Реализации высокого потенциального плодородия черноземов препятству-ет, особенно в отдельные засушливые годы, их неблагоприятный режимвлажности. Поэтому важным приемом оптимизации режима влажностичерноземов, необходимым для получения высоких и устойчивых урожаевсельскохозяйственных культур, считается орошение. Для научного обосно-вания орошения и для его рационализации необходимо знать, как и в какомнаправлении под влиянием этого приема будет изменяться почва в целом иее отдельные составные части.
Полевыми исследованиями на Рыбницкой оросительнойсистеме (1978-1982) и в пойме Днестра в Наславче р-н Ок-ница в 1987-1990 гг установлено, что при орошении воз-растает доля микроучастков, в которых из-за переувлаж-нения поверхностного слоя затруднена минерализацияи гумификация растительных остатков, и происходит ихуглефикация с образованием мелапонов, представляю-щих собой карбонизированную углеподобную темнуюмассу с небольшим содержанием углерода и большойзольностью.Аналогичные признаки нами установлены в ходе почвен-ных изысканий в 2012 и 2014 гг на массивах Кахул и Кир-кань – Зырнешть в целях восстановления ирригационныхработ.На микроагрегатном уровне орошение сказывается при-мерно в той же степени что и на гранулометрическом со-ставе.
В связи с этим черноземы типичные орошаемыехарактеризуются высокой микроагрогированностью.Им свойственно так же, как и неорошаемым почвам, вы-сокое содержание фракции крупнее 0,01 мм (75-85%), втом числе 57-65% приходится на фракции 0,05-0,01 мм. Посодержанию ≪микроагрогированного ила≫ и по интегри-рующим показателем потенциальной способности почв кагрегатообразованнию ≪фактор структурности, показа-тель противоэрозионной стойкости (ППС), и индекс не-стабильности агрегатов (ИН)≫ в орошаемые и неорошае-мые черноземы очень близки.
Однако и на этом уровне структурной организации по-чвенной матрицы наблюдается относительно выражен-ное снижение водоустойчивости агрегирующих связеймикроструктуры выраженное в снижение показателейфактора структурности при орошении водами > 1 г/л (та-блица 2). Более существенные неблагоприятные изменения чер-ноземов при сельскохозяйственном использовании в ус-ловиях орошения происходят на агрегатном уровне инте-грации и структурной организации почвенной матрицы.Качественный характер этих изменений, в основном ана-логичен ранее описанным на страницах этого журналазакономерностям ухудшения параметров структурногосостояния черноземов при их распашке и последующемсельскохозяйственном использовании. Основными про-цессами определяющими агрегатное состояние чернозе-мов являются также процессы укрупнения и измельченияпочвенной структуры.
Вместе с тем, установленные негативные изменения ос-новных показателей структурно-агрегатного составаагрогенного слоя черноземов прогрессивно количе-ственно нарастают под влиянием орошения. Особеннозаметно увеличивается содержание глыбистой фракции(> 10 мм)( в 1.3-1.5 раза по отношению к неорошаемым пахотным черноземам. Существенно уменьшается коли-чество агрономически ценной структуры (10-0.25 мм) икоэффициент структурности. Орошение также вызываетуменьшение количество водопрочных агрегатов и крите-рия водопрочности агрегатов (таблица 3)Вместе с тем, хочется обратить внимание на тот факт, чтодостоверно значимые различия между орошаемыми инеорошаемыми черноземами наблюдаются чаще всеготолько по коэффициенту структурности, содержаниюфракции < 0,25 мм и в меньшей степени по другим пока-зателям.Вероятной причинной такого положения может быть уве-личение доли агрегатов с очень плотной упаковкой эле-ментарных почвенных частиц и низкой внутриагрегатнойпористостью в агрогенном слое черноземов, что затруд-няет проникновение воды в комочки при выполнениианализа методом Н.И.
Саввинова и препятствует их раз-рушению. Наиболее существенно это заметно для агрега-тов > 7 мм. Исходя из этого нами предложено изменитьформулу расчета коэффициента структурности придав ейследующие содержаниеΣ 7,0 – 0,25ммКстр = >7,0 мм + <0,25 мм,что в большей степени позволяет оценить степень антро-погенной эволюции агрегатного состояния черноземов(Jigău, 2014).Вместе с тем, анализ многочисленных результатов струк-турно-агрегатного состава показывает, что водоустой-чивостью чаще всего обладают агрегаты < 5 мм.
