Zaslanjivanje tla je prekomjerno nakupljanje elektrolita (otopljenih ili apsorbiranih) soli u sloju korijena, koje inhibiraju ili uništavaju poljoprivredne biljke, smanjuju kvalitetu i količinu usjeva. Prema FAO-u (Organizacija Ujedinjenih naroda za hranu i poljoprivredu), slana tla zauzimaju ogromna područja u svijetu - oko 25% cjelokupne kopnene površine.
Do danas se značajni dijelovi slanog tla nalaze u južnom Kazahstanu, središnjoj Aziji, na zapadu Sjedinjenih Država, u posebno sušnim regijama Južne Amerike i Australije te u sjevernoj Africi. Tla u pustinjama i polupustinjama karakterizira posebno visok stupanj slanosti; u suhoj ili sušnoj klimi.
Zaslanjivanje tla je proces nakupljanja u tlu više od 0,25% njegove mase soli koje su štetne za biljke (kloridi, natrijevi karbonati, sulfati). Ovaj proces je najčešći u sušnim područjima, obično u depresijama.
Stručnjaci FAO-a uvjereni su da je salinizacija globalni problem čovječanstva. Zaslanjivanje tla, prirodno i sekundarno u uvjetima navodnjavane poljoprivrede, jedan je od čimbenika intenziviranja procesa dezertifikacije. Međutim, to je i uzrok i posljedica drugih problema. Poljoprivreda. Zaslanjivanje je povezano s problemima odvodnje, uništavanjem sustava za navodnjavanje i odvodnju; neučinkovito korištenje vodnih resursa; rastuća potražnja za poljoprivrednim proizvodima, što dovodi do povećanog pritiska na poljoprivredno zemljište; zastarjele tehnologije koje ne zadovoljavaju zahtjeve današnjih proizvodnih sustava i mnogi drugi čimbenici.
Borba protiv zaslanjivanja tla sada se razmatra u kombinaciji s drugim aktivnostima usmjerenim na održivo intenziviranje poljoprivrede, što je jedan od temelja sigurnosti hrane.
Stanje u Ruskoj Federaciji
Prema podacima Ruske akademije znanosti, ukupna površina slanih zemljišta u Ruskoj Federaciji iznosi više od 40 milijuna hektara. Slana tla u Rusiji uključuju solončake, solončakuse, slana i duboko slana tla, solonete, solonetska tla, solode i solodizirana tla. Rasprostranjeni su na jugoistoku europskog dijela Rusije, posebno u regijama srednje i južne Volge, u sjeveroistočnom Kavkazu, na jugu zapadnog i istočnog Sibira, u Jakutiji.
U Rusiji su slanim tlima najbogatije regije Volge i Zapadnog Sibira, gdje su njihove površine 11,6 i 10,2 milijuna hektara.
U stepskoj zoni pokrajine Pre-Altai na području Altajskog teritorija, ukupna površina slanih tla je oko dva milijuna hektara.
Naravno, nisu sva ta područja besposlena. Uglavnom ih poljoprivrednici koriste u plodoredu na njivama i krmnim usjevima ili kao sjenokoše i pašnjake. Postoji samo jedan razlog - niska prirodna produktivnost, u prosjeku se kreće od 2 do 6 centara po hektaru.
prirodni salinitet
Trenutno se razlikuje primarna ili prirodna salinizacija i sekundarna ili ubrzana salinizacija uzrokovana ljudskim aktivnostima.Tijekom primarne salinizacije, raspodjela soli u tlu događa se kao rezultat niza različitih procesa.
Prirodno zaslanjivanje je prilično spor prirodni proces tijekom kojeg se soli povlače iz podzemnih voda u površinske slojeve tla tijekom kretanja vlage prema gore. Na ovaj proces utječe priroda stijene koja tvori tlo i dubina slane podzemne vode.
Uz blisku pojavu podzemne vode, formira se stalni uzlazni tok vode, koji, isparavajući, taloži soli u tlu. Najveća dubina razine podzemne vode na kojoj počinje salinizacija tla naziva se kritična dubina.
Kapilarna salinizacija tla je to intenzivnija što je isparavanje veće, što je salinitet vode veći i proces isparavanja duži.
