science-review.ru
Гидрогеологические условия в аридной зоне определяют многие важные производственные свойства почв, такие как степень и характер засоления, содержание гумуса, полевая влагоемкость, водопроницаемость и др. Эти свойства почв, в свою очередь, определяют характер и объем требуемых освоенческих и мелиоративных мероприятий, дренажа, промывки, а также поливные, оросительные и промывные нормы и режим орошения. Исходя из этого, самым общим основанием для разделения почв описываемой территории послужил характер их увлажнения.
Почвы полугидроморфного ряда представляют собой переходное звено между элювиальным и гидроморфным рядами. Эти почвы на рассматриваемой территории занимают нижние части возвышенной волнистой пролювиальной равнины Ломакинского плато, северные окраины средней части конуса выноса р. Зааминсу, покатого делювиально-пролювиального меж конусного понижения гидрогеологическая зона [1].
Цель исследования: определение изменений свойств, эколого-мелиоративного состояния и плодородия гидроморфных почв Джизакской степи под влиянием орошаемого земледелия, а также разработка научно-практических рекомендаций по эффективному их использованию, размещению высоко прибыльных сельскохозяйственных культур.
Материалы и методы исследования
Объектом наших исследований служили перспективные для развития сельского хозяйства земли Джизакской степи, граничащие на юге с Большим Узбекским трактом, на севере – с Южным Голодностепским каналом, на западе – с линией контакта Санзарского конуса выноса и пролювиальной равниной Ломакинского плато и на востоке – с зеленой зоной г. Янгиер.
Намеченными в программе исследованиями были охвачены наименее изученные и слабо используемые пока в орошаемом земледелии новоосваиваемые орошаемые, частично целинные, земли центральной и восточной части степи, входящие по административному делению в состав Джизакской и Сырдарьинский областей Республики Узбекистан.
Являются механический состав, гумус и питательные элементы гидроморфных почв, степень засоления, динамика изменений почвенных свойств, почвенное плодородие, почвенные и почвенно-оценочные карты.
Исследования проведены в полевых, лабораторных и камеральных условиях на основе общепринятых в почвоведении стандартных методик, в исследованиях использованы географические, генетические, историко-сравнительные, литолого-геоморфологические, химико-аналитические, а также профильные методы, в частности химические анализы, выполнены на основе «Руководства по химическому анализу почв», полевые исследования и камеральные изыскания на основе «Инструкции проведения почвенных исследований и составления почвенных карт для ведения Государственного земельного кадастра», а также почвенно-оценочные работы на основе «Методических указаний по бонитировке орошаемых почв Республики Узбекистан» [2, 3].
Результаты исследования и их обсуждение
Лугово-сероземные почвы. Механический состав описываемых лугово-сероземных почв неоднороден и в каждом геоморфологическом районе отличается своими особенностями. Лессовидными отложениями, отличающимися однородностью и преобладанием в механическим составе пылеватых фракций, характеризуется Зааминский конуса выноса и Ломакинского плато разр. 11, 40.
Содержание фракций крупной пыли 0,05–0,01 мм составляет от 23–40 % до 50–57 %, при очень низком количестве песчаных фракций. Содержание или <0,001 мм колеблется в широких пределах – от 11–20 % в верхних до 6–10 % в нижних горизонтах табл. 1.
