Mulla sooldumine on elektrolüütide (lahustunud või imendunud) soolade liigne kogunemine juurekihti, mis pärsivad või hävitavad põllumajandustaimi, vähendavad saagi kvaliteeti ja kvantiteeti. FAO (ÜRO Toidu- ja Põllumajandusorganisatsioon) andmetel hõivavad soolased mullad maailmas tohutuid alasid – umbes 25% kogu maapinnast.
Praeguseks on märkimisväärsed soolase pinnase alad Lõuna-Kasahstanis, Kesk-Aasias, Ameerika Ühendriikide lääneosas, Lõuna-Ameerika ja Austraalia eriti kuivades piirkondades ning Põhja-Aafrikas. Kõrbete ja poolkõrbete muldadele on iseloomulik eriti kõrge soolsus; kuivas või kuivas kliimas.
Mulla sooldumine on taimedele kahjulike soolade (kloriidid, naatriumkarbonaadid, sulfaadid) kogunemine pinnasesse üle 0,25% selle massist. See protsess on kõige tavalisem kuivades piirkondades, tavaliselt depressioonides.
FAO eksperdid on kindlad, et sooldumine on inimkonna jaoks ülemaailmne probleem. Mulla sooldumine, nii loomulik kui ka sekundaarne niisutatud põllumajanduse tingimustes, on üks kõrbestumise protsessi intensiivistavaid tegureid. See on aga nii põhjus kui ka tagajärg muudele probleemidele. Põllumajandus. Soolastumine on seotud kuivendusprobleemidega, niisutus- ja kuivendussüsteemide hävimisega; veeressursside ebaefektiivne kasutamine; kasvav nõudlus põllumajandustoodete järele, mis toob kaasa suurenenud surve põllumajandusmaale; vananenud tehnoloogiad, mis ei vasta tänapäeva tootmissüsteemide nõuetele ja paljudele muudele teguritele.
Võitlust mulla sooldumise vastu käsitletakse nüüd koos teiste tegevustega, mille eesmärk on põllumajanduse jätkusuutlik intensiivistamine, mis on üks toiduga kindlustatuse alustalasid.
Olukord Vene Föderatsioonis
Venemaa Teaduste Akadeemia andmetel on soolaste maade kogupindala Vene Föderatsioonis üle 40 miljoni hektari. Soolased mullad Venemaal hõlmavad solontšakisid, solontšakoseid, soolaseid ja sügavalt soolaseid muldasid, solonetse, solonetsoosseid muldasid, soloodseid ja solodeeritud muldasid. Nad on levinud Venemaa Euroopa osa kagus, eriti Kesk- ja Lõuna-Volga piirkonnas, Kirde-Ciscaucasias, Lääne- ja Ida-Siberi lõunaosas, Jakuutias.
Venemaal osutusid soolase pinnase poolest rikkaimaks Volga piirkonna ja Lääne-Siberi piirkonnad, kus nende pindala on 11,6 ja 10,2 miljonit hektarit.
Altai-eelse provintsi stepivööndis Altai territooriumil on soolase pinnase kogupindala umbes kaks miljonit hektarit.
Loomulikult ei ole kõik need alad jõude. Põhimõtteliselt kasutavad põllumajandustootjad neid põllu- ja söödakülvikordades või heina- ja karjamaadena. Põhjuseid on ainult üks – madal looduslik tootlikkus, keskmiselt jääb see vahemikku 2–6 senti hektari kohta.
looduslik soolsus
Praegu eristatakse esmast ehk looduslikku sooldumist ja inimtegevusest tingitud sekundaarset ehk kiirendatud sooldumist.Esmase sooldumise käigus toimub soolade jaotumine pinnases väga erinevate protsesside tulemusena.
Looduslik sooldumine on üsna aeglane looduslik protsess, mille käigus tõmmatakse niiskuse ülespoole liikumisel põhjaveest soolad pinnase pindmistesse kihtidesse. Seda protsessi mõjutavad mulda moodustava kivimi iseloom ja soolase põhjavee sügavus.
Põhjavee tiheda esinemise korral moodustub pidev veevool ülespoole, mis aurustudes ladestub pinnasesse soolad. Põhjaveetaseme suurimat sügavust, millest algab mulla sooldumine, nimetatakse kriitiliseks sügavuseks.
Pinnase kapillaarne sooldumine on seda intensiivsem, mida suurem on aurustumine, seda suurem on vee soolsus ja seda pikem on aurustumisprotsess.
Põhjavesi aurustub pinnase ja taimede poolt, kui põhjavee kapillaaräär on kontaktis juurtega asustatud mullakihiga, kuid kui ääreala jääb juurtega asustatud kihi alla, siis põhjavesi ei aurustu ja mulla sooldumist ei toimu.
Mulla esmase sooldumise kujunemist määravad looduslikud tegurid on: kliima, topograafia, territooriumi kuivendamine, mulda moodustavate ja aluskivimite soolsus ning mineraliseerunud põhjavee olemasolu. Kliimat kui sooldumisprotsessi arengut määravat tegurit iseloomustab aurustumise ülekaal sademetest. Nendes tingimustes aktiveeritakse niiskuse ja soolade ülekandmise protsess ning moodustub aurustuv geokeemiline barjäär, mis viib soola akumuleerumiseni.
Suure sademetehulgaga piirkondades uhutakse soolad tavaliselt allolevatesse pinnasekihtidesse ja viiakse maa-aluse põhjaveega madalamatesse kohtadesse, meredesse või ookeanidesse. Hea pinnase läbilaskvusega põhjavesi, millel on sügavad vettpidavad kihid, liigub nõlvast alla, võttes soola kaasa.
Ebapiisava sademesisaldusega piirkondades (tüüpiline kuivadele põllumajanduspiirkondadele) aga soolad aluskihtidesse ei uhu ja võivad koguneda selle pinnale. Madalatel tasastel aladel kogunevad kergesti lahustuvad soolad mitte ainult pinnase ülemistesse kihtidesse, vaid ka aluspõhja põhjavette. Seetõttu on pinnase sooldumise peamine põhjus veetarbimise märkimisväärne ülejääk selle sissevoolust ning pinna- ja põhjavee voolamise raskused. Selle tulemusena on pinnase sooldumine kõige levinum poolkõrbetes ja kõrbetes.
Neid kohti iseloomustab pikk külmavaba periood, kõrge temperatuur ja väga vähe sademeid. Need kliimaomadused loovad tingimused mulla ja taimede intensiivseks veetarbimiseks. Sademete kujul olev vesi ei kata siin kaugeltki kogu vooluhulka, nii et vesi tõmmatakse selle all olevatest soola sisaldavatest kihtidest. Koos veega liiguvad ka selles lahustunud soolad, kuid vesi aurustub ning soolad sadestuvad mulla pinnale.
Pinnase kõige tugevam sooldumine toimub suurtes mägedevahelistes süvendites ja ebapiisavalt kuivendatud tasandikel. Territooriumi nõrk drenaaž aitab kaasa külgmiste maastiku-geokeemiliste voolude aeglustumisele, põhjavee taseme tõusule ja sooldumisprotsesside aktiveerumisele kuivades, poolkuivades tsoonides. Kergesti lahustuvate soolade olemasolu kivimites aktiivse niiskusvahetuse tsoonis aitab kaasa soolase pinnase tekkele. Neis kohtades tekivad sageli isekülvisoolaga järved, kus enamasti korraldatakse peamiselt lauasoola kaevandamist. Järvede ümbrus on kaetud lumivalge soolakattega.
Pinnases olevad soolad võivad koguneda ka vulkaanipursete käigus paiskuvate kivimite mineraalide ilmastikumõjude tõttu. Samuti võivad soolad sattuda juurtega asustatud mullakihti soolase tolmuga soolastest muldadest, mis tekivad soolontšakide tuulega hajutamisel või tormituulte pritsitavast mereveest.
Peamiselt soolased mullad arenevad meil välja peamiselt poolkõrbete ja steppide vööndites. Põhjapoolsemates looduslikes vööndites avaldub mulla sooldumine vaid lokaalselt (Jakuutias, põhjamere rannikul jne). Soolastumine on siin seotud soola sisaldavate kivimite tekkimisega pinnale või kergesti lahustuvate soolade sissevooluga väljastpoolt.
