science-review.ru
Введение
Постановлением Президента Республики Узбекистан от 10 июня 2022 года № ПП-277 «О мерах по созданию эффективной системы борьбы с деградацией земель» определены важные меры и задачи по предупреждению деградации земель в Узбекистане и ликвидации ее последствий [1; 2]. В этой связи необходимо провести глубокие фундаментальные и инновационные исследования, ориентированные на детальное изучение особенностей орошаемых земель в разных почвенно-климатических условиях страны, анализ эволюционных изменений в почвах, восстановление и улучшение их плодородия, защиту почв и эффективное использование земельных ресурсов [3]. В данном Постановлении приведены прогнозные показатели, направленные на снижение и предотвращение процессов деградации земель в 2022-2025 годах. Среди них значится уменьшение площади засоленных земель с 1902,3 тыс. га в 2022 году до 1809 тыс. га к 2025 году. Также планируется сокращение территории с низким содержанием гумуса (менее 1%) с 2413,7 тыс. га до 1524,3 тыс. га [4]. Кроме того, предполагается расширение площади, отведенной под создание зеленых насаждений на сельскохозяйственных землях, с 5,0 тыс. га до 10,2 тыс. га [5; 6].
На протяжении многих лет в результате неправильного и неэффективного использования земельных ресурсов, особенно орошаемых почв, интенсивного их использования в сельском хозяйстве без учета особенностей свойств почв и их мелиоративных групп, нерегулярного и неконтролируемого полива, особенно на орошаемых землях, повысился уровень грунтовых вод, усилились процессы засоления и заболачивания, сложились различные деградационные условия [7; 8]. Опустынивание, эрозия и засоление почв на орошаемых землях, ухудшение плодородия, недостаток гумуса и элементов питания растений в почвах и снижение их биологической активности, уплотнение пахотных недр, техногенное и агрогенное загрязнение и другие условия представляют серьезную угрозу для сельского хозяйства [9; 10]. С 1991 года были разработаны правовые основы для эффективного и рационального использования земельных ресурсов страны, включая почвы, а также их охраны. Особое внимание уделяется организации рационального использования почв, которые имеют важное значение среди природных ресурсов, особенно в сельскохозяйственных угодьях. Важнейшими задачами правительства стали защита почв, улучшение их мелиоративно-экологического состояния, сохранение и повышение плодородия [11; 12].
Цель исследования. Исследование направлено на комплексный анализ процессов и изменений, происходящих на орошаемых почвах Республики Узбекистан, с целью улучшения их экологического состояния, сохранения природных ресурсов и повышения плодородия почв, включая выявление особенностей песчаных пустынных почв, характерных для различных почвенно-климатических зон, с акцентом на Бухарский оазис, анализ эволюционных изменений и деградационных процессов этих почв, а также разработку методов защиты от засоления и деградации с целью эффективного управления земельными ресурсами и устойчивого агропроизводства.
Материалы и методы исследования
Исследования проводились в подготовительных, полевых, лабораторных и камерных условиях по общепринятым в почвоведении стандартным методам, в исследованиях использовались химико-аналитические методы; математико-статистический анализ полученных данных с помощью программы Microsoft Excel рассчитывали на основе метода дисперсии с использованием [13]. С целью изучения эффективности использования информационных технологий при оценке качества почв определялись затраты времени на исследование каждого участка и массива. Эти данные получены на основе математико-статистического анализа.
