UDK 35.073.515.11 Амелиорация
GRNTI 68.31 Сельскохозяйственная мелиорация
OKSO 35.00.00 Сельское, лесное и рыбное хозяйство
BBK 4 СЕЛЬСКОЕ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ И ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
TBK 5607 Сельскохозяйственная мелиорация
BISAC TEC003000 Agriculture / General
The article examines the current state, the problem of the formation and preservation of saline soils on irrigated lands in the middle reaches of the Amudarya River basin (within the Bukhara region of the Republic of Uzbekistan). Based on the calculation of water-salt balances in the context of the region and characteristic areas, a quantitative assessment of the ratio of water intakes and drainage flow, the quality of irrigation water and salt removal was carried out, and cause-and-effect relationships between the ratio of the sizes of water intakes and drainage flow were identified.
Salt reserves, water intake, mineralization of irrigation and drainage water, salt inflow, salt outflow, water and salt balance, areas of salinized soils, crop yields.
Введение: При развитии орошаемого земледелия, проектировании ирригационных и дренажных систем одной из задач современной науки является детальное изучение качественных и количественных параметров и характеристики почвообразовательных процессов для разработки оптимальных методов регулирования их водно-солевых режимов, что особо актуально для Среднеазиатского региона.
Методы и материалы. В работе использованы методы системного анализа, расчеты водно- солевых балансов для количественной оценки приходных и расходных элементов и их соотношения, а также их роли в формировании солевого режима орошаемых земель. В качестве исходных материалов использованы многолетние данные эксплуатационных служб Минводхоза РУз., мелиоративной экспедиции Бухарской области. Расчеты и их интерпретация выполнена лично авторами с использованием своих полевых исследований.
Результаты и обсуждения. К настоящему времени накоплено большое количество данных о природном и антропогенном засолении почв, в т.ч. почв Среднеазиатского региона, которые опмсаны в трудах ученых: В.А.Ковда [5]; М.А.Панков[6], Кимберг [3]; Н.М.Решеткина, Х.Э.Якубов [8]; Е.И.Панкова, И.П.Айдаров и др. [7]. Согласно их трудам, широкое развитие засоления в Среднеазиатском регионе определяется аридным климатом, строением рельефа, гидрогеологическими условиями, а также историей развития Туранской равнины. По условиям почвенного соленакопления на равнинах Турана выделяются два типа ландшафтов: ландшафты с реликтовым засолением и ландшафты с современным соленакоплением. Первые господствуют в регионе, вторые (без учета орошаемых почв) занимают около 10% территории [М.А.Панков]. В.А.Ковда вскрыл механизмы и общие закономерности миграции влаги и солей в почвах и геохимических потоках; подробно изучил связь водного и солевого режимов; установил зависимость солевого режима и химизма засоления почв от уровня и минерализации грунтовых вод, режима орошения и качества поливной воды.
Бухарский оазис является одним из очагов, где орошаемое земледелие культивируется с древних времен. Он расположен в субаэральной дельте Зарафшана и отделен от Самаркандского и Каракульского оазисов горными теснинами. Орошение осуществляется водами Зарафшана и Амударьи. Грунтовые воды залегают близко - в верхней части дельты они слабоминерализованы, в понижениях и в южной части оазиса минерализация возрастает до 20-50 г/л. Состав солей хлоридный и хлоридно-сульфатный, а в низинах – хлоридный.
В начале усиления водохозяйственных работ (1965-1975 гг.) в лугово-оазисных почвах содержание легкорастворимых солей по плотному остатку колебалось от 0,100 до 0,210% в слое 0-30 см; по содержанию суммы токсичных солей от 0,05 до 0,100 %. В болотно-луговых почвах засоление по плотному остатку составляет в слое 0-100 см от 0,33 до 0,78% [7].
В Каракульском оазисе в слое 0-100 см содержание солей по сумме солей составляют от 0,20 до 0,75 %, а в лугово-оазисных почвах от 0,6420 1,59% [9]. По данным Н.М.Решеткиной, Х.И.Якубова [8], в оазисе 80% земель занимали гидроморфные почвы, содержание солей на большей части территории не превышало -%, значительная часть их сосредоточено в слое 0,2-0,5 м.
Указанные условия, несомненно, играют важную роль при развитии орошаемого земледелия региона и формировании водных и солевых балансов (с учетом качества воды и т.д.).
В современных условиях в Бухарской области орошается около 276,0 тыс.га. Основным источником воды для орошения здесь является р.Амударья. Ежегодный водозабор из всех источников в Бухарскую область колеблется от 4045 до 4804 млн.м3 в год. В маловодные годы размер водозабора может уменьшаться до ≈ 3500,0 млн.м3 в год.
