Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИЗМЕНЕНИЕ ВОДНО-СОЛЕВОГО РЕЖИМА ПОЧВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАБОТЫ ВЕРТИКАЛЬНОГО ДРЕНАЖА И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В ГОЛОДНОЙ СТЕПИ

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "ИЗМЕНЕНИЕ ВОДНО-СОЛЕВОГО РЕЖИМА ПОЧВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАБОТЫ ВЕРТИКАЛЬНОГО ДРЕНАЖА И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В ГОЛОДНОЙ СТЕПИ"

Ц-2^6

МИНИСТЕРСТВО высшего И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СССР

ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ имени ПАТРИСА ЛУМУМБЫ

На правах рукописи

АБДУЛАИ ДЕМБЕЛЕ

УДК 628.862:633.511 : 631.62(575.18)

ИЗМЕНЕНИЕ ВОДНО-СОЛЕВОГО РЕЖИМА ПОЧВ

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАБОТЫ ВЕРТИКАЛЬНОГО

ДРЕНАЖА И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

В ГОЛОДНОЙ СТЕПИ

(06.01.03 — почвоведение; 06.01.02 — мелиорация и орошаемое земледелие)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва —

1987

CûoCC-étéâ'

y

/

Диссертационная работа выполнена па кафедре почвоведения ордена Дружбы народов Университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы, в отделе мелиорации САНИИРИ н в лаборатории мелиорации н орошения Пахтааралъской опытной станции хлопководства.

кандидат технических паук, доцент А. В. Шуравнлнп,

доктор геолого-минерал отческих наук, профессор H. М. Решеткина.

академик ВЛСХНИЛ, доктор биологических наук, профессор В. В. Егоров.

кандидат сельскохозяйственных паук, старший научный сотрудник В, П. Бапкпна.

Ведущая организация — Московская сельскохозяйственная академия имени К. А. Тимирязева.

Защита состоится 12 нюня 1987 г, и '77 часов на заседании специализированного совета К 053.22.18 в Университете дружбы народов имени Патриса Лумумбы по адресу: Москва, М-93, ул. Павловская, 8/5, ауд. 3*40.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Университета дружбы народов нмеип Пагриса Лумумбы по адресу: Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. б.

Научный руководитель —

Официальные оппоненты

Автореферат разослан мая 1987 г.

Ученый секретарь

спецнализиропаиного совета

/

1. ОВДАЯ ХАРАКТЕРЯОТЯКД РАБОТЫ ■

*

1.1. Актуальность т^КВ- Основном направления*«-эксвсвш-чеексго а социального развития СССР на1Э8б-19Э0 я -.на период" . до 2000 г, принятыми на ХОТ съезда КПСС дредасыотрено про- ' долхнть реализации додгозрвмен.чоЗ врогракашлилкорациа^геквЛак, оо осуществлении которой к 2000 г. плодадь ороваецых .ашзяа должна превышать 30 илн.га. В хлопкосеюаэПз оз е страны,'.'-где. находится свыше II идя .га засоленных почв/ будут.'наращиваться тешш освоения яоаых к улучшения мелиораткзного Гсостояшм . староорооаемых земель. V- ""V-;

Одним из крупки* районов хлопководства СССР явлвэгся Голодная степь, где значительная плоишь представлена згсолея-ныыа или подверженными засоления оочбеыя. Улучшение иалеора-тивного состояния засоленных земель .в староорошаемой зоне Го-> лодяоЗ степи стало возможным благодаря гарокоыу арЕибдер.юе комплекса агромелиоративн ых мероприятия на фоке вертЕкаяьяо-го дренааа. Однако неодинаковая продолжительность работы сквахин вертикального дренажа в различных гидрогеологических-раЗонах сказалась поразному на рассолении почвогруитов, глубине залегания грунтовых вед и их минерализации, рзхшах увлажнения почв, их плодородии и урожайности воздэяыБааьшх' культур- '

Наши исследования были направлены на оптиыигащпв рэкима работы сквахин вертикального дренажа с учетом гвдротеолотеческих особенностей территории для создания благоприятного водно-солевого режюза почвогрунтов и получения высоких за--программированных урожаев сельскохозяйственных культур.

^ Цель и задачи исследований. Целью работа являлся аиязде-ние влияния гидрогеологических условна, длительности сксолуа-тация дренажа и рехша его откачки на водно-сохевоЗ режим почв и урожайность сельскохозяйственных культур. Исходе кг поставленной цела решались следующие задачи: '

1. Выявить влияние продолжительности работы дренажа и.гидрогеологических условна на изменение уровня аалегаявя грунтовых вод, их минерализации, водного и солевого рехдооз почв и урожайность сельскохохчЗственных культур.

2. Изучить влияние длительности работы дренажа на изменение водло-сслеваго рехкма почзогрунтов покровного иедкоэена.

3. Установить пространственное изменение -солевого рехчиа

■---------

Кслтриьная 7

И»учиая Сиблнотт |

Мвяювсква ердевя Лепны I ч _ _

I /}'2Ш6

почв в зависимости от длительности работы дренажа и его режи-иаоткачкп на основе данных солевых съемок.

4."Выявить экономическую эффективность оптимизации режима работа вертикального дренажа о учетом гидрогеологических особенностей торргтории- .

