УДК 35.073.515.11 Амелиорация
ГРНТИ 68.31 Сельскохозяйственная мелиорация
ОКСО 35.00.00 Сельское, лесное и рыбное хозяйство
ББК 4 СЕЛЬСКОЕ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ И ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
ТБК 5607 Сельскохозяйственная мелиорация
BISAC TEC003000 Agriculture / General
В статье рассматривается современное состояние, проблема формирования и сохранения засоленных почв на орошаемых землях среднего течения бассейна р.Амударьи (пределах Бухарской области Республики Узбекистан). На основе расчета водно-солевогых балансов в разрезе области и характерных районов, выполнена количественная оценка соотношения водозаборов и дренажного стока, качеством оросительных вод и солеотведения, выявлены причинно-следственные связи между соотношением размеров водозаборов и дренажного стока.
Запасы солей, водозабор, минерализация оросительных и дренажных вод, поступление солей, вынос солей, баланс воды и солей, площади засоленных почв, урожайность сельскохозяйственных культур
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. Аверьянов С.А. Борьба с засолением орошаемых земель. М.: Колос, 1978. –288с.
2. Костяков А.Н. Костяков, А.Н. Основы мелиорации / А.Н. Костяков. - М.: Сельхозгиз, 1967. - 624 с.
3. Кимберг Н.В. Почвы пустынной зоны Узбекской ССР. Ташкент: ФАН, 1974. 120 с.
4. Кирейчева Л.В. Дренажные системы на орошаемых землях: прошлое, настоящее, будущее. -М.: Москва, 1999. – 202 с.
5. Ковда В.А. Проблемы борьбы с опустыниванием и засолением орошаемых почв. М.: Колос, 1984. 300 с.
6. Панков М.А. Мелиоративное почвоведение. Ташкент: Укитувчи, 1974. 413 с.
7. Панкова Е.И., Айдаров И.П., Ямнов И.А., Новикова А.Ф., Благовалин Н.С./ Природное и антропогенное засоление почв бассейна Аральского моря (география, генезис, эволюция) -М.: Почвенный институт им. В.ВДокучаева РАСХН. 1996. – 186 с.
8. Решеткина Н.М., Якубов Х.И. Вертикальный дренаж. Изд. 25-ое. М.: Колос, 178. С.320.
9. Фелициант И.Н., Конобеева Г.М., Горбунов Б.В., Абдуллаев М.А. Почвы Узбекистана (Бухарская и Навоийская области). Ташкент: ФАН, 1984. 152 с.
10. Якубов Х.Э. Икрамов Р.К. Принципы расчета и корректировка режима работы вертикального дренажа в целях ускорения эффективности мелиорации. //Сб.научных трудов САННИРИ. 1985. Вып. 173. С. 19-34.
