Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Мелиорация засоленных почв Каракалпакской АССР

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Мелиорация засоленных почв Каракалпакской АССР"

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АКАДЕЛ1ИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК им. В. И. ЛЕНИНА

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ им. В. В. ДОКУЧАЕВА

На правах рукописи УДК 631.445.52-:631.6

РАМАЗАНОВ Абит

МЕЛИОРАЦИЯ ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВ КАРАКАЛПАКСКОЙ АССР (на примере северной зоны)

06.01.02 — Мелиорация и орошаемое земледелие

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Москва — 1989

Работа выполнена в Научно-производственном объединении «САНИИРИ».

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор, академик ВАСХНИЛ В. В. Егоров;

доктор геолого-минералогических наук, профессор Н. М. Решеткина;

заслуженный деятель науки и техники УзССР, доктор технических наук, профессор А. А. Рачинскнн

Ведущая организация — Институт почвоведения и агрохимии АН УзССР

Защита диссертации состоится « » 1989 г. в « » часов

на заседании Специализированного совета Д.020.25.01 при Почвенном институте им. В. В. Докучаева по адресу: 1090117, Москва Ж-17, Пыжевский пер., 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Почвенного института им. В. В. Докучаева.

Автореферат разослан « » 1989 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, доктор географических наук

М. С. СИМАКОВА

Актуальность темы. Мартовский (1989 г.) Пленум ЦК КПСС наметил коренной поворот в аграрной политике отраны, предусматривающий глубокие перемены в деревне, масштабные политические и социально-экономические преобразования, отвечающие жизненным интересам всех советских людей. Главным направлением его является получение устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур путем повышения продуктивности мелиорированных земель и интенсификации сельскохозяйственного производства. Для решения этой задачи "в первую очередь следует ■ навести надлежащий порядок на мелиорированных землях, провести необходимые мероприятия по рациональному использованию .земли .и воды..." .

Перспективным районом развития орошаемого земледелия в Узбекистане является территория Каракалпакской АССР, почвенно-мелиоративные условия которой характерны для большинства территорий низовьев Амударьи и Сырдарьи. Природно-климатические . условия и трудовые ресурсы этого региона позволяют выращивать ценные технические, зерновые, овощные и другие культуры, создать прочную кормовую базу для животноводства. К настоящему времени в этой зоне созданы крупные агропромышленные комплексы по производству хлопка, риса и другой продукции сельского хозяйства.

Вместе с тем при осуществлении широкомасштабных сельскохозяйственных и водохозяйственных работ были допущены серьезные ошибки в использовании водных и земельных ресурсов. Сложившаяся диспропорция в темпах освоения новых орошаемых земель и реконструкции существующих оросительных и дренажных систем привела к устойчивому дефициту оросительной вода, рез-т кому снижению уровня воды в Аральском море, ухудшению экологической и санитарно-эпидемиологической обстановки в этом регионе.

Несмотря на то, что в регионе выполнен большой объем работ по строительству коллекторно-дренажной сети и ежегодно прово- ' '

датся агромелиоративные мероприятия (включая промывки), эффективность их еще остается низкой и на большей части территории не обеспечивается должный мелиоративный эффект, а также создание устойчивого и благоприятного водно-солевого режима, целенаправленное повышение почвенного плодородия,

■ В свете решений ХХУП съезда КПСС, Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О мерах по коренному улучшению экологической и санитарной обстановки в районе Аральского моря, повышению эффективности использования и усилению охраны водных и земельных ресурсов в его бассейне" (сентябрь, 1988 г.) перед республиками Средней Азии ставится задача - за счет внедрения новейших водосберегающих технологий поливов, реконструкции ирригационно-мелиоративной сети, прекращения ввода новых . земель в сельскохозяйственный оборот, внедрения безводных и маловодных технологических процессов, систем оборотного водоснабжения и повторного использования очищенных сточных вод— добиться уменьшения расхода вода к концу пятилетки, на 15 %, а к концу 2000 года - на 25. Освободившийся объем воды должен быть направлен в Аральокое море.

Дальнейшее развитие сельскохозяйственного производства в рассматриваемой зоне предусматривается за счет повышения эффективности эксплуатации имеющихся орошаемых ззмель и естественных пастбищных угодий, последовательного проведения работ по мелиорации и увеличению плодородия почв, в том числе за счет совершенствования структуры посевных площадей, широкого внедрения научно обоснованных систем .орошаемого земледелия.-

Исходя из этого, наряду с техническим совершенствованием оросительных систем (повыпение ЩЦ, строительство совершенных типов дренажа и др.), важное значение имеет разработка мероприятий, направленных на предупреждение засоления орошаемых массивов, рассоление земель, выпавших .из сельскохозяйственного, оборота, создание мелиоративных режимов, обеспечивающих оптимизацию водно-солевого и других режимов почв при одновременном, / снижении затрат оросительной вода на выращивание единицы урожая сельскохозяйственных культур.

Цель и задачи исследований. Цель данной работы - установление особенностей формирования и нал-

равленнооти почвенно-мелиоративных процессов, происходящих на орошаемых землях, и разработка научно-обоснованных рекомендаций по оптимальным срокам и нормам эксплуатационных и капитальных промывок, использованию минерализованных вод на орошение сельскохозяйственных культур и промывку засоленных почв, а также по совершенствованию ирригационно-мелиоративных систем на основе оптимизации мелиоративных режимов, обеспечивающих снижение затрат оросительной вода и повышение плодородия почз Каракалпакской АССР - самой северной.зоны хлопкосеяния в нашей стране.

Для достижения поставленной цели необходимо било решить'

следующие задачи:

- установить особенности изменения и направленность почвенно-мелиоративных процессов при применяемых режимах орошения и составе возделываемых культур;

- выявить оптимальные сроки и нормы эксплуатационных я капитальных промывок засоленных земель;

- оценить розможность повторного использования коллекторно-дренажных вод на орошение сельскохозяйственных культур и про- • мыгку засоленных земель;

- изучить показатели работы гидромелиоративных систем при существующем уровне их эксплуатации и разработать рекомендации по их совершенствованию.

Объект и методика исследований. В качестве объекта исследований выбрана территория Кызкеткенс-кой оросительной системы с валовой площадью 406,1 тыс.га, расположенная в правобережье р. Амударьи. Это часть древнеаллюви-ачьной равнины низовьев Амударьи с весьма слабым (0,0001-0,0002) уклоном на север. В геоморфологическом отношении территория представлена песчано-глинистыми (русловыми и озерными фмдиями) дбльтовыми отложениями одно- и многослойного строения, характе- ' рйзующимися крайне затрудненными условиями подземного оттока в естественных условиях, что способствует быстрому подъему минерализованных грунтовых вод.л вторичному засолению почв при орошении.

Основу методологии исследований составили, почвенно-геохи-мичёский, ночвенно-картографическлй, лабо^аторно-аналитичоский, камерально-аналитический метода, а также метод обобщения и

анализа результатов производственной практика.

Научнаяновизна. Диссертационная работа представляет .собой сводное, обобщэние результатов многолетних (19711987 гг.) исследований, проведенных по изучению изменения и направленности почвенно-мелиоратявных процессов и'разработке эффективных приемов управления ими для повышения плодородия орошаемых луговых засоленных почв низовьев р. Амударьп на примере северной зоны Каракалпакской АССР. В ней разработаны, уточнены и установлены отдельные научные положения по генезису я мелиорации засоленных почв северной зоны Каракалпакской АССР:

определены особенности изменения и направленность почвенно-мелиоративных процессов при применяемых режиме орошения и ооо-таве возделываемых культур; :

установлены оптимальные сроки и нормы эксплуатационных и капитальных промывок засоленных земель для почвенно-клямати-ческих условий северной зоны КК АССР;

- обоснована возможность повторного внутрисистемного использования коллекторно-дренажных вод на орошение сельскохозяйственных культур и промывку засоленных земель;

- изучены показатели работы ирригационно-мелиоративных . систем при существующем уровне их эксплуатации и даны рекомендации по их совершенствовании.

Защищаемые положения:-

I» Оценка закономерности формирования и направленности мелиоративных процессов в низовьях.Амударьи при существующих уровнях эксплуатации.ирригационно-мелиоративных систем, условиях проведения агромелиоративных мероприятий; •

2. Оценка показателей работы ирригационно-мелиоративных систем, и его влияния на формирование водно-солевого режима орошаемых земель; ■■

3. Комплекс агромелиоративных мероприятий по мелиорации земель и повышению плодородия почв:

- экспериментальное обоснование оптимальных ороксв и норл эксплуатационных и капитальных промывок засаленных земель для яочвенно-климахичеоких условий ККАССР;

- научно-производственное обоснование возможности использования коллекторно-дренажных вод с минерализацией до 3 - 4 г/л

на орошение сельскохозяйственных культур (хлопчатника, риса) и на промывку сильнозаооленных луговых почв в уоловшх маловодья;

- обоснование параметров дренажа с учетом литолоилеского отроения почвогрунтов и режима орошения,. обеспечивающих оптимальный мелиоративный режим при экономном использовании оросительной вода. .

Р е а л и з а ц и я и практическая ценность работы. Проведение наотоящих исследований было вызвано заданием ШиВХ УзССР в области строительства и эксплуатации оросительной и коллекторно-дренакной сети и улучшения мелиоративного соотсяния орошаемых земель. Поэтому получаемые данные по мере формирования использовались при сценке современного состояния земель и проектировании мелиоративных мероприятий на объектах орошения.

Результаты исследований в виде отдельных разработок и рекомендаций переданы в проектные ("Узгилроводхоз", "Узгипро-зем"), цроизводотвенныэ (ШиВХ УзССР) и эксплуатационные (КХГШЭ) организации для практического использования.

Апробация работы. Основной материал и научные положёния диссертаций докладывались на заседании Ученого совета секции мелиорации орошаемых земель и водосберегамцих технологий НПО САШИРИ (1972-1969 гг.), на заседаниях объединенного научного семинара гидромелиоративного факультета ТЖШСХ (1985), кафедр "сельскохозяйственных мелиораций" и "почвоведение" ТашСХИ (.1985), яа Всесоюзных совещаниях по вопросам мелиорации, водного хозяйства: в г.Ташенте (1970,1978, 1980,1981); в г.Краснодаре (1972); в г.Красноярске (1980); в г.Моокве (1980;1985) я других региональных и республиканских совещаниях и конференциях. По материалам исследований автором опубликовано 43 работы, в том чиоле три монографии и три брошюры, т'

• Работа базируется" на результатах многолетних, нолевых и лабораторных исследований, выполненных автором на всей территории северной зоны Каракалпакской АССР ^цри участии ХЛкуйо-. ва, Е.Курбанбаева, ЗЛ.Пушкаревой, А.Мусаханова) и на отдельных опытно-псоазводственных участках (при участии аспирантов

автора - К.Саятова, К.Калимбетова, А.Угепсва, Д.Матцуратова).

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 312 страницах машинописного текста, состоит из введения, девяти глав, выводов и рекомендаций производству. Список иопользованной литературы включает 358 наименований". В тексте помещено 90 таблиц и 26 рисунков.

Автор выражает искреннюю благодарность лицам, сделавшим ценные замечания и пожелания при выполнении НИР и составлении диссертации, сотрудникам секции мелиорации орошаемых земель к водссберегающих технологий; лаборатории промывок земель и почвенных исследований САНИИРИ, сказавшим большую псмощь в выполнении НИР и оформлении самой работы.