, 1.3, Объектом исследованя?! являлись; староорошаемыа луго-во-серозе«ныа совхоза "Пахтаарал" Чимкентской облЛСа-

"захской ССР, Опыты проводились в различных гидрогеологических районах (по обеспеченности естественного подземного стека) при'различных режимах работы вертикального дренажа. Предметом .исследований били почвыосительние, грунтовые и дренагные ведая сельскохозяйственные культуры. '

. 1.4. Научная новизна работы заключается в том» что в неЯ 'на: основании выполненных комплексных полевых исследований и ^лабораторных анализов доказано, что при ухудоении условий естественно 3' дренировакяоети для оптимизация водно-солевого ре-жиш'/почвогрунтов • и мянерализации грунтовых вод необходимо Довивать коэЯфщиент полезной работы скважкн до уровня 0,6-:0»75",; Установлено, что в услов-ях естественной дренированнос-ти-пря;1ШР. ='0,5 проведение промывок должно быть периодическим^ ав районах-равновесия и преобладания притока над оттоком - е*егоднам, Доказано, что по мере увеличения продолжительности работы дренажа запасы солей в нижних слоях покровного целкозеш. существенно не меняется* 5 зоне аграцш) (0-300 см) они в/значительной степени определяются реаимом работы дрэаот'и проведением эксплуатационной промывки. Выявлено, что при повсеместном ослаблении работы вертикального дренажа происходит пространственная реставрация гаеслзния метрового слоя почвы о • ■•■' V ■

.■,-■'1.5, Практическая значимость работы. Для условий старооро-СаемоЗ зоны Голодпо!! степи рекомендован олта^альниЯ ре*км откачек из скважш вертикального дренажа о учетов гидрогеологических условна';. Э ,связа со стабильно опреснением нижней часта покровного мелкозема, нзобходпмо подчеркивать требуешй войно-йолввоз почв прешвками на фоке дренажа только в -

зоне аэрации" айчвогрунгов^ ; ,* : V. '

Подучзшше результаты доследования могут служить основой .для дд^еренцяавда.реканов работ» вертикального дренажа о уче том »стественноЗ дренпрежзнности,территории,

2 1

1.6; Вяедредиа,, Результата, исследований аспольэуптсяв учебном цроцессе о курсе мелиорации УДЯ з были рекомендована для обоснования работы вертикального дренажа.в совхозеV "Пахтаарал" Чимкентской области.

1.7. Апробация» Опыты» в период исследований ПСЦ-ХЭЬб к;, оценивалась олрабацаонноз комиссией СооэНГОИ. Кате^.талы всоле* доааниЯ дскладывались на конференциях преподавателей стаюско- ■ хозяйственного факультета УДЙ (ХЭ85 и 1986 гг.), на; яаучао-теоретической конференция "Основы повышения продуктивности сельского хозяйства развивающихся стран" (Москва. .1934 г.К . на конференции .молодых ученых ТОХА (1986 Г.) и ежегодно рас- " сматравались на кафедре почвоведения 7Ш,

1.Э. Объем работу. Диссертационная работа, изложена аа . страницах машинописного текста, величает 39 таблиц, 13 рисунков и 3 приложения. Она состоит из введения». 5 разделов, выводов и рекомендация производству.: Силе о* литературу включает 200работ: , в том числе 36, авторов на иностранных языках.

.;.' .2. штома ксс/скомния' ■

Для проведения полевых исследований по изучении влияния длительности действия вертикального дренажа и'рехика его.от-; качки на режим грунтовых вод, особенности водного и.солевого реюшов орошааиоа территории в различных гидрогеологических -условиях в совхозе "Пахтаарал" было выбрано в опыгно-ироиз-водствеякых участкор (вариантов) в трех гидрогеологических ' районах (табл.1). Кроме того на трех ключеэих участках (ЗЗн., 24. 34) изучалось пространственное изменение засоления почв, а в динамических точках й 3 и-1 было проведено бурение на " глубину 7 ы с цельо выявления возможных изменения солевого рехиыа верхней толзи покровного мелкозема. На каждом участке опыта были проведены следующие Наблюдения, анализы и учеты:' водно-физические и физико-химические свойства почвы; солевой-состав зоны аэрации почвы; режим и техника ороаекая сельскохозяйственных культур! водацЯ.рзхим почв; режим грунтовых вод; рехим работы сквакш вертикального дреаака как на опытных участках, так и по всей территории совхоза; учет урожайности сельскохозяйственных культур. ■ . ' '

При работе использовали обзецршяп^э цетодкха (Астапов, -195а; Аринушкина, 1970; Методика СоазНКХИ. 1Э73; Лосвехсв, 1985; Ваданягш, Корчагина, 1936).

Таблица I

Схема опыта.

1йри- г Гйдроге ологи- 1 едт гческиЯ райоя »

- . ' ' . „ I

Место расположения

— — — - — — — —

I Номер ¡Режим работы окваад-1 вертикального 1ны ¡дренажа

!2

З1:

Отдаленно ш. Дзержинского, отвод ео/а 78

Отделение им. * Дзержинского ; отвод 72 75.

Отделение ши ' Коминтерна . отвод 55 72

Отдаление ям. Ксвднтеряа,' ■ ' отаод 59 ! .■ , , 64 .

' , ' Отдел?«ив им.'

Преобладаний; - ■ ствод 41 е

АЕриУска.■ ■'' -

V." Отдалэнне' па.

- . Ч 4 Ильича,'

- -'.'-Ч. ■ отвод 41 7 .

