Изменение степных почв Хакасии под влиянием полезащитных лесных полос и орошения

• Автор: Кутькина, Наталья Васильевна
• Шифр специальности: 03.00.27
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА
ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ
ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ЛЕСНЫХ ПОЛОС НА СВОЙСТВА ПОЧВ
4.1. Морфологические признаки
4.2. Гранулометрический состав и структура
4.3. Физико - химические свойства
4.4. Водно - физические свойства
4.5. Химические свойства
Выводы
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ОРОШЕНИЯ НА СВОЙСТВА ПОЧВ
5.1. Морфологические признаки
5.2. Гранулометрический состав и структура
5.3. Физико - химические свойства
5.4. Водно - физические свойства
5.5. Химические свойства
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Перспективы социально - экономического развития Хакасии во многом связаны с интенсификацией сельскохозяйственного производства. В республике, в основном, исчерпаны земельные ресурсы пригодные для использования в сельском хозяйстве. Одним из основных способов увеличения продуктивности земель в условиях степной зоны является их мелиорация. Все-таки нерешенными остаются проблемы оптимального соотношения площадей богарного и орошаемого земледелия, масштабы лесомелиорации и других мер, направленных на повышение плодородия почв.
В Хакасии на обыкновенных черноземах урожай яровой пшеницы при естественном атмосферном увлажнении с учетом всех передовых агротехнических приемов составляет не более 1,8 - 2,0 т/га, на каштановых - 1,3 - 1,5 т/га. При орошении же урожайность можно повысить до 2,8 - 3,5 т/га. Площадь орошаемых земель в республике - 53 тыс. га, однако не все вопросы, касающиеся особенностей влияния орошения на черноземы и каштановые почвы при интенсивном применении его, ясны. Среди основных явлений, которые возникают при нарушении экологии степных ландшафтов в результате орошения, хорошо изучены такие, как подъем уровня грунтовых вод, вторичное засоление, осолонцевание. обесструктуривание и уплотнение орошаемых почв /Ковда, 1983; Розанов и др., 1985; Приходько и др., 1989; Татаринцев, Кудрявцев, 1988; Иванова, 1984; и др./.
Менее изучены вопросы, касающиеся судьбы гумуса, возможности и направленности выщелачивания химических веществ и трансформации физических свойств / Мамонтов, 1989 /. Особенно это относится к степным котловинам Сибири, включая Хакасию.
Для обеспечения защиты почв от эрозии большое значение имеет создание защитных лесных насаждений. Выращивание их в условиях Сибири, особенно в зоне каштановых почв и черноземов до настоящего времени недостаточно изучены.
Площадь полезащитных лесных насаждений в Хакасии составляет 5 тыс. га. Однако условия степи с сухостью климата ее, недостатком влаги в почве, часто солонцеватостью и засоленностью почв обусловливают резкое ухудшение произрастания древесных пород, значительно снижают их устойчивость и долговечность.
Наиболее выносливыми древесными породами в условиях засухи в Хакасии являются лиственница сибирская, береза и вяз приземистый, а во влажных местообитаниях тополь / Фомин, 1952; Лиховид, 1969; 1976 /. Но и эти породы,
достигнув критического по Г.Н. Высоцкому / 1930 / возраста (15 - 25 лет), начинают суховершинить и частично выпадать. Поэтому вопросы устойчивости лесных насаждений, изменений лесорастительных свойств почв, происходящих под ними, остаются актуальными и в настоящее время.
Цель и задачи исследований. Выявить влияние орошения и полезащитных лесных полос на свойства черноземов и каштановых почв.
В задачи исследования входило:
- изучить влияние орошения и лесных полос на морфологические признаки почв;
- выявить тенденции изменений основных свойств черноземов и каштановых почв под влиянием лесных полос и орошения;
- подойти к возможному прогнозированию изменений изучаемых почв при длительном влиянии орошения и лесных полос.