Глава I. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ СЕВЕРНОЙ ЗОНЫ КАРАКАЛПАКСКОЙ АССР

По климатическим условиям исследуемая территория расположена в зоне пустынь умеренного пояса Туранской почвенно-клима-тичеокой провинции. Среднегодовая температура воздуха II-I3°C, В зимний пери од.минимальная температура , доходит до минус 21-23°С; в летний ~ плюс 41-43Яз. Годовая сумма атмосферных осадков 80-140 мм и ниже. .Около 405? осадков выпадает в ооенние . месяцы, около 30 - в весенние и значительно меньше в зимние. Продолжительность.безморозного периода не.превышает 200 дней. Специфической особенностью климата является интенсивная ветровая деятельность с преобладанием северо-восточных румбов .

По Н.Н.Иванову (1941) с декабря по март отмечается недостаточное увлажнение почвы, коэффициент увлажнения КУ = 0,6; о апреля по ноябрь - скудное, КУ = 0,29-0,13; о мая по ноябрь -ничтожное, КУ = 0,12. .

Оценивая роль климатических факторов в формировании и направленности почвенно-мелиорагивных и гидрогеологических условий рассматриваемой территории,. можно ошетить оледующее: .

- атмосферные осадки существенного значения' для питания собственно грунтовых вод дельты Ацударьи не имеют; '■_.-■

- резкое понижение температуры воздуха в нявегетационный пориод'приводит к промерзанию верхнего слоя почвы, что сущест-

венно влияет на условия питания грунтовых вод за счет промывных поливов; ,

- динамичность теплового режима воздуха обусловливает сложные, почти не исследованные, процессы конденсации водяных парон в верхних слоях почвогрунтов.

Северная зона Каракалпакской АССР - часть древнеаллювиаль-ной дельтовой равнины (Герасимов, 1935; Кочубей, 1956; Егоров, 1959 и др.)» где отложения Амударъи представлены тремя типами:

- русловыми, сложенными"мелкозернистыми песками, местами переслаивающимися супесями и суглинками, имеющими сравнительно хорошую водопроницаемость ( к'ч> = 1,2-1,4 м/сут) и рыхлость сложения, неустойчивыми к процессам размыва, олабо- или незаселенными;

- отложениями блуждающих протоков разливав рзк и временных озер, образующимися в условиях непрерывной смены озерных и русловых отложений, сложенными слоистым комплекса! песков, супесей, суглинков и глин и имеющими ореднюю водопроницаемость

( «,.= 0,6-1,0 м/сут);

- озерными отложениями, сложенными глинами, суглинками с подчиненными прослоями супесей и песков, характеризующимися тяжелым механическим составом и низким коэффициентом фильтрации ( 0,1-0,5 м/сут).

'.' Пестрота литологического строения рассматриваемой зоны обусловливает значительное разнообразие ее гидрогеологических условий. Для нее характерен крайне затрудненный подземный отток грунтовых вод,^обусловленный ничтожно малыми уклонами и низкими фильтрационными свойствами слагающих пород (Егоров, Летунов, 1959; Фазорин, 1966 и др.). Режим грунтовых вод формируется под непосредственным влиянием фильтрационных вод р.Амударьи, магистральных каналов и орошаемых полей. '

Процессы почвообразования в дельте Амударьи тесно связали о климатическими и особенно ирригационно-хозяйственнымк факторами. Основными из них являются увлажнение (близкое залегание грунтовых вод, орошение ) и климат (высокая испаряемость). Развитие и формирование почвообразования в этой зоне гию по пути опустынивания с образованием лугово-нустынних и лугово-такир-

Ных почв.

Основной фонд орошаемых земель представлен луговыми почвами, характерной особенностью которых является наличие агроирря- . гационшх горизонтов, сложенных преимущественно суглинками, мощность которых в отдельных случаях доходит до 0,5 м. Содержание гумуса в орошаемых луговых- почвах (в пахотном или 0-10-санткмет- . ровом слое) составляет 0,8-2,5 % и более (Димо, 1914; Богданович, 1953; Шелаев, Муравьев, Фелициант, 1953; Калашников, 1956).

■ Для аллювиальных отложений дельты Амударьи присуще, большое содержание в них пылеватой фракции. Русловые отложения представлены в ооновном мелко- и тонкозернистыми песками^ которые, в; зависимости от содержания в. них глинистой фракции, выделяются как чистые и пнлеватые. Преобладающими частицами являются фрак-• ияи 0,25-0,1 мм, а в. мелко- и тонкозернистых лесках - 0,1-0,05 мм.

Озерные отложения сложены в основном глинами, суглинками, . в толщи которых.врезаются небольшие прослойки песков и супесей. В механическом составе почв преобладающими фракциями являются частицы 0,005^0,001 мм и меньше. Этим и объясняется низкое значение их водо- и солеотдачи (Решеткина, 1954; Гуссак,1956; Егоров,1959 и др.).

Глава 2. РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ ОСНОВНЫХ СЕЛЬСКОХО-ЗЯЙСТВЕНШХ КУЛЬТУР :

На территории северной зоны ККА.ССР площадь орошаемых земель •в последние годы увеличилась о 64,7 тыс.га (1960 г.,) до 175,7 (1987 г.). Рост орошаемых площадей происходил как за счет освоения, новых целинных земель, так и перелогов, расположенных в . контуре орошаемых массивов. .

Ведущими культурами в-составе севооборота являются хлопчатник и рис. Кроме того возделываются-* люцерна и кукуруза, площади которых в зависимости от применяемой схемы севооборота состав- • ляют 12 - 16$, а также овоще-бахчевые культуры, занимающие относительно небольшую площадь - 2,5 - 4,0$.

По данным института "Средазгилщоводхлопок" (Шредер, Сафонов и др., 1970), расчетные значения орооительной нормы хлоп-

чатника составляют 5300 (У-гидромодулышй райоН) - 4300 м3/га (УП-гидршодульный район); люцерны - 7100 (У - гидромодульный район) - 5800 м3/га (УП-гидршодульный район); культуры риса - 23000 мэ/га.

Данные по режиму орошения, полученные на большом.числе опытов и ограниченном количестве производственных участков (Рамазанов, Калимбетов, 1972,1375; Рамазанав, Курбанбаев, 1973, 1975; Беопалов и др.,1975) указывают на возможность выращивания хлопчатника в условиях полугидроморфного режима при ограниченных оросительных нормах за вегетацию - 3500-4500 м3/га. Эта нормы сравнительно ниже, чем предлагаемые институтом "Средаз-гипроводхлопок", и ниже фактической водоподачи по плану водопользования на территории рассматриваемой системы.

Опыты, проведенные на слаб озасоленных почвах (Мамбетназа-ров, 1976) показали, что оптимальной для люцерны является пред-поливная влажность не более 75$ от ППВ. При 6-7 вегетационных поливах (норной 1100-1200 м3/га) с общей оросительной нормой 6790-7900 м3/га "урЬжайность сена люцерны составила 165,3182,3 ц/га. При глубине залегания уровня грунтовых вод 1,6. 2,8 м нал более высокий урожай семян люцерны - 8,2-й ,4 ц/га -получен при 1-2 вегетационных поливах оросительной нормой 900-' 1660 м3/га.

Наибольший урожай зерна кукурузы - 89,3-93,9 ц/га - достигается при 4-5 вегетационных поливах общей оросительной нормой 2500-3400 м3/га. Исследования, проведенные на территории отдельных рисоводческих совхозов в течение ряда лет, показали, что фактическая оросительная норма риса колеблется от 19,4 до ' 38,9 тыс.м3/га.

Расчеты, выполненные с учетом изменения солевого профиля, показали, что для неоднородных почв, переслаивающихся с-глубины супесчаными разностями, для культуры риса теоретически возможной является оросительная норма (нетто) 13-14 тыс.м3/га (Рамазанов, Калханов,Саятов,1973).

Глава 3. ДИНАМИКА ВОДНО-СОЛЕВОГО РЕШГА ПСЯВ . ПРИ ОРСШШИ

В пределах рассматриваемой зоны засаленные почвы прз.цстав-. лены широко и разнообразно. По дяннш солевой съемки в масшта-

бе 1:10000 (сентябрь-октябрь 1982-1983 гг.), на территории отдельных районов незасоленлые земли составляют 2,8-6,0$; сла-бозасоленные - 49,3-59,5; среднезасолешше - 25-27; сильно- и очень сильно засоленные, соответственно, 7,6-11,2 и 4,2-6,7 % от всей орошаемой площади (Рамазанов,1983).

' Анализ имеющихся материалов позволил выделить основные типы распределения легкорастворимых ролей по профилю почвенной толщи и районировать территорию по их запасам в верхней толще четвертичных отложений (Пушкарева, ОДусаханов,1973; рис. I).

Сопоставление данных повторных солевых съемок по режимным точкам показало, что на неорошаемых целинных землях, расположенных в контуре существующего орошения, наблюдается общая тенденция увеличения запасов солей в верхнем слое почвы как по сезонам, так и в многолетнем разрезе (точка 30, таблД). Перемещение воднорастворимых солей по профилю почвы обусловливается интенсивностью физического испарения воды с поверхности почвы, т.е. вертикальной миграцией токсичных и нетоксичных солей о восходящими токами воды.

С осуществлением системы агромелиоративных мероприятий (планировка, промывка, применяемый режим орошения и др.) солевой режим зоны аэрапдк приобретает рассолительный характер (точки 49,65). Па орошаемых участках, где ежегодные эксплуатационные поливы и агромелиоративные цриемы обеспечивают цромыв-ной режим орошения, наблюдается общая тенденция уменьшения запасов солей-в активной толще (точки 99,115,118). На землях, занятых садами и огородами, где рассолительные мероцриятия не проводятся, в многолетнем разрезе происходит увеличение общих запасов солей в почве (точка 96).

Kare видно, наиболее высокая минерализация грунтовых вод • наблюдается на неорошаемых и целинных участках. За период 1972 - 1986 гг. в общем отмечено частичное увеличение площадей с минерализацией 0-3 г/л. Площади с минерализацией грунтовых, вод 3-5 г/л существенно не изменились.

В период эксплуатационных промывок и влагозарядковых поливов обнаруживается общая тенденция уменьшения площадей с минерализацией грунтовых вод 5-10 г/л и более, а площади с минерализацией до 5 г/л значительно увеличиваются.

Ведение земледелия при практикуемых в настоящее время

н а.и м е но 6.9.НИ е по*, мотелей рачст

I II 01 IV

О^оъ* а. че и и е Характер мь»к тип солеього ЭП«5ра на иелиие на орошаемы« ье м л « х, В 1 Г в г ь | в

5ап асы с ол^

Ь Тол ил е. т/га.

О - 3 м га' 3 6i »69 576

о - гокл 511 вы 1^55 глза

Рис Д. Схема районирования территорп К:мзкетленскоП

оросительной системы по запасам легкорастворимцх солей в 0-20 метровой толще (по З.Пуикаревой, А..Мусаханову)

режимах орошения возделываемых культур и недостаточной искусственной дренированности территории существенно влияет на режим грунтовых вод в контуре орошаемых и прилегающих к ним массивов. Анализ имеющихся материалов показывает, что, несмотря на роот. протяженности КДС, в общем наблюдается подъем уровня грунтовых вод'и интенсивное увеличение площадей о глубиной залегания их от I до 2 м. Этот процесс наиболее выражен в период, когда преимущественно проводятся промывные и влагозарядковые поливы.

Таблица I Динамика засоления почвы по характерным точкам (слой 0-200 см)

" ~, ~ ~ ":Ншер:Срок" определений: " " "Содёхвдниё сале!'

