ДИНАМИКА ВОЗДУХОНОСНОЙ ПОРИСТОСТИ. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И МЕЛИОРАТИВНАЯ ОЦЕНКА ВОДНОГО РЕЖИМА ТЯЖЕЛЫХ ДЕРНОВО- ПОДЗОЛИСТЫХ И БОЛОТНО-ПОДЗОЛИСТЫХ почв НА ЛЕССОВИДНЫХ ГЛИНАХ

Значительный интерес при оценке экологических условий рассматрива­емых почв представляют сведения о динамике воздухоносных пор в различ­ные сроки теплого периода. Такие данные приведены для 1961 г., когда ко­личество осадков было близко к средней многолетней норме, и для влажного 1962 г.

Рис. 6.6. Динамика воздухоносной пористости в тяжелых водораз­дельных почвах в средний по количеству осадков (1961) и во влаж­ный (1962) годы. Рузский стационар (левая часть рисунка — 1961 г., правая — 1962 г.).

Почва: а) дерново-подзолистая; б) то же, глубокооглеенная суглинистая; в) то же, глееватая тяжелосуглинистая; г) дерново-глеевая тяжелосуглини­стая. Содержание воздухоносных пор: 1) более 20%; 2) 12-20%; 3) 8-12%; 4) 6-8%; 5) до 6%; 6) воздухоносных пор нет (верховодка)

неоглеенных и глубокооглеенных почв остается благоприятным для разви­тия корневой системы растений.

Ухудшение аэрации (менее 6—8%) можно предполагать лишь на контакте пахотного и подпахотного слоев в отдельные короткие периоды вегетации после выпадения дождей. Вместе с тем в средние по количеству осадков годы объем воздухоносных пор в верхних горизонтах неоглеенных и глубокооглеен­ных почв на протяжении большей части вегетационного периода в 70-80-сан­тиметровой толще остается благоприятным д ля растений. Во влажные годы в этих почвах уменьшается объем воздухоносных пор во всех слоях профиля и особенно на контакте пахотного и подпахотного горизонтов. Ниже горизонта, затронутого обработкой, объем воздухоносных пор остается значительным.

В мелиоративном и агрономическом отношениях большой интерес пред­ставляют сведения об урожайности растений во влажные годы на почвах начальных стадий переувлажнения.

Анализ полученных данных показал, что на глубокооглеенных почвах во влажные годы уменьшение объема воздухоносных пор пахотного горизонта при выпадении обильных осадков не оказывает существенного влияния на урожайность сельскохозяйственных культур (табл. 6.3). На этих почвах она остается такой же или более высокой, что и на дерново-подзолистых почвах.

В отличие от глубокооглеенных в глееватых почвах неблагоприятные условия аэрации в средние по влажности и особенно во влажные годы на­блюдаются как в пахотном, так и в нижних слоях почвенного профиля. По­этому в средние по количеству осадков годы здесь происходит вымокание культур, чувствительных к избыточному увлажнению, и их гибель. Во влаж­ные годы длительное обводнение пахотного горизонта и устойчивая верхо­водка в более глубоких слоях вызывают гибель большинства сельскохозяй­ственных растений и исключают возможность их возделывания. Вместе с тем в средние по влажности, засушливые и сухие годы на этих почвах могут быть получены высокие урожаи ценных многолетних трав и некоторых вла­голюбивых полевых и овощных культур. Следует отметить и то, что в сухие годы урожайность влаголюбивых культур здесь более высокая, чем на глубо­кооглеенных и неоглеенных дерново-подзолистых почвах.

Так, урожайность клевера розового за один укос в засушливом 1963 г. составила на дерново-подзолистых неоглеенных, глубокооглеенных и глее­ватых почвах соответственно 3,5 ±0,31; 4,7 ± 0,27 и 5,5 ± 0,32 т/га.

Таблица 6.3

Урожайность (т/га) сельскохозяйственных культур на дерново-подзолистых неоглеенных и оглеенных тяжелых почвах во влажные годы. Рузский стаци­онар, Московская обл. Метод учетных площадок

Примечание.

Глеевые почвы во влажные годы отличаются полным отсутствием возду­хоносных пор на протяжении всего периода вегетации в верхнем 30—40-сан­тиметровом слое и в горизонтах, залегающих глубже 80—100 см от поверхно­сти. Лишь в промежуточном слое мощностью 50—70 см можно обнаружить высокое содержание защемленного воздуха. Такие условия исключают воз­можность использования глеевых почв для возделывания каких-либо сельс­кохозяйственных культур.