Обеспеченней естественный' \ оттое грунт0-ЕЬК БОЛ ,

Естественное -'. равновесна','

.¿ритором" иогто-;

'«эй?' "*■

близкий к проектному

ниже

проектного

близкие к проектному

'яивд

проектного

блкзкдЯ к проектному

' ниже проектного

По1шн,;огштншг учаегков - яугово-серозешше» типичные для стероорошеиой; Голодаоз сгепи, но гранулометрическому оостаау ерадаесуглшксть'э. 'Объяш&я пасса в слое 0-100 см сос-уавл&г 1*Д5г-1";48:'г/см3»'илЬтаооть твердой ^ози - 2,64-2,69 г/с5 » рбтя пор'озяоеть максимальная ГЕтросхо-

¡шчвость Наименьшая влагоешость мзтрз.тет слое

сочви й^^яатей от до 2Х»5Ж. В среднем козДфшдо-да . £кльтращщ сосгзддг-вт 0/56-0,19;- 0144-0,45 а 0,Ьо-0,40 ш/тя-

¿Сеевечё:шого„ слабое б е спеченного а ; пеобесп® че а я ого" ст ока; грунтовых в од 0 Почвы слабощелочные (рН » 7 ,в-7,8) , в. саготв саг сл оа содераалка гумуса варьируе?

до 1,531»- емкость"цогдадгная' - от 8,9 до 9,6 иг. .*кя/ХСб г цочвн»' с прэ'обдагякием .кальция .(до 81% от .су^да об-осаоьанв^)«..... •*. .

. 3. РЕЗИЬТАТС ИССЛЕДОВАНИЯ' ...

3.1. Режим работы вертикального дренажа и "минерализация дренаяного стока : ■

3 работе вертикального дренам при перех°лг в эксплуатационный. период уьгеныаается годовая продолжительность откачек.В^ производственных условиях снижение интенсивности ра ботасгва-жин осуществляется без учета особенностей гилрогеологичесдих районов. .3 результате происходит подъем уровня.грунтовых во^ и ухудоение мелиоративного состояния земель. До.проведения, опытов интенсивность работы.: вертикального, дрекаха била наодинаково а. (КНР = 0,25-0,50).-По мереувеличения: срока служба. • дренажа (с момента цуека его вэксп-уатацш>),^ках,цравило, ' происходит снижение интенсивности его работы. Это 'обусловле- ■ во, по-вадимому,* старением оборудования и кольматациеЗ скважин. ' • '•' ■

. За годы исследования (1904-1386 гг.) в вариантах I и.2 с обеспеченным естествештСотт<Зком,*КПР составил 0,53 и 0,36, & за вегетацию - 0,46 и 0,32. В условиях естественного равновесия КПР составлял'0,50 и 0,48 соответственно в, среднем за*' год л за вегетации (вар.З),. 0,35 и 0,31 (вар.4). Наименьший/ КПР в этигрды складывался в районе с необеспеченным естественным стоком; в варианте 6 - 0,20, а в варианте'5 ш составил 0,49 и 0,45 соответственно -за год а вегетацию.

Откачиваемые псиг^шые воды в различных гидрогеологических районах имели'примерно одинаковую степень минерализация. Причем в течение периода исследований;она практически не изменялась (3,771-4 ,025 г/л, в том числе 1,762-2,050 г/л токсичных сол в Я в 0,473-0,525 г/л хлор-иона). При преобладания подзем^' ного притока над оттоком минерализация стока была несколько Выше (на 4-7Я) по сравнению с другими гидрогеологическими районами. В'целом за период эксплуатации дренажа о коиента его пуска в работу степень минерализации откачиваемых вед снизилась в среднем на Ъ7%. Причем это снижение в основном про-иэошо в мелиоративный период эксплуатации дренажа пря промывках больаими нормам;! засоленных' почв я прошеном реааке орошения. ,

3.2. Ремм грунтовых вод п степень.их.минерализация

Результата исследования показали, что .с ухудшением услсвсЗ

2-605 - 5

естественной дренированности происходит резкоа'повышение уровня грунтовых вод (табл.2). Так, если-З условиях.естественного оттока грунтовых вод-среднегодовой их.урог-кь залегал на глубине 338.си, то в условиях равновесия притока и оттока он .повысился до 232' см, а при преобладании - притока яад:оттойом - до 183 см. Аналогичные изменения происходят и.за„вегетациояныЗ период. По мере ухудазяия условия естест-.¿ввиото'оттойа влглние'режиыа'работн дренажа на уровень грун-:?ошхГвод проявлялось'в большей степени.. Зсли в пределах , района равновесия между, притоком и оттоком (вар.3 я 4) в готовом разрезе разница в глубине грунтовых.вод составила всего^ ск,.то в районе с щ: обладанием притом (вар .5 а 6) она; достигла.95'см**\ , ■

Различая в уровне , грунтовых вод а вегетационный период ' прйсни&еяии ЯПР.; сквахпны примерно в два раза (с 0,50 до 0,25). составили 37 ¿90. са-соответственяо в условиях равно--весяя^и'преобладания притока:над оттоком. Очень большаяраз-'н^ЧЬ;'уровнлс:>руя70зыхвед.между.вариантами 1,и 2 (214 см) вадзмсгобъясняется близостью первоД: падпоЯ^енноЗ террассы р.". " Сн№рьи^>'которая''мо(Гда,: усилить естественную дренированность территория ».-.'•-•/•'•'г . * :. '•;..".'•'*' " ■ >'"

'У?- ¿4 ■ "Таблица 2

"Глубина^залегания грунтовых вод,,см

---— ;---*------— -*,---.1----

Вари-,, ^ 4- - _____сПеа«оэ_ _

акт \ ; .'1У-1Х [год. (1У-1Х |год |1У-1Х |год (1У-1Х {год.

