В работе рассматриваются проблемы деградации почв и рационального использования земельных ресурсов Республики Казахстан, приводится анализ современного состояния плодородия орошаемых почв сероземной и пустынной зоны. Показаны возможности сохранения и повышения плодородия орошаемых почв, рассмотрены основные причины ухудшения состояния земельных ресурсов.
деградация почв
плодородие
экологические проблемы
сельское хозяйство
1. Анзельм К. Мелиоративное состояние и использование орошаемых земель в низовье реки Сырдарья // Доклады республиканской научно-практической конференции Шмкент. – 2006. – С.108-112.
2. Аханов Ж.У. Почвоведение в развитых странах мира и приоритетные проблемы почвенной науки в Казахстане // Научные основы воспроизводства плодородия, охраны и рационального использования почв Казахстана. – Алматы: Тетис, 2001. – С. 33.
3. Аханов Ж.У., Джаланкузов Т.Д., Абдыхалыков С.Д. Основные направления научных исследований Института почвоведения МОН РК на ближайшее десятилетие // Проблемы генезиса, плодородия, мелиорации, экологии почв, оценка земельных ресурсов. – Алматы: Тетис, 2002. – С.5-72.
4. Деградация и охрана почв / под ред. Г.В. Добровольского. – М.: Изд-во МГУ, 2002. – С.33-60.
5. Джумадилов Д.Д., Анзельм К. О роли мелиоративной службы совместном управлении водными и земельными ресурсами // Доклады республиканской научно-практической конференции. – Шымкент, 2006. – С.128-131.
6. Динамика и охрана экосистем / В.М. Урусов, Л.А. Майорова, И.С. Майоров и др. – М., 2005. – 4 с.
7. Заурбекова А.Т., Джахдметов Е.А. К проблеме Аральского моря // Проблемы экологии АПК и охраны окружающей среды (тезисы докладов международной научно-технической конференции). – Алматы, 1977. – С.233-235.
8. Зубаиров О.З. Мелиоративное состояние орошаемых земель Кызылордниской области// Система сельскохозяйственного производства Кызылординской области. – Алматы: Изд-во «Бастау».2002.С.385-412
9. Ивлев А.М., Дербенцева А.М. Деградация почв и их рекультивация, 2002. – C.3.
10. Кузиев Р.К., Ташкузиев М.М. Плодородие почв. Проблемы рационального использования земельных ресурсов, сохранения и повышния плодородия орошаемых почв в Узбекистане, 2008. – С. 64-68.
11. Национальный план действий по охране окружающей среды Республики Казахстан 2000.
12. Привалова Н.М., Костина К.А., Процай А.А. Деградация почв и меры борьбы с ней // Фундаментальные исследования. – 2007. – № 6. – С. 59-59.
13. Прокофьева Т.В. Деградация почв // Фонд знаний «Ломоносов». – 2010. – 18 декабря [Электронный ресурс]. URL: #»justify»>. Толковый словарь по почвоведению / под ред. А.А. Роде. – М.: Наука, 1975. – 288 с.
14. Сагымбаев С., Отаров А., Ибраева М.А., Wilkomirski B. Краткая характеристика почвенного покрова и анализ совеменного состояния плодородия почв Южно-Казахстанской области. Почвоведение и агрохимия. – 2008. – №1. – С. 68-76.
15. Сводный аналитический отчет о состоянии и использовании земель Республики Казахстан за 2006 г. – Астана, 2007. – 179 с.
16. Akhanov J.U., Shainberg I.M., Otarov A. Optimization of water regime in hydromorphic soils of delta-alluvial plans of Syr-Darya // Научные основы воспроизводства плодородия, охраны и рационального использования почв Казахстана. – Алматы: Тетис. – С. 85.
17. Akhanov J.U., Shainberg I.M., Otarov A., Ibraeva M.A. Soils protection from irrigation erosion and selection of optimal methods of irrigation // Научные основы воспроизводства плодородия, охраны и рационального использования почв Казахстана. – Алматы: Тетис, 2001. – С. 99.
PROBLEMS OF SOIL DEGRADATION. ANALYSIS OF CURRENT STATE OF THE FERTILITY OF IRRIGARED SOILS IN KAZAKHSTAN
Bayshanova A.E. 1 Kedelbayev B.Sh. 11 M. Auezov South Kazakhstan state University
Abstract:
In this study we examined problems of soil degradation and the rational use of land resource of the Republic of Kazakhstan, provided analysis of the modern condition of the fertility of irrigated soils of sierozem and deserted zone. We presented possibility of the preservation and increasing of the fertility of irrigated soils and considered main reasons of the deterioration of the condition of land resources.
Keywords:
degradation of soil
environmental issues
Одной из глобальных задач человечества, на протяжении всей истории его существования, всегда была задача обеспечения людей продуктами питания. Источниками продуктов питания является океан и почва (земля). Основными видами питания человека являются хлеб, овощи, продукты животноводства. Все это дает почва (земля). Использование почвы для производства продуктов земледелия, ведет к изменению природных свойств почв и их естественного состояния. Главное изменение выражается в снижении почвенного плодородия - основного свойства почв. Снижение почвенного плодородия обусловлено изменением всех свойств почв: биологических, химических, физических, водных, воздушных и др. В разных ситуациях изменения свойств почв проявляются в разных формах, и с неодинаковой степенью выраженности. Все они получили название «деградация почв» .
В разных ситуациях изменения свойств почв проявляются в разных формах, и с неодинаковой степенью выраженности. Все они получили название «деградация почв» Чтобы правильно оценить характер происходящих в почвах изменений, ведущих к снижению их плодородия, необходимо знать не только величину этого снижения, но и формы их проявления. Для этого важно знать особенности происходящих в почвах не только суммарных изменений, но и изменений каждого свойства почв в отдельности. Изменение каждого отдельного свойства почв, ведущее к ухудшению их плодородия, выделяются .
Современные экологические проблемы, возникшие в результате антропогенной перегрузки и нерационального использования природных ресурсов, несомненно, отразились на состоянии почвенного покрова территории Казахстана. Дестабилизация экологической обстановки привела к деградации почвенного покрова во всех природных зонах республики. Как известно, Казахстан по своей площади входит в десятку государств мира, имеющих наибольшую площадь, а по численности населения находится на 80-м месте. Составляя 0,3 населения мира, Казахстан занимает 2 % земного шара .
Решение экологических проблем почвенного покрова Казахстана в настоящее время требует безотлагательных мер. Причем как в целях безопасности нашего государства, так и для сохранения здорового населения страны в целом. Уже сегодня около 60 % почвенного покрова РК относится в разной степени к деградированным, в зависимости от особенностей природных условий и их народно-хозяйственного использования.
В последнее время, по данным ученых, в республике наблюдается значительное ухудшение почвенно-мелиоративного и почвенно-экологического состояния, интенсивное снижение почвенного плодородия, развитие водной и ветровой эрозии, и вторичного засоления. В результате показатели урожайности сельхозкультур у нас заметно отстают от уровня стран, находящихся с нами в схожих природно-климатических условиях .
Фундаментальные исследования в области почвоведения, заключающиеся в изучении почвенного покрова, как важнейшего компонента биосферы, позволяют решать вопросы развития науки для познания биосферных процессов, охраны окружающей среды, оптимизации сельскохозяйственного использования почвенных ресурсов. С этих позиций научные исследования в области почвоведения наиболее хорошо развиты в России, Франции, Германии, США, Канаде. В этих странах круг рассматриваемых научных проблем почвоведения очень широкий и, главным образом, определяется условиями почвообразования .
Многократное воздействие ходовых систем тяжелой сельскохозяйственной техники в период обработки почвы и уборки урожая зерновых культур вызывает ухудшение агрофизических свойств пахотного слоя и уплотнение подпахотного горизонта. Так, многолетние исследования, проведенные учеными Института, показали, что усиленная антропогенная нагрузка на черноземах привела к изменению морфологических, агрохимических, водно-физических свойств и других факторов снижения плодородия. Изучение характера изменений физико-химических свойств целинных и освоенных черноземов показало, что все изменения в значительной мере влияют на снижение плодородия длительно осваиваемых почв, но ни коей мере не вызывают коренных изменений генетического профиля и его свойств. Типовые, подтиповые и родовые черты черноземов сохраняются. Все изменения происходят на видовом уровне. Так, черноземы обыкновенные среднегумусные могут переходить в разряд малогумусных, а южные малогумусные - в слабогумусированные, что в значительной мере ведет к снижению их плодородия .