Более,нашими исследованиями показано, что именно образо-вание агрегатов < 5 мм имеетпочвеннобиохимическоепроисхождение.
Происхождение агрегатов >5,0 мм связано преимуще-ственно с физико-механическими процессами. Установ лено также, что в агрогенном слое около 50% структурныхагрегатов связано с приемами обработки почв. Исходя изэтого считаем, что в формуле для оценки эволюции агре-гатного состояния черноземов в условиях орошения наи-более целесообразно использовать следующую формулу:Σ 5,0 – 0,25ммКстр = >5,0 мм + <0,25 мм,Вместе с тем, даже без этих изменений имеющиеся мно-гочисленные результаты анализов на основе рекомен-дуемых оценочных показателей основных параметровфизического состояния черноземов (Медведев 1988;Бондарев, Кузнецова, 1998) можно заключить, что в чер-ноземах региона под влиянием орошения даже водамихорошего качества обычно отмечается деградация поструктурному составу.Там же где для орошения используется воды с минерали-зацией >1 г/л степень деградации выражено сильнее.
В этом смысле главными предпосылками развития агро-физической деградации черноземов при орошении яв-ляются их исходная высокая глинистость, илитовый исмектит-монтмориллонитовый состав тонкодисперсныхфракций отсутствие или же невысокое содержание кар-бонатов в агрогенном слое. Наряду с этим деструктури-зации черноземов способствует как периодическое (ча-стое) чередование интенсивного увлажнения почвы припосевах и быстрого высыхания ее в межпосевные перио-ды в условиях высоких летних температур, так и большенагрузки тяжелой сельскохозяйственной техники на по-чву, зачастую тогда когда она в состоянии ниже или вышефизической спелости (Жигэу, 2014).Отмеченные изменения на агрегатном уровне приводят кзаметным изменениям на уровне горизонта. Они выража-ются в уплотнении агрогенного горизонта и в существен-ных изменениях в организации порового пространства(табл.3).
Изменения проявляющиеся на ионно-молекулярном уровнеи уровне элементарных почвенных частиц сказывается на по-казатель пластичности. В этом контексте считаем, что показа-тель пластичности и коэффициенты коллоидной активности игидрофильности рассчитанные с учетом пределов пластично-сти являются надежными показателями эволюции структурной организации черноземов в условиях орошения.Наши многочисленные исследования в пределах массивовкоторые подлежат включению в орошаемый оборот в р-нахОрхей, Криулень, Анений-Ной, Унгень, Леова и Кахул (15.6 тыс.га) показывают, что процессы уплотнения и нарушения поро-вого пространства возможны на разных глубинах в связи с чемпредлагаем различать по глубине уплотнения: — корковые – поверхностно уплотнение черноземы – уплотне-ние с поверхности.- мелкоуплотненные – плотный слой в средней части горизонтаАм.- среднеуплотненные – плотный слой в нижней части горизон-та Ам.- глубокоуплотненные – плотный слой охватывает верхний исредний слой горизонта АВ.
Такое разделение позволяет разработать эффективные при-емы по устранению этого лимитирующего фактора.Влияние капельного орошения на эволюцию черноземов.Капельное орошение в настоящее время является одним изинтенсивно развивающихся способов орошения. В последниедвадцать лет площади, занятые капельным орошением, расши-рились более чем в 6 раз и в настоящее время в мире составля-ют порядка 6.1 млн.га.В связи с ограниченностью водных ресурсов в Молдове про-блема эффективного использования воды имеет особую акту-альность. Являясь одним из наиболее экономичных способовиспользования воды для выращивания культур, капельноеорошение имеет несомненную перспективу применения прииспользовании местного стока, на участках сложной формы, атакже в системах циклического орошения.
