ПРОБЛЕМЫ ЗАСОЛЕНИЯ ПОЧВ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ ЮЖНОГО ПРИАРАЛЬЯ

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены причины и последствия засоления почв в Южном Приаралье. Анализ водной вытяжки почв (в %) на исследуемых Южного Приаралья показал, что основным типом засоления является хлоридно-сульфатный. В результате засоления почвы утрачивают свою структуру, что приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур. Проведенные исследования учитывают направленность и точное определение состава солей в почвах для разработки эффективных методов управления водными силами и борьбы с засолением.

ABSTRACT

The article discusses the causes and consequences of soil salinization in the Southern Aral Sea region. Analysis of the water extract of soils (in %) in the studied Southern Aral Sea region showed that the main type of salinization is chloride-sulfate. As a result of salinization, soils lose their structure, which leads to a decrease in crop yields. The conducted studies take into account the direction and accurate determination of the composition of salts in soils for the development of effective methods for managing water forces and combating salinization.

Ключевые слова: грунтовая вода, минерал, мелиорация, анализ, точка, проба.

Keywords: groundwater, mineral, melioration, analysis, point, sample.

Регион Южного Приаралья столкнулся с серьезными экологическими вызовами, включая нехватку водных ресурсов, засоление почв, загрязнение водоемов, недостаточное обеспечение жителей чистой питьевой водой, ухудшение состояния пастбищ и пахотных земель, а также вымирание тугайных и саксауловых лесов, и поэтому он официально объявлен зоной экологического бедствия. Одной из ключевых экологических проблем этого региона является засоление почв, вызванное увеличением концентрации минералов в грунтовых водах.

Засоление почв является одним из основных процессов деградации на орошаемых землях Южного Приаралья. Почвы в Приаральском регионе в настоящее время находятся в критическом состоянии. За последние 40-50 лет содержание гумуса уменьшилось на 30-40%, и около 60% посевных площадей содержат менее 1% гумуса. Поэтому первоочередной задачей земледелия в этом регионе является мелиорация засоленных почв и их возвращение в сельскохозяйственное использование. Экологические опасности и проблемы существенно влияют на определение ключевых направлений стратегий по обеспечению экологической безопасности, предотвращению и устранению экологических угроз.

Материал и методика

Наши исследования проводились в фермерских хозяйствах Нукусского Чимбайского и Кегейлийского районов, которые находятся в центральной части Южного Приаралья. В этом регионе характерен резко континентальный климат. Летом температура воздуха поднимается до +40-45°C, а зимой в среднем достигает -10-12°C. Чтобы определить степень засоленности, почвенные образцы из верхнего слоя 0-50 см брали с каждого участка, используя конвертный метод. В течение вегетационного периода сельхозкультур, таких как сорго, пробы почвы брались с экспериментальных участков в день посева, а также в последующие фазы развития растений: прорастание, кущение, цветение и созревание зерен. В полученных и подготовленных для химического анализа образцах почвы определяли уровень водорастворимых солей.

Результаты исследования и обсуждения

К засоленным почвам относятся почвы, содержащие в своем составе легкорастворимые соли в токсичных для сельскохозяйственных растений количеств. Они оказывают прямое отрицательное воздействие на растения в результате повышения осмотического давления почвенных растворов и токсичного действия отдельных ионов, а также косвенное влияние через изменение физико-химических, биологических и других свойств под их влиянием. Наибольший токсический эффект проявляют сода, затем хлорид, далее бикарбонаты натрия и магния и затем сульфаты натрия и магния. Гипс, так же, как и карбонат кальция (в отличие от токсичного карбоната магния), не ядовит, однако, присутствие его в больших количествах (гипсовые коры) приводит к понижению плодородия почвы.

По глубине размещения верхней границы солевого слоя почвы с засолением классифицируются на солончаковые, где соли имеются в слое 0-30 см, солончаковатые – 30-80 см, глубоко солончаковатые – 80-100 см и глубокозасоленные – свыше 150 см. Количество солей измеряется процентным содержанием и в миллиграмм-эквивалентах на 100 граммов почвы. В общем понимании, засоленными считают почвы, в которых содержится более 0,25% водорастворимых солей от массы почвы, а солончаком – когда содержание превышает 1, 2 или 3% в зависимости от типа засоленности. Для более точной оценки засоленности почвы учитывают характер засоления, выраженный в химическом составе катионов и анионов, и при еще более глубоких исследованиях – общее количество токсичных солей.

Анализ водной вытяжки почв (в %) продемонстрировал, что основным типом засоления на исследуемых территориях является хлоридно-сульфатный. Пробы были собраны в трех основных точках (№1 - Нукусский район, №2 - Чимбайский район, №3 - Кегеилийский район) на пяти горизонтах. Полученные данные представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Состав водной вытяжки почв исследуемых районов Республики Каракалпакстан в конце вегетации (%) (2019 -2023 гг.)

