Изменение свойств и водного режима почв поймы р. Москвы под влиянием дренажа, дождевания и сельскохозяйственного использования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.27, кандидат биологических наук Беличенко, Майя Валериевна

  • Беличенко, Майя Валериевна
  • кандидат биологических науккандидат биологических наук
  • 2000, Москва
  • Специальность ВАК РФ03.00.27
  • Количество страниц 109
Беличенко, Майя Валериевна. Изменение свойств и водного режима почв поймы р. Москвы под влиянием дренажа, дождевания и сельскохозяйственного использования: дис. кандидат биологических наук: 03.00.27 - Почвоведение. Москва. 2000. 109 с.

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Беличенко, Майя Валериевна

Введение

1. Современное состояние проблемы изучения изменений пойменных почв

1.1. Литературный обзор

1.2. Актуальность, цель и основные задачи исследований

1.3. Методика исследований

2. История освоения и литология Раменской поймы, морфология почв в естественном состоянии и после мелиорации

2.1. История освоения и литология Раменской поймы

2.2. Морфология почв в естественном состоянии и после мелиорации:;

3. Изменения химических свойств пойменных почв в результате мелиорации и сельскохозяйственного использования

3.1. Химический состав вод на территории Раменской поймы

3.2. Кислотность и степень насыщенности почв основаниями

3.3. Содержание и запасы гумуса

3.4. Валовой химический состав мелиорированных почв

3.5. Содержание железа, извлекаемого 1 н. Нг804 вытяжкой

3.6. Трансформация новообразований

4. Изменения физических свойств пойменных почв в результате мелиорации и сельскохозяйственного использования

4.1. Гранулометрический и микроагрсгатный состав

4.2. Плотность сложения почв

4.3. Порозность почв

4.4 Агрегатный состав почв

4.5. Фильтрационные свойства

5. Водный режим дренированных орошаемых пойменных почв разной степени гидроморфизма

5.1. Водный режим почв

5.2. Динамика запасов влаги

5.3. Динамика воздухоносной порозности

6. Выводы

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Почвоведение», 03.00.27 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изменение свойств и водного режима почв поймы р. Москвы под влиянием дренажа, дождевания и сельскохозяйственного использования»

В Нечерноземной зоне России одним из основных объектов мелиорации являются пойменные почвы, которые занимают здесь более 5 млн. га. Эти почвы отличаются высоким естественным плодородием, благоприятными свойствами для организации различных сельскохозяйственных угодий (естественных и улучшенных сенокосов, пастбищ, размещения овощных севооборотов) и возможностью получения на них стабильных высоких урожаев. Лимитирующим фактором их использования являются позднее освобождение почвенного профиля от затопления водами весеннего паводка, переувлажнение почв в пониженных элементах рельефа грунтовыми водами, а также осенние паводки, препятствующие сбору урожая.

Для решения этих проблем в 60-е годы на пойменных террасах крупных рек Нечерноземья (Москвы, Оки, Волги, Клязьмы и многих других) были построены осушительно-оросительные системы преимущественно польдерного типа. После осушения оглеенные почвы центральной и притеррасной частей поймы использовали для размещения овощных пропашных культур, чаще всего без включения трав в севообороты, на фоне орошения и с внесением больших доз минеральных удобрений. Распашка, осушение гончарным дренажем, орошение дождеванием, смена травянистой растительности естественных и окультуренных лугов на овощные пропашные культуры не могли не сказаться на состоянии почв. Очевидно, что пойменные почвы в условиях столь интенсивных мелиоративной и сельскохозяйственной нагрузок могли подвергаться значительным изменениям, как негативного, так и позитивного характера. Изменения, произошедшие в течение различных периодов сельскохозяйственного использования, весьма важны и интересны как с практической, так и с теоретической точки зрения.

В этой работе на, примере широко распространенных в Нечерноземной зоне России неоглеенной и ряда оглеенных дерновых зернистых почв и торфянисто-глеевой почвы центральной и притеррасной частей Раменской поймы р. Москвы рассмотрены изменения их химических, физических, водно-физических свойств, элементов водного режима, произошедшие за 26 лет 3 интенсивного использования в овощных севооборотах на фоне дренажа и дождевания. Результаты исследований особенно интересны благодаря редкой возможности сравнить их со свойствами этих же почв в тех же пунктах в домелиоративный период. Эти свойства были подробно изучены ранее порофессором Ф.Р. Зайдельманом (1985).

