В настоящее время «треть почв в мире деградирует под воздействием эрозии, засоления, загрязнения и других негативных процессов». По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций ФАО, к 2050 г. эрозия приведет к 10-процентному снижению мирового сельскохозяйственного производства и потере 75 млрд т почвы. Поэтому актуальными задачами являются улучшение, охрана, сохранение и повышение плодородия генетико-мелиоративных свойств автоморфных и гидроморфных почв.
Проводятся масштабные научно-практические исследования по сохранению, восстановлению и повышению плодородия, улучшению и охране эколого-мелиоративного состояния орошаемых почв предгорных районов республики, достигаются определенные результаты. В «Стратегии развития Нового Узбекистана на 2022–2026 годы» определена важная задача по «Увеличению доходов дехкан и фермеров как минимум в два раза с обеспечением ежегодного роста объемов сельского хозяйства не менее чем на 5 процентов за счет интенсивного развития сельского хозяйства и применения передовых достижений науки».
Цель исследования – освещение агрохимических свойств кольматированных почв старого, нового орошения и недавно освоенных луговых, сформировавшихся в пределах Сохского конуса выноса.
Материалы и методы исследования
Исследования были проведены в полевых, лабораторных и камерных условиях по общепринятым в почвоведении стандартным методам: отбор проб почвы и лабораторные анализы выполнены по руководству Е.В. Аринушкиной [1, с. 412] «Руководство по химическому анализу почв»; математико-статистический анализ полученных данных – на основании методического руководства Б.А. Доспехова [2, с. 74–80] «Методика полевого опыта», в программе «Microsoft Exsel».
Результаты исследования и их обсуждение
Орошаемые кольматированные почвы, образующиеся в Сохском конусе выноса, в республике встречаются редко. Для освоения земель методом кольматажа вводимая в него оросительная вода также должна иметь определенную степень мутности. По данным А. Абдулкосимова и О. Кузибоевой, среднегодовая мутность воды реки составляет 2,0 кг/ м3 [3, с. 38]. Указано, что в отложениях реки Сох содержание органического вещества составляет 10,22 %, а количество частиц размером менее 0,01 мм составляет 55,1 %. Согласно данным, в водах реки Сох содержание гумуса в среднем составило 0,95 %, углерода 0,17 %, азота 0,04 %, подвижного фосфора 8,8 мг/кг и карбонатов 7,39 %.
Кольматированные почвы конуса выноса в соответствии с состоянием окультуриваемости и освоенности были изучены и разделены на категории почв старого, нового и вновь освоенного орошения. Только в верхней и средней частях конуса выноса были распространены орошаемые кольматированные почвы, а в полевых исследованиях были отмечены земли, освоенные на небольших площадях, иногда на больших площадях [4; 5]. Изученные ниже направления створов будут освещены на примере опорных массивов.
Кольматированные почвы старого орошения возникли в результате антропогенных факторов на аллювиально-пролювиальных отложениях в верховьях реки Сох (массивы имени А. Бозорбоши Узбекистанского района и Оксув Учкуприкского района). Для этих почв характерны такие особенности, как смешивание с гравием и галькой, очень малая толщина слоя почвы, выход каменно-гравийного слоя 50–55 см иногда через 90–130 см, склонность к вымыванию. На кольматированных почвах старого орошения поверхность поля ровная, образованы агроирригационные слои [6; 7, с. 120; 8]. Несмотря на это, было обнаружено, что карбонаты в этих почвах составляют в среднем 5,88–9,71 % (разрезы 30–32) в пахотном слое почвы и что они встречаются в почве не в виде гранул, а в растворенном, рассыпчатом виде. В пахотном слое почв (разрезы 32, 30, 28) содержание гумуса в среднем составляет от 0,88 до 1,26 %, азота от 0,082 до 0,098 %, фосфора от 0,145 до 0,320 % и калия от 0,110 до 1,60 %, подвижного фосфора от 4,60 до 22,0 мг/кг, обменного калия от 89 до 180 мг/кг (табл. 1). Из данных видно, что почвы относятся к категории почв с умеренным содержанием гумуса, с низким содержанием подвижного фосфора и обменного калия.
