А.С. Сейтказиев, К.К. Шилибек, Сейтказиева К.А.

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

УСТАНОВЛЕНИЯ ЗАТРАТЫ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ НА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

Состояние почв, грунтов имеет важнейшее значение для оценки экологического состояния той или иной территории, так как почвы представляют тройной интерес: как начальное звено пищевых цепей, как интегральный показатель экологического состояния окружающей среды и как источник вторичного загрязнения приземного слоя атмосферы, поверхностных и грунтовых вод. Кроме вторичного негативного воздействия на здоровье населения через продукты питания или загрязнение вод и воздуха, возможно и прямое воздействие загрязненных почв на здоровье населения, особенно детей, за счет непосредственного контакта и поступления почвы в организм. К особо опасным последствиям влияния человека на почвы следует отнести эрозию, загрязнение химическими веществами, засоление, заболачивание, изъятие почв под различные сооружения.

При проведении комплексных мелиораций сельскохозяйственных земель должна обеспечиваться удовлетворительность всех указанных критериев. Это возможно при совместном их назначении с учетом взаимного влияния путем прогнозирования водно-солевого режима почв. При этом, интенсивность и направленность биологического и геологического круговоротов, формирование засоленности почв и грунтовых вод на орошаемых землях определяется комплексом природных и хозяйственных факторов .

В настоящее время, когда орошение становится массовым, возникает ряд принципиально новых вопросов, в том числе эколого-биосферного характера. При этом одной из основных задач становится оценка возможных изменений гидротермического режима, решение которой требует развития теории современных почвообразовательных процессов в новых антропогенных условиях, когда принципиально меняется одно из основных условий почвообразовательного процесса – режим поступления и количество поступающей на поверхность почвы и в почву влаги.

В процессе оптимизма экологическая оценка мелиоративного режима необходим прогноз урожайности сельскохозяйственных культур в зависимости от складывающегося водно—солевых и питательного режимов почв. Один из наиболее приемлемых для практических целей методов прогноза урожайности является формула В.В. Шабанова [2]:

(1)

где У_max - максимальная для данного сорта урожайность сельскохозяйственных культур при данной радиации R_F-, данном уровне обеспеченности питательными веществами конкретной почвы при оптимальной для растений влажности почвы; К_w - коэффициент, учитывающий отклонения влажности активной части корнеобитаемого слоя почвы; K∆l — коэффициент, учитывающий неоптимальность для растений глубины уровня грунтовых вод м - при близком их расположении; Ksi - снижения урожая из-за присутствия в почве токсичных солей; K_sari - коэффициент, учитывающий возможность снижения урожайности из—за солонцевания почвы; f_q - коэффициент, учитывающий изменения максимального урожая с отклонением ФАР от среднемноголетних значений, оценивается по следующему отношению:

(2)

где Q_min - минимальная величина ФАР, необходимая для вызревания уровня, кДж/см² - максимальная величина, ФАР, необходимая для вызревания урожая, кДж/см² Q_в- фотосинтетическая активность радиации (ФАР) за период вегетации определяются по следующей зависимости:

Q_в = 13.93 + 0.0079t°, (3)

здесь t° - интегральная сумма температур воздуха за вегетационный период, высшее 10°С; K_i - коэффициент, характеризующий температурную обеспеченность природных условий:

, (4)

где t_max - максимальная (сумма) температура воздуха за вегетационный период для вызревания урожая; t_min - минимальная (сумма) температура воздуха за вегетационный период для вызревания урожая. Максимально возможная урожайность сельскохозяйственных культур для конкретного года будет равна:

, (5)

где K_R - коэффициент использования солнечной энергий; С – калорическое значения единицы урожая органического вещества, кДж/кг; (рп -коэффициент перехода от урожая выращиваемой продукции к урожаю всей органической массы = 0.4 - 0.9.

Гидротермический режим, отражающий тепло- и влагообеспеченность территорий, в обобщенном виде характеризуется «индексом сухости» [5]

, (6)

где Ro - радиационный баланс естественных условий, ккал/см².

Результаты расчетов приводятся в табличном виде (Таблица1).

Таблица -1.Определение затраты солнечной энергии на почвообразования

Культура	∑ t,ºC,> 10ºC	Rфот. актив. рад кДЖ/ см²	Оро- ситель-ная норма, нетто Ор,мм	Осад-ки, Ос, мм IV-IX	Ос+Ор,мм	¯R=R/ |Oc	¯R=R / (Oc+Ор)	Энергии на почвообразования, Qп кДЖ/ см^2
Люцерна+ ячмень	2800	145	650	310	960	1,87	0,60	58,9
Кукуруза на силос	2500	141	290	290	580	1,94	0,97	61,6
Яровая пшеница	1400	105	300	170	470	2,47	0,89	27,6
Овощи	2300	136	470	220	690	2,47	0,79	41,6
Сахарная свекла	2900	155	680	280	960	2,21	0,65	58,5
Озимая пщеница	1500	108	350	180	530	2,4	0,82	31,6
Кукуруза на зерно	2850	153	420	270	690	2,27	0,89	40,3

Энергия, затрачиваемая на почвообразование [5-6]:

(7)

где Q – энергия, затрачиваемая на почвообразование, ккал/см², α – коэффициент, учитывающий состояние поверхности почвы.

Выводы:

1. Для формирования тепло- и воздухообмена почвы изучены теплофизическая характеристика почв и состояние ее поверхности и метеорологические факторы, как, температура воздуха, относительная влажность, осадки, скорость ветра, солнечная радиация и др.

2. На основе изученных данных по почвенно-климатическим условиям для темно-каштановых карбонатных почв, а также недостаточной влажности необходимо регулирование водного режима корнеобитаемого слоя. Проведена экологическая оценка методов улучшения засоленных земель с учетом тепло- и влагообеспеченности на основе изучения гидротермического режима почвогрунтов.

Список литературы:

1. Сейтказиев Ә.С., Чакеев У.Н., Жапарова С.Б. и др. Регулирование гидрохимического режима засоленных земель. // Межд. научно-практ. конферен. Тараз, 2007, С.142 -146.

2. Шабанов В.В. Биоклиматическое обоснование мелиораций. -, Ленинград., 1973,-145с.

3. Айдаров И.П. и др. Оптимизация мелиоративных режимов орошаемых и осушаемых сельскохозяйственных земель.- М., 1990,- 256 с.

4. СейтказиевА.С.,Мусаев А.И. Методы улучшения продуктивности засоленных земель //Гидрометеорология и экология. Алматы, 2010, №3, С. 163-173.

5. Seitkaziyev Adeubai,Asanov Amankait,Shilibek Kenzhegali,Hoganov Nietbai.Saline Land Ecological Assessment inGray-Meadow Soils Environment.//World Applied Journal 26(9):1234-1238,2013.