Liigse soolsusega piirkondades ei kasva isegi halofüüdid, st taimed, mis on piiratud väga soolase pinnasega. Selliste viljatute muldade pindala on aga suhteliselt väike. Soolaste muldade põhiala saab põllukultuuride kasvatamiseks arendada melioratsiooni ja agrotehniliste meetmete abil.
Inimfaktor
Muldade sekundaarne sooldumine tuleneb peaaegu alati ebaõigest niisutusrežiimist taimekasvatuses, tekib liigniisutamise tagajärjel, mis tõstab soolase põhjavee taset, või kõrge mineraliseerunud veega niisutamise tagajärjel. FAO andmetel ülemaailmsed protsessid sekundaarne sooldumine ja leelistamine toimub umbes 30% kõigist niisutatavatest maadest. Sekundaarne sooldumine on kõige aktiivsem loodusliku soolastumise arengu tsoonides. Näiteks Kaspia madalikul toimub karjamaade ja niisutatavate maade sooldumine aktiivselt. Ebaõige niisutamise tõttu on Kesk-Aasia niisutatavates piirkondades täna 53% niisutatavatest maadest soolased ja Taga-Kaukaasia 40% kõigist niisutatavatest maadest. Üldiselt moodustab Venemaal soolase pinnase pindala 25% niisutatava maa kogupindalast. Mulla sooldumine nõrgendab nende panust ainete bioloogilise tsükli säilitamisse. Paljud taimeorganismide liigid kaovad, tekivad uued halofüüttaimed (soolarohi jt). Maapealsete populatsioonide genofond väheneb organismide elutingimuste halvenemise tõttu ning rändeprotsessid intensiivistuvad.
Kuidas toimub sekundaarne sooldumine? Soolad pinnases on lahustunud või imendunud olekus, mistõttu vee liikumine selles põhjustab paratamatult soolade liikumist ja mida rohkem, seda parem on nende lahustuvus vees.
Liigse niisutamise korral läheb liigne niiskus sügavale pinnasesse, kus see sulandub soolase põhjaveega. Selle tulemusena toimub soolade kapillaartõus pinnakihtidesse, toimub soolade migratsioon.
Sekundaarse sooldumise teket soodustavad ka valesti rakendatud põllumajandustehnikad. Eelkõige on soolalaikude tekke üheks põhjuseks halvasti planeeritud põld, mille läheduses esineb soolane põhjavesi. Mida tugevam on mulla liigniiskus ja mida kõrgem on soolase põhjavee tase, seda rohkem on eeldusi sekundaarse sooldumise tekkeks. Põllu kõrgustel ja küngastel on märgata vee aurustumise järsku suurenemist. Seetõttu tõusevad soolad koos veega mööda kapillaare nagu taht. Vee aurustumisel soolad sadestuvad ja kogunevad pinnasesse.
Agrotehniliste meetmete ja veekasutuse eeskirjade eiramine soolsusele kalduvatel muldadel soodustab nn laigulise sooldumise teket. Sellist sooldumist leidub sageli niisutatavatel puuvillakasvatusaladel, kus samal põllul täheldatakse erineva astme mulla soolsust ja solontšaki laike. Täpiline sooldumine on laialt levinud mitmes Kesk-Aasia piirkonnas.
Täpiline sooldumine toimub sageli seal, kus mullapinnal on 8–20 cm kõrgused künklikud alad. samal ajal magestati põhjavesi, selle tase tõusis ning künklikel aladel ei jõudnud niisutusvesi põhjavette, mille varu ei täiendatud ja neid ei magestatud. Mullapinnale tõusnud põhjavee aurustumisel praktiliselt ei sooldunud isegi alad, samas kui tõusnud sooladele sadenesid soolad ja nii tekkisid soolsuslaigud.
Põllu tasastel aladel pinnase kuumenemise tõttu aurustub mage põhjavesi, mis ei põhjusta mulla sooldumist, künklikel aladel aga toob soolase põhjavee aurustumine kaasa mulla tugeva sooldumise.
Tuleb märkida, et sooldumine ei ole niisutamise vältimatu ja kohustuslik tagajärg. Hästi kavandatud niisutussüsteem aitab sageli kaasa soolase pinnase magestamisele. Kuid liigse niisutamise ja põhjavee väljavoolu puudumisel muutuvad mullad soolaseks ja mõnikord sootuks.
Tuleb märkida, et ebaõigel niisutamisel võib lisaks sooldumisele olla ka palju muid negatiivseid tagajärgi: mulla struktuur hävib, toimub leostumine, soostumine ja leelisestumine kuni mulla täieliku lagunemiseni.
Sekundaarne sooldumine on üks peamisi degradatsiooniprotsesse, mis määrab maade ökoloogilise seisundi. Samal ajal eristavad nad: pinnase sooldumine ise - vees lahustuvate soolade liigne kogunemine ja võimalik muutus keskkonna reaktsioonis nende katioon-aniooni koostise muutumise tõttu; solonetsiseerimine - mulla spetsiifiliste morfoloogiliste ja muude omaduste omandamine, mis on tingitud naatriumi- ja magneesiumiioonide kaasamisest mulda absorbeerivasse kompleksi, mida peetakse soolase seeria muldade ebasoodsate muutuste iseseisvaks protsessiks. Mulla soolsust hinnatakse: soolahorisondi ülemise piiri sügavuse järgi; vastavalt soolade koostisele (soolsuse keemia); vastavalt soolsuse astmele; soolase pinnase protsendi järgi mullakontuuris. Vastavalt soolahorisondi ülemise piiri sügavusele on: soolased mullad mullaprofiili ülemises meetrikihis ja sügavalt soolased - teisel meetril asuvad soolahorisondi ülemised piirid. Potentsiaalselt soolalahus sisaldavad kergesti lahustuvaid sooli 2–5 m sügavusel, st alg- ja aluskivimites. Soolade koostise (keemia) järgi jagunevad mullad valdavalt kloriidiks, valdavalt sulfaadiks ja soodaks (bikarbonaatide või naatriumkarbonaatide osalusel või ülekaalus).
Kõige mürgisem on sooda soolsus. Soolaste muldade protsendi järgi eristatakse territooriume: soolase pinnase ülekaaluga (soolaste muldade pindala on üle 50% kontuuri pindalast); soolase pinnase suure osalusega (50–20%); soolase pinnase osalusega (20-5%); soolase pinnase kohaliku manifestatsiooniga (alla 5%).
Mulla viljakus ja kõrge saagikus soolastel muldadel ei tule kõne allagi - viljakuse aluseks on huumus kaob, mineraliseerub, mulla niiskus seob, mulla füüsikalised omadused muutuvad taimedele ebasoodsaks, mullaorganismide tegevus on pärsitud.
Jätkub
annotatsioon
Sihtmärk. Hinne keskkonnaprobleemid ja ettepanekute väljatöötamine Stavropoli territooriumi I agroklimaatilises vööndis asuvate soolaste, solonetsi ja solonetsi maade identifitseerimiseks, analüüsimiseks, seisundiks ja nende tõhusaks põllumajandusmaa kasutamiseks.
meetodid. Põllumajandusmaa seire uuringud viidi läbi kaasaegsete meetoditega, sealhulgas nii kaugseire kui ka iga-aastased kohalikud uuringud Stavropoli territooriumi I agroklimaatilise vööndi aladel. Sellest lähtuvalt jaotati põllumajandusmaa nelja rühma: kõrge tootlikkusega, tootlik, madala tootlikkusega ja vähetootlik.
Tulemused. On kindlaks tehtud, et I agroklimaatilise vööndi territooriumist moodustavad enam kui 95% põllumajandusmaad ning 16-aastase uurimisperioodi jooksul suurenes nende maade pindala 27 906 hektari võrra. Maa sooldumine on oma olemuselt globaalne, kuna soolsusastmega maa kogupindala on 644 334 hektarit, see tähendab, et enam kui 37% selle agroklimaatilise vööndi põllumajandusmaast on juba erineval määral soolane. Lisaks on siin laialt levinud solonetsi- ja solonetsikompleksid.
