Вплив водного режиму мікрозападин лісостепу на неоднорідність грунтового покриву та його використання

tiz_009_zemlia.gif Мікрозападини рельєфу в Лісостепу України відіграють істотну роль в кругообігу води в системі «атмосфера – ґрунти – ґрунтові води», здійснюючи перерозподіл атмосферних опадів на поверхні землі й створюючи локальні ділянки інтенсивної фільтрації поверхневих вод в грунтові.
Цей перерозподіл вологи призводить до формування особливого водного режиму і властивостей грунтів мікрозападин, до ускладнення структури ґрунтового покриву й можливостей його використання. А це, у свою чергу, впливає на продуктивність земель із такими западинами.
       Існуюча класична теорія про формування грунтів у мікрозападинах лівобережного Лісостепу України з утворенням осолоділих грунтів і солодей (Гедройц, 1955) вже не задовольняє потреби науки і практики. Картографічними дослідженнями встановлено, що мікрозападини поширені й у правобережному Лісостепу, утворюючи складні комплекси зональних і гідроморфних грунтів. До того ж, ґрунтоутворення в таких западинах не пов’язане із процесами засолення-розсолення, а обумовлене саме особливостями водного режиму й процесами оглеєння. Тому ми розпочали досліджувати ґрунти мікрозападин в науково-дослідному господарстві «Великоснітинське» Київської області й порівнювати результати з попередніми дослідженнями в лівобережному Лісостепу (Стародубцев, Титенко, 2004; Стародубцев, Ладика, 2005, 2006).
       Встановлено, що грунтовий покрив цієї території з переважанням типових чорноземів значно ускладнений наявністю великої кількості мікрозападин діаметром до 50-100 м і глибиною до 1 м (рис.1). 
 

Рисунок 1 - Загальний вигляд поля з мікрозападинами на космічному знімку Google Earth, 2007
(1-9 –найглибші мікрозападини).
       На схилах таких мікрозападин (рис. 2 і 3) нами виділені лучно-чорноземні, а на їх плоских днищах - чорноземно лучні грунти, які суттєво відрізняються за властивостями й родючістю. Найбільш важливим чинником змін процесів грунтоутворення в мікрозападинах, а також характерним показником цих змін, є динаміка запасів грунтової вологи у профілі (рис. 4). Якщо у зональному грунті (на рівнинних ділянках поля) запаси вологи в шарі 0-100 см складали у жовтні 2008 року 2050 м3 на площі 1 гектар, то на схилах мікрозападин вони були помітно більші – 2328 м3/га, а на дні западин досягали 3160 м3/га, тобто були більшими на 55%. Отже, усі процеси грунтоутворення відбуваються в западинах в умовах постійних низхідних потоків вологи, які особливо значні у весняний та осінній періоди й добре діагностуються за морфологічними ознаками профілю й польовою вологістю грунту.
 

Рисунок 2 - Дослідна мікрозападина. Виділені грунти: 1 – чорнозем типовий,
2 – лучно-чорноземний грунт, 3 – чорноземно-лучний грунт.
 

Рисунок 3 - Схема дослідної мікрозападини (Р. 1, 2, 3 – грунтові розрізи).

Рисунок 4 - Запаси вологи в грунтах мікрозападини, м3/га (15 жовтня, 2008р.)
       Дуже важливим наслідком такого водного режиму грунтів мікрозападин є вимивання із грунтового профілю карбонатів кальцію, що впливає на фізико-хімічні властивості грунтового середовища, на структурність грунтів та їх родючість, на особливості застосування мінеральних добрив на таких грунтах. Якщо зональні грунти містять CaCO3 у верхній частині профілю, то на схилах мікрозападин карбонати діагностуються вже на глибині коло 100 см, а на дні западин вони вимиті із грунту на глибину більше 200 см. Відповідно й реакція грунтового середовища змінюється від нейтральної чи слаболужної (рН 7-8) до слабокислої (рН 5,6-5,9), що негативно позначається на умовах мінерального живлення рослин й родючості грунтів (рис. 5). А особливості водного режиму на схилах і днищах мікрозападин відображаються на глибині змін реакції середовища – вона істотно снижується на схилах лише до глибини 60-80 см, а в центрі западин – до глибини 2 м і більше.
       Серйозної уваги заслуговують зміни вмісту гумусу в грунтах мікрозападин під впливом низхідних потоків вологи. Найбільш розчинні фракції гумусу в таких умовах мігрують в нижні горизонти грунту й стають недоступними культурним рослинам. Разом з тим, в умовах підвищеної вологості гумусонакопичення в грунтах западин відбувається інтенсивніше, ніж на рівнинній території (рис. 6). Так, в орному шарі на схилах западини накопичилось гумусу більше на 5,2 т/га, а на дні западини – на 17,6 т/га. А у шарі 0-100 см додаткове накопичення гумусу склало відповідно 16,0 і 38,4 т/га.
 