Район :точки: : фон :хлор-ион:плотный

_ : : : : ¡остаток

Нукусский 96 Ю.П-1971 Фруктовый ■ сад 0,040 0,227

15.УШ-1981 0,039 0,320

Кегейляйсшй 99 Н.У1-1971 хлопок: .0,064 0,537

14.УШ-1981 п_и . 0,019 0,135

115 28.У1-Г971 «_« 0,117 0,537

14.УШ-1981 0,049 0,517

Чимбайский 30 28.У-1970 .целина 0,087 0,729

13.УШ-1981 0,316 1,024

34 6.У1-1970 хлопок 0,027 0,209

12.УШ-1981 кукуруза 0,022 0,209

49 13.У1-1970 целина 0,194 0,959

13.УШ-1981 .люцерна 0,021 0,225

65 19.У1-1970 целина 1,335 4,212

13.УШ-1981 хлопск 0,065 0,320

Караузякский 172 26 .У1-1972 II 0,088 0,841

11..УШ-1981 кукуруза 0,081 0,268

188 З.УП-1972 хлопок 0,051 0,313

12.УШ-1981 .0,044 0,498

Глава '4. ДИНАМИКА ВОДНО-СОЛЕВОГО РЕШМА ПСЧБ ПРИ ОРОШЕНИИ РИСА

Территория северной зоны ККАССР, где преимущественное развитие получили строительство и эксплуатация крупных рисовых оросительных систем, представлена в различной степени засоленными староорошаемыми и целинными почвами. Под влиянием инфильтрации на "рисовсм поле , складывается "своеобразный режим грунтовых вод (Костяков, 1948; Зайцев,1968; Гончаров,1969 и др.).

Как показали наблюдения (Рамазанов, Саятов, 1977), по мере затопления рисового поля уровни грунтовых вод резко поднимаются к поверхности, достигая своей минимальной глубины залегания по всему полю. Смыкание уровней грунтовых вод о инфильтрационными происходит постепенно по всей площади затопления.

В период орошения риса в целом изменение пьезометрического напора грунтовых вод прямо зависит от уровня воды в чеке и участковом оросителе. В полосе вдоль первичного сбрось в период орошения риса, из-за отсутотвия инфильтрационного потока, наблюдается превышение пьезометрического напора над уровнем грунтовых вод, соответственно, на 0,1-0,4м.

Несмотря на достоянное поддержание слоя на рисовом поле создаются кривые депрессии уровня грунтовых вод о резким выделением линии перелома в полосе вдоль первичного сброса (25-ЗС м) и дрены-собирателя (26-60 м). То же отмечено в исследованиях В.Б.Зайцева (1968) и З.Ф.Туляковой (1971).

При возделывании риса как с агротехнической, так и хозяйственной точек:зрения весьма важно достижение определенной скорости снижения уровня грунтовых вод на поле и в целом по систему:: чем выше скорость снижения, тем меньше возможность обратной миграции солей; кроме того, создаются лучшие условия для своевременной механизированной уборки урожая.

' Наблюдения показали, что существующая дренажио-сбросная сеть обеспечивает достаточную скорость понижения уровня грунтовых вод. В первую декаду после прекращения подачи воды на орошение риса она доходит до 7 см/сут.

Содержание влаги в почвенной тоаде 1? концу вегетационного периода во всех случаях, независимо от продолжительности возделывания риса, почти одинаково (табл.2).

Т а б.л и ц а 2

',Динамика изменения влажности почвогрунтов, %

Период определения

Дата взятия пробы

Толща, см 0-40:40-100:100-150:150- :200- :250-

: : :200 :250 :300

Первый год 20/ГУ-72 возделыв.риса 9Д-72 15,6 25,1 22,8 27,3 22,8 27,5 23,028,7 25,3 28,3 25,0 30,0

То же

Четвертый год 22ДУ-75 возделыв.риса 21Д-75 15,9 24,1 21,0 26,0 21,7 25*8 21,9 зо;з 22,1 30,3 27,9 зо;е

Десятый год возделыв .риса 3/Х1-81 22,8 25,5 27,0 26,9 27,6 28,8

Люцерна( первого года)после риса 26Д-73 17,2 24,3 24,7 26,1 27,4- 29,5

Люцерна (второго года)после риса 22Д-74 15,0 17,6 19,3 20,3 21,2 22,9

Первый год возделыв.риса после люцерны 22Д-75 24,9 27,1 28,7 27,4 28,4 31,7

Люцерна( второго года) после хлопчатника ИД-73 14,0. 24,9 26,4 26,8

Имеющееся некоторое различие в изменении запасов влаги связано ' с литологичеоким строением почв рассматриваемых систем, отличающихся весьма пестрым механическим составом как по профилю, так и в пространстве.

В условиях рисосеяния под влиянием постоянной нисходящей фильтрации воды обеспечивается интенсивный вынос солей. Накоплено большое количество экспериментальных данных, указывающих на мелиорирующее действие рисосеяния. Формирование солевого режима почвы рисовых полей тесно связано с литологияееким строением толщи, степенью дренированности территории, применяемым режимом орошения и пр. (Гаритеин, 1953; Аверьянов,1956; Рабочав,1959; Боровский, 1.959; Умаров, Крюгер,1960; Варунцян, 1962; Рабочев И др. 1969; Туликова,1963, 1971; Петров и др., 1965; Легостаев, 19£о,!9?1; Жовтоног, 1966; Рамазанов,1964,1968; 1971 и многие другие).

Наблюдения показали, что при орошении риса солевой режим почв складывается по типу рассоления, степень и глубина которого из года в год увеличивается (табл.3).

. Процесо рассоления почЬогрунтов сопровождается существенным изменением состава.воднорастворимых солей и опресненном верхнего слоя грунтовых вод.'

Таблица 3 Динамика рассоления почвогрунтов при длительном возделывании риса (о-з "Октябрь")

Срок определения

Показатель

Толща, см ¿40 40-100:100-200 .-200-300

До посева риса (целина)

После одного года возделывания. риса

То же, после 4 лет

То же, после 10 лет

Пл. остаток 2,66 1,43 0,84 0,65

хлор-ион 0,99 0,39 0,21 0,19

Пл. остаток 0,69 0,54 0,50 0,37

хлор-ион 0,03 0,06 0,10 0,10

Пл. остаток 0,23 0,23 С,42 0,39

хлор-ион 0,03 0,04 0,06 0,08

Пл. остаток 0,31 0,20 0,33 0,26

хлор-ион • 0,04 0,04 .0,04 0,05

Глава 5. РЕГУЛИРОВАНИЕ СОЛЕВОГО РЕШИЛА ПОЧВ . ПРОМЫВКОЙ '

Многовеконый опыт борьбы с засолением земель показывает, что наиболее эффективным и быстродействующим способом рассоления их является промывка-растворение и удаление из почвы вредных для раотений солей за пределы орошаемой площади.

К настоящему времени разработан ряд формул и шкал для определения .промывных норм корнеобитаеыого слоя почвы (Волобуев, 1948, 1960; Костяков, 1951; Егоров, 1954, Розов, 1956; Нерозин, 1957; Астапов, Черкасов, Л9Ш; 1огостаов, 1959; Аверьянов, Цзя-Да-Лин, 1960; Ковда, 1960; Панин, '

1968; Минашина, 1978 и др.)« Эффективность промывки в разрезе отдельной зощ или района имеет существенные различия, ив каждом конкретном случае необходимо дифференцированно подойти'К . выбору норм, сроков и состава культур-освоителей, способствующих сохранению достигнутого после промывки эффекта^аосоления.

Рассоление почв при эксплуатаци---о н н ы х 'Промывках. До настоящего времени считалось, что промывные поливы наиболее эффективны в осенне-зимний период, когда грунтовые воды залегают глубоко от поверхности земли; создается наибольшая свободная емкость в промываемой толще, поля освобождены от посевов, физическое испарение невысоко. Это было .оправдано, когда промывка осуществлялась без дрен или в случае ее недостаточности для быстрого регулирования и снижения уровня грунтовых вод. С другой стороны, проведение промывок в осенне-зимний период было вызвано нсзарегулированностыо водных ресурсов.

Имеющиеся в настоящее время водохранилища позволяют проводить промывные поливы не только в осенне-зимний, но и весенний. . периоды года. Крале того, для большинства регионов мощность существующего дренажа при правильной эксплуатации, позволяет создавать необходимый отток грунтовых вод и снизить их уровень на требуемую глубину в любое время года.

Для установления интенсивности рассоления почвы изучали раз-' личные сроки промывки методом затопления (Рал;азанов, Якубов, 1984). Опытные, участки (площадью'1,6 - 2 га) были расположены й зоне влияния существующей КДС (глубиной 1,4 - 1,6 м). Почвы луговые, староорошаемые, сроднесуглинистые. Общую норму промывки подавали в 2-3 такта. Перед промывкой производили вспашку на глубину 27-30 см без оборота пласта. Исследования показали, что при вссх испытанных нормах промывки достигнуто рассоление метровой толщи почвы до 0,01-0,02 % по хлор-иону (табл.4).

При применяемых режиме" орошения (3-4 полива при оросительной норме 2650 - 3350 м3/га) и системе агротехники в течение вегетационного периода заметной реставрации засоления не произошло. Содержание хлор-иона в слое 0 - 100 см к концу вегетационного периода составило 0,02 - 0,04 %. от массы сухой почвы. Урожайность хлопчатника колебалась от 22,4 до 29 ц/га..'-

На (Топе проицвки внесение 10 т/га навоза положительно повлияло па рост, развитие и урожайность хлопчатника. Прибавка урожая .

хлопка-сырца в вариантах с навозом на фоне той же оросительной нормы и числа поливов на 2,5 - 3,4 ц/га выше, чем на контроле.

Результаты исследований показали, что ежегодные эксплуатационные промывки эффективны как в осенний, так и ранне-весенний период. Однако при наметившемся в этой зоне устойчивом дефиците вода, в маловодные годы эксплуатационные промывки целесообразнее проводить в ранне-весенний период, благодаря, чему ликвидируется сезонное (за осенне-зимний период) соленакопление и создается Необходимый запас влаги в корнеобитаемой толще для получения дружных воходов.

Таблица 4

Динамика рассоления метрового слоя почвы при эксплуатациошшх промывках (Чимбайский р-н, I97I-I980 гг.)'

НомергСрок прове-:Промивная : Сроки определения

опыт-:дения про- :норма,- ----------------

ного :мывных поли: м /га :до про- :после :перед 1:в конце участ:вов,месяц : :мывки :промыв:вегета-:вбгетацли ка : : :ки :ционшм: __________:____• : : : поливом:

I Март 3900 0.059 0,550 0.020 0,314 0,028 0,444 0,040. 0,510

2 То же 4200 0.053 0.018 0.032 0,028

0,512 0,230 0,352 0,280

3 Апрель 3750-4000 0.035 0,016 0.024 0,022

0,397 0,236 0,385 0,377

4 То же 4600 0.069 0.020 0,026 0,020

0,399 0,283 0,307 0,264

5 То же 4800 - 5000 0.069 0.022 0,040 0,036

0,804 0,381 0,644 0,527

6 То же 5100 0,066 0.020 0,036 0.030

0,738 0,277 0,426 0,348

7 Ноябрь 3500 0,056 0,017 0.022 0.019

0,380 ü,223 0,24£ С, 242

8 Ноябрь - март 4300 0.045 0,020 0,024 ' 0,020

0,324 0,262 0,273 0,240

II р и м е ча н и е. Числитель остаток, - ООР -ион, %} : знаменатель - Ш101

Рассоление солончаков при промывке и сельскохозяйственном освоении. В контуре существующего орошения автономной республики имеются староорошаемые земли, выпавшие из сельскохозяйственного оборота из-за сильного засоления; они составляют 12-18% от орошаемой площади. Это пухлые солончаки и сильнозасо-лонные земли и для их промывки требуется большой объем (2025 тыс.м3/га) воды.. При складывающейся в регионе водохозяйственной обстановке весьма вачно изыскать цути снижения затрат воды для рассоления этих почв, определить оптимальный состав культур-освоителей, способствующие сохранению достигнутого эффекта при • промывке и повышению производительной способности этих почв.