1-." ■ ■ 4X3 . 435 / 446 461 457 . 440 445

гх 220 231';' 22а. 228 224 633 . 223 231

3 230* 242"' ^ 210 ■244 271 272 ' 234 ' • 253

'4. 20£! 223"'.., 190 . 220 . . 191 ' 164 197 . 211

222: 24Г, 205 ' 219 233 231 220 230

6 130- 142 • ЛИ • > ' ' " »Г 136 123 126' 121 135

При обеспе^нно« естзсгвенкои огтоке грунтовых вод работа1 вертпкальнсго,д^е^аза^'с ШЗГблизком О.эО (вар.1) способствует ссзяап;».. по.^вт окор'^яогс келяоративного рехиыа, а при 'скч«нгл КНР. дог0,30" .гаддерЧивается пслугидромсрфкый ратаА. Вулканах равнсшесвдгпрхговд^я: оттока грунтовых вод п преоб-зрктска нал оттаюм;.обзсаечквался пояутвдрсуорфшй

иелиоратявный "режим только при ГШ? савакйя примерно равном-0,50 в течение года (вар. 3 и 5), В гидрогеологическом районе о затрудненным.подземным стоком при плохой работе скважины^ (КПР * 0,20).в течение.всего .'гота складнвался,гилрок)р$нг(а.. мелиоративный-режим. Следовательно, "для подцдрхания: урсвня хруктовых вод на оптимальной глубине, рехим' работи.скважш вер^ тихального дренажа "в"эаэисшости от гидрогеологического ;ра2о- . на должен быть: дифференцированБели в - первом районе с естественным оттоком КПР скважин должен составлять7около' 0,5тово ■ втором и особенно в третьем районах его не обходимо' увеличивать

Грунтовые воды оставались слэбозасоленпьык.в.течение всех' лет исследований только в первом ваокаяте: с Ьодуавтомэрфшм мелиоративным режимом (табл.З), В условиях полугидромор$ного мелиоративного режима <вар.2,3 п 5) хотя по хлор-иону грунтовые вода остаются слабомидерализоваашшн.но По сумме токсичных солей они переходят в разряд среднеминерализоваянше. Со-' верленио кебдагоприяиилли по минерализации грунтовых вод сложились условия при ггдроморфном мелиоративном режиме (вар.4,6) Отмэчено, что по ыера ухудшения условия естественной дрениро-ванности.происходит существенное повышение минерализации грунтовых вод. В среднем ори переходе из района с естоственнн^ оттоком в район с необеспеченным стоком степень минерализации грунтовых вод возрастает на 80%. При умеаьаения КПР скважин с 0,5 до.О,35-0,25 происходило повыаения степени.минерализация грунтовых вод -ка 20-30%. Следовательно снижение степзнп минерализации грунтовых вод можно достигнуть усилением работы дре-г нажав неблагоприятных гидрогеологических условиях. Во всех вариантах опыта химический состав грунтовых вод был практически одинаковым: по содержание анионов относятся к собственно сульфатным, а катионов - магние-о-кальциевым,

3.3, Водный.резки почв

В опыте водный режим почв определялся орошением. Во все , годы исследований хлопчатник поливали два раза по схеме 0-2-0 как дождеванием, так и по бороздам. Пол из. кукурузы по бороздам проводился' тра раза. При поливе хлопчатника дождеват нием машиной ДЛА-100Ц псигазвая норма составляла 740-780 ыэ/га, а г*"и бороздковом полизэ она варьировала от 1100 до 1350м3/га»* Оросительная норма кукурузы достигала 3450-3470 м3/га и хлопчатника - 1400-1600 мэ/га.

■ • ' ' * , 7

Таблица-3

Минерализация грунтовых вод в среднем за 1934-1986 гг. ,г/л

— — т'— ______ _ — — _ — —

Ва- } - Хишческиа состав грунтовой !Плот- ¡Токсия-

ря- | ■ воды |ннЯ ¡яые

аНТ .|"с£" '-Ъо^'[" с'а^к! гГ |тша" |ООЛИ

/ Зесна

I 0,175 0,253 , 1,642 0,413; 0,189 0,134 2,996 1.4X5

2; 0,253 0,3X7 2,013 0,525 0,229 0,223 3,737 1,709

3 0,247. 0,376 2,322 0,597 0,260 0.262 4,243 1.982

- . 0,274 0,434 2,837. ^,683 0,345 0,330 5,137 2.570

5 0,272 0,431: 2.730 0,673 0,316 0,317 5,053 2.393

6; 0,331 0,66В.. 3,651 0,023 0,430 0,430.6,932 2,675

г ' Осень

X 0,131 0,260 .1,674 0,423. 0,193 0,188 3,063 1,442

2 0,254 ; ,■0,346; 2,172 0,563 0,248 0,244 4,067 * 1,858

3 0.257; • 0,41Г 21,504 0,631 . 0,282 0,285 4,629 2.130

0.303 0',48Э;' ЗД75 0,765 " 0,334 0,347 5,716 2,797'

8{ .0,297,: 0,475. 2,476 0,73^ ; 0,345 0,351 5,431 2,620

& 0,393 го.77з; - Г* ' • - * ' Г • ' ■ 4 »141' 1,054 - 0,489 0,495 7,896 3,677

:'Еряняткй - регаад орохакгя хлопчатника и кукурузы нельзя считать, оптлдальнш» так как долизи, особенно дозддваннеы, осуществлялись','бользгаи нормами, а иеетоливные интервалы были слящом велика. На;первом варианте'в автоиорфшх условиях перед перюш'поливом влажность почвы бша близка к 65£ НВ, а на участках- с полугэдроаор^н-.сл мелиоративным рехиыоы (вар.З к 5) - 77-82,5£НЗ.' К 'кокцу всгетащш влажность слоя* почвы 0-100ом а аерзоиварзанте ".опускается до 55,9% НЭ, а в вариантах 3 и 5 она бала на уровне.74-78 и 73-82,5;? ГО соответственно. Особен ко нзблаговрадашВ всданЯ рогид сформировался в гидршор^них •усгозпях. Тек Л1 вэр;аата -4 * влажность почва пере, , долавами сое таз*яда"7Э,2-£2;9^ из (и слое О-ЮОсы), а к концу вегетация Не опускагась аикг ?7£ КБ;-В варианте 6 поливы были проведены цуг влажносц! метрового/сло>. гочаы 83,5-86,9;? НВ, а к концу вегеташ'л вда^ость^Ъетавгггсь в прадедах 92,1-93,3;! НВ. Это ' свадетельствует о тем. что> таких условиях не было необходимости проведать дэъ поязва по бороздам болыг^ка норшмл,. ^ • Анализ, даннцх по влаадости.почвц цра принятихГрехкьзх