Таблица 1
Механический состав лугово-сероземных почв
|
Номер разреза |
Глубина слоя, см |
Размер механических элементов (в мм) и их содержание, % |
Физическая глина, % |
||||||
|
>0,25 |
0,25–0,1 |
0,1–0,05 |
0,05–0,01 |
0,01–0,005 |
0,005–0,001 |
<0,001 |
|||
|
11 |
0–30 30–54 54–92 92–136 136–190 190–240 240–300 |
1,0 1,1 5,1 6,1 5,0 0,6 5,6 |
15,9 8,8 10,2 11,4 8,7 12,9 9,9 |
22,9 17,4 20,3 20,4 18,8 27,3 14,6 |
23,5 25,9 24,0 24,2 40,2 32,2 40,5 |
9,3 12,6 10,4 9,1 7,6 7,7 9,5 |
9,6 18,6 18,2 17,4 9,4 10,6 9,9 |
11,5 12,6 11,8 11,4 10,3 8,7 10,0 |
30,4 43,8 40,14 37,9 27,3 27,0 29,4 |
|
31 |
0–30 30–56 56–95 95–135 135–160 160–200 200–250 250–300 300–350 350–400 400–450 |
1,1 1,5 1,0 3,9 0,3 0,3 0,7 0,5 1,1 0,7 1,7 |
0,3 0,7 0,2 0,3 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 0,3 |
22,8 21,8 38,9 30,8 12,2 16,3 12,1 17,6 40,4 13,8 23,5 |
26,4 27,9 4,6 3,7 25,6 48,0 32,8 31,6 34,2 32,6 45,8 |
14,6 12,8 33,0 17,9 26,7 37,4 25,6 10,6 7,5 27,6 7,8 |
16,3 18,5 14,8 35,6 19,3 35,5 9,4 25,3 8,8 9,8 15,4 |
18,5 17,3 13,5 7,8 15,8 15,6 13,3 14,3 7,5 15,6 5,5 |
49,4 48,1 61,3 61,3 61,8 785 48,3 50,2 23,8 53,0 28,7 |
|
32 |
0–30 30–50 50–95 95–130 130–165 165–200 200–250 250–300 300–350 350–400 400–450 450–500 |
1,4 2,0 1,9 3,8 1,2 0,7 3,4 8,4 4,6 2,5 0,2 2,0 |
0,6 0,6 0,2 0,7 0,4 0,8 0,4 2,1 1,3 5,5 1,5 0,7 |
13,0 21,8 19,1 38,7 23,3 17,4 24,6 43,8 39,7 25,4 32,9 24,6 |
20,3 26,7 26,3 33,2 31,5 33,0 33,6 13,1 21,9 42,8 20,2 24,8 |
17,3 17,8 19,1 4,4 4,3 8,6 6,7 2,9 6,0 6,6 11,1 5,2 |
8,7 18,5 13,6 12,5 25,4 25,4 18,7 22,6 13,0 15,2 31,3 22,7 |
9,0 13,2 19,8 12,7 13,9 19,8 12,6 8,1 8,5 2,6 2,8 20,6 |
35,0 49,5 52,5 29,6 43,6 53,8 38,0 33,6 32,5 23,8 45,2 48,5 |
|
40 |
0–30 30–55 55–95 95–125 125–170 170–200 200–250 250–300 300–350 |
0,8 0,7 0,5 0,2 0,3 2,2 3,0 2,5 1,4 |
0,2 0,2 0,2 0,04 0,05 0,2 0,3 0,1 0,1 |
25,7 22,1 24,8 9,8 30,2 36,8 17,1 14,8 19,4 |
46,0 49,7 52,3 37,2 47,6 38,8 52,5 57,1 55,4 |
6,0 4,0 5,2 3,8 2,8 6,0 8,0 2,5 7,7 |
2,0 2,7 10,2 8,9 11,0 8,5 17,0 21,6 9,5 |
19,3 20,7 6,8 10,1 7,6 7,5 1,2 1,4 6,2 |
27,3 27,4 22,2 22,8 21,4 22,0 26,2 25,5 23,4 |
Из данных таблицы также видно, что почвогрунты здесь представлены сильно слоистыми и очень пестрыми по механическому составу отложениями.
Так, например, в пределах одного и того же профиля содержание физической глины колеблется от 23 до 78 % разр. 31, 32. Как почвы, так и почвообразующие породы характеризуются высоким содержанием крупной пыли, а содержание илистой фракции составляет 13–20 % (табл. 1).
Оглинение средней части профиля рассматриваемых почв, выражающееся в относительном увеличении здесь физической глины и илистой фракции, более четко выражено, чем в типичных и светлых сероземах.
Рассматриваемые почвы за последние 30–40 лет интенсивно используются под орошаемое земледелие, следствием чего явилось уменьшение в некоторой степени содержания в них гумуса, количество которого в горизонте составляет 0,710–1,060 %, местами уменьшаясь до 0,583 % разр. 31, табл. 2. В подпахотном горизонте содержание его уменьшается почти в 2 раза разр. 6, 41, тем не менее в большинстве случаев наблюдается увеличение их количества разр. 31, 39, 11, что, вероятно, результат влияния распашки на гумусированность более глубинных горизонтов почв.
