Агрохімія і ґрунтознавство. Mіжвід. тем. наук. зб. Вип. 89. Харків: ННЦ ІГА. 2020. С. 18-27
doi: https://doi.org/10.31073/acss89-01


©2020, Y. Dmytruk, V. Zakharovskyi

Рисунки та Таблиці / Рисунки и таблицы
89-02-fig4

89
Контакти / Контакты
УДК 631.4: 502.3
Возможности программы Hydrus-1D в оценке водного режима почв
Ю.М. Дмитрук, В.А. Захаровский
Черновицкий национальный университет имени Ю. Федьковича, Черновцы, Украина
E-mail: y.dmytruk@chnu.edu.ua


Ключевые слова: Hydrus-1D; гранулометрический состав; моделирование; серая лесная почва; чернозем оподзоленный

Резюме. Проблема обеспечения пресной водой становится все более острой и усиливается в свете климатических изменений, наблюдаемых в мире. Рост температуры воздуха вызывает существенные возмущения, которые затрагивают все аспекты жизни людей. Однако особую остроту эта проблема приобретает в сельскохозяйственном производстве. Важность водного режима почв как одного из их компонентов объясняется не только функционированием экосистемы как таковой. В первую очередь за счет влажности почвы обеспечивается питание растений, а также миграция химических элементов как внутри профиля (радиально), так и между педонами (латерально). Априори ясно, что различные почвы имеют имманентные особенности водного режима, который зависит от размещения почвы в конкретных условиях (все факторы почвообразования) и характера формирования почвы. Целью исследования является сравнительная оценка водного режима различных почв (серая лесная и чернозем оподзоленный), которые пространственно граничат друг с другом, и поэтому нет оснований говорить о достоверном различии климатических условий (температура, количество осадков, гидротермический коэффициент). Однако разница в материнских породах и, как следствие, разница в конечном результате генезиса, обусловила ряд различий в их свойствах, в первую очередь – по гранулометрическому составу. Последний является одним из основных факторов, влияющих на водный режим почвы, что, собственно, и учитывается программой Hydrus-1D. Данная программа широко используется иностранными исследователями, но в Украине пока нет достаточной базы данных по результатам такого моделирования. В ходе последнего мы оценивали следующие параметры: давление воды, ее содержание, гидравлическую проводимость и гидравлическую емкость. Модель включает данные о грансоставе генетических горизонтов исследованных почв, на основе которых оцениваются вышеуказанные параметры почвы: в начале моделирования, 15-й, 30-й, 45-й и 60-й дни от начала. Установлено, что в период наблюдения эти параметры существенно различаются для серой лесной почвы и чернозема, несмотря на идентичные климатические показатели. Кроме того, было установлено, что разница между почвами больше по отношению к профильному распределению проанализированных параметров, а затем уже по их значениям. Результаты нашего исследования показывают значительную динамику моделируемых параметров в течение первых 30 дней, а позже разница между ними практически выравнивается. Поэтому для моделирования такого типа желательно выбрать периоды контроля параметров водного режима в 5-10-20-30 дней. Качество грансостава чернозема оподзоленного (более высокое содержание мелкодисперсных частиц) обеспечивает лучшие параметры водного режима по сравнению с серой лесной почвой. Элювиально-иллювиальные процессы, которые образовали серую лесную почву и привели к образованию иллювиальных горизонтов с увеличенным, по сравнению с другими генетическими горизонтами содержанием ила, существенно повлияли на вертикальное распределение такого параметра водного режима, как содержание воды и меньше - на гидравлическую емкость. При включении в моделирование реального количества осадков в период наблюдения получили данные относительно соответствующих изменений для гидравлической проводимости и давления воды. Вполне вероятно, что более выраженный эффект дождя на 45-й день, чем в другие периоды объясняется характером осадков (ливни, а не длительный умеренный дождь). Следовательно, данные, полученные нами в процессе моделирования, с учетом размещения почв в агроэкосистемах, могут быть использованы для внедрения конкретных сельскохозяйственных технологий и оценки их результатов. В частности, можно прогнозировать интенсивность процессов выщелачивания, которые в значительной степени зависят от вертикального переноса воды. Результатом является риск как потери питательных веществ из почвы, так и загрязнения грунтовых вод. Использование Hydrus 1D позволяет прогнозировать загрязнение почвы, что очень важно для организации эффективного мониторинга почвенного покрова и антропогенных зон воздействия.