Объем сельскохозяйственной продукции, получаемой с орошаемых земель, связан с запасами основных факторов окружающей среды. Однако в исследованных почвах биомасса растений оценивается по запасам гумуса. С этой целью был проведен математико-статистический анализ степени обеспеченности гумусом пахотного (0–30 см) слоя орошаемых кольматированных, лугово-болотных и лугово-аллювиальных почв разлива [9]. В пахотном (0–30 см) слое орошаемых почв Сохского конуса выноса выявлена неравномерность распределения гумуса и питательных веществ и проведен математико-статистический анализ степени обеспеченности почв гумусом (табл. 2).
Было отмечено, что в кольматированных почвах старого орошения неравномерно распределены подвижный азот, фосфор и калий, на местах встречается малое их количество, посадка вторых культур после основного типа сельскохозяйственных культур, а также их смывание вниз по течению (в сторону грунтовых вод) в результате орошения привели к истощению этих питательных веществ в почве. На недостаточном уровне обработаны посевы и осуществлена подкормка почвы во время осенней вспашки. Орошение этих почв водами реки Сох имеет большое значение, потому что его воды выделяются богатством питательных веществ и различных отложений [10; 11, с. 92–108]. Поэтому некоторые группы почв с высоким содержанием гумуса в почвах поступают в умеренном количестве.
Таблица 1
Содержание гумуса и питательных веществ в орошаемых кольматированных почвах
№ разреза |
Глубина, см |
Гумус % |
Азот % |
С:N |
Фосфор |
Калий |
СО2, % |
Гипс, % |
||
% |
мг/кг |
% |
мг/кг |
|||||||
32 |
0–28 |
1,20 |
0,088 |
7,9 |
0,320 |
22,0 |
1,50 |
108 |
5,88 |
0,133 |
28–43 |
1,10 |
0,04 |
7,6 |
0,264 |
14,2 |
1,30 |
115 |
6,86 |
0,145 |
|
43–76 |
0,80 |
0,054 |
8,5 |
0,162 |
11,9 |
1,28 |
114 |
5,37 |
0,159 |
|
76–110 |
0,41 |
0,031 |
7,6 |
0,102 |
8,7 |
1,29 |
135 |
4,21 |
0,155 |
|
33 |
0–32 |
1,26 |
0,098 |
7,5 |
0,290 |
22,1 |
1,83 |
108 |
5,91 |
0,165 |
32–50 |
1,13 |
0,085 |
7,7 |
0,251 |
16,2 |
1,90 |
174 |
7,60 |
0,125 |
|
50–78 |
1,03 |
0,068 |
8,7 |
0,155 |
9,0 |
1,82 |
168 |
5,80 |
0,144 |
|
78–100 |
0,93 |
0,081 |
6,6 |
0,129 |
8,6 |
1,28 |
145 |
7,39 |
0,269 |
|
100–129 |
0,56 |
0,047 |
6,9 |
0,112 |
6,0 |
1,28 |
162 |
7,23 |
0,189 |
|
30 |
0–33 |
1,16 |
0,0991 |
6,8 |
0,290 |
16,0 |
1,60 |
180 |
9,71 |
0,125 |
33–55 |
1,00 |
0,096 |
6,0 |
0,210 |
13,0 |
1,60 |
140 |
7,81 |
0,136 |
|
55–81 |
0,88 |
0,080 |
6,4 |
0,141 |
11,2 |
1,40 |
88 |
6,23 |
0,141 |
|
81–110 |
0,66 |
0,062 |
6,2 |
0,120 |
11,0 |
1,11 |
72 |
6,97 |
0,150 |
|
110–150 |
0,27 |
0,026 |
6,0 |
0,117 |
10,0 |
1,10 |
88 |
6,86 |
0,036 |
|
43 |
0–31 |
0,88 |
0,056 |
9,1 |
0,225 |
15,0 |
1,02 |
168 |
5,21 |
0,124 |
31–43 |
0,70 |
0,061 |
6,6 |
0,142 |
8,0 |
1,00 |
136 |
5,66 |
0,119 |
|
43–63 |
0,42 |