Результаты исследования и их обсуждение
Морфологическое строение, другие отличительные признаки почвенных разрезов, взятых с территории Жондорского района Бухарской области, были зафиксированы в полевой книге, а из основных разрезов были взяты образцы почвы для химического анализа. По всем полученным данным анализа, необходимым для определения качественной оценки почв (бонитета баллов): механический состав почв, содержание гумуса (перегноя), подвижного фосфора, обменного калия и водорастворимых солей, степень засоленности, типы, глубина залегания гипсовых и каменно-гравийных слоев, количественные показатели, степень выщелачивания и уплотнения и другие данные были обобщены путем сравнительного анализа [13]. При качественной оценке орошаемых почв учитывают механический состав, степень и типы засоления, каменистость, гипсованность, эрозионные процессы, выщелачивание, содержание гумуса, питательных элементов и ряд других свойств, а также оценивают (проводят) почвы по 100-балльной замкнутой шкале. Разделение почв на агропроизводственные (кадастровые) группы – плохие, средние, низкие, средние, хорошие и очень хорошие земли (классы) – позволяет, прежде всего, вести сельскохозяйственное производство научно обоснованным способом, правильно подбирать агротехнические и мелиоративные мероприятия [14; 15]. При оценке почв оценивают в 100 баллов орошаемые почвы, обладающие лучшими, благоприятными свойствами, высокой продуктивностью (плодородием), при расчете бонитетных баллов применяют понижающие коэффициенты в случае отступления от оптимальных показателей.
Наибольшее распространение на территории района имеют луговые почвы свежеорошаемого типа, по механическому составу преимущественно легкие, тяжелые, средние суглинки, супесчаные, песчаные и частично глинистые [16]. По механическому составу из указанных почв 347,3 га относятся к глинистым, 2953,4 га – к тяжелосуглинистым, 13304,7 га – к среднесуглинистым, 8128,5 га – к легкосуглинистым, 2830,3 га – к суглинистым и 626,9 га – к песчаным. На рисунке показан механический состав почв (рисунок).
Механический состав орошаемых почв Жондорского района Бухарской области [16] в расчете на гектар
Основная шкала строится по генетической группе и механическому составу почв, так как свойства почв тесно связаны с процессами их возникновения и развития, а также с механическим составом. В зависимости от их количества и качества к значимым с агрономической точки зрения свойствам относятся коэффициенты бонитировки, которые используются при оценке уровня плодородия почв. Процессы, протекающие в почвах в условиях орошаемого земледелия, в том числе в Бухарской области, изменчивы, многие свойства почвы меняются за короткий промежуток времени и остаются неустойчивыми. В связи с этим при выборе места для оценки учитываются такие свойства почвы, которые менее изменчивы и тесно связаны с урожайностью сельскохозяйственных культур. В условиях орошаемого земледелия Бухарской области такой особенностью почвы является ее механический состав и степень засоления. Механический состав почвы – это свойство почвы, унаследованное от ее родительского вида. Вместе с тем эти свойства во многом определяют плодородие изучаемой почвы. При характеристике плодородия почв одним из основных показателей в Бухарской области является ее механический состав и степень засоления. При этом водо-воздушная проницаемость на таких почвах плохая. Напротив, легкие почвы имеют низкий запас питательных веществ и водно-солевых ресурсов, характеризуются фильтрационной способностью и низким уровнем процесса аэрации.
Почвы, распространенные на территории Жондорского района, распространены в зоне субтропических пустынь Среднеазиатской провинции, сведения о содержании в них гумуса, подвижного фосфора и обменного калия приведены в таблице.
Агрохимические исследования, проведённые на территории Жондорского района, свидетельствуют о крайне низкой обеспеченности почв органическим веществом. Установлено, что значительная часть обследованных земель (88,3%, что соответствует 24 899,1 га) характеризуется очень низким содержанием гумуса – менее 1%. Ещё 11,7% площади (3 292,0 га) имеют низкое содержание гумуса на уровне 1,1–2,0 %. Такая агрохимическая характеристика указывает на деградацию почвенного покрова и снижение его плодородия, что влечёт за собой необходимость внедрения рациональных систем удобрения, включая применение как традиционных, так и альтернативных (местных и нетрадиционных) органических и органоминеральных удобрений.
Засоленные почвы классифицируются по типу (по качеству содержания солей) в основном по анионам. По степени засоления почвы делятся на группы: слабые, средние, сильные и очень сильные. Эти уровни определяются средним количеством солей: в засоленных почвах – в слое 0-30 см, в сильно засоленных и очень сильно засоленных почвах – в более глубоком слое с максимальным накоплением солей. При оценке уровня засоления по одному показателю почва относится к среднезасоленным, а по сухому остатку – к слабозасоленным.