Järeldused. Oleme leidnud, et nende maade kasutamise efektiivsuse tõstmiseks on vajalik nende kvaliteetne tsoneerimine, millele järgneb agromelioratsioonimeetmete väljatöötamine. See maade jaotus peegeldab nende kvalitatiivset seisundit, vastuvõtlikkust erinevatele degradatsiooniprotsessidele, maade edasise kasutamise võimalust, meetmete kogumit nende maade säilitamiseks, taastamiseks ja kaitsmiseks ning konkreetse maa vastava staatuse kindlustamist. tsoonis väljatöötatud määrustiku alusel.
Tsiteerimiseks:
Loshakov A.V., Klyushin P.V., Širokova V.A., Khutorova A.O., Savinova S.V. STAVROPOLI TERRITOORIUMI ESIMESES AGROKLIMAATSILISES VÖÖNDIS PÕLLUMAJANDUSLIKUD VAJADUSED SOOLAMAADE TÖÖTLEMISE KESKKONNAPROBLEEMID. Venemaa lõunaosa: ökoloogia, areng. 2019;14(1):105–116. (Vene keeles) https://doi.org/10.18470/1992-1098-2019-1-105-116
ISSN 1992-1098 (print)
ISSN 2413-0958 (veebis)
Seda teemat käsitletakse ulatuslikus teaduskirjandus peal erinevaid keeli. Autor on avaldanud palju raamatuid ja artikleid, mis käsitlevad viise, kuidas ületada mulla sekundaarne sooldumine niisutamise ajal. Eespool on selle probleemi kohta esitatud mitmeid esialgseid kaalutlusi. Selles jaotises tahaksime seda probleemi konkreetselt käsitleda.
Suurte alade kunstlik niisutamine on erakordselt võimas tehnoloogia mõju loodusmaastikule. Niisutus haarab oma mõjuga maapinna paksust kümnete ja sadade meetrite suurusjärgus, mõjutab kümneid meetreid pinnapealsest õhukihist ning mõjutab vee- ja soolarežiimi olulises osas jõesüsteemi valgalas. jõe suudmeosas ja mere rannikuosas. Mõne erandiga on tänapäevased niisutussüsteemid üldiselt ehitatud ja töötavad umbes samal tasemel kui Vana-Egiptuses, Babülonis või Horezmis. Juhtiv niisutuskanalite võrk rajatakse tavaliselt maa sisse ilma hüdroisolatsioonita. Transporditava vee kadu suurtes kanalites, kui need ei ole vooderdatud, ulatub 40-45% veehaardest. Vesi jaotatakse põldudele ajutiste väikeste kanalite ja kastmisvagude abil. Peaaegu kõik niisutussüsteemid võtavad oma piiridesse ja jaotavad põldudele ja vabadele aladele tohutul hulgal liigset vett. Kõik see kokku viib selleni, et enamiku niisutussüsteemide tegelik efektiivsus on umbes 30-50%. See tähendab, et kanalites, põldudel ja liigveega üleujutatud aladel läheb 50-70% niisutussüsteemi sisenevast veest kaotsi. Seetõttu on niisutussüsteemide sekundaarse sooldumise ja vettimise vältimise kõige olulisem tingimus suurte maa-alade kadumisega põllumajanduslikust ringlusest ennekõike niisutussüsteemide endi tehniline täiustamine ja kõrge veekasutuskultuur. Kastmissüsteemide tehnoloogia ja tehniliste seadmete (alused, hüdroisolatsioon, torustikud, vihmutid, planeerimine ja vee täpne jaotus vastavalt taimede vajadustele ja pinnaskatte omadustele) täiustamise juurutamisel on võimalik anda radikaalne veekasutuse parandamine ja efektiivsuse tõstmine suurusjärgus 80-85%.
Ja veel, niisutatavate muldade sooldumise ja niisutussüsteemide soostumise ohtu ei kao isegi täiustatud niisutussüsteemide tehnoloogia ja varustus. Fakt on see, et niisutamine muudab radikaalselt territooriumi looduslikku vee ja soola tasakaalu. Enamik steppe ja kõrbeid, nagu ülal näidatud, ei ole varustatud põhjavee loodusliku äravoolu ja väljavooluga. Seetõttu tõuseb põhjavee tase uutel drenaažita niisutussüsteemidel kohati 0,5-1 m ja isegi 3-4 m aastas. Aluspinnase soolane vesi ujutab maapinna üle, põhjustab niisutatavate maade soostumine ja sooldumine. Ei ole paljude sajandite ja isegi aastatuhandete jooksul kokku puutunud sooldumisega ega vettimisega, vaid need oaasid, millel on hea looduslik äravool (põhjavee vaba väljavool), näiteks Taškent või Samarkand.
FAO andmetel on vähemalt 50% maailma niisutatavatest maadest soolased, vähendavad tootmist või on põllumajandusest täielikult välja langenud. Igal aastal langeb sooldumise tõttu kasutusest sadu tuhandeid hektareid niisutatavat maad. Asjatundjate ligikaudsete hinnangute kohaselt on inimkond sooldumise tõttu kaotanud miljoneid hektareid varem viljakaid maid.
El-Gabali sõnul mõjutab niisutuspõllumajandust kõigis Lähis- ja Lähis-Ida ning Põhja-Aafrika riikides (Afganistanist Maroko ja Senegalini) sügavalt pinnase sooldumine, mis on põhjustatud drenaažiseadmete puudumisest või ebapiisavusest, kastmisvee halvast kvaliteedist. , ja talupidaja mõistmatust loputamise vajadusest soolase pinnase kujunemise ja niisutamise ajal leostumise režiimi ajal. Tigrise, Eufrati ja Induse Niiluse jõgede vesikondades on niisutatud muldade sooldumine olnud teada aastatuhandeid. Pakistan, Egiptus, Iraak ja Süüria võitlevad visalt mulla sooldumisega. Ja siiski, viimastel aastakümnetel on mulla soolsus kasvanud ja moodustab 30–50% (Süüria, Iraak) ja isegi 80% (Pakistan) niisutatavast pinnast. Kuivendusrajatiste puudumine ning suurenenud mineralisatsiooniga jõe- või põhjavee hoolimatu kasutamine on muldade kasvava soolsuse peamised põhjused. See on mõjutanud isegi Austraalia, USA, Mehhiko ja Argentina niisutatud alasid.
Austraalias (Põhja-Victoria) on pinnas soolane suurel alal (80 tuhat hektarit) ja sealse põhjavee kontsentratsioon on sageli kuni 10–40 g / l. Seni pole nende maade melioreerimisel tõsist edu saavutatud. Tõenäoliselt ei olnud dreenide läbipesu ja sügavus ning soolase põhjavee taseme alandamine piisavad. Autor isiklikult pidi Austraalias nägema jõeorus suuri sekundaarselt soolaseid muldasid. Murray.
Argentiina Patagoonia piirkonnas on 40 000 hektarit 19. sajandil niisutatud maad praegu ülekastmise, suurte veekadude tõttu kanalites ja ebapiisava drenaaži tõttu 50% soolased. Oli lootusi, et vihmutiga kastmismeetodid ja viimasel ajal nn tilkniisutus takistavad mulla sooldumist.
Muidugi aitab piserdamine palju ülekastmise ja vettimise ärahoidmisel. Ho, kus mullad ja mullad, niisutus- või põhjavesi on mineraliseerunud, sooldumine mitte ainult ei vähenenud, vaid kasvab piserdades edasi. Veelgi enam, sekundaarne sooldumine on levinud ja haaranud kinni jõeveed, mille mineraliseerumine niisutuspõllumajanduse tsoonides kasvab kontrollimatult, ulatudes kontsentratsioonini 1-2 g/l.
Niisutavate muldade sooldumine muutub Ameerika Ühendriikides üha teravamaks. 1960. aastatel allus umbes 25-27% kogu niisutatavast alast sekundaarsele sooldumisele ja aluselisusele, mis põhjustas aastas umbes 350 miljonit dollarit kahjumit. Koguarv, mis illustreerib USA põllumajanduse kogukadu ebasoodsate pinnase- ja melioratsioonitingimuste ning veekasutuse puudujääkide tõttu, ulatub Ameerika Ühendriikide andmetel. 9 miljardit dollarit aastas.