Полевые опыты по установлению оптимальных сроков и норм промывки сильнозасоленшх земель и солончаков, выбору наиболее перспективных в агромелиоративном отношении культур-оовоителей проведены в контуре распространения дуговых, суглинистых почв (Рамазанов, Калимбетов, 1975). Опытные участки были расположены в зоне действия коллектора глубиной 2,6-2,8 м.

На первом участке промывные поливы проводились веоной -(апрель-май) с подачей 10: 10 и 5 тыо.м3/га (соответственно 1,2 и 3 год освоения) в два приема; на втором (15;. 10 и 5 тно.м3/га) и третьем (20; 15 и 5 тыс.м3/га) участках - в два этапа: осенью (август-декабрь) и весной (апрель) о подачей общей промывной

нормы, соответственно в 5-7 приема - первый год освоения,в 4—5 приема - второй и в 2 приема"- третий год освоения. Процесс рассоления потвогрунтов развевался в зависимости от сроков и норм промывной вода.

Первый участок. До промывки содержание солей в слое почвы 0-20 см в среднем составляло 0,85 % по хлор-иону и 2,46 % по плотному остатку. Промывные поливы, проведенные в весенний период (апрель - май) .в 2 тАкта с общей нормой 10 ООО м3/га, ' способствовали интенсивному рассолению почвенной толщи. Запасы солей в толще 0 - 100 см после промывки уменьшились до 0,10 % по хлс'р-иону и до 0,66$ по плотному остатку, а в толще 0 - 200 см, соответственно, до 0,44 и 1,26 %, ,

Поело' промывки посеяны культуры-освоители. За период вегетации проведено два полива общей оросительной нор,юй 2200 мэ/га. Сопсртлиле солей гго всем вариантам опта как г период пшачеяия

всходов, так и перед первым вегетационным поливсм, било почти одинаково. В конце вегетации содержание солей было значительно ниже в варианте, где после промывки возделывали джугару. Если в варианте с посевом хлопчатника содержание хлор-иона составило 0,093 %, го в варианте о посевом джугары - 0,053 %, т.е. в последнем случае произошло дальнейшее развитие процесса рассоления почвы. На второй год освоения промывные поливы нормой 10 000м3/га, проведенные весной в два такта, снизили запасы солей в слое О - 100 см до 0,043 % по хлор-иону и до 0,45 % по плотному остатку, а в толще 0 - 200 см - до 0,34 и 0,99 % соответственно.

Вегетационные поливы во всех вариан-ах опыта проводились одинаковой, нормой. Оросительная норма при двух поливах составила 2130 м3/га. Осуществление комплекса агротехнических мероприятий и вегетационных поливов способствовало сохранению стабильного солевого режима в корнеобитаемой толще. Так, если в период появления всходов содержание хлора составляло. 0,04 - 0,05%, то в конце вегетационного периода - 0,038-0,069 % от массы сухой почвы.

На второй год освоения наиболее устс1чивый солевой режим в течение вегетационного периода наблюдался в варианте с посевом ■ джугары или хлопчатника после нее. Интенсивность миграции солей в верхние слои почвы за "осенне-зимний пер iод значительно ниже, чем в первый год освоения.

■ На третий год освоения промывка проведена в апреле нормой . ■ 5000 м3/га в 2 такта. После промывки плотный остаток в слое О - 100 см составил 0,40 %, а содержание хлор-иона - 0,036 % от массы почвы. В слое 0 - 200 см,эти показатели, соответственно, составили 0,523 и 0,120 %.

После промывки во всех вариантах onuva бил посели хлопчатник. За период вегетации проведено три почина общей оросительной Нормой 2560 м3/га. Исследования показ-ли, что на фоне принятого режима орошения и системы агрогехн ки удалось «охранить достигнутый промывкой солевой режим в активной толще почвы. Запасы солей - исследуемом слое практически не изменились. В вариантах посева хлопчатника на фоне днухле'1 шго воздышвашт " джугары или суданской травы произошло дал'' лейшее"рассоление •'"""" почвенной толщи.

Аналогичная для первого участка закона,ирное гь н интенсивности рассоления толщи почвогрунтов и wurvuEu заеочешт в.процессе- освоения промытых земель под куль??{ .vu-v.-;ik<u гелями отме-

чена на втором я третьем участках. Разница заключается лишь в тем, что по мере увеличения норм промыв-ни в начальный период освоения количество выносимых солей увеличивается (рис.2).

Сопоставление данных по минерализации грунтовых вод показало, -что благодаря нисходящему инфильтрационному потоку, создаваемому промывкой, минерализованные воды замещаются опресненными и интенсивно отводятся с территории опытного участка. Наиболее резкое снижение минерализации грунтовых вод наблюдалось после промывки на второй и третий годы освоения, где она с 39,7 - 58,0 г/л уменьшилась до 15,5 - 16,0 г/л по плотному ос-■ татку.

Процесс опреснения высокоминерализованных грунтовых вод в контуре распространения пухлых солончаков происходит медленно, может продолжаться несколько лет и тесно' связан с режимом и нормой подачи воды на единицу площади, а также со степенью дре-нированности территории.

Урожайность культу р-о с в о и т е л е й. После промывки в качестве культур-освоителей высевали хлопчатник (сорт 4727), кукурузу (сорт "Имертинский гибрид"), джугару (сорт "Чимбай-13" карликовый) и суданскую траву. Проведен комплекс агротехнических мероприятий, применяемый па территории экспериментальной базы ККНИИЗ.

- Сопоставление результатов фенологических наблюдений и урожайных данных (табл.5)показало,что при освоении солончаков после промывки наилучшими культурами-освоителями являются джугара и • суданская трава, выращивание которых вызывает дальнейшее рассо-. ление почвенной толщи. Это обуславливается ослаблением восходящего потока воды и солей, вызванным затененностью поверхности почвы растениями. При этом достигается значительная экономия за счет сокращения затрат воды при освоении сильнозасаленных земель и солончаков. Преимущество использования джугары и суданской травы в качестве культур-освоителей заключается еще и в тем, что они являются хорошим подспорьем для развития животноводства,

Расчет экономической эффективности освоения 'Солончаков с использованием культур-освоителей показал, что с точки зрения рентабельности наиболее выгодно после промывки в первый год с.

Рис. 2. Динамика рассоления пухлого солончака при проьиш'п и сельскохозяйственном освоен ш: а - участок Г; <5 - учаоток П; в - участок Ш.

Таблица 5 Урожайность культур-освоителей по вариантам опыта, ц/га

Опытный :Номер:Схема размещения вариантов: Год оовоения участок :вари-: опыта

:анта

:первый ¡второй :третий

Первый

Второй

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

1

2 3

Хлопчатник+хлопчатник* + хлопчатник .

Кукуруза+хлопчатник-* +хлопчагник

Джугара* хлопчатник* +хлопчагник

Кукуруза* кукуруза* +хлопчатник

1,7 17,5 104,4 20,7

30,8

253.1

35,4

26,3 27,5

100,3 22,1 29,1

108,6 272.8 30,1 36,7

96,7 178.5 33,2

Джугара*джугара* +хлопчагник

Кукурузам суданская трава* +хлопчатник 101,6 542,8

Показатель точности

слыта, (Р) 2,71 1,55 0,92 Хлопчатник* хлопчатник*

+хлопчатник — 5,4 19,4' 28,9

Кукуруза*хлопчатник* • ' *

+хлопчатник . 140,8 21.4

Джугара (полив бсрозд)+ 229.2 23,7 +хлопчатник* хлопчатник

34,1

30,2 32,6

25,5 34,5

Джугара (полив затопле-нием)*хлопчатник*хлоп-чатник

Суданская трава*хлопчатник* хлопчатник 445,2 26,6 36,0

Показатель точности опыта

(Р) 2,86 0,40 0,21

Третий I . Хлопчатник*хлопчатник*

+хлопчатник 7,8 23,8 31,6

Кукуруза+хлопчатник* '

*хлопчатник 183,6 25,2 32,3

Джугара(полив борозд)* 265.3 27,5 35,5 *хлопчатник*хлопчатник 35 у

4 Джугара(полив затоплением*295д8 . 29,1 37,1

* хлопчатник* хлопчатник

5 Суданская трава*хлопчатник* 529,2 31,0 38,0

* хлопчатник

Показатель точности ошта(Р) 0,30 0,20 Примечание. Числитель - зеленая масса, знаменатель -

."•Г.НО.

начале освоения возделывать джугару при поливе патоплением. Это дает наиболее высокий, условно чистый, доход, который в 2 раза больше, чек при посеве хлопчатника с начала освоения.

Глава 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ВОД НА ПРОМЫВКУ И ОРОШЕНИЕ ХЛОПЧАТНИКА

В последние годы одной из основных з;лдач сельскохозяйственного производства в' орошаемой зоне являемся повышение водообес-печенности территории. К настоящему времени как у нас в стране, так и за рубежом выполнен ряд научных исследований, в результате которых установлено, что дефицит оросительной воды в определенной степени можно восполнить за счет повторного использования коллекторно-дренажшх вод, отводимых с орошаемых территорий (Ковда, 1946; Федоров, 1947; Легостаев, 1950, 1961; Костяков, 1951; Розов, 1956; Буданоз, 1956; Алимов, 1957, Антипов-Каратаев, Кадер, 1961; Решеткина, 1963, 1971; Крюгер, 196С-, 1977; Рабочев, 1968, 1972; Ибрагимов, 1970; Якубов, Корелис, . 1973; Минатина, 1973, 1974, 1977; Беспалов, Ибрагимов, 1974; Усманов, 1978, 1987; Рамазанов,. 1978, 19^3; Беспал®, Маллабаев, 1970, 1980; Бехбудов и Сейидов, 1979;и др.)V

Однако при наметившейся тенденции использования коллекторно-дренажных вод полученные положительные результаты отвечают лишь кошреткым почвенно-климатичзским условиям и не могут быть механически перенесены в другиэ районы орошаемой зоны.

Прог-ывка солончаков минерализованной водой. Опыты по. установлению возможности использования, минерализованных вод для промывки силыюзасоленнпх земель и солончаков проводились на участках с луговыми, с-уиее-чано-суглинистнми почвами (Рамазанов, Утиюв, 1983). В доляноч-ном опыте (размер делянки .10x10 м, понторшость 3-кратная) общая промывная норма била подана за 4 приема (октябрь месяц). При испытанных нормах иромцвки из 0 - ТОО т липни вшюооио СО-7.'5 % хлор-иона и 69,4 - 86,0.$ плотного оетптк 1 от кх оап'-оов до промывки (табл.6).

Последовательное изучение темна рнпелонин почин а из л о шла чи определенной нормы воды показало, чтпри риссолиши: во ;н;

Таблица 6

Рассоление почвы в зависимости от минерализации вода и нормы промывных поливав

Минерали-:Промывная заций .-норма, промывной: воды,г/л :тыо.м3/га

Содержание в 0 - 100 см слое:Удалено,# от

___почвых %_______.-исходного

плотный

хлор-ион :плотный остаток : хлор-ион ¡остаток

0,68 8 0.348 4.646 77 86

0,081 0,618

5,00 12 0.348 4,646 72 69

0,098 . 1,425

10,0 12 0.348 4.646 • 60 79

0,140 0,985

10,0 10 0.442 5.616 75 •75

0,110 1,401 > -

П р и м е ч а н и е. В числителе - до промывки; в знаменателе после промывки.

0,08 ~ 0,10 % по хлор—иону эффект промывки минерализованной водой резко снижается. При этом, видимо, устанавливается "равновесие" между концентрацией почвенного раствора и концентрацией фильтрующейся через почвенную толщу промывной воды, ввиду чего эффект промывки по выносу солей резко сокращается. Для.достижения необходимого предала рассоления заданного слоя необходимо на последнем этале промывку проводить речной водой.