В таких случаях степень засоления почвы определяется по основному показателю данного вида засоления.
Количество гумуса и питательных веществ в орошаемых почвах, распределенных на территории Жондорского района Бухарской области
|
Срез № |
Глубина слоя, см |
Гумус, % |
P2O5 mg/kg |
K2O mg/kg |
Срез № |
Глубина слоя, см |
Гумус % |
P2O5 mg/kg |
K2O mg/kg |
|
Массив «Бухара» Дельта реки Зарафшан, сложенная аллювиальными отложениями Орошаемые луговые пустынные почвы |
|||||||||
|
1 |
0-23 |
0,802 |
13,8 |
209 |
105 |
0-26 |
0,515 |
9,6 |
182 |
|
23-46 |
0,698 |
9,0 |
185 |
26-53 |
0,391 |
7,0 |
170 |
||
|
46-77 |
0,729 |
8,0 |
170 |
53-88 |
0,363 |
6,1 |
149 |
||
|
77-123 |
0,550 |
6,1 |
161 |
88-125 |
0,303 |
4,8 |
132 |
||
|
Массив «Ибн Сина» Каракумская равнина, сложенная древними четвертичными отложениями Орошаемые луговые бесплодные почвы |
|||||||||
|
2 |
0-31 |
0,690 |
19,8 |
182 |
60 |
0-31 |
1,054 |
12,8 |
154 |
|
31-52 |
0,725 |
9,0 |
170 |
31-84 |
1,007 |
11,5 |
139 |
||
|
52-127 |
0,579 |
7,7 |
134 |
84-115 |
0,541 |
7,7 |
121 |
||
|
127-154 |
0,530 |
4,1 |
127 |
115-157 |
0,449 |
6,7 |
103 |
||
Определение засоленности хлоридно-сульфатных и сульфатных почв более затруднено, так как связано с колебаниями содержания гипса в этих почвах. Отделение гипса влияет на общий сухой остаток, а также на концентрацию ионов SO4. В таблице «Общее содержание солей» сначала указано минимальное количество гипса для описания этих почв, которое минимально переходит в водный раствор, а в скобках указано максимальное количество. Учитывая сложность определения степени засоленности почв по приведенным выше классификациям, ее определяют по количеству токсичных ионов SO4 и Cl, а также по общему количеству токсичных солей. Чтобы найти общее количество токсичных солей, нужно перевести количество Cl в мг-эквиваленте и умножить на коэффициент 0,006, токсичное количество SO4 в мг-эквиваленте умножается на коэффициент 0,077, затем результаты суммируются.
Результаты химического анализа различных изученных почв, состав, количество и качество солей в них были представлены в картограмме засоления почв, составленной для хозяйства, и соответствующей экспликации с точными данными. Уровень засоленности почв определялся в основном количеством содержащихся в них хлорид-ионов, сульфат-ионов и сухого вещества. На большей части территории хозяйства тип засоления – хлоридно-сульфатный. В почвах легкого механического состава тип засоления хлоридно-сульфатный, в почвах тяжелого механического состава тип засоления сульфатно-хлоридный и хлоридно-сульфатный. Основным источником засоления сельскохозяйственных угодий являются грунтовые воды различной степени минерализации. Их испарение в жаркие дни приводит к образованию на орошаемых землях солончаков различной формы. Хотя общая площадь засоления существенно не изменилась, произошли некоторые изменения в уровнях засолённости. Этот сток обусловлен накоплением растворимых солей в орошаемых почвах и их вымыванием. Поэтому это приводит к проведению работ по промывке солей в хозяйстве и замене сельскохозяйственных культур или внедрению других видов севооборота.
Оценка почв представляет собой сравнительную оценку качества почв и их естественного плодородия с учетом свойств и характеристик почв, во многом связанных с урожайностью сельскохозяйственных культур, а результаты выражаются в баллах [17].
