Scientific journal

Scientific Review. Biological science

ISSN 2500-3399

ПИ №ФС77-57454

Сельское хозяйство Узбекистана, несмотря на мощную техническую вооружённость, всё же зависит от общеэкологических условий, колебаний погоды, качества почв и оросительных вод, степени и глубины их изученности, уровня агрокультуры, правильности выбора приёмов управления и точности их исполнения в практике.

Важнейшими причинами низкого плодородия аридных почв и медленного, (почти застойного) прироста урожаев сельскохозяйственных культур являются: фактическое игнорирование в земледелии республики особенностей почвенного покрова различных природных зон и ландшафтов, недооценка большой пространственной разнородности почв и их динамики по годам, высокое положение уровня минерализованных вод в течение наиболее жаркого времени года, господство процессов испарения и транспирации подземных вод в условиях недостаточной дренированности территории, шаблонный подход к севооборотам, удобрениям, агротехнике, мелиорации, орошению и осушению почв, изъятие почв из земледелия, а также потеря почвами гумуса, растущее из года в год засоление, эрозии почв, пыльные бури, сильное переуплотнение и др.

Для получения высокой биопродукции в агросистемах необходимо осуществлять применительно к свойствам почв, рельефу, климату и возделываемым культурам системы мелиоративных, агрохимических, агротехнических и растениеводческих приёмов, обеспечивающих высокий урожай, сохранение почв и повышение почвенного плодородия. Важнейшее значение приобретают детальные знания почв, их свойств, отзывчивости на агрономические и мелиоративные приёмы, умение правильно использовать, сохранить и увеличить почвенное плодородие.

Коренное нарушение природной среды, вызванное длительным, бесконтрольным орошением, определило в орошаемой зоне изменение гидрогеологических, гидрологических, геохимических и почвенных процессов и создало предпосылки для усиленного проявления вторичного засоления, а также опустынивания территории. Большой забор воды на орошение резко сократил приток вод в Аральское море, вследствие чего понизился его уровень, увеличилась солёность [1, 2].

Орошение, являясь основным средством мелиорации засолённых почв и способом использования их в сельском хозяйстве, при современной несовершенной технике и ошибках, вызвало в почвах аридной зоны глубокие изменения отрицательного характера и особенно часто вторичное засоление, ухудшение качества земельного фонда и потерю почвами их плодородия.

Основной причиной возникновения проблемы экологической и мелиоративной неблагоприятной обстановки в аридной зоне является нехватка водных ресурсов. Напряжённость водохозяйственной обстановки в большом Центрально-Азиатском регионе, в том числе и в низовьях реки Амударьи, учитывая огромный ущерб, нанесённый водному хозяйству, природе по причине нехватки воды, в настоящее время создаёт необходимость разработать мероприятия по рациональному использованию и совершенствованию управления водными ресурсами по принципу интегрированного управления водными ресурсами [3, 4].

Цель исследования: изучение современного почвенно-мелиоративного и экологического состояния орошаемых почв аридной зоны в целом и низовьев Амударьи в частности с учетом природных условий и антропогенных факторов, выявить причины, закономерности формирования и географического распространения засоленных почв, оценить изменение динамики водно-солевого режима на орошаемых почвах Амударьинской дельты, установить региональные особенности соленакопления и вторичного засоления, интенсивность и направленность процессов засоления и рассоления почв территории. Полученные новые и достоверные данные по глубине залегания, минерализации и химическому составу грунтовых вод, по степени и типам засоления почв, содержанию и запасам воднорастворимых солей, анализ и обобщение материалов позволили оценить почвенно-мелиоративную обстановку территории в связи с высыханием Аральского моря.

Материалы и методы исследования

Объектом исследования послужили орошаемые луговые и болотно-луговые пустынные аллювиальные почвы Ургенчского и Хивинского районов Хорезмской области, граничащие на севере с Кушкупырским и Янгибазарским, на юге – Янгиарыкским и Ханкинским районами, на западе и юго-западе с Кызылкумами (Туркменистан) на востоке с р. Амударьей.

Для решения постановленных задач, комплексной почвенно-мелиоративной экспедицией института проводились широкие натурные исследования, т.е. солевая съёмка почв масштаба 1:25000 на всей территории области, в том числе наименее изученных и слабо используемых пока в орошаемом земледелии новоосвоенных болотно-луговых и лугово-болотных почвы, Ургенчского и Хивинского районов. Всего на исследованной территории заложены 112 опорных (ключевых) и несколько десятков промежуточных почвенных разрезов, на которых по генетическим горизонтам отобраны на химические анализы 670 образцов почвогрунтов и 83 проб грунтовых вод.