ороэеиия аоказад,, что в условиях полуавтшорфного мелиоративного режима t:a фане естественного подземного оттока, х поливам -следует приступить раньше, дроаодагь их с меньшей продолжительностью ыежполявных интервалов и, завершать оросительный период в более поздние сроки. В условиях полугядрсы^рфного мелиоративного режима режим орошения был близкий к оптимальному только во втором варианте. При умеренном режиме работы, вертикального дренажа в районах с равновесием притока и оттока и преобладанием притока, проведение двух поливов хдопчатни-ка как дождеванием, так и по бороздам большими нормами: приводит к переувлажнению активного слоя почвы. Здесь необходимо: значительно снизить нормы полива а увлажнять только верхний -слой почвы дождеванием'

При гидромор^ном мелиоративном режиме поливг по бороздам вообще не допустимы.. В этих условиях возможны только поливы дождеванием ■ поливными норь-лми, рассчитанными на увлажнение слоя почвы не болео 50 см.

3.4, Соловой режим почв - ,

На фоне эксплуатационных промывок в зависимости от гидро- . геологических условий и сложившегося режима работы дренажа :"\личество солей в почве варьировало в широких пределах. Так в варианте I с хорошим естественным оттоком и удовлетворительной работе дренажа как весной, так и осенью содержание солей находилось на уровне слабого засоления. Причем даже в условиях отсутствия промывки (весной 1986 г.) количество токсичных солей в метровом слое почвы было меньше уровня слабого засоления (0,05850* Здесь коэффициент сезонного соленакопле-нчя в метровом слое составляет 1,2-1,5 по сумме токсичных оо-дсЙ а 1,2-1,Б по Хлг-i-ROHy. Следует отметить, что помймо работы дренажа на формирование водно-солевого режима почв влияет гидрологический режлм peit:t Сырдарьи, уровень воды в которой в последние маловодные годыреэко упал и тем самым происходило усиление оттока грунтовых вод.

t варианте 2при годовом КПР = Q3I (в среднем за 1984-I98S гг.) накопление солей Оыко значительно больше. Однако ка Зоне э ксплуакодон но a процшют а вагетаииоЕных поливов (1934-1985 гг.) метровый слой почвы оставался слабоэзсоленяыи Даже при отсутствии промывки в течение одного года (1986г. )-содаржанпе солей в метровом слое почэн не превышало предела

9

токсичности. Следует отметить, что во все годи исследований -наиболее засоленный оставался второй метровый слой почвы. ■* Это, видимо, обусловлено накоплением солей'поступат&х вместе с грунтовой водой в результате их капиллярного поднятия.-.

Аяалнз подученных данных показывает, что в пределах района естественного-оттока грунтовых, вод для создания оптимального солевого режима необходимо поддержать КПР сквакия вертикального дренажа на уровне 0,5 и поливать хлопчатник дождеванием. Промывка в этих условиях должна иметь. периодический " характер к назначаться при заметном соленакоплении в активном слое почвы,: - . ■ ■ ,

В раЗояе равновесия притокам оттоком;грунтовых вод (вар.З) при среднегодовом КПР"=,050„во все года исследования, как весной, так и осенью активный слой почвы.был слабо-засоленным. Это обеспечивалось ежегодными эксплуатационными промывками и поливами хлопчатника дождеванием* При невысоком содержании содей весной коэффициент сезонного соленакозления. составлял 1,3-2 по суше токсичных солеа и 1,4-2,0 по хлор-иону. Оптимальный солевой ре им корне обитаемого слоя почвы в варианте 4 поддерживался посредством проведение эксплуатации-оняой промывки и соблюдения промывного режима орооюная' (1934 г.). Поливы по дефициту влага в 1985 и- 1Э8Б гт. и отсутствие осенне-зимней промывши приводили к тому, что содер-, хание токсичных сслей и хлора к концу вегетащи достигало уровня средаего засоления. Подобная дина »пса солей указывает на необходимость обязательного проведения эксплуатационной промывки и поддержания промывного рехиыа ороаенкя. В виду того, что при гидроморг»о» режиме соблоденгз дрсшвного ре-жиыа орошения связано с больший затратами труда ц особенно оросительной воды и вызывает резкий подъем минерализованных Грунтовых вод, более целесообразно повысить эффективность, работы дренажа, Этим можно обеспечить форьирование полугидро-мор$юго мелиоративного режима, что позволит проводить подиви умеренными нормами'дождеванием.

В районе преобладания притока грунтовых вод над оттоком (вар.5), где коэффициент работы дренажа в среднем за год составлял 0,49 (что несколько нижа р зкомаадуемого) корнеобитаемый слой почвы оставался слабозасоленннм в течение трех лет' исследований. Такая обстановка в солевом режима сложилась

Таблица;4 . '

Изменение содержания солей в слое почвы О-ТОО си ка опытных участках, % от массы.

