science-review.ru
Под названием «Ферганская долина» подразумевают глубокую депрессию (котловина), окруженную горными хребтами, которая расположена между Чаткальским хребтом и его западным отрогом Моголтау на севере, Алайским и Туркестанским хребтами на юге и Ферганским хребтом на востоке. Ферганская долина занимает восточную часть Республики, площадь ее равна 1849 тыс. га. Ферганская долина расположена на стыке территорий Таджикистана и Киргизии. На севере, юге и востоке граничит с Киргизией, на западе – с Таджикистаном (рис. 1). Ферганская долина является классическим типом межгорной тектонической впадины Средней Азии.
Рис. 1. Схема расположения Ферганской долины
Цель исследования: охарактеризовать по данным полевых и лабораторных исследований современное состояние основных почв Центральной Ферганы и изменение их (мелиоративное состояние) при орошении.
Материалы и методы исследования
Почвенный покров Ферганской долины очень разнообразен, в нем встречаются все почвенные типы республики. Согласно почвенно-климатическому районированию Узбекистана, Ферганская долина выделяется отдельно, как Ферганский почвенно-климатический округ [1, с. 4–12; 2, с. 4–19]. Комплексно изучая почвенный покров Ферганской долины, авторы выделили 15 почвенно-географических районов, с учетом географических, геологических, литологических, геоморфологических, орографических, почвенно-климатических условий и других положений. Район Центральной Ферганы выделен отдельно – как «пустынные почвы центральной Ферганы». Объект исследования: Центрально-Ферганский пустынный район расположен в центральной части Ферганской долины между Сохским конусом на западе, Маргеланским на востоке, Алтыарык и Файзабадским на юге и долиной реки Сырдарьи на севере.
В основу исследований положен сравнительно-географический метод, заключающийся в сопоставлении одних почв с другими, с учетом условий почвообразования, что дает возможность изучения генезиса почв, а также основных направлений почвообразовательного процесса [3, с. 2–52]. На этапе проведения маршрутных полевых исследований применялись морфологические методы, обеспечивающие достоверность и обоснованность полевой диагностики почв, морфогенетических свойств почв. Применение инструментальных методов связано с лабораторными исследованиями отобранных образцов, которые проводились в аналитическом центре Научно-исследовательского института почвоведения и агрохимии по общепринятым методикам [4, с. 491].
Результаты исследования и их обсуждение
Древняя долина (котловина) в районе Центральной Ферганы характеризуется чрезвычайно пестрой свитой наносов с преобладанием вверху суглинков и глин, прослоенных супесью и песком; с глубины 4,0–4,5 метра преобладают глины, подстилаемые песчано-глинистыми наносами. Пойменная и надпойменная террасы Сырдарьи в пределах района сложены легкими супесчаными и песчаными наносами, подстилаемыми аллювиальными отложениями. Самые крупные песчаные массивы Центральной Ферганы – Каракалпакская, Язяванская пустыни и пустыня Аккум.
Основными факторами, определяющими гидрогеологические условия и, в частности, глубину залегания грунтовых вод, является геолого-морфологическое строение, климат и режим поверхностных вод, степень ирригационного освоения и искусственное дренирование территории. Причем последний является наиболее важным, так как при дополнительном питании оросительными водами расходование грунтовых вод не балансируется естественным стоком, испарением и транспирацией.
С развитием оросительных и дренажных систем началось освоение территории Центральной Ферганы с 1930–1940 гг., а интенсивное освоение – с 1970–1980 гг. По данным А. Максудова [5, с. 21–46] к этому моменту площадь орошаемых территорий Ферганской долине достигла 1,2 млн гектара, т.е. увеличилась на 450 тыс. гектар по сравнению до революционным периодом. Далее А. Максудов в 1970–1975 гг. исследуя почвенный покров Центральной Ферганы, выделял 6 типа, 10 подтипов и 16 родов включая орошаемых почв. Почвы по механическому составу, засоленности и другим признакам различая составляли целый комплекс почвенного покрова.
В исследованиях В.Ю. Исакова и У.Б. Мирзаева [6, с. 170–228] в 1977–1980 гг. на восточных частях Центральной Ферганы на озерно-пролювиальных равнинах минерализация грунтовых вод на глубине 235 см и 190 см в среднем составляла 12,14–32,65 г/л, песчаных массивах на глубине 230 см и 220 см соответственно 3,54 и 21,34 г/л. Такое явления авторы объясняют, тем что с применением промывной режим орошении интенсивнее пользование в сельском хозяйстве земель.