0,036 |
6,7 |
0,101 |
6,0 |
0,78 |
91 |
4,79 |
0,110 |
|
45 |
0–36 |
1,46 |
0,095 |
8,9 |
0,350 |
26,0 |
1,10 |
140 |
5,88 |
– |
36–63 |
1,35 |
0,090 |
8,7 |
0,170 |
13,5 |
1.09 |
113 |
7,49 |
– |
|
63–100 |
0,34 |
0,029 |
6,8 |
0,125 |
10,0 |
0.84 |
96 |
5,88 |
– |
|
28 |
0–28 |
1,00 |
0,082 |
7,0 |
0,145 |
4,67 |
1,20 |
89 |
6,24 |
0,148 |
28–49 |
0,82 |
0,073 |
6,5 |
0,136 |
4,00 |
1,10 |
79 |
6,39 |
0,164 |
|
49–90 |
0,72 |
0,062 |
6,7 |
0,156 |
4,00 |
1,00 |
74 |
5,74 |
0,156 |
|
90–140 |
0,60 |
0,054 |
6,4 |
0,102 |
2,67 |
0,80 |
65 |
4,28 |
0,148 |
|
69 |
0–26 |
1,66 |
0,097 |
9,4 |
0,279 |
13,46 |
1,27 |
145 |
4,98 |
– |
26–45 |
1,02 |
0,083 |
7,1 |
0,263 |
12,80 |
1,24 |
139 |
4,31 |
– |
|
2120 |
0–22 |
1,30 |
0,086 |
8,7 |
0,350 |
4,00 |
2,93 |
114 |
4,78 |
– |
22–43 |
1,08 |
0,085 |
7,4 |
0,243 |
3,33 |
2,60 |
121 |
5,62 |
– |
|
2200 |
0–30 |
1,13 |
0,084 |
7,8 |
0,237 |
8,0 |
2,59 |
118 |
4,34 |
0,777 |
30–61 |
0,96 |
0,081 |
6,9 |
0,270 |
4,67 |
2,63 |
129 |
4,22 |
0,703 |
|
61–95 |
0,84 |
0,075 |
6,5 |
0,250 |
3,33 |
2,25 |
141 |
5,65 |
0,555 |
|
95–130 |
0,75 |
0,063 |
6,9 |
0,176 |
4,0 |
2,2 |
136 |
6,06 |
0,503 |
|
879 |
0–21 |
1,20 |
0,086 |
8,0 |
0,102 |
5,33 |
2,37 |
129 |
5,07 |
0,524 |
21–45 |
0,92 |
0,058 |
9,2 |
0,189 |
2,00 |
2,85 |
121 |
6,14 |
0,559 |
|
45–73 |
1,00 |
0,081 |
7,2 |
0,217 |
3,33 |
3,04 |
149 |
6,81 |
0,489 |
|
136 |
0–29 |
1,00 |
0,080 |
7,3 |
0,218 |
8,14 |
2,31 |
96 |
5,32 |
0,532 |
29–40 |
0,86 |
0,055 |
9,0 |
0,213 |
8,10 |
2,40 |
122 |
5,12 |
0,202 |
|
134 |
0–22 |
0,83 |
0,054 |
8,9 |
0,164 |
6,25 |
1,98 |
124 |
7,01 |
0,711 |
22–52 |
0,60 |
0,047 |
7,2 |
0,201 |
3,01 |
1,75 |
85 |
4,40 |
0,451 |
Таблица 2
Статистические аналитические данные, отражающие степень обеспеченности гумусом верхнего пахотного слоя орошаемых почв Сохского конуса выноса
Количество разрезов № |
Порядковый номер разрезов |
Гумус |
Степень обеспеченности гумусом |
||||
Х |
С |
В |
Сх |
Снх |
|||
Орошаемые кольматированные почвы |
|||||||
3 |
30; 32; 33 |
1,207 |
0,050 |
4,171 |
0,009 |
0,762 |
Средняя |
3 |
43; 45; 28 |
1,113 |
0,306 |
27,499 |
0,056 |
5,021 |
Средняя |
3 |
69; 2200; 136 |
1,263 |
0,350 |
27,674 |
0,064 |
5,053 |
Большая |
Всего 9 |
средний |
1,194 |
0,243 |
20,323 |
0,044 |
3,711 |
Средняя |
Орошаемые лугово-болотные почвы |
|||||||
3 |
155; 159; 17Б |
0,996 |
0,118 |
11,911 |
0,021 |
2,174 |
Средняя |
3 |
890; 740; 2020 |
1,226 |
0,368 |
30,023 |
0,067 |
5,481 |
Большая |
3 |
1804; 2721; 1845 |
1,086 |
0,076 |
7,028 |
0,013 |
1,283 |
Средняя |
Всего 9 |
средний |
1,103 |
0,116 |
10,511 |
0,021 |
1,919 |
Средняя |
Орошаемые луговые аллювиальные почвы |
|||||||
3 |
14; 16; 2730 |
1,040 |
0,070 |
6,731 |
0,013 |
1,229 |
Средняя |
3 |
1635; 1690; 24 |
1,016 |
0,287 |
28,275 |
0,052 |
5,162 |
