Сейтказиев А

Сейтказиев А.С., Жигитова С.З., Сейтказиева К.А., Ыбыраева С.Б.

Таразский государственный университет им.М.Х.Дулати, Казахстан

ИЗМЕНЕНИЕ КАЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА И ВЫМЫВА СОЛЕЙ ОТ ПРОМЫВНОЙ НОРМЫ

Для регулирования водного и солевого режимов почвогрунтов при освоении засоленных и подверженных засолению орошаемых земель и предупреждение их от вторичного засоления необходим правильный выбор режима и техники орошения, качественного состава и вымыва солей в корнеобитаемой зоне фазы развития растений и комплекса агромелиоративных мероприятий.

Наиболее экономически эффективным средством борьба с засолением почв является создание в корнеобитаемой толще нисходящего потока воды.Однако, на полях с хорошей агротехникой и высокими урожаями минерализацию почвенной влаги может повышать минерализация оросительной воды. Следовательно, при недостаточной промывке засоленных почв не обеспечивается скорость отвода грунтовых вод по постоянным дренажам, что приводит к низким урожаям сельскохозяйственных культур.

Таким образом, чтобы засоленность почв не превышала допустимого уровня необходимо удалить путем промывки из расчетного слоя концентрированного почвенного раствора. Соли вымываются в том случае, если объем почвенной воды больше суммарного испарения, соответственно при требуемых скоростях инфильтрации и дренажном модуле.

Для обоснования промывных норм необходимо учитывать следующие зависимости: качество оросительной воды выращиваемой культуры, число поливов, равномерность распределения воды при поливе, водопроницаемость корнеобитаемого слоя м дренированность изучаемого массива орошения.

По гидрогеологическим разрезам и данным почвенно-мелиоративных изысканий институтов «Казгипроводхоз», и ДГМСИ видно, что грунтовые воды залегают на глубине 1,5-2,0м от поверхности, особенно в период вегетации и могут привести к накоплению солей в корнеобитаемой толще, если не будет обеспечен нисходящий ток воды [1-2] .

В связи с этим проводились исследования и в 1976-78 и во 1989-90 годах по изучению механизма переноса солей в условиях левобережного Тентекского массива и приняты технологические схемы промывки с учетом скорости инфильтрационного потока с применением постоянного дренажа на фоне временного.

Результаты исследования показывают, что на лугово-солончаковых почвах при норме 6000 м³/га содержание солей после промывки уменьшилось в слое 0-40 см на 1,2 % от исходного с 2,22 до 0,95 % от массы, иона хлора-на 63,29% с 0,3506 до 0,1287% от массы.Сумма токсичных солей снизилась на 58,47% от исходного и после промывки составляла 41,53%. При такой норме содержание солей в метровом слое уменьшилось на 0,805% от исходного с 1,444 до 0,639% от массы, иона хлора-на 72,19% с 0,2251 до 0,0626% от массы. Сумма токсичных солей снизилась на 56,22% от исходного и после промывки составляла 43,78%.

При промывной норме 8000 м³/ га вымыв солей из слоя 0-40 см на лугово-солончаковых почвах составил 0,566% от массы, а токсичных солей-0,6085% о массы. И в метровом слое 0,435% от массы, токсичных солей-0,33% от массы, а количество иона хлора уменьшилось на 77,03% от исходного с 0,2251 до 0,0517% от массы.

При промывке нормой 10000 м³/ га наблюдалось эффективное рассоление метрового слоя почвы.Содержание солей при этом снизилось на 76% от исходного с 1,444 до 0,347% от массы, а иона хлора на 86,32% с 0,2251 до 0,0308% от массы.

Во втором метре вымыв солей уменьшился и происходило постепенное соленакопление. Содержание солей в 100-200см слое снизилось на 60% от исходного, а иона хлора 63,14% с 0,0209 до 0,0076% от массы.

Такими же нормами проводились промывки на сильнозасоленной сероземно-луговой почве поле №2 [1-2]. Технология промывки аналогична технологии на поле №3.

После двухлетней промывки на сильнозасоленной почве и луговом солончаке также не достигнут допустимый предел. Содержание солей при хлоридно-сульфатном типе засоленности поля № 2 в слое 0-40 см составляет 0,57% от массы, токсичных солей-0,52% от массы и в метровом слое содержание солей 0,365% от массы,0,27%-токсичных солей. На поле №3, где содово-сульфатный тип засоленности, осталось 0,93%, 0,84%, и 0,347%, 0,27% соответственно. Это говорит о том, что при засолении с участием соды возникает необходимость мелиоративных мероприятий с применением химмелиоранта –гипса, а также повторной промывной нормы. В вегетационный период необходима подача повышенной оросительной нормы для создания промывного режима.

После связывания ионов (СО₃,НСО₃,Сl,SO₄ качественный состав соли предаставлен Na₂CO₃, CaCO_3, Mg (HCO₃)₂, NaSO₄,NaCl. Эти соли токсичны для растений, но хорошо растворяются в воде, поэтому наблюдается быстрое уменьшение их содержание в почве и в процессе промывки. Из приведенных данных видно, что до промывки токсичные соли на луговых солончаковых почвах составляли 1,44%.

После проведения промывки при общей норме 6000м³/га токсичные соли составляли 0,583%, при норме 8000 м³/га-0,33%, при норме 10000 м³/га-0,229%. Из них NaSO₄до промывки составлял 0,819% токсичных солей, после промывки при норме 10000 м³/га-0,163%. Нетоксичные труднорастворимые соли представлены CaSO₄,Ca(НСО₃)_2.До промывки бикарбонат составлял 0,0486%, после промывки при общей норме 10000 м³/га-0,038% нетоксичных солей.

