science-review.ru
Приоритетным направлением в сельском хозяйстве Республики Узбекистан является увеличение производства хлопка-сырца, зерна, овоше-бахчевых и других сельскохозяйственных культур за счет повышения их урожайности. Решение этой задачи достигается путем восстановления и повышения плодородия почв, дифференцированного размещения сельскохозяйственных культур с учетом почвенно-мелиоративных условий и водообеспеченности территории. В этой связи представляется необходимым проведение исследований в Джизакской области по изучению земель с учетом почвенных условий и агробиологических требований сельскохозяйственных растений. Это позволит научно обосновать размещение и специализацию сельскохозяйственного производства, а также правильно организовать текущие мероприятия.
Цель исследования: охарактеризовать по данным полевых и лабораторных исследований 2019 г. состояние орошаемых сероземно-луговых почв Пахтакорского района Джизакской области.
Материалы и методы исследования
Территория Джизакской области имеет сложное орографическое строение. Начинаясь на равнинах Кызылкумского плато на севере, она через подгорно-предгорные равнины на юге поднимается на склоны Мальгузарского и Туркестанского хребтов. Волнистые подгорные покатости, по сравнению с конусами выноса, несколько приподняты и менее резко контактируют с предгорьями. Местами их прорезают саи, радиально отходящие от вершин конусов.
Они сложены мощными толщами лессовидных суглинков, поверхность которых слабо изменена процессами эрозии. Далее, к северу и северо-западу простирается наиболее обширная часть равнинных пространств: Центральная Голодностепская равнина, сменяемая затем на северо-западе Кызылкумской песчаной волнисто-бугристой пустынной равниной, выходящей далеко за пределы области.
Несмотря на кажущееся однообразие рельефа равнинной части Джизакской области, при более детальном подходе здесь выделяются как несколько повышенные пространства, так и пониженные. Наибольшей равнинностью отличается Центральная Голодностепская равнина. Ее слагают верхнечетвертичные отложения.
Они представлены здесь лессами и лессовидными суглинками разной мощности, возрастающей по мере перехода от гор к равнине. Существенно отличаются от четвертичных лессовых и лессовидных образований Центральной Голодностепской равнины песчаные отложения предкызылкумской волнистой равнины и солевые скопления замкнутых депрессий (Айдара и Тузканинская впадина). Эти эоловые отложения рассматриваются как продукт дефляции и переноса древнеаллювиальных наносов в этом районе. Накопление солей в замкнутых депрессиях обусловлено процессами испарения поступающих в них вод, в прошлом преимущественно речных, а в настоящее время дренажных и ирригационных.
На основании современного рельефа, орографии, геологического строения, а также с учетом разнообразия рельефообразующих факторов, описанных выше, на территории Пахтакорского района Джизакской области выделен следующий геоморфологический район в составе вертикальной поясности и широтной зональности:
– Центральная Голодностепская равнина, сопряженная с древними конусами выноса – со светлыми сероземами, сероземно-луговыми и луговыми почвами.
В Джизакской области складываются очень разнообразные гидрогеологические условия. На подгорных пологих равнинах и особенно на Центральной Голодностепской равнине, подземный отток грунтовых вод несколько замедляется. Вовлечение здесь целинных и богарных почв в орошаемое земледелие сопровождается подъемом грунтовых вод. Со временем они поднимаются до глубины 2,5–3,0 м, в более пониженных местах до 1–2 м. Создаются, соответственно, полугидроморфные и гидроморфные условия почвообразования. Минерализация грунтовых вод возрастает.
При полугидроморфном режиме увлажнения она колеблется в пределах 4–6 г/л, а при гидроморфном 7–10 г/л. Основными источниками пополнения грунтовых вод являются подземные воды, стекающие с прилегающих гор и предгорий, а также поверхностные воды, фильтрующиеся из оросительной сети и с орошаемых полей.
Максимальный уровень их стояния приходится на периоды проведения промывных и вегетационных поливов. В это время минерализация грунтовых вод минимальная. На преобладающей части территории поливной зоны режим грунтовых вод и их минерализация тесно связаны с ирригационно-хозяйственными факторами. При высоком стоянии грунтовых вод, когда расход их в значительной мере идет на испарение, в почвах активизируются солончаковые процессы. Поэтому, сельскохозяйственное использование земель здесь возможно только при постоянном применении мелиоративных мероприятий, прежде всего дренажа и промывок.
По результатам исследований выявлено, на территория объекта исследований Пахтакорского района Джизакской области представлена преимущественно в различной степени засоленными полугидроморфными почвами. Лабораторные исследования проводились в Аналитическом центре Научно-исследовательского института почвоведения и агрохимии по общепринятым методикам [1, 2].
