АНАЛИЗ ДЕГРАДИРОВАННЫХ ПОЧВ В УСЛОВИЯХ КАРАКАЛПАКСТАНА

АННОТАЦИЯ

Республика Каракалпакстан расположена в северо-западной части Средней Азии и имеет неблагоприятные почвенно-климатические условия, экстремальность которых усилилась в связи с ухудшением экологической обстановки в зоне влияния Аральского моря. Особую озабоченность вызывает текущее состояние пахотных земель, так как в связи с ухудшением мелиоративного состояния почв снижается качество почвенного плодородия. Этот факт подчеркивает важность изучения количества гумуса и питательных веществ в почвах этого региона. Для комплексного изучения свойств почв, с учетом уровня их засоления и продолжительности поливного периода, были выбраны Амударьинский и Чимбайский районы.

Полученные данные показали, что в незасоленных и слабозасоленных почвах ферментативная активность относительно высока, их активность снижается с увеличением засоления.

ABSTRACT

The Republic of Karakalpakstan is located in the northwestern part of Central Asia and has unfavorable soil and climatic conditions, the extremity of which has increased due to the deterioration of the ecological situation in the zone of influence of the Aral Sea. The current state of plough land is of particular concern because, due to the deterioration of the reclamation state of soils, the quality of soil fertility decreases. This fact underlines the importance of studying the amount of humus and nutrients in the soils of this region. For a comprehensive study of soil properties, taking into account the level of their salinity and the duration of the irrigation period, the Amudarya and Chimbai districts have been selected.

The obtained data has showed that in unsalted and slightly saline soils, the enzymatic activity is relatively high, their activity decreases with increasing salinity.

Ключевые слова: почвы, засоление, орошаемые земели, гумус, экологическая оценка, загрязнение, кризис.

Keywords: soils; salinization; irrigated land; humus; environmental assessment; pollution; crisis.

Экологический кризис, произошедший в Южном Приаралье, за сравнительно небольшой временной период внес свои коррективы в процессы трансформации окружающей природной среды региона. К основным факторам трансформирования относятся засоление земель, деградация растительного покрова, формирование и рост числа различных заболеваний среди населения, а также другие процессы, требующие современных методов мониторинга и анализа полученных результатов о состоянии отдельных компонентов природной среды. Общеизвестно, что земельные ресурсы и сама почва являются экологическим индикатором различных природных процессов. Различные выбросы в атмосферу от промышленных предприятий, объектов теплоэнергетики и транспорта приводят к загрязнению не только воздуха, но и почв, в результате происходит ухудшение их физического и химического состояния, а также снижение плодородия. Учитывая важную экологическую роль почвы в устойчивости основных компонентов биосферы, аналогичные разрушительные тенденции требуют особого внимания и представляют большой научный и практический интерес.

Почва является индикатором природных процессов, и ее состояние – результат длительного воздействия разнообразных источников загрязнения.

 Республика Каракалпакстан расположена в северо-западной части Средней Азии и имеет неблагоприятные почвенно-климатические условия, экстремальность которых усилилась в связи с ухудшением экологической обстановки в зоне влияния Аральского моря.

Особую озабоченность вызывает текущее состояние пахотных земель. Загрязнение и засоление сточных вод и ресурсов подземных вод в результате накопления пестицидов и других сельскохозяйственных токсичных веществ проводит и к засолению почв. Исследования почв показали, что 56,6 тыс. га всех орошаемых земель в Каракалпакстане являются засоленными, а 171,3 тыс. га (34%) – умеренно засоленными. Общая засоленность орошаемых земель по области составляет 68,8%. Следует отметить, что с 2000 по 2017 год количество сильно засоленных земель уменьшилось более чем в 2 раза и в 2017 году составило 22,0 тыс. га [9]. Отмечается, что в связи с ухудшением мелиоративного состояния почв снижается качество почвенного плодородия. Этот факт подчеркивает важность изучения количества гумуса и питательных веществ в почвах этого региона. Низкое содержание гумуса и питательных веществ в почве, а также суровые экологические условия создают потребность в широкомасштабном использовании минеральных удобрений в сельском хозяйстве. Однако следует отметить, что минеральные удобрения и пестициды, используемые в сельском хозяйстве, часто приводят к изменению химического состава почв, и в результате нарушается биологический баланс элементов, что может привести к ухудшению жизнедеятельности растений [6].