Средняя |
3 |
27; 97; 60 |
1,306 |
0,256 |
19,666 |
0,046 |
3,590 |
Большая |
Всего 9 |
средний |
1,120 |
0,160 |
14,362 |
0,029 |
2,622 |
Средняя |
Примечание: Х – среднее значение показателей; С – среднее квадратичное отклонение; В – коэффициент вариации; Сх – средняя погрешность; Снх– средняя относительная погрешность.
Кольматированные почвы нового орошения распространены в восточных частях изученных массивов на территориях с 25–35 годами освоения [12]. На этих почвах только формируются подпахотные слои, в пахотном слое смешан гравий. По механическому составу встречаются тяжелые, средние и легкие суглинистые почвы. Смешаны с мелким гравием, были подвергнуты вымыванию умеренной и слабой степени. В пахотном слое кольматированных почв нового орошения содержание гумуса составляет в среднем 1,00–1,20 %, общего фосфора 0,102–237 %, валового калия 2,31–2,59 %, подвижного фосфора 5,33–8,14 мг/кг и обменного калия 96–129 мг/кг. Карбонаты около 4,22–5,32 % (разрезы 69, 2200, 136, 879) (табл. 2).
Наблюдалось превышение содержания гумуса в кольматированных почвах нового орошения по сравнению с предварительным состоянием осмотра. Это было вызвано частичным образованием агроирригационного слоя, а также непрерывным разложением растительных остатков (соломы, стеблей, корней), оставшихся от различных сельскохозяйственных культур в результате намыва илистых и гумусовых вод. Наблюдалось интенсивное использование этих почв в сельском хозяйстве, севооборот, улучшение водоснабжения, использование органических удобрений, увеличение урожайности хлопка и зерна на массивах.
Кольматированные почвы нового освоения занимают небольшие площади в массивах, изученных в исследованиях. Эти почвы составляют пахотный слой 10–15 см, с преобладанием гальки и мелкого гравия в слое почвы, они умеренно каменистые. На кольматированных почвах нового освоения среднее содержание гумуса составляет 0,83–0,88 %, подвижного фосфора 6,25–15,0 мг/кг, обменного калия 168,0–124,0 мг/кг. Отмечено, что эти почвы мало обеспечены гумусом, фосфором и калием (разрезы 43–134) (табл. 1).
Одна из морфологических отличительных черт почв – их окраска, то есть в почвенном профиле почвы выглядят светло-коричневыми. Это состояние возникло из-за слишком большой солнечной радиации, образования в результате попадания растительных остатков в почву и разложения. В результате увеличения орошения и обработки с течением более поздних периодов эти почвы приобретают сероватый оттенок, как и почвы старого орошения. Также отмечены низкая и средняя степень обеспеченности гумусом в пахотном слое кольматированных почв старого и нового орошения, сформировавшихся в геоморфологических районах средней части реки Сох, почв массивов имени Азизова Узбекистанского района, Пахтакор и Дустлик Багдадского района [9].