Опытно-производственные прошвки проведены на площади 8 га по варлаигам: промывка речной водой (вариант I) а минерализованно;! (вариант П). Огашшй участок обслуживается открытой .ареной глубиной 1,6-1,8 м. Почвы лугоше, средне-ц жегкосугишотко о прослойками супеси, песка,в исходном состоянии относились к цух-днм солончакам.

Нпйлвдошот показали, что при поэтапно» проведения лроглглкв в сгйиие-зкьшяй и веоопилй периоды ojra.il нормой 1Т,8 -Iт!)с.м3/га л перл та вариант© сштя обаяв згшасв соло! к

метровом слое почвы уменьшились в 4,20-7,16 % до 0,51-0,83 % по плотному остатку я о 0,66-1,22 % до 0,05-0,06 % по хлор-иону.

Во втором варианте для снижения запасов солей с 5,836,80 % по плотному остатку п с 1,16-1,70 % по хлор-иону до 0,92-0,96 и 0,09-0,10 %, соответственно, затрачено коллекторно-дренажной води.(4,65-5,64 г/л) в объеме 8,9-9,1 тыс.мэ/га, а речной т 2,3-3,1 тнс.м3/га. Общие затраты воды на промывные поливы составили 11,4-12,0 тыс.м3/га.

После промывки (1980 г.) на участке были посеяны кукуруза, суданская трава и. сорго. За период вегетации произведен один Полив затоплением нормой 2,6-2,7 тыс.м3/га. За период вегетации отмечена реставрация засоления. При таких "жестких" режимах орошения и высоком содержании солей в активной толще урожайность зеленой массы культур-освоителей в первсм варианте опыта была шив, чем в других участках хозя]5ства: для кукурузы она составила 106 ц/га, сорго - 98 ц/га, суданской трави - 138 ц/га.' Во втором варианте опыта урожай зеленой массы практически собрать не удалось.

В 1981 и 1982 гг. на участке после промывки возделывали районированный в Каракалпакской АССР сорт хлопчатника - 4727. •Пргаепяеше агротехнические приемы возделывания хлопчатника были аналогичны принятым в хозяйстве. В конце вегетации содержание солей в 0-100 сантиметровой толще составило 0,07 % по хлор-иону к 0,24-0,40 % по плотному остатку.

За период промывки и сельскохозяйственного освоения отмечена теидаидая оншшпч минерала задал грунтовых вод. В первда варианте она с 36,7 г/л снизилась до 19,4; во втором с 38,0 г/л . до 27,9 по плотному остатку. В ксице вегогаяяолшхго периода они залегала на глубине 2,0-2,1 к ст поверхности зеши, Фактическая урожайность хлопчатника гл второй г.сд освоения (1981г.) ' на промытых землях составила 16,4 (лориапг I) а 14,7 ц/га (яврааге й), а в ТОЗЯ г. - соотеотстпя-шо 22,4 и 18,3 ц/га. Рао-четр лопазах!; "-r.ro прз испс т .»«и ч « » • ' *" чптл. род на врсачрку зггутрпоя-пошх с< состав-

ляет 180—1-10 руо/':а,

О р о г; з !! о хлоп ч а ? н .и а и п о п а л из о й а и V, о й г« о д о й. Опыту грсго^-ллс:; па отаросратаа-

mux, среднезасоленшд луговых почвах, представленных сутлинис-то-супеочаньпш разностями (Рамазанов, Утепов,1983). Иоследуе-шй участок был расположен в зоне действия межхозяйственного коллектора. Содержание солей в толще 0-100 см составляло 0,240,40 % по плотному остатку и 0,02-0,04 % по хлор-иону. Грунтовые воды с минерализацией 8,5-9,0 г/л по плотному остатку перед посевом хлопчатника были обнаружены на глубине 1,581,64 м. ' •

Режим орошения, агротехника возделывания хлопчатника применялись такими, какие фактически складывались в производственных условиях. Оросительная норма хлопчатника (сорт 4727) в 1979 и 1981 гг. при тре;. вегетационных поливах составляла, соответственно, 2,7 и 3,2 тыс.м3/га, а в 1980 г, при четырех поли- . вах - 3,1-3,4. Ежегодно в конце вегетационного периода после уборки гузапаи (ноябрь-декаЗрь) проводили профилактические промывные поливы норлой 3,0-3,5 тыс.м3/га.

Содержание солей в поливной воде за годы проведения исследований в первом варианте (контроль) 0,41-0,77 г/л по плотному остатку; во втором - 2,02-3,96; в третьем - 3,95-6,29. Отмече ■ но, чте при приачтом режиме орошения с увеличением минерализации поливкой воды интенсивность накопления солей в почве возрастает.

Из-за того, что при применяемом режиме орошения не обеспечивалось сохранения благоприятного солевого режима в активной толще почвы, в 1981 г. во"всех вариантах опыта третий полив проводили речной водой с содержанием солей 0,67 г/л по плотному остатну, благодаря чему засоленность почвы в первом и втором вариантах снизилась до 0,05-0,06 % по хлор-иону л 0,38-0,43 % по плотному остатку, а в третьем варианте, хотя и отмечено уменьшение солей в почве, но содержание их было Нише допустимых пределов: 0,07 % по хлор-иоку и 0,42 % по плотному остатку.

Каблюдони- показгш, что при одинаковых сроках проведения агротехнических мероприятий развитие хлопчатника в пределах изучаемых вариантов происходит по разному. Причем, э4и равличия. в основном обнаруживаются после начала вегетацаоншх полиЬов и усиливаются в последующие год:. Отмечается заметное отставание рас ений в росте а вариантах П и Ш - полна минерализованной водой. В то жо время томпы цветения, фйрмироьан5и а созревания

коробочек во времени заметно выше, чем в контрольном варианте.

Анализ данных исследований (Доспохов,1965) показал, что различия в урожае, вызванные поливом хлопчатника дренажной водой относительно речной вода - существенные. Во все годы наблюдений полив речной водой дал самый высокий урожай 32,1 - . 34,8 ц/га - вариант I, а на вариантах П и Ш он, соответственно, составил 28,4-29,9 и 26,0-28,7 ц/га. Расчеты показали, что экономическая эффективность применения коллекторно-дренажных вод на орошение хлопчатника в среднем за I979-I98I гг. по • второму и третьему вариантам опыта, примерно, одинакова: 39,8-42,9 руб/га.

Глава 7. ОРОШЕНИЕ РИСА ДРЕНАЖНО-СБРОСКОЙ ВОДОЙ

■ Одним из наиболее приемлемых и экономически целесообразных путей повышения водообеспеченности земель в низовьях Амударьи является повторное использование дренажно-сбросных вод, формирующихся на территории рисовых оросительных систем (Ковда, 1946; Ерыгин, 1947; Костяков, I960; Скршлинская, 1962; Рабочев, 1972, 1975; Супряга, 1973,1974; Тур, 1978; Джани-. беков, Кулагин, 1977; Тулякова, 1978; Ахмедов, Бараев,1978; Pay И др., I960; Длумабеков, 198Г; Барчукова, 1982; Рама-занов, 1983 и др.).

Исследования по установлению возможности использования дренажно-сбросных вод на орошение риса проведены на территории системы, эксплуатируемой-с 1970 года (Рамазанов, Матмуратов, Саятов, 1984). Почвы опытного участка луговые, староорошаемые', сяабозасоленные. Опыт заложен по следуквдэй схеме: вариант I -орошение, риса речной водой (контроль);- вариант П - орошение риса до фазы кущэния речной водой, а в последующий период дренажно-сбросной водой,'-имеющей минерализацию от I до 4 г/л по плотному остатку; вариант Ш - орошение риса только дренажно- -сбросной водой с минерализацией от I до 4 г/л по плотному остатку. Агротехника возделывания риса (сорт УзР0С-59) аналогична рекомендуемой УзНИИРиса.

Тепловой режим почвыи воды. Установлено, что, хотя различие в температуре почвы между первым я третьим вариантами незначительно, температура воды в варианте

полива только дренажно-сбросной водой несколько выше. Видимо, наличие в воде водорастворимых солей способствует более быстрому ее нагреванию. При прочих равных условиях в утренние часы температура почвы в третьем варианте по сравнению с другими вариантами несущественно снижается. Прогревание же почвы под лучами солнца при наличии слоя минерализованной ьоды происходит более интенсивно, чем при наличии речной воды. Максимальные значения температуры почвы отмечены во второй половине июля. Сказанное объясняется по-видимому, различной' теплопроводностью ц теплоемкостью воды в зависимости от* концентрации солей.

Агрохимические свойств.а почв. Изменение запасов питательных элементов в.почве в определенной отепени обусловлено приносом йх на полк вмударьинской вдцой. Установлено, что в соотаве влекомых водой наносов (ила) содержится 0,2-0,4 % гумуса, 0,08-0,09 % фосфора, 0,04-0,06 % азота, 0,35-1$ калия и значительное количество железа, хрома, марганца, скандия и других элементов. В речной воде содержание нитратов составляет 0,03-0,04 мг/л, аммиака - 0,02-0,09, калия - до 5,7-6,0 мг/л; в дренажно-обросной воде - 0,3-0,8 мг/л аммиака и 3,7-7,7 мг/л калий.

Исследования показали, что за вегетационный период, за исключением отдельных случаев, отмечается некоторое увеличение фосфора в почве за счет поступления его на поля о поливной водой, а также за счет неиспользованной растениями части фосфорных удобрений. Запасы азота в почве, в первый год по всем вариантам опыта от весны к осени увеличились, что обусловлено поступлением его в составе взвешенных накосов; связыванием . азота приземного олоя воздуха сине-зелеными водорослями, количество которых возрастает по мере увеличения сроков возделывания раса (Мусатова, Кузнецов, 195й; Ворошкин, 1953; Одинцов, 1953; МузаЗфепав, 1953 и др.); как следствие распада органических остатков - риса, водорослей, отмерших микроорганизмов, ; перешедших в минеральные формы за зимне-весенний период; внесением азота с минеральными удобрениями.

Биологическая активность почвы. Дгчные исследований не показали заметных различий в развитии микроорганизм®. Количество, ашоиификаторов несколько больше

во втором варианте: азотобактерии хорошо себя чувствуют во всех трех вариантах.Отмечается также рост бактерий на крахмало-аммиачном агаре. Б поверхностном слое во всех вариантах хорошо развиваются аммонифицирующие микроорганизмы, азотобактерии. Бактерии, развивающиеся на крахмально-аышачнсм агаре, лучше развиваются в третьем варианте и в серединном слое. Сульфатредуци-ругощие бактерии имеют ту же тенденцию, что и бактерии на крах-мало-аммиачном агаре. В третьем варианте более выражены анаэробные условия как. в воде, так и в почве.

Полученные результаты на различных питательных средах свидетельствуют об активно протекающих микробиологических процессах в поЧве во всех вариантах опыта.

Изменение химических, свойств п 0 ч в н. Установлено, что интенсивность сол'енакопления в. толпе почвогрунтов прямо зависит от минерализации поливной вода. За период проведения опытов в первпл варианте отмечена тенденция уменьшения содержания солей в почве к концу вегетационного периода, а во втором и третьем вариантах опыта - некоторое увеличение их по сравнению с исходным. Минерализация грунтовых еод существенных изменений не претерпела.

Для улучшения солевого режима почвы в 1983 г. во всех вариантах опыта орошение риса проводили речной водой, что способствовало уменьшению запасов солей в почве (толще 0-300 см) до 0,01-0,02 % по хлор-иону и 0,11-0,21 % по плотному остатку.

•■Окислите ль в' о-б осстановительный потенциал рисового пол я. Наблюдения за " ' изменением 0БП в динамике (от посева до уборки риса) показали, что до затопления рисового поля водой в почве происходит окислительный процесс. Величина 0ВП в слое 0-2 см при температуре 35-37,5°С составляет 250-260 мВ против 210-235 мВ в нижних слоях. После затопления чексв водой из-за изменения реакции среда (анаэробные условия) превалирует восстановительный процесс и показатель 0ВП имеет минусовые значения.