В настоящее время экологический кризис в регионе Аральского моря приводит к изменению и деградации природных ресурсов, в том числе почв, ухудшению экологического состояния природных компонентов региона Приаралья. Ускоренное высыхание Аральского моря, изменение климата, особенно малое количество осадков, приводят к нарушению солевого и водного баланса в низовьях Амударьи, засолению почв и в конечном итоге снижению урожайности сельскохозяйственных культур.

В результате нехватка воды, деградация земель, растущее опустынивание, сокращение биоразнообразия и другие серьезные изменения климата вызывают серьезную озабоченность не только в нашем регионе, но и во всем мире для всех, кому небезразличны экология и защита окружающей среды. Повышенные нормы орошения почвы приводят к повышению уровня грунтовых вод и их засолению, что, в свою очередь, является одной из основных причин засоления почв.

Засоление почвы значительно ограничивает урожайность сельскохозяйственных культур, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на продовольственной безопасности. Отмечается, что в связи с ухудшением мелиоративности почв снижается и качество почв – их плодородие. Этот факт подчеркивает важность изучения количества гумуса и питательных веществ в почвах этого региона.

Вторичное засоление происходит в результате чрезмерного орошения и выщелачивания солевым раствором в условиях, когда грунтовые воды недостаточно снабжены канавами, предотвращающими быстрый подъем. В настоящее время интенсивность вторичного засоления представляет собой серьезную проблему для безопасности аридных экосистем [1].

Среди факторов, влияющих на эволюцию почв, особо важную роль играет деятельность человека, т.е. увеличение орошаемых почв в положительном или отрицательном направлении, формирует свойства и характеристики почв, что приводит к увеличению или уменьшению плодородия. Одним из различных воздействий человека на почву является то, что в засушливом климате процессы орошения останавливают естественное развитие и эволюцию почв и запускают процесс нового почвообразования.

Сохранение и повышение плодородия почв, улучшение мелиорации засоленных орошаемых почв, а также экономное использование оросительной воды, особенно в условиях водного дефицита, являются основными проблемами современной сельскохозяйственной науки [3; 4].

Для комплексного изучения свойств почв Южного Приаралья, с учетом уровня засоления почв и продолжительности поливного периода, на территориях Амударьинского и Чимбайского районов были отобраны 48 основных почвенных участков, генетически разделенных, и изучены их морфологические особенности. Были взяты пробы из генетических слоев для анализа агрохимических, химических, агрофизических свойств почвы в лабораторных условиях. На биологическую активность образцы почвы отбирали на глубинах 0–30, 30–50 и 50–70 см в отдельные стерилизованные ведра в зависимости от времени года (весна, лето, осень).

Полевые и лабораторные исследования проводились по общепринятым стандартным методикам. Анализ почв проводился согласно «Руководству по химическому анализу почв» Аринушкиной [1; 2].

Агрохимические и химические свойства почвенного гумуса изучались по методике И.В. Тюрина; азот общий – по методу Кьельдаля; общий фосфор и калий – в пробе по методу Мещерякова; подвижный P₂O₅ и обменный калий K₂O – по методу Мачигина – Протасова; гипс SO₄ – за счет абсорбции 0,1Н Сl; карбонаты CO₂ – ацидиметрическим методом; количество солей определялось водной абсорбцией.

Оптимальное значение объемной массы для нормального роста и развития сельскохозяйственных культур составляет 1,1–1,3 г/см³ в пахотном слое. Естественно, что резкое повышение этого показателя создает неблагоприятные условия для роста растений. Насыпная плотность грунта зависит не только от его минералогического и механического состава, количества органического вещества, но и от его структуры. Малогумусные и неструктурированные почвы имеют более высокую плотность, чем богатые гумусом и структурные почвы.

