Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Почвенно-мелиоративная характеристика орошаемых почв дельты Амударьи в условиях снижения норм орошения и обводнения

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Почвенно-мелиоративная характеристика орошаемых почв дельты Амударьи в условиях снижения норм орошения и обводнения"

РГ6 ОД МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им.М.В.ЛОМОНОСОВА '} 3 НА/1 ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

на правах рукописи

Чжан Чуаньцин

ШЧВЕННО-МЕДИОРАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОРОШАЕМЫХ ПОЧВ ДЕЛЬТЫ АМУДАРЬИ В УСЛОВИЯХ СНИЖЕНИЯ НОРМ ОРОШЕНИЯ И ОБВОДНЕНИЯ

Специальность 03.00.27 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва, 1994

Работа выполнена ва кафедре общего почвоведения факультета почвоведения Московского государственного университета иы.М.В. Ломоносова

Научные руководители: - доктор биологических наук,

профессор (В. Г. Розанову

- ведущий научный сотрудник общего почвоведения, кандидат биологических наук Г.С.Куот

Официальные оппоненты:- доктор биологических наук,

профессор Е.В.Шеин

\ - кандидат биологических наук

Н.Г.Зборищук

Ведущая организация: - Институт почвоведения и фотосинтеза РАН

Защита состоится "ЗД" ^ 1091 г в 15 чао. 30 шт. в аудитории М- 2 на заседании специализированного совета "К053.05Лб"факультета почвоведения МГУ иы.Ломоносова. Отзывы ва автореферат просим направлять по адресу:110899, Москва,Ленинские горы,МГУ,факультет почвоведения,ученый оовет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ.

Автореферат разослан Апреля 1994 г.

Ученый оекретарь специализированного совета

Г.Е.Мотуеова

Актуальность работы:Ненормированный водозабор в верхнем и среднем течении рек Амударьи и Сыдарьи,нерациональное орошение земель в регионе привело к падению уровня и уськаиио Аральского моря, вследствие чего резко ухудшилась экологическая обстановка в Приа-радье.

В дельте Амударьи в настоящее время происходят процессы интенсивной аридиаации и опустынивания,связанные с зарегулированием стока Амударьи и нерациональным использованием почвенных ресурсов данной территории под орошение водоемких культур.В орошаемой части дельты отсутствие эффективной дренажной системы и подъем уровня минерализованных грунтовых вод приводит к сильному засолению почв.Кроме того , из-за недостатка водных ресурсов и нерационального использования орошаемых земель ухудшаются химические и физические свойства почв.

В целях снижения опасности опустынивания и стабилизации экологической обстановки в дельте Амударьи современная хозяйственная политика требует пересмотра структуры сельскохозяйственного использования орошаемых земель о заменой водоемких культур (хлопок,, рис) на менее водоемкие (садовые .бахчевые и др.).Осуществление ' данной политики требует учета особенностей.строения и эволюции почв при проведении мероприятий по отводу земель под менее водоемкие культуры,в особенности сады и виноградники.

Цель исследования. В связи с изложенным цель работы состояла в изучении особенностей орошаемых почв дельты Амударьи,учет которых необходим при отведении земель под менее водоемкие культуры.

Задачи исследования:

- определить и изучить почвенные свойства, характеризующие деградация орошаемых почв дельты Амударьи;

- исследовать особенности строения и эволюции почв при проведении мероприятий по отводу земель под менее водоемкие культуры, в частности сады и виноградники;

- разработать рекомендации по рациональному использованию,охране и повышению продуктивности орошаемых земель,отводимых под менее водоемкие культуры.

Научная новизна. В результате проведенных исследований уточнены представления о свойствах орошаемых луговых почв,обусловленных разным характером сельскохозяйственного использования и особенностями литологического строения; впервые исследована роль рельефа

- л -

первого водоупорного слоя в аллювиальных почвах и раскрыта причина плохой работы дренажа.

Апробация. Результаты исследований докладывались на научном оеминаре в комплексной институте естественных наук ККФ АН РУ и на заседании кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ ии. Н.В.Ломоносова.

Публикация. Результаты работы опубликованы в 1-й статьи.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на страницах .включает таблиц, рисунков;состоит иа введения,6.глав,выводов. Список литературы включает наименований,в том числе, на иностранных языках.

Глава 1. КРАТКИЙ ОЧЕРК ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ ДЕЛЬТЫ АМУДАРЬИ.

Климат дельты Амударьи континентальный.Среднемесячная температура января -(-6.9 °С на иге,-7.4 °С на севере.),июля -(28.0 °С).Продолжительность безморозного периода 198 дней.Годовое количество осадков 82-102 мм¡почти половина всех осадков выпадает весной и зимой.

Современная дельта Амударьи представляет собой плоскую равнину о абсолютными высотами 56-76 м.Общий уклон местнооти с юга на оевер ничтожен,составляя около 0.0001,что характеризует бессточ-ностьв территории.