Во всех областях Казахстана отмечается устойчивая тенденция к снижению в почве содержания гумуса, питательных веществ и продуктивности сельхозкультур. Содержание гумуса в почве за последние 60 лет, по данным института, снизилось в условиях неорошаемой зоны на одну треть от исходного ее содержания, а в условиях орошения - на 60 %. С урожаем сельскохозяйственных культур ежегодно отчуждаются из почвы питательные элементы, и их вынос превышает в сотни раз, чем поступление их с удобрениями.
По результатам последних агрохимических исследований Республиканского научно-методического центра агрохимической службы, почвы с низким содержанием гумуса на неорошаемых землях составляют 63 %, а на орошаемых - 98 % .
Это свидетельствует о процессах деградации и дегумификации земель, которые порождают глубокие генетические изменения в почве, а также их трансформацию в малопригодные земли. В связи с этим усиливается тревога за сохранение стабильной биопродуктивности почвенных ресурсов страны. Для решения существующих проблем возникает необходимость принятия неотложных мер со стороны государства по воспроизводству плодородия почвы и рационального использования почвенных ресурсов и земель сельскохозяйственного назначения .
По определению В.В. Докучаева, почва является «естественноисторическим телом, возникающим в результате векового взаимодействия климата, горных пород, рельефа и растительности, и обладающим плодородием». Почва является самостоятельным природным образованием, также как минералы, слагающие литосферу, как растения, как животные, как природные воды. Почва как самостоятельное природное образование отличается от других природных тел целым рядом признаков и свойств, присущих только почве. Главным отличием является наличие гумуса. Почва состоит из четырех фаз: твердой, жидкой, газообразной и живой. Почва рассматривается как самостоятельная природная система (рисунок) .
Функционирование этой системы состоит во взаимодействии четырех фаз, что выражается как проявление элементарных процессов почвообразования (ЭПП).
Деградация почв или ухудшение их свойств (ведущие к снижению их плодородия), проявляется в разнообразных формах (видах). Как отмечалось ранее, деградация почв возникает под воздействием антропогенных факторов. Разные антропогенные факторы вызывают развитие разных форм (видов) деградации почв. Не исключено, что один и тот же антропогенный фактор может вызвать развитие нескольких видов деградации почв. Также возможно, что один и тот же вид деградации почв может возникать под воздействием разных антропогенных факторов. Поэтому в почвах проявляются, как правило, одновременно несколько различных форм деградации почв. При этом одни виды деградации оказываются более развитыми, а другие - менее развитыми, третьи - только зарождаются (таблица) .
Блок-схема почвенной системы
Классификация антропогенных факторов
|
Формы изменений |
|
|
1. Механическая обработка почв в земледелии |
Изменяется внутренняя организация почвенного профиля, разрушается почвенный покров |
|
2. Мелиорации (осушительные, оросительные) |
Измененяется водно-воздушный режим почв |
|
3. Внесение в почву минеральных удобрений, пестицидов, гербицидов |
Возможно химическое загрязнение почв |
|
4. Выпадение радиоактивных осадков |
Радиоактивное загрязнение почв |
|
5. Развитие промышленности: |
|
|
а) химической |
Химическое загрязнение почв через атмосферу и жидкими стоками |
|
б) горнорудной |
Разрушение почвенного покрова и отчуждение его под отвалы вскрышных пород |
|
в) горно-перерабатывающей |
Химическое загрязнение почв и отчуждение пол хвостохранилища |
|
г) текстильной и лакокрасочной |
Химическое загрязнение |
|
д) машиностроение |
Химическое загрязнение |
|
6. Лесозаготовки и лесопереработки |
Изменяются экологические условия развития почв |
|
7. Урбанизация |
Частичное уничтожение почвенного покрова, химическое загрязнение почв |
|
Все формы изменения свойств и состава почв |
В настоящее время выделяются следующие виды деградации почв: 1. биологическая, 2. химическая, 3. физическая, 4. механическая. В отличие от процессов деградации почв, выражающихся в ухудшении их свойств, антропогенные факторы могут своим воздействием приводить к разрушению почв. Разрушение почв выражается в полном, или частичном уничтожении почвенного профиля. Это выражается в уничтожении почвенных горизонтов и удалении их с места образования. Особенно сильное разрушительное воздействие на почвы оказывают такие виды хозяйственной деятельности человека как горнорудная промышленность, дорожное строительство, строительство различных промышленных объектов, (включая города и другие поселения), а также прокладка трасс нефтепроводов, газопроводов, линий электропередач и т.п. .
К разрушению почв приводит и ускоренная эрозия, вызванная или деятельностью человека, или стихийными природными явлениями. Следует иметь в виду, что в отличие от ускоренной эрозии, нормальная эрозия не приводит к разрушению почв, и поэтому относится к разряду понятий «деградация» почв . Как видим, антропогенные воздействия приводят к развитию явлений, обуславливающих разное состояние почв: 1.деградация почв, требующая улучшения нарушенных (а не разрушенных) почв и их свойств, и в целом почвенного плодородия, что ликвидируется методами рекультивации; 2. полное разрушение почв и почвенного покрова, что требует не «рекультивации», а «воссоздания» новых почв (почвенных профилей), и в целом разрушенного почвенного покрова .
Физическая деградация почвы фиксируется как по уменьшению мощности органогенных горизонтов почв или уничтожению других почвенных горизонтов и всего профиля, так и по изменению конкретных физических свойств механически ненарушенного почвенного профиля (собственно физическая деградация). Нарушение почвы может быть связано и с поступлением на ее поверхность постороннего абиотического наноса, ухудшающего продукционную функцию почвы .
Механические нарушения почвы, приводящие к физическому разрушению почвенного профиля или его части, могут быть вызваны различными формами антропогенных воздействий.
Физическая деградация выражается в ухудшении почвенной структуры и всего комплекса физических свойств, т.е. в разрушении физической основы почвы, и развивается везде, где применяют избыточные нагрузки механического, химического, водного или биологического характера. Физическая деградация может быть обусловлена различными природными факторами и развиваться в условиях естественных биогеоценозов в результате изменения климатических условий, естественных процессов выветривания, эрозии, опустынивания и т.д. Причиной физической деградации почв могут явиться также различного рода катастрофические процессы природного и антропогенного характера .
Существуют два основных проявления деградации:
Накопление деградационных признаков до критического состояния, когда процессы становятся необратимыми. Это изменение почв фактически представляет собой «медленную» катастрофу, обусловленную всей сложившейся системой эксплуатации природных ресурсов и почв в том числе, общей культурой природопользования. Такая «накопительная» деградация происходит в случае длительной интенсивной эксплуатации почв как постоянного технологического ресурса в технологиях сельского, лесного и некоторых других производств, где основным достоинством почвы считается ее плодородие;
Частичное или полное разрушение почвы как неизбежный этап промышленных технологий природопользования, осуществляемы в течение короткого промежутка времени и приводящего к моментальному разрушению природных объектов и почв в том числе. Такое проявление деградации носит локальный характер и опасно быстротой и полнотой проявления. Как правило, причины и степень разрушения почв являются в данном случае очевидным .
Под эрозией почвы понимается разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра. Причины распространения эрозии почв можно разделить по пяти группам факторов эрозии: климатические, топографические, почвенные, биогенные и антропогенные. Непосредственное влияние на интенсивность эрозиозных процессов оказывают следующие факторы:
Климатические факторы - интенсивность и продолжительность дождя или снеготаяния, температура воздуха, скорость, направление и время проявления ветра;
Топографические факторы - длина, крутизна, форма склонов, характер рельефа;
Свойства почвы - водопроницаемость, противоэрозийная стойкость;
Биогенные факторы - создание беспозвоночными в почве сети каналов, защитная роль растительности, проявляющаяся в снижении скорости ветра и влиянии на температурный и водный режим почвы.
В процессе хозяйственной деятельности человек изменят соотношение факторов эрозии почв, что сопровождается ускорением развития эрозии почв .