Ümbermärgumine, sekundaarne sooldumine ja leeliselisus on Ameerika Ühendriikide lääneosa niisutuspõllumajanduse tootlikkusele suur oht. Ligikaudu 4 miljonit aakrit haritavat maad lääneosariikides vajab praegu erimeetmeid, et kõrvaldada liigse vettimise ja soolsuse negatiivsed mõjud. USA-s omistatakse suurt tähtsust selliste meetodite väljatöötamisele, mis vähendavad või kõrvaldavad pinnasest, veekogudest ja kanalitest niiskuse kasutu transpiratsiooni ja aurustumise. Asi pole mitte ainult selles, et nendest kahjudest tekivad otsesed kahjud majandusele, vaid põllukultuuride sõltuvus kasutust transpiratsioonist ja aurustumisest kasvab tohutult ning niisutuspõllumajanduses vähenevad niisutusmaa võimaliku laienemise alad.
1970. aastatel intensiivistusid ja levisid USA-s oluliselt muldade ja vete sooldumisprotsessid. Ameerika teadlased ja insenerid rõhutavad ajakirjanduses ja sõnavõttudes muldade ja vete kasvava soolsuse erakordset ohtu, madalat teaduslike teadmiste taset ning ebapiisavat arusaamist sellega seoses paljudes kuivavööndi piirkondades ähvardavatest sotsiaal-majanduslikest raskustest.
Niisutavate muldade soolsuse suurenemine on muutunud peaaegu universaalseks. Nii vanad kui ka uued niisutussüsteemid Indias ja Pakistanis kannatavad mulla soolsuse suurenemise tõttu suuri kahjusid. Pakistanis investeerib valitsus tohutult materjali ja tööjõuressursse võitluses mulla sooldumisega, mis hõlmas kuni 80% niisutusalast. Veega varustamiseks ja põhjavee taseme alandamiseks ehitatakse kümneid tuhandeid pumbakaeve. Väljaarendatud kollektorite ja horisontaalsete äravoolude võrgu puudumine ei võimalda aga lahendada kogunenud soolamasside eemaldamise probleemi. Pakistani põllumajandus on läbimas tõsiseid vapustusi.
Iraagis on niisutamise ja mulla sooldumisega võitlemise probleemid samuti äärmiselt dramaatilised ja murettekitavad. Iidsel Tigrise ja Eufrati jõe vahelisel jõel, rahvaste tsivilisatsiooni hällil, kunagise õitseva looduse ja selle erakordsete rikkuste territooriumil, pole praegu peaaegu üldse viljakat asustamata mulda. Kliima tohutu aurustumisvõime, ulatudes 2,5-3,0 tuhande mm aastas, jõevahe ja iidse delta geokeemiline rikastumine sooladega (rõhk tõusev maa-aluste soolalahuste sissevool, horisontaalne soola sissevool pinna-, üleujutus-, jõe- ja põhjaveega ), on peaaegu täiesti loomulik, et vooluveekogu äravoolu puudumine, aurustumisveebilanss ja tuhandeaastane akumulatiivne soolabilanss on toonud kaasa kolossaalse soolasisalduse pinnases, muldades ja põhjavees. Nomaadlik karjatamine ja primitiivne niisutamine intensiivistasid seda protsessi. Mulla sooldumine on pidev; ülemises 0-20 cm mullas sisaldab - 1-10% sooli. Muldades on soolasid 1,5-3%, põhjavees mõõdetakse soolade kontsentratsiooni 5-15, 25-50 r/l ja väga sageli 75-100 r/l ja isegi 200 g/l. Ainult 10-15% jõgedevahelisest territooriumist kasutatakse põllumajanduses.
Iraagi valitsus on teiste riikide ja ÜRO organite toetusel alustanud suuri katse- ja tootmistöid soolaste maade parandamiseks. Horisontaalne (avatud) drenaaž sügavusega 2-3 m kihtidega 100-200 m (olenevalt pinnase filtreerimisomadustest), kapitaalrekultiveerimine veenormidega 15-20 tuh m3/ha (kiht 15-20 cm), põllumajandustaimede rikkalik niisutamine, niisutatud riisi kultuur esimestel arenguaastatel võimaldab mitte ainult pinnase magestada, vaid ka saada head saaki. Kuid see on alles suuremahulise tööstusliku töö algus Iraagi soolaste maade taastamiseks.
Niisutavate muldade tugevat sooldumist on täheldatud Hiina, Iraani, Alžeeria, Senegali ja Tuneesia niisutussüsteemides. Niisutavate muldade sooldumine Venemaa kaguosas, Taga-Kaukaasias ja Kesk-Aasias ei ole likvideeritud. Kuid just Venemaal saavutati 1945. aasta järgsel perioodil silmatorkav edu võitluses niisutatavate muldade sooldumisega Aserbaidžaanis, Usbekistanis, Tadžikistanis ja Türkmenistanis.
Soostumise protsessid jõeoru niisutussüsteemides. Kellad (Tadžikistan), Chardzhous ja Khorezmis (Amudarjas - Türkmenistan), Näljas Stepis ja Fergana orus (Syr Darjas - Usbekistan) peatati, soolased pinnased asustati ümber ja viidi uuesti viljelusse. Sügav horisontaalne äravool, soolapesu, vertikaalse pumpamisega drenaaži valikuline kasutamine, kanalite hüdroisolatsiooni sisseviimine ning üldine veekasutuse kultuur ja distsipliin olid nende edukate melioratsioonide aluseks. Eelkõige vähenes Tadžikistanis kõrge soolasisaldusega muldade pindala, mis varem moodustas kuni 35% niisutatavast territooriumist, melioratsiooni tõttu 1972. aastal 9%-ni. Nende maaparandustöödega seotud teaduslikud andmed avaldati autori ja teiste nõukogude teadlaste töödes, demonstreeriti X rahvusvahelisel mullateadlaste kongressil 1974. aastal, IX rahvusvahelisel niisutus- ja drenaažikongressil 1975. aastal.
Märkimisväärse panuse drenaaži kasutamise kaudu niisutatavate muldade sooldumisprotsesside vastu võitlemise teooriasse ja praktikasse andsid Rahvusvahelise Niisutus- ja Drenaažikomisjoni kongressid.
Kongressidel märgiti korduvalt ära täiesti ebapiisav arusaam ja vähene teadmine mulla sekundaarse sooldumise, mineraliseerumise ja põhjavee sügavuse vahelistest seostest ning mulla esialgse soolsuse rollist. Komisjoni kongresside üldettekannetes on alati olnud esikohal kuivenduse küsimus ja selle roll niisutusmuldade soolarežiimi juhtimisel.
Kahjuks pole positiivseid kogemusi niisutusmuldade koloniseerimise vastu võitlemisel korralikult levitatud. Selle üheks põhjuseks on Riverside'is asuva Ameerika soolasisalduse labori ekslik seisukoht. See väga mõjukas labor on 25-30 aasta jooksul tagasi lükanud soola kogunemise geokeemilise teooria vaieldamatuid teaduslikke sätteid ja maaparanduspraktika kogemusi. Alahinnatakse põhjavee taseme ja selle mineraliseerumise tähtsust soolaste muldade esinemises ja omadustes. Eirati soolade ioonilist koostist pinnases ja soolades, mis ei ole lahuses (pastas), vaid setetes. Kriitilise taseme ja režiimi, põhjavee kriitilise mineraliseerumise mõisted lükatakse tagasi või vaikitakse. Muldade sekundaarne sooldumine on tingitud ainult niisutusvee sooladest, mis on ainult kolmanda järgu tähtsusega. Lükatakse tagasi või ei mõisteta soolade kapitaalrekultiveerimise (taimestikuta) pesemise vajadust, soolase põhjavee taseme alandamise ja magestamise vajadust horisontaalse drenaaži abil või nende eraldamist pinnasest vertikaalse drenaaži abil. Riverside Labi väljaanded jätavad kõigist nendest probleemidest kõrvale ning sisuliselt jõustavad ja toetavad "odava" äravooluta loputuskastmise pooldajate seisukohti äravoolu vastu. See põhjustab ülekastmist, vettimist, sooldumist.
