Экологические режимы почв Новгородской области, осушаемых открытым дренажем

В природно-климатических условиях Новгородской области были исследованы экологические режимы земель, осушаемых различными конструкциями открытого дренажа: каналы через 70 м (контроль), ложбины стока в сочетании с полосами возделывания, рекультивации, закрытым дренажем. В процессе эксплуатации (1992-2021 гг.) конструкций открытого дренажа произошли изменения агрохимического состояния почв: обменная кислотность снизилась; содержание гумуса увеличилось на 2-3 %, за исключением варианта сочетания ложбин с полосой рекультивации (уменьшение на 1,5 %); содержание подвижного фосфора и калия уменьшилось. Формирование режимов грунтовых вод и запасов влаги на осушительных системах зависит от метеорологических условий, которые в последние 5 лет отличались большим разнообразием: от слабо засушливых (2020 г., ГТК = 1,1) до избыточно увлажненных (2017 г., ГТК = 2,65). Системы ложбин стока в сочетании с полосой рекультивации обеспечили самый низкий уровень грунтовых вод, при этом в экстремально влажный год они не поднимались в пахотный горизонт. Наиболее благоприятный режим влажности корнеобитаемого слоя почвы в избыточно влажном 2017 г. и последующие годы отмечен на системах ложбин стока с закрытым дренажем в сочетании с полосами рекультивации. В засушливые периоды, которыми обычно являются июнь-июль, на опытных системах ложбин стока в сочетании с полосами возделывания и рекультивации наблюдали недостаток влаги в корнеобитаемом слое почвы. Наиболее острый дефицит влаги в эти периоды (0,45ПВ) отмечали на системах сочетания ложбин стока с полосами возделывания. Наиболее благоприятный режим влажности почвы (0,65-0,85ПВ) был в варианте сочетания ложбин с закрытым дренажем и полосой рекультивации. Сформировавшиеся новые экологические режимы осушаемых ложбиннополосовым способом почв оказали существенное влияние на урожайность сена многолетних злаковых трав (тимофеевка луговая, овсяница луговая). Прибавка урожая по сравнению с контролем в среднем за 5 лет составила 0,3-0,6 т/га.

1. Balun O. V. Effectiveness of drainage of agricultural land by closed drainage in climatic conditions of the Novgorod Region. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International Scientific and Practical Conference Biotechnology in the Agro-Industrial Complex and Sustainable Environmental Management. 2020;613:012011. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/613/1/012011

2. Балун О. В., Бойцов А. С. Состояние мелиорации в Новгородской области. Агрофизика. 2013;(2):28-33.

3. Митрахович А. И., Казьмирук И. Ч., Кондратьев В. Н., Авраменко Н. М. Повышение эффективности работы дренажа на базе новых конструктивных элементов. Мелиорация. 2018;(2):5-12. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36332265

4. Sofia G., Ragazzi F., Giandon P., Dalla Fontana G., Tarolli P. On the linkage between runoff generation, land drainage, soil properties, and temporal patterns of precipitation in agricultural floodplains. Advances in Water Resources. 2019;124:120-138. DOI: https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2018.12.003

5. Иванов А. И., Гулюк Г. Г., Янко Ю. Г. Актуальные вопросы развития мелиорации в Нечерноземье. Мелиорация и водное хозяйство. 2020;(3):5-12.

6. Устинов М. Т., Глистин М. В. Критический уровень грунтовых вод как критерий эколого-мелиоративного состояния почв. Мелиорация и водное хозяйство. 2018;(3):14-16. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35357556

7. Bou Lahdou G., Bowling L., Frankenberger J., Kladivko E. Hydrologic controls of controlled and free draining subsurface drainage systems. Agricultural Water Management. 2019;213:605-615. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agwat.2018.10.038

8. Зинковская Т. С., Ковалёв Н. Г., Зинковский В. И. Оптимизация водного режима почвы при возделывании картофеля на осушаемых землях. Мелиорация и водное хозяйство. 2016;(1):40-44. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26460455

9. Booman G. C., Latera P. Channelizing streams for agricultural drainage impairs their nutrient removal capacity. Journal of Environmental Quality. 2019;48(2):459-468. DOI: https://doi.org/10.2134/jeq2018.07.0264

10. Povilaitis A., Lamsodis R., Bastienė N., Rudzianskaitė A., Misevičienė S., Miseckaitė O., Gužys S., Baigys G., Grybauskiene V., Balevičius G. Agricultural drainage in Lithuania: a review of practices and environmental effects. Acta Agriculturae Scandinavica Section B: Soil and Plant Science. 2015;65:14-29. DOI: https://doi.org/10.1080/09064710.2014.971050

11. Hu Q., Yang Y., Han S., Wang J. Deterioration of the quantity and quality of drainage water in agriculture as a result of the expansion of agricultural land and water-saving operations in arid basins. Agricultural Water Management. 2019;213:185-192. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agwat.2018.10.019

12. Моторин А. С. Плодородие торфяных почв Западной Сибири. Мелиорация и водное хозяйство. 2020;(1):16-22.

13. Xie X. F., Pu L. J., Zhu M., Wu T., Xu Y., Wang X. H. Effect of long-term reclamation on soil quality in agricultural reclaimed coastal saline soil, Eastern China. Journal of Soils and Sediments. 2020;20:3909-3920. DOI: https://doi.org/10.1007/s11368-020-02698-w

14. Qi L,. Zhou P, Yang L. H., Gao M. Effects of land reclamation on the physical, chemical, and microbial quantity and enzyme activity properties of degraded agricultural soils. Journal of Soils and Sediments. 2020;20:973-981. DOI: https://doi.org/10.1007/s11368-019-02432-1

15. Тиво П. Ф., Саскевич Л. А., Постникова Д. А. Приемы повышения продуктивности осушенных земель Поозерья. Мелиорация. 2020;(3(93):55-64. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44666547