Podzemna voda isparava iz tla i biljaka ako je kapilarni rub podzemne vode u kontaktu sa slojem tla naseljenim korijenjem, ali ako rub leži ispod sloja naseljenog korijenjem, tada podzemna voda ne isparava i ne dolazi do salinizacije tla.
Prirodni čimbenici koji određuju razvoj primarne salinizacije tla uključuju: klimu, topografiju, drenažu teritorija, salinitet stijena koje tvore tlo i temeljnih stijena te prisutnost mineraliziranih podzemnih voda. Klimu, kao čimbenik koji određuje razvoj procesa salinizacije, karakterizira prevlast isparavanja nad oborinama. U tim uvjetima aktivira se proces prijenosa vlage i soli te se stvara evaporativna geokemijska barijera koja dovodi do procesa akumulacije soli.
U područjima s velikom količinom oborina, soli se obično ispiraju u temeljne slojeve tla i odnose ih podzemne vode u niža mjesta, u mora ili oceane. Podzemne vode s dobrom propusnošću tla i dubokom pojavom vodootpornih slojeva kreću se niz padinu, noseći sa sobom sol.
Međutim, u područjima s nedostatkom oborina (tipično za područja aridne poljoprivrede), soli se ne ispiru u slojeve ispod i mogu se akumulirati na njegovoj površini. U niskim, ravnim područjima lako topljive soli nakupljaju se ne samo u gornjim slojevima tla, već iu podzemnim vodama. Dakle, značajan višak potrošnje vode nad dotokom i otežano strujanje površinskih i podzemnih voda glavni su uzrok zaslanjivanja tla. Zbog toga je salinizacija tla najraširenija u polupustinjama i pustinjama.
Ova mjesta karakterizira dugo razdoblje bez mraza, visoke temperature i vrlo malo padalina. Ove klimatske značajke stvaraju uvjete za intenzivnu potrošnju vode od strane tla i biljaka. Voda u obliku oborina ni izdaleka ne pokriva cijeli tok ovdje, tako da se voda izvlači iz donjih slojeva koji nose sol. Zajedno s vodom kreću se i soli otopljene u njoj, ali voda isparava, a soli se talože na površini tla.
Najjače zaslanjivanje tla događa se u velikim međuplaninskim jamama i nedovoljno dreniranim ravnicama. Slaba drenaža teritorija doprinosi usporavanju bočnih pejzažno-geokemijskih tokova, porastu razine podzemnih voda i aktiviranju procesa salinizacije u sušnim, polusušnim zonama. Prisutnost lako topivih soli u stijenama u zoni aktivne izmjene vlage doprinosi stvaranju slanih tala. Na tim mjestima često nastaju jezera sa samosadnom soli, gdje se obično organizira vađenje uglavnom kuhinjske soli. Tlo oko jezera prekriveno je snježnobijelim slojem soli.
Soli u tlu također se mogu akumulirati u procesu trošenja minerala koji čine stijene, izbačenih tijekom vulkanskih erupcija. Također, soli mogu ući u sloj tla naseljen korijenjem iz slanih tala sa slanom prašinom, koja nastaje kada se solončaki rasprše vjetrom ili iz morske vode prskane olujnim vjetrovima.
Prvenstveno zaslanjena tla razvijena su u našoj zemlji uglavnom u zonama polupustinja i stepa. U sjevernijim prirodnim zonama salinizacija tla manifestira se samo lokalno (u Jakutiji, na obali sjevernih mora itd.). Zaslanjivanje je ovdje povezano s izlaskom solonosnih stijena na površinu ili s priljevom lako topljivih soli izvana.
U područjima s prekomjernom slanošću ne rastu čak ni halofiti, odnosno biljke ograničene na jako slana tla. Međutim, površina takvih neplodnih tla je relativno mala. Glavno područje slanih tla može se razviti za poljoprivredne usjeve korištenjem melioracijskih i agrotehničkih mjera.