Как итог, можно сказать, что крайней степенью физической деградации почв является полное уничтожение почвы как природного объекта, вплоть до состояния горной породы.
Химическая деградация почв включает изменение многих почвенных свойств вследствие различных причин природного и антропогенного происхождения. Факторы и причины химической деградации можно разделить на две группы:
Изменения, вызванные сельскохозяйственными процессами, связанные с потерей элементов минерального питания, гумуса, подкисления за счет высоких доз кислых удобрений и за счет окисления сульфидов в почвах, где они имеются;
Изменения, вызванные загрязнением почв промышленными и коммунальными отходами, избыточными дозами навоза и пестицидов, кислотными дождями и разливами нефти .
В большинстве случаев для пахотных почв характерна потеря гумуса, что, как правило, можно считать негативным явлением. При хорошо спланированном земледелии и высоких урожаях в почве иногда наблюдается и накопление органического вещества. Качественный состав гумуса может изменяться в любую сторону. Изменения предсказать трудно, поскольку они зависят как от набора возделываемых культур, так и от химизации земледелия и применяемых мелиоративных приемов .
Гипсование и известкование почв, направленное на регулирование степени почвенной реакции не всегда оказывают только хорошее воздействие на почву. В почву могут попадать нежелательные компоненты, усиливаться вертикальная миграция почвенных компонентов, повышаться растворимость веществ .
Щелочные и кислотные дожди - антропогенное явление, обусловленное накоплением в атмосфере оксидов азота, серы, ионов хлора или фтора, и пылевидных выбросов заводов. При взаимодействии таких выбросов с парами воды накапливаются кислоты, которые вместе с осадками поступают на поверхность почвы и затем просачиваются вниз по почвенному профилю. Кислые осадки, как правило, усиливают почвенную кислотность, вызывая деградационные процессы .
Добыча и переработка различных полезных ископаемых характеризуется различными химическими процессами, которые сопровождаются выбросами в атмосферу различных газов. Они воздействуют на почвы или непосредственно в газовой форме (поглощаясь почвенным покровом) или предварительно взаимодействуют с парами воды и выпадают на поверхность Земли в виде дождя и снега .
При загрязнении почв нефтью в них возрастает доля углеводородов, снижаются подвижность и доступность многих элементов питания растений, изменяется химический состав почвенного воздуха.
В заключение можно отметить, что химическая деградация почв неизбежно происходит даже при их обычном сельскохозяйственном использовании. При развитии и расширении различных видов производства, городских поселений, транспорта, нарушения почвенного покрова могут приобретать огромные размеры.
Изучение процессов биологической деградации связано с ролью биоты в функционировании почв. Почвенные организмы обеспечивают осуществление многих экологических функций почв. При любых видах деградации почв первыми на них реагируют именно организмы. В первую очередь нарушается биоразнообразие, происходит его обеднение, изменяются доминирующие виды, некоторые виды вообще исчезают. При воздействии деградационных факторов различают четыре зоны со сдвигами в составе биоты:
Зона гомеостаза с нормальным составом организмов;
Зона стресса с перестройкой в количественных соотношениях видов, но без изменения качественного состава;
Зона развития резистентных организмов;
Зона репрессии .
Почвенные организмы страдают от всех видов деградации. При ветровой или водной эрозии почв организмы частично или почти полностью уносятся, причем для восстановления биоты требуется восстановление самой почвы.
Почвенные организмы резко реагируют на деградацию химического состояния почв. Любые изменения ведут к изменению биоты. Однако организмы являются фактором борьбы с химической деградацией почв, так как они могут очищать почву от нефти и пестицидов, способствовать образованию минеральных соединений, разрушать вредные природные органические соединения .
Таким образом, деградация биологических свойств почв наносит опасный и многосторонний вред как для почв, так и для биосферы в целом.
Поэтому решение проблем сохранения и воспроизводства плодородия мелиорированных почв является одним из актуальных задач почвенной науки, имеющих важное государственное значение. В Казахстане имеются три внутриконтинентальные впадины, со своими замкнутыми бассейнами стока и крупными озерными котловинами. Это Прикаспийская низменность с Каспийским морем (хлоридное засоление), Туранская низменность с Аральским морем (хлоридно-сульфатное засоление), БалхашАлакульская и Илийская впадины с оз. Балхаш (хлоридно-сульфатное засоление, с нормальной и гидрокарбонатной содой). Для всех трех впадин характерным является увеличение засоленности почв и грунтовых вод по направлению геохимического стока к конечному солеприемнику (морям и озеру) . Практически все основные массивы орошаемых почв республики расположены в пределах этих впадин и отличаются экстремальными природно-климатическими условиями, обусловленными высокой аридностью климата и крайним дефицитом пресных оросительных вод. Кстати, по водообеспеченности на душу населения Казахстан занимает последнее место среди стран CНГ . При потребности рес3публики в воде в 100 км в год существую3щая обеспеченность составляет 34,6 км. Достаточно велика зависимость водных ресурсов Республики Казахстан от соседних государств (42 % водных ресурсов поступает извне). В настоящее время практически прекращены инвестиции в развитие мелиоративных мероприятий по воспроизводству плодородия орошаемых почв и комплексной реконструкции орошаемых земель. По этой причине в настоящее время технические параметры оросительных и коллекторно-дренажных сетей не соответствуют проектным нормам. Это привело к возрастанию потери оросительной воды и к увеличению его удельных затрат на производство единицы 3продукции до 12-14 тыс. м на гектар . По данным Джумадилова Д.Д. в среднем по республике при эффективности ирригации около 25 %, потери оросительной воды достигают 75 %. Непроизводительные потери оросительной воды приводят к подъему уровня и минерализации грунтовых вод и ухудшению почвенно-мелиоративных условий орошаемых массивов. Например, в настоящее время в орошаемых массивах Кызылординской области площадь орошаемых земель с уровнем грунтовых вод 1,52,0 м составляет 31,8 тыс. га, 2,0-3,0 м - 158,4 тыс. га. Площади почв с минерализацией грунтовых вод 5,0 г/л и более составляют уже 122,0 тыс. га . В орошаемых массивах Шымкетской области сложилась аналогичная ситуация. За счет засоления неудовлетворительное мелиоративное состояние имеют почвы на 42912 гектарах, за счет подъема уровня грунтовых вод на 80005 гектарах, а за счет обоих факторов на 24909 гектарах . Анализ мелиоративного состояния почв основных орошаемых массивов, показывает, что земли с хорошим мелиоративным состоянием занимают всего от 34,0 % (Южно-Казахстанская область) до 55,0 % (Жамбылская область) площади орошаемых почв республики . За последние десятилетия важнейшим фактором засоления почв, вследствие сброса в реку большого объёма высокоминерализованных коллекторнодренажных вод, стала оросительная вода. В реке Сырдарья минерализация воды с 0,6-0,7 г/л в 1960 г. повысилась до 1,7-2,0 г/л в 1990 г., количество солей, ежегодно поступающих в рисовые чеки, составляет 40-70 т/год . Ухудшение почвенно-мелиоративных условий связано также с организационно-хозяйственными причинами. Во многих хозяйствах нарушены научно обоснованные севообороты, не ведутся мелиоративностроительные и антифильтрационные работы, практически прекратились работы по поднятию общей культуры земледелия. Все это привело к сокращению площадей орошаемых почв. По данным Агентства РК по управлению земельными ресурсами за период 1991-2006 годы площадь орошаемых почв по стране сократилась на 252,0 тыс. га или на 10,6 % .
Территория области отличается многообразием почв, сложнейшей структурой почвенного покрова. Развиваясь в аридных условиях, почвы области отличаются своей легкой ранимостью, низкой устойчивостью к антропогенным нагрузкам, создающим высокую внутреннюю опасность проявления процессов деградации и опустынивания. Экстенсивное использование плодородия почв области в переходный период привело к потере гумуса, ухудшению водно-физических, физико-химических и биологических свойств почв, что уже вызвало снижение валовых сборов основных сельскохозяйственных культур и усилило зависимость сельского хозяйства от погодных условий .