Максимальное залегание грунтовых вод орошаемой зоны в вегетационный период,а минимальное - в декабря-феврале.В период вегетации глубина залегания грунтовых вод составляет 1-2 м от поверхности, при этом вблизи рисовых полей зеркало грунтовых вод расположено на 0-0.5 м.Минерализация грунтовых вод орошаемой зоны дельты очень пестрая и колеблется от 0.3 до 20 г/л и более.Грунтовые воды поливных земель имеют преимущественно хлоридно-сульфатный тип минерализации.

Вся растительность дельты по Е.П.Коровину (1961) в основном представлена тремя типами:тугайной растительностью,солянковой,и поаммофильной.

Аллювиальные четвертичные рыхлые наносы,характеризующиеся чередованием песчаных и глинистых слоев.сменяющих друг друга в вертикальном и горизонтальном направлениях, являются почвообраэуюцими г -родами дельты Амударьи.Их мощность до 20 м,мощность отдельных яовв различна от нескольких сантиметров до нескольких метров.

- Б -

Глава 2. ОбЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В качестве основных объектов исследования наш были выбраны почвы оовхоза"Хорезм" Кунградского района республики Каракалпакота-на, представленные аллювиальными луговыми орошаемыми почвами,луговыми и типичными солончаками.

Объекты исследования отличаются тем, что в условиях недостатка водных ресурсов руководство совхоза в настоящее время проводит замену таких культур как рио и хлопок на менее водоемкие культуры. Такая ситуация типична для многих хозяйств Каракалпакстана. В совхозе" Хорезме" на мооте бывших рисовых полей сейчао делается попытка выращивать садовые культуры (яблони,персики, виноград и др ).

На небольшой территории (общей площадью около 300 га ) выли выбраны пять участков, различающихся по сельскохозяйственному использованию. Участок 1 и 2 - под саженцами плодовых культур Б-В лет после риса,которые находятся в настоящее время (период наблюдения 1991 год)в разной степени угнетения.Участок 3 - почвы под рисом.В перспективе планируется его отвод под оад.Участок 4 - почвы под садом 20-26 лет.В настоящее время в результате подъема уровня засоленных грунтовых вод садовые культуры находятся в угнетенном состоянии. Участок Б - корковые солончаки на задали после риса Б-влет.

На территории ключевых участков заложено 24 почвенных разреза в 26 сквадин. Дана детальная морфологическая характеристика почв. Проведены следующие анализы: а) определение объемной массы почв ; б) определение pH,активностей ионов хлора и натрия,электропроводности почвенных паст о соотношением почва:вода >1:1 потенцио-ыетркчвскнм методом; в) анализ гранулометрического состава по методу Качинского;г) анализ оолевого состава почв по данным водной вытяжки; fl) аяалив структуры почв методом Н.И.Саввинова;в) определение содержания гумуоа по методу Никитина; ж) набухание почв приборам ПНР A.U. Васильева; з) анализ солевого состава грунтовых вод, оросительных в коллекторно-дренажных вод ; и) в водах определены также pH,активности ионов натрия я хлора,электропроводность.

Г ЛАВА.3. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИССЛЕДОВАННЫХ ПОЧВ.

При полевых описаниях исследованных почв отмечаются следующие характерные оообеннооти их морфологического утроения.Во - первых, для этих почв характерно сохранение литологической неоднородности

- В -

почвооСразующих пород,связанной с их аллгвиально-дельтовый происхождением. Во-вторых, наличие ярковыраженных новообразований железа ( потеки,примазки.мелкие стяжения и конкреции) позволяет говорить об активном влиянии процессов огдеения на современное почвообразование.

В период наших наблюдений ( конец августа - начало сентября) уровень грунтовых вод на исследованных ключевых участках залегал от 1.0 до 2.2 м.При отсутствии возможности постоянного наблюдения ва уровнем грунтовых вод новообразования железа позволяют диагностировать временное избыточное переувлажнение исследованных почв на глубине, соотвествующей максимальному уровню отояния грунтовых вод,что важно при разработке рекомендаций для использования этих почв под садовые культуры. При этом признаки оглеения слабо связаны о наблюдаемым уровнем грунтовых вод,но хорошо согласуются с литологией почвообрааующих пород.Так,при уровне грунтовых вод в 110 ом-верхняя граница оглеения в песчаных почвах отмечена на глубине 103 см,а в суглинистых почвах - на глубине около 70 см.В оредяе-оуглинистых и слабослоистых почвах даже при более глубоком уровне грунтовых вод признаки временного переувлажнения отмечались о глубины 40-45 см и иногда с глубины 5-10 ем .

Тагам образом,временное и постоянное избыточное увлажнение корнеобитаемой толщи,вызывающее угнетение и гибель растений,можно диагностировать по прямым признакам оглеения,сохраняющимся в почвенном профиле даже в период его временного иссушения. < ,

ГЛАВА 4.ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИССЛЕДОВА}ШЫХ ШЯВ ЗАСОЛЕНИЕ ПОЧВ

• Исследованные почвы в пахотных горизонтах относятся к сильно-эасоленным и очень засоленным по показателю общего количества легкорастворимых солей ,(по шкале В.А.Ковды,В.В.Егорова,1077)их плотный остаток составляет 0.3 - 3.38 Х,в среднем больше 0.7 Х.В 2-метровой толще почвы содержат легкорастворимых более 0.3 X.(табл.1.)