Ljudski faktor
Sekundarna salinizacija tala gotovo je uvijek posljedica nepravilnog režima navodnjavanja u biljnoj proizvodnji, javlja se kao posljedica prekomjernog navodnjavanja koje povećava razinu slane podzemne vode ili navodnjavanja visokomineraliziranom vodom. Prema FAO-u, svjetski procesi sekundarna salinizacija a alkalizaciji je podložno oko 30% svih navodnjavanih zemljišta. Sekundarna salinizacija najaktivnija je u zonama razvoja prirodne salinizacije. Na primjer, u Kaspijskoj nizini aktivno se odvija proces salinizacije pašnjaka i navodnjavanih zemljišta. Zbog nepravilnog navodnjavanja, danas je 53% svih navodnjavanih zemljišta slano u navodnjavanim regijama srednje Azije, a 40% svih navodnjavanih zemljišta u Zakavkazju. Općenito, površina slanih tla u Rusiji iznosi 25% ukupne površine navodnjavane zemlje. Zaslanjivanje tla slabi njihov doprinos održavanju biološkog ciklusa tvari. Mnoge vrste biljnih organizama nestaju, pojavljuju se nove halofitne biljke (slana i dr.). Genofond kopnenih populacija se smanjuje zbog pogoršanja životnih uvjeta organizama, a migracijski procesi se intenziviraju.
Kako dolazi do sekundarne salinizacije? Soli u tlu su u otopljenom ili apsorbiranom stanju, pa kretanje vode u njemu neminovno uzrokuje kretanje soli i što je veća njihova topljivost u vodi bolja.
Uz prekomjerno navodnjavanje, višak vlage ide duboko u pokrov tla, gdje se stapa sa slanom podzemnom vodom. Kao rezultat toga, dolazi do kapilarnog dizanja soli do površinskih slojeva, dolazi do migracije soli.
Pojava sekundarne salinizacije također potiče nepravilno primijenjene poljoprivredne tehnike. Konkretno, loše planirano polje s bliskim pojavljivanjem zaslanjene podzemne vode jedan je od razloga za pojavu zaslanjenih mrlja. Što je višak vlage u tlu jači i razina zaslanjenosti podzemne vode veća, to je više preduvjeta za pojavu sekundarne salinizacije. Na uzvisinama i brežuljcima polja uočava se naglo povećanje isparavanja vode. Zbog toga se soli uzdižu zajedno s vodom duž kapilara, poput fitilja. Kako voda isparava, soli se talože i nakupljaju u tlu.
Nepridržavanje agrotehničkih mjera i pravila korištenja vode na tlima sklonim zaslanjivanju doprinosi nastanku tzv. Takvo zaslanjivanje često se nalazi u navodnjavanim područjima uzgoja pamuka, gdje se na istom polju uočavaju različiti stupnjevi saliniteta tla i mrlje solončaka. Točkasta salinizacija raširena je u nizu regija srednje Azije.
Točkasto zaslanjivanje često se događa tamo gdje na površini tla postoje uzdignuta, brežuljkasta područja visoka 8–20 cm. u isto vrijeme došlo je do desalinizacije podzemnih voda, njihova razina je porasla, au brdskim područjima voda za navodnjavanje nije dospjela u podzemne vode, čije zalihe nisu nadopunjene, te nisu desalinizirane. Kako je podzemna voda koja se popela na površinu tla isparavala, čak ni područja praktički nisu bila zaslanjena, dok su se soli taložile na podignutim solima i tako su se pojavile točke zaslanjenosti.
Zbog zagrijavanja tla u ravničarskim dijelovima polja dolazi do isparavanja slatke podzemne vode, što ne uzrokuje zaslanjivanje tla, dok u brdovitim predjelima isparavanje slane podzemne vode povlači za sobom jaku salinizaciju tla.
Treba napomenuti da zaslanjivanje nije neizbježna i obavezna posljedica navodnjavanja. Dobro osmišljen sustav navodnjavanja često doprinosi desalinizaciji slanog tla. Međutim, prekomjernim navodnjavanjem i nedostatkom otjecanje podzemne vode, tla postaju slana, a ponekad i močvarna.
Valja napomenuti da nepravilno navodnjavanje, osim zaslanjivanja, može imati i mnoge druge negativne posljedice: uništava se struktura tla, dolazi do ispiranja, močvarenja i alkalizacije, sve do potpune degradacije tla.