Сопоставление полученных данных по вариантам опыта покаш-вает, что восстановительный процесс сравнительно менее выражен в варианте полива речной водой. Показатель 0ВП в этом варианте колеблется от - 20 до - 100 мВ (слой 0-2 см) и от - 85 до

-160 uB (слой 10-20 см). В варианте Ш, где поливы риса проводились только дренажно-сбросной водой, показатель СЕП значительно выше, составляет от -320 до -405 мВ (слой 0-2 см) и от -340 до-450 мВ.(слой 10-20 см).

После оброса вода о рисовых полей водно-воздушный режим верхнего слоя почвы в корне меняется, со значением СШ от +250 до +360 мВ (слой 0-10 см) ясно выражен окислительный процесс. Интенсивность этого процесса по исследуемым вариантам орошения риса существенных различий не имеет. Установлено, что при наличии слоя воды на рисовом поле из-за преобладания анаэробного процесса наблюдается увеличение в почве закионых форм железа от весны к осени. Однако в осенне-зимний и весенний периоды благодаря изменениям реакции ореды и преобладанию аэробного процесса происходит окиоление, и закисные формы железа (JfeO.) переходят в окисные ( ¿Te.Q, ), т.е. в невредные для растений формы.

Анализ показал, что в соломе риса (фаза вооковой и полной спелости) содержание'большинства изученных групп аминокислот во втором и третьем вариантах значительно выше, чем на контроче. Это указывает на то, что при орошении риса дренмШО-сбросной , водой интенсивность обмена веществ в : органах растений возрастает (Азизбекова,1964; Герасимова,1965; Бородулина и др.,1965; Орлова, 1974; Белоусова, 1575 и др.).

Рост, развит и е и урожайность р и с а. Исследования показали, что, несмотря на одинаковые сроки и нормы оева семян, густота стояния растений за годы проведения опытов заметно различается... Па мере снижения густоты стояния растений степень кустистости возрастает. При сравнительно высокой степони кустистости высота стебля в варианте Ш за-, метно ниже. По длине метелки и количеству зерен в ней существенных различий между вариантами опыта не у станоплено. Подсчеты показали, что при незначительном различии в количестве зерен в I м^ процент пустозерности несколько выше в варианте полива дренажно-обросной водой. Вео 1000 зерен также- выше в контрольном варианте. '■•'■■ Урожай риса как при поливе только дренажно-сбросной водой

в течение всего вегетационного периода (вариант 3), так и при поливе такой же водой, начиная о фазы кущения (вариант 2), по оравнешго с контролем снизился. Однако достоверное снижение урожая риса (Доспехов, 1965) на высоком доверительном уровне ( 4 з 0,06) и вероятность превзойти данное-значение (менее 0,1) как по годам, так я в среднем за три года отмечается толь-до в третьем варианте' опыта (табл.7).

Таблица 7 Урожайность риса по вариантам опыта

Год Вариант:Урожай: Снижение урожая : я*)

опыта :риса, ц/га

:ц/га : : % 1 %

1980 I 60,2 _ _ _

2 58,7 1,5 2,49 6,78 .0,4

3 57,3 2,9 4,82 11,38' 0,1

1981 I 58,9 ■ _ — . _ ■

2 57,9 ' .1,0 1,70 0,79

3 . 56,5 2,4 4,07 20,25 од

1982 I • 57,1 — ■ — - _

2 53,9 3,2 '5,60 5,92 0,5

3 45,4 11,7 20,49 26,6 . од

Среднее I 58,7 - - — -

за 3 2 57,1 1,6 2,72 3,08 3,0

года 3 53,0 5,7 9,71 9,66 од

1 +) - Отношение разности к ошибке разности; Р*) - Стьюдент - вероятность превзойти данное значение; все показатели определены при £ = 0,05, ++)НД - разница не доказана.

Урожайность риса (сроднее по трем псвгорноотям) в опыте 1983 года в варианте I составила 59,5 ц/га; в варианте И -57,7 ц/га; в варианте Ш - 51,3 ц/га.

Глава 8. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИРРИГАВД0ШО4ЕЛИОРАТИВНОЙ СЕТИ, ПУТИ ЕЕ•СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

Оросительная сеть. Земли северной зоны автономной республики орошаются системой каналов Кызкеткен. По уровни технической оснащенности гидротехническими сооружениями Кизкеткенская оросительная систему относится к полуинженерному -типу; для нее характерны следующие особенности:

а) распределительная сеть не оборудована полностью инженерными сооружениями. Головные регулирующие и подпорные сооружения построены в основном на магистральных, межхозяйственных каналах и-водовыделах рисоводческих совхозов;

б) внутрихозяйственная сеть тлеет большую протяженность.и очень иЕвилиста в плане. Следствие - низкое качество, ирригаци-онно-мелаоративной подготовки земель. Установлено, что значи-телыше площади целинных засоленных земель находятся внутри староорошаемых массивов;

в) система имеет много точек водозабора непосредственно из межхозяйственных каналов. Есть хозяйства, где водозабор осуществляется по 20-30 точкам;

Исследования показали, что из рассматриваемой системы каналов наиболее высокий КПД имеет сам канал Кызкеткен: в течение вегетационного периода значение его колеблется в пределах 0,90-0,97 (Рамазанов, Курбанбаов, Якубов, 1978); Налменькшй КПД имеют каналы, русла которых проходят на землях с относительно, высокой аодопроводпмостыо. Предельные значения КПД по этил каналам колеблются от 0,31 до 0,82 при средней его величине 0,'60. Внутрихозяйственные каналы работают с КПД 0,84-0,90. В вегетационный период они колеблются от 0,70 до 0,93. КПД временных оросителей на примере отдельных участков в среднем составляет 0,87,

Относительно высокие КПД оросительных систем-в данной зоне обусловлены самсзаилением и кальмнтацией русла каналов за счет взвешенных наносов, влекомых амударьинской водой, а также неглубоким залеганием уровня грунтовых вод, при котором создаются условия для подпертой фильтрации из каналов, -днако КПД системы в целоь весьма низо1; - составляет 0,56. •

НДС х л о п к о в о г о к о м л леке а. На территории северной'зони строительство искусственного дренажа открытого

типа начато в 1963 голу. Первоначально были построены магистральные коллекторы КС-1, КС-3, КС—4, а в 1965-ые годы - их крупные отводы, имеющие межхозяйственное значение: ИЗ-З-5, Боэ-гульский, ГК, Караузякский и ряд других.

Палимо магистральных и межхозяйственных коллекторов, построено значительное количество внутрихозяйственной коллекторно-дренажной сети. Внутрихозяйственная сеть наиболее развита на территории Кегейлийского и Караузякского районов.

В разрезе отдельных хозяйств с хлопководческим и молочно-животноводческим направлением удельная протяженность отводящей сети.варьирует в довольно широких пределах - от 5 до 35-38 ног/ м.га. Построенная ВДС существенно влияет на формирование и направленность водного и солевого режимов нодкомандных площадей; Объём отводимой коллекторно-дренажной сетью воды из года в год увеличивается модуль дренажного стока варьирует в широ-. код диапазоне - от 0,01 до 0,18 л/с.га.

По данным на?люденяй, наиболзе высокий объем притока вода к дренам (0,02-0,18 л/с.га) откачает1Я в контуре распространения русловых отложений, характеризующихся хорошей проводимостью псявогрунтов. В контуре озерных отложений дрены работают с минимальными, расходами (0,002-0,003 л/с.га)' даже в период вегетационных и промывных поливов.

Визуальное обследование технического состояния существующей КДС с инструментальной съемкой ее поперечного сеченая на примере отдельных опытных участков показало, что для данной зоны характерно:

-несоответствие фактической глубины заложения как внутрихозяйственной, уежхозяйственной, так и магистральной коллекторно-дренажной сети проектным решениям на территории отдельных хозяйств;

- несоответствие фактических заложений откосов проектным, которое в большинстве случаев связано с литологачоским строением толщи и условиями эксплуатации существующей сет";

- заиление и зарастание русла коллекторов и дрен, что приводит к 'резкому уменьшению и скорости течения;

- значительные полосы отчуждения под существующей КДЗ;

- не.соотпетстпие' фактических уклонов ОТ различного порядка с прооктккми;.

- шггенскчное зарястаиве русла открытой коллекторис-дро-

нажной сети сорной растительностью.

Указанные причины в значительной степени снижают работоспособность существующей коллекторно-дренажной сети.

К Д С рисовогокомплекоа. По данным управления "Кчракалпакирсовхозстрой", на территории рисовод- . ческих совхозов удельная протяженность КДЗ составляет от 60 до 98 пог.м/га.

Исследования (Рамазанов, Саятов, 1983) показали, что принятая мощность отводядрй сети в принципе обеспечивает своевре-ма.'шый отвод срабатываемых инфильтрационных и сбросных вод за пределы системы и требуемую норму.осушения (I м на рисовом севообороте, 2 м - на овоще-кормовом). При принятой мощности отводящей сети за период вегетации риса объем отведенной с единицы площади вода составляет 9,4 - 17,3 тыс.м3/га, '

Как в первичнях сбросах, так. и дренах-собирателях сток формируется по мере подачи воды на поля, достигая максимальной величины в период сброса воды с чеков. Максимальный модуль дрената»-сбросного стока по отдельным дренам-собирателям доходит до 2,42-3,22; минимальный - до 0,01 - 0,06 л/с.га на 10 -15 день после прекращения подачи вода на орошение. Расчеты показали, что в зависимости от продолжительности сроков эксплуатации рисовых систем общий объем притока вода к первичному сбросу составляет около 40 %, а к дрене-собирателю - 55-66 % от объема вертикальной фильтрации. .

Пути совершенство.в ани я иррига-ц и о н н о-м ели о р а ти в н о й о а т и. Из изложенного видно, что при существующей мощности КДР и условиях правильной ее эксплуатации в сочетании с агромелиоративными приемами (включая промывку) на большей части территории северной зоны ККАССР можно обеспечить благоприятный водно-солевой режим в почве. Однако из-за присущих открытому типу дренажа недостатков, в частности, оплывание и обрушение откосов дрен и коллекторов, зарастание ложа, на территории северной зоны не обеспечивается оптимальное залегание грунтовых вод и, как следствие, должный мелиоративный эффект - целенаправленное регулирование и создание устойчивого, благоприятного вох,но-солевого режима (табл.8).

Кроме того, практически полное исчерпание водных ресурсов в'бассейне Аральского моря уже: привело к снижению забора воды

Таблица 8

Приближенный водно-солевой баланс территории северной зоны ККАССР (по данным Дмударьянс-

кого даш) '

Год

Приход

.'водозабор, ¡поступление солей с оро-

тые.ц

.• сительнсй водой

Расход

сток дренажных и сброс-

¡вынос солей коллекторно-: дренажной сетью

¡Разность ¡между при-¡носом и ¡выносом ¡солей,тыс.г

* г/л : тас.т •ных вод, • • тас.м3 г/л : тыс.т :

1371 '2449436 0,77' 1894 256092 4,04 1036 ■ +858

1972 2993900 0,83 2494 331249 , ' 1,85 614 +1880

1973 2957993 0,78 2244 418148 1,66 696 +1548

1974 2155545 0,78 1684 309060 • 1,80 ' 558 +1126

1975 2721029 0,86 ^ 2363 417976 2,39 1209 +1154

1976 3418248 1,14 ■ 3891 621350 3,35 2087 +1804

1977 2804467 1,18 3319 468450 3,24 1517 +1802

1378 3513305 0,97 3426 805040 4,03 3250 ' +176

1Э7Э 5260844 0,92 4858 816250 3,37 2756' +2102

1980 3693874 1,09 4034 963730 3,59 3467 +567

*1981 3776200 Г,07 . 4036 911800 3,39 3098 +938

1952 32СвС 00 0,98 3157 768300 2,69 2065 +1092

1983 3582200 0,95 . 3410 918760 2,34 2154 +1256

1554 4344280 0,82 3583 1086910 2 ,.72 2959 +624

1265 3528510 - 0,81 '2858 1017520 2,64 2686 +172

19£в 2612020 1,35 3526 690990 4,16 2874 +652

1987 3756257 1,10 . 4071 932580 3,53 3338 ' -г 733

со Ч!