По характеру соленакопления в профиле все иоследованные почвы относятся к солончаковым и солончаковатым.т.е. максимум солей в профиле сосредоточен в верхних горизонтах(0 - 50 см).Тип засоления относится к хлоридно-сульфатно-натриевому и сульфатно-натриевому .

Направленность процессов заселения различается в зависимости от норм орошения и литологии почвооСразующих пород.В целом найме-

Таблица t. Хютмска» c»oícrr»a аакоторих шиипдоаеминх лоч».

г- »чао- Paspes Г'~.......... Гаубииа в пастах: 1 1 В »одно« i ит гак»: Запасы - Г/иуо "1 СаСОЗ 1

ток. Но. си. •ада: почав» It 1 СОЛ»* X * 1

Но. ¡HC03 pH 1сухоА 1-квт. 1

pH 1 ЕС l(%) остаток толц»

I (вSa ) i X т/га

1. В. 0-10 ?.аз ! 1 S. 33 |0.02 7.S 0.590 1. 14 18.03

10-20 7.55 I 11.27 ¡0.02 7.8 0. 794 1. 10 17.41

20-30 7.00 j 10.40 ¡0. 02 7.7 0.6Î7 0.85 17.00

30-50 7.58 j a. 73 ¡0.02 7.0 0. 543 0.71 18.74

50-100 7.35 I 0.33 ¡о. оа 7.0 0.605 8.42 и.д. 18.29

100-150 7.00 j 7.10 jo. 03 7.9 0. гаа 0.75 13.52!

150- 200 7.70 j 5.40 i ¡0.02 7.9 о. газ а. Д. 16. 681

1 ! г. га. 0-10 7. 70 1 1 13.33 |о. ог 7. 7 1.512 1.03 ю.гз]

10- 2 Г) 7. 77 j 9.17 ¡0.02 з.а 0.354 1. 18 ia.37

го-зо 7.78 1 4.45 ¡0.02 3.2 0.253 0.03 18. 84

30-50 7.63 1 7.17 |0.02 3.1 0.3S9 0. 83 17.03

50-100 7.70 j 3.00 i ¡0.02 7.0 0. 689 7.09 0.80 19.13

3. 33. 0-10 7.зг 1 j 4.43 (0. 02 7.9 о.згг 1.20 16.31

10-20 7.30 I 7,80 ¡0.01 7. 7 0. 535 1.54 17.12

20-30 7.65 j 7.60 ¡0.01 7.8 1.014 0.77 16. 53

30-50 7.80 j lt.E jo. 03 7.0 0.607 0.70 10.18

50-100 7. 70 I 7.33 1 jo. 02 7.0 - 6.03 Н.Д. 19.84

4. 42. 0-10 7.еа 1 1 13.50 jo.02 7.0 1.873 1 57 17. 97

10-20 7.63 j 15.00 jo. ог 7.2 1.33 0. 71 17.83

го-so 7.7Э i 10.07 jo.Ol 7.Í 1.079 О.ВЗ 17.12

30-50 7.ез I 7.63 ¡0.02 7.7 0.336 ' 0.53 18.79

50-100 7.05 I 10.17 jo.01 7.0 0.406 11.91 0.48 21.40

100-150 7.30 j 0.14 1 - - - - -

3. st. 0-8 7.55 1 1 75.00 ¡я. д. И-Я. я. Д. 0.75 9. S3

г-10 7. ВО j ВО. 07 !". д. в. д. я. д. 0.39 13.50

10-20 7.00 i 43.33 |и. д. ». д. . И.Д. 0. 46 18. 88

га-зо 7.65 I 35.33 ¡я. д. и. д. и. я. 0.34 17.83

30-50 7. го j гг. oo |и.д. ».д. к. Я. 0. 23 15.00

50-100 7.90 1 17.00 |и.Д. И.Д. и.д. га. 43 о. гг is. sa

1............ îoo-tso 7.65 j 19.50 i". Д. е. д. и.д. - го. 43

я. д. - HfST даиинм.

- ь •

ньшим ваиалвкиам отличаются верхние горизонты почв под рисом,где электропроводность колеблется в основном от 4 до Б.Б - 7.6 mSm,(табл.1),хотя в отдельных случаях достигает и больших величин (1Б - 24 шал). При атом максимум солесодержания в почвах под рисом обычно расположен на некоторой глубине (около ЭО - 50 ом) и имеет средние значения от 10 до 14 mSm.Исходя из характера оолевого профиля (рис. 1), процеосы соленакопления в почвах под рисом характеризуются попеременным расоолением - засолением .

По мере снижения норм орошения солевой профиль и содержание солей в почвах изменяется. Так, в почвах участков бывших рисовни-ков,отведенных под сады,солевой максимум отмечается,как правило, в самых верхних горизонтах почв и в зависимости от условий микрорельефа и литологии пород имеет значения от 6 - 8 до 10 - 13 mStn, достигая иногда и более высоких показателей (до 25 - 40 mShi)(табл.1). И, хотя общие запасы солей(в 1 м слое)в почвах под рисом и почвах бывших рисовников,отведенных под садовые культуры слабо различаются(табл.1),тем не менее, перераспределение солей в верхние горизонты свидетельствует о том,что во время наблюдения орошаемые почвы под молодыми садами находятся на стадии прогрессивного засоления, что обусловливает слабую приживаемость садовых насаждений и быстрое угнетение их слаборазвитой корневой системы.