Кроме того, реформа политического и экономического строя, проведенная в стране, предопределила необходимость коренного изменения земельных отношений и проведения земельной реформы под непосредственным управлением и контролем государства. Земельные реформы, проведенные при переходе к рыночной экономике в силу объективных и субъективных причин, не дали пока должного результата . Отсутствие свободных финансовых средств (в основном долгосрочных кредитов) у многих землепользователей привели к экстенсивному ведению сельскохозяйственного производства, что при- вело в отдельных массивах к ухудшению почвенно-мелиоративных условий, вторичному засолению земель, выходу из строя ранее действовавших скважин вертикального дренажа, износу гидротехнических сооружений, межхозяйственных и внутрихозяйственных ороси- тельных и коллекторно-дренажных сетей. Во многих хозяйствах не соблюдаются технологические требования к возделыванию сельскохозяйственных культур. Нарушены научно обоснованные севообороты, не ведутся мелиоративно-строительные работы, практически прекратились работы по созданию лесополос, поднятию общей культуры земледелия, что привело к деградации почв, истощению земель, увеличению инфекции вредителей, болезней и сорняков. Поэтому решения проблем сохранения и воспроизводства плодородия почв и рационального использования земельных ресурсов являются одним из актуальных задач почвенной науки, имеющих важное государственное значение .
В настоящее время в основных орошаемых землях республики намечается тенденция снижения содержания гумуса, доступных растениям питательных веществ, проявления таких негативных явлений, как опустынивание земель, деградация, дегумификация, эрозия, засоление, уплотнение, загрязнение почвы тяжелыми металлами и пестицидами, истощение плодородного слоя, что в конечном итоге приводит к ухудшению качества земель, снижению плодородия почвы. Основные причины ухудшения состояния орошаемых земель следующие. В последние 20 лет площади засоленных земель расширились и составляют более 2 млн. га. Поэтому требуется улучшение мелиоративного состояния около половины площади орошаемых земель. Следовательно, для сохранения почвенного плодородия, необходимо, с учетом протекающих в почве процессов засоления, принять соответствующие мелиоративные и агротехнические мероприятия. Одной из причин снижения плодородия почв является размещение сельскохозяйственных культур без учета водообеспеченности территории, не соблюдение научнообоснованных севооборотов и чередования культур .
Снижение содержания гумуса в почвах сопровождается ухудшением агрономических, агрофизических свойств и питательного режима почв. Недостаточное внесение органических удобрений, дисбаланс в применении под сельскохозяйственные культуры минеральных удобрений привело к значительному снижению содержания в почве азота, фосфора, калия и ряда микроэлементов. Причиной дефицита питательных элементов в почвах является недостаточный возврат выносимых элементов питания сельскохозяйственными культурами. В этих условиях необходимо внести изменения в существующую систему землепользования и агротехнологию возделывания сельскохозяйственных культур. Такая агротехнология при регулярном возделывании сельскохозяйственных культур с получением высокого и качественного урожая должна быть направлена на улучшение гумусного состояния, а также всех основных химических, физико-химических, физических свойств почв и, в конечном итоге, повышение их плодородия .
Почвы республики расположены в двух природных зонах - сероземной и пустынной, в которых процессы потери и накопления углерода гумуса протекают по-разному. Почвы сероземной зоны, расположенные в предгорьях, на подгорных равнинах и речных террасах относительно больше содержат органического вещества. При длительном орошении и высокой культуре земледелия в них заметно увеличивается содержание общего углерода и углерода гуминовых кислот. Количество гумуса в пахотном 0-25 см слое порядка - 1-1,5 % и его запасы составляют 140-180 т/га в метровом слое. Этого не прослеживается в слабо окультуренных новоорошаемых и новоосвоенных почвах, где запасы органического вещества остаются низкими. Так, в слое 0-20 см этих почв гумуса содержится 0,801,20 %, запасы составляют 22-25 т/га. Луговые почвы этой зоны несколько богаты органическим веществом, в пахотном слое гумуса содержится 1,2-1,7 %. Гумус почв сероземной зоны относительно экологически устойчив. Почвы пустынной зоны приурочены к относительно древним поверхностям пустынных равнин, речным террасам и дельтам рек. Здесь имеют распространение серо-бурые, пустынно-песчаные, такырные почвы и их орошаемые аналоги. Первые два почвенных типов в естественном состоянии содержат самое низкое количество гумуса около 0,30 % (с колебаниями 0,150,50 %) в 0-10 см слое. В такырных почвах в 0-10 см слое гумуса содержится 0,45-0,80 %, а в орошаемых аналогах в слое 0-20 см его количество доходит до 1 % (0,75-1,05 %). В этой зоне в долине и дельтах рек имеют широкое распространение луговые почвы и их орошаемые аналоги. В их верхних 0-2025 см слоях гумуса содержится 1,0-1,60 %. Гумус почв этой зоны менее экологически устойчив .
Для снабжения растений элементами питания, получения высоких устойчивых урожаев возделываемых культур, обогащения почвы органическим веществом как в сероземной зоне, так и в пустынной необходимо применять агротехнологию, включающую севообороты, смену культур и внесение высоких норм органических удобрений (30-40 т/га в год и более). Нами разработана технология, направленная на предотвращение деградации почвы, обогащение ее органическим веществом, что позволяет получить в большом количестве экологически чистый биопродукт. Для осуществления намеченной агротехнологии, направленной на обогащение почвы органическим веществом, улучшение свойств почвы и повышение ее плодородия нами в течение 5 лет в стационарных условиях проведены опыты в звене «хлопчатник - озимая пшеница» с обязательным чередованием культур и посевами промежуточных и внесением высоких норм органических удобрений. В соответствии данной агротехнологии почвенный покров в течение года будет занят растительностью. При этом достигается смягчение влияния водной эрозии на почвенный покров, увеличение в почве содержания органического вещества за счет ежегодного накопления в ней корневых и пожнивных остатков, а также от ежегодного внесения в больших количествах органических удобрений в виде навоза, различных компостов .
На основе выше изложенного предлагаем следующий способ обогащения почвы органическим веществом:
1. С учетом свойств почв подбирать виды основных, повторных культур и их чередование, смена с обязательным посевом промежуточных культур в осенне-зимний период. Посев промежуточных культур может быть исключен, если почва промывается зимой (в начале декабря или в феврале). Предлагается следующая схема чередования культур: 1) осенью (в октябре) высевается озимая пшеница, летом (в июне) уборка урожая пшеницы. Выращивается повторная культура, например, кукуруза или другая культура совмещенная с бобовыми - маш, соя, горох и др. Осенью (октябрь-ноябрь) уборка этих культур и посев промежуточных (овес, ячмень, перко, рапс и др.), весна следующего года - использовать их для корма животных или запашка, как сидерация; 2) весна - посев хлопчатника, осенью (сентябрь - начало ноября) уборка урожая хлопка-сырца. Посев озимой пшеницы и далее, как в пункте 1. Здесь необходимо учесть, кроме урожая основных культур, вегетативная масса их должна измельчаться и заделываться в почву.
2. С учетом содержания в почве гумуса и основных элементов питания растений, вносить высокие нормы (ежегодно от 20 до 40 т/га и выше в течение 3-4 лет) органических удобрений в виде навоза, органоминеральных компостов из местных сырьевых ресурсов (низкосортные фосфориты, фосфогипс, бурые угли, бентониты, глаукониты и др.) в определенных соотношениях с органическими удобрениями (навоз крупнорогатого скота, птичий помет и др.). 3. Сохранение закона возврата питательных элементов растений в почве. Известно, только около 30 % питательных веществ выносится урожаем основных культур (хлопчатник, зерновые и др.), а остальная часть возделываемых культур (если не используется как корм для животных) должна быть возвращена в почву. Это можно достичь измельчением оставшейся вегетативной массы основных культур и заделкой в почву на глубину 15-20 см или части его использовать как материал для мульчирования.
4. Уделить особое внимание на обработку почвы. Она должна быть минимальной как при подготовке почвы к севу и в период вегетации основных культур, так и по глубине пахоты. Предлагаем вспахивать (рыхление) почву на глубину 10-15-20 см в зависимости от почвенных условий, ее физических свойств. Но рыхление не глубже 20 см. Цель - создание за короткий 3-4-летний срок, обогащенный органическим веществом плодородный пахотный слой.