Похожие диссертационные работы по специальности «Почвоведение», 03.00.27 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Почвоведение», Беличенко, Майя Валериевна

ВЫВОДЫ

Предпринятые исследования показывают, что через 26 лет после осушения под влиянием дренажа, орошения и использования происходят весьма неоднозначные изменения пойменных дерновых зернистых неоглеенных и оглеенных тяжелых почв: 'Ту)Морфология осушенных почв изменилась незначительно по сравнению с исходным состоянием. В результате переполивов и уплотнения основные признаки гидроморфизма сохранились во всех почвах. /2) В результате длительного использования осушенных почв без внесения органических удобрений содержание гумуса в пахотных горизонтах снизилось на 1,5-6%. В глубжележащих горизонтах его содержание практически не изменилось.

3. Систематическое известкование и длительное орошение гидрокарбонатно-кальциевыми водами р. Москвы, явились причиной снижения актуальной, обменной и гидролитической кислотности всех почв в толще мощностью 6080 см, а также увеличения содержания обменных Са, М§ и степени насыщенности почв основаниями.

4. Обнаружена тенденция снижения валового содержания кремния, установлен вынос марганца, значительное увеличение содержания кальция и магния. Поведение железа оказалось тесно связанным с особенностями вторичного водного режима, а фосфора - с изменениями содержания железа.

5. В результате увеличения продолжительности сухих периодов после осушения резко уменьшилось содержание железа, извлекаемого 1-н. сернокислой вытяжкой.

6. Масса конкреционных новообразований после осушения уменьшилась в 4-10 раз. Произошло растворение большей части крупных (>1мм) конкреций в глубокооглеенной, глееватой и глеевой почвах. При этом в лугово-глеевой почве появились железистые трубчатые конкреции.

7. Исследования вод из осушительной системы показало, что в настоящий период с дренажным стоком в р. Москву поступает незначительное количество нитратов, аммиака, железа, кальция и других химических элементов, которое равно или ниже их концентрации в водах реки и существенно ниже принятых ПДК.

8. Несмотря на промывной и застойно-промывной водный режим не происходит выноса илистой фракции из верхних горизонтов почв. В их нижних горизонтах в результате осушения появляется значительная масса фракции мелкого песка (0,25-0,05 мм), почти отсутствовавшая до осушения. Она представлена мелкими агрегатами, сцементированными гидроокисью железа и устойчивыми к обработке по методу Качинского. Следствием увеличения содержания фракции мелкого песка является относительное общее облегчение гранулометрического состава нижних горизонтов. Лессиваж в этих горизонтах не происходит, что подтверждает гранулометрический состав наилка в дренажных трубах, тождественный почвенному мелкозему, а также микроагрегатный состав почв.

9. В результате осушения улучшился агрегатный состав подпахотных горизонтов. Произошло уменьшение содержания фракции <0,25 мм на 735%. Этот процесс усиливается с глубиной. Вместе с тем установлено распыление пахотного горизонта.

15. Плотность сложения пойменных почв после осушения увеличилась на 0,05л

0,4 г/см . При этом неоглеенная и глубокооглеенная почвы подвергаются уплотнению на глубину до 1м, а глееватая и глеевая - соответственно до 50 и 40 см. Общая порозность снизилась по всему профилю почв и особенно сильно4 в слое 20-40 см (на 10-14%).- Её уменьшение происходит за счет сокращения межагрегатной порозности. Порозность агрегатов остается стабильной в верхних 60-ти см. После уменьшения нагрузки на почву и залужения через 5-6 лет возможно разуплотнение и частичное восстановление исходной плотности сложения.

Пл Следствием уменьшения межагрегатной порозности на фоне дренажа и использования явилось падение водопроницаемости почв. При этом Кф с поверхности снизился в 10-30 раз. Подпахотный горизонт приобрел свойства вторичного водоупора, на котором во влажные периоды и при поливе может застаиваться вода. Однако глубже 40 см в осушенных дерновых зернистых пойменных почвах сохраняются удовлетворительные фильтрационные свойства. ffl^ Под влиянием антропогенного воздействия произошло глубокое изменение водного режима осушенных тяжелых пойменных почв. После осушения в оглеенных почвах существенно увеличивается продолжительность аэробного периода. Однако в результате переуплотнения подпахотных горизонтов автоморфных и гидроморфных почв на вторичном водоупоре наблюдается продолжительный застой влаги и формирование верховодки. Длительность существования верховодки на вторичном водоупоре нарастает с усилением исходной степени заболоченности почв. Осушение и интенсивное использование почв приводит к формированию двухъярусной верховодки и возникновению вторичных гидрологических признаков, свойственных тяжелым болотно-подзолистым почвам водоразделов.