Водный режим дерново-подзолистых глубокооглеенных почв складыва­ется так же, как и неоглеенных разновидностей. Но во влажные годы в от­дельных слоях пахотного горизонта или (реже) во всем горизонте объем воз­духоносных пор уменьшается до значений ниже критических (6—8%). Вместе с тем количество гравитационной влаги, обусловившей такое снижение, весь­ма незначительно даже в наиболее неблагоприятные периоды, а урожай­ность культур почти не изменяется или оказывается более высокой по срав­нению с продуктивностью культур, возделываемых на неоглеенных почвах.

Поэтому в глубокооглеенных почвах, так же как и в неоглеенных, в наи­более влажные периоды вегетации корневые системы растений находят близко от поверхности достаточно благоприятные условия аэрации, а часто и более оптимальное увлажнение. Таким образом, глубокооглеенные почвы в эколо­гическом отношении очень близки (или тождественны) неоглеенным дерно­во-подзолистым почвам. В отличие от глубокооглеенных в глееватых почвах в такие годы газообмен резко подавлен. Это обусловлено длительным обвод­нением пахотного горизонта, продолжительным стоянием верховодки не­посредственно на поверхности почв, отсутствием газообмена в объеме воз­духа, защемленном между двумя ярусами верховодки. Все эти обстоятельства объясняют причины, по которым в глееватых и более заболоченных почвах происходят вымочки и наблюдается резкое снижение урожайности или ги­бель многих сельскохозяйственных растений во влажные годы.

В данном случае необходимые условия для возделывания культур и ра­боты сельскохозяйственных машин могут быть созданы только в результате осушения.

Исследованиями ряда авторов [Бахтин, 1953; Качинский, 1952] было показано, что на дерново-подзолистых суглинистых и глинистых почвах нор­мальная работа колесных сельскохозяйственных машин возможна при влаж­ности ниже 70—75% от полной влагоемкости (ПВ). Однако ППВ даже неза­болоченных почв близка к этим критическим значениям (75%). В результате увеличения влагоемкости и уменьшения пористости верхнего горизонта при усилении степени оглеения объем влаги, равный ППВ в глубокооглеенных, глееватых и глеевых почвах, оказывался значительно выше 75% ПВ (78, 82 и 95%). Как показали прямые наблюдения, влажность, превосходящая допус­тимые для работы машин пределы, в почвах изученного ряда может сохра­няться в течение длительных периодов (рис. 6.3). Весьма существенным яв­ляется и то, что во влажные годы на глубокооглеенных почвах сохранялись благоприятные условия для роста и развития различных культур, но здесь, в отличие от незаболоченных почв, при влажности, равной ППВ, отсутствова­ли необходимые условия для работы машин. Эти неблагоприятные условия

не могут быть, очевидно, устранены мелиоративными мероприятиями. В данном случае дренаж при влажности, равной или меньшей ППВ, не будет содействовать уменьшению влажности почв.

Уменьшение влажности может быть достигнуто только при помощи аг­рономических мероприятий, направленных на повышение расхода влаги путем испарения с поверхности почвы и транспирации. Кроме того, в этих случаях особенно велика роль почвообрабатывающих или уборочных машин, отли­чающихся уменьшенным удельным давлением. Эффективность применения машин повышенной проходимости наблюдалась нами осенью 1962 г., когда колесные самоходные комбайны не могли работать на незаболоченных и глубокооглеенных почвах опытного участка. В те же сроки (1—6.

Поверхностный сток с этих почв может быть резко увеличен в результа­те применения несложных агрономических мероприятий, например измене­ния сроков основной обработки почв. По данным Ф.А. Подлипенко (1960), замена зяблевой обработки весновспашкой в Северо-Западной зоне улуч­шила условия развития многих культур, проходимость почвообрабатываю­щих машин, увеличила урожайность. Это обусловлено тем, что в весенний период в зоне избыточного увлажнения резко увеличивается сток талых вод на пашнях, оставленных без зяблевой обработки. По нашим данным (табл. 6.4), полученным в Центральной Нечерноземной зоне на стоковых площадках во время снеготаяния, сток на участке с зяблевой пахотой ока­зался в 1,5—2,0 раза менее интенсивным, чем на контрольной площадке. Кроме того, некоторое количество гравитационной влаги, накапливаемое в период выпадения концентрированных осадков в пахотном слое, может быть пере­распределено в более глубокие слои кротованием, ежегодно повторяемым при пахоте. Этот прием в период сохранного состояния кротовин позволяет аккумулировать до 25-30 мм влаги (табл. 6.5).