1. В связи с изложенным, исходя из анализа состояния земельных ресурсов, реализация мероприятй по эффективному управлению земельными ресурсами должна базироваться на оперативном внедрении в ходе земельных преобразований результатов фундаментальных и прикладных научноисследовательских и опытно-конструкторских работ, выполняемых научноисследовательскими учреждениями республики. Научно-исследовательские работы необходимо усилить по следующим основным направлениям:
Разработка теоретических основ и методов повышения плодородия почв в интенсивных системах орошаемого земледелия; - совершенствование и внедрение методов комплексной оценки, агропризводственной группировки почв;
Внедрение новых методов дистанционного зондирования и ГИС-технологий в земледелие; - разработка эффективных способов рассоления засоленных почв, улучшения их мелиоративного состояния, эродированных, переуплотненных, деградированных и техногенно загрязненных почв;
Разработка и внедрение в сельскохозяйственное производство научнообоснованных схем севооборотов, чередования и размещения сельскохозяйственных культур; - разработка новых систем применения минеральных удобрений под различные сельскохозяйственные культуры с учетом применения новых форм органических удобрений, органоминеральных композиций и местных минеральных сырьевых ресурсов.
Разработка научных основ методов, средств и технологий ведения государственного земельного кадастра и землеустройства.
2. Орошаемые почвы сероземной зоны содержат в пахотном 0-25 см слое порядка 1,0-1,5 % гумуса и его запасы составляют 140-180 т/га в метровом слое. Еще меньше содержится гумуса в почвах пустынной зоны. В автоморфных почвах орошаемой части в пахотном 0-20 см слое гумуса содержится порядка 0,80-1,20 %, а в гидроморфных их аналогах несколько больше - 1,101,70 %.
3. Применяемая нами агротехнология возделывания культур, включающая смену и чередование культур, посевы промежуточных с внесением высоких норм органических удобрений (из расчета 40 т/га и более совместно с заниженными нормами минеральных удобрений), позволяет обогатить гумусом корнеобитаемый слой почвы за 3-4 года в 1,2-1,3 раза.
4. Для обогащения почвы органическим веществом, сохранения и повышения ее плодородия необходимо применять предложенные агротехнологии и ежегодно в течение 3-4 лет вносить совместно с заниженными нормами минеральных удобрений высокие нормы органических удобрений порядка 20-40 т/га.
Библиографическая ссылка
Байшанова А.Е., Кедельбаев Б.Ш. ПРОБЛЕМЫ ДЕГРАДАЦИИ ПОЧВ. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ОРОШАЕМЫХ ПОЧВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН // Научное обозрение. Биологические науки. – 2016. – № 2. – С. 5-13;URL: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=991 (дата обращения: 16.07.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
Подобные документы
Характеристика климата, рельефа и почвообразующей породы сельскохозяйственных угодий. Способы восстановления земель, нарушенных оврагами. Расчет параметров и технология строительства водоотводящего вала. Сквозная промывка вторично засоленных земель.
курсовая работа, добавлен 16.02.2012
Принципы рационального использования природных ресурсов. Пути сбалансированного природопользования. Использование адаптивно-ландшафтного подхода в реконструкции засоленных почв. Проведение промывки и мелиорации земель. Снижение антропогенного воздействия.
статья, добавлен 02.02.2019
Характеристика основных причин подтопления и переувлажнения сельскохозяйственных земель с учетом особенностей возделывания различных культур. Выбор типовых участков на агроландшафтах с учетом воздействия природных и антропогенных факторов на почвы.
Обоснование срока освоения и окультуривания участка, схемы чередования культур в севообороте. Агротехника сельскохозяйственных культур: подготовка почвы, посев, уход за всходами, уборка урожая. Структура посевных площадей в годы освоения севооборота.
курсовая работа, добавлен 06.01.2015
Особенности производства сельскохозяйственных культур на склонах. Создание высокоэффективной и устойчивой системы склоновых земель. Поддержание многообразия биогеоценозов и оптимального ландшафта. Оценка почвенно-климатических условий склоновых земель.
статья, добавлен 26.07.2018
Определение продуктивных возможностей и обоснование оптимальных методов использования сельскохозяйственных земель. Оценка земель по урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности кормовых угодий. Установление влияния антропогенных факторов.
статья, добавлен 20.07.2018
Проблемы, причины снижения продуктивности орошаемых земель по причинам возникновения и развития засоления почв, ухудшения качества воды. Роль мелиорации в повышении продуктивности засоленных земель, предложения по улучшению их мелиоративного состояния.
статья, добавлен 27.02.2019
Мелиорация земель как комплекс мероприятий, способствующих повышению плодородия почв и созданию оптимальных условий для возделывания всех сельскохозяйственных культур. Принципы разработки данной системы и критерии оценки эффективности ее использования.
статья, добавлен 20.06.2018
Разнообразие земель, систематически используемых для получения сельскохозяйственной продукции. Особенности классификации сельскохозяйственных и несельскохозяйственных земель. Законодательное определение категорий земель. Целевое назначение земель.
реферат, добавлен 21.10.2015
Оценка процессов деградации орошаемых земель ОАО "Малоорловское" Мартыновского района Ростовской области в рамках калибровки сервисов мониторинга сельскохозяйственных земель. Мероприятия по восстановлению полей с высокой интенсивностью этих процессов.
Мелиорация почв (от лат. - улучшение) - улучшение свойств почв с целью повышения ее плодородия. Различают: гидротехническую (осушение, орошение, промывка засоленных почв) с целью улучшения физических свойств почв, химическую (известкование, гипсование, внесение химических мелиораторов) и агролесомелиорацию.[ ...]
Для мелиорации почв содового засоления можно использовать и разбавленную серную кислоту, получаемую из отходящих газов промышленности и теплоэнергетики. Разработанные в настоящее время каталитические методы доокисления 802 до 803 позволяют извлекать из отходящих газов до 98-99 % Б02. Полученная таким путем серная кислота содержит много различных примесей и непригодна для промышленного использования, однако при отсутствии в ней токсикантов может быть пригодна для мелиорации солонцов.[ ...]
Защита почв от содового засоления и слитости включает следующие мероприятия: химическая мелиорация (внесение гипса), применение физиологически кислых и кальцийсодержащих удобрений, включение в севооборот многолетних трав.[ ...]
ПРОМЫВКА ПОЧВЫ - удаление избытка солей из пахотного и подпахотного горизонтов почвы затоплением участка промывными водами (напр., с помощью промывного полива). П.п. - один из способов мелиорации засоленных почв (солонцов, солончаков).[ ...]
Объектами мелиорации могут быть: 1) земли с неблагоприятными условиями водно-воздушного режима (болота и заболоченные земли, засушливые степи, полупустыни и пустыни); 2) земли с неблагоприятными физическими и химическими свойствами (засоленные, тяжелые глинистые почвы, пески и т.д.); 3) земли, подверженные механическому воздействию воды или ветра (овраги, легко размываемый почвенный покров, склоновые территории), на которых осуществляются противоэрозионные мероприятия. В зависимости от объекта и способа воздействия на почву и растения различают гидротехническую, агротехническую, лесотехническую, химическую и культуртехническую мелиорацию.[ ...]
Вторичное засоление. Значительный ущерб почвенному плодородию наносит вторичное засоление, с которым связано или полное исключение почв из активного сельскохозяйственного использования (образование вторичных солончаков), или снижение их производительности (образование вторично-солончаковатых почв). Конкретные вопросы предупреждения засоления и мероприятия по мелиорации засоленных почв рассмотрены в главе XXIV и более подробно рассматриваются в курсе «Сельскохозяйственная мелиорация». Здесь необходимо подчеркнуть следующие наиболее важные вопросы охраны и повышения почвенного плодородия орошаемой зоны субтропического и суббореаль-ного поясов.[ ...]
Плодородие почвы - совокупность свойств почвы, обеспечивающая высокую урожайность сельскохозяйственных растений, а также биологическую продуктивность естественных фитоценозов. Плодородие почвы зависит от оптимального содержания в ней питательных веществ (азота, фосфора, калия, микроэлементов), степени увлажненности, правильных методов агротехники, отсутствия вторичного засоления, процессов эрозии и др. Различают плодородие: естественное, определяемое в основном природными факторами; и искусственное - оно обусловливается внесением удобрений и проведением комплекса агротехнических мероприятий (мелиорация, севообороты, водосберегающие технологии полива и др.).[ ...]