и на рассматриваемую территорию, что крайне неблагоприятно сказывается на молиоративном состоянии земель. Поэтому назрела настоятельная необходимость в осуществлении коренных мероприятий по реконструкции мелиоративных систем. Эти мероприятия должны обеспечить благоприятный водно-оолевой режим при одновременном снижении затрат оросительной воды. .

Известно, что на засоленных или подверженных засолению зшллях благоприятный водно-солевой-режим в. активной толще при любой Уровне грунтовых вод можно поддерживать путем создания промывного режима орошения. -.

Вопросами определения затрат оросительной воды в зависимости от уровня залегания грунтовых вод, и, как следствие, определения нагрузки на дренаж занимались многие ведущие ученые-мелиораторы. Количественные и качественные показатели, устанавливающие типы мелиоративных режимов, отражены в трудах . Н.М.Решоткиной (1965,1972), А.А.Рачинского, Н.М .Решетки ной (1965), Н.М.Решеткиной, В .А.Барон.Х.И.Якубова (1966), В.Р.Шредера и др. (1967), А.А.Рачинского (1970), М.А.Панкова (1974), В.А.Ковды (1973), В.А.Духовного, Б.Ё.Милькиса (19?5), Д.М;Каца (1976), Н.Ф.Бсспалова- (1976), НД'.МинашиНой (1978), В.А.Духовного и др. (1979) и других ученых.

Вопросу оптимизации мелиоративного режима и методике-его расчета посвящены работы И.П.Айдарова и Э.Каримова (1974), Л.М.Рекса (1974), В.А.Духовного (1979) и др. Дяя соверной.''Каракалпакии определение оптимальных параметров дренажа в первом приближении приведены в работах X.И.Якубова, Е.Курбанбаева (1985). ■ ,

Однако для рассматриваемой зоны необходимо расчет дренажа и определение .оптимальных глубин грунтовых вод'осуществлять на основе прогноза водно-солевого режима почвогрунтов и последующей.оптимизации.

При выборе п об ос новации оптимального мелиоративного режима важно,чтобы уточнение глубин залегания грунтовых вод, соответствующих минимуму затрат оросительной воды, определение глубины залокения.дренажа и мездренных расстояний проводились на ооново современных представлений о закономерностях движения влагп и солей с учетом параметров массообмена, .что позволяет существенно повысить точность расчетов, получить'новые результаты, которые недостижимы при применении водио-солебалансовых

методов. Это касается учета строения зоны аэрации, прежде всего, резкой слоистости, характерной для северной зоны Каракалпакии.

Для прогноза водно-солевого режима почвогрунгов разработано достаточно моделей, многие из которых доведены до уровня программ для ЭЩ (Аверьянов, 1978; Айдаров, 1981,1985; . Абуталиев, Абуталиов,'1968; Барон,Бецинскай, 1981; Будаговс-кий, 1975; Веригин и др., 1979; Голованов, Новиков, 1974; Лукнер, Шестаков, 1976; Млнашина, 1972; Нерпин, Чудновский,• 1975; Подубаринова-Кочина и др., 1969; Рекс, 1971; Савельева, 1971; Шульгин, Машарипов, 1973, Касымов, 1989 и др.).

Однако наиболее полной'и пригодной для практического применения, как нам представляется, является модель влаго-солепереноса, разработанная Л.М.Рексом, А.М.Якиревичем . (1984);

; Для прогноза водно-солевого режима на основе модели влаго-солепвреноса районирование территории по литологическо-му строению дополнено параметрами,учитывающими специфику водно-солевого режима корнеобитаемого слоя, как это принято при гидромодульном районировании. С этих позиций выделено (Ралазанов, Закс,1987) два характерных типа строения зоны . аэрации:

- однослойный, когда зона аэрации представлена переслан^ вашими ся глинами и супесчано-суглинистыки отложениями, мощности которых превышают глубину залегания грунтовых вод. К этому типу относятся озерные, я большая часть межрусловых ' ' отложений; .-.■•■. :''■■"."'".

- двухслойный, когда зона аэрации на глубину 1,5-1,7 м сложена супёсчано-сутлинистыми отложениями, подстилаемыми ниже мелко- и тонкозернистыми песками. Зеркало грунтовых вод может залегать в песчаном слой. К данному типу относятся русловые отложения.

Водно-физические свойства почвогрунтов основных выделенных типов строения зоны аэрации я исходные данные расчета прогнозного водно-солового режима установлены по данным фактических наблюдений..Геофильтрационные параметры для назначения дренажа приняты в соответствии с рекомендациями А.Рамазансва, Е.гСурбаибаева, Х.Якубова (1978).

Вольное значение при определении затрат оросительной

воды для поддержания оптимального водно-солевого режима почв тлеет установление зависимости суммарного испарения от . глубины залегания грунтовых вод диалогического строения ' зоны аэрации и режима орошения севооборотных культур.

Зависимость суммарного испарения от.глу.бшш залегания грунтовых вод для рассматриваемого региона установлено на основе материалов Б.Е.Милькиса £1975), результатов исследований В.А..Духовного (1984), В.Г.Насонова, И.А.Закса (1984).

Зйачения суммарного испарения' в пересчете на комплексный гектар дчя хлопково-люцернового севооборота с коэффициентом "хлопкопости" 0,66 приведены ниже (м3/га) при глубине залегания грунтовых вод, соответственно, 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 м:

Строение зоны аэрации Значения суммарного испарения

Однослойное 12340 10800 8700 8340

Двухслойное 12340 10300 8340 8340

Распределение оросительных норм во времени в зависимости от глубины залегания грунтовых вод приняты по рекомендациям "Средазгипроводхлопка" (1970) с последующей корректировкой их по результатам прогноза водно-солевого режима. Коэффициент полезного действия внутрихозяйственной .оросительной "сети в настоящее время составляет 0,60. Для прогнозных расчетов водно-солевого режима и определения нагрузки на дренаж на ближайшую перспективу КПД внутрихозяйственной сети принят равным 0,75; на более отдаленную - 0,88,

В общем случае'определение глубин заложения дренажа необходимо осуществлять на основе оптимизации параметров гидромелиоративной системы, исходя из минимума приведенных затрат на ее строительство и эксплуатацию с учетом рационального использования земельных, водных а трудовых ресурсов. •

Однако из-за крайне малых уклонов территории, необеспеченности земель достаточно устойчивыми и глубокими водоприемниками, выбор вариантов глубины заложения дренажа ограничен. Глубина дрен принимается обычно минимально возможной, о учетом реальных возможностей водоприемников.

: В качестве критерия оптимизации были взяты микималь-

Ныв затраты вода на единицу орошаемой площади при принятых КПД внутрихозяйственной системы и выбранной глубине заложе-_ ния дренажа, для однослойного строения зоны аэрации составляющей 2,5 м, для двухслойного - 2,1 и.

Расчеты прогнозов водно-солевого режима корнеобитаемого слоя для ряда вариантов по глубинам залегания УГВ и соответствующим игл оросительным нормам и режимам орошения показали, что уже после первого года орокения обеспечивается практически полное рассоление корнеобитаемого слоя. Прячем минимальные затраты воды при всех принятых значениях КПД внутрихозяйственной оросительной системы достигаются для однослойно;! толщи при глубине залегания уровня грунтовых вод 2,1 м; дня двух-• слойной - 1,6 м (рис.3).

. Вывода й рекомендации

1. Почвенно-мелиоративные условия Северной зоны Каракалпакской АССР характерны для большинства'районов низовьев Снрдарьи и Амударьи. Природно-юшмаи.ческие условия и трудовые ресурсы этой зоны позволяют выращивать технические, зерновые культуры, овощи, а также создать прочную кормовую базу для животноводства. .

' В гидрогеологическом отношении этот регион характеризуется крайне затрудненным естественным оттоксм грунтовых вод, что при орошении, обусловливает быстрый подъем уровня высокомине-. рализованных грунтовых вод и развитие вторичного засоления почвы. Этот процесс, усугубляющийся из-за допущенных диспропорций в освоении новых оропаешх земель и имеющихся водных ресурсов, отставания темпов строительства и реконструкции ирригационно-мелиоративной сети,' приводит к устойчивому дефициту оросительной воды, ухудшению экологической и санитарно-эпидемиологической обстановки в регионе.

2. В современных условиях, когда орошаемая территория в оснэвнсгл дренирована горизонтальным дренажем открытою типа . недостаточной протяженности и глубины (от 1,35 до 1,8 м), на мелиорируемых землях обеспечивается полугидроморфный мелиоративный режим. При этом реже рассоление почв и поддержание их в благоприятном состоянии достигается при больших затратах

Рис.3.

оросительной вода,- в 2-2,5 раза превышающих суммарное испарение, против 1,15-1,25 при соблюдении оптимального мелиоративного режима.

3. При существующем техническом состоянии и уровне эксплуатации ирригационно-мелиоративиых систем, применяемом режиме орошения возделываемых культур и низком коэффициенте земельного использования (0,35-0,4) на неорошаемых землях, расположенных в контуре существующего опошения, наблюдается общая тенденция увеличения запасов солей в активной толще от весны к осени и в многолетнем цикле. На орошаемых землях, где имеющаяся КДС функционирует удовлетворительно и ежегодно осу. ществляются профилактические промывки, на фоне применяемого режима орошения Еээделывае.чнх культур хотя и наблюдается общая- тенденция уменьшения запасов солей в акт;ганой толще, на большей части, территория не обеспечивается должный мелиоративный эффект, создание устойчивого и благоприятного водно-солевого режима, целенаправленное повышение почвенного плодородия.' Солевой' баланс складывается по типу накопления солей в зоне аэрации и грунтовых водах, за вегетационный период происходит реставрация засоления почв. Креме того, в последние годы из-за систематических сбросов коллееторно-дренажных вод о орошаемых массивов, расположенных в верхнем и среднем течении р.Амударьи, резко - в 1,5-2 раза - увеличилась минерализация поливной воды, что также способствует прогрессирующему процессу вторичного засоления потв.

.4. В сложившейся обстановке применяемые нриег.ш мелиорации должны обеспечить экономное использование имеющихся водных . ресурсов и создание оптимального водно-солевого режима для получения планируемого урожая основных севооборотных культур. Анализ результатов многолетних исследований показывает, что этого мотао добиться слэдующнм образом:

- при размещении посевов риса на сильноз&соленкых землях, где благодаря длительному поддержанию слоя воды в .чеке под влиянием инфильтрациенного потока солевой режим почвы склады- ' вается по типу рассоления, степень и глубина которого из года в год увеличиваются. Процесс рассоления толщи почвогрунтов сопровождается опреснением и верхнею слоя грунтовых вод. Полученный урожай риса компенсирует затраты на улучшение мелис-

ратишшго состояния земель;

- при соблюдении норм промывных поливов. При освоении . силънозасоленшх земель и солончаков нормы промывных поливов не обходимо рассчитывать с учетом необходимости рассоления верхней метровой толщи до 0,03-0,04 % по хлор-иону и 0,5-0,6 % по плотному остатку. Промывки наиболее целесообразно осуществлять поэтапно с последующим (в первые 1-2 года) возделыванием культур-освоителей - джугары или суданской травы при сплошнсм способе их посева и поливе затоплением. Посев■культур-освоителей способствует сохранеыш достигнутого промывного эффекта по рассолению, улучшает водно-физические свойства почвы и повышает ее производительную способность;

- при испол1зовании на промывку сильнозасоленных земель и солончаков коллекторно-дронажных вод с минерализацией до 10 г/л, формируемых в контуре орошаемых массивов. Однако при достижении засоления 0,08-0,10 % по хлор-иону и 1,2-1,4 % по плотному остатку эффективность промывки резко снижается.и устанавливается "равновесие" между концентрацией почвенного раствора и концентрацией, фильтрующейся через почвенную толщу,промывной воды. Учитывая это, дальнейшее.расооление почвы до допустимого для сельскохозяйственных культур порога необходимо проводить речной водой;

- при проведении ежегодных эксплуатационных промывок в ранне-весенний период, благодаря чему ликвидируется сезонное (за осенне-зимний период) соленакоплонио и создается запас влаги в корнеобитаемой толща,.необходимый для получения дружных всходов сельскохозяйственных культур;

- при широком внедрении.в производство агромелиоративных приемов, обеспечивающих экономию оросительной поды при промывках (внесоние химмелиорантов, механическая обработка почвы, возделывание культур-освоителей и др.).

