Изменение минерализации грунтовых и коллекторно-дренажных вод на ключевом участке ширванской степи

УДК 631.6, 626

• Мажайский Юрий Анатольевич, д.с.-х.н, профессор,  ГНУ ВНИИМЗ Россельхозакадемии, д.с.х.н., профессор, mail@mntc.pro, director@mntc.pro
• Мустафаев Фарид Мустафа оглы, аспирант. Институт Почвоведения и Агрохимии Национальной  Академии  Наук Азербайджана, Баку, Азербайджан,  bakili_888@list.ru

Key words: salinity soils, ground water, groundwater stage, granulometric coposition, humus.

Summary: In the article thorough information was given about depth of subsoil waters, their mineralization in soil, and a quantity of salts in the collector-drainage waers, their types in the experimental areas being selected in the Shirvan plain.The researches show that subsoil waters mineralization in both experimental areas was high by 2,20-5,85 g/l but salts quantity in soil was 0,365-2,210 % and was highest in some places. The agromeliorative measures system was prepared with the purpose of the same soils improvement on the basis of the research consequences and was affered foreconomies as a recommendation.

Минерализация

В Ширванской степи, обладающей большим экономическим потенциалом в развитии сельского хозяйства Республики и  производящей 90-95% сельскохозяйственной продукции, площадь поливных земель составляет 208,4 тыс.га. Общая площадь Ширванской степи, расположенная на левом берегу р.Кура, составляет  859,7 тыс.га, а это 40% от общей тер-ритории Кура-Араксинской низменности. На этой территории до 1960 года грунтовые воды залегали от поверхности земли на глубине 5-10 м и глубже. Несмотря на то, что дренажно-коллекторная сеть Ширванской степи составляет 131,8 тыс.га, минерализованных грунтовых вод расположена на глубине менее  2,0 м, составляя 63,24% от площади орошаемых земель, а это создает условия для процесса засоления. Впоследствии на этой территории отмечался стремительный подъем уровня грунтовых вод и стало известно о подверженности к засолению большой территории.

На основании последних исследований 322,8 тыс.га почв Ширванской степи или 37,6% от общей площади территории практически не засолено. А на остальной территории, т.е. на высоте 536,9 тыс.га величина солей превышает 0,5%, что составляет 62,4% от общей территории Ширванской степи. Учитывая все вышеизложенное, мы считаем одной из основных задач стоящих перед нами, изучение причин возникновения засоления и способы улучшения почв, изучение водно-физических свойств почв, расположенных на характерных для Ширванской степи территорий.

Северной часть Кура-Аразской низменности занимает Ширванская степь, охваты-вающая левобережье реки Куры от Мингечаурского водохранилища до озера Аджикабул.

Ширванская степ в целом характеризуется умеренно степным климатом  с сухим жарким летом. В степи  преобладают тяжелые, сильно коркующиеся, плохо фильтрующие почвогрунты, около 60 % площади степи представлено тяжелыми и слоистыми глинами с содержанием частиц менее 0,01 мм до 60-80 % и более. Засоление в основном сулфатно, сульфатно-хлоридное и сулфатно-натриевое, с преобладанием серно-кислого натрия. Средная минерализация грунтовых вод для всей степи составляет до 20-30 г/л по плотному остатку, но на значительной площади она превышает до 50 г/л.

В геоморфологическом отношении участок расположен на приферной части Верхнее Ширванского канала и является характерным для центральной части Ширванской степи. Почвогрунты  участка по гранулометрическому составу глинистые-суглинистые. Установив-шаяся скорость впитывания воды в почву составляет 4-5 мм/сутка .

В сельскохозяйственном отношении большие площади земель Ширванской степи еще не используются. Интенсивному развитию орошаемого земледелия препятствует недостаток оросительных вод, в связи с маловодностью рек Восточной Ширвани и отсутствием здесь крупных ирригационных сооружений. Ограничивает орошаемое земледелие также и развитое вторичного засоления и отсутствие организованных мер борьбы с ним. Сооружение Мингечаурского гидроузла открывает широкие перспективы для значительного расширения в Восточной Ширвани орошаемых площадей.