Однако именно мелиорации, включающие сложный комплекс приемов, регулирующих основные факторы роста, развития и плодоношения растений, могут в ряде случаев вызывать засоление почв или усиливать его.[ ...]
Гильгард показал, что почвы тропических стран по увлажнению также должны быть разделены на три группы, исследовал засоленные и солонцовые почвы юго-запада США; первые, в которых содержатся хлориды и сульфаты натрия, он называл белыми щелочными (white alkali); почвы с преобладанием нормальной соды - черными щелочными (black alkali). Он считал, что сода в почвах образуется при взаимодействии хлоридов и сульфатов натрия с углекислым кальцием. Для мелиорации таких почв он предлагал вносить гипс с расчетом его дозы по количеству содержащейся в них соды, что теперь признано неверным. Освоение засоленных почв, по Гильгарду, должно сопровождаться орошением, промывками и дренажем.[ ...]
Кроме высокоплодородных почв, в Молдавии немало и почв с отрицательными свойствами - эродированных (более 20 %), засоленных, поврежденных оврагами и оползнями. Поэтому в республике актуальны проблемы мелиорации и противоэрозиониой защиты земель, подверженных воздействию отрицательных почвенных и физико-геологических процессов.[ ...]
Гипсование применяют при мелиорациях солонцов и почв содового засоления, как правило, при орошении. Площади гипсования почв в стране (по годам); 1980 г. - 164, 1986 г. - 375, 1988 г. - 555 тыс.га.[ ...]
На воды суши ощутимо влияет мелиорация и в первую очередь ее частные виды - орошение (обводнение) и осушение. Орошение - искусственное увлажнение почвы и поверхности растений путем подачи воды осуществляется с целью обеспечения растений влагой, регулирования солевого режима почв. Однако научно не обоснованный отвод больших объемов воды из природных источников (рек, озер, болот) приводит не только к изменению уровня грунтовых вод, что вызывает засоление почв и потери их плодородия, но и к обезвоживанию самих природных источников. Так, по прогнозам ученых ряду рек угрожает судьба в ближайшем будущем не достигнуть своего природного устья, поскольку их воды по ходу течения будут полностью откачаны на промышленно-бытовые нужды.[ ...]
Кроме того, соли, вымываемые из почвы, вместе с солями, находящимися в значительном количестве в грунтовых водах, оказываются в пределах почвенного профиля, вызывая тем самым чрезвычайно неблагоприятный для земледелия процесс -засоление почв. Предотвращение засоления заключается в обеспечении хорошего дренажа почв, то есть в обеспечении отвода избыточного количества воды. Существуют земли с хорошим естественным дренажом. Обычно это территории традиционного орошения. В остальных случаях необходимо строить инженерные системы дренажа. Для удешевления строительства это не всегда делается, но скупой, как известно, платит дважды, потому что мелиорация засоленных почв обходится дороже, чем первоначальное сооружение дренажа.[ ...]
В многогранной проблеме охраны почв особое значение имеют такие разделы, как борьба с эрозией и дефляцией, мелиорация засоленных п солонцовых почв, освоение п орошение почв пустынь, полупустынь п даже степей. Как относительно новый вопрос выдвигается на авансцену рекультивация нарушенных земель. Это крупный резерв роста пашен, лугов, садов и одновременно важный механизм оздоровления техногепно нарушенных ландшафтов. Хотя здесь больше проблем, чем готовых решений, по первые итоги мировых успехов рекультивации земель, создания искусственных почв подведены (Моторп-иа, 1975; Уоллворк, 1979).[ ...]
Крупную роль в раскрытии генезиса засоленных почв сыграл ученик Докучаева и Сибирцева- Николай Александрович Ди-мо (1873-1959), изучавший почвы Саратовской, Пензенской и Черниговской губерний, роль почвенных животных, разрабатывавший методы и приборы для лабораторного исследования почв (Крупеников, 1973). В 1907 г. Н. А. Димо совместно с ботаником Б. А. Келлером выпустил монографию «В области полупустыни», в которой описал комплексность почвенного и растительного покрова Прикаспийской низменности; особое внимание было уделено засоленным почвам, их морфологической и химической характеристике. В 1908 г. Димо включился в работу Отдела земельных улучшений Департамента земледелия п начал исследование почв Туркестана в целях расширения посевов хлопчатника, который играл огромную роль в экономике страны, а в Средней Азии стоял на первом месте по значению среди других культур. Ученый уже тогда исследовал, баланс солей в системе растение - почва - грунт - грунтовые воды и показал обязательность промывок и дренажа для мелиорации засоленных почв. Он разработал классификацию и номенклатуру этих почв (ему принадлежат термины «столбчатый солонец», «корковый солонец» и др.), установил различия между солонцами и солончаками, а также географические закономерности их распространения по природным зонам (Димо, 1914).[ ...]
Использовать в сельском хозяйстве засоленные почвы возможно только после их коренной мелиорации.[ ...]
Применение промышленных отходов для мелиорации солонцовых почв. К солонцам и солонцеватым почвам относят почвы, содержащие большие количества обменного натрия. Во влажном состоянии солонцовые почвы набухают, становятся вязкими и липкими, в сухом состоянии отличаются твердостью и слитостью. Водопроницаемость их низка и большая часть почвенной влаги остается недоступной растениям. Кроме плохих водно-физических качеств некоторым солонцам свойственна повышенная щелочность, губительно действующая на культурные растения. Особенно высокой щелочностью отличаются солонцы содового засоления.[ ...]
В целом экологические проблемы водной мелиорации связаны с вторичным засолением почв, снижением запасов гумуса, загрязнением почв и вод пестицидами и удобрениями, потерями воды на фильтрацию и непродуктивное испарение, снижением биологической продуктивности лесов в зонах влияния осушения.[ ...]
Правильная эксплуатация уже используемых засоленных и солонцеватых почв, а также вовлечение в севооборот новых, подобных им земель и получение на них высоких урожаев возможны при систематическом улучшении их проведением ряда специальных агротехнических мероприятий и коренной химической мелиорации.[ ...]
С задачей повышения плодородия тесно связано улучшение (мелиорация) почв. Отдельные участки и крупные площади часто непригодны для сельскохозяйственного использования в силу заболоченности, засоления и т. п. Улучшение этих почв возможно только на основе изучения процессов их образования.[ ...]
Исследованные модели можно использовать при изучении промывок засоленных почв, различных методов мелиорации и для решения многих других вопросов.[ ...]
На юге Предуралья и Зауралья небольшими участками распространены засоленные почвы - солонцы, солончаки, солонцеватые и солончаковые разновидности черноземов и луговых почв. Эти почвы характерны для долин рек и озерных впадин, встречаются пятнами в массивах обыкновенных и южных черноземов. Занимают 0,17% территории республики. Профили этих почв насыщены хлоридно-сульфатными и карбонатными солями. Содержание гумуса различное, реакция нейтральная и щелочная. При сельскохозяйственном использовании они нуждаются в мелиорации путем гипсования, перспективна фитомелиорация.[ ...]
Запросы сельского хозяйства, его интенсификация, применение удобрений, мелиорация засоленных земель усилили в США интерес к физике и химии почв. Еще в 1916 г. начал выходить первый американский почвенный журнал («Soil Science»), существующий и теперь. Однако его учредитель и редактор директор сельскохозяйственной опытной станции штата Ныо-Джерси Я. Липман считал, что журнал будет освещать исследования по физике, химии и бактериологии почв (Тулайков, 1916а); вопросы генезиса и географии почв оставались в тени. В начале 20-х годов в США начал свои капитальные исследования почвенного гумуса выходец из России С. Ваксман; изучение перегнойных веществ с чисто химических позиций продолжал Э. Шо-рей. В целом американские почвоведы накапливали в это время новые материалы, стремились освоить генетические принципы трактовки почв, по никаких обобщающих работ не создали.[ ...]