Результаты исследования
и их обсуждение
Исследования показали, что расширение площадей орошаемых земель за счет освоения целины сопровождается подъемом уровня грунтовых вод, в результате чего происходит преобразование автоморфных почв в полугидроморфные, а порой и в гидроморфные. Это явление особенно широко распространено на Центральной Голодностепской и подгорной пологой равнинах, обладающих замедленным стоком грунтовых вод [3, 4]. Высокий уровень грунтовых вод создает предпосылки для развития вторичного засоления почв, поэтому освоение и эксплуатация орошаемых земель здесь должны осуществляться на фоне коллекторно-дренажной сети.
В зависимости от физико-географических особенностей отдельных территорий в условиях активного влияния антропогенного фактора, в Пахтакорском районе к настоящему времени сформировались орошаемые сероземно-луговые почвы. Орошаемый почвенный покров района, как и общий почвенный покров области, сформировавшийся в разнообразных геоморфологических, климатических условиях и другими показателями, такими как механический состав, засоление, эродированность, гипсированность, т.е. теми показателями, которые являются составляющими почвенного плодородия. В данное время на территории Пахтакорского района распространены орошаемые сероземно-луговые почвы.
Орошаемые сероземно-луговые почвы распространены наиболее широко и представляют орошаемый земельный фонд Пахтакорского района [5], генетически они являются переходными почвами от сероземов к луговым.
Сформировались они на подгорных пологих равнинах и на Центральной Голодностепской равнине в поясе светлых сероземов при вторичном подъеме грунтовых вод в результате нарушения баланса между притоком и оттоком грунтовых вод, что было обусловлено широким ирригационным строительством и освоением целинно-залежных земель под орошение.
По классификации Н.А. Качинского [6] большинство почв имеют среднесуглинистый механический состав. Во всех почвах преобладает фракция крупной пыли (0,05–0,01 мм), а затем фракция крупного песка размером 0,1–0,05 мм. Отмечается низкое содержание илистой фракции (<0,001 мм), порядка 3,6–13,1 % от веса почвы. По механическому составу орошаемые сероземно-луговые почвы, преимущественно среднесуглинистые и, реже, легкосуглинистые.
Около 90 % почв изученной территории имеют среднесуглинистый механический состав. Встречаются территории почв с легким и среднесуглинистым составом, реже тяжелосуглинистые. В таблице представлены результаты механического состава исследованных почв.
Результаты анализа механического состава орошаемых сероземно-луговых почв
|
№ разреза |
Глубина в см |
Вес фракции в % %, размер частиц, в мм |
|||||||
|
>0,25 |
0,25–0,1 |
0,1–0,05 |
0,05–0,01 |
0,01–0,005 |
0,005–0,001 |
>0,001 |
Физическая глина |
||
|
1 |
0–15 |
0,8 |
0,2 |
28,3 |
32,2 |
11,4 |
14,0 |
13,1 |
38,5 |
|
15–30 |
0,8 |
0,2 |
23,7 |
44,6 |
5,8 |
13,8 |
11,1 |
30,7 |
|
|
30–45 |
1,6 |
0,4 |
30,3 |
40,9 |
5,8 |
10,5 |
10,5 |
26,8 |
|
|
45–60 |
0,8 |
0,2 |
28,8 |
44,9 |
6,8 |
5,6 |
12,9 |
25,3 |
|
|
60–75 |
0,8 |
0,2 |
24,3 |
48,4 |
4,4 |
17,6 |
4,3 |
26,3 |
|
|
75–90 |
0,4 |
0,1 |
16,6 |
58,1 |
13,3 |
9,0 |
2,5 |
24,8 |
|
|
16 |
0–15 |
0,8 |
0,2 |
24,6 |
38,0 |
7,5 |
