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
№ п/п |
Название районов |
Орошаемые площади, га |
Засолённые земли |
Средне, сильно и очень сильно засолённые земли |
|||
от общей орошаемой площади |
от общей засолённых площадей |
||||||
га |
% |
га |
% |
% |
|||
1 |
Багат |
17717,0 |
10332,3 |
58,32 |
4031,1 |
22,75 |
39,01 |
2 |
Гурлен |
26051,7 |
14624,9 |
56,14 |
5606,4 |
21,52 |
38,33 |
3 |
Кушкупыр |
25215,0 |
18125,3 |
71,88 |
10813,4 |
42,88 |
59,66 |
4 |
Хива |
14735,0 |
6517,2 |
44,23 |
2026,8 |
13,76 |
31,10 |
5 |
Янгиарык |
14293,0 |
6554,8 |
45,86 |
1910,2 |
13,36 |
29,14 |
6 |
Шават |
24055,9 |
18159,0 |
75,49 |
8718,7 |
36,24 |
48,01 |
7 |
Хазарасп |
27516,0 |
16540,6 |
60,11 |
4961,1 |
18,03 |
29,99 |
8 |
Ургенч |
23776,0 |
15136,2 |
63,66 |
6953,5 |
29,25 |
45,94 |
9 |
Янгибазар |
20476,9 |
20302,5 |
99,15 |
14033,8 |
68,53 |
69,12 |
10 |
Ханка |
23334,8 |
23312,8 |
99,91 |
15341,8 |
65,87 |
65,94 |
Всего: |
217171,3 |
149606,6 |
68,80 |
74428,5 |
34,30 |
49,70 |
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.
Библиографическая ссылка
Рузметов М.И., Ахмедов А.У., Мырзамбетов А.Б., Турдалиев Ж.М. ПРИЧИНЫ ЗАСОЛЕНИЯ И СОВРЕМЕННОЕ ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ НИЗОВЬЕВ АМУДАРЬИ // Научное обозрение. Биологические науки. – 2019. – № 3. – С. 37-41;URL: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=1159 (дата обращения: 10.12.2024).