■----------- V ----1-----V----->•-----

Бари- I ЦлотныД остаток _; _ Трзричяые £0ди_ | _ _хаор-ио&____

акт ! весна I осень I весна ! осень.! весна ! осень

{984 г.

г: 0,135 0,211 0,063 0,095 0,010 0.018:

2 0,217 . 0,370 0.113 0.164 0,014 0,022

3 0,154 0,326 0,064.. 0,128 0,010 0,021

4' 0,259 • 0,359' ■ 0,135 . 0,149 0.016 0,023

5... 0,217 0,247 0,087 0,115 - 0,008 0,018

6; 0,345 . 0,484 0,145 0.175 0,020 : 0,026

1935 г.

X 0,234 0,324 0.104- 0,147 0,010 0,016

2 0,190 0.314 0,104 • 0,147 0,012 .0,020

3 0,264 . 0,427 0,115 0,175 . 0,014: 0,020

-4 0,299 . 0,467 : • 0.143 0,221 0,018 0,025

j 0.222 0,381 0,100 0,164 0,011 0,017

е 0,452 0,706 0,183 0,268 0,018 0,027

1986 г.

X 0,128 0,180 0,057 0,072 0,014- 0,017

г 0,229: 0,355 0,120 0,157 0.017 0,022

3 0,283 0,339 0,108 0,137 0,014 0.025

4 0,456 0,541 0,194 0,266 0,026 0.032

S 0,156 ' 0,454 0,070 0,178 0,014 0,021

6 0,541 1,084; 0,195 0,469 0,023 0,054

благодаря проведения-промывок и поддержанию в вегетационные ■ ' период проьывного pawj.a орошеяия. С цельв экономии водных ре- ' сурсов следовало бы поднять КПР сквазия до 0,65-0,75 и прово-.'. дить поливы дождеванием. В условиях созданного полугидромор>-. ного мелиоративного ре игла распределение содей во глубине поч-вогруята носило равнокерныЗ характер.

Совершенно неблагоприятный солевоД рездм почв складывается, в этом районе при неудовлетворительно! работе .дренажа (КНР« 0t20). Здесь ка Зоне эксплуатационник праыизок-даага при проведения вегетационных полквов по бороздам больпамц нориамк я оса ни аочвы становились сродназасоленними. Причем в 1985 г..nail

хотннй горизонт достиг уровня среднего засоления .весной, а», 'осени он'перешел в категорию сильнозасолеяных. Однако, в срад-: . ней метровый слой почвы после проведения эксплуатационной про-, мывки весной остается слабозасоленным. В условиях сложившегося гидроыорфвого режима основная масса- с оле.Сконцентрируется^ в верхней метровом слое почвы вследствие интенсивного подтока минерализованных гйунтоввх вод. Здесь характерна наиболее вы-сокдя сезонная реставрация засоления. Поступление солей в мет-ровый.сдой почвы от грунтовых вод было в 4,б.раза больше, чем-в первом варианте и составило в среднем 42,2 т/га. Таким образом в условиях преобладания притока грунтовых вод над оттоком , только интенсивной работой скважин вертикального дренажа можно добиться устойчивого рассоления почв. .

З.5., Изменение содержания солей в покровном-мелкоземе

На засоленных Землях в первые годы эксплуатация вертикального дренажа происходат интеясивноё рассоление всей тсшца покровного мелкозема. За два гсз- из слоя С-21 м было вымыто 273 т/га,, а зона аэрация *(0-300 см) была, опреснена до уровня слабого засоления на фоне промывки кормой 10 тыс.и3/га, влагоза-рядкового полива нормой 3 тыс.мэ/га и ежегодных вегетационных поливо». (

ьолее длительная работа дренажа существенно не изменяет содержание сслей в покровном кеякозаме, хотя общая направленность процесса рассоления остается. X 1973 г. наиболее засоленная пятиметровая толзз почвогрунта была псгляостьв расселена. В среднем в слое 0-100 и 0-300 см запасы солей по плотному остатку-составили всего лиль 20 и 23,3% от исходного, 3 слое 0^500 см они уменьшились до 196,7 т/га. Запасы болей в 1986 г. по сравнении с 1973 г. возросли на 51,2; 59,2 и 5,1? соответственно в слоях 0-1, 0-3 а 0-5 ц. Слой покровного мел-хозема мощностью 7 м имел запасы солей в 1935 г. примерно такие же, что и на конец мелиоративного периода.

В целом .изменения солевого режпуа почв на фоне длительного действия дренажа указывают на то, что сезонными колебаниями в содержании солей охвачена в основном верхняя толда почвогрунта (до 3 м). Поэтому промывками и поливами на фоне работы дренажа солевой режим должен ре1улироваться в этом слое. ,

' Э.б. Пространственное изменение солевого режима почв (на основе'данных солевых сьемок)

Динамика засоления почв в зависимости от эффективности роботы вертикального дренаяа по данным солевых сьеыок показывает, что наиболее эффективно рассоление поча -риксходв-ло в первые два года интенсивной работы вертикального дрены». За этот период на отводе 3& площадь незаселенных и слабозасоленных земель возросла с 14,5 до 60,а на отводе 34 — с 16,2 до 88,При атом площади средне- и снльнозасоленних почв резко сократились, а солончаки были ликвидированы. За 5-6 лет эффективной работы дренана эеилн полностью переиик в разряд незаселенных и слабозас олемких. После перехода в эксплуатационный период режим работы скважин резко ухудшился, «гго вызвало перераспределение солей и накопление их в верхнем метровой слое почвы. Продолжительная работа дренажа со среднегодовым КНР » 0,25 в условиях преобладания естественного пркк тояа кед оттохоы грунтовых вод привела х постепенной реставрации засолення почв по всей площади. В 1984 г. на отводе* 33нг :пде ранее (1973 г.) средкегасоленкае почва отсутстэоаалы, площадь последаик стала составлять 27,а з 1985 г. достигла 55,8%. Наряду со средне засоленкшм почвами появились пятна с^-ькозесояемтсс. Такая же картина отмечается и на сгводе 34. Здесь в 1985 г. площадь незаселенных и слабозасоленных оо^а сократилась до а средне- и сильнозасоленные почва стали составлять 35 к соответственно.

