Сейтказиев А.С., ШилибекК.К.,Турекельдиева Р.Т.,

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

 

МЕТОДЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОДНО-СОЛЕВОГО РЕЖИМОВ ПОЧВ НА  ЗАСОЛЕННЫХ И  СОЛОНЦОВЫХ ЗЕМЛЯХ

 

Многочисленные исследования в нашей стране и за рубежом говорят о значительном  влиянии глубоких мелиоративных обработок на климат почвы, который слагается из теплового, водного  и воздушного режимов. Ими определяется характер и направление совершающихся в почве процессов. Если с позиции улучшения плодородия солонцовых почв предлагаемые приемы оправданы, то на вопрос об их влиянии на зональные почвы однозначно ответить без всестороннего изучения невозможно. Вопрос же этот неизбежно возникает, так как одной из особенностей солонцов является комплексность залегания, причем доля их залегания изменяется в широких пределах. Естественно, в этих условиях апробированные приемы  регулирования водного, воздушного, теплового режимов нуждаются в пересмотре и корректировке сообразно новым требованиям.

Обоснованность применения глубоких мелиоративных обработок при освоении солонцов диктуется тем, что сами по себе отрицательные химические свойства солонцовых почв, в частности, высокое содержание натрия и магния еще не являются показателем возможности получения урожая на солонцах. Более важную роль играют отрицательные водно-воздушные свойства которые в основном зависят от плотности сложения почвы. Плотность почвы являются наиболее важной физической характеристикой в этой связи, как в нашей стране, так и за рубежом, вся система обработки рассматривается с точки зрения регулирования плотности почвы под сельхозкультурами.

Таким образом, почти полное отсутствие данных о влиянии глубокой обработки на зональные почвы не позволяет сделать однозначный вывод об ее эффективности. Особенно это относится к орошаемым землям, так как большинство исследований проводились на пастбищах и в богарных условиях.

Другая причина, обусловившая постановку данного опыта – малая изученность безотвальной обработки солонцов на глубину более 40 см в условиях Северного Казахстана и Жамбылской области. Так например, в опытах Кирюшина В.И. глубина рыхления составила 25-30 см, а плантажная вспашка – до 50 см, в опытах Г.Н.Кудашева рыхление производилось до глубины 35-37 см, а плантаж и ярусная вспашка до 45-50 см. На основании полученных данных делается вывод о большей эффективности плантажной и ярусной вспашки перед рыхлением. Не умоляя достоинств специальных видов вспашек, нельзя не отметить, что дополнительное преимущество перед рыхлением в этих опытах им даст и большая глубина обработки. С другой стороны, глубина рыхления определилась исходя из конструктивных показателей рыхлителей, так как использование рыхлителя в виде ножа-стойки на глубине более 0,30...0,35 м рыхление солонцового слоя производится лишь узкой стойкой и оказывается малоэффективным. В нашем случае рыхление производится глубокими рыхлителями РГ-0,5 и РГ-0,8, где глубина обработки зависит от конкретных почвенных условий и не влияет на качество разработки солонцового слоя в такой мере, как при  использовании рыхлителей в виде ножа-стойки. Соответственно, изменяется при этом технология проведения рыхления, глубина и периодичность обработки, сочетание ее с другими видами обработок, сроки проведения и экономическая эффективность[1-3].

Проведение работ намечается в 2-х направлениях:-лабораторные исследования водно-физических свойств почв солонцовых комплексных земель, динамики почвенной влаги при различных показателях плотности почвы;-полевые производственные опыты в хозяствах Жамбылской области с целью разработки технологии глубокого рыхления солонцовых почв.

Технология глубокого рыхления почв как способ структурной мелиорации изучалась в Жамбылской области на опытных участках хозяйствах «Кенес» и «Дихан». Схема опытов следующая[2-4]:

-районированная агротехника обработки почвы (контроль);

-глубокое рыхление на глубину 0,8...1 м на неорошаемом  и на орошаемом участке;

Агрохимические характеристики: содержание гумуса; валовое содержание азота, фосфора, калия; емкость поглощения; поглощенные основания; водная вытяжка.