5. В маловодные года коллокторно-дренажные вода с минерализацией 3-3,5 г/л по плотному, остатку, формируемые в контуре орошаемых массивов, можночспользовать.дщ орошения хлопчат-, ника на слабо- и среднезасоленных, риса- на олабозасоленних . почвах легкого и среднего механического сослала при наличии соответствующей мощности. коллекторно-дренежноП и сбросной-соти,. опреде^емой ьа оонове оптимизации водно-солового ре,кила почв.

Установлено, что при орошении хлопчатника минерализованной водой (3,5-4,0 г/л) к концу вегетационного периода происходит накопление солей в активной толще. Обнаруживается тенденция увеличения емкости поглощения в пахотном и подпахотном горизонтах. О увеличением минерализации поливной вода темпы цветения, формирования и созревания коробочек возрастают, а урожайность снижается; -

Для создания благоприятного солевого режима в активной толще и ликвидация реставрация засоления необходимо ежегодно проводить профилактические промывки норлой 3-3,5 тнс.м3/га в : ранне-весенний период речной водой.

При использовании дренажно-сбросных вод на орошение риса вода в чеке прогревается сравнительно быстрее, заметно выражен восстановительный процесс, происходит накопление солей в верхних. слоях почш, интенсивность обмена веществ в органах рас. тений.возрастает. Это приводит к увеличению степени кустистости растений, возрастанию процента пустсзерности и снижению урожайности. Для поддержания благоприятного режима почвенных процессов, и предупреждения процессов соленакопления в активной толще через 2-3 года использования дренажно-сбросных зод необходимо 1-2 г.ода в течение всей вегетации орошение риса производить речной водой.

. 6-, По уровню технической оснащенности гидротехническими сооружениями существующая ирригационная сеть относится к полуинженерному типу. Распределительная" сеть полностью не оборудована инженерными- сооружениями, головные регулирующие и подпОр1-ные сооружения в основном построены на магистральных, межхозяйственных каналах я водовыделах'рисоводческих совхозов. Внутрихозяйственная сеть имеет большую протяженность и очень извилиста в плане, что.обусловливает низкое качество иррига-ционно-мелиоративной подготовки земель. Из рассмотренных звеньев оросительных каналов наиболее высокий.КПД имеют магистральные и межхозяйственнне канал! - 0,87-0,95; внутрихозяйственной сети - 0,64-0,89. КПД внутрихозяйственных систем но превышает 0,65, а по Кцзкеткенской системе - 0,56.

7. Длт коренного улучтения мелиоративного соаттния оро-шаемнх-земель - целенаправленного регулирования и создания устойчивого во времени водно-солевого родима в активной толще,

необходимо осуществлять комплексную реконструкцию гидромелиоративных систем, предусматривающую внедрение современных конструкций оросительной и коллекторно-дренажной сети, техники' ■ полива и планировку Поливных участков, сокращение непроизводительных потерь воды благодаря повышению КПД оросительной сети, применение оптимальных мелиоративных режимов.

Прогнозные расчеты водно-сол,евого режима, выполненные на основе модели влаго-солепереноса для различных по глубине залегания уровня грунтовых вод вариантов и соответствующих им оросительных норм и режимов орошения, показали, что минимальные затраты воды, обеспечивающие оптимальный солевой режим ; корнеобитаемого слоя почвы на озерных и межрусловых отложениях (однослойное строение толщи) достигаются при глубине залегания уровня грунтовых вод 2,1м,. а русловых - 1,6 м при КПД внутрихозяйственной сети 0,75 иа ближайшую и 0,88 на более отдаленную перспективу. При этом для однослойной толщи рациональная глубина заложения закрытого дронажа составляет 2,5 м; для двухслойной - 2,1 м.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Об организации и задачах исследований опытно-мелиора- ' тианой станции по рисоводству в ККАССР. Тезисы докладов научно-технической конференции молодых учета САНИИРИ, 1970 г.

2. Некоторые данные наблюдений за работой рисэвнх оросительных систем Каракалпакской АССР; Экспресс-информация ЦЕЧТИ, ; серия I, вып.7, 1972 г.

3. Исследование эффективности коллекторно-дренажной'сети рисовых оросительных систем. - В кн. "Материалы Всесоюзного координационного совещания по селекции, семеноводству и-качеству риса, проектированию и эксплуатации рисовых оросительных7 систем, 1972.

1.41 расчету притока вода к горизонтальной дрене рисовкх оросительных систем. - Труды САНИИРИ, вып. 133, 1972 (в соавторстве) .

5. Некоторые результаты исследований объективности рисовых оросительных систем ККАССР - Труды СМ'ЧИРМ, вып.133, 1972 (в соавторстве),

6. К расчету оросительной нормы культуры риса. Труды

САНИИРИ, вып. 134, 1973 (в соавторстве).

7. Некоторые показатели работы горизонтального дренажа при промывке через посевы риса. - Известия АН УзССР, серия технических наук, № 3, 1973 (в соавторстве).

8. Рисовые оросительные системы Каракалпакской АССР. -Труда САНИИРИ, вып. 143, 1974 (в соавторстве).

9. Рисовые инженерные системы Каракалпакской АССР. Бюллетень.научно-технической информации ВШЖРиса, вып. ХП, 1974 (в соавторстве). '

10. Освоение солончаков. - Ж."Сельское хозяйство Узбекистана"# 10, 1975 (в соавторства).

11. 0шт промывки и освоения солончаков. - Ж."Хлопководство" ffi.II, 1975 (в соавторстве).

12. О мелиорации земель низовья Амударьи. - Ж. "Механизация хлопководства", № I, 1977 ( в соавторстве).

13. О работе рисовых оросительных систем в Каракалпакской АССР. - Ж. "Гидротехника и мелиорация", № 2, 1977 (в соавторстве) ...

14. Некоторые вопросы эксплуатации рисовых оросительных систем в ККАССР. - Труду САНИИРИ, вып.153, 1977 (в соавторстве).

15.Некоторые вопросы мелиорации засоленных земель в низовьях Амударьи. Изд. "Каракалпакастан", Нукус,1978 (в соавторстве) .

16. Переустройство внутрихозяйственной сети. - Ж."Хлопководство", № 3, 1978 (в соавторстве).

17. 0 биологической активности рисовых полей низовья Амударьи. - Труды САНИИРИ, внл.156, 1978 (в соавторстве).

18. Изменение физико-химических свойств почв рисовых оросительных систем в низовьях Амударьи. - Труда САНИИРИ, вып. 159, 1979 (в соавторстве).

1?. Об использовании водноземельных ресурсов в низовьях Амударьи. - Тезисы докладов научно-технической конференции "Научные основы мелиорации земвль при создании терраториально-производственных комплексов Сибири". Красноярск, 1980.

20. Пути повышения эффективности мелиоративных мероприятий при освоении крупных массивов. - Там же (в соавторстве).

21. Особенности формирования водно-солевого режима почво-грунтов при эксплуатации рисовых систем в Каракалпакской АССР -

Тезисы докладов 1У межведомственного совещания по мелиоративной гидрогеологии, инженерной геологии и мелиоративному почвоведению, Ы., 1980 (в соавторстве). .

22. 0 плодородии почв рисовых полей низовья Амударьи. Материалы X конференции молодых ученых Узбекистана по сельскому хозяйству, 1980 (в соавторстве).

23. Промывные поливы засоленных земель, "Ирригация Узбекистана", т.1У, Ташкент, 1930 (в соавторстве).

24. 'Перспективы использования минерализованных вод для орошения ^ Узбекистане, УзНИИТИ, Ташкент, 1980 (в соавторстве),.

25. Промывка и сельскохозяйственное освоение солончаков; северной зоны Каракалпакии. Изд. "Каракалпакистан", Нукус, 1980 (в соавторстве).

26. Совершенствование рисовых оросительных систем, в низовьях Амударьи. УзШЯНГИ, Ташкент, 1981 (в соавторстве).

27. О влиянии полива дренажно-сбросной водой на режим почвогрунтов рисового поля. - Труды САПИИРИ, вып.166, 1982 (в соавторстве). • .

28. О влиянии полива дренажно-сбросной аодой на окисли-^ тельно-восстановительный потенциал рисовых полей. Там же (в' соавторстве).

29. Орошение риса дренажно-сбросной водой в условиях Каракалпакской АССР. - Вестник Каракалпакского филиала АН' УзССР К I (91), 1983 (в соавторстве).

30. Рис на засоленных землях низовьев Амударьи. Изд. . "Узбекистан", Ташкент, 1983.

ЗТ. Эксплуатация рисовых оросительных систем в низовьях Амударьи. Изд. "Каракалпакстан", Нукус, 1983 (в соавторстве). ■

32. К вопросу орошения хлопчатника минерализованной ■ водой. В кн. "Мелиорация земель в условиях дефицита воды". Труда САКИИРИ, вып. 169, 1983 (в соавторстве).

33. Опыт промывки солончаков минерализованной водой в Каракалпакской АССР. - Гам же.

34. Влияние полива минерализованными водами на солевой режим рисовогс поля. - В кн. "Технология возделывания новых сортов риса ь Узбекистане". Труды УзНйИРис", вып. 12, 1983 (в соавторстве).

35. Изучение биологической активности с помощью микробио-

логических методов. Там же (в соавторстве).

36. Динамика водно-солевого режима мелиоративных земель северной зоны Каракалпакской АССР. Труды САНИИРИ, вып.172, 1984 (в соавторстве).

37. Минерализованные воды - дополнительный источник для орошения риса. Изд. "Каракалпакстан", Нукус, 1984 (в соавторстве) .

38. Эксплуатационные промывки в специфических условиях. - X. "Хлопководство", № 9, М.,1984 (в соавторстве).

39. Использование дренажко-сбросннх вод для орошения риса. В кн. "Строительство и эксплуатация рисовых систем",М., 1984 (в соавторстве).

: 40. Оптимизация мелиоративного режима на землях северной части ККАССР. - В кн.. "Совершенствование эксплуатации дренажных систем". - Ташкент, 1987, труда.САНИИРИ (в соавторстве).

41. О мелиоративном состоянии земель ККАССР и повышений эффективности промывных поливов, - В кн. "Мелиорация земель низовьев рек Аральского региона". - Ташкент, 1988, труды САНИИРИ (в ооавторстае).

42. К расчету экономической эффективности использования дренажно-сбросных вод на орошение риса. - Таг.! же (в соавторстве).

43. Промывные и влагозарядковые поливы. Изд. "Мехнат", Ташкент, 1988 (в соавторстве).

Р-00695 Подписано в печать И. 05.89г. Закав 550 Формат 60Л4/16 Тираж 120

Типография ВАСХНИД, Москва, Б.Харитоньевский пер., 21