Специфика насыщения снеготалыми водами почв агроценозов юго-востока Западной Сибири

Аннотация

Цель исследования. На фоне тенденции увеличения количества зимних осадков оценить специфичность насыщения почв склоновых территорий агроценозов юго-востока Западной Сибири снеготалыми водами в предпосевной период.

Место и время проведения. Присалаирская дренированная равнина, Буготаксткий мелкосопочник в пределах Новосибирской области, 2019–2024 года.

Методы. Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом в образцах, отобранных буром до глубины 150 см послойно, через каждый 10 см. Проводилось двукратное бурение. Измерение температуры почвы в полевых условиях и обустройство температурных площадок проводили в соответствии с ГОСТ 25358-2012 и РД 52.33.760-2011. На температурной площадке устанавливались автономные регистраторы температуры на глубинах 0, 5, 10 ,15, 20 см и далее через каждые 20 см до глубины 160 см. Датчики программировались на 3-часовой интервал измерения температуры. Высоту снежного покрова определяли путем сплошных снегомерных съемок по параллельным маршрутам, пересекающим водосбор через каждые 100 м (РД 52.08.730-2010). Плотность и запасы воды в снеге на различных элементах катены определяли в двукратной повторности с помощью снегомера ВС-43.

Основные результаты. На основе анализа погодных данных в холодные периоды 2019-24 гг. был установлен продолжающийся стабильный рост количества атмосферных осадков, зафиксированный авторами ранее. За исследуемые зимы в регионе в среднем выпало 180 мм осадков, что в 1,6 раз больше среднемноголетней нормы. В изучаемые годы было отмечено, что запасы влаги в слое 0–50 см слабоэродированных черноземов находились ниже уровня наименьшей влагоемкости, из чего можно предположить, что почвы уходили в зиму с резервом водовместимости. Таяние снега в регионе начинается в первой половине апреля и, в зависимости от снежности зим и погодных условий, может длиться от 5 до 15 дней, за которые почва успевает оттаять с поверхности не более чем на 30 см. К моменту наибольшего поверхностного стока талых вод этот слой пропитывался талой водой до содержания влаги, превышающее полную влагоемкость (тиксотропное состояние). После прекращения поверхностного стока происходил сброс талой воды из почв как вглубь почвенного профиля (при условии полного оттаивания почв), так и внутрипочвенным стоком вниз по склону. Под воздействием прямых солнечных лучей и нарастающей круглосуточной положительной температуры воздуха шел дополнительный расход почвенной влаги на испарение. В результате этого, через несколько дней после окончания снеготаяния и поверхностного стока талых вод, запас влаги в слое 0–30 см пахотных почв соответствовал осеннему, а в отдельные годы отмечен дефицит (ниже уровня наименьшей влагоемкости).

Заключение. Пахотные черноземы юго-востока Западной Сибири могут иметь дефицит почвенной влаги в предпосевной период, несмотря на большой запас осенней водовместимости, высокое количество осадков в холодный период и значительный поверхностный сток талых вод. Содержание влаги в слоях почвы 0–30 и 0–50 см после снеготаяния на уровне (или ниже) наименьшей влагоемкости свидетельствует об особенностях поглощения снеготалых вод черноземами агроценозов юго-востока Западной Сибири. Недостаток почвенной влаги в предпосевной период отмечен в среднем 2 раза в пятилетие. Наличие внутрипочвенного мерзлотного экрана во время снеготаяния является основной преградой для талых вод, которые могли бы пополнить запас влаги в нижележащих слоях почвы. За период в 10–25 дней между окончанием снеготаяния и началом полевых работ, под действием нарастающих положительных температур воздуха и прямых солнечных лучей происходит дальнейший расход влаги на испарение из пахотного слоя 0–30 см. Атмосферные осадки мая очень важны для сельскохозяйственных культур в начале вегетационного периода, однако намечающаяся тенденция снижения доли осадков этого месяца в их годовом количестве может создавать сложности для формирования высоких и стабильных урожаев зерновых в регионе.