На основе данных по почвенно-экологическим условиям серезомно-луговых и темно каштановых карбонатных почв, возникает необходимость регулирования водного режима корнеобитаемого слоя, как главного фактора влаго и солепереноса зоны аэрации почвогрунтов.

Современные достижения новой технологии в экологии, экономической биоэнергетике и агроэкосистемы позволяют на основе системного изучения эколого – мелиоративных характеристик растений, разработать методы полноценного количественного прогноза продуктивности по заданным экологическим факторам [4-6].

Целью создания условий для улучшения почвообразовательного процесса обеспечивающих возможность расширенного воспроизводства плодородия почв в процессе геоэкосистеме. Для этого необходимо сохранять автоморфный режим почвообразования, грунтовые воды поддерживать на достаточно большой глубине, чтобы предупредить возможность вторичного засоления почв при минимальных затратах поливной воды.

Основной задачей промывки засоленных почв является рассоление корнеобитаемого слоя минимальными количеством воды. Промывка почв излишней промывной нормой может снизить их плодородие и ухудшить мелиоративно-экологическое состояние изучаемого массива орошения.

Одним из важных показателей состояния почвы в период промывки и развития растений является степень аэрации (воздухообеспеченность) почвы, которая осуществляется с применением глубокого рыхления (РГ-08; 1,0), обеспечивающего вынос растворимых солей и доступ воздуха в корнеобитаемый слой почвогрунта.

Рекомендуемая разработка технологии являются восстановление засоленных и осолонцованных уплотненных почв на основе глубокого (Рг-0,8-1,0 м) рыхления на фоне временного дренажа глуиной (0,8-1,0 м) и химических мелиорантов.

Цель исследования - разработка ресурсосберегающих технологии и рассоления для вымывания солей с регулированием водно-солевых режимов почв на орошаемых засоленных и солонцеватых  землях.

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

При разработке эколого – мелиоративных мероприятий учитывались такие факторы как проявление накопления токсичных веществ, последствия накопившихся вредных веществ. Соответственно для каждого вида полива и промывок были разработаны способы предупреждения накопления токсичных веществ. При рассматриваемых видах полива необходимо прежде всего учитывать запасы влаги в корнеобитаемом слое, проводить высев определенных культур. Наибольший эффект предлагаемых мероприятий будет достигнут, если – эколого-мелиоративные мероприятия проводить на фоне глубокого рыхления.

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 [4-7 ].

 

                                                                              (1)

                                                                                         (2)

Выравнивая формулы (1) и (2) получим:

                                                         (3)

где Nоб – общие промывные нормы, м3/га; Н- расчетный слой почвы, м; NН- насыщение воды, м3/га;  - плотность почвы; т/м3; NТ- теплые воды для промывки, м3/га; НВ – наименьшая влагоемкость почвы, %; NВ- 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 ()  [4,7-8  ];

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

Перед вспашкой поля в почву вносили фосфогипс (6...8 т/га) в сочетании с органическими удобрениями (15-20 т/га). Произво­дили вспашку поля на глубину 30...35 см плантажным плугом (ППН-40). Для обработки уплотненных слоев почвы проводили рыхление на глу­бину 60...70 см с использованием рыхлителя РН-80Б. Планировка поля производилась длиннобазовым  планировщиком П-2,8.

Устрой­ство валиков промываемых чеков высотой 35...40 см проводилось с помощью валикоделателей КЗУ-0,3Д и нарезка временных оросителей-канавокопателей КЗУ-0,3 с прицепом ДТ-75; нарезка временного дре­нажа с глубиной 1...1,2 м - канавокопателем (МК-16) с трактором К-701.

Промывка производилась круглосуточно. Для обеспечения эффек­тивности промывного полива и с учетом коэффициента фильтрации почвогрунтов промываемые участки  разбивались на чеки. Размер чеков зависит от уклона спланированного поля и свойств почв. Площадь чеков - от 0,125 до 1,0 га. Нарезаны временные дрены на расстоянии - от 25 до 50 м. Групповые временные дрены построены с расстояниями 200...300 м. Чеки заполнялись водой до создания слоя 10...12 см.