Важно отметить , что помимо перераспределения солей по профилю, нами также отмечена тенденция увеличения общего солесодержания в почвах ( в 1 метровой толще) в зависимости от времени, в течение которого почвы находятоя в режиме наименьших норм орошения и промывок. Относительно больше солей содержат те почвы,которые орошаются относительно меньшими нормами и были выведены из под риса относительно раньше . Хорошим подверждением этой тенденции являются результаты анализа почв залежных участков, которые не орошались с момента их выведения из под риса . Эти почвы поедставляют собой полнопрофильные хорково-пухлые оолончаки с максимумом солей в верхней части профиля,достигающем значений 45 - 70 mSm и по профилю до 17 - 20 man. (разрез S1 - табл.1).

СОДЕРЖАНИЕ КАРБОНАТОВ (СаСОз)

В.Ф.Вальковым ( 1992.) установлено,что в большинстве случаев порог положительного действия'СаСОз на растения или отсутствиянеглавных последствий лежит в пределах Б - 15 Z. СаСОэ в почве'. Кроме

того,почвы с повышенный содержанием СаСОз,по данным Канивеца и др. (1992),также не рекомендуются использовать под сады,в связи о опасностью хлороза.

Исоледованные почвы карбонатные.(табл.1) Они сильно вскипают о поверхности.Содержание СаСОз ооставляет 12.0 - 22.58 X,в средней более 16 X. Содержание СаСОз различно в зависимости от гранулометрического состава почв. Чем тяжелее гранулометрический состав,тем больше содержания СаСОз в почве. В большинстве случаев горизонт максимальное скопления СаСОз наблюдается на глубине 50 - 100 см, что вероятнее всего, связано о длительным орошением и с применением высоких норм орошения.

Учитывая наблюдаемые признаки хлороза листьев молодых саженцев яблоки и персика на исследованных участках,важно отметить,что высокая карбонатность изучаемых почв в условиях переувлажнения,уплотнения .сильного засоления и близких минерализованных грунтовых,сильна повышает вероятность гибели садовых культур от хлороза.

СОДЕРЖАНИЕ ГУМУСА.

Исследованные почвы характеризуются очень низким содержанием гумуса и относятся к малогумусовым.(по шкале Д.С.Орлова,Л.А. Гришины 1978).

Содержание гумуса верхних горизонтов различно в зависимости от характера сельскохозяйственного использования.Обращает на себя внимание,что под рисом почвы отличаются максимальными содержанием гумуса. Среднее значение для этих почв составляет 1.17 X с колебанием от 0.97 до 1.51 X.(табл.1 )

Данные по содержанию гумуса в почвах под садовыми насаждениями ( в среднем около 1 X с колебанием от 0.39 до 1.51 X ) и под залежами ( в среднем 0.8 X с колебанием от 0.39 до i;08 X ) показывают определеную тенденцию в постепенном снижении содержания гумуса по мере уменьшения норм орошения и обводнения.Иначе говоря, можно на основании наших данных сделать вывод,что при снижении норм орошения в почвах складывается отрицательный баланс гумусооб-разования.

РЕАКЦИЯ СРЕДЫ И ЩЕЛОЧНОСТЬ.

Почвы характеризуются нейтральной и слабощелочной реакцией сре-л .'.Значение рН в. пастах колеблется от 7.2 до 8.0,иногда достигает .2-8.3.В водной вытяжке диапазон значений рН тот же от 7.3 до 8.0,

иногда достигая 8.4(табл.1). Как и в паотах.так и в водной вшчика значения рН не превышают предел 8.Б,при котором культурные растанин перестают нормально развиваться( Ковда В.А. 1973 ).Показатель рН исследованных почв не выходит за рамки оптимальных величин дли Со-льшшотва растений,что позволяет характеризовать ати почвы по данному показателе как относительно благоприятные.

Распределение значения рН по профили различается а зависимое ти от характера сельскохозяйственного использования почв.На участ• ко под рисом значение рН (в пастах)верхних слоев (0-20 си ) почв несколько ниже,чем в нижней части профиля.Возможно,что подмодящвэ действие поливной воды и оамого растения риса на реакцию среди,а также поступающего свежего растительного материала а постоянным опадш надземной н подземной части,в первую очередь оказывают воздействие на самый верхний слой почвы,что и приводит к снижению рН. На участках под садами,в отличие от рисовых полей .распределение значений рН по профилю поча связано о активностью натрия в почвенном растворе.При рНа<1 значение рН верхних слоев (0-20см)неаколько вше,чем в нижней части профиля,и ехэотавляет от 8.0 до В.30 в пастах, а при рНаЯ,отличий рН в верхних слоях о? значения рН в тшгей часта профиля почти не наблюдается.