Таким образом снккенке реакма работы схзаздн вертикального дренажа в районе с необеспеченный отгокои приводе? в прос^реи» ствекноиу восстановлению засслеиня до среднего уровня0 несмотря нк скстексямческоа.прозедениэ зкеплуат&циоюшх промаоож.

3.7, УросаЕность сельскохозяйственных культур и экоио-мическ&я «ффехтивность оптимизации реаита. роботы вертикального дренажа *'

Определяэарши факторами повышения плодородия почв являются режим работы вертикального дренажа» промывки и редки орошения сельскохозяйственных культур. Данные табл.5 покаБдодо?» что з увеличением КНР дренада уроиайность культур повылавасъ. йри-

с ухудренме« условий естественной дренкросаккостн уроиайность заметно снижалась, что объясняется силадывехщжмся неблагоприятным эояно—солевьи режимом почв.

Наиболее высокая урохаЛность хлопка-сырца была подучена, в условиях естественного оттока, где скважина работала с КПР » 0,5 (варЛ). Цри пргадерно таком ве КГР во втором гидрогеологической районе урожайность была ниже ьа 0,29 */га (7»7£), а в третьем гидрогеологическом районе (вар.5) - на 3,27 т/га.

ф» слабой работе дремала (КПР » 0,20-0,33) во всех гидрогеологических районах уроааЯность резко снизилась.

• * Результаты расчетов суммарных эксплуатационных затрат по— казаяи, что при перехода мз первого гидрогеологического раЯо—' на к третьему эксплуатационные затраты возрастают а расчета • как на I га, так и на одну тонну продукции.

Таблица 5

Урожайность сельскохозяйственных культур

Ва-1..........1984г. „ 1 .....1985 г. • Т, 1966г. . вреднее

й Культура !Уро- I Культура (Уро- | Культура ГУро-

1 !ностМ ¿ность^ !нойть,!Т'га {_| т/га)_• } т/га) _) ?7га{

1 Хлопчатник 3,76 Хлопчатник 3,98 Хлопчатник 3,37 3,77

¿0,14 ¿0,12 ¿0,10

2 ХмЕпдашшг 3,13 Кукуруза ' 9,42 Кукуруза 6,36

¿0,12 ¿0,24 ¿0,23

3 Хйогтеатнкзс 3,45 Хлопчатник 3,58 Хлопчатник 3,41 3 ла

¿0,13 ¿0,16 . ¿0,11 *

4 Кукуруза 8,65 Хлопчатник 3,0в Хлопчатник 2,98 _

¿0,25 ¿0,11 - ¿0,18

5 Хлопчатник 3»2б Хлопчатник 3,37 Хлопчатник 3,17 3 27

¿0,06 * .¿0,14 ¿0,13* '

6 Хлопчатник 2,43 Хлопчатник 2,28 Хлопчатник 2,19 2 ^

¿0,12_ . ¿0,13 ,, . ¿0,10 *

Дисокая экономическая эффективность вовделывания хлопчат-ляжа была достигнута при удовлетворительной работе дренажа в условиях естественного оттока, а такав равновесия ыеоду притоком и оттокой грунтовых вод. 1(рм этом самый высокий чистый доход в среднем за три года бия получен на первом и третьем вариантах (1037, 70 к 1007,10 руб/га).В пятом варианте (с близкие с ккми ЮР сквадягш) чистый доход бия ниже ка 19,3 и 12,^5 соответственно. ¡Ь всем годам исследований самый низкий чистый, доход получен на пятом и шестом вариантах. Однако и здесь при

удовлетворительной работе скважины (вар.5) чистый доход бил виде, чек ори ее слабой работе в 1,4 раэа„ 4. В Ы В О Д Н

- I. Регулирование водно-солевого ресэага почв в ci-роорошае-мой-зоне Голодной степи достигается посредством дифференциация рзжииа работы вертияального дренака б завксммостя от особенностей гидрогеологических районов.

2. В районе с преобладанием естественного оттока пр» КНР -0,5 обеспечивается полуавтоморфкый мелиоративный резин. Грунтовые воды в среднем за вегетацию залзгаот на глубине 440 ей. В районах с р&вновескен и преобладанием пригожа грунтовых вод над кх оттоком при таком КПР создается полупцроморфиый мелиоративный режим с глубиной грунтовых вод соответственно 234 и -220 см. . . . ■

3. Неудовлетворительная работа вертикального дренажа на фоне естественной дрекированности создав? полугцдроморфныД мелиоративный режим, а в районах с равновесием или преобладанием притока над оттоком - гицроморфный. Прн этом уровень грунтовых

•вод за вегетации находится на глубине 223; 137 н 121 см соответственно в условиях обеспеченного стока, равновесия к преобладания притока.

4. Минерализация грунтовых вод соашается при ухудаеижи условий естественной дренкрованности и режима работы дрекава. При переходе из района обеспеченного естественного отрока к бессрочному степень минерализации грунтовке вод повшается ка 00$. Снтасение КПР с 0в5 до. 0,25 поеш&ет общую минералн&ацко на 22,3-4I,5£. Грунтовые воды'остамся. сяабозасоленкыки при подуазтокорфком мэлиоративяом реаиме, переходят в среднеаасо— леккые в условиях ta 'угядрсморфнсго реатаа и достигает макси-мальках значений (5,5-7,4 г/л У при гндроморфиом редкие, что их приближает % с ильномкнерализов еяным.