В исследованиях использованы генетико-географические, профильно-геохимические, сравнительно-географические, натурно-полевые и химико-аналитические методы. Работы по полевому почвенному картированию выполнены на основе «Инструкции проведения почвенных исследований и составления почвенных карт» для ведения Государственного земельного кадастра. Взятие почвенных образцов и лабораторно-аналитические работы выполнены на основе методических руководств, таких как «Методы агрохимических, агрофизических и микробиологических исследований в поливных хлопковых районах», методики Е.В. Аринушкиной «Руководство по химическому анализу почв», а также «Руководство к проведению химических и агрофизических анализов почв при мониторинге земель». Математически-статический анализ полученных данных выполнен дисперсионным методом Б.А. Доспехова.

Лабораторно-аналитические исследования включали 12 видов определений. В камеральный послеполевой период проводилась обработка полевых, картографических и лабораторных аналитических материалов. Составлена карта запасов воднорастворимых солей верхнего 0–1-метрового слоя почв районов.

Результаты исследования
и их обсуждение

Аральское море начало высыхать со второй половины 1960-х гг., образовалась новая пустыня Аралкум, которая уже поглотила 2 млн га бывших пахотных земель, и ежегодно происходит деградация новых почв. Деградация окружающей природы вызывает растущую и вполне обоснованную тревогу учёных, деловых кругов и правительств многих стран, что показывает не только обеспокоенность мировой общественности фактически кризисным состоянием окружающей среды, но и желание направить свою деятельность на решение экологических задач на национальном, региональном и международном уровнях. В настоящее время можно утверждать, что орошение, особенно избыточные поливы (промывной режим) или поливы минерализованными водами в связи с нехваткой речных вод, приводили к развитию деградационных почвенных процессов и к снижению природного почвенного плодородия, а также к ухудшению экологических условий на землях, низовьев Амударьи.

По данным, полученным на основе анализа материалов космической съёмки [5, 6] около 60 % площади орошаемых земель республики Узбекистан характеризуются неблагополучным и слабо удовлетворительным мелиоративным состоянием, главным показателем которого является широкое развитие засоления. Исследованиями В.А. Ковды [7], Е.И. Панковой, И.П. Айдарова и др. [5] установлено, что естественной причиной реликтового и современного накопления солей в почвах и водах Центральной Азии и в низовьях Амударьи в частности являются особенности климата, рельеф, геоморфология, геология горных формаций и сама история развития Туранской провинции.

В настоящее время до 40–60 % орошаемых угодий в Центральной Азии занимают почвы, подверженные засолению и/или заболачиванию [8, 9]. Всемирный банк (2005) также подчёркивает, что свыше 69,4 % сельскохозяйственных земель Центральной Азии подвержены засолению [10, 11]. Засоление почв существенно ограничивает производство сельскохозяйственных культур и, следовательно, оказывает негативное воздействие на продовольственную безопасность. Потери урожайности в засушливых районах из-за засолённости почвы достигают от 18–26 % до 43 % [3], что вызывает снижение средств существования населения и повышает его уязвимость к деградации земли и изменению климата. Ежегодные потери производительности в сельском хозяйстве оцениваются в 31 млн долл. США, а экономические потери из-за вывода земель по причине засоления почв, ухудшения инфраструктуры и недостатка воды для промывки почв, оценивается в 12 млн долл. США.

Засолённые почвы распространены почти во всех странах Евразийского региона. Сосредоточены эти земли преимущественно в Казахстане, России, Туркменистане, Узбекистане, Украине и Азербайджане. Орошаемые земли республики Узбекистан по большей своей части подвержены засолению. Это связано в первую очередь с аридностью климата, геологическим и гидрогеологическими, геоморфолого-литологическими и почвенными условиями территорий. Основные черты климата, формирующие режим и тенденции соленакопления в почвах и подстилающих отложениях – обилие тепла, дефицит влаги, продолжительность жаркого и сухого лета, короткая и относительно тёплая зима. Равнинная территория Узбекистана имеет в основном природно-засолённые и потенциально опасные для развития вторичного засоления почвы.