21,1 |
7,8 |
36,4 |
|
15–30 |
0,4 |
0,1 |
27,4 |
33,2 |
9,6 |
19,6 |
9,7 |
38,9 |
|
|
30–45 |
0,8 |
0,2 |
24,9 |
38,2 |
8,2 |
14,0 |
13,7 |
35,9 |
|
|
45–60 |
0,8 |
0,2 |
26,6 |
34,1 |
9,7 |
19,4 |
9,2 |
38,3 |
|
|
60–75 |
0,4 |
0,1 |
13,8 |
37,7 |
9,9 |
32,5 |
5,6 |
48,0 |
|
|
75–90 |
0,4 |
0,1 |
22,0 |
35,5 |
16,1 |
21,9 |
4,0 |
42,0 |
|
|
18 |
0–15 |
0,8 |
0,2 |
28,4 |
36,4 |
7,5 |
19,0 |
7,7 |
34,2 |
|
15–30 |
1,2 |
0,3 |
24,0 |
39,6 |
8,5 |
20,4 |
6,0 |
34,9 |
|
|
30–45 |
0,8 |
0,2 |
28,6 |
35,7 |
9,6 |
22,6 |
2,4 |
34,6 |
|
|
45–60 |
1,3 |
0,3 |
39,9 |
36,0 |
6,4 |
13,0 |
3,1 |
22,5 |
|
|
60–75 |
6,8 |
1,7 |
19,0 |
20,4 |
11,5 |
36,0 |
4,6 |
52,1 |
|
|
75–90 |
1,2 |
0,3 |
28,7 |
20,0 |
24,6 |
22,8 |
2,4 |
49,8 |
|
|
Окончание таблицы |
|||||||||
|
№ разреза |
Глубина в см |
Вес фракции в % %, размер частиц, в мм |
|||||||
|
>0,25 |
0,25–0,1 |
0,1–0,05 |
0,05–0,01 |
0,01–0,005 |
0,005–0,001 |
>0,001 |
Физическая глина |
||
|
20 |
0–15 |
0,8 |
0,2 |
32,4 |
30,1 |
11,5 |
17,5 |
7,5 |
36,5 |
|
15–30 |
0,4 |
0,1 |
15,1 |
45,2 |
10,9 |
18,6 |
9,7 |
39,2 |
|
|
30–45 |
0,8 |
0,2 |
22,8 |
37,4 |
5,7 |
27,8 |
5,3 |
38,8 |
|
|
45–60 |
1,2 |
0,3 |
19,7 |
31,0 |
18,6 |
25,3 |
3,9 |
47,8 |
|
|
60–75 |
0,8 |
0,2 |
20,2 |
37,7 |
12,1 |
25,3 |
3,7 |
41,1 |
|
|
75–90 |
1,2 |
0,3 |
20,3 |
32,3 |
13,7 |
29,5 |
2,7 |
45,9 |
|
|
22 |
0–15 |
0,8 |
0,2 |
31,2 |
22,6 |
21,6 |
15,5 |
8,1 |
45,2 |
|
15–30 |
0,4 |
0,1 |
30,0 |
28,1 |
17,8 |
12,5 |
11,1 |
41,4 |
|
|
30–45 |
1,6 |
0,4 |
22,2 |
28,9 |
24,3 |
20,9 |
1,7 |
46,9 |
|
|
45–60 |
2,4 |
0,6 |
19,7 |
28,8 |
23,4 |
24,1 |
1,0 |
48,5 |
|
|
60–75 |
2,0 |
0,5 |
24,8 |
30,9 |
28,0 |
11,3 |
2,5 |
41,8 |
|
|
75–90 |
2,8 |
0,7 |
18,5 |
26,7 |
28,0 |
21,2 |
2,1 |
51,3 |
|
|
26 |
0–15 |
1,2 |
0,3 |
22,6 |
45,1 |
13,5 |
13,7 |
3,6 |
30,8 |
|
15–30 |
0,4 |
0,1 |
20,7 |
44,7 |
10,0 |
15,6 |
8,5 |
34,1 |
|
|
30–45 |
0,8 |
0,2 |
18,4 |
45,0 |
11,3 |
15,8 |
8,5 |
35,6 |
|
|
45–60 |
1,2 |
0,3 |
15,9 |
40,7 |
12,3 |
23,3 |
6,3 |
41,9 |
|
|
60–75 |
0,8 |
0,2 |
21,1 |
45,1 |
17,9 |
13,2 |
1,7 |
32,8 |
|
|
75–90 |
0,8 |
0,2 |
18,5 |
52,0 |
11,6 |
14,5 |
2,4 |
28,5 |
|
|
30 |
0–15 |
0,4 |
0,1 |
18,7 |
39,8 |
16,9 |
12,7 |
11,4 |
41,0 |
|
15–30 |
1,2 |
0,3 |
26,9 |
39,0 |
11,3 |
12,3 |
9,0 |
32,6 |
|
|
30–45 |
0,8 |
0,4 |
29,3 |
37,1 |
10,1 |
13,9 |
8,6 |
32,6 |
|
|
45–60 |
1,6 |
0,4 |
26,3 |
41,2 |
13,9 |
9,8 |
6,8 |
30,5 |
|
|
60–75 |
1,6 |
0,3 |
25,2 |
43,4 |
11,4 |
9,0 |
9,0 |
29,4 |
|
|
75–90 |
1,2 |
0,2 |
26,4 |
41,6 |
8,1 |
12,9 |
9,5 |
30,5 |
|
|
30–45 |
0,8 |
0,2 |
36,9 |
25,2 |
15,1 |
12,8 |
9,0 |
36,9 |
|
|
45–60 |
1,2 |
0,3 |
28,3 |
40,9 |
18,4 |
5,4 |
5,5 |
29,3 |
|
|
60–75 |
2,4 |
0,6 |
31,1 |
36,6 |
17,1 |
6,8 |
5,4 |
29,3 |
|
|
75–90 |
1,6 |
0,4 |
25,9 |
36,7 |
16,2 |
12,0 |
7,2 |
35,4 |
|
В современных условиях, из-за нехватки поливной воды, местами используются коллекторно-дренажные воды под орошение сельхозкультур. Видимо, такие условия полива, произведенного минерализованными водами, способствуют накоплению солей в почвогрунтах. Пахотный слой орошаемых почв по степени засоления слабозасоленный и, иногда, среднезасоленный. Содержание сухого остатка составляет в среднем 0,350–0,800 %. Грунтовые воды залегают на глубине 2–3 м. и периодически поднимаются к поверхности. Орошаемые сероземно-луговые почвы склонны к быстрому засолению. Примерно 90 % почв изученных территорий состоят из слабозасоленных почв (рис. 1), около 6 % почв – среднезасоленные.