Sekundarna salinizacija jedan je od glavnih degradacijskih procesa koji određuju ekološko stanje zemljišta. Pritom razlikuju: samu salinizaciju tla - prekomjerno nakupljanje soli topivih u vodi i moguću promjenu reakcije okoliša zbog promjene njihovog kationsko-anionskog sastava; solonetizacija - stjecanje specifičnih morfoloških i drugih svojstava tla, zbog ugradnje iona natrija i magnezija u apsorpcijski kompleks tla, koji se smatra neovisnim procesom nepovoljnih promjena u tlima slane serije. Slanost tla ocjenjuje se: dubinom gornje granice horizonta soli; prema sastavu soli (kemija saliniteta); prema stupnju slanosti; postotkom zaslanjenosti tala u konturi tla. Prema dubini gornje granice slanog horizonta razlikuju se: slana tla koja sadrže soli u gornjem metarskom sloju profila tla i duboko slana - gornje granice slanog horizonta nalaze se u drugom metru. Potencijalno slane vode sadrže lako topive soli na dubini od 2-5 m, odnosno u matičnim i temeljnim stijenama. Prema sastavu soli (kemiji) tla se dijele na pretežno kloridna, pretežno sulfatna i sodna (sa sudjelovanjem ili pretežnicom bikarbonata ili natrijevih karbonata).
Najotrovniji je salinitet sode. Prema postotku slanih tala razlikuju se teritorije: s prevladavanjem slanih tala (područje slanih tala je više od 50% površine konture); s visokim udjelom slanih tala (50–20%); uz sudjelovanje (20-5%) slanih tala; s lokalnom manifestacijom slanih tala (manje od 5%).
Plodnost tla i visoki prinosi na zaslanjenim tlima ne dolaze u obzir - osnova plodnosti je humus se gubi, mineralizira, veže se vlaga u tlu, fizikalna svojstva tla postaju nepovoljna za biljke, a aktivnost organizama u tlu je inhibirana.
Nastavit će se
anotacija
Cilj. Razred pitanja okoliša i razvoj prijedloga za identifikaciju, analizu, stanje slanih, solonetskih i solonetskih zemljišta i njihovo učinkovito korištenje poljoprivrednog zemljišta u I. agroklimatskoj zoni Stavropolskog teritorija.
Metode. Studije praćenja poljoprivrednog zemljišta provedene su suvremenim metodama, uključujući i daljinsko očitavanje i godišnja lokalna istraživanja u područjima I. agroklimatske zone Stavropoljskog kraja. Na temelju toga poljoprivredno zemljište podijeljeno je u četiri skupine: visokoproduktivno, produktivno, nisko produktivno i neproduktivno.
Rezultati. Utvrđeno je da je područje I. agroklimatske zone više od 95% zastupljeno poljoprivrednim zemljištem, au 16-godišnjem razdoblju istraživanja površina tih zemljišta je povećana za 27.906 hektara. Salinizacija zemljišta je globalne prirode, budući da je ukupna površina zemljišta sa stupnjem saliniteta 644 334 hektara, odnosno više od 37% poljoprivrednog zemljišta u ovoj agroklimatskoj zoni već je slano u različitim stupnjevima. Osim toga, ovdje su rasprostranjeni solonetski i solonetski kompleksi.
Zaključci. Utvrdili smo da je za povećanje učinkovitosti korištenja ovih zemljišta potrebno njihovo kvalitetno rejoniranje, a potom i izrada agromelioracijskih mjera. Ovakva podjela zemljišta odražava njihovo kvalitativno stanje, stupanj podložnosti različitim degradacijskim procesima, mogućnost daljnjeg korištenja zemljišta, skup mjera za očuvanje, obnovu i zaštitu tih zemljišta i konsolidaciju odgovarajućeg statusa pojedinog zemljišta. zoni na temelju izrađenih propisa.
Za ponudu:
Loshakov A.V., Klyushin P.V., Shirokova V.A., Khutorova A.O., Savinova S.V. EKOLOŠKI PROBLEMI TRETMANA ZASLANOG ZEMLJIŠTA ZA POTREBE POLJOPRIVREDE U PRVOJ AGRO-KLIMATSKOJ ZONI STAVROPOLSKOG TERITORIJA. Jug Rusije: ekologija, razvoj. 2019;14(1):105-116. (Na ruskom.) https://doi.org/10.18470/1992-1098-2019-1-105-116
ISSN 1992-1098 (Tisak)
ISSN 2413-0958 (online)
Ovo pitanje obrađeno je u opširnom znanstvena literatura na različiti jezici. Autor je objavio mnoge knjige i članke koji se bave načinima prevladavanja sekundarne salinizacije tla tijekom navodnjavanja. Gore je iznesen niz preliminarnih razmatranja o ovom problemu. U ovom odjeljku želimo se konkretno pozabaviti ovim problemom.
