Экологические аспекты эрозионных процессов - Танасиенко А.А.
Скачать (прямая ссылка):
1 мм и более.
2.3. Ирригационные воды
Известно, что около половины всех сборов зерна обеспечивает богарное земледелие. Одним из сдерживающих факторов повышения потенциала богары, как полагает В.В. Егоров (1983), служит проявление эрозионных процессов, широко развитых в расчлененной части лесостепи. Фактором, способным повышать продуктивность богарного земледелия, является орошение. Оно традиционно применялось в тех климатических зонах страны, где природные условия увлажнения не гарантируют стабильного урожая сельскохозяйственных культур. Это, в основном, пустынно-степная зона. Однако в последнее время орошением охвачены на только сухостепная, но и лесостепная зоны страны, в частности Сибирь.
Из-за суровых климатических условий, неравномерного выпадения атмосферных осадков в течение вегетации сельскохозяйственных культур данную территорию относят к зоне рискованного земледелия. Здесь ежегодно выпадает около 400 мм осадков (Справочник..., 1969). Несмотря на очень незначительную расчлененность степной зоны Сибири, здесь вследствие довольно длинных склонов (более 1 км) формируется существенный поверхностный сток. Последний уменьшает и без того незначительное количество влаги на склоновых землях. Если учесть, что 35
- 50% атмосферных осадков (примерно 140 - 200 мм) в засушливой зоне расходуется на физическое испарение и поверхностный сток (Носко и др.
26
1986), то на формирование урожая возделываемых культур остается только 200 - 260 мм влаги. Именно столько атмосферных осадков требуется для образования первых 10 ц/га (Хорошилов, 1967), а для получения каждого следующего центнера прибавки нужно дополнительно 10 мм влаги. Поэтому для степных районов Сибири, где в основном распространены черноземы, особое значение имеет орошение.
Считается (Ковда и др., 1986), что орошение черноземов должно быть только дополнительным по отношению к фактическим атмосферным осадкам сезона и года. Поэтому орошение черноземов обыкновенных, распространенных в зоне недостаточного увлажнения, является в определенной мере обоснованным. Поскольку для орошения черноземов трудно выбрать большие ровные массивы, полив производят и на склоновых землях. Применение больших поливных норм дождевальными машинами с высокой интенсивностью полива способствует формированию поверхностного стока ирригационных вод и смыву почвы. В.В. Егоров (1984) отмечает, что, кроме малых норм полива, важен и способ подачи этой нормы. В настоящее время в нашей стране широкое применение нашли два способа орошения: полив напуском и дождеванием. Ни один из них не является универсальным. Черноземам не желательно орошение затоплением, тем более, что потери воды на фильтрацию при поверхностном способе полива составляют 20 - 30% и 3 - 5% - на испарение. При дождевании также наблюдаются значительные потери воды на испарение, особенно в жаркие дни, при ветрах - до 20 - 25% (Шумаков, Прокофьев, 1986). Отрицательно реагирует чернозем и на крупнокапельное дождевание, поскольку оно ведет к формированию поверхностного стока, разрушению водопрочной структуры, диспергированию пахотного слоя. Поэтому орошение черноземов лесостепи и степи возможно лишь с помощью мелкодисперсного дождевания, свойственного дождевальным машинам типа “Фрегат”, “Волжанка” либо “Днепр”.
К недостаткам дождевания следует отнести небольшую глубину промачивания орошаемого массива и влияние ветра на равномерность распределения дождя. И хотя орошение черноземов засушливой зоны проводят на сравнительно выровненной территории, здесь довольно часто проявляется совокупное влияние эрозионных процессов, обусловленное стоком талых и ливневых вод, к которым еще добавляются и ирригационные.
Орошаемые массивы, как правило, расположены на относительно выровненной территории. Несмотря на это, водоразделы и склоны испещрены микрозападинами, соединенными между собой густой сетью ложбин стока. Эрозионные процессы на такой территории начинаются с образования луж, из которых вода перераспределяется по полю в соответствии с микрорельефом. Такое перераспределение воды приводит к образованию зон недополива. Учитывая высокую просадочность лессовидных пород, на которых сформировано большинство орошаемых черноземов, подобный характер водоподачи, как полагают Т.И. Евдокимова и др. (1986), может привести к достаточно активному развитию ирригационного просадочного нано- и микрорельефа.
27
Склоновый сток каждой категории напочвенных вод (снеготалых, дождевых, поливных) специфичен, что и определяет особенности выноса твердых веществ. В отличие от снеготалых и дождевых вод склоновый сток оросительных вод формируется за ограниченное время, равное работе дождевального агрегата на одной позиции или прохождения его через конкретную площадку. Вся орошаемая площадь под дождем “Фрегата” находится около часа, а поверхность почв микрозападин и микроложбин стока испытывает влияние слоя воды все время, пока продолжается поверхностный сток, т. е. в 3 раза дольше. С увеличением нормы полива возрастает и объем поверхностного стока ирригационных вод. Наши исследования показали, что при норме полива 300 м3/га и минимальной интенсивности дождевания (0,25 мм/мин) величина жидкого стока составляет 31 м3/га. С ростом поливной нормы до 700 м3/га объем стока увеличивался до 95 м3/га при примерно одинаковом коэффициенте стока. Аналогичное возрастание поверхностного стока оросительных вод происходит при увеличении крутизны склона. При этом наблюдается значительный смыв твердой фазы обыкновенных черноземов, размер которого зависит как от крутизны склона, так и от интенсивности дождевания и колеблется от 35 до 3200 кг/га за полив.
