И.С. Белюченко
Экология Краснодарского края (Региональная экология)
Учебное пособие. – Краснодар: КубГАУ, 2010. - 356 с.
5. Общая характеристика почвенного покрова
5.1. Почвы природно-хозяйственных зон
5.1.7. Рисовые почвы
К типу рисовых относятся все почвы,
используемые в рисовом севообороте. Специфические условия и происходящие в этих
почвах процессы связаны с культурой риса. Возделывание риса в дельте Кубани в
значительных масштабах началось в 30-е гг. Под рис осваивались равнинные
участки, требующие минимальных планировок. К 1965 г. площадь рисовых оросительных систем (РОС) в дельте Кубани достигла 47, а затем 258 тыс. га. В
настоящее время в дельте Кубани сформированы три массива орошения со
своими водохозяйственными комплексами: 1) Марьяно-Чебуpгoльский, площадью 109,4
тыс. га (в том числе рисовых полей 85,9 тыс. га); 2) Междуреченский , площадью
88,9 тыс. га (в том числе рисовых полей 63,2 тыс. га); 3) Закубанский, площадью
59,9 тыс. га (в том числе рисовых полей 41,6 тыс. га) (Вальков и др., 1996). Среди
особенностей рисовых почв необходимо назвать антропогенную преобразованность их
профиля. В процессе строительства рисовых систем проводились капитальные
планировки, т.е. искусственное преобразование рельефа, сопровождавшееся
перемещением громадных масс почвогрунтов. Срезки почв на повышениях и засыпка
понижений в процессе нивелировки поверхности существенно изменили исходное
морфологическое строение большинства почв. Строительство рисовых систем
снивелировало естественные элементы мезо- и микрорельефа. Большинство мелких
грив срезано, а понижений - засыпано. Однако элементы макрорельефа в
определенной мере сохранились: плоские обширные депрессии сохранили свои
минимальные отметки местности, а на местах прирусловых валов-ериков выявляются
наиболее высокие чеки. Обычно выделяются следующие категории чеков, высотное
различие которых составляет 0,25-0,5 м: высокие, средневысокие, средние, низкие
и очень низкие чеки.
Главная особенность рисовых почв – их
водный и воздушный режим. В теплый период года, с мая по сентябрь, на рисовых
полях искусственно создается болотный режим. В условиях затопления в почве
окислительные процессы из-за недостатка кислорода сменяются восстановительными.
Общим показателем интенсивности анаэробных процессов является величина
окислительно-восстановительного потенциала (ОВП). До затопления рисовых почв
величина ОВП в зависимости от генезиса почв и содержания гумуса составляет +300-400
MB. При этом считается, что полное окисление восстановленных продуктов
достигается при ОВП +360-370 MB. Через 10 дней под залитым полем в почве уже
отсутствует свободный кислород и ОВП снижается до +200 MB. Затем происходит его
постепенное снижение до отрицательных значений (при ОВП менее -20 MB начинается
восстановление соединений железа; при -100 MB наблюдается распад белков и в
почве появляется сероводород; в конце вегетации, когда ОВП может опускаться
ниже -150 MB, происходит восстановление сульфатов). При ежегодном возделывании
риса по рису обнаруживается явная тенденция к возрастанию суммы недоокисленных
продуктов, в том числе и двухвалентного железа, к началу вегетации (Вальков и
др., 1996).
Значительная часть веществ (двухвалентное
железо, сероводород, метан и др.), появившиеся в почве вследствие преобладания
восстановительных процессов, токсичны для риса, что приводит к снижению его
урожайности. При постоянном использовании почв под рис, независимо от исходного
генезиса почв и типов рисовых карт, на 3-4-й годы значительно падает
урожайность. Запасов кислорода в рисовой почве, создаваемого во
вневегетационный период (октябрь-апрель), недостаточно для преобладания
аэробных процессов в последующем вегетационном периоде. Для борьбы с этим
явлением применяется рисовый севооборот, предусматривающий периодическую смену
посевов риса (после 2-8 лет) и сопутствующих незатапливаемых культур (в
основном люцерны в течение двух лет). В таком севообороте в среднем 62-67 %
площади РОС ежегодно занято посевами риса. Циклическая смена окислительных и
восстановительных процессов является ведущим фактором почвообразования на
рисовых системах. Но, учитывая различный генезис используемых в рисовом
севообороте почв, влияние и последствия указанной цикличности на них имеют
отличия.