Промывку начинали с середины междренья и двига­лись к дренам. Вода из временного оросителя подавалась самосто­ятельно в каждый чек. Интервал между двумя разовыми поливами составлял следующие зависимости: при разовой норме 800... 1000 м3/га (размеры чеков 0,125...0,5 га) почвы легкие суглинис­тые - 3...4 дня; при средней суглинистой - 5...6 дней и при тя­желой суглинистой почве - 7...8 дней[5-8].

 Практика показывает: вспашка с рыхлением ускоряет промывной сезон, чем обычным способом, соответственно, в 2,5-3 раза и сохраняет плодородие почвы от выноса всяких минеральных и органических веществ. А также, способствует быстрому движению растворимых концентраций вредных солей в расчетном слое; трактор, проходя по разрыхленной полосе, одновременно перекрывает верхние слои почвы, что способ­ствует внесению растворенных концентраций солей.

При этом сохра­няется плодородие почвы, улучшаются водно-физические свойства почв. Следовательно, для регулирования водно-солевого и пищево­го режимов при сохранении и восстановлении плодородия почв, наи­более эффективным и деятельным средством является глубокое рыхле­ние почв на неблагоприятных землях.

Глубокое рыхление и временный дренаж является эффективным средством для гипсоносных и тяжелосуглинистых солончаковых почв. В ТОО им. А.Суханбаева Жамбылской области, применяя этот метод, проведены промывки нормой 5-6 тысяч м3/га на сероземно-луговых среднесуглинистых почвах (таблица 1).

Вынос солей из почвогрунтов при поливе рекомендуемых  теплой водой представлены в таблице 1.

 

 

 

Таблица 1. Определение промывной нормы метрового слоя почв.

Механический состав

Плотность почвы

 т/м3

Наименьшая влагоемкость.

НВ  ,     %

Нормы    насыщения

. м3/га.

Разовые промывные нормы

. м3/га

 

1

2

3

4

5

 

Легкие

1.37

16

2200

800

 

Средние

1.46

23

3360

1000

 

Тяжелые

1.55

28

4300

1200

 

6

7

8

9

10

11

Количество осадков

Ос. м3/га

Суммы температуры

T,С0

Интенсивность

испарения в

долях g

Гидротермический коэффициент, R

Теплые воды для промывки

Nт . м3/га

Общие промывные нормы

Nоб. м3/га

230

3200

0.12

0.64

4630

6830

250

2900

0.15

0.50

5550

8910

260

2700

0.20

0.41

6422

10722

 

На основе данных по почвенно-экологическим условиям сероземно-луговых засоленных и солонцовых  почв, для эффективного использования водных ресурсов в орошаемых зонах разработаны методы улучшения эколого-мелиоративных мероприятий на фоне глубокого рыхления, а также установлены оптимальные нормы промывки исследуемого участка.

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[3-5,6-8].

В мелиоративной практике известно, что с передвижением зеркала грунтовых вод к поверхности земли, резко увеличивается их испарение ,что приводит к засолению верхних корнеобитаемых слоев почвогрунтов.

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

 

Литература

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

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

3.       Аверьянов С.Ф.Борьба с засолнием орошаемых змель.М.:Колос,1978,-288с.

4.       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.

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

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

7.       Сейтказиев А.С., Тайчибеков А.,Сейтказиева К.А. Methods of Salt and Alkaline Soils Improvement in Zhambylsk Region// European Researcher,2013,Vol.(64),№12-1,С.2768-2773.

8.       Seitkaziyev Adeubai ., Z.Maymekov.Y.Andasbayev. M.Jetimov Меthodic Aspects of soils Contamination Assessmtnt of the Almatiy Region, the Recpuplic of Kazaakhstan//WALLA journal 32(1):29-33,2016 Available online at www. Waliaj.com  ISSN 1026-3861.