Также тот факт, что значение плотности почвы превышает 1,45 г/см³, создает экстремальные условия для ее биологической активности, а также для водно-воздушного режима, имеющего большое значение для плодородия почвы. Следовательно, водный, воздушный и тепловой режимы почвы, количество в ней гумуса, величина удельного веса, развитие и урожайность корней растений тесно связаны с насыпной плотностью почвы.

Таблица 1.

Состояние исследуемых почв весной

Таблица 2.

Состояние исследуемых почв осенью

Часто отмечается увеличение количества соли снизу вверх, и наблюдается максимальное количество соли в верхнем слое. Однако в некоторых случаях мы можем наблюдать необычное нарушение этого закона при накоплении солей из-за изменения механического состава генетических слоев почвы. Кроме того, глубина залегания подземных вод также играет важную роль в различном накоплении солей. Согласно распределению солей по профилю почвы, иногда наблюдается накопление солей, главным образом в нижних слоях, в почвенных разломах вблизи подземных вод.

По результатам анализа засоленность исследуемых почв определялась по количеству сухого остатка в почве, тип засоления – по соотношению количества хлор-иона и сульфат-иона [8].

Интенсивность биохимических процессов в почве в некоторой степени зависит от гидротермальных условий. Высокая влажность и низкие температуры способствуют накоплению большого количества биомассы в почве, что, в свою очередь, приводит к достаточному накоплению гумуса и питательных веществ, которые важны для повышения активности почвенных ферментов [1].

Азот является одним из основных питательных веществ растений и в основном состоит из органических веществ. Его количество зависит от количества перегноя в почве и составляет 0,1–0,12%. Помимо того, что азот находится в почве как органическое вещество, он также встречается как минерал. Азот в почве определяют разными методами. Наиболее широко используемым, удобным и простым из них является метод Кьельделя [5].

Восстановление продуктивности засоленных земель – первая задача программы биоземледелия аридных территорий, в основе которой лежит формирование высокоурожайных сельскохозяйственных биоценозов, вовлечение их в сельскохозяйственный оборот, улучшение мелиорации земель, повышение плодородия почв.

Полученные данные показали, что в незасоленных и слабозасоленных почвах ферментативная активность относительно высока, их активность снижается с увеличением засоления. Таким образом, активность ферментов варьирует в зависимости от биогенности генетического слоя, количества гумуса и питательных веществ, гидротермального режима, механического состава почвы и т. д.

Список литературы:

1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. – М. : МГУ, 1970. – 487 с.
2. Горбов С.Н., Безуглова О.С. Биологическая активность почв городских территорий // Научный журнал КубГАУ. – 2013. – № 85. – С. 1–15.
3. Жоллыбеков Б.Б. Влияние различных способов орошения и биоинтенсивных технологий на плодородие орошаемых луговых аллювиальных засоленных почв: Автореф. дис. … канд. с.-х. наук. – Ташкент, 2006. – С. 3–23.
4. Ковда В.А. Основы учения о почвах. – М. : Наука, 1973. – Т. 1. – 447 с.
5. Мирхамидов Х., Мирюнусов М. Тупроқшиносликдан амалий машғулотлар. – Тошкент : МЕХНАТ, 1987. – 92 с.
6. Панкова Е.И., Конюшкова М.В. Влияние глобального потепления климата на засоленность почв аридных регионов // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. – 2013. – Вып. 71. – С. 3–15.
7. Постановление Президента Республики Узбекистан от 18 января 2017 года № ПП-2731 «О Государственной программе развития Приаралья на 2017–2021 годы».
8. Почвы Республики Каракалпакстан (Чимбайский район, Книга 5) // АН РУз, Институт Почвоведения и агрохимии. – Ташкент, 1997. – 121 с.
9. Ташкузиев М.М. Влияние структуры почвенного покрова на содержание и состав гумуса // Сборник докладов и тезисов III съезда почвоведов и агрохимиков. – Ташкент, 2000. – С. 187–188.