Примечание: х-хлоридный; с-х- сульфатно-хлоридный; х-с-хлоридно-сульфатный

Полученные данные свидетельствуют о том, что в точке №2 на глубине 20-30 см засоление становится сульфатно-хлоридным, в то время как в точке №3 аналогичный переход к сульфатно-хлоридному засолению происходит на глубине 10-20 см.

Текущая методология вычисления солевого баланса на орошаемых территориях не принимает во внимание специфическую работу горизонтального дренажа, который не только удаляет соли из почвы, но и способствует их перераспределению и выносу.

В зависимости от комбинации гидродинамических и погодных условий, минерализация грунтовых вод может варьироваться от ультрапресных до рассольных, с сухим остатком вплоть до 200-300 г/л и более. Глубина залегания, минерализация, а также химический состав данных вод проявляют сезонные, годовые и многолетние изменения, которые можно описать путем определенных закономерностей гидрорежима.

Накопление солей в грунтовых водах, породах и почвах связано как с процессами их возникновения, так и с перераспределением по земной поверхности. Исследование изменения уровня минерализации подземных вод на орошаемых участках Каракалпакстана показало, что самые высокие значения были зафиксированы в 2013, 2015 и 2016 годах. Наименьшее значение было отмечено в 2020 году.

Даже если минерализация грунтовых вод невелика, при сильном испарении и близком их залегании они покрывают до 60–80% эвапотранспирации, то есть доставляют в корнеобитаемый слой до 5000 м3/га воды, или более 10 т/га солей. Если минерализация оросительной воды будет больше 1 г/л, этот показатель увеличится.

В большинстве фермерских хозяйствах Республики Каракалпакстан, занимающихся выращиванием сельскохозяйственной продукцией, основными источниками накопления солей в почве являются грунтовые воды. В условиях жаркого климата, когда грунтовые воды находятся близко к поверхности и содержат значительное количество растворимых солей, влага перемещается вверх по капиллярным каналам почвы от уровня грунтовых вод к поверхности и испаряется, оставляя соли на месте. Из-за этого возникает вторичное засоление почв, что значительно уменьшает их плодородность. Поэтому меры по предотвращению засоления почв должны сосредотачиваться главным образом на контроле нежелательного подъема уровня грунтовых вод, особенно в районах, где активно идет процесс вторичного засоления на орошаемых землях.

В регионе Южного Приаралья, особенно в Республике Каракалпакстан, актуальна проблема вторичного засоления земель. Это явление появилось как результат интенсивного развития орошаемого земледелия. Для решения этой проблемы необходимо разработать новые инновационные научные экологические подходы, направленные на улучшение состояния орошаемых земель в регионе Приаралья. Чтобы разработать меры по предотвращению вторичного засоления почв, следует учитывать факторы природных процессов и причины сезонного накопления соли. Используя научно обоснованные методы, а также современные технологии дистанционного зондирования и моделирования процессов засоления, важно провести инвентаризацию земель, находящихся под орошаемым земледелием, для определения направления и интенсивности солеаккумуляции.

Таким образом, в условиях экологического кризиса региона Южного Приаралья, проблема засоления почв требует комплексного подхода и активного взаимодействия научных, государственных и аграрных структур. Ожидается, что с разработкой новых технологий и более эффективных методов орошения, а также с учетом экологических факторов, удастся снизить степень засоления и восстановить сельскохозяйственные угодья.

Список литературы:

1. Арзымбетов А.Ж., Раупова Н.Б. Эколого-мелиоративное состояние почв Южного Приаралья // Научное обозрение. Биологические науки. – 2021. – № 4 – С. 33-38.
2. Варгас Р., Панкова Е.И., Балюк С.А., Красильников П.В., Хасанханова Г.М. Руководство по управлению засоленными почвами // Продовольственная и сельскохозяйственная организация объединенных наций Рим, 2017. - 145c.
3.  Досжанов К., Алпысбаева А. Проблемы деградации почв в южном приаралье // Экономика и социум. 2023. №6-2 (109). - С.741-747.
4. Наурызбаева З. Ш. Проблемы формирования и засоления почв в регионе южного приаралья // Евразийский Союз Ученых. 2019. №9-3 (66). - С.4-5.
5. Новикова Н М. Эколого-географический аспект Аральского кризиса. Часть 1. Развитие Аральской проблемы, ее изучение, оценка и разработка мероприятий // Экосистемы: экология и динамика. 2019. №1. – С.5-66.
6. Толепова Ш. Б., Сейтмуратов А. Р. Оразбаев А. Р. Причины засоления почв в приаралье и пути их устранения // O‘zbekistonda fanlararo innovatsiyalaR va ilmiy tadqiqotlar jurnali 20.06.2023. - №20. - С.306-310.