Рисунок 5 - Реакція середовища (водний рН) в грунтах мікрозападини
       Постійний рух води під час атмосферних опадів з рівнинних елементів рельєфу до мікрозападин викликає й постійне перенесення мулистих фракцій грунту у ці западини. Цей процес підтверджується (хоча й неоднозначно) збільшенням вмісту мулу у верхньому горизонті грунтового профілю з 9,59 до 15,39%. Разом з тим, унікальна стабільність мікрозападин і їх багаторічне існування підтверджує, що ерозійні процеси не можуть призвести до вирівнювання поверхні й ліквідації таких мікрозападин природним шляхом. Тому все більшої уваги заслуговує розроблювана зараз теорія про масо-енерго-перенесення в таких западинах як основу їх функціонування і надзвичайно важливу роль в ландшафтах Лісостепу (Азімов, Бублясь, 2006 та інші).
       Специфічний водний режим мікрозападин чітко відбивається й на морфологічних ознаках грунтів. Під впливом більш інтенсивного зволоження грунтовий профіль набуває ознак напівгідроморфних і гідроморфних грунтів, що діагностується за проявом процесу оглеєння профілю різного ступеню інтенсивності. За наявності в нижній частині профілю прошарків більш важкого гранулометричного складу проявляються й ознаки слабкого осолодіння. Але стає цілком очевидним, що ці ознаки не пов’язані з процесами засолення-розсолення грунтів, як це раніше вважалось обов’язковим для грунтів мікрозападин лівобережного Лісостепу й «подів» Степу України.
 

Рисунок 6 - Запаси гумусу в грунтах мікрозападини, т/га
       Виконані дослідження мають суттєве науково-методичне значення для картографування грунтового покриву Лісостепу з використанням космічних знімків, у тому числі й широко доступних знімків Google. Наводяться також еколого-меліоративні ознаки грунтів мікрозападин, що формуються під впливом специфічного водного режиму мікрозападин й мають значення для сільськогосподарського використання земель. Порівнянням процесів грунтотворення в умовах мікрозападин у правобережному і лівобережному Лісостепу розробляються підходи до теоретичної оцінки закономірностей функціонування мікрозападин як важливого елементу ландшафту. Для оцінки структури ґрунтового покриву із мікрозападинами застосовується компьютерна програма ERDAS.
       Практичне значення дослідження водного режму мікрозападин сприятиме також розробці агротехнічних заходів на полях із комплексним грунтовим покривом, в якому окремі грунти відрізняються за агрохімічними й фізико-хімічними характеристиками, родючістю й оптимальними строками обробітку.
 
 
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Азімов О.Т., Бублясь В.Ь., Бублясь М.В. Геодинамічні процеси та їх відображення у ландшафтах. / Сучасні напрямки української геологічної науки. Збірник праць УГН НАН України. – Київ. – 2006. – С.13-20.
2. Гедройц К.К. Избранные сочинения. Т.I-III. Москва: Сельхозгиз, 1955.
3. Стародубцев В.М., Титенко М.М. Процеси засолення грунтів Трубізької меліоративної системи // Вісник ХДАУ. - №6. – 2004. – С.62-67.
4. Стародубцев В.М., Ладика М.М. Сучасний стан та напрями формування сольового режиму органогенних грунтів басейну річки Трубіж. / Землеробство. Міжвідомчий тематичний збірник. - Київ. - 2005. – С.23-30.
5. Стародубцев В.М., Ладика М.М. Зміни еколого-меліоративного стану та родючості перезволожених грунтів лівобережного Лісостепу (на прикладі басейну річки Трубіж). / Агрохімія і ґрунтознавство. Міжвідомчий тематичний науковий збірник. Кн.2. – Харків. – 2006. – С.295-297.

Стародубцев В.М., Яценко С.В., Павлюк С.Д., Іллєнко В.В. (Україна, Київ)
Вплив водного режиму мікрозападин лісостепу на неоднорідність ґрунтового покриву та його використання

Збірник матеріалів ІІ-го Всеукраїнського з’їзду екологів з міжнародною участю
Скачати в форматі pdf:
http://eco.com.ua/sites/eco.com.ua/files/lib1/konf/2vze/zb_m/0050_zb_m_2VZE.pdf

Оцінка: 
0
No votes yet