Umjetno navodnjavanje velikih površina iznimno je snažan učinak tehnologije na prirodni krajolik. Navodnjavanje svojim utjecajem zahvaća debljinu zemlje reda desetaka i stotina metara, zahvaća desetke metara površinskog sloja zraka i utječe na vodno-slani režim značajnog dijela sliva riječnog sustava, na estuarnom dijelu rijeke i na obalnom dijelu mora. Uz nekoliko iznimaka, moderni sustavi navodnjavanja općenito su izgrađeni i funkcioniraju na približno istoj razini kao u starom Egiptu, Babilonu ili Khorezmu. Vodljiva mreža kanala za navodnjavanje obično se gradi u zemlji bez hidroizolacije. Gubitak transportirane vode u velikim kanalima, ako nisu obloženi, doseže 40-45% zahvata vode. Voda se do polja distribuira privremenim malim kanalima i brazdama za navodnjavanje. Gotovo svi sustavi navodnjavanja uzimaju unutar svojih granica i distribuiraju na polja i prazne površine ogromne količine viška vode. Sve to zajedno dovodi do činjenice da je stvarna učinkovitost većine sustava za navodnjavanje oko 30-50%. To znači da se 50-70% vode koja ulazi u sustav za navodnjavanje kroz glavne čvorove gubi filtracijom u kanalima, poljima i područjima poplavljenim viškom vode. Stoga je najvažniji uvjet za sprječavanje sekundarne salinizacije i navodnjavanja u sustavima za navodnjavanje s gubitkom velikih površina zemljišta iz poljoprivrednog prometa prije svega tehničko poboljšanje samih sustava za navodnjavanje i visoka kultura korištenja vode. Uvođenjem poboljšanja u tehnologiju i tehničku opremljenost sustava za navodnjavanje (kadlice, hidroizolacije, cjevovodi, prskalice, planiranje i točna raspodjela vode u skladu s potrebama biljaka i svojstvima pokrova tla), moguće je osigurati radikalnu poboljšanje korištenja vode i podizanje učinkovitosti na vrijednosti reda 80-85%.
Pa ipak, opasnost od zaslanjivanja navodnjavanih tala i preplavljivanja sustava za navodnjavanje nije uklonjena čak ni poboljšanom tehnologijom i opremom sustava za navodnjavanje. Činjenica je da navodnjavanje radikalno mijenja prirodnu ravnotežu vode i soli na teritoriju. Većina stepa i pustinja, kao što je gore prikazano, nema prirodnu drenažu i otjecanje podzemnih voda. Stoga na novim sustavima navodnjavanja s nedrenažnim navodnjavanjem razina podzemne vode raste ponekad brzinom od 0,5-1 m, pa čak i 3-4 m godišnje. Podzemne slane vode plave površinu, uzrokuju močvare i zaslanjivanje navodnjavanih zemljišta. Nisu izložene zaslanjivanju ili natapanju tijekom mnogih stoljeća, pa čak i tisućljeća korištenja, samo one oaze koje imaju dobru prirodnu drenažu (slobodan otjecanje podzemnih voda), poput Taškenta ili Samarkanda.
Prema FAO-u, najmanje 50% svjetskih navodnjavanih površina je slano, daje smanjenu proizvodnju ili je potpuno ispalo iz poljoprivrede. Svake godine stotine tisuća hektara navodnjavanog zemljišta ispada iz upotrebe zbog zaslanjivanja. Prema grubim procjenama stručnjaka, čovječanstvo je izgubilo mnogo milijuna hektara prethodno plodnog zemljišta zbog salinizacije.
