На сегодняшний день в мире из-за таких проблем, как изменение климата и деградация земельных ресурсов, вопросы производства продуктов питания и обеспечения их безопасности остаются актуальными. По данным международной организации ФАО, «на сегодняшний день одна треть почвенного покрова мира в различной степени подвержена процессам деградации, и каждую минуту 10 гектаров почв подвергается деградации, а на 23 гектарах земель наблюдается процесс опустынивания» [1]. С учетом вышеизложенного разработка научно обоснованных мероприятий, направленных на определение и предотвращение таких деградационных процессов, как снижение содержания гумуса и питательных элементов, ускорение процессов почвенной эрозии, проявление засоления, а также других негативных процессов, возникающих в почвенном покрове адыров в результате орошения, является одной из важнейших задач.

Актуальность темы. В стратегии действий развития Республики Узбекистан в 2017–2021 гг. определены важные задачи: «...дальнейшее улучшение мелиоративного состояния орошаемых земель, развитие сети мелиоративных и ирригационных объектов, широкое внедрение в сельскохозяйственное производство интенсивных методов, прежде всего современных водо- и ресурсосберегающих агротехнологий» [2]. По этой причине исследование происхождения, формирования и развития адырных почв, определение их свойств и изменения плодородия под влиянием орошения, а также разработка соответствующих комплексных мероприятий приобретают важное значение.

В исследовании запланировано выполнение задач, предусмотренных в Постановлении Кабинета Министров Республики Узбекистан от 20 октября 2018 года № 841 «о мерах по реализации Национальных целей и задач в области устойчивого развития на период до 2030 года», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.

Целью исследований является определение изменения свойств адырных почв, развитых в условиях сложного рельефа, под влиянием орошения, а также разработка научных решений по эффективному использованию данных почв.

Материалы и методы исследования

Объектом исследований выбраны орошаемые типичные и светлые сероземы, распространенные на адырах бассейна реки Касансай, Касансайского района Наманганской области. В исследованиях использованы сравнительные, генетико-географические и химико-аналитические методы. При проведении почвенно-полевых исследований и камерально-аналитических работ использованы разработанные методы в НИИПА [3].

Результаты исследований и их обсуждение

Адыры бассейна реки Касансай сложены конгломератами, песчаниками и мергелистыми суглинками, перекрытыми лессами или лессовидными суглинками. Сложение адыров рыхлыми осадочными породами способствует сильному размыву и расчленению поверхности временными водотоками. Ниже адыров, а иногда и между ними, в различных почвенно-климатических зонах располагаются подгорные равнины, сформированные пролювием более мелких конусов выноса рек разного возраста и слившимися с ними волнистыми лессовыми поверхностями. Равнины расчленены сухими галечниковыми руслами саев, которые заполняются водой в весенний период. Орошаемые типичные сероземы занимают выровненные участки на лессовых предгорьях Кураминского хребта, на Чуст-Папской гряде адыров и на конусах выноса Касансая. Почвообразующими породами служат пролювиально-делювиальные и аллювиально-пролювиальные облессованные, реже скелетно-мелкоземистые отложения [4].

Из-за орошения и обработки плотность орошаемых почв адыров выше относительно целинных почв, так как в результате орошения происходит проседание грунта, и вместе с этим наблюдается снижение их порозности. Плотность типичных сероземов сильно изменяется в результате орошения, и в 10-см слое составляет 1,28 г/см3, а в светлых сероземах плотность равна 1,23 г/см3, в нижних горизонтах соответственно до 1,36 и 1,37 г/см3, а в 30–50 см слое соответственно до 1,46–1,47 и 1,51–1,57 г/см3. Следует особо отметить, что степень плотности типичных и светлых сероземов непосредственно связана с обработкой и влажностью почв. Знание содержания гумуса и питательных элементов в почвах и изучение их изменения под влиянием орошения и агротехнической обработки почв играет большую роль в управлении почвенными процессами.

По утверждениям Б.В. Горбунова и других исследователей, если в первое десятилетие запасы гумуса преобладают в основном в пахотном горизонте освоенных почв, то в последующие годы этот процесс частично изменяется, и наблюдается частичная аккумуляция запасов гумуса в подпахотном горизонте. Как известно мощность гумусного горизонта и увеличение его содержания – долгий продолжительный процесс, который протекает в результате внесения удобрений, орошения земель и других видов обработки почв [5–8].

Приведены данные о запасах гумуса и питательных элементов в 0–100-см слое орошаемых типичных и светлых сероземов адырный зоны, которые используются в земледелии с различных времен. На староорошаемых типичных сероземах, распространенных в верхней части Касансайского конуса выноса, сформированных на пролювиально-аллювиальных отложениях массива им. Ш.Р. Рашидова пояса типичных сероземов, содержание гумуса по почвенным горизонтам составляет до 0,45–0,95 %, запасы до 111,5 т/га, содержание общего азота 0,041–0,075 %, запасы – 9,85 т/га, содержание общего фосфора – 0,118–0,210 %, запасы – 24,28 т/га, содержание подвижного фосфора – 6,67–10,04 мг/кг, запасы – 0,103 т/га, общего калия – 2,06–2,70 %, запасы – 340,1 т/га, подвижного калия – 78–140 мг/кг, а запасы составляют – 1,511 т/га. На новоосвоенных типичных сероземах, распространенных на подгорных покатых равнинах, сформированных на лессовидно-пролювиальных отложениях массива, содержание гумуса по профилю почв составляет 0,27-0,55 %, запасы – 56,6 т/га, содержание общего азота – 0,022–0,039 %, запасы – 4,96 т/га, общего фосфора – 0,057–0,135 %, запасы – 14,52 т/га, общего фосфора – 2,03–4,67 %, запасы – 0,045 т/га, общего калия – 1,63–2,13 %, запасы – 290,1 т/га, подвижного фосфора 63-165 мг/кг, запасы составляют 1,85 т/га.