Конусы выноса рек западной части Ширванской степи характеризуются продол-жающимся развитием прирусловой аккумуляции на большей части площади речных конусов. В связи с этим речные русла активно питают грунтовые воды, способствующие развитию засоления почв. Конусы выноса в восточной части характеризуются в настоящее время маловодностью и ослабленностью явлений аккумуляции. Аккумуляция наносов в их пределах происходит кратковременно и только в виде концевых шлейфовых выносов. Речные русла на большей части пространства конусов проходят в более или менее сильно заглубленных поймах с крутыми и обрывистыми берегами [ 1  ].

Ширванской степи уровень залегания грунтовых вод и их минерализация зависят от режима. Эти вопросы для определенных целей были изучены некоторыми исследователями [2, 3]. Исследования показали, что почвы Ширванской степи по гранулометрическому составу тяжелые глинистые и обладают слабой водопроницаемостью и требуют проведения специальных агромелиоративных мероприятий. Они обладают высоким содержанием солей и уровнем залегания грунтовых вод, близкое расположение которых к поверхности земли способствует снижению урожая возделываемых здесь сельскохозяйственных культур [  4  ]. С этой точки зрения является актуальным изучение на этой территории минерализации грунтовых и коллекторно-дренажных вод и изменения уровня залегания грунтовых вод. Опыты проводились на выбранных в Ширванской степи двух опытных участках, где уровень залегания грунтовых вод выше критического уровня (h = 1,75 – 2,0 м).

Исследования показали, что если в 2011 году на первом опытном участке минерализация грунтовых вод составила 2,45-4,86 г/л, их уровень залегания 2,25-3,00 м, то в 2013 году 2,35-3,86 г/л и 2,70-3,25 м. На втором опытном участке эти значения соответственно составили: в 2011 году 2,65-5,85 г/л 2,0-2,65 м, а 2013 году 2,50-5,45 г/л 2,2-2,85 м. На этой территории также высоко содержание солей, колебания которых по  годам соответственно составило для каждого участка: 0,365-1,560 и 1,34-2,21 %. По химическому составу засоление почв сульфатное, сульфатно-хлоридное, а грунтовые воды в основном сульфатно-хлоридные и хлоридные, гидрокарбонатные. Как видно из выше-приведенных данных содержание солей в почве, состав грунтовых вод, минерализация и уровень их расположения не благоприятны для данной территории.

Для изучения влияния на почвы опытного участка работающих здесь дренажно- коллекторной и поливной сети из их вод были отобраны образцы, в которых изучали изменения их минерализации. Исследования показали, что минерализация вод дренажно-коллекторной сети была  высокой и колебалась в пределах соответственно 5,67-6,75 г/л и 10,56-15,63-г/л. Для полива опытного участка используют канал Газыян и воды реки Гирдыманчай. В них минерализация вод колеблется в пределах 0,785-1,025 г/л, в летние месяцы их   минера-лизация бывает несколько высока.

В основном изучение физико-химических свойств почв этой  территории показала, что они по гранулометрическому составу относятся к тяжелому и у них слабая водопроницаемость. В результате не эффективной работы дренажно-коллекторной сети грунтовые воды на таких почвах расположены близко к поверхности и  высокая минерализация и высокое содержание в них солей, способствует ухудшению водно-физических свойств, а в последствии и снижению урожайности культур.

Учитывае водопроницаемость почв их гранулометрический состав на обоих опытных участках рекомендуется проведение временных дрен с междренным расстоянием 25-50 м и глубиной 0,5-0,8 м, в конце участка проведение на глубине 1,0-1,5 м временного водоотвода для протекания излишка грунтовых вод в  постоянные  дрены.