Sellele lisandub soov juurutada kõikjale drenaažita riisikultuuri, mis vajab suures koguses vett ja see põhjustab ebapiisava drenaaži korral põhjavee regionaalset tõusu. Põllumajanduses domineerivad endiselt planeerimata põllud, mis sunnib kasutama ka suuri niisutusnorme, mis põldu üle ujutavad. Rahvastiku madal kultuur, agronoomide, inseneride ja mullateadlaste rahvuskaadri vähesus avaldab mõju.
Kõigil neil põhjustel jätkab enamik niisutamist kasutusele võtnud riike:
a) loodusliku mulla-geokeemilise olukorra iseärasuste eiramine (mineraliseerunud põhjavesi, selle tasakaal, muldade ja muldade soolsus, halb looduslik drenaaž);
b) soov mitte luua kuivendusrajatisi, lootes vähendada niisutussüsteemide ehituskulusid;
c) pinnase ülekastmine, liigne veevõtt ja suured laiaulatuslikud veekadud põldudel ja niisutuskanalites (need on tavaliselt vooderdamata). Kõik see kokku põhjustab põhjavee taseme tõusu ja muldade sooldumist.
Enamikus riikides ei ole soolase pinnase alade arvestust kindlaks tehtud ja sageli jääb tegelik pilt teadmata või varjatuks.
Erinevate riikide teadus- ja tööstuskogemusele tuginedes on vaja nimetada järgmised olulisemad meetmed, mis takistavad niisutatavate muldade sooldumisprotsesse ja tagavad soolaste territooriumide paranemise.
Peamised niisutusvõrgu efektiivsust tõstvad ja niisutuskanalites filtreerimist vähendavad ennetus- ja rekultivatsioonimeetmed, mis on piirkonna materjalibilansi katastroofilise rikkumise ja põhjavee tõusu peamise põhjuseks, on kanalite vooderdamine läbimatute sõeltega ja niisutussüsteemi rajamine. kanalid suletud torustikes.
Üldistades maailma kogemusi võitluses vee filtreerimisega kanalites, selgub, et parim viis (vastupidavus, stabiilsus, praktiline veepidavus, puhastamise lihtsus jne) kanalite hüdroisolatsiooniks on kanalisse paigutatud polümeerkilede kombineeritud kasutamine ja tugevdatud paigaldamine. betoonplaadid neile tihendusõmblustega. Uute kanalite ehitamisel on pinnase kokkutõmbumiseks vajalik nende eellukustamine.
Polümeerkatted ja kanalite membraanid on vaatamata nende kõrgele hinnale üha enam kasutusele võetud niisutuspõllumajanduses USA-s ja Venemaal. Ja see tasub end ära majanduslik mõju. Polümeerkilede paksus, mis tagab kõrge mehaanilise stabiilsuse ja hea veekindluse, on 0,2-0,8 mm.
Polüetüleenist, polüvinüülkloriidist, etüleenvinüülatsetaadist, sünteetilisest kummist (butüülist), polüstüreenist, vahtplastplaatidest valmistatud kiled näitasid end teistest paremini. Kile suletakse tihendatud pinnase kihiga (30-40 cm) või raudbetoonplaatidega.
Hungry Steppes (Usbekistan) kasutatakse niisutusvõrgu kanalites filtreerimise vastu võitlemiseks edukalt "raudbetoonplaatidega kombineeritud vooderdust tugeva polüetüleenkile peal". Kile kaitseb plaate soolade agressiivse mõju eest ja suurendab veekindlust. Lauad tagavad kile füüsilise kaitse ja koos kilega tagavad pinnase peaaegu täieliku läbilaskvuse.
Talusisene kanalite võrk tuleks rajada raudbetoonalustesse või torudesse (eterniit, raud, malm). Suletud veekindlate kanalite ja torustike kasutamine tõstis efektiivsuse 0,97-0,98-ni ja KPI 0,98-ni (Näljaste Stepi katse).
Kõik need meetmed võimaldavad kõrvaldada või vähendada põhjaveetaseme tõusu ja muldade sekundaarse sooldumise ohtu.
Teiseks rekultiveerimis- ja ennetusmeetmeks uute sügava põhjaveega kastmissüsteemide puhul on õigeaegne vertikaalse masindrenaaži rajamine põhjavee pumpamiseks, et kõrvaldada nende tõusmise oht seal, kus prognoos seda eeldab. California ja Arizona USA-s suutsid sellel tehnilisel alusel vältida põhjavee tõusu oma niisutussüsteemides.
Vertikaalse drenaaži ennetav roll on eriti tõhus läbilaskvates muldades ja seal, kus põhjavesi ei ole mineraliseerunud ja sobib niisutamiseks. Heaks tulemuseks põhjaveetaseme tõusu tõkestamisel (või langetamisel 1,5-3 m võrra) oli vertikaalse pumpamisega drenaaži kasutamine Armeenias ja Näljastepis ühe kaevu rajamisel iga 50-100 ha kohta. Mitmekihiliste raskete muldade puhul on vertikaalne drenaaž ebaefektiivne ja vaatamata kaevu suurele vooluhulgale ei suuda peatada pinnase ja põhjavee taseme tõusu (veekihtide hüdrauliline lahtiühendamine).
Kolmas radikaalne meede mulla sooldumise ärahoidmiseks (eriti juba niigi väga soolaste muldade arendamiseks) ja sellega võitlemiseks on sügav horisontaalne drenaaž ja selle laitmatu toimimine koos leotava niisutamisega. See võib olla ajutine ja täiendav vertikaalsele äravoolule. Kuid sellel on ka iseseisev tähtsus soolade täielikuks evakueerimiseks pinnase taastamise ajal. Kui enne põhjaveetaseme lähenemist kriitilisele sügavusele rajatakse sügav horisontaalne drenaaž, siis see hakkab tööle ja peatab põhjavee edasise liikumise maapinnale. Dreenide (1,5-3 m) ja vahetrainide (75-300 m) sügavus varieerub sõltuvalt pinnase soolsuse astmest, vee läbilaskvusest, põhjavee sügavusest ja soolsusest. See on õppe-, disaini- ja kogemusteema. Näiteks kiirendatud (120-200 m) sügava (2,5-3,5 m) horisontaalse drenaaži (avatud ja suletud - polüetüleenist perforeeritud torud läbimõõduga 100-200 mm) kasutamine Hungry Steppe lösshallidel muldadel täielikult õigustas end vajadusel soolamaade arendamine.
Ajakirjanduses ja reportaažides vahel ilmuv idee niisutus- ja kuivenduskanalite kombineerimisest tekitab suuri kahtlusi. Selle näiteid leidub täiesti värskelt liivastel deltamuldadel, kus sügavatest kanalitest (Khorezm, Ida-Hiina) kastmisvett varustatakse masinaga (väikesed veepumbad). Põhjavesi neil juhtudel peaaegu ei erine kastmisveest. Kui põhjavesi on soolane, ei saa seda meetodit kasutada.
Paljud uued üle maailma ehitatud niisutussüsteemid ei läheks sooldumisest ja vettimisest läbi, kui neile oleks tagatud vertikaalne ja sügav horisontaalne drenaaž ning hoolikalt tasandatud (planeeritud) põllud. Kuid vastupidiselt varasemale kogemusele ei tehtud seda enamiku niisutussüsteemide puhul või tehti seda täiesti ebapiisavalt.
Ja lõpuks, ja mis kõige tähtsam, meie ajal on vaja ehitada kõrgetasemelisi niisutussüsteeme, mis on hästi varustatud mõõteseadmete, vihmutite, automaatsete seadmetega ja kvalifitseeritud personaliga. Taastamisprotsessi edenemist tuleks igal aastal jälgida ja korrigeerida. Põldude õhuuuringute andmeid, teavet muldade ja muldade keemia ja hüdroloogia kohta, saadud saagikuse kohta tuleks regulaarselt ja kiiresti analüüsida ja kokku võtta.
