2.3 Сравнительная оценка противоэрозионной устойчивости исследуемых почв

Эрозионные процессы, протекающие на почвах, всегда прямо или косвенно связаны с их свойствами и зависят, в первую очередь, от способности самой почвы противостоять разрушающему действию дождевых капель и водного потока. Количественно она выражается величиной размывающей скорости водного потока, стекающего по поверхности, которая в свою очередь определяется двумя характеристиками почвы: размером водопрочных агрегатов и сцеплением их друг с другом. Для эрозионного процесса основными группами факторов пространственно-временной изменчивости противоэрозионной устойчивости и водопроницаемости почв являются:

- водно-физические (водопроницаемость и коэффициент фильтрации); физические (плотность и пористость), физико-химические свойства самой почвы, которые определяются в первую очередь гранулометрическим, химическим и минералогическим составом; структурность и водопрочность структуры, которые влияют на процессы эрозии; способность почв к набуханию и смачиванию, обусловленные составом поглощающего комплекса и свойствами глинистых минералов;

- тип и интенсивность атмосферных осадков с сопутствующими сезонными изменениями состояний самой почвы, определяющим слой поверхностного стока;

- характер и степень антропогенного преобразования почвенного покрова и растительности (тип использования земель в отношении воздействия на почвы).

Противоэрозионная устойчивость почв является интегральным показателем, который невозможно объективно оценить только при помощи какого-то одного критерия. Однако анализ литературных источников, а также полевые эксперименты, проведенные в стационарных условиях, позволяют выявить показатели, отражающие устойчивость почв к эрозии, в зависимости от их состава и агрофизических свойств. Выделяется несколько групп таких показателей [15].

Показатели противоэрозионной устойчивости почв разделяются на группы:

1. Зависящие от минералогического, химического и гранулометрического состава почв:

- содержание набухающих и ненабухающих минералов, выраженное в %;

- коэффициент дисперсности, определяемый по отношению содержание пыли и глины при микроагрегатном анализе, увеличенное в 100 раз, к общему содержанию пыли и глины;

- отношение содержания кремнезема и полуторных оксидов (SiO₂ / R₂O₃);

- коэффициент гранулометрического состава, рассчитываемый по соотношению песка к сумме пыли и глины.

Представление об интенсивности проявления эрозионных процессов на дерново-подзолистых почвах, развивающихся на различных по генезису почвообразующих породах, дает соотношение содержания в почве кремнезема и полуторных оксидов. Показателем, характеризующим противоэрозионную устойчивость, в данном случае является содержание полуторных оксидов железа и алюминия: чем больше их содержится в почве, тем менее она водопроницаема и более подвержена эрозии и, наоборот, чем выше соотношение SiO₂/R₂O₃, тем более устойчива почва к процессам водной эрозии.

Полученные данные свидетельствуют, что для лессовидных суглинков суммарное содержание оксидов алюминия и железа в 1,2-1,3 раза выше, чем для моренных суглинков. Последние характеризуются повышенным содержанием кремнезема (до 89 %) и, следовательно, лучшей водопроницаемостью. Более высокие значения – 15,6-26,4 – отношения SiO₂/R₂O₃ соответствуют почвам, сформированным на моренных суглинках (рис. 13 ).

Р ис.13 – Коэффициенты, зависящие от минералогического, химического и гранулометрического составов почв

Для тех и других почв характерно значительное снижение значения SiO₂/R₂O₃ от неэродированной к сильноэродированной – на 6,13-3,11. Судя по приведенным показателям, дерново-подзолистые почвы, развивающиеся на лессовидных суглинках, в 1,4-1,6 раза менее устойчивы к эрозии, чем развивающиеся на моренных суглинках. При определении Кгран. эродированных почв, развивающихся на лессовидных отложениях стационара «Стоковые площадки», установлено уменьшение значения коэффициента с увеличением степени эродированности. При определении Кгран. эродированных почв, развивающихся на лессовидных отложениях стационара «Стоковые площадки», установлено уменьшение значения коэффициента с увеличением степени эродированности. Кгран. средне- и сильноэродированных почв соответственно равен 0,24 и 0,18, что указывает на их низкую противоэрозионную устойчивость.

Моренные суглинки содержат 2-3 % крупнозема, суммарное содержание фракций крупного, среднего и мелкого песка достигает 55-60 %. Фракции мелкого песка и крупной пыли составляют соответственно 38-42 % и 17-21 %. Это создает благоприятные условия для впитывания осадков. Однако специфика моренных почвообразующих пород состоит в том, что при сильном пересыхании они создают глыбистую структуру, что неблагоприятно сказывается на воздушном режиме почв.

Для почв, сформированных на моренных суглинках, отмечаются высокие значения коэффициента гранулометрического состава. Он колеблется от 1,67 до 1,14. Объясняется это неоднородностью слагающего материала и значительной опесчаненностью. Отмечается уменьшение Кгран. с увеличением степени эродированности и минимальные значения соответствуют средне- и сильноэродированной почвам, для которых этот показатель практически одинаков (Кгран. среднее 1,35-1,36). Несортированность механических элементов приводит к значительным колебаниям Кгран. в пределах одной почвенной разновидности.

При характеристике противоэрозионной устойчивости почв на основании данных о гранулометрическом составе следует отметить, что значения рассчитанного коэффициента в 6-6,2 раза выше для почв, развивающихся на моренных суглинках, чем для дерново-палево-подзолистых почв, развивающихся на лессовидных суглинках, что подтверждает их меньшую податливость к эрозии.