Минерализация оросительных вод изменяется в широких пределах: минерализация воды, забираемой в оросительные системы области в среднем изменяются от 1,293 до 1,420 г/л по плотному остатку и от 0,150 до 0,155 г/л по иону хлора (за 2020-2021 гг.). В отдельных районах минерализация оросительных вод повышенная: в Шафирканском районе она равна 1,79-1,93 г/л по плотному остатку и 0,175-0,194 г/л по иону хлора; В Гиждуванском районе она изменяется соответственно от 1,75 до 1,83 г/л по плотному остатку и от 0,172 до 0,173 г/л по иону хлора.
Гидрогеохимическая ситуация на территории складывается в соответствии с притоком и оттоком солей и соотношением приходных и расходных элементов водно-солевого баланса. Как известно, вмелиоративной науке для количественной оценки изменения водно-солевого баланса на крупных оросительных системах используются методы А.Н.Костякова [2], С.Ф.Аверьянова [1], Н.М.Решеткиной и Х.Э.Якубова [8], Кирейчевой [4] и др. Приблеженные водно-солевые балансы в общем виде основываются на следующих уравнениях:
ΔWоб = ΣWв – ΣDр, м3/га (1)
ΔCоб = ΣSв – ΣSдр, т/га (2)
где: ΔWоб – общий водный баланс; ΣWв – суммарный водозабор из всех источников воды; ΣDр – суммарный дренажный сток, отводимый за пределы орошаемой территории; ΔCоб – накопление (+) или вынос (-) солей на балансовом контуре; ΣSв - суммарное поступлениее солей с водозабором; ΣSдр – суммарный отвод солей с дренажным стоком.
При указанных выше размерах водозаборов на орошаемые земли поступает от 5336 до 6210 тыс.т. солей в год. Величина солеотведения за пределы орошаемых земель с помощью дренажных систем изменяется в пределах 6334-7023 тыс.т. Разность между притоком и оттоком солей по области складывается небольшим выносом их в пределах 2,96-3,96 т/га в год.
Таблица 1 Изменение водно-солевых балансов на орошаемой территории Бухарской области и по отдельным районам
|
Область и районы
|
Годы |
Орошаемая площадь, тыс.га |
Приход |
Расход |
Баланс солей |
|||||
|
Водозабор, млн.м3 |
Минерализация воды, г/л |
Поступление солей, тыс.т |
Сток дренажных вод, млн.м3 |
Минерализация КДВ, г/л |
Вынос солей, тыс.т |
Уменьшение (-) Увеличение (+), тыс.т |
Удельные величины, т/га |
|||
|
По области |
2019 |
274,6 |
4803 |
1,293 |
6209,6 |
2019,8 |
3,48 |
7022,9 |
-813,2 |
-2,96 |
|
2020 |
274,6 |
4232 |
1,410 |
5969,7 |
2121,1 |
3,47 |
7371,3 |
-1401,6 |
-5,1 |
|
|
Шафирканский |
2019 |
28,3 |
525,8 |
1,79 |
944,9 |
206,7 |
3,01 |
623,1 |
+321,8 |
+0,91 |
|
2020 |
28,4 |
444,6 |
1,94 |
860,8 |
231,9 |
2,98 |
690,2 |
+170,6 |
+0,48 |
|
|
Гиждуванский |
2019 |
27,0 |
482,4 |
1,73 |
832,1 |
116,5 |
3,48 |
346,1 |
+846,1 |
+17,6 |
|
2020 |
27,0 |
417,1 |
1,81 |
756,2 |
131,8 |
3,47 |
355,4 |
+400,8 |
+12,9 |
|
Если рассмотреть характер изменения водно-солевого баланса в разрезе районов можно увидеть, что в тех районах где минерализация оросительных вод высокая (1,75-1,93 г/л), разность между поступлением и выносом складывается по типу накопления солей: в Шафирканском районе происходит накопление в размере 0,48-0,91 т/га, в Гиждуванском районе от 12,9 до 17,6 т/га (таблица 1).
Согласно режимных наблюдений мелиоративной экспедиции по области средняя глубина грунтовых вод в период вегетации равна 2,48-2,50 м, и только в отдельных районах районах поднимается до 1,89-1,93 м. По минерализации грунтовых вод самая распространенные площади с минерализацией 1-3 г/л составляют 142,7 тыс.га; с минерализацией 3-5 г/л 115,8 тыс.га.