Общая щелочность исследованных почв составляет 0.01-0.(У4Х в водной вытяжке,она во правыяает величину 0.05-0.07Х (1С03,ири которой сельскохозяйственные культуры испитивоот серьезное угивта-нй0(В.А.Ковда,1в?3).Общая- щелочность не выходит за пределы олгимл-ямшх величин для бодьппгоотва культурным растений.

Исследование щелочного удара а модальном эксперименте покали вает(рко.2),что значение рН исследованных почв практически во ию-гкх случаях увеличивается после пагжва и через 1-2 часа достигает максимальных значений 8.0 - 8.А.Причем максимальные скачки рН,которое могут достигать до 0.6 - 0.8 единиц,наблюдаются для пахохшк горизонтов поч:в под рисом,иолодых садов и солончаков аалежой.Увеличение рН при увлажнении может служить одной из причин деградации почвенной структур« и ухудаенкя водно-физических свойотв почв при периодическом орошении иди промывках.

ГЛАВА Б. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВЫХ,ОРОСИТЕЛЬНЫХ И ДРЕНАЖНЫХ ВОД.

Грунтовым водам аридной зоны были посвящены работы ряда иоаяи дователей( Ковда В.А,19Г7,1884;Егоров В.В.19Б4,19Б9;М1шатана Н.Г.

Щелочный удар

Участок 1(Разрез 6)

К ео

Время (им.)

ы *

7Л

7Л

ГА 71

Щелочный удар Участок 2( разрез 25)

Я <0

ВрвМЯ (кМ4.)

Щелочный удар

участок 3( Разрез 310)

Щелочный удар Участок 4( разрез 42)

ЭО <9

время (кК1.)

•»-14

-»-»

Щелочный удар

Участок 5 (Разрез 51)

Вр«ш (мин.)

Рис.2. "!Ге.г.:зчний удар" ( данных моделы-сго :>кспериме некоюрях н^сЛедгРлкчкх п^чз

?НТг

1978;Кац Д.М.19В9,197В;Зайделъман Ф.Р.1087;Вавволожский В.А.1991).

Полученные нами данные по химическим свойствам грунтовых вод представлены в таблице 2. Минерализация грунтовых вод на исследуемой территории в среднем составляет 6.9 г/д о колебанием от 2.79 до 11.6 г/л,что превышает величину критической минерализации грунтовых вод ,которая составляет 3 г/л для орошаемых земель Кара-кал-накатана (Ковда В.А..Егоров В.В. 1954 ).Тип засоления грунтовых вод - сульфатный,хлоридно-сульфатный,преимущественно натриевый,или кальциево-натриевый. Общая щелочность олабая,составляет от 0.15 до 0.78 г/л.Величина рН колеблется от 6.7 до 8.3,в среднем 7.47.Поэтому реакция среды грунтовых вод отличается нейтральностью и слабой щелочностью. Минерализация оросительных вод составляет около 1 г/л,тип засоления - сульфатно-натриевый,воды относятся к слабоми-нерализованннм(по Кацу Д.и.1969).Минерализация коллекторных вод составляет от 1.23 до 2.1 г/л, тип засоления - сульфатно-натриевый и хлоридносульфатный,преимущественно магний-натриевый.Воды относятся к слабоминерализованным.

Реакция среды оросительных вод - нейтральна и слабощелочна.рН составляет 7.6-8.1,что не превышает величину В.-4,которая является критическим значением для культурных растений (Кутепов Л.Е.1Й90). Поэтому по показателю реакции среды оросительные воды для орсшещш сельскохозяйственных растений относительно пригодны.Но данные ори сительные воды опаоны о точки зрения засоления почв (по Зплдольмену Ф.Р.1987).

Таким образом,данные оросительные и коллекторные поды шяшо использовать для орошения земель совхоза "Хорезм" при применении ооотвествующи* мероприятий.Коллекторные воды могут служить ииточ киком орошения и могут быть использовать для прошвки солончаков и сильнозасоленных земелк при наличии хорошего действующего дренажи

Сравнив химический состав между оросительными и коллекторными водами,видно,что они слабо отличаются по химическому составу,что » условиях высокого засоления почвенно-грунтовой толщи наводит на мысль о плохой работе дренажных систем шш плохом качестве «ршы вок.что специально рассмотрено в главе 6.2.

ГЛАВА 0. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ.

ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ.

Содержание основных гранулометрических компонентов твердой почв варьирует для исследованных почв в следующих пределах:

- I* -

Таблица 2 Химические свойства грунтовых вод оовхова"Хоревм".