5. Оптимальный резаш алахностя почвы обёспечивается поливами только в полуавтоиорфних и полугидроморфнызс условиях. Здесь более рационально проводить поливу хлопчатника доядеваниеи умеренными кормами (650-760 м®/га) с поддержанием влажности почвы 70-70-60 HB. При гидроыорфных условиях даже при двух по-

• ливах хлопчатника происходит переувлажнение почв.

6. 3 пелуазтоморфных условиях Еоркеобитаекый слой почвы'Остается постоянно неэ&солекгаж к сяабозасоленным на фоне ор-эае-ния хлопчатника довдпв_.чием. Здесь промывка может назначаться

s отдельные годы при заметном соленакоплении. В условиях равновесия притока л оттока грунтовых вод оптимальный солевой режим почв создается только на фоне »ффееткачоЙ работ» вертикального дрен&па, еаегодннх окспяуатацяокных промывок и полквоэ хлопчатника дондеванвем.

7. В районах ватруяненкого"естественного подземного стока , при работе дренажа с КПР - 0,20 к осени в метровой слое почвы содержание токсичных солей достигает 0,46^, а хлор-иона -0.05-&. Зцесь необходимо НЛР скважин повысить до 0,60-0,75; обязательно проводить эксплуатационные промывки хлопчатника н поливать дождеванием.

в. В эксплуатационный-период происходит стабилизация солевого режима в глубинных слоях покровного келкозеуг. Пря длительном действия дренажа (более 15-20 ло?) сезонными колебаниями солегого режима покровного мелкозема охвачена в основном зона аэр&цки аочвогрунта (до 3 м). Поэтому эксплуатационными про-иыэкам* и поливами на фоне вертикального дренажа солевой режим должен регулироваться в этой зоне.

9, В результате повсеместного ослабления работы вертикального дренажа (КПР * 0,25-0,30) произошла постепенно реставрация пространственного засоления почв. При этом площади со сл&-Соэасолам-еаны почвами сократились до 40-50% за счет перехода -и* э категорию средкезасолевяых.

10. В условиях естественного оттока грунтовых вод дренажем аконоиическв наиболее эффективно поддерживать пслуавтоморфный мелиоративный режим, при котором урожайность хлопка-сырва в среднем составила 3,77 т/га, а чистый доход - 1097,7 руб/га.

В районе равновесия оттока и притока грунтогчх вод работа дре— ниш с KJIP « 0,5 приводит к созданию полугидроморфного мелиоративного режима и снижения урожайности на 0,Г6 т/га и чистого дохода на 30,6 руб/га, ,

5!; РИКШЩАЦ!« ПРОИЗВОДСТВУ

.I, Вертикальным дренажем рекомендуется создавать полуввто— uopftrafl и полугидроморфнкй мелиоративный режимы.;

2, 3 условиях естественного оттока грунтовых вод КПР скэа*» жин должен составлять за год не менее 0,5, в районе равновесия притока и оттока он должен быть увеличен до 0,6, а а условиях преобладания притока над оттоком - до 0,75. &го позволит v поддерживать грунтовые воды как в среднем за год, так и за ве-

геташпо на глубине ниже 2,6 м от поверхности.

3. На фоне эффективной работы вертикального дренажа водный режим почв в вегетационный период можно оптимизировать путем проведения поливов хлопчатника дождеванием пормамн'650—750 м3/га с поддержанием влажности почвы па уровне 70—70—60% НВ (не менее 2—3 поливов).

4. Для регулирования водно-солевого режима почв в условиях полуавтоморфного мелиоративного режима промывку ночи рекомендуется проводить периодически, а в условиях по-лугидроморфпого режима —ежегодно,

5. При длительной работе вертикального дренажа оптимальный солевой режим необходимо поддерживать в зоне аэрация почвогрунта (0—300 см), так как в эксплуатационный период нижележащие слон покровного мелкозема остаются хорошо опрсспсшшмн.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО Т1-ЛШ ДИССЕРТАЦИИ

1. Динамика засоления почв в зависимости от работы вертикального дренажа (на примере совхоза «Пахгаарал»)//Л\а-териалы конференции «Основы повышения продуктивности сельского хозяйства развивающихся стран». — М., 1985. — С. 90— (В соавторстве).

2. Формирование водно-солевого режима почв на фоне вертикального дренажа. — М., 1987. — 4 с. — Дсп. н ВНИИТЭСХ, лг> 440/3 ВС—86.

3. Сравнительное изучение способов орошения хлопчатника в условиях Голодной стспп (на примере совхоза «Пахта-арал»). —М., 1987. —4 е.—Дсп. а ВНИИТЭСХ, № 440/1 ВС—86.

Тематический план I9S7 г., Л1> W5

Подписано в печать 27.05.87. Форм л т 60 X 90'/16 Рогзпрнитнзя иечлть. Усл. псч. л. 1.0. Yl'.i. 1ф.-отт. 1,25. Уч.и.чд. л. 0.90. Тираж 100 экз. Закал 601. '_■_____Рос платно._ __________

М.иател]>етпи Ун uneven rcra дружбы народов, _117923. ГСИ-1, Mockhj, В-410. ул, "Орджоникидзе, 3._

Типография Издательства УДИ, 117023, ГСП-1, Моекпл, D-II'J, ул. Орд;ко:1[и;пд';е, 3,