Таблица 2
Содержание гумуса, азота, фосфора и калия в лугово-сероземных почвах
|
Номер разреза |
Глубина, см |
Гумус, % |
Азот, % |
С:N |
Валовые, % |
Подвижные, мг/кг почвы |
||
|
Р2 О5 |
К2О |
Р2 О5 |
К2О |
|||||
|
31 |
0–30 30–48 |
0,583 0,721 |
0,064 0,095 |
5,3 4,4 |
0,138 0,124 |
0,769 0,844 |
26,0 14,0 |
300 120 |
|
39 |
0–30 30–50 |
0,710 0,731 |
0,070 0,101 |
5,9 4,2 |
0,132 0,170 |
0,876 0,872 |
14,0 8,0 |
105 80 |
|
11 |
0–30 30–55 |
0,784 0,795 |
0,078 0,074 |
5,8 6,2 |
0,156 0,200 |
0,954 0,906 |
5,8 8,0 |
100 78 |
|
6 |
0–25 25–44 44–94 |
0,996 0,615 0,248 |
0,096 0,073 0,050 |
6,0 4,9 2,9 |
0,132 0,092 0,096 |
1,575 1,251 2,410 |
5,4 4,9 3,3 |
402 340 344 |
|
41 |
0–30 30–70 |
1,060 0,587 |
0,104 0,074 |
5,9 4,6 |
0,150 0,150 |
0,942 0,947 |
4,0 8,0 |
220 440 |
В соответствии с довольно низким содержанием гумуса, количество азота также незначительно. Количество его в пахотном горизонте не превышает 0,1 %. Отношение углерода к азоту в пахотных горизонтах равно 5,3–6,2, т.е. значительно уже, чем в целинных сероземах, где эта величина составляет 7,5–9,0. Приведенные данные указывают на относительную бедность лугово-серозёмных почв азотом и хорошую их отзывчивость на внесение азотных удобрений.
Содержание валовой фосфорной кислоты небольшое, и максимум её отмечается в пахотном горизонте, в пределах 0,132–0,156 %, местами в подпахотном горизонте в количестве 14–26 мг/кг, местами содержание ее составляет 5,4–5,8 мг/кг; поэтому эти почвы относятся к очень низко – 0–15 мг/кг и низкообеспеченным 16–30 мг/кг. Содержание валового калия в рассматриваемых почвах невысокое 0,769–1,575 %. Невелико и количество подвижного калия – менее 300 мг/кг в пахотном слое и около 78–120 мг/кг в подпахотном горизонте. Исключением являются разрезы 6,41, где количество его составляет 340–440 мг/кг. По содержанию подвижного калия эти почвы относятся к низко- и среднеобеспеченным.
Запасы гумуса в полуметровой толще лугово-сероземных почв колеблются от 45,6 до 62,3 т/га, азота – от 5,5 до 7,7 т/га, из них в пахотном слое содержится соответственно 25–45 т/га и 2,8–4,5 т/га (табл. 3).
Таблица 3
Запасы гумуса, азота, фосфора и калия в лугово-сероземных почвах
|
Номер разреза |
Глубина слоя, см |
Запасы валовых форм, т/га |
Запасы валовых форм, кг/га |
||||
|
Гумус |
Азот |
Фосфор |
Калий |
Фосфор |
Калий |
||
|
31 |
0–30 30–50 0–50 |
25,0 20,6 45,6 |
2,8 2,7 5,5 |
5,9 3,6 9,5 |
33,0 25,3 58,3 |
111,5 40,0 151,5 |
1287,0 343,2 1630,2 |
|
39 |
0–30 30–50 0–50 |
30,5 20,9 51,4 |
3,0 2,9 5,9 |
5,7 4,9 10,6 |
38,4 24,9 63,3 |
60,0 22,9 82,9 |
450,5 228,8 679,3 |
|
11 |
0–30 30–50 0–50 |
33,6 22,7 56,3 |
3,4 2,1 5,5 |
6,7 5,7 12,4 |
40,9 25,9 66,8 |
24,9 22,9 47,8 |
429,0 223,0 652,0 |
|
6 |
0–30 30–50 0–50 |
42,7 17,6 60,3 |
4,1 2,1 6,2 |
5,7 2,6 8,3 |
67,6 35,8 103,4 |
23,2 14,0 37,2 |
1724,6 972,4 2697,0 |
|
41 |
0–30 30–50 0–50 |
45,5 16,8 62,3 |
4,5 3,2 7,7 |
6,4 4,3 10,7 |
40,4 27,1 67,5 |
17,2 22,9 40,1 |
943,8 1258,4 2202,2 |
Работами [4–6] и других доказано, что основная масса солей в сероземах выносится циркулирующими в толще почвогрунтов почвенными и грунтовыми водами вглубь грунта и по уклону. В связи с этим почвы подгорных равнин, даже в условиях глубокого залегания грунтовых вод, засолены в той или иной степени, вследствие их переноса со стороны. В этой связи в группе почв континентального засоления выделяют делювиально-пролювиальное, аллювиальное и коллювиальное засоление.