Почвенный покров орошаемых земель Центральной Ферганы, сформировавшийся в разнообразных геоморфологических и климатических условиях, представлен довольно широким спектром почв, различающихся между собой не только генетической принадлежностью, но и другими показателями. Так как в Ферганской области занимают лугово-такырные – 1,9 %, луговые сазовые – 46,8 %, луговые – 21,0 %, пустынно-луговые – 0,5 %, болотно-луговые и лугово-болотные – 0,3 %, Наманганской области серо-бурые пустынные – 3,8 %; луговые и болотно-луговые почвы пустынной зоны – 20,0 % и в Андижанской области луговые – 49,3 %, болотно-луговые – 3,4 % от общей площади орошаемых земель Центральной Ферганы.
В 2011–2015 гг. нами (Исмонов) обследованы орошаемые почвы Центральной Ферганы. В зависимости от физико-географических особенностей отдельных территорий в условиях активного влияния антропогенного фактора, в Центральной Фергане к настоящему времени под влиянием орошения сформировались следующие орошаемые почвы: луговые, луговые сазовые (аллювиальные), пустынно-луговые, болотно-луговые и лугово-болотные. Каждая почва различается между собой морфологическим строением профиля, содержанием органического вещества, элементов питания растений и другими показателями.
Орошаемые луговые почвы образуются в Центральной Фергане (пустынной зоне) при глубине залегания грунтовых вод 1,5–2,0 м. Высокое стояние грунтовых вод первоначально было обусловлено естественными факторами: сазовый режим в котловинах, на конусах выноса рек, аллювиальный – на низких речных террасах. Широкое освоение земель под орошение на аллювиальных равнинах, конусах выноса и межконусных впадинах при слабом оттоке грунтовых вод способствовало повсеместному повышению их уровня. Грунтовые воды поднимались и автоморфные почвы трансформировались в гидроморфные луговые почвы. Со временем они приобретают характерные для них признаки. В связи с этим на территории района выделяются орошаемые луговые почвы сазового режима увлажнения, аллювиального и ирригационного. Это подразделение в современных естественно-антропогенных условиях делается с определенной долей условности, так как на сазовый и аллювиальный режимы грунтовых вод громадное влияние оказывает регулярное орошение, т.е. ирригационный режим, обусловленный антропогенным фактором.
Новоорошаемые луговые почвы ирригационно-сазового режима увлажнения занимают обычно хорошо спланированные несколько пониженные территории, и они сформированы большей частью в пустынной зоне центральной Ферганы. Содержание гумуса в пахотном горизонте этих луговых почв колеблется от 0,82 до 1,15 % (рис. 2).
Рис. 2. Содержание гумуса в профиле новоорошаемых луговых почв Центральной Ферганы (Язъяванский район), в %
Содержание азота зависит от количества гумуса и колеблется от 0,033 до 0,035 %. Подвижными формами фосфора новоорошаемые луговые почвы слабо обеспечены. При этом колебания его содержания варьируют от 13 до 19 мг/кг почвы, что связано, прежде всего, с неравномерностью внесения фосфорных удобрений. Подвижными формами калия почвы недостаточно и среднеобеспеченные (160–321 мг/кг почвы). По механическому составу эти почвы преимущественно супесчаные, легко-, средне- и реже тяжелосуглинистые. Новоорошаемые луговые почвы, особенно в верхней части профиля, содержат обычно небольшое количество карбонатов (7–8 % СО2) и только местами на глубине 100–130 см образуются карбонатно-гипсовые горизонты (арзык). Почвы подвержены засолению, наряду с промытыми почвами здесь часто встречаются слабозасоленные, средне- и местами сильнозасоленные. Например, в Язъяванском районе новоорошаемые луговые почвы среднезасоленные, тип засоления по всему горизонту сульфатный. Изучаемые почвы располагаясь в восточной части Центральной Ферганы в основном слабо- и среднезасоленные, содержание хлора в верхнем горизонте 0,0170 %, сульфата 0,749 %, книзу этот показатели намного увеличивается (110–170 см содержание хлора 0,0210 %, сульфата 0,843 %), тип засоления сульфатный (рис. 3). Запас солей в верхнем (0–30 см) горизонте 52,58 т/га, 0–50 см 89,84 т/га, 0–100 см 183,54 т/га и 0–200 см 384,97 т/га. По запасам солей (0–100 см) и мелиоративной оценке эти почвы являются средними.