На староорошаемых типичных сероземах, распространенных на сильно складчатых волнистых равнинах Наманганской системы адыров, сформированных на лёссовидных отложениях массива Бухара, содержание гумуса по горизонтам почв колеблется до 0,20–1,25 %, запасы – 108,8 т/га, содержание общего азота равно 0,022–0,083 %, запасы общего азота составляют – 5,75 т/га, содержание общего фосфора на данных почвах равно 0,155–0,243 %, а запасы составляют 26,16 т/га, содержание подвижного фосфора составляет 4,00–18,57 мг/кг, запасы – 0,168 т/га, содержание общего калия равно 1,10–1,80 %, запасы – 172,4 т/га, подвижного калия – 32–200 мг/кг, запасы подвижного калия равны – 1,417 т/га.

Содержание гумуса по горизонтам новоорошаемых типичных сероземов данного массива составляет 0,25–1,10 %, запасы – 104,6 т/га, общего азота – 0,20–0,84 %, запасы – 7,59 т/га, общего фосфора – 0,104–0,135 %, запасы – 15,75 т/га, подвижного фосфора – 3,35–14,23 мг/кг, запасы – 0,127 т/га, содержание общего калия на новоорошаемых типичных сероземах массива составляет 1,67–2,03 %, запасы – 284,3 т/га, подвижного калия – 47–188 мг/кг, запасы – 1,425 т/га [9; 10].

По результатам исследований отмечено, что содержание гумуса по профилю новоосвоенных типичных сероземов колеблется в пределах 0,50–1,05 %, а запасы гумуса составляют 109,6 т/га, содержание общего азота варьирует в пределах 0,048–0,074 %, запасы общего азота равны 4,84 т/га, содержание общего фосфора составляет 0,220–0,240 %, а запасы – 29,41 т/га, подвижного фосфора варьирует в пределах 5,20–12,42 м/кг, запасы – 0,114 т/га, содержание общего калия – 1,30–1,40 %, запасы – 171,7 т/га, общего фосфора – 42–120 %, запасы составляют – 1,091 т/га (табл. 1).

Содержание гумуса на новоорошаемых светлых сероземах отлогих равнин Наманганской системы адыров, сформированных на пролювиальных, иногда лессовидных отложениях массива Кукумбай, по профилю почв варьирует в пределах 0,26–0,81 %, запасы гумуса на данных почвах составляют 55,8–69,6 т/га, содержание общего азота составляет 0,024–0,069 %, запасы – 6,7–8,0 т/га, содержание общего фосфора составляет 0,073–0,200 %, запасы – 18,9–21,9 т/га, содержание подвижного фосфора на данных почвах варьирует в пределах 5,33–10,80 мг/кг, запасы подвижного фосфора равны 0,08–0,11 т/га, содержание общего калия составляет 2,15–2,84 %, запасы – 298,4–303,5 т/га, подвижного калия – 63–128 мг/кг, запасы – 1,28–1,50 т/га.

На новоосвоенных светлых сероземах, распространенных на Кукумбайских межадырных отлогих равнинах, сформированных на пролювиально-аллювиальных отложениях массива Дехканабад, содержание гумуса по профилю почв составляет 0,34–0,64 %, запасы которого равны 54,5 т/га, содержание общего азота равно 0,032–0,057 %, запасы – 3,8 т/га, содержание общего фосфора составляет 0,106–0,119 %, запасы – 14,9 т/га, содержание подвижного фосфора варьирует в пределах 5,0–20,0 мг/кг, а запасы равны – 0,11 т/га, содержание общего калия составляет 0,92–2,40 мг/кг, запасы – 231,2 т/га, подвижного калия – 68–120 мг/кг, запасы которого составляют – 1,24 т/га.

Содержание гумуса на новоосвоенных светлых сероземах, распространенных на Кукумбайских межадырных пологих равнинах, сформированных на пролювиально-аллювиальных отложениях массива Дустлик, составляет соответственно 0,22–0,56 %, 59,8 т/га, 0,023–0,051 %, 2,4 т/га, 0,096–0,123 %, 15,4 т/га, 10,0–17,0 мг/кг, 0,19 т/га, 1,30–1,80 %, 205,8 т/га, 68–100 мг/кг, 1,26 т/га (табл. 2).

Емкость поглощения орошаемых светлых сероземов невысокая – 7–9 мг-экв на 100 г почвы. В составе поглощенных оснований превалирует кальций (73–84 % от суммы). Среди староорошаемых светлых сероземов преобладают незасоленные разности, но иногда встречаются слабозасоленные и среднезасоленные.

В заключение следует особо отметить огромное значение органического вещества почвы в создании оптимальных условий режима питания и благоприятных водно-физических свойств для получения высоких урожаев на орошаемых землях района. Кроме этого, содержание и запасы гумуса и питательных элементов на староорошаемых почвах, распространенных на адырах бассейна Касансай, в зависимости от давности освоения отмечены в высоких количествах. При этом для повышения плодородия орошаемых почв района рекомендуем севооборот. Севооборот оказывает положительное влияние на рост урожая различных культур и улучшает качество почвы.