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.