экскавационный метод определения плотности горизонтов, обогащенных каменистыми отдельностями.

2.3 Орошение почв на каменистых селевых отложениях и камнепадах возможность использования почв на элювии конгломератов

Каменистые почвы на селевых отложениях и камнепадах отличаются значительным содержанием крупных слабоокатанных камней. Эти почвы могут быть использованы в сельском хозяйстве и вовлечены в орошаемое земледелие только после интенсивного землевания. При использовании таких массивов для размещения многолетних древесных культур землевание оказывается малоэффективным. В этом случае плодовые деревья высаживают в подготовленные и заполненные плодородной почвой ямы. Полив многолетних культур целесообразно производить с помощью капельного орошения.

Освоение почв, образованных на каменистых селевых отложениях, -- сложное и капиталоемкое мероприятие. Однако оно оправдывается возможностью создания многолетних продуктивных плодовых плантаций (например, в Таджикистане, Армении и других странах). Маломощные, обычно слаборазвитые каменистые почвы на элювии конгломератов занимают заметные территории в центральноазиатских странах. Эти почвы отличаются высокой каменистостью, относительно неглубоким залеганием плотной породы и невысоким содержанием мелкоземистого материала.

В естественном состоянии это весьма скудные пастбища. Как правило, использование таких почв в орошаемом земледелии малоперсиективно.

3. Особенности генезиса и свойства слитых почв

Слитые почвы не являются единой генетической группой. Они описаны на водораздельных пространствах и в поймах. Их возникновение связано с воздействием как естественных, так и антропогенных факторов. Однако несомненно существование по крайней мере двух факторов, которые определяют возникновение признаков слитности повсеместно, независимо от генезиса и региональной приуроченности этих почв. Они заключаются в следующем.

Признаки слитости проявляются прежде всего в тяжелых слабоводопроницаемых почвах, приуроченных к тяжелым (часто смектитовым) почвообразующим породам с содержанием илистой фракции (т.е. частиц < 0,001 мм)^более 40%. При этом, однако, смектитовый характер глин является частым, но не абсолютным признаком, так как слитые почвы описаны и на глинах с низким содержанием трехслойных минералов. Так, черные слитые почвы обнаружены на иллитовых и коалинитовых породах.

Вторым важным условием слитогенеза является их контрастный гидротермический режим. Все слитые почвы характеризуются пульсирующими фазами обводнения (например, в период снеготаяния, выпадения ливней) и интенсивного иссушения всего профиля в период летней засухи.

Периодическое переувлажнение слитых почв в естественных условиях связано с поступлением намывных склоновых или русловых вод. Они встречаются на подчиненных элементах макрорельефа, занимая наиболее низкие уровни -- плоские, слаборасчленен-ные равнины, межгорные котловины или депрессии холмистых пространств. Слитые почвы обычно характеризуются признаками морфохроматического оглеения. В период обводнения они набухают, в засуху подвержены резкой усадке. Эта особенность слитых почв обусловила характерный гильгайный тип микрорельефа их поверхности -- чередование мелких бугорков и западин.

При иссушении и усадке профиль слитых почв расчленяется широкими и глубокими трещинами -- сликенсайдами. Их протяженность по поверхности достигает нескольких десятков метров, а глубина проникновения прослежена до капиллярной каймы, т.е. до зоны с высокой и постоянной влажностью.

Темный цвет большинства слитоземов не связан с высоким содержанием гумуса. Обычно эти почвы бедны органическим веществом. Существует, по-видимому, несколько причин, объясняющих их характерную окраску. Во-первых, темная окраска таких почв может быть обусловлена нонтронизацией монтмориллонита, поскольку в анаэробную фазу в почвенном растворе накапливается двухвалентное железо. Последнее способно внедряться в кристаллическую решетку монтмориллонита. Образуется новый темноок-рашенный минерал -- нонтронит, высокожелезистый диоктаэдрический смектит. Он отличается значительным замещением алюминия на железо в октаэдрических слоях и кремнезема на алюминий -- в тетраэдрических. Обычно это явление наблюдается при формировании тяжелых почв на основных и ультраосновных породах. Во-вторых, темная окраска слитоземов может быть связана с образованием аморфного и кристаллического гизингерита -- водного силиката окиси железа. Его производные имеют характерный бархатно-черный или смолисто-черный цвет. В-третьих, в профиле слитых почв обычно присутствует магнетит, обладающий темным или черным цветом. Кроме того, в нижних слоях профиля возможна фиксация подвижных органических соединений на карбонатном барьере. В результате пульсирующего водного режима, систематической смены анаэробиоза и оглеения аэрацией профиль слитозема формируется под влиянием глееобразования, протекающего в условиях застойно-промывного режима. В условиях орошения непродолжительные (не более 5 ч), но систематические переполивы на протяжении короткого ряда лет могут трансформировать структурные почвы (например, пойменные, черноземные) в бесструктурные, слитые, глыбистые вторичные образования^, Это было показано на почвенных моделях (Зайдельман, Давыдова, 1989) и в натуре (Самойлова, Зборищук, 1990).

Поскольку глееобразование при застойно-промывном режиме является важнейшим процессом формирования слитых почв, их профиль характеризуется обезжелезнением, потерей органического вещества и других соединений, склеивающих почвенные частицы в домены, микро- и макроагрегаты.

Сельскохозяйственное производство в странах СНГ почти повсеместно реализуется в условиях несбалансированного водного режима территории, часто на почвах с неблагоприятными физическими и химическими свойствами. Из десяти почвенно-климатических зон этой территории четыре (тундра, лесотундра, тайга и субтропики) отличаются избыточным увлажнением: четыре (степи, сухие степи, полупустыни и пустыни) -- засушливыми полуаридным и аридным климатами. Лишь на территории зоны широколиственных лесов и лесостепной зоны имеет место относительный сбалансированный режим, а почвы в этих условиях обычно обладают благоприятными для земледелия физическими и химическими свойствами. Таким образом, основная территория земель сельскохозяйственного пользования России приурочена к избыточному, влажному, неустойчивому и засушливому климатам, исключающим возможность стабильного сельскохозяйственного производства без мелиорации.

Литература

1. Зайдельман Ф.Р. Мелиорация почв: Учебник. - 3-е изд., 312испр. и доп. - М.: Изд-во МГУ, 2003. - 448с.

Размещено на Allbest.ur