Рис. 3. Содержание сухого остатка в новоорошаемых луговых почвах Центральной Ферганы (Язъяванский район) в %
Рис. 4. Содержание подвижного фосфора в профиле новоорошаемых луговых аллювиальных почв Центральной Ферганы (Бувайдинский район), в мг/кг
Новоорошаемые луговые аллювиальные почвы наиболее широко распространены на первой и второй террасах река Сырдарьи, в пустынной зоне и примыкающих к древнеаллювиальной равнине, отличаются от луговых аллювиальных более легким механическим составом. Почвы преимущественно супесчано-легкосуглинистые. По профилю лишь изредка встречаются более тяжелые маломощные прослойки. Засолены почвы в основном в средней и слабой степени, но встречаются и сильнозасоленные. Содержание гумуса в пахотном горизонте составляет среднем 1,12–1,32 %, подвижных форм фосфора 16,0–23,0 мг/кг (рис. 4), калия 348,1–455,2 мг/кг почвы.
Почвы надпойменных террас подвержены засолению, что связано с гидрогеологическими особенностями территории и приуроченности ее к пустынному климату.
Новоорошаемые луговые сазово-аллювиальные почвы наиболее широко распространены на северо-западной и северной периферии конусов – выноса горных рек. По механическому составу почвы весьма разнообразные – тяжело-, средне и легкосуглинистые, иногда супесчаные. В пахотном горизонте содержание гумуса составляет 0,65–1,00 %, подвижных форм фосфора в среднем от 2,67 мг/кг до 15,44 мг/кг, обменный калий от 60 мг/кг до166 мг/кг почвы. Валового фосфора в почвах 0,08–0,11 %, калия – 1,65–2,25 %. Содержание карбонатов в верхних частях профиля почв составляет 7–8 % (Мингбулакский район).
Новоорошаемые луговые сазово-аллювиальные почвы Мингбулакского района подвержены засолению в разной степени. Среди них преобладают средне- и сильнозасоленные почвы, а также в разной степени загипсованные почвы. В земельном фонде засоленных земель района в основном составляют промытые почвы 23,62 %; слабозасоленные 31,03 %; среднезасоленные 39,35 %; сильнозасоленные 3,37 % и очень сильнозасоленные 2,63 % (рис. 5).
Рис. 5. Площадь орошаемых почв Мингбулакского района по степени засоления, в %
Наши исследования, проведенные на орошаемых почвах 2011–2015 гг. на территории Центральной Ферганы, показывают, что в районе Язъяван (луговых сазовых почвах) глубина залегания грунтовых вод в среднем 106–150 см, и их минерализация 3,160–2,896 г/л, тип засоления сульфатный и хлоридно-сульфатный [7, с. 87–90; 8, с. 223–226]; на Мингбулакском района 150 см (луговых сазово-аллювиальных почвах) и минерализация 2,820 г/л, тип засоления сульфатный; в районе Дангара уровень залегания грунтовых вод в среднем 100–110 см, и их минерализация 2,516–3,756 г/л, тип засоления сульфатно-натрийно-кальцийный; в районе Алтыарык грунтовых воды обнаружены в среднем 130–195 см, и их минерализация 5,100–4,300 г/л, тип засоления сульфатный; в Ташлакском районе грунтовых вод находятся в среднем 130–180 см и минерализация 2,690–4,120 г/л, тип засоления сульфатный.
На современном этапе развития орошаемого земледелия в Центральной Фергане грунтовые воды, с одной стороны, участвуют почвообразовательном процессе, они образуют оптимальный режим и баланс грунтовых вод, с другой стороны, они служат скоплением в почвенном профиле воднорастворимых солей и дренируют соли с помощью дренажных систем определенных территорий. В общем при образовании грунтовых вод Ферганской долины обусловливают геологическое строение, тектонические движения, гидрогеологические условия и зональные свойства территории.
Выводы
1. Взаимодействие природных факторов и антропогенных процессов сильно изменило орошаемых почв Центральной Ферганы. Изменение в первую очередь происходит из-за усиливающихся процессов засоления почв, повышения грунтовых вод, развития ветровой эрозии, что в совокупности приводит к деградации орошаемых почв.
2. Орошаемые земли Центральной Ферганы зачастую обладают слабой естественной и недостаточной искусственной дренированностью, в связи с чем почвы подвержены засолению в различной степени. В настоящее время среди орошаемых почв, подверженных засолению, в том числе средне-, сильно- и очень сильнозасоленные составляют 26,8 %.
3. Со временем при орошении и обработке почв Центральной Ферганы возросла площадь окультуренной группы почв. При орошении профиль почвенного покрова многократно увляжняется с глубоким промачиванием в течение вегетационного периода и со временем проявляется ирригационный тип водного режима. Кроме того, в результате многократного орошения почв в районе Центральной Ферганы, образовались гидроморфные почвы с грунтовыми водами 1,5–2,5 м глубины.