Г" ..... |Пункт от-| | Щелочность |Сумма ................................................1 1 1

|бора пробi РН I- 1 ■| солей | Тип засоления |

|воды | i i |С08 |нсо г г/д| г/л 1 1 i i

I 1 1 1 i i i Участок 1 i i 1

1 |Разрез.1 | 7.3 Г 0 10.37 | 4.74 f S04*Ca*Na |

IРазрез.2 | 7.Б 1 0 |0. ВО | 6.04 1 S04*Ca*Na i

|Разрез.3 | 7.2 ! 0 10.78 ! 11.6 | S04*M¡r*Na |

|Скваж.Б, | 7.7 | 0 10.29 | 7.5 I Cl*S04*Mff*Na |

|Скваж.б | 7.0 | 0 10.49 | 6.35 I Cl*S04*Me*Na |

|ороситель| 7.6 | 0 |0.15 ! 1.06 ! S04*Ns |

(коллектор) i В.9 | 0 10.15 ] 1.23 | S04*Ns |

г 1 i участок Z

i I Разрез.211 7.6 I 0 (0.25 . 1 5.2 | S04*Na*Ca |

I Разрез. 221 7.6 | 0 10.28 ¡ 6.17 | S04*Na I

I Разрез.231 7.2 | 0 10.35 I 4.49 | S04*Na |

|Разрв8.24| 8.3 | 0 10.42 | 4.89 { SQ4*Ca*Na |

|Разрез.25| 7.0 | 0 10.11 | 6.9 | SM*Na |

|Разрез.26| 6.7 | 0 10.63 | 2.79 | Cl*S04*Ca*Na |

|коллектор) i 8.1 i 0 10.18 | 2.1 | Cl*S04vAfe*Na |

1 1 i i участок 3

1 1 |Раэрез312| 7.5 | 0 10.32 I 6.76 | Cl*S04*Mír*Na |

i_____________i

- 15 -

Физический песок ( фракция >0.Olm):от 4.4? до 83.24 X;

Физическая глина ( фракция <0.Olm)*.от 16.78 до 95.БЗХ;

Илистая фракция (< O.OOlnri): от 0.82 до 39.28 X.

Разнообразие почв по гранулометрическому составу характерно практически для всех исследованных ключевых участков.На сравнительно небольших площадях встречаются почвы о-сильном различающимся строением профиля.Так,например,на участке 1 строение профиля почв разреза 5 слоистое.В отличие от разреза б, строение профиля почв разреза 1 характеризуется утяжелением книзу(рис.3 ).

В отличие от участка 1,на участке 2 строение профилей почв отличается большим сходством. Практически во всех разрезах начиная о некоторой глубины отмечается утяжеление книзу.На участке 4,наоборот, тяжелосуглинистый и легко-глинистый состав более присущи верхним горизонта», а вниз по профили содержание глины падает.

Описанное строение профилей исследованных почв по грансоста-ву,их неоднородность,показывает,что несмотря на проведение планировки при ирригационном строительстве в них во многом сохраняется влияние аллЕвиально-дельтового происхоиденя почвообразующих пород..

По нашему мнению,недостаточный учет этой обстановки при планировках является оснснной причиной плохой работы дренажа на участках,отведенных под сады.

ПРИЧИНЫ ПЛОХОЙ РАБОТЫ ДРЕНАЯА.

Нами была проведена специальная работа по анализу рельефа первого водоупорного слоя в слоистых почво-грунтах первого и второго участков.По всей территорий обоих участков были пробурены скважины, позволившие выявить сложный волнистый характер залегания слоев тяжелого гранулометрического состава и сопоставить полученные результаты с расположением оросителей и коллекторов.

Мы обнаружили,как нам пред? аляется,два наиболее типичных случая,когда специфика слоистых почвообразующих пород оказывает огромное влияние на солевой и водный режим почв.

Так,на одном из участков,исследованных нами( на участке 1 ),залегание плотного суглинистого слоя,пере.срываемого сверху более легкими наносами,носит волнистый характер ( рио.4).Рел-еф этого слоя.служащего первым водоупором для фильтрующихся вод,обусловли-' взет существование своеобразных "понижений",в которых застаивается фильтрующаяся вода.Кроме того,в этих" понижениях" рельефа водоупорного слоя накапливаются также и фильтраты,стекающие по склону во-

rVofiMMM лиа-pm««! грсисостоп Участок 1 ( Ра»р«з 1)

Профиьми лиаграшы тинеоет«« Участок 1 ( Ршр«а «)

Рис.3. Профильные диаграммы гранеостала пекоторыл ПОЧВ

-rrprrrp I,/,, tfT-TTJ

-se- s»- as- S3- ея- pp- J.

л J«] ОШ1 j uao ^

§

t

0 cû

1 t

X

ад • ÍX.

o n.

c/- ¿a- ни - síiJ

••Г ^J f 1 } ? V 0 Э *

- 1В -

доупорз о других,Солее "повышенных " участков. В период высыхания именно здесь локализуется максимальное количество легкорастворимых солей,которые,подтягиваясь к поверхности,образуют пятна выпадений сельскохозяйственных культур.

Второй типичный случай,когда недоучет литологии ведет к перерасходу водных ресурсов,наблюдался нами на другом из исследованных участков ( участок 2 ).Здесь рельеф первого водоупорного олоя в отличие от предыдущего участка образует довольно равномерный .склон от одного »фая поля к другому С рио.).Очевидно,что это будет обусловливать перераспределение фильтрационных вод по склону.Однако, этот факт не всегда учитывается.В нашем конкретном олу-чае расположение оросителя и коллектора такого,что допускается огромный непроизводительный перерасход оросительных вод.Дренажная система оказывается практически не работающей,а максимально переувлажненными и засоленными в данном случав оказываются почвы,примыкающие к оросителю.

СТРУКТУРА И ПЛОТНОСТЬ ИССЛЕДОВАННЫХ ПОЧВ.