Капельное орошение является наиболее технически сложными дорогостоящим способом орошения. Недостаточный учет ис-ходных условий при проектировании и эксплуатации системыприводит к негативным результатам, когда вложенные ресур-сы (финансовые, трудовые, материальные) не дают ожидаемойотдачи. При непродуктивном использовании капельного оро-шения возможна не только потеря вложенных средств, но и на-несение вреда окружающей среде.В этом плане, еще в девяностые годы прошлого столетия наопыте проведенном на виноградниках с применением для по-лива воды Гидигического водохранилища было установлено,что в орошаемых почвах происходит интенсификация процес-са оглинивания (образования элементарных почвенных частиц< 0,001 мм и одновременного обезиливания верхнего слоя по-чвы. В то же время, отмечается миграция органической глины(гумуса).
Коэффициент текстурной дифференциации почвенно-го профиля уже на шестой год орошения составлял 1,18-1,23,что свидетельствует о миграции 4,6-5,9% физической глины изслоя 0-30 см в слое 30-60 см. На этом же указывает увеличениекоэффициента неоднородности почвенного профиля < 0,001мм < 0,01 мм в слое 30-60 см на 0,11-0,13 по сравнению с слоем0-30 см (Унгуряну, Жигэу и др. 1986).Одновременно происходит кольматация почвенных пор всвязи с чем общая пористость в слое 30-60 см уменьшаетсяна 4-6%. Одновременно увеличивается объем текстурной по-ристости внутри агрегатов, что приводит к сокращению коли-чества воды инфильтрирующейся в нижние горизонты почвы(Унгуряну, Жигэу и др, 1986).Микроагрегатный состав при поливе пресной водой, практи-чески, не испытывает существенных изменений. Вместе с тем,в макроагрегатном составе отмечаются существенные измене-ния.
Они проявляются в первую очередь в массовом разруше-нии под влиянием увлажнения агрегатов диаметром > 5 мм.Проведенные нами расчеты показали, что разрушение этихагрегатов приводит к образованию, главным образом, агрега-тов < 1 мм. В этом смысле содержание агрегатов 1-0,5 мм уве-личивается 1,5-2,0 раза а агрегатов 0,5-0,25 мм увеличиваетсяболее чем в два раза.Содержание пылеватой фракции (< 0,25 мм) увеличивается в4-5 раза.Систематическими наблюдениями установлено, что первыепризнаки разрушения макроагрегатов наступают не сразу алишь на 3-ем году орошения. Это позволяет сделать вывод,что причинной разрушения структуры является во времениослабление связей между микроагрегатами и элементарнымипочвенными частицами входящими в составе агрегатов.
Осла-бление связей обусловливается увлажнением – высыханием,набуханием-сжатием, нагреванием – охлаждением и замер-занием-таянием почвенного вещества а также мобилизациейклеющих веществ определяющих ассоциирование элементар-ных почвенных и микроагрегатов в макроагрегатов.Доказательством этого явления служит тот факт, что во време-ни на 4-6 годах орошения этот процесс достигает максимума. Впоследующие годы наступает своего рода равновесие предпо-лагающие новые процессы но и новые модели переупаковки элементарных почвенных частиц и микроагрегатов (Унгуряну,Жигэу и др, 1986).Наиболее интенсивно эти процессы протекают в первые 0-20см. В слое 20-40 см эти процессы сокращаются более чем в двараза. В ниже залегающем слое динамика процессов дезагрега-ции-агрегации укладывается в интервале природных процес-сов агрегации – дезагрегации почвенного вещества под влия-нием качественной динамики почвенной влаги.Вышеописанные процессы приводят к повышению предраспо-ложенности почвы к коркообразованию и консолидации привысыхании (Жигэу, 2013), а также к предрасположенности кэрозии в целом и к ирригационной, в частности.
В то же время, распыление структуры обусловливает кольмата-цию пор и снижению водопроницаемости и инфильтрирующейспособности почвы.Нашими расчетами установлено, что этим процессам подвер-гаются около 43-48% орошаемой плантации. Положение усу-глублятся работами которые проводятся в плантациях в связи счем увеличивается степень их неоднородности.В связи с этим в плантациях где применяется капельное оро-шение необходимы меры по задернению междурядья в целяхулучшения структурного состояния и порового пространства.