Приведены сведения о гумусном состоянии аллювиальных луговых почв Бухарского оазиса и влиянии на него различных уровней засоления и его типов. По мере увеличения количества водорастворимых солей в почве активность процессов гумификации снижается. Это особенно заметно на содовых и хлоридных засоленных и солоноватых почвах. Это связано не только со снижением активности микроорганизмов, участвующих в процессе гумификации, но и с уменьшением накопления органических остатков в засоленных почвах. Следует отметить, что данные агромелиоративные мероприятия не учитывали последовательное строение почвенного разреза из слоев с различным механическим составом. Потому что, хотя механический состав верхних слоев почв одинаков, нижние части почвенного разреза состоят из средних или тяжелых песчаных частиц. Растворимым солям трудно выйти из почвенного профиля таких почв, и поэтому выщелачивание солей неэффективно. Для вымывания солей из таких почв скорость промывки солей следует увеличить на 25–30%. Если работы по промывке солей проводить в первой декаде ноября, то почва и поливная вода не успеют сильно остыть. Именно в этот период растворение солей в почве наблюдается значительно лучше, и создаются благоприятные условия для их стока из почвенного профиля в дрены. При недостатке поливной воды осенью промывку песчаных и песчано-солонцеватых почв целесообразно проводить также весной – в марте.
Проведенные исследования показали, что коэффициент использования сельскохозяйственных угодий в отдельных частях хозяйства достаточно низкий, так как часть орошаемых земель хозяйства расположена на равнине, а на некоторых полях, где отток стоковых вод значительно замедлен, их осушение не осуществляется в соответствии с требованиями. Поэтому необходимо обеспечить осушение коллекторов, канав и водостоков на этих территориях и полях. Для этого необходимо очистить дренажные системы, довести их дренаж и глубину до требуемого уровня, провести агромелиоративные работы. Целью промывки почвы является выщелачивание солей из определенного почвенного профиля на участках полей с различной степенью засоленности и удаление их с орошаемых площадей. Изменение состава поглощающего комплекса засоленных почв и увеличение в нем доли катионов натрия и магния связано с ветровой миграцией солей со стороны Аральского моря. При промывании необходимо учитывать не только механический состав почвы и степень ее засоления, но также тип и химию засоления.
Заключение
Почвы, исследованные на территории Жондорского района Бухарской области, в основном состоят из легких и среднесуглинистых типов почвы. Эти почвы включают песчаные, глинистые и гравийные слои, а также присутствуют гипсовые и каменные слои. Структура почвы оказывает значительное влияние на процессы орошения и развитие растений.
Большинство исследованных почв имеет различные степени засоленности, включая слабозасоленные, среднезасоленные, сильно засоленные и очень сильно засоленные почвы. Засоленность почвы требует применения гидрометрического и гидравлического контроля, а также ограничивает способность почвы удерживать и эффективно использовать питательные вещества.
Количество гумуса (органических веществ) и питательных элементов (фосфор, калий и другие) в почвах определяет их качество и пригодность для сельского хозяйства. В исследуемом районе почвы с содержанием гумуса менее 1% требуют специальных мероприятий для их восстановления и улучшения.
Для снижения степени засоленности и улучшения качества почвы необходимо проводить мелиоративные работы, такие как промывание солончаков и оптимизaция дренажных систем. Улучшение гидроэнергетического и гидравлического состояния почвы способствует более эффективному использованию водных ресурсов и повышению продуктивности сельскохозяйственных культур.
Эффективная работа ирригационных систем и сохранение экологического баланса имеют важное значение для повышения плодородия почвы. Использование чистой воды для орошения, а также применение соответствующих удобрений для растений способствует получению высоких урожаев в сельском хозяйстве.
Библиографическая ссылка
Сатторова М.М. УЧЕТ И ОЦЕНКА СВОЙСТВ ОРОШАЕМЫХ ПЕСЧАНЫХ ПУСТЫННЫХ ПОЧВ БУХАРСКОЙ ОБЛАСТИ (НА ПРИМЕРЕ ЖОНДОРСКОГО РАЙОНА) // Научное обозрение. Биологические науки. 2025. № 2. С. 64-69;URL: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=1408 (дата обращения: 27.07.2025).
DOI: https://doi.org/10.17513/srbs.1408