Prema El-Gabaliju, u svim zemljama Bliskog i Srednjeg istoka i Sjeverne Afrike (od Afganistana do Maroka i Senegala), navodnjavana poljoprivreda duboko je pogođena salinizacijom tla uzrokovanom nedostatkom ili nedostatkom uređaja za odvodnju, lošom kvalitetom vode za navodnjavanje. , i nedostatak razumijevanja poljoprivrednika o potrebi ispiranja tijekom razvoja slanih tla i režima ispiranja tijekom navodnjavanja. U slivovima rijeka Tigris, Eufrat i Ind Nil, salinizacija navodnjavanog tla poznata je tisućljećima. Pakistan, Egipat, Irak, Sirija uporno se bore protiv zaslanjivanja tla. Pa ipak, posljednjih desetljeća salinitet tla raste i iznosi 30-50% (Sirija, Irak), pa čak i 80% (Pakistan) površine koja se navodnjava. Nedostatak drenažnih objekata i neoprezno korištenje riječnih ili podzemnih voda s povećanom mineralizacijom glavni su razlozi rastuće slanosti tala. To je zahvatilo čak i navodnjavana područja Australije, SAD-a, Meksika i Argentine.
U Australiji (sjeverna Viktorija) tla su slana na ogromnom području (80 tisuća hektara), a podzemne vode tamo često imaju koncentraciju do 10-40 g / l. Do sada se nije ozbiljnije pomaklo u melioraciji ovih zemljišta. Vjerojatno su ispiranje i dubina polaganja odvoda te snižavanje razine slane podzemne vode bili nedostatni. Autor je osobno morao vidjeti u Australiji velike nizove sekundarno slanog tla u dolini rijeke. Murray.
U patagonskoj regiji Argentine, 40 000 hektara zemlje navodnjavane u 19. stoljeću sada je 50% slano zbog prekomjernog zalijevanja, velikih gubitaka vode u kanalima i nedovoljne drenaže. Postojale su nade da će metode navodnjavanja prskalicama, au novije vrijeme i tzv. "navodnjavanje kapanjem", spriječiti zaslanjivanje tla.
Naravno, prskanje čini puno u sprječavanju prekomjernog zalijevanja i nakupljanja vode. No, tamo gdje su tla i tla, navodnjavanje ili podzemne vode mineralizirane, salinizacija ne samo da se nije smanjila, već nastavlja rasti prilikom prskanja. Štoviše, sekundarna salinizacija proširila se i zahvatila riječne vode, čija mineralizacija u zonama navodnjavane poljoprivrede nekontrolirano raste, dosežući koncentracije od 1-2 g/l.
Zaslanjivanje navodnjavanog tla postaje sve izraženije u Sjedinjenim Državama. Šezdesetih godina prošlog stoljeća oko 25-27% cjelokupne navodnjavane površine bilo je podvrgnuto sekundarnoj salinizaciji i alkalizaciji, što je uzrokovalo godišnje gubitke od oko 350 milijuna dolara. Ukupna brojka, koja ilustrira ukupni gubitak poljoprivrede u Sjedinjenim Državama zbog nepovoljnih uvjeta tla i melioracije, kao i nedostataka u korištenju vode, doseže prema Sjedinjenim Državama. 9 milijardi dolara godišnje.
Ponovno vlaženje, sekundarna salinizacija i alkalnost glavna su prijetnja produktivnosti navodnjavane poljoprivrede u zapadnim Sjedinjenim Državama. Približno 4 milijuna hektara obradive zemlje u zapadnim državama trenutno zahtijeva posebne mjere za uklanjanje negativnih učinaka pretjeranog natapanja i slanosti. U Sjedinjenim Državama velika se važnost pridaje razvoju metoda za smanjenje ili uklanjanje beskorisne transpiracije i isparavanja vlage iz tla, vodenih tijela i kanala. Nije stvar samo u tome da od tih gubitaka nastaju izravni gubici gospodarstva, već se izrazito povećava ovisnost poljoprivrednih kultura o beskorisnoj transpiraciji i isparavanju, au navodnjavanoj poljoprivredi smanjuju se površine mogućeg širenja navodnjavanog zemljišta.
Sedamdesetih godina prošlog stoljeća procesi zaslanjivanja tla i voda u SAD-u su se značajno intenzivirali i proširili. Američki znanstvenici i inženjeri u tisku i govorima naglašavaju iznimnu opasnost od porasta saliniteta tla i voda, nisku razinu znanstvenih spoznaja i nedovoljno razumijevanje socioekonomskih poteškoća koje s tim u vezi prijete u mnogim područjima aridne zone.