Затопление почв под рисом в течение
вегетационного периода (пять месяцев) резко изменило направление
почвообразовательного процесса не только для полугидроморфных
(лугово-черноземных и луговых), но и для типично гидроморфных (лугово-болотных
и болотных) почв. Для полугидроморфных почв искусственно созданный длительный
болотный режим изменил направление почвенных процессов в сторону сильного
гидроморфизма. В бывших болотных почвах, в связи с дренированием территории и
осушением их в осенне-зимне-весенний период, длительность болотного режима в
годовом цикле сократилась: по водному режиму они стали аналогичны лугово-болотным
почвам. Искусственный болотный режим трансформирует один из главнейших диагностических
признаков почв - состав гумуса: в лугово-черноземных и луговых почвах это
выражается в увеличении доли фульватов в составе гумуса и сокращении доли
гуматов; в болотных почвах происходит обратный процесс. В зависимости от
исходного генезиса почв процесс формирования типичных рисовых почв довольно
длителен - от 30-40 лет для болотных и лугово-болотных почв до 100-150 лет для
лугово-черноземных почв (Бочко и др., 1993). В почвах гидроморфного генезиса,
сформировавшихся на аллювиальных отложениях, при длительном использовании под
рис наблюдается существенное утяжеление механического состава - возрастает доля
илистой фракции. Ведущей причиной этого процесса является принос в почву
илистых частиц с поливной водой. Но не исключено некоторое изменение
минералогического состава почвогрунтов вследствие внутрипочвенных процессов и
появления минералов монтмориллонитовой группы.
В черноземах и лугово-черноземных почвах,
сформировавшихся на лессовидных отложениях, при использовании их под рис
происходит значительное и необратимое изменение водно-физических свойств, резко
уменьшается пористость и водопроницаемость, возрастает плотность и объемная
масса. В подстилающих лессовидных отложениях происходят аналогичные процессы:
они деградируют. Почвы и бывшие лессовидные отложения приобретают склонность к
набуханию при переувлажнении и к трещиноватости при иссушении. Это косвенные
признаки изменения минералогического состава почвогрунтов, повышения в их
составе доли минералов монтмориллонитовой группы; именно последние придают
указанные выше свойства почвам и подстилающим породам. Наиболее интенсивно эти
изменения происходят в первые 4-6 лет использования почв под рис. В дальнейшем
активность этих изменений затухает (Вальков и др., 1996) Основанием для
выделения рисовых почв в отдельный тип является специфический, искусственно
создаваемый водный и воздушный режимы, приводящие к существенным, а иногда и
кардинальным изменениям исходных почв. Причем мощность воздействия этого
специфического режима такова, что почвы различного генезиса и возраста начинают
приобретать одинаковый облик и свойства. Фактически, рисовые почвы - это тип искусственных
гидроморфных почв.
К рисовым лугово-черноземным почвам
отнесены небольшие площади бывших черноземов типичных и дельтовых, вовлеченных
в рисовый севооборот. Под рисом существование чернозема как типа почв
невозможно: он становится лугово-болотной почвой. К рисовым аллювиальным лугово-болотным
почвам отнесены встречающиеся до строительства РОС по днищам лиманов аллювиальные
болотные почвы. После включения их в рисовый севооборот, что сопровождалось
значительным изменением их морфологии в результате уничтожения торфяного
горизонта, продолжительность затопления их значительно сократилась и стала
соответствовать лугово-болотному режиму. По морфологическим признакам,
агрохимическим и водно-физическим характеристикам бывшие болотные почвы аналогичны
лугово-болотным почвам.
Рисовые луговые почвы в геоморфологическом отношении приурочены
к древней дельте Кубани. Наиболее распространены луговые мощные и сверхмощные
легкоглинистые и тяжелосуглинистые почвы на аллювиальных глинах и тяжелых суглинках.
По содержанию гумуса (2-4 %) они относятся к слабогумусным. Они не засолены и
несолонцеваты. Водно-физические свойства их благоприятны для возделывания риса.
Засоленные разновидности составляют примерно 25 % рисовых луговых почв.
Представлены они в основном слабо-среднесолончаковатыми видами. Тип засоления
сульфатный.