Г3\) Дерновые зернистые тяжелосуглинистые неоглеенные и оглеенные почвы оказались весьма устойчивыми к продолжительному и интенсивному антропогенному воздействию. Дренаж, дождевание и использование пойменных почв для размещения пропашных культур без травосеяния с применением тяжелой техники на продолжении 26-ти лет не привели к катастрофическим и необратимым изменениям их свойств. Вместе с тем, для защиты пойменных осушенных почв от деградационных изменений (уплотнения и образования вторичного водоупора, распыления пахотного горизонта, потери гумуса, опасного снижения Кф и др.) необходимо применение поверхностного мелиоративного рыхления на глубину 40-45 см (на неоглеенных почвах - глубокого рыхления до 70-80 см), посев многолетних трав, известкование, внесение органических удобрений, исключение возможных переполивов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Беличенко, Майя Валериевна, 2000 год

1. Авдеева Т.Н., Щербакова Н.В., 1998. Деградационная эволюция плодородия аллювиальных почв в агроландшафтах. Тез. Док. Всероссийской конф. Антропогенная деградация почвенного покрова и методы её предупреждения. Минск, с. 75-76.

2. Агроклиматичекий справочник Московской области, 1954. 194 с.

3. Адерехин П.Г., Тонких В.П., 1978. Изменения водно-физических свойств пойменных почв при сельскохозяйственном использовании. Почвоведение, №11, с. 66-72.

4. Аринушкина Е.В., 1970. Руководство по химическому анализу почв. М., 487 с.

5. Аристовская Т.В., 1965. Микробиология подзолистых почв. М., 187 с.

6. Афанасьев Г.В., 1957. Механический состав почв поймы реки Москвы на участке совхоза «Фаустово». Докл. Моск. с-х. акад. им. К.А. Тимирязева, вып 29, с. 15-17.

7. Ахтырцев Б.П., Лепилин И.А., 1981. Влияние сельскохозяйственного использования на пойменные влажнолуговые зернистые почвы пойм малых рек юго-восточной части ЦЧО. В кн. Физико-химические свойства почв и их плодородие. Воронеж, с.42-56.

8. Ахтырцев Б.П., Яблонских Л.А., 1993. Пойменные почвы Окско-Донской равнины и их изменение при сельскохозяйственном использовании. Воронеж, 214 с.

9. Ахтырцев Б.П., Яблонских Л.А., 1995. Гумусное состояние аллювиальных луговых почв лесостепи. Почвоведение, № 12, с. 1460-1468.

10. Белоцветова О.Ю., 1990. Особенности проявления процесса оглеения в аллювиальных луговых почвах пойм рек лесной зоны ETC. Автореф. канд. дис, М.,25 с.

11. Бобрицкая М.А., 1950. Поглощение литофильной растительностью минеральных элементов из массивно-кристалических пород. Тр. Почв, ин-та им. В.В. Докучаева, т. 34, М., с.

12. Бондаренко Г.П., 1962. Сезонная динамика подвижных форм микроэлементов и железа в пойменных почвах Раменского расширения р. Москвы. Научн. докл. высш. школы, сер. биол., № 4, с. 202-207.

13. Борштейн С.Н.,1956. Реакция, водный и пищевой режим почв поймы р. Москвы на участке совхоза «Фаустово». Докл. Моск. с-х. акад. им. К.А. Тимирязева, вып 1, с. 10-12.

14. Борисов В.А., Ковылин В.М., Борисова Л.М., 1997. Действие длительного применения удобрений в овоще-кормовом севообороте на содержание и баланс гумуса аллювиальной луговой почвы. Агрохимия, № 4, с. 13-18.

15. Быков В.Д. 1951. Москва река. М. 108 с.

16. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А., 1986. Методы исследования физических свойств почв. М., Агропромиздат, 416 с.

17. Ванеян С.С., Вишнякова А.Ф., Корчагин В.В., 1992. Изменения плодородия почвы в интенсивном севообороте. Мелиорация и водное хозяйство, № 7-8, с. 9-10.

18. Василенков В.Ф., Максимов В.А.,- 1985. О создании польдерных систем в Рязанской области. Мелиорация земель в Нечерноземной зоне. Горький, с. 3237.

19. Веригина К.В., Завалишин A.A., Максимюк Г.П., 1940. Первые итоги работ по изучению процессов заболачивания почв. Проблемы Советского почвоведения. Сб. 11, с. 189-123.

20. Веригина К.В., 1950. К вопросу о процессах передвижения и накопления железа при почвообразовании. Тр. Почв, ин-та им. В.В. Докучаева, т. 34, М., с. 190-201.23

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.