В странах Юго-Восточной Европы интересы концентрировались на изучении степных почв, их контактов с лесными, на вопросах мелиорации засоленных почв. А. Стебут издал ряд трудов по почвам Югославии и новую почвенную карту страны, на которой точнее, чем раньше, было показано распространение черноземов и луговых засоленных почв па северо-востоке страны- в Воеводине (Stcbut, 1931). К изучению почв Хорватии приступил М. Грачанпн, он первый описал своеобразные почвы островов Адриатического моря, засоленность которых является следствием воздушной импульверизацпи солей. Смолницы Софийского «поля» в Болгарии изучил И. Страиский, который указывал, с одной стороны, па их своеобразие, а с другой -на сходство с черноземами (Stranski, 1933). Чернеску о «факторах климата» и почвенных зонах Румынии: была выяснена климатическая обусловленность географического распространения в стране черноземов и различных лесных почв, детализированы прежппе представления Г. Мургоча (Cernescu, 1935). Интересны исследования И. Флорова о последовательных этапах деградации черноземов Румынии и Бессарабии под влиянием наступления леса.[ ...]
В условиях возрастающей интенсификации сельскохозяйственного производства свойства почв претерпевают существенные изменения под влиянием различных видов мелиораций (осушение, орошение, известкование, гипсование), применения удобрений, агротехнических и культуртехнических мероприятий. В сравнительно-короткие сроки изменяются степень окультуренности почв и их плодородие. При нарушении агротехнических и культуртехнических приемов освоения и использования почв могут происходить неблагоприятные изменения их свойств (заболачивание, вторичное засоление, эрозия и др.).[ ...]
Намечена большая программа повышения урожайности сельскохозяйственных культур путем широкой химической мелиорации кислых и засоленных почв. В 1970 г. произвестковано 28 млн. га. Известкование в 1964-1965 гг. на площади около 9 млн. га не достигло во многих случаях желаемых результатов, так как выполнялось без достаточного учета агрохимических показателей почв и качества известковых материалов.[ ...]
Полевой период начинается с получения информации от руководителей хозяйства об изменениях в использовании почв после предшествующего почвенного обследования (мелиорация, трансформация угодий, освоение новых площадей, развитие эрозионных процессов, заболачивание, засоление и др.). Затем окончательно уточняют объемы корректировочных работ по хозяйству, места обязательного, исследования почв в поле, схемы маршрутов, пункты заложения разрезов и приступают к полевой проверке каме-рально откорректированной карты.[ ...]
В советском почвоведении традиционными были теоретические и производственные работы по изучению различных засоленных почв и способов их мелиорации: промывки, дренаж гипсование (К. К. Гедройц, Н. А. Димо, Д. Г. Виленский,.[ ...]
Водохозяйственный комплекс содержит ряд участников. К ним относятся: водоснабжение, водоотведение, гидротехнические мелиорации, гидроэнергетика, водный транспорт, лесосплав, рыбное хозяйство, здравоохранение, водные рекреации и др. В гидротехнические мелиорации входят оросительные и осушительные работы, осуществление мероприятий по борьбе с вредным воздействием вод: защита от наводнений, борьба с водной эрозией, селевыми потоками, оползнями и разрушением берегов, а также с заболачиванием и засолением почв.[ ...]
Успешно провести эти мероприятия можно только на основе почвенно-картографических материалов высокого качества.[ ...]
ИРРИГАЦИЯ [лат. irrigatio поливка, орошение] - искусственное увлажнение с.-х. угодий (полей, огородов и др. агроценозов). И. - один из видов мелиорации почв. Неправильная И. может быть причиной вторичного засоления, осолонцевания и заболачивания почв. См. также Дождевание, Орошение.[ ...]
Трансформация структуры и функции аграрных ландшафтов наблюдается при создании ирригационных сооружений (водохранилищ, каналов и др.). Водная мелиорация - один из эффективных факторов регуляции и оптимизации водного режима почв и повышения урожайности возделываемых сельскохозяйственных культур. Однако ирригация, проводимая без учета экологических законов, может стать причиной неблагоприятных изменений в природе. Перераспределение водных масс в ландшафтах нередко приводит к повышению уровня грунтовых и поверхностных вод в одном месте и понижению - в другом. При повышении уровня грунтовых и поверхностных вод происходят заболачивание и засоление полей, садов, огородов, пастбищ. Значительное снижение уровня грунтовых вод становится причиной.иссушения почв и снижения их плодородия. Водный режим почв может изменяться как на относительно небольшом, ограниченном участке ландшафта, так и на обширной территории. Примером негативных изменений водного режима большого региона может служить обмеление Аральского моря. В бассейне Арала широко развито орошаемое земледелие. Безвозвратное водопотребление региона, прилегающего к Аралу, составляет приблизительно 60 млрд м3 в год - больше суммарного стока рек Сырдарьи и Амударьи. В результате этого уровень Аральского моря резко понизился, а соленость воды повысилась. Природно-климатические условия изменились не только в бассейне Арала, но и далеко за его пределами. Условия для развития растениеводства, животноводства и рыболовства ухудшились.[ ...]
Для изучения этого вопроса В. В. Геммерлинг в 1920-1921 гг. начинает многолетние стационарные опыты по известкованию п фосфоритованию подзолистых почв Подмосковья (Качинский, 1970). Он составил карту применения этих двух приемов улучшения подзолистых почв в пределах европейской части СССР. Эта карта помогла -расширению сети опытов по известкованию, а позднее и производственных работ по его внедрению. Исследования по мелиорации засоленных почв Голодной степи и других районов Узбекистана, исходя из концепции Гедройца, начали проводить Н. А. Димо и его сотрудники.[ ...]
Промывка массивов от загрязнителя наиболее часто осуществляется по схеме рассоления грунтов, например, применяемого при сельскохозяйственной мелиорации для ликвидации вторичного засоления почв. В этом случае загрязнитель растворяется и разбавляется поступающей в массив водой и выносится либо в специально созданную дренажную систему, либо в нижележащие горизонты подземных вод.[ ...]
Особое внимание уделено агрохимическим исследованиям и приемам, являющимися специфическими для Юго-Востока - анализу поливной воды, определению засоленности и солонцеватости почв, мелиорации солонцов и др.[ ...]
ОСТЕКЛОВЫВАНИЕ радиоактивных отходов - один из приемов отверждения радиоактивных отходов с включением радионуклидов в стеклоподобный материал. ОСТЕПНЕНИЕ ПОЧВ - проявление в профиле почв черт, свойственных степным почвам; О.п. может быть заключительным этапом рассоления почв в ходе их мелиорации, сопровождающимся появлением разнотравно-злаковой и злаковой растительности вместо галофитов и приводящим к превращению почв в зональный тип.[ ...]
Основными негативными процессами, приводящими к деградации почвенного покрова, являются водная и ветровая эрозия, переувлажнение и заболачивание, подтопление, засоление и осо-лонцевание, уплотнение и слитизация, дегумификация. На 1 января 2001 г. земли с эрозионно и дефляционно опасными почвами составляли 58,6% сельскохозяйственных угодий, в том числе 41,1% пашни. Ежегодно теряется более 1,5 млрд тонн плодородного слоя почвы. Здесь следует учитывать, что даже снимаемый плодородный слой почвы используется не полностью, большей частью он складируется, и объемы складируемой почвы достигли 148 239,3 тыс. кубометров. Развиваются процессы опустынивания, особенно на землях Республики Калмыкия, Астраханской, Волгоградской, Ростовской областей (в целом - в 35 субъектах РФ на площадях около 100 млн га). Кроме того, в ряде регионов (Республика Бурятия) на опустыненных территориях формируются «нарколандшафты». Это очень опасная тенденция, возникшая из-за того, что на деградированных сельхозугодьях искусственно обеспечивается формирование сообществ наркосодержащих растений, в первую очередь марихуаны. Переувлажненные и заболоченные земли занимают 12,3% площади сельхозугодий. В последние годы, несмотря на это, мелиорация солонцов практически не проводилась. За 17-20 лет содержание гумуса в почвах пашни РФ уменьшилось на 20% от исходного, а всего за 100 лет содержание гумуса в знаменитых российских черноземах сократилось более чем вдвое. Загрязнение земель радионуклидами остается наибольшим в Брянской, Тульской, Калужской и Челябинской областях. Значительно загрязнение нефтью и нефтепродуктами земель Западной Сибири и Северного Кавказа, Среднего и Нижнего Поволжья, Республик Коми, Башкортостан, Татарстан.[ ...]