Научная новизна. Впервые в степных условиях Хакасии изучено влияние длительного (более 50 лет) орошения на свойства каштановых почв и черноземов обыкновенных и влияние малорядных (2 - 4), с редкой первоначальной посадкой однопородных лесных полос 15 - 25 - летнего возраста на изменение свойств каштановых почв, черноземов обыкновенных и южных.
Установлена сущность генетической природы свойств степных почв исходных и подвергнутых орошению и воздействию лесных полос. Выявлены некоторые новые тенденции проявления почвообразовательного процесса.
Защищаемые положения
1. Под влиянием полезащитных лесных полос с редкой первоначальной посадкой 15 - 25- летнего возраста не происходит ухудшения лесорастительных свойств черноземов и каштановых почв. Создаются более благоприятные условия для жизни их последующих поколений.
2. Длительное (более 50 лет) орошение черноземов и каштановых почв не оказывают значительного негативного влияния на их свойства. Наблюдающиеся тенденции уплотнения пахотного слоя и осолонцевания почв могут быть предотвращены агротехническими приемами.
3. Направленность почвенных процессов и происходящие в связи с ними изменения в черноземах и каштановых почвах под влиянием полезащитных лесных полос и длительного орошения не могут быть причинами препятствующими широкому развитию этих мелиоративных приемов при использовании земель степной зоны.

Максимальное содержание (23,6%) илистой фракции отмечается на глубине 110 - 120 см тогда, как в 1972 году максимум (32,3%) приходился на глубину 80 - 90 см, закономерно уменьшаясь от этих глубин вниз и вверх по профилю. Из этого можно предположить, что глубина промачивания почвы достигала 120 см, а в отдельные влажные годы ил выщелачивался в более глубокие слои.
Исследования этих почв В.К. Савостьяновым /1973/ показали что, запасы продуктивной влаги в среднем за 4 года в слое 0 - 150 см во все годы под лесополосой заметно выше пашни, на 45 мм весной и на 35 мм осенью. Однако сквозного промачивания не происходило и его водный режим был отнесен к степному классу непромывного типа по А.А.Роде.
Каштановые почвы опытного участка по гранулометрическому составу относятся к супеси или близким к ним связным пескам. Для этих почв характерно преобладание крупных фракций над мелкими. Данные гранулометрического состава (прил.2) показывают, что в исследуемых почвах преобладает мелкий песок (0,25 - 0,05 мм), гораздо меньше среднего и крупного песка (1 - 0,25 мм).
Из рис.4.2.3, видно, что лесная полоса из вяза 1978 года посадки несколько изменила профиль каштановой почвы. Заметно увеличилось содержание среднего и крупного песка (1 - 0,25 мм), произошло уменьшение мелкого песка (0.25 - 0,05 мм) и пылеватых фракций (0,05 - 0,001 мм), а также, как и в предыдущих почвах, происходит выщелачивание ила. По выщелачиванию ила, можно предположить, что основной влагооборот под лесными насаждениями происходит в слое 0-30 см, достигая в отдельные годы до 70 см, затем на глубине 100 см сухой “мертвый” горизонт и далее вниз по профилю с возрастанием влаги, связанной с подтягиванием снизу корнями, несколько увеличивается содержание ила и солей. В каштановой почве за 12 лет произрастания вяза значительно уменьшилось содержание ила в слое 20 - 200 см. Почвы по гранулометрическому составу в иллювиальном и почвообразующей породе перешли из легкосуглинистых в связные пески и супеси.
Результаты сравнения почвы под лесными полосами с прилегающими пахотными аналогами, показывают уменьшение физической глины на легких каштановых и южных черноземах по всему профилю под лесополосой. В среднесуглинистых черноземах уменьшение отмечается только в иллювиальном горизонте. Аналогичные изменения происходят и с илом в почвах под лесополосой (прил.З, опыт 1, 2). Дисперсионный анализ показал наиболее существенную значимость по фактору В (режим лесополос) и фактору А (почвы). Из этого следует, что лесные насаждения оказывают существенное влияние на изменение гранулометрического состава почв по всему профилю.