Указанный характер водного и солевого баланса отражается на процессах засоления почвенного слоя: орошаемые земли Бухарской области на 85% площади подвержены засолению (≈234,5 тыс.га). Большая часть земель относится к слабозасоленному типу, которые составляют = 170,0 тыс.га (62%), среднезасоленные составляют = 58,0 тыс.га (21%), также сохраняется сильнозасоленная категория на площади 6,3 тыс.га(или 2,3%). В разрезе районов также большая часть земель подвержена засолению: в Шафирканском районе они занимают = 88% (24,8 тыс.га), в Гиждуванском = 83,9% (22,6%), из них порядка58-59,6% земель слабозасоленные, 15-17% - среднезасоленные и 1,3-3,5% - сильнозасоленные категории почв (таблица 2).
Таблица 2. Динамика степени и площади засоленных почв в Бухарской области и отдельных районов за 2020 г.
|
Область и районы
|
Годы |
Площа-дь под контро-лем, тыс.га |
Степень засоления почв в слое 0-100 см, тыс.га/% |
Засо-ление выше сред-него тыс.га % |
Общие площади засоленных земель, тыс/га/% |
|||
|
незасо-ленная |
слабо-засо-ленная |
сред-няя |
силь-ная |
|||||
|
По области |
2020 |
274,6 |
40,3 14,7 |
170,5 62,1 |
57,7 21,0 |
6,1 2,2 |
63,8 23,2 |
234,3 85,3 |
|
Шафирканский |
2020 |
28,4 |
3,5 12,3 |
16,9 59,4 |
7,3 25,8 |
0,7 2,4 |
8 28,2 |
24,9 88 |
|
Гиждуванский |
2020 |
27,0 |
4,4 16,2 |
15,6 58,1 |
6,0 22,2 |
0,93 3,4 |
6,93 25,6 |
22,6 83,9 |
Примечание: - числитель – площади в тыс.га, - знаменатель – то же в % от орошаемой площади.
Указанные особенности изменения водохозяйственных показателей и водно-солевых балансов отражаются и на продуктивности орошаемых земель и урожайности хлопчатника. Средняя урожайность хлопчатника по Бухарской области составляет 30,3-32,7 ц/га. Прослеживается отставание урожайности хлопчатника на засоленных землях от средней урожайности хлопчатника по области - здесь она понижается на 3-5 ц/га и составляет 27-29 ц/га.
Выводы: Результаты наших исследований показывают, что несмотря на нахождении средней глубины грунтовых вод в летний период в пределах 2,48-2,5 м, на большей части (≈ 52%) орошаемых земель, площади подверженные засолению по области сохраняются на 85,3% земель.. Выполненное обобщение наших материалов и данные других авторов, показывают сложность и актуальность проблемы засоления почв и необходимости регулирования мелиоративных режимов орошаемых земель с помощью внедрения современных систем водосберегающих технологий и обеспечения промывного режима на фоне дренажа с учетом степени и типа засоления.
1. Averyanov S.A. Combating salinization of irrigated lands. M.: Kolos, 1978. –288 p.
2. Kostyakov A.N. Kostyakov, A.N. Fundamentals of land reclamation / A.N. Kostyakov. - M.: Selkhozgiz, 1967. - 624 p.
3. Kimberg N.V. Soils of the desert zone of the Uzbek SSR. Tashkent: FAN, 1974. 120 p.
4. Kireycheva L.V. Drainage systems on irrigated lands: past, present, future. -M.: Moscow, 1999. – 202 p.
5. Kovda V.A. Problems of combating desertification and salinization of irrigated soils. M.: Kolos, 1984. 300 p.
6. Pankov M.A. Reclamation soil science. Tashkent: Ukituvchi, 1974. 413 p.
7. Pankova E.I., Aidarov I.P., Yamnov I.A., Novikova A.F., Blagovalin N.S./ Natural and anthropogenic salinization of soils in the Aral Sea basin (geography, genesis, evolution) - M. : Soil Institute named after. V. V. Dokuchaeva RAAS. 1996. – 186 p.
8. Reshetkina N.M., Yakubov Kh.I. Vertical drainage. Ed. 25th. M.: Kolos, 178. P.320.
9. Feliciant I.N., Konobeeva G.M., Gorbunov B.V., Abdullaev M.A. Soils of Uzbekistan (Bukhara and Navoi regions). Tashkent: FAN, 1984. 152 p.
10. Yakubov H.E. Ikramov R.K. Principles of calculation and adjustment of the operating mode of vertical drainage in order to accelerate the efficiency of reclamation. //Collected scientific works of SUNNIRI. 1985. Vol. 173. pp. 19-34.