Оценка структуры исследованных почв дана по количественным показателям сухого и мокрого просеивания (по Саввинову). Содержание микроагрегатов размером 0.25-10 мм в пахотном горизонта соотавляет от 31.Б до 61.4 X от общей массы почвы (в среднем около 40Х) Количество глыбистых агрегатов размером более 10 мм в пахотном горизонте достигает 65.ЗХ.Исследованные почвы плохо острукту-рены .Коэффициент структурности очень низкий,в среднем меньше 1.0, и составляет 0.43-2.20(табл.3).

В исследованных почвах количество водопрочных агрегатов более 0.25 мм при мокром просеивании для пахотного горизонта находится в среднем составляет менее ЗХ,редко достигая значений 101 и более. Неводопрочными оказалось большинство агрегатов разных размеров,которые при мокром просеивании теряли более 90 X своей массы.

Структурность почв различна в зависимости от характера использования. Среди исследованных поча наиболее низкий коэффициент (от 0.43 до 0.68,хотя иногда достигая 1.59) т.е. плохую структурность имеют почвы под рисом.Кроме того,структурность сильно зависит от степени засоления:чем сильнее засоление почв,тем хуже структурность .

Слабая водопрочность структуры исследованных почв создает предпосылки для коркообрааования и хорошо проявляется морфологи-

Таблица 3. Р»яулктаты агрегатного анализа некотормя исследовании* пбча по метол» Саввиноаа.

1--------------"■' '1.......... 1.................... ■1 |Ра»ы»р аграгато» (*■) и их содержании{%) | г Коэффициент|

|Раэр»» Но. (Глубина см. структур- |

¡При суком прос»и»ания ) при | мокрой ности |

|> 10 | 10 - 0.23 | ( 0.25 1 1 | > а.25|< 0.25 " | Кс. |

1 в. | 0 - 10 {14. 4 1 1 | вв. 1 1 | 17.5 1 1 1 Н. Д. 1 1 ( К. Я. 2.20 |

|участок 1. | 10-20 [21. 0 | 62.0 ' | | 17.0 | 1 и. д. 1 Г и. я. 1 1 1.82 |

| 23. | 0 - 10 |14.8 1 | ВО. 4 1 | 24. В 1 | 2.8 ! | 97.4 1.53 |

| участок 2. | 10 - 20 |Э5.4 | 50.8 1 | 14.0 1 | 4.0 | | 58.0 | 1.02 |

| Зв. | 0 - 10 |25. в 1 | 48.0 1 | 26. 4 1 | 2.7 1 | 97.3 0.92 |

|участок Э. | 10 - 20 11В. 4 | 81.4 1 | 22.2 | 2.Э 1 | 97.7 !• 1.59 . |

1 <2. | 0 - 10 |55.3 | зе.9 ] 7.8 1 Я. д. 1 Н.Я. 0.58 |

|учаеток 4. | 10 - 20 (30.0 | 58.0 1 | 14.0 [ 12.7 1 | 87.3 1 1.27 |

1 51. | 0 - 10 1э.З 1 | 47.7 1 | 48.7 1 1 Н.д. 1 I н.д. 0.91 |

(участок 5. 1 | 10 -20 |1.1 | 53.9 | 45.0 1 и. д. 1 п. Я- 1.17 | ..........1

н. я. - нет данных

- 20 - • чески в виде такыровидной корки о поверхности.Связанное о этим переуплотнение верхних горизонтов ведет к соадашф уоловий для временного поверхностного переуплотнения почв во время поливов,что также является неблагоприятным при выращивании садовых культур.

Оптимальное значение плотности сложения почвы для большинства культурных растений составляет 1.1-1.3 г/куО.см.(О.Г.Растворова 1983),для садовых культур плотность 1.43-1,47 г/куб.см.(В.Ф.Валь-ков 1992) является 1файне неблагоприятноотью,поскольку не позволяет развиваться корневой системе.

В исследованных почвах в большинстве случаев с глубины 10-20 и 20-30 см отмечаются значения плотности,превышающие эти критические величины,и составляющее в основном 1.3-1.8 г/куб.см.(табл.4).Основ ной причиной переуплотнения,по воей видимости,является технология возделывания риса,которая ведет к потере водопрочнооти почвенных агрегатов,и дезагрегации. Так.плотность в верхних горизонтах риоовыя почв около 1.47 -1.64 г/куО.см.,что выходит аа рамки интервала, оптимального для садовых культур.

Таблица 4. Плотность нектоторых исследованных почв.

н.д.- нет данных.