Карбонаты и бикарбонаты представлены токсичными для растений Na₂CO₃,Mg (HCO₃)_2. Хлориды представлены легкорастворимым хлористым натрием, который почти полностью удаляется при промывке почвы. На сильнозасоленной сероземно-луговой почве до промывки токсичные соли составляли 0,389%, после промывки при норме 10000 м³/га-0,064%.

На основе графика зависимости ΔS=f (N) получено уравнение, описывающее влияние интенсивности вымыва солей, которое имеет вид:

ΔS=Sн/ Nⁿ

(І)

или lgΔS=lgSн-nlgN

Отсюда можно найти промывную норму при известных значениях ΔS и Sн:

lgN= lgSн- lgΔS или n= lgSн- lgΔS , (2)

n lgN

где n- показатель,характеризующий интенсивность солеотдачи

Для улучшения экологического состояния земель и эффективного использования водных ресурсов в орошаемых зонах, а также с применением гидротермического режима почвы можно установить суммарное водопотребление с минимальными затратами воды, и промыть засоленности почвогрунта по следующим промывным формулам [2-4 ].

, (3)

(4)

Выравнивая формулы (3) и (4) получим:

(5)

где N_об – общие промывные нормы, м³/га; Н- расчетный слой почвы, м; N_Н- насыщение воды, м³/га; - плотность почвы; т/м³; N_Т- теплые воды для промывки, м³/га; _НВ – наименьшая влагоемкость почвы, %; N_В- нормы промывки для вытеснения солей из расчетного слоя, м³/га; g – интенсивность испарения в долях;

- изменение показателя гидротермического режима под влиянием орошения или промывных норм () [2-5];

N_р – разовая норма промывки зависимости от механического состава почвогрунтов, м³/га.

Для восстановления плодородия почв, особенно на засоленных почвах. важное значение имеет биологическая мелиорация с помощью солевыносливых растений. среди которых наилучшими культурами является донник. Запашка надземной массы и корневой системы в некоторой степени способствует снижению соленцоватости почв. Мощной корневой системой донник извлекает из глубоких слоев почвы кальций. после запашки и минерализации. высвобождавшийся кальций вытесняет натрий из почвенного поглощающего комплекса.

Для получения положительного эффекта после глубокого рыхления необходимо вносить органическое удобрение в жидком виде. потому что глубокие слои бедны азотом. количество которого в 1.5-3 раза меньше. чем других питательных веществ. Вынос солей из почвогрунтов при поливе рекомендуемых теплой водой представлены в таблице 1.

Таблица 1. Определение промывной нормы метрового слоя почв.

Механический состав почвы	Плотность почвы т/м³		Наименьшая влагоемкость. _НВ^,%		Нормы насыщения . м³/га.		Разовые промывные нормы . м³/га
1	2		3		4		5
Легкие	1.33		15		2000		800
Средние	1.45		24		3480		1000
Тяжелые	1.48		26		3850		1500
Количество осадков О_с.м³/га	Суммы температуры T,С⁰	Интенсивность испарения в долях g		Гидротермический коэффициент, R		Теплые воды для промывки N_т . м³/га		Общие промывные нормы N_об. м³/га
6	7	8		9		10		11
210	2800	0.12		2.9		4500		5169
220	3200	0.15		3.2		5500		6875
250	3500	0.20		2.8		6000		7279

Результаты исследования заключаются в определении особенностей изучаемых ландшафтов, типы почв которых относятся к сероземно-луговым и сероватым, солонцеватым, солончаковатым. Для изучения гидрохимического режима почв использованы дифференциальные формулы переноса солей и влаги ,на основе этой формулы установлены оптимальные промывные нормы для засоленных почв [4-6].

Необходимость изучения режима грунтовых вод в условиях орошения и промывки связана с положением этих вод относительно поверхности земли, способствующие возникновению засоленных почв.

В настоящее время в мелиорации почв имеются следующие важные вопросы, которые считаются еще нерешенными и требуют специального исследования для обоснования их значений. Они следующие: определение значений испарения с поверхности грунтовых вод, прогноз солевого режима в поливной период, установление значений критического залегания уровня грунтовых вод.

Литература

1. Глубокие мелиоративные рыхлители почвогрунтов //Вестн.сельхоз.науки.,1980.№6.С.74-81.

2. Айдаров И.П., Голованов А.И., Никольский Ю.Н. Оптимизация мелиоративных режимов орошаемых и осушаемых сельскохозяйственных земель (рекомендации). М.: Агропромиздат. 1990, - 59с.

3. Сейтказиев А.С. Буданцев К.Л. Моделирование водно-солевого режима почв на засоленных землях//Межвузов. Сб.научн.трудов. М.:2002.С.72-79.

4. Сейтказиев А.С., Салыбаев С.Ж., Байзакова А.Е., Музбаева К.М. Экологическая оценка продуктивности улучшения засоленных земель в пустынных зонах республики Казахстан ,Тараз, 2011.-274с.

5. Seitkaziyev Adeubai, Shilibek Kenzhegali, Salybaiev Satipalde, Seitkaziyeva Karlygash. The Research of the Ground Water Supply Process on Irrigated Soils at Various Flushing Technologies // World Applied Journal 26(9):1168-1173, 2013.

6. Сейтказиев А.С. Комплекс мелиоративных мероприятии и моделирование пероноса солей на засоленных почвах//Материалы Международн. Конф.Костяковские чтения. Москва, ВНИИГиМ, 2013,С.82-86