Mitte iga aasta ja mitte iga aastaaeg steppides, pushtades ja savannides pole kuiv. Kastmine steppide moodsa muutliku kliima tingimustes ei ole taimede veetarbimise aluseks (nagu kõrbetes ja poolkõrbetes), vaid täiendav veeallikas õhuniiskusele (vihm, kaste, lumevesi). Seetõttu peavad subariidsetele kliimatingimustele loodud kastmissüsteemid olema väga mobiilsed, võimaldades kiiresti ja tõhusalt juhtida põldude veevarustust vastavalt vajadusele, vastavalt ilmastikutingimustele ja mulla niiskusele.
UDK 631.445.52
- SANIIRI ,
(Karshi Tehnika- ja Majandusinstituut, Usbekistan)
KASUTATUD MAA KESKKONNAPROBLEEMID
SOOLALE KOHTA
Artiklis loetletakse niisutusmaade tootlikkuse languse probleemid ja põhjused, mis on tingitud mulla sooldumise tekke ja arengu, veekvaliteedi halvenemise põhjustest. Olukorra analüüsile tuginedes näitavad autorid melioratsiooni rolli soolaste maade tootlikkuse tõstmisel ning annavad ettepanekuid strateegiaks nende melioratsiooniseisundi parandamiseks.
Artiklis on loetletud niisutusmuldade tõhusa alandamise probleemid ja põhjused mulla soolsuse tekkeks ja arendamiseks ning vee kvaliteedi halvenemiseks. Alusolukorra analüüsi põhjal näitasid autorid melioratsiooni rolli soolsusmuldade efektiivsuse tõstmisel ning neile tehti pakkumine nende melioratiivse seisundi parandamise strateegiaks.
Meie piirkonnas, mis asub kuivas piirkonnas, on niisutamise ja melioratsiooniga seotud palju probleeme. Niisutav põllumajandus on piirkonna põllumajanduse selgroog. Niisutusvööndi mitmesuguste looduslike tingimuste taustal tekitab ebarahuldav veemajandus niisutussüsteemide erinevatel funktsionaalsetel tasemetel palju probleeme, mis halvendavad mulla viljakust ja põllumajanduses kasutatavate maade kvaliteeti ning süvendavad keskkonnaprobleeme, mis väljenduvad niisutatavate muldade, põhjavee ja veeallikate sooldumine ja saastamine.
Niisutuspõllumajandus Usbekistanis piirdus enne massilise maaarenduse algust, mis algas ligikaudu eelmise sajandi keskpaigast, jõeorgudega, nende esimese ja teise terrassi ning deltadega. Selle põhjuseks olid tolleaegsed nõrgad veehaarde tehnilised võimalused ning territooriumi suhteliselt soodsad hüdrogeoloogilised ja pinnaseomadused. Ainult iidse niisutamise nn loopealsete koonuste ja deltaalade äärealadel toimus pinnasoolastumine.
Usbekistani soolase pinnase peamised massiivid piirduvad põhjavee piirkondlike vöönditega, isegi suhteliselt madala mineralisatsiooniga 2–5 g/l, samuti jõgede deltade ja kohalike reljeefsete nõgudega. Siin toimus solontšakide moodustamine.
Stepi- ja kõrbevööndite kõige tüüpilisematest nõgudest, millel on märkimisväärsed solontšakide alad, on Shuruzyaki ja Arnasay lohud Golodnaja stepis, Charagyli ja Dengizkuli lohud Karshi stepis, samuti Tudakuli, Shorsay ja Shorkuli lohud. Buhhaara oaasis.
Kuivas kliimas on niisutatud muldade kõige võimsam ja püsivam soolamise allikas jõevees kergesti lahustuvad soolad. Jõgede pinnavee äravoolu niisutamiseks kasutamise taseme suurenemisega suureneb nende kogunemine pinnasesse ja alussetetesse. Regulaarselt niisutatavatel maadel võivad soola kogunemise kohaks olla ebakvaliteetsest põllupinna planeerimisest tulenevad mikrokõrgused, niisutatavate aladega külgnevad halvasti niisutatud või niisutamata alad, aga ka nõgud, kuhu naaberaladelt tuleb pidev põhjavee sissevool. niisutatud alad.
Põldude niisutamisel on otsustav mõju soolade edasikandumisele muldades. Kastmisvesi on ka võimas pinnase soolade allikas (kuna umbes 80% sellest kulub aurustumisele ja soolad jäävad mulda) ning samal ajal “transpordivad” need sügavatesse aluspinnakihtidesse. regulaarne ja õigeaegne niisutamine. Niisutavate maade majanduslik heaolu ja niisutatavate territooriumide ökoloogiline seisund sõltuvad sellest, kuidas niisutamine toimub, kui palju see täiendab mullakihi loomulikku niiskusdefitsiiti ega ole kasutu, põllu pinnast mööda minnes, toidab põhjavett. kaotustega. . Kohalike alade ebapiisav niisutamine põhjustab alati nende sooldumist külgnevate, hästi niisutatud territooriumide sissevoolu tõttu.
Tingimused soolade transportimiseks mägedest lõpliku äravoolu reservuaaridesse looduslikes tingimustes, intensiivse niisutamise ja kuivenduse mõjul muutuvad nii kohalikul kui ka piirkondlikul tasandil dramaatiliselt. Niisutusaladel toimuvad hüdrogeoloogilised protsessid ja muldade hüdroloogiline režiim muutuvad. See on see:
Melioratsioonisüsteemide niisutuskanalid loovad veekadude kontsentreeritud voolamise allikad põhjavette, moodustades seeläbi nende lokaalse rõhu;
Puudulik niisutustehnika ei suuda tagada vee ühtlast jaotumist põldudel, veekaod põldudel piirduvad vagude alg- (sügavheide) ja lõpp- (pinnaväljaheide) lõikudega, mis põhjustab pinnase lokaalset sooldumist;
Sissevoolamine ei tööta põhimõtteliselt mitte selleks, et suunata põldudele sattunud vee väljavoolu, vaid eemaldatakse kanalite kadudest või põldudelt väljavooludest tõusnud põhjavesi. Seetõttu ei säilita see põldudel niivõrd soolade tasakaalu mullakihis, kuivõrd suunab kõik mittetootlikud veekaod (% võrra tagasi veeallikatesse!).
Mulla vesi-soola režiimi kujunemisel on väga oluline, mil viisil ja kuidas see sinna satub. Sellegipoolest ei toimu praegu reaalses olukorras niisutatavate maade hooajaline sooldumine peaaegu kõikjal mitte niivõrd niisutusmaade kvaliteedi, vaid põhjavees lahustunud soolade ülestõmbamise tõttu, mis toimub rikkumise tagajärjel. niisutusrežiimist. Aurustumise käigus satub põhjaveest juurealasse sageli rohkem sooli kui kastmisel isegi mineraliseeritud veega.
Niisutuspõllumajanduse kiire areng alates eelmise sajandi keskpaigast on aidanud kaasa tänapäevaste vaadete kujunemisele soolase pinnase taastamise meetodite kohta. Seistes silmitsi maade "teisese" sooldumisega, mis on enamasti algselt soolane või sooldunud, mis on põhjustatud kasutatud niisutusmeetodite ebatäiuslikkusest ja territooriumide halvast kuivendamisest uute maade massilise väljaarendamise alguses. maad, teadlased ja insenerid hakkasid sellest olukorrast väljapääsu otsima.
Üleujutusega loputamise meetod laenati põllumeeste varasemast kogemusest ja viidi mehaaniliselt üle uutesse tingimustesse, mis on täiesti erinevad nii veevarustuse, maafondi kasutusastme kui ka, mis kõige tähtsam, hüdrogeoloogiliste tingimuste poolest.
Iseenesest olid need ideed piisavalt mõistlikud, kuid nende rakendamine ebatäiuslike veejaotusmeetoditega põldudel viis, nagu praegu näeme, katastroofiliste tagajärgedeni.
Asi on selles, et need jäid tähelepanuta ja lahendamata kaks peamist, kõige keerulisemat ja kulukamat probleemi on niisutustehnikad ja soola eemaldamine.
Esimene probleem on seotud sellega, et vee ühtlane jaotus üle põllu ja kastmisvee range normeerimine täiuslike niisutusvahendite abil on kulukas (kuigi see tasub end ära, kui süsteemi tervikuna vaadelda).