Скорость набухаю«. УчОсток 2 ( P«jwa 25)

wo îw»

•р«ыя t (с«к)

-»-|»-ю -*-га-з» •

Скорость Участок JÎ0)

TITii t'4'ifniH—i i пни i t i щи' ig ios too tocos ' looew

epéa* t (с*к)

M

— B-ie -«- то-»» -»-а^я *ini

C««poclV v«&y»t¡K*ii. Участок ч {Ршрю 41)

t HOgjiHiw*

, Л**....... У"

100 1009

всхия t (як)

Глуб«« (ей)

■ 10-го 70-50

loooba i

loe 1009

bp»««» t (е»к)

(ñu)

• 10-м го-So

t мв^аимя

Скорост» нобухамия. Участок 5(РотрМ SI)

ico к*» •

Врем* t (сек). Г«уьм(ш)

' iü-го so-a»

loco» IOOOOO

■ »-so

Рис. 5. Набухание некоторых исследованных почв^данинх

модельного зкспёргмента)

Г 22 Т

Таким образом,введение почв,сложение верхних горизонтов которых нарушено технологией возделывания риса.прд садовые культуры без специальной подготовительных мероприятий, может приводит к угнетении саженцев,что и наблюдалось на исследованных участках.

НАБУХАНИЕ.

Полное набухание в образцах нарушенного сложения пахотных горизонтов исследованных почв в зависимости от степени засоленности и .гранулометрического соотава различно и достигает Б.7 - 13 X,подпахотных горизонтов - 5.45-12.90 Х(рис.Б).В целом растворимые ооли оказывают отрицательное влияние на увеличение набухания.Чем больше содержание солей в почве,тем меньше набухание почвы.В овяаи с этим, возможное увеличение набухания после удаления солей из почв при промывках пахотных горизонтов посла выведения почв из под риса может вызвать ухудшение агрофизических овойотв,уплотнение почвы,что негативно чвлияет на оадовые культуры, в частности на корневую о йоте--У.

Полученные результаты подтверждает сильную подверженность иоо-ледованных почв процессам изменения их объема даже при кратковременном поверхностном увлажнении,что часто практикуется при орошении садовых культур в данном регюне,Так,наиболее интенсивное увеличение объема исследованных почв происходит в основном в течение 1-10 минут после смачиванияСрио.5),что может являться одной ив причин формирования слабоводопрочной отруктуры,дезагрегации,уплотнения и коркообразования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

■Таким образом,при проведении мероприятий по переомотру структуры сельскохозяйственного использования земель в направления замены сельскохозяйственных культур на менее водоемкие,в условиях близкого залегания минерализованных олабоотточных грунтовых вод на слоистых отложениях дельтового генезиса,необходимо учитывать следующие аспекты.

1. По мере снижения норм орошения усиливается процеоо ролвна-. кошения в верхвих горизонтах.

2. Исследованные почвы ыадогумуоны.Очень низкий уровень содержания гумуса следует отнести к.числу неблагоприятных в мелиоративном отношении показателей.

3.Последоваяные почвы карбонатны.Они олабоггригодкы для использования под сады.При многих неблагоприятных внешних условиях(переувлажнение, уплотнение почв,высокое засоление почв,близкие и минерализованные грунтовые воды)может проявляться хлороз садовых культур.

4.Реакция ореды почв в целиком нейтральная и алабощалоч-ная,однако временное повышение щелочности может происходить при промывке и поливе засоленных почв,что,вероятно, служит одной из причин ухудшения их водно-физических свойств и повышения дисперсности почвенных частиц.В связи о этим необходимо учитывать это явление при решении задач орошения в мелиорации почв, в чаотнооти назначении срока и нормы полива.

5.Необходимо учитывать аллювиально- дельтовый генезис олоиотых почвообразусщих пород,который сохраняет свое влияние на почвообразование даже после проведения планировок сельскохозяйственных полой. В первую очередь это касается рельефа первого водоупорного слоя,который следует учитывать при нарезка полей и расположении ороситель-пых и дренажных каналов.

0. Низкая структурность,слабая водопрочность структуры,высокая плотность и сильная набухаемооть пахотного горизонта исследованных почв обусловливают их высокую способность к коркообразова-нкз я дезагрегации. Способность к коркобразоваяию увеличивается при удалении солей из почв.

7. В данных почвах временное избыточное переувлажнение хорош диагностируется по таким морфологическим признакам как железистые новообразования.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИЙ

Рекомендовав следующей комплекс мелиоративных приемов,которые снишот неблагоприятные последствия,связанные о деградации почв при отводе земель под менее водоемкие культуры.

1.Перепланировка полей ороаения о учетом лятологического отроения корнеобитаешй почвенно-грунтовой толщи.

2. Строительство глубокого и частого дренажа,обеспечивающего отведение уровня грунтовых вод до глубины ниже критической (для садовых культур - ттае 2.6 до 3.0) и одновременно создание оиотейы контроля пота по ввоолению и увлажнения.

3. Создание однородного и оптимального^по плотности и оложэ-юзз корнообитаемого слоя о высокой водопрочностью почвенных агре-

гатов.В качестве мелиоранта можно рекомендовать выращивание многолетних кормовых трав с глубокой корневой системой(например,люцерна, солодка) в течение 3-5 лет после освобождения почв из под риса и хлопка и последующим сохранением травяного клина в севооборотах, а также,в случае пооадкй саженцев сохранение трав в междурядьях на весь период эксплуатации оада.

Список работ по теме диссертации:

Шчвовенно-мелиоративные особенности при изменении структуры сельскохозяйственного использования орошаемых земель дельты Аму-дарьи //Мелиорация и водное хозяйство (в печати). В ссааторотве.

(