В Ширванской степи формирование режима подземных вод и солевых запасов происходит под влиянием различных взаимодействующих между собой естественных и искусственных факторов, проявляющихся на фоне определенных физико-географических и геологических условий. Из числа естественных факторов наибольшее влияние на форми-рование режима подземных вод оказывают климатические условия. Они, с одной стороны, определяют поступление влаги в почву, а с другой, ее расход, в том числе и на транс-пирацию растительностью  [ 5, 6, 7].

Мелиорация земель способствовала дальнейшему развитию сельского хозяйства в аридных районах Азербайджана, это очевидно. Однако, урожайность сельхозкультур, выра-щиваемых на мелиорированных землях остается еще низкой.

С целью выяснения причин низкой урожайности мелиорированных земель в Ширванской степи проведены комплексные исследования. В результате исследований выявлено:

• Планировка поверхности полей после промывки проводится не качественно, промывка почв во многих местах не доводится до порога токсичности.В итоге, остаточная засоленность почвогрунтов значительно превышает ее допустимые пределы и образует пятнистое засоление, площадь которых в среднем составляет от 5 до 15% и более от общего.
• Дамбы всех открытых каналов, дрен плохо или вовсе не планируются и хозяйства не могут использовать их как внутрихозяйственную дорожную сеть и вынуждены выделять для этой цели часть пашни. Почти во всех хозяйствах углы полей и полосы вдоль оросительных каналов исполь-зуются под посевы лишь частично. Сумма всех потерь пашни составляет более чем 20 %.
• Севообороты сельхозкультур применяются не повсеместно, поливы про-водятся не прогрессивными способами, культура ведения земледелия низкая. Все это способствует быстрому снижению плодородия почв.
• Установлено, что в уплотненных и тяжелоглинистых почвах урожайность сельскохоз-яйственных культур низкая. В таких почвах корни культурных рас-тений не могут проникать в глубокие слои и в короткий срок исчерпывают запасы питательных веществ, имеющихся в верхнем слое. Повышение плодородия этих и других почв может быть осуществлено перио-дическим глубоким рыхлением, применением севооборотов, доведением пахотного горизонта до одного метра и  более.

Литература

• 1.Абдуев М.Р. Ускоренная мелиорация глинистых солончаках Азербайджана. Изд.“Элм”, Баку,1977,109 с.
• 2.Алимов А. К. Гидрогеологические процессы и количественные оценки источников формирования элементов водно-солевого баланса грунтовых вод для обоснования гид-рогеолого-мелиоративных прогнозов (на примере Ширванской степи).Баку:Элм,2002. 295 с.
• 3.Бабаев М.П.Орошаемые почвы Кура-Араксинской низменности  и их производительная способность. Баку,Изд. “ Элм ”, 1984, 172 с.
• 4.Волобуев В.Р. Генетические формы засоления почв Кура-Араксинской низменности. Баку, Изд. АН Азерб.ССР, 1965, 238 с.
• 5.Мажайский Ю.А., Дубенок Н.Н., Железяко В.И и др. Экологические аспекты орошения земель в условиях техногенного загрязнения.в кн.Экологические аспекты мелиорации земель Юга Нечер-ноземья. Изд. Московского Университета, 2003, стр. 74- 122.
• 6.Мустафаев М.Г.Эффективность проводимых мелиоративных мероприятий и их оценка //Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий» межд. науч .прак..конф, изд-во «РАГУ», Рязань, 2012 с.187-190
• 7.Мустафаев М.Г., Джебраилова Г.Г., Мустафаев Ф.М. Оценка глубины опреснения почво-грунтов на мелиорируемых землях Кура-Араксинской низменности. Сб.науч.трудов, «Совр.енерго и ресур.эко.устойчивые техн.-и системы сельскохоз. производства» РГАТУ, вып. 9, г. Рязань, 2011, стр.141-148