Teiseks probleemiks on kuivenduse ja reovee ärajuhtimise lahendamata probleemid regionaalsel ja globaalsel tasandil.
Nende vete väljavool, nagu eespool mainitud, langeb enamasti tagasi veeallikatesse, mis muudab mulla niisutamise leostusrežiimi idee absurdseks, kuna soolad eemaldatakse mõnelt massiivilt kalli drenaažiga. on saanud teistes soolade kogunemise allikaks.
Need kaks probleemi on praegu soolaste maade taastamisel võtmetähtsusega.
Golodnaja ja Karshi steppide ning teiste piirkondade uurimismaterjalid näitavad, et arengu edukus ei sõltu sageli juurehorisondi algsügavusest ja magestamise astmest, vaid nende kultuuride niisutusrežiimist ja agrotehnoloogiast, mida pärast leostumist kasvatatakse. Seetõttu tuleks loputamist käsitleda mitte iseseisva meetmena, vaid soolase maa integreeritud arendamise elemendina koos kasutusperioodiks vastuvõetud insenerilahendustega. See võimaldab hinnata ühe või teise meetodi vastuvõetavust materjali- ja inimressursi minimaalse maksumuse osas toodanguühiku kohta. Samal ajal tuleb võimalusel pesude tegemisel majandada taludes olemasolevate mehhanismide pargiga, kuna see on kõige ökonoomsem.
Seadmete, vee ja äravoolusüsteemide ebarahuldava seisukorra tõttu tehakse sellist suurte normidega loputamist üha vähem. Praegustes tingimustes tuleks üle vaadata primaarrekultiveerimise põhimõtted, kuna sooldumisprobleem muutub senisest veelgi aktuaalsemaks ning probleemsemaks muutuvad süsteemide rekonstrueerimise, veepuuduse ning materiaal-tehniliste vahendite küsimused.
Otsides viise soolase pinnase taastamise probleemide lahendamiseks, on kodu- ja välismaised teadlased pakkunud välja meetodid soolade tõhusamaks eemaldamiseks väiksemate pesuvee erikuludega, mis, kasutades tehniliselt lihtsaid ja suhteliselt odavaid vee pinnale jaotamise meetodeid. põldude puhul kombineerida muldade järkjärguline magestamine nende veefüüsikaliste omaduste, omaduste ja viljakuse parandamisega. Nende hulka kuuluvad vahelduvad pesud erinevaid viise niisutus, olenevalt muldade läbilaskvusest ja pinnase topograafiast.
Sel juhul toimub leotamine eraldi niisutamistega kiirusega 2-3 tuhat m3/ha intervalliga 3-5 kuni 10-15 päeva või kauem, sõltuvalt meteoroloogilistest ning organisatsioonilistest ja majanduslikest tingimustest. Vaba paagi täitmisel määratakse intervallid põhjavee äravooluga drenaažiga 1,5-2,0 m sügavusele Samal ajal, nagu kogemused näitavad, väheneb loputusefekt kastmisest kastmiseni ja pärast 4-5 kastmist , soolade eemaldamine praktiliselt peatub.
Vahelduv veevarustus võimaldab maksimaalselt ära kasutada aeratsioonitsooni vaba võimsust ülemisest horisondist välja uhutud soolade kogumiseks, mis on tingitud kastmise normeerimisest, välistades sellega vajaduse ajutise drenaaži rajamiseks. Vaba mahu olemasolu tagab ülemiste pinnasekihtide ühtlase magestamise piki vahekanali laiust, kuna sel juhul ei sõltu neeldumiskiirus äravoolu kaugusest (erinevalt filtreerimiskiirustest, kui vaba läbilaskevõime on täielikult täidetud küllastunud).
Leostunud kihi kõrge niiskuse kombinatsioon hea drenaažiga aitab kaasa aeroobsete protsesside arengule leostunud kihtides. Pärast seemikute jaoks piisava kihi magestamist on võimalik külvata põhikultuure ja jätkata leotamist koos nende kasvatamisega. Vahelduv leostumine on eriti kasulik piirkondades, kus kastmisveest on terav puudus.
Põllumajanduskultuuride kastmise vastuvõetud normides on hooajalise soolsuse kõrvaldamiseks soovitatav läbi viia ennetav leostuskastmine, mis on ühtlasi ka vett laadiv. Taimestiku niisutusnormid on reeglina mõeldud selleks, et koos vee laadimise ja ennetava niisutmisega säilitaksid need "leostuva" niisutusrežiimi, kui kõik soolad, mis kastmisveega põllule satuvad kastmisveega. aastal eemaldatakse põhjaveega drenaažiga. Põllukultuuride tavapärase niisutusrežiimi rikkumise korral veepuuduse tingimustes kasvuperioodil või majanduslikel põhjustel, kui kultuure ei kasvatata olulisel osal kuumast kasvuperioodist (näiteks pärast taliteravilja kasvatamist) , suhteliselt lähedase ja mineraliseerunud põhjaveega maadel, hooajaline soolade akumulatsioon.
Operatiivleostumise efektiivsust määravaks kohustuslikuks tingimuseks on niisutusmaade kuivendamise ja olemasoleva kollektor-drenaaživõrgu normaalse toimimise tagamine. Drenaaž (horisontaalne, vertikaalne jne) loob aga ainult tingimused allapoole filtreerimiseks pestud mullakihis. Usaldusväärse ja ökonoomse drenaaži loomine annab küll teatud rekultiveerimisfooni, kuid ei suuda iseenesest lahendada sooldumiskontrolli probleemi. Kuivenduse taustal magestamise tagamiseks on vaja läbi viia leostus või luua valitud rekultiveerimisrežiimile vastav leostusniisutusrežiim, kombineerides drenaaži, veevarustust ja põllumajandustehnoloogiat. See kombinatsioon määrab niisutus- ja põhjavee vastasmõju ning mõjutab kogu veetarbimist.
Mullakiht on suhteliselt väikese paksusega, mistõttu tuleb kastmisvett doseerida nii täpselt ja ühtlaselt üle põllu pindala, et juurekihis tekiks vajalik vee- ja eriti soolarežiim. Selle asjaolu suures osas alahindamine põhjustas raskusi, mida täheldatakse Araali mere vesikonnas soolduvatel niisutatavatel maadel.
Täiusliku niisutustehnika kasutamine võib lahti harutada terve hulga probleeme. Säästab kuni 40% kastmisvett põllul, loob soodsa vee-soola režiimi, mis peaaegu kahekordistab põllukultuuride saagikust, võimaldab täita põllukultuuride kasvatamisel vajalikke agrotehnilisi nõudeid, takistab sügava- ja pinnavee väljavoolu, tagab ühtlane veejaotus põllualal, mis aitab kaasa maade melioratsiooniseisundi paranemisele.
Võimalikud väljapääsud kriisist.
Sajandeid loodud niisutussüsteemide totaalne rekonstrueerimine ei ole tänapäeval võimalik eelkõige majanduslikel põhjustel. Seda problemaatilisem on kastmise üleviimine täiuslikule niisutustehnikale. Mida saab ja peaks täna tegema, praktiliselt ilma kõrged kulud?
Eelkõige korraldada veekasutuse ratsionaliseerimine ja korrastamine, ilma milleta ei tasu üldiselt rääkida veevarude efektiivsest kasutamisest.
Jätkata niisutus- ja kuivendussüsteemide rekonstrueerimist seal, kus seda hädasti vaja on.
Luua õiguslikud ja majanduslikud stiimulid täiustatud niisutustehnoloogia kasutamise soodustamiseks, eriti nendes tingimustes, kus juba täna on võimalik saavutada tegelik veesääst ja tegelik kulude katmine.
Juba praegu võib täiustatud niisutustehnoloogia kasutamine olla kulutõhus üksikutele põllumeestele kõrge mulla läbilaskvusega süsteemides ja pumpade abil tõstetava kastmisvee puudusega. Selline olukord on tüüpiline Ferghana oru ja teiste looduslike tingimustega sarnaste piirkondade niisutatud adüüridele.
