На примере экспериментального участка сельскохозяйственного поля в бассейне реки Сухая Орлица (бассейн верхней Оки в пределах Орловской области) рассматриваются особенности применения цезия-137 к оценке потерь почвы на распахиваемом склоне, расположенном в перигляциальной зоне Русской равнины. Обсуждается целесообразность учета полигонально-блочного строения водораздельной поверхности палеокриогенного происхождения при назначении опорного значения цезия-137. Удельная активность цезия-137 выступает в исследовании как индикатор в разной степени смытых почв. Приводятся величины коэффициентов вариации активности цезия-137, рассчитанных по всей совокупности точек пробоотбора вдоль двух трансект (114 и 91224) на водораздельной поверхности склона южной экспозиции (86 точек). Коэффициенты вариации невелики (в пределах 0.12 для точек каждой из трансект). Обосновывается, что статистическая оценка вариабельности цезия-137 не должна быть основополагающей при установлении опорного значения цезия-137. Показано, что для опорной площадки следует выбирать те точки на блочных повышениях, почвенный профиль в которых имеет плужную подошву на глубине пахотного горизонта, глубже которой наблюдается резкое снижение активности цезия-137. Приводятся результаты сравнения удельной активности цезия-137, рассчитанной по трем точкам послойного пробоотбора, расположенным в пределах блочных повышений на водораздельной поверхности, со средней активностью, рассчитанной по 86 точкам в пределах трансект 114 и 91224. Показано, что при принятии в качестве опорного значения средней активности цезия-137 по данным выборки из 86 точек значение интенсивности потерь почвы занижается в среднем на 7.3 т с 1 га в год. Сделан вывод, что удельную активность на опорной площадке необходимо рассчитывать по трем точкам послойного отбора проб почвы, расположенным в пределах блочных повышений, несмотря на невысокие значения вариабельности цезия-137 по выборке из 86 точек.
In our study, we consider features the application of caesium-137 to the assess soil losses on an arable slope located in the periglacial zone of the Russian Plain. The study is conducted on the example of an experimental area (an agricultural field in the basin of the Sukhaya Orlitsa River, upper Oka basin within the Oryol region). We discuss the expediency of the polygonal-block structures (located at the paleocryogenic origin watershed surface) accounting when establishing a background value of caesium-137. The specific activity of caesium-137 acts as an indicator of washout degree of soils. We assessed the values of the coefficients of variation for caesium-137 radioactivity using set of soil samples collected along two transects (#114 and #91224) on the watershed surface (86 samples). The coefficients of variation are small (up to 0.12). We prove that the statistical evaluation of the caesium-137 variability have not be a basis when establishing background value of caesium-137 radioactivity. Our study shows that it is necessary to estimate the background value at block elevations where the soil profile has a plow sole at the depth of the arable horizon (caesium-137 radioactivity sharp decrease is observed directly below arable horizon). We compare also the results of caesium-137 specific activity estimations (made at three locations at block elevations of watershed surface, where layer-by-layer soil sampling was conducted) and the average radioactivity estimated at 86 locations (on transects #114 and #91224). We show that the average caesium-137 radioactivity (estimated at 86 locations) being taken as a background radioactivity value leads to underestimation of the soil loss intensity is by ~7.3 tons per 1 hectare per year. We conclude that the specific activity in the experimental area should be estimated basing on layerby-layer soil samples collected at block elevations (despite the low variability caesium-137 radioactivity values in a set of 86 sample).
The authors declare that there are no conflicts of interest present.