Моделирование гидрофизических параметров почв склонов нечерноземной зоны

Abstract

Рассмотрены результаты моделирования гидрофизических параметров эродированных почв склонов Нечерноземной зоны. В качестве входных параметров модели использованы экспериментальные значения, полученные в стационарном полевом опыте, представляющем собой пятипольный почвозащитный зернотравяной севооборот, размещенный на дерново-подзолистых почвах в Подольском районе Московской области. Для моделирования гидрофизических параметров использованы данные по гранулометрическому составу и плотности сложения при обычной обработке почвы на момент возобновления вегетации озимой пшеницы. Процедуру численного моделирования проводили в программном пакете RETC с помощью нейросетевых педотрансферных функций Rosetta. Основной величиной, влияющей на гидрофизические свойства склоновых почв, является плотность сложения, от которой зависит экологическая и производительная их устойчивость. Почвы склона крутизной 8° значительно уплотнены в сравнении с почвами склона 4°. Уплотнение эродированной почвы повлияло на изменение её гидрофизических параметров. Значения параметра минимальной влажности верхнего двадцатисантиметрового слоя больше, чем в слое 20-40 см независимо от крутизны склона. В зависимости от крутизны склона почвы 4° имеют более высокие значения данного параметра, чем почвы склона 8°. Параметр максимального насыщения также имеет более высокие значения в слое 0-20 см в сравнении со слоем 20-40 см. По крутизне склона значения θ_S также больше для уклона 4°, чем для 8°. Гидрофизический параметр, равный обратной величине давления барботирования, имеет наименьшие значения в верхнем слое и на склоне 4°. Уменьшение значений гидрофизических параметров свидетельствует о физической деградации рассмотренных почв вследствие уплотнения пахотного горизонта, снижения величины общей пористости, потери гумуса и тонкодисперсного материала в результате эрозионных процессов. Параметр, характеризующий угол наклона основной гидрофизической характеристики, минимален для деградированных почв. По-видимому, в результате антропогенной нагрузки, а именно уплотнения почвы, возросла доля капиллярных пор, что требует проведения дополнительных исследований. Результаты моделирования показали, что при долговременной агрогенной нагрузке дерново-подзолистых почв склоновых земель происходит уменьшение их водоудерживающей способности. При увеличении крутизны склона гидрофизические параметры, характеризующие физическое состояние почв, уменьшаются, а проявление физической деградации в этом случае более выражено.