Засоление первого типа свойственно рассматриваемыми нами почвам. В пределах делювиально-пролювиального типа: 1. Засоление, связанное с приносом солей вмести с отлагающейся породой. 2. Засоление, связанное с внутрипочвенным перемещением растворов по уклону. 3. Засоление, связанное с грунтовым увлажнением, вызывающим перераспределение солей, принесенных с породой, так и новое поступление солей из грунтового потока [1].
Рассматриваемые нами выше вопросы о происхождении солей, закономерностях их миграций, дифференциации и накоплении в почв грунтах имеют прямое отношение к анализу и пониманию процессов вторичного засоления, возникающего при орошении. Но вместе с тем процессы вторичного засоления почв при орошении имеют свои особенности и закономерности, создающиеся в результате хозяйственной деятельности человека.
Вторичное засоление обычно проявляется в условиях слабо дренированных территорий. Интенсивность его проявление зависит от исходного засоления почвогрунтовой толщи, глубины залегания и минерализации грунтовых вод, режима орошения и других факторов, причем роль грунтовых вод ведущая.
Вынос солей в верхние горизонты при вторичном засолении почв осуществляется в результате приближения капиллярной каймы к поверхности при подъеме уровня грунтовых вод в условиях затруднённого их оттока. При наличии водопроницаемых грунтов вторичное засоление может проявляться и при глубинном залегании грунтовых вод, за счет фильтрационных, образующих верховодку, отдаленную от основного грунтового потока водоупорном. Поверхностное засоление может произойти и без образование верховодки, в результате капиллярного выноса солей при испарении капиллярно-подвешенных вод, образующихся за счет орошения. Вторичное засоление проявляется тем резче и быстрее, чем больше солей в почвогрунте и грунтовой воде, хуже подземный сток.
Большое разнообразие природных и ирригационно-хозяйственных условий в орошаемой восточной части Джизакской степи, где в настоящее время усилилось вторичное засоление, определяет значительное разнообразие в его проявлении, как качественного и количественного состава солевых скоплений, так и интенсивности и общего направления процесса засоления.
В результате орошения поднялся уровень грунтовых вод и начался новый цикл перераспределения тысячелетних запасов солей в почв грунтах. Процессы вторичного засоления развивались вследствие неподготовленности массива к освоению. Ранее не засоленные или слабозасоленные почвы с довольно глубокими грунтовыми водами стали средне- и сильнозасоленными, а в отдельных случаях значительные площади земли превратились в солончаки и вышли из сельскохозяйственного оборота.
Наиболее резко проявилось вторичное засоление почв на постоянно орошаемых землях в условиях слабодренированных грунтов. Интенсивность этого процесса в различных частях освоенных и орошаемых территорий массива неодинакова, что обусловлено, с одной стороны, природными особенностями территории, с другой – характером использование земель, в первую очередь условиями орошения и дренирование.
Динамичность водного баланса предопределила основополагающую тенденцию эволюции почв, района и трансформацию в них солевых масс, генетической формой засоления, которая является аллювиально-пролювиальной и пролювиальной. Орошение, начатое в разное время, оказало определенное влияние на режим засоления почв.
В орошаемых лугово-сероземных, сероземно-луговых и луговых почвах массива, где агроирригационные формы рельефа пока еще отсутствует, вторичное засоление, связанное с интенсификацией орошения, сопровождалось повсеместным подъемом грунтовых вод и вертикальным перераспределением реликтовых запасов солей в зависимости от механического состава, состояния сельскохозяйственных угодий и культуры земледелия. Пестрота засоления наблюдается как по профилю почв, так и в пространстве, проявляясь чередованием слабозасоленных, местами промытых участков с сильно- и очень сильнозасоленными.
Изучение процессов засоления и рассоления почв дало возможность проследить влияние орошения на процессы солевых миграций на орошаемой части территории и на землях прилегающих к ним. В распределении солей по профилю почвогрунтов улавливается определенная закономерность, указывающая на то, что засоление почв связано с выносом солей из грунтовых вод. В преобладающем большинстве случаев количество солей в почвогрунтах возрастает снизу вверх. Но в отдельных случаях это возрастание идет неплавное, вследствие неодинаковой аккумуляции солей в солях различного механического состава почв.