Рисовые аллювиальные луговые насыщенные
почвы в
геоморфологическом отношении приурочены к современной дельте Кубани и
сформировались, как и их богарные аналоги, на аллювии различного
гранулометрического состава. Более 60 % площади данных почв представлено
незасоленными средне- и маломощными, слабогумусными (2-3,5 %), легкоглинистыми
и тяжелосуглинистыми разновидностями на аллювиальных глинах и тяжелых
суглинках. Изменение в морфологии этих почв выражено в основном в обилии
гидроморфных признаков с поверхности: прожилки ржавчины, охристые пятна.
Наиболее значительные отличия рисовых аллювиальных луговых почв от их богарных
аналогов проявляются в водно-физических свойствах и в водно-солевом режиме.
Рисовые аллювиальные лугово-болотные почвы приурочены в основном к современной
дельте Кубани, занимая бывшие днища лиманов, т.е. наиболее низкие и
слабосточные чеки. Преобладающее большинство их имеет тяжелый глинистый и редко
- тяжелосуглинистый гранулометрический состав. Морфологическое строение,
агрохимические и водно-физические свойства данных почв практически не отличаются
от нерисовых аллювиальных лугово-болотных почв. К рисовым аллювиальным лугово-болотным
почвам отнесены также аллювиальные болотные иловато-перегнойно-глеевые и
иловато-торфяные почвы, встречающиеся по днищам бывших лиманов.
Все рисовые почвы, независимо от исходного
генезиса, претерпевают существенные изменения, приводящие к формированию
типичных рисовых почв. В морфологическом плане эти почвы будут иметь
большинство признаков лугово-болотных почв. Длительность использования под рис
таких различных по исходному генезису почв, как лугово-черноземные и
лугово-болотные, недостаточна для сглаживания их морфологических различий. В то
же время общность нового почвообразовательного процесса, обусловленного
специфическим водным и воздушным режимами, после 20-30-летнего использования в
рисовом севообороте определила идентичность многих показателей почв.
Зона рисосеяния расположена на трех
геоморфологических образованиях: первой надпойменной
террасе Кубани, древней дельте и современной дельте Кубани. В соответствии с
общепринятыми положениями геохимической миграции воднорастворимых веществ количество
и тип аккумулируемых солей в названных геоморфологических элементах различны.
Первая надпойменная терраса Кубани является зоной транзита солей. В зоне
рисосеяния она отличается наименьшими солевыми запасами при преобладании
сульфатного типа солей. Однако при общей выдержанности такой классической для
дельт и прилегающих террас схеме наблюдаются локальные аномалии. В частности,
на части первой террасы правобережья Кубани (Марьяно-Чебургольский массив,
район ст. Марьянской) выявлен район с неглубоко залегающим бассейном высокощелочных
грунтовых вод, что привело к распространению в нем солонцеватых почв и солонцов.
Указанный район распространения солонцеватых почв - практически единственный в
регионе. В современной и древней дельтах, несмотря на неглубокое залегание
слабоминерализованных натриевых грунтовых вод (такова предпосылка для развития
солонцеватости), на преобладающих площадях рисовых почв солонцеватость не
проявляется. Наиболее вероятной причиной отсутствия солонцеватости в рисовых
почвах служит высокое содержание карбонатов кальция в почвогрунтах.
Древняя дельта Кубани, бывшая в недалеком историческом прошлом
зоной аккумуляции солей, в настоящее время также обладает значительными
запасами водорастворимых солей в почвогрунтах и грунтовых водах. В этом
геоморфологическом регионе обнаруживается тенденция к изменению типа
аккумулированных солей: с востока на запад по мере падения отметок местности
возрастает доля хлоридов в сумме солей - тип засоления от преимущественно
сульфатного изменяется до хлоридно-сульфатного и, реже, сульфатно-хлоридного.
Современная дельта Кубани является в настоящее время зоной
аккумуляции солей со всего бассейна Кубани. Солевые запасы почвогрунтов и
грунтовых вод в этой зоне значительно выше, чем в зонах I террасы и древней
дельты вместе взятых. Преобладающими типами солей являются хлориды и сульфаты. Нестабильность
водного режима (как от атмосферного увлажнения, так и от паводков рек) и мощное
антропогенное воздействие, связанное со строительством рисовых систем и крупных
гидротехнических сооружений (водохранилищ, магистральных каналов и т.д.), привели
к значительному изменению описанной выше схемы формирования зон транзита и аккумуляции
солей.
|