Аналіз гідрологічної функції ґрунтів степових агроландшафтів: математичні моделі міграційних процесів

Анотація

Математичні моделі процесів міграції та накопичення вологи в ґрунтах степових агроландшафтів розроблено за результатами аналізу їх гідрологічної функції на прикладі чорнозему звичайного на території дослідного поля Синельниківської дослідної станції у типовому степовому агроландшафті з періодично промивним водним режимом. Методичні підходи. Математичне моделювання гідрологічних процесів міграції і накопичення вологи у шарах ґрунту і підґрунті (до 1000 см) з використанням квадратної матриці аналізу. Розрахунки зроблено за архівними та опублікованими даними досліджень і спостережень, проведених у період з 1967 до 2000 р. В результаті за даними натурних визначень балансу вмісту вологи у чорноземі звичайному з періодично промивним водним режимом встановлено, що у шарі ґрунту 0-10 см із 497 мм опадів 33,5 % (240 мм) витрачається на випаровування з поверхні ґрунту; 5,5 % (37 мм) − на стік; 23,7 % (160,4 мм) − на транспірацію рослинами; 8,8 % (59,6 мм) − на просочування у глибинні шари. Розроблено математико-статистичні моделі вологонакопичення у досліджуваному ґрунті під чорним паром для чотирьох зон (шарів) ґрунту: зона формування основної маси кореневої системи (0-150 см); зона зміни гранулометричного складу ґрунту з його обважненням (150-320 см); зона з низьким умістом вологи (320-500 см); зона капілярної кайми (глибше 500 см). Для шару 0-150 см виявлено провідні чинники і розраховано ступінь їхнього впливу на вологозабезпеченість ґрунту: щільність будови (57,2 %); вміст гранулометричної фракції <0,001 мм (26,8 %); вміст суми фракцій <0,01 мм (9,1 %); порозність ґрунту (5,6 %); найменша (польова) вологоємність (1,3 %). За результатами досліджень сформульовано практичні рекомендації для землекористувачів: поліпшити гідрологічний режим шарів ґрунту і створити резерви накопичення вологи для території з агроценозами з глибини можливо шляхом формування на орних землях комплексу екологічних ніш із промивним водним режимом ґрунту (наприклад, система лісомеліоративних смуг), тобто, шляхом забезпечення взаємодії різних агрофонів з лісомеліоративними прийомами.