Орошаемые луговые почвы на территории Сохского конуса выноса. В нижних частях конуса выноса, а также во впадинах формируются луговые почвы, на нижних террасах рек – луговые аллювиальные. На конусах выноса луговые почвы явились результатом трансформации орошаемых сероземно-луговых почв. В условиях орошения на режимы грунтовых вод довлеет ирригационный, что сближает эти почвы по условиям увлажнения.
В сазовых почвах давнего освоения со временем образуется агроирригационный горизонт мощностью до 1–2 м. В новоорошаемых почвах он маломощный (0,4–0,5 м), по механическому составу – тяжело- и среднесуглинистый. С глубины 0,5–1–2 м почвы местами подстилаются галечником, иногда на этой глубине образуется арзык.
Содержание гумуса в пахотном слое орошаемых луговых почв несколько повышенное и колеблется от 0,9 до 1,9 %. Азота в почвах – 0,05–0,12 %. Отношение углерода к азоту широкое (11–12), что свидетельствует о слабой обогащенности гумуса азотом. Карбонатность почв несколько повышенная (7–8 % СО2). В понижениях и на перифериях конусов выноса почвы иногда слабозасоленные.
Орошаемые луговые почвы, распространенные на I–II надпойменных террасах реки Сырдарьи, формируются при давнем высоком стоянии грунтовых вод (1–2 м). Почвообразующими породами служат аллювиальные и аллювиально-пролювиальные отложения, которые в староорошаемых почвах перекрыты агроирригационными наносами. По механическому составу почвы преимущественно средне- и легкосуглинистые. На нижних террасах рек с глубины 0,5–1–2 м подстилаются галечником. В нижних горизонтах профиля сформировался глеевый горизонт сизого, ржавого и других цветов. Содержание гумуса в пахотном слое этих почв колеблется от 0,7 до 1,4 %, азота – 0,05–0,12 %. Валового фосфора в почвах мало – 0,09–0,11 %. Количество карбонатов по профилю колеблется от 6 до 8 % СО2.
Орошаемые луговые почвы, сформированные на низких речных террасах, преимущественно незасоленные, местами слабозасоленные. Более напряженный солончаковый процесс наблюдается в почвах древнеаллювиальной равнины Ферганской долины. Здесь почвы засолены в основном в средней степени. Почвы обладают невысокой емкостью поглощения – от 6 до 8 мг-экв на 100 г почвы. В поглощающем комплексе преобладает кальций (65–75 %).
Орошаемые болотно-луговые почвы приурочены к понижениям на периферии Сохского конусов выноса и на I–II надпойменных террасах Сырдарьи. Грунтовые воды залегают на глубине 0,5–1 м. Механический состав этих почв тяжело- и среднесуглинистый, профиль преимущественно слоистый. На речных террасах почвы иногда с 0,5–1 м подстилаются галечником. Сильное оглеение почв начинается с подпахотного горизонта. Содержание гумуса в орошаемых болотно-луговых почвах составляет 0,5–1,9 %. Близкое залегание грунтовых вод и сильное испарение влаги с поверхности способствуют засолению почв. На речных террасах встречаются незасоленные и слабозасоленные почвы, на периферии конусов выноса – слабо- и среднезасоленные.
Заключение
Механическая связь периода орошения почв с содержанием гумуса в зависимости от содержания частиц была доказана на примере кольматированных почв старого орошения р. Сох. Несмотря на то, что пахотный слой кольматированных почв нового орошения, распространенных в верховьях исследуемой территории, также состоит из легких суглинков, содержание гумуса в них также в среднем составляет от 0,83 до 0,88 %, установлено, что частично сформированные агроирригационные слои, обеспеченные гумусом в средней степени, также были обнаружены в кольматированных почвах нового орошения территории. Следовательно, было отмечено, что при определенной толщине агроирригационных слоев достаточное количество питательных веществ будет удовлетворительным для развития сельскохозяйственных культур на орошаемых почвах.
Библиографическая ссылка
Мамажанова У.Х., Исмонов А.Ж. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ОРОШАЕМЫХ КОЛЬМАТИРОВАННЫХ И ЛУГОВЫХ ПОЧВ // Научное обозрение. Биологические науки. – 2023. – № 4. – С. 5-10;URL: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=1335 (дата обращения: 23.11.2024).