Слоистость почвогрунтов прослеживается почти во всех разрезах; тем не менее встречаются и относительно однородные грунты, либо супесь и пески, либо тяжелые суглинки и глины. Во всех случаях обнаруживается совершенно определенная зависимость солевого профиля от литологического строения почвогрунтовое. При общей тенденции почв к накоплению солей в поверхностных горизонтах эта тенденция наиболее сильно проявляется в случаях, когда в нижних слоях грунтов преобладают легкие, а в верхних – тяжелые суглинки.
Таким образом, в зависимости от литолого-геоморфологических, гидрогеологических условий и дренированной территории, почвы массива засоление в различной степени и соответственно общие запасы водорастворимых и токсичных солей в почв грунтах чрезвычайно пестрые как по количеству, так и по качественному составу.
Для описываемых лугово-сероземных почв характерно засоление. По глубине залегания солевого горизонта, его мощности и степени засоления эти почвы представляют большое разнообразие, определяемое в основном геоморфологическими и гидрогеологическими условиями. Среди описываемых почв встречаются сочетания глубоко-солончаковатых, солончаковатых, высокосолончаковатых и солончаковых разностей.
Глубокосолончаковатые разности до глубины 170 см практически не засолены и содержание водорастворимых солей здесь не достигает 0,2 %. Соли в незначительных количествах отмечаются с глубины 150–180 см в пределах 0,304–0,392 % и соответствуют слабой степени засоления.
Запасы водорастворимых солей в трехметровой толще отложений составляют 100,1 т/га, в том числе хлора – 2,3 и сульфатов – 53,3 т/га. В этом же слое количество токсичных солей равно 37,9 т/га. Тип засоления в засоленных горизонтах сульфатно-магниево-кальциевый. Характеризуются эти почвы разности равномерным распределением СО2 карбонатов по всему профилю 6–7 %. Содержание гипса очень низкое, в горизонтах его максимум достигает 1,0–1,4 %.
Заключение
Гидроморфные новоорошаемые почвы занимают 24,19 тыс. га 28,39 %. Здесь сильно, и очень сильно минерализованные 10,1–30,3 г/л, редко среднеминерализованные 5–10 г/л ГВ залегают на глубине 0–2; местами до 2,5 м. Представлены эти почвы солончаковыми, редко высокосолончаковатыми разностями и характеризуются сильным и очень сильным 2–3 % засолением, местами до степени солончаков >3 %, с сульфатным и хлоридно-сульфатным типами. Количество гипса по всему профилю высокое и в горизонтах его максимума достигает 48–51 %. Общие запасы солей в 0–2 м слое варьируются от 378 до 624 т/га, в том числе запасы токсичных солей от 185 до 411 т/га. В Обручевском понижении описаны солонцово-солончаковые лугово-сероземные целинные почвы тяжелого механического состава, очень сильно засоленные в пределах верхней 0–5 м толщи, особенно в верхнем двухметровом слое. Содержание поглощенного натрия от суммы поглощенных оснований составляет 55–77 % в дерновом горизонте и 72–80 % на глубине 30–65 см, характерно наличие плотного глыбистого горизонте мощностью 50–60 см с глубины 3–6 см. Сланцеватость этих почв остаточная. Орошение гипсометрических вышерасположенных земель и самого массива привело к увеличению доли площадей с глубиной залеганий уровня грунтовых вод от 3 м с 42,21 % в 1977 г. до 69,05 % в 1993 г. и уменьшению площадей земель с минерализацией грунтовых вод от 3 г/л с 36,9 % до 4,88 % соответственно. Основным фактором, лимитирующим плодородие почв, является степень их засоления. Существующая КДС не обеспечивает полный отвод минерализованных грунтовых вод и не способствует поддержанию их уровня на необходимой глубине. Поэтому запасы солей будут постепенно возрастать, если не принять срочных мелиоративных мер, предотвращающих процесс вторичного засоления почв и причин ее обуславливающих.
Библиографическая ссылка
Намазов Х.К., Халбаев Б.Э., Кораханова Ю.Х. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВ ЗААМИН-ХАВАСТСКОГО КОНУСА ВЫНОСА И ИХ ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА // Научное обозрение. Биологические науки. – 2019. – № 4. – С. 20-25;URL: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=1167 (дата обращения: 23.11.2024).