Содержание солей в верхнем 70-сантиметровом слое не превышает 0,470–0,820 % по плотному остатку, хлора – 0,04–0,031 %. Основная масса солей распределена по всему профилю. Тип засоления в основном сульфатный. Встречаются средне- и сильнозасоленные разности, где соли приурочены к 15–45 см слоям профиля.
Таким образом, орошаемые сероземно-луговые почвы Пахтакорского района в результате орошения претерпели коренные изменения. Переход автоморфного режима увлажнения к полугидроморфному привел к морфогенетическим преобразованиям: приобретению совершенно нового, генетического горизонта, перераспределению питательных элементов и других [7, 8]. В профиле этих почв заметны остаточные признаки сероземов: светлоокрашенный гумусовый горизонт и слабые признаки карбонатного иллювиирования. Увлажнение в глубоких горизонтах происходит за счет капиллярной влаги, поднимающейся от грунтовых вод. Нижняя часть профиля приобретает сероватый оттенок, появляются сизоватые и зеленоватые пятна оглеения. В верхней части профиля выделяется светло- серый гумусовый горизонт (0–15 см) со средним содержанием гумуса: от 0,48 % до 1,00 % (рис. 2). Количество гумуса в пахотных (15–30 см) горизонтах колеблется от 0,55 до 1,01 % и на глубине 50 см едва достигает 0,25–0,65 %. Мощность гумусового горизонта в среднем 30–55 см, редко 45 см. Эти почвы очень низко и низко обеспечены гумусом и питательными элементами.
В орошаемых сероземно-луговых почвах количество карбонатов составляет в среднем (0–15 см) 7,28–12,14 %, и они относятся к средне и высококарбонатным почвам. Во всех разрезах карбонаты располагаются на глубине 60–90 см. Значительная часть этих почв содержит мало гипса, и они относятся к негипсированным почвам. Вниз по профилю почв его содержание увеличивается от 0,44 до 1,02 %.
Рис. 1. Содержание воднорастворимых солей (сухой остаток) в 0–15 см слое почв, в %
Рис. 2. Содержание гумуса на верхнем слое (0–15 см) орошаемых сероземно-луговых почв
Выводы
Исследованные орошаемые сероземно-луговые почвы Пахтакорского района Центрально-Мирзачульской равнины, по степени засоления относятся к слабозасоленным. По содержанию общего гумуса почвы низкообеспечены (0,6–1,0 %), по содержанию нитратного азота почвы относятся к средне и достаточно обеспеченными за исключением некоторых разрезов, очень низко и низко обеспечены (0–30 мг/кг) подвижным фосфором, средне и достаточно обеспечены обменным калием.
Анализируя данные по орошаемым почвам, можно сделать вывод о том, что значительная часть их обеднена питательными элементами. Это происходит из-за несвоевременного внесения органоминеральных удобрений, усиливающихся процессов засоления почв, повышения уровня грунтовых вод во время вегетационного периода, развития ветровой эрозии и опустынивания, что в совокупности приводит к деградации почв. В связи с этим необходимо разработать агромелиоративные мероприятии по восстановлению и повышению плодородия изученных орошаемых почв.