При почвенно-солевой съёмке, проведенной институтом почвоведения и агрохимии Узбекистана, выявлено, что существенной стороной земельного фонда орошаемых земель Хорезмской области является наличие значительных площадей в той или иной степени засолённых почв. Территория области характеризуется слабым и очень слабым естественным оттоком грунтовых вод, что создаёт предпосылки для развития вторичного засоления. В связи с этим все почвы подвержены к засолению, и только большие усилия и затраты способствуют здесь поддержанию мелиоративного благополучия этих земель. Одновременно с некоторым улучшением состояния орошаемых почв наблюдается тенденция к снижению их плодородия.

Почвы Хорезмской области представлены в основном луговыми (луговыми аллювиальными и луговыми сазовыми) почвами, различными по генезису, давности орошения, степени и характеру засоления. Почвы развиваются в условиях умеренного гидроморфного увлажнения со стороны грунтовых вод, залегающих в пределах 0,6–2,0 м от поверхности в вегетационный и 2,0–3,0 м не вегетационные периоды.

Повсеместная близость грунтовых вод и постоянная связь их с поверхностными горизонтами приводят, с одной стороны к некоторой переувлажнённости профиля, вытекающими из неё соответствующими негативными последствиями, и с другой, на фоне высоких температур и сухости воздуха при сравнительно высокой ветровой деятельности территории к широкому развитию солончакового процесса. Кроме того, разнокачественные промывки и высокие оросительные нормы, не дифференцированные в зависимости от литологического строения и механического состава почвогрунтов и различная интенсивность выноса солей к поверхности, приводят к пестроте почв по засолению.

Многократными исследованиями [12, 13] установлено, что пестрота засоления почв наблюдается как по профилю почвогрунтов, так и в пространстве, проявляясь чередованием незасолённых (промытых) и слабозасолённых почв со средними, сильными, а иногда очень сильно засолёнными. Среди изученных лугово-орошаемых почв Хорезмской области можно выделить всевозможные варианты как по степени и типу засоления, так и по положению солевого горизонта. Степень интенсивности соленакопления (солончакового процесса) в различных частях области проходит неодинаково, что обусловлено, с одной стороны, природными условиями, а с другой – характером использования земель, условиями орошения и искусственного дренирования территории. Приведённые в таблице данные орошаемого земельного фонда по засолению показывают, что из общей исследованной территории Хорезмской области ровной 217171,3 га, площади засолённых земель составляют 149606,6 гектаров или 68,9 %, из них площади средней, сильной и очень сильной степени засоления почв занимает 74428,5 га, что составляет 34,3 % от общих орошаемых и 49,7 % от общих засолённых земель (таблица).

Наиболее высокое засоление отмечается в Янгибазарском и Ханкинском районах составляющее до 99,5–99,91 %, а Хазараспском, Ургенчском, Кушкупырском и Шаватском районах от 66,11 до 75,49 % от общей площади засолённых земель (таблица).

Заключение

Сложившаяся мелиоративная и экологическая ситуация, степень интенсивности солончакового процесса требует для каждого конкретного хозяйства (условий) находить оптимальное решение, заключающееся в изменении их водно-солевого режима и баланса ГВ с накопительно-испарительного на проточный тип водного режима.

Достичь это можно на основе систематического глубокого дренажа (3,0–3,5 м); перевода ныне существующих низкоэффективных КДС на более совершенные типы с улучшенными качествами работы и эксплуатации, чтобы объём дренажного стока составил не менее 50 % от водоподачи.

Земельный фонд Хорезмской области по засолению

Одним из кардинальных способов рассоления и улучшения мелиоративного состояния засоленных почв является качественная промывка, норма которой должна дифференцироваться в зависимости от степени засоления и водно-физических свойств почв до 10–12 м3/га и более. Промывку следует проводить на фоне постоянного глубокого дренажа и капитальной планировки с удержанием УГВ ниже критической глубины (2,5–3,0 м) в сезонном и годичном разрезах (циклах), т.е. по типу водного режима мелиорируемые орошаемые почвы должны остаться полугидроморфными.

На первом этапе промывки почвогрунты должны опресняться до 0,03–0,04 % по хлору – иону по возможности до ГВ, а дальнейшее рассоление почв и ГВ до предела допустимого содержания (0,01 % по хлору) достигается в эксплуатационный период эффективной работой КДС.