Сейтказиев А.С.,
д.т.н.,проф.,Сейтказиева К.А. магистр наук
Таразский государственный
университет им.М.Х.Дулати, Казахстан
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОМЫВКИ СЕРОЗЕМНО-ЛУГОВЫХ ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВ
Для обоснования
величин промывных норм засоленных почв, а также для изучения динамики вымывания
солей на 5 площадках производились опытные работы по промывке засоленных
почв.Опытные площадки закладывались после завершения почвенно-мелиоративной
оценки. При выборе площадек учитивались почвенный покров, тип засоления.Начало
опытных работ по промывке засоленных почв проведены в 27 июнь, конец – 5 сентября 2011года. Промываемость засоленных
площадок изучалась на площадках размером 10м2. Перед промывкой
поверхность почвы разрыхлялась до глубине 30 см. Промывка производилась
тактами, нормой по 1500-2000 м3/га
каждый. Перед промывкой и после каждого такта промывки с площадки
отбирались смешанные образцы из 3 повторностей для определения, засоленности.
Образцы отбирались при помощи ручного бура через каждые 20 см до глубины. После
отбора образцев скважины тампонировались.
Для промывки
использовалась вода из артезианской скважины с минерализацией 0.5 г
на литр, гидрокарбонатно-сульфатного, магниево-натриево- кальциевого типа
(преобладающий ион пишется последными) РН 7.5 [1-2].
Рядом с площадкой
предназначенной для промывки засоленных почв изучались водно-физические
свойства почвогрунтов. Определялись плотность, естественная влажность,
механический состав и водопроницаемость почв.
Первая опытная
площадка залежена на луговом солончаке. Тип засоления по анионному составу
сульфатный по катионному – натриевый. Средневзвешенное содержание солей в
первом слое составляет 1,26%. Глубина залегания грунтовых вод 2.5-3
м. Литологическое строение профиля: первый метр средние и тяжелые суглинки,
второй метр и ниже легкие суглинки. Водопроницаемость очень низкая. Для
впитывания первого 20 см слоя воды потребовалось 175 часов, а для второго 20 см
слоя – 420 часа. В целом чтобы пропустить через почвенную толщу 40 см слоя воды
потребовалось 595 часов времени. Поэтму нам пришлось ограничиться только двумя
тактами промывки.
Вторая опытная
площадка расположена на лугово-сереземных почвах сильной степени засоления. Тип
засоления хлоридно-сульфатные, натриевый. Средневзвешенное содержание солей в
метровом слое 1.85 %. Глубине грунтовых вод 3.2 м. Литологическое
строение зоны аэрации: до 137 см средние суглинки, ниже до соды-супесь.
Водопроницаемость низкая. Для впитывания нормы воды (20 см слой) первого такта
промывки потребовалось около 6 часов, для второго такта – 55 часа, для третьего
такта – 180 часов, для четвертого – 240 часов. В целом чтобы пропустить через
почвенную толщу 80 см воды потребовалось 540 часов времени.
Третья опытная
площадка заложена так же на лугово-сереземных сильнозасоленных почвах. Но тип
засоления – сульфатный, натриевый. Средневзвешенное содержание солей в метровом
слое составляет 1.40 %. Грунтовые воды залегают на глубине 3.4 м. Литологическое
строение зоны аэрации характеризуется преобладанием слоев легкого механического
состава (легкие суглинки, супеси). Водопроницаемость низкая, но несколько
лучше, чем у почв предыдущей площадки. Для впитывания нормы воды (20 см слой)
первого такта потребовалось около 6.5 часов времени, для
второго такта – 30 часов, для третьего такта – 90 часов, для чевертого такта –
140 часов, для пятого такта – 174 часа. В целом, чтобы пропустить через
почвенную толщу слой воды 1 м потребовалось 480 часов времени.
Четвертая опытная
площадка расположена на лугово-болотных опустынивающихся сильнозасоленных
почвах хлоридно-сульфатного, кальциево-натриевого типа засоления.
Средневзвешенное содержание солей в метровом слое составляет 2,1 %. Глубина
залегания грунтовых вод 2.7-3,2
м. Литологическое строение зоны аэрации характеризуется легким механическим
составом сверху (0-53 см) и тяжелым внизу (тяжелые суглинки, глины).
Водопроницаемость
почв стабильно высокая. Для впитывания нормы воды первого такта (20 см слой)
потребовалось 2 часа, для второго такта – 2 часа, для третьего такта – 2 часа
30 минут, для четвертого такта – 3 часа 30 минут. Для пятого такта – 3 часа. В
целом, чтобы пропустить через почвенную толщу 1 м слой воды потребовалось всего
12 часов времени.
Пятая опытная
площадка была заложена на лугово-сереземных солончаково-солонцеватых
сильнозасоленных почвах сульфотно-хлоридного засоления соды, натриевого типа
засоления, однако позднее будут промывки (20 ноября), ранее наступление и в
связи с этим замерзание воды в опытной площадка пока не давало добиться
сколь-нибудь осуществленных изменений засоления в ходе промывки. Поэтому в
настоящем отчете данные по солеотдаче о опытной площадки № 5 не приводятся
Изменение засоления
почв в ходе промывки приведене в таблице 1 . Как видно из наибольшее количество солей
удавляется из метровой толщи почвогрунтов в тех опытных площадках, где много
наиболее легкорастворимых солей хлоридов и сульфатов натрия. А из почв площадки
4, где присутсвует в
значительном количестве труднорастворимый сульфат кальция, вынос солей меньше.