Kummalisel kombel ei ole praegu soolade ülekandmise ja haldamise protsesse piisavalt uuritud. muldades . Nende parandamiseks on vaja uut piirkondlikku kontseptsiooni, võttes arvesse majanduslikud tingimused ja keskkonnamõjud varem kasutusele võetud tehniliste lahenduste analüüsimisel. Araali mere kriisi tingimustes, mis on suuresti seotud basseini veevarude ammendumisega niisutus- ja kuivendussüsteemide tehnilise seisukorra praegusel tasemel, muutuvad need probleemid piirkonna jaoks eluliselt tähtsaks. Nende protsesside operatiivjuhtimiseks tuleks eelkõige tugevdada sekundaarsete sooldumisprotsesside arengule potentsiaalselt ohtlike niisutatavate alade seireteenust. Selle teenuse arengut nähakse kaugkaardistamise tehnoloogiate rakendamises koos GIS meetoditega. Lisaks tuleks mulla soolsuse reguleerimiseks kasvuperioodil laialdaselt kasutada maapealse lihtsustatud soolsuse kontrollimise meetodeid.
Tänapäeva reaalsus sunnib meid otsima teatud viise, mis on muldadele ja sellel kasvavatele taimedele kõige kahjutumad. Teoreetiline alus Kõrge mineralisatsiooniga vete kasutamine niisutamiseks ja loputamiseks seisneb selles, et soolade kontsentratsioon neis on palju väiksem kui mullalahustes. Niisutavate muldade puhul on optimaalne soolade kontsentratsioon mullalahustes 3-5 g/l, 6 g/l juures esineb kerge taimekasvu pärssimine, 10-12 g/l - tugev pidurdus, 25 g/l juures on see. sureb. Seega vesi soolasisaldusega kuni 3-5 g / l teoreetiliselt (vaba gravitatsioonivoolu ja varustamise tingimustes pidev söötmine vesi) saab kasutada taimi kahjustamata. Praktikas tuleks aga arvesse võtta järgmist: põllukultuuri soolataluvus ja taime arengufaasid; kõrge aurustumine; pinnase soolsuse või osmootse potentsiaali ebapiisav operatiivne kontroll; enneaegne niisutamine ja nende tehnoloogia madal tase; vee väljavoolu puudumine.
Sellega seoses tuleks vett mineralisatsiooniga üle 3 - 5 g/l kasutada väga ettevaatlikult ja reeglina jõeveega lahjendatult. Kindlasti võtke arvesse mitte ainult niisutatud põllukultuuride tüüpi, vaid ka sorte, mis võivad olla soolade suhtes tundlikumad. Drenaaživee kasutamine kastmisveepuuduse katmiseks on perspektiivsem soolataluvate kultuuride (puuvill, talinisu) kasvatamisel.
Kui mullas absorbeerivas kompleksis kasutatakse niisutamiseks kõrgendatud mineralisatsiooniga vett, tõrjub kaltsium välja naatriumi ja magneesiumiga (5-6% koguhulgast). On kindlaks tehtud, et imendunud naatriumi sisalduse suurenemine mullas on seotud selle soolsuse astme tõusuga ja on pöörduv, st tavalise jõeveega loputamisel ja niisutamisel väheneb vahetatavate naatriumi- ja magneesiumikatioonide suhe. , samal ajal kui kaltsium suureneb. Kui mineraliseeritud vee kasutamisel mulla solonetseerumisprotsesside oht vaadeldaval territooriumil praktiliselt puudub, siis sekundaarse mulla sooldumise oht kujutab endast tõsist ohtu. Mineraliseeritud vee kasutamise prognoosid kergetel muldadel (kerged liivsavi, liivsavi ja liiv), mis tehti tingimusel, et mullalahuses säilib soolade kontsentratsioon, mis ei kahjusta põllukultuuri, näitas, et: vee mineraliseerumine 2 g / l, tuleks kiirust suurendada 5-7% võrra; 3 g / l - 20% ja 4 g / l - kuni 30-50%. Keskmistel savidel, isegi vee mineralisatsiooniga 2 g/l, tuleb veevarustust suurendada 10%. Kui realistlik on niisutusnormi sellise suurendamise võimalus, sõltub paljudest tingimustest, kuid ennekõike põhjavee sügavusest ja ala äravoolust, mis peaks tagama täiendava veekoguse väljavoolu.
Kesk-Aasia vabariikides võimaldavad mullaomadused, vee kvaliteet ja tähtsamate põllukultuuride koostis enamasti suhteliselt ohutut kollektor-drenaaživee kasutamist. Negatiivne tagajärg võib olla peamiselt soola kogunemine. Muldade madalate sorptsiooniomaduste ning kaltsiumisoolade suure osakaalu tõttu vees ja pinnases on pinnase solonetsiseerumisprotsessid praktiliselt välistatud. Soola kogunemine põhjustab ainult juhuslikult vahetatava naatriumi ja magneesiumi osakaalu suurenemist muldade absorbeerivas kompleksis. Katsed näitavad, et need protsessid on magestamisel pöörduvad, kuid vett, mille soolsus on üle 3-5 g/l, ei tohiks kasutada. Kui neid on vaja kasutada, tuleb arvesse võtta niisutuskultuuride tüüpi soolataluvust (mis varieerub mõne liigi puhul vastavalt arengufaasidele), samuti vee läbilaskvust ja granulomeetrilist koostist. mulda. Samal ajal on oluline vältida pinnase sooldumist täiendava veevarustuse kaudu. Vee olemasolul ja põllult hea väljavoolu korral saab seda teha kasvuperioodil, suurendades kastmissagedust või ülehinnates "neto" norme. Kasvuperioodil ebapiisava vee ja halva drenaaži korral on vaja mullad läbi loputada kasvuvälisel ajal, valides läbiuhtumise ajaks põhjavesi kõige sügavamal.
Milliseid võimalikke alternatiive sellest olukorrast tulevikus väljapääsuks pakkuda?
Oleme skemaatiliselt vaaginud mitmeid võimalikke niisutusstrateegiate võimalusi võrreldes olemasolevate tingimustega (variant 1). Variant 2 esindab töös ellu viidud ideid , kus kaaluti ainult osalist niisutussüsteemide rekonstrueerimist. Valik 3 näeb ette täiustatud niisutustehnikate kasutamise, suurendamata niisutuskanalite olemasolevat keerukust. 4. valiku puhul võetakse arvesse täiustatud niisutustehnoloogia rakendamise ja niisutuskanalite praeguse keerukuse taseme tõstmise tagajärgi maailma tasemele. See tähendab, et 4. variant on piir, millest kõrgemale tänapäevaste põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiate abil on vaevalt võimalik tõusta. Need arvutused näitavad selgelt, milliseid võimalusi piiratud veevaruga niisutuspõllumajanduse arendamiseks pakub täiustatud niisutusmeetodite kasutamine ning niisutus- ja kuivendussüsteemide rekonstrueerimine.
Järeldus.
Töös analüüsitakse Usbekistani niisutuspõllumajanduse ökoloogilise kriisi looduslikke ja tehnilisi põhjuseid. Üles on tõstatatud küsimus soolasete maade melioratsiooni kontseptsiooni muutmise kohta ning pakutud võimalusi praegusest olukorrast tulevikus välja tulla niisutus- ja melioratsioonisüsteemide mitmekülgse täiustamise kaudu.
1. Põllumajanduskultuuride niisutusnormide arvutatud väärtused Syrdarya ja Amudarja jõgede vesikondades. Taškent, "Sredazgiprovodkhlopok", 1970. Lk 292. 2. Usbekistani Vabariigi niisutatud põllumajanduse ja veemajanduse arendamise üldskeem kuni 2015. aastani. "Vodproekt", Taškent, 2002. 3. Parfenova NI, Reshetkina N. Niisutusmaade hüdrogeoloogilise režiimi reguleerimise ökoloogilised põhimõtted. .1995, 360 lk. 4. , Yamnova I.A., Araali mere basseini soolaste muldade Blagovolini tsoneerimine (geograafia, genees, evolutsioon. M., 19lk. 5. , Veekindlate ja drenaažimeetmete valiku kohta niisutussüsteemide projekteerimisel. Hüdraulikaehitus ja melioratsioon, 1977, nr 5, lk 44-51.