Водохозяйственное строительство во многих районах ведут на землях, по почвенно-геологическим условиям не подлежащих орошению без устройства дренажа и гидрохимических мелиораций. Так, глубина залегания водорастворимых солей в солонцах составляет 30-45 см, в бурых почвах полупустынной зоны - 50-80 см. Прогрессирующий характер вторичного засоления при мелиорации связан также с наличием в почвах хлоридно-сульфатных солей. Технология орошения пашни на солонцовых комплексах дорогостоящая и включает дождевание, дренаж, профилактические промывки. К обязательным условиям защиты почв от засоления относится бетонное экранирование русел магистральных каналов. Большинство же действующих мелиоративных систем характеризуются низким техническим уровнем.[ ...]
Интенсивный этап. По мере роста населения увеличивалась площадь пашни, повышалась энерговооруженность, и в результате примитивная гармония, существовавшая при экстенсивном этапе развития агроэкосистем, начала приходить в упадок, а в его недрах зрели пороки интенсивной системы: бурная эрозия почв, вторичное засоление, минерализация гумуса, уничтожение лесов, бездумная мелиорация, значительные площади опустынивания, уплотнение почвы под прессом многотонной сельхозтехники, огромные масштабы химизации и др. Вследствие поступления в организм вместе с пищей, водой и воздухом нитратов, хлора, ртути и других химических веществ широко распространились различные заболевания.[ ...]
Антропогенные (происходящие при участии человека) воздействия па природную среду могут быть подразделены на намеренные и ненамеренные. К намеренным антропогенным воздействиям относят изменения, связанные с удовлетворением потребностей человеческого общества (разработка сельскохозяйственных угодий, мелиорация земель, строительство городов и поселков). К, ненамеренным негативным антропогенным воздействиям относят обеднение почв крупных массивов земель, уничтожение лесов, нарушение связей экосистем крупных озер, загрязнение Мирового океана, су ществепное зачисление и засоление поверхностных вод и почв.[ ...]
И. Сабольч указывает, что Зигмонд, как и Докучаев, Гиль-гард и Рассел, постоянно подчеркивал полную самостоятельность почвоведения как отрасли естествознания, но говорил, что необходимо тщательно анализировать его связи и взаимодействия с другими науками (Szabolcs, 1974). Давая общую оценку трудов Зигмонда, В. А. Ковда писал, что его исследования «в области общих проблем почвообразования и классификации почв, в области генезиса и мелиорации засоленных почв навсегда сохранят свое значение» (Ковда, 1973, 1, с. 63). Действительно, его научное творчество представляет собой кульминацию развития почвоведения в 30-е годы.[ ...]
Большие капитальные вложения и дефицит воды требуют количественного природно-экономического обоснования намечаемых инженерных мероприятий. Кроме того, неудачно выполненные проектные решения, низкое качество строительных работ и неправильная эксплуатация водохозяйственных сооружений и объектов, используемых для орошения, могут привести к распространению малярии и других заболеваний, снижению плодородия почв и засолению, осолонцеванию и заболачиванию. Все это требует разработки теории количественного обоснования необходимости и эффективности мелиорации на всех стадиях проектирования, начиная от Схемы комплексного использования земельных и водных ресурсов и кончая техническим проектом.
Непосредственным источником вторичного засоления являются находящиеся близко от поверхности солевые грунтовые воды и большое количество солей в подпочве. Причины возникновения вторичного засоления сложны и многообразны. Неблагоприятные климатические условия - чрезмерный нагрев почвы, сильные иссушающие ветры, большая сухость воздуха - способствуют возникновению подобного вида засоления.
При вторичном засолении большое значение имеют структурность почвы и степень ее капиллярности. Бесструктурная почва слабо удерживает воду. После полива около 70-80% воды быстро испаряется, а соли остаются в верхних слоях почвы, и наоборот: почва с мелкокомковатой структурой прочно удерживает воду. При наличии хорошо выраженной структуры испарение воды идет лишь с верхнего (в несколько сантиметров) слоя почвы и количество испаряемой воды после полива составляет лишь около 20%. Это резко снижает интенсивность накопления солей. Поднятие грунтовых вод на поверхность почвы может идти с большой скоростью с глубины 1,5-2 м и с значительно меньшей скоростью с глубины 3-4 м. Принято считать, что высота максимального капиллярного поднятия воды в почвах обычно не превышает 5-6 м.
Возникновению вторичного засоления почвы способствует неправильное использование воды при орошении. Избыточное увлажнение почвы и близкое залегание соленосных грунтовых вод приводит к созданию условий для вторичного засоления. Поливная вода в большем количестве, чем нужно для растений, просачиваясь вниз, достигает уровня соленой грунтовой воды и смыкается с ней. Грунтовая вода, поднимаясь к поверхности, испаряется, а соли, находящиеся в ней, выпадают в осадок и накапливаются в почве. Чем сильнее избыточное увлажнение почвы и чем выше уровень соленых грунтовых вод, тем больше предпосылок к возникновению вторичного засоления.
Возникновению вторичного засоления способствует и неправильно применяемая агротехника. В частности, плохо спланированное поле при близком залегании соленых грунтовых вод является одной из причин возникновения солончаковых пятен. На возвышениях и бугорках поля наблюдается резкое повышение испарения воды. В силу этого по капиллярам, как по фитилю, вместе с водой поднимаются и соли. По мере испарения воды соли выпадают в осадок и накапливаются в почве.
Сильное влияние на процесс соленакопления оказывает и несвоевременная обработка почвы. Так, например, задержка с рыхлением всего лишь на три дня приводит к потере почвенной влаги до 50% и на место пресной воды в почву поступает снизу соленая.
Вторичное засоление наносило огромный ущерб земледелию, особенно в дореволюционный период, при освоении новых орошаемых земель. Хищническое использование плодородных земель и воды приводило к возникновению вторичного засоления почвы. К примеру, в Голодной и Муганской степях вследствие неправильного орошения и прогрессирующего засоления появились огромные площади засоленных почв, которые частично сохранились и до настоящего времени.
К сожалению, и сейчас неумелое использование воды нередко приводит к засоленности почвы. Несоблюдение агротехнических мероприятий и правил водопользования на почвах, склонных к засолению, способствует возникновению так называемого пятнистого засоления. Подобное засоление часто встречается в орошаемых районах хлопкосеяния, где на одном и том же поле наблюдаются разнообразная степень засоленности почвы и солончаковые пятна. Пятнистое засоление широко распространено в ряде районов, где оно занимает до 15-20% посевной площади (Ковда, 1946).
Пятнистое засоление часто возникает там, где на поверхности почвы имеются приподнятые, взбугренные участки высотою 8-20 см. До освоения таких земель талые и дождевые воды стекали со взбугренных мест на ровные участки и проникали вниз; при этом грунтовые воды опреснялись, уровень их повышался, на взбугренных участках поливная вода не достигала грунтовых вод, запас которых не пополнялся, и они не опреснялись. По мере испарения поднявшихся к поверхности почвы грунтовых вод ровные участки практически не засолялись, тогда как на взбугренных соли выпадали в осадок и таким образом возникали пятна засоления.
Вследствие нагрева почвы на ровных участках поля испаряется пресная грунтовая вода, не вызывающая засоления почвы, тогда как на взбугренных участках испарение соленой грунтовой воды влечет за собой сильное засоление почвы.
На освоенных орошаемых землях закономерность движения воды и солей практически не изменяется.
В условиях орошения уровень грунтовых вод до полива изменяется в зависимости от выравненности участков; на засоленном пятне уровень несколько ниже, чем на ровных участках. После полива уровень грунтовых вод на всех участках выравнивается.
Широкое распространение вторичного засоления почв в капиталистических странах дало повод некоторым буржуазным ученым заявить, что вторичное засоление в южных районах является неизбежным спутником орошения. Но прогрессивные зарубежные ученые утверждают, что правильное орошение является средством борьбы с засолением.
Советские ученые доказали на практике, что путем применения соответствующего комплекса мелиоративных и агротехнических мероприятий и правильного использования воды при орошении можно успешно вести борьбу с засолением почвы. Цветущие среди пустынь оазисы ярко свидетельствуют об успехах борьбы с засолением.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