Во-втором метре
почво-грунтов в начале промывки наблюдается увеличение содержания солей за счет
вымывания солей из верхного метрового слоя. В дальнейшем происходит вымывание
также и со второго метра почвенной толщи.
В ходе промывок
наряду с изменением степени засоления изменяется и химизм засоления. Почвы
опытной площадки 2, имеющий хлоридно-сульфатный натриевый тип, в результате
удаления легкорастворимых хлоридов и сульфата натрия.
При орошении земель в аридной зоне одним из
обязательных элементов поддержания водно-солевого баланса является промывка
почвы. В настоящее время для различных почв рассчитаны и рекомендованы
промывные нормы. Однако эти расчеты базируются главным образом на
экспериментальных данных. Для повышения эффективности промывки, а также
экономии поливной воды необходимо исследовать механизм рассоления почвы при их
промывании.
По минерализации грунтовые воды
преимущественно пресные (до 1
г/л) и слабосолоноватые (1 - 3 г/л). На отдельных участках встречаются солоноватые
грунтовые воды с минерализацией 5-7 г/л. В единичном случае на западе
центрального участка орошаемого массива выделяются соленые воды с
минерализацией 8.5-10 г/л[2-3].
Таблица 1.Изменение
засоления почв в ходе промывок , в метрового слоя
Тип почвы |
Нормы
промывки м³/га |
Тип
засоления |
ССодержание солей, % |
Ионы
,мг/экв |
||||||
НСО'3 |
ССО3 |
ССl' |
SSО"4 |
СCa`` |
МMg`` |
NNа+К" |
||||
Солончаки
луговые |
До промывки |
Сульфатно-натриевые |
11,26 |
11,6 |
11,7 |
66,5 |
110,9 |
00,6 |
00,7 |
114.7 |
2000 |
Сульфатно-натриевые |
00,74 |
11,2 |
11,2 |
44,7 |
55,8 |
00,4 |
00,5 |
17.5 |
|
4000 |
Хлоридно-сульфатное |
00,6 |
00,7 |
00,7 |
66,5 |
33,6 |
00,5 |
00,4 |
05.2 |
|
Лугово-сероземные
сильнозасоленные |
До
промывки |
Хлоридно-сульфатное |
11,85 |
00,5 |
00,05 |
110,2 |
115,6 |
44,2 |
33,5 |
025 |
2000 |
Хлоридно-сульфатное |
11,23 |
00,6 |
00,33 |
77,2 |
99,5 |
22,1 |
22,6 |
017.2 |
|
4000 |
Сульфатно-натриевые |
00,76 |
00,72 |
00,36 |
33,2 |
66,8 |
22,8 |
11,3 |
08.2 |
|
6000 |
Сульфатно-натриевые |
00,53 |
00,84 |
00,45 |
22.5 |
33,5 |
11,4 |
00,7 |
07.3 |
|
8000 |
Сульфатно-натриевые |
00,36 |
00.93 |
00.30 |
11.1 |
22.7 |
22.1 |
00.8 |
03.1 |
Почвообразующими породами для них служат
лессовидные суглинки, а также аллювиальные слоистые отложения, где
переслаиваются породы различного литологического сложения – пески, супеси,
суглинки, глины.
В обширных плоских понижениях с глубиной
грунтовых вод 1.8…2.7 м выделяются сероземно-луговые почвы, преимущественно
тяжелосуглинистого механического состава. Аллювиально-луговые почвы встречаются
в пойме р. Талас, механический состав их – легкосуглинистый, на глубине 80…100
см подстилаются гравийно-галечниковыми отложениями.В ходе исследований изучены
процессы движения фильтрационных вод (с промываемых чеков), которые смыкаются с
грунтовыми водами. Общая площадь опытного участка составляла 2 га. В течение
трех лет изучались варианты промывок нормами 4000-8000 м3/га.
Исследовались варианты разовых поливных норм(1500-2000 м3/га),
подаваемых в чеки.
Для
регулирования параметров технологической системы промывок с учетом питания
грунтовых вод за счет инфильтрации, необходимо регулировать водно-физические
свойства почв особенно в случае применения глубокого рыхления и временного
дренажа.
Результаты внедрении водосберегающей
технологии промывки показывают, что экономически целесообразно проводить промывки
5-6 раз разовой нормой 800-1000 м3/га на фоне постоянно
действующего дренажа с применением временного с междренным расстоянием в
пределах 40-100 м и глубиной 1,0 м. При этом
общие промывные нормы составляли 0,5-0,8м.
Литература
1.
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.
2.СейтказиевА.С. Способ мелиорации солончаковой
земли. Предварительный патент на изобретение. № 11450. 15.05.2002., бюл. №5.
2.
СейтказиевА.С.,Мусаев А.И. Методы улучшения
продуктивности засоленных земель //Гидрометеорология и экология. Алматы, 2010,
№3, С. 163-173.