Povećanje saliniteta navodnjavanih tala postalo je gotovo univerzalno. I stari i novi sustavi navodnjavanja u Indiji i Pakistanu trpe velike gubitke zbog povećanja saliniteta tla. U Pakistanu vlada ulaže ogroman materijal i radna sredstva u borbi protiv zaslanjivanja tla koje je zahvatilo do 80% navodnjavane površine. Deseci tisuća crpnih bunara se grade za opskrbu vodom i snižavanje razine podzemnih voda. Međutim, nedostatak razvijene mreže kolektora i horizontalnih odvoda ne dopušta rješavanje problema uklanjanja akumuliranih solnih masa. Poljoprivreda u Pakistanu prolazi kroz ozbiljne šokove.
U Iraku su problemi navodnjavanja i borbe protiv salinizacije tla također izuzetno dramatični i alarmantni. Drevno međuriječje Tigrisa i Eufrata, kolijevka civilizacije naroda, područje nekadašnje bujne prirode i njezinih iznimnih bogatstava, danas gotovo da i nema plodnog, nenaseljenog tla. Ogroman kapacitet isparavanja klime, koji doseže 2,5-3,0 tisuća mm godišnje, geokemijsko obogaćivanje međurječja i drevne delte solima (dotok podzemnih slanih otopina uz porast tlaka, horizontalni dotok soli površinskim, poplavnim, riječnim i podzemnim vodama ), gotovo potpuno prirodni nedostatak drenaže međurječja, ravnoteža isparavanja vode i tisućljetna akumulativna bilanca soli doveli su do kolosalnog sadržaja soli u tlu, tlu i podzemnim vodama. Nomadska ispaša i primitivno navodnjavanje intenzivirali su taj proces. Zaslanjivanje tla je kontinuirano; u gornjem 0-20 cm tla sadrži - 1-10% soli. Tla imaju 1,5-3% soli, a koncentracija soli u podzemnim vodama mjeri se 5-15, 25-50 r/l a vrlo često 75-100 r/l pa čak i 200 g/l. Samo 10-15% teritorija između rijeka koristi se u poljoprivredi.
Vlada Iraka, uz potporu drugih država i tijela UN-a, započela je velike eksperimentalne i proizvodne radove na melioraciji slanih tla. Horizontalna (otvorena) drenaža dubine 2-3 m s slojevima od 100-200 m (ovisno o filtracijskim svojstvima tla), kapitalno melioracijsko ispiranje s potrošnjom vode od 15-20 tisuća m3/ha (sloj 15-20 cm), obilno navodnjavanje poljoprivrednih biljaka, kultura navodnjavane riže u prvim godinama razvoja omogućuje ne samo desalinizaciju tla, već i postizanje dobrih prinosa. Ali ovo je tek početak velikih industrijskih radova na melioraciji slanih zemljišta u Iraku.
Snažna salinizacija navodnjavanog tla uočena je u sustavima navodnjavanja Kine, Irana, Alžira, Senegala i Tunisa. Salinizacija navodnjavanih tala u nekim područjima na jugoistoku, Zakavkazju i središnjoj Aziji Rusije nije eliminirana. No, upravo su u Rusiji u razdoblju nakon 1945. postignuti zapanjujući uspjesi u borbi protiv zaslanjivanja navodnjavanih tala u Azerbajdžanu, Uzbekistanu, Tadžikistanu i Turkmenistanu.
Procesi salinizacije u sustavima navodnjavanja doline rijeke. Straže (Tadžikistan), u Chardzhou i Khorezmu (na Amu Darji - Turkmenistan), u Gladnoj stepi i Ferganskoj dolini (na Syr Darji - Uzbekistan) su zaustavljene, slana tla su preseljena i vraćena u uzgoj. Duboka horizontalna drenaža, ispiranje soli, selektivna uporaba vertikalne crpne drenaže, uvođenje hidroizolacije na kanale te opća kultura i disciplina korištenja voda bili su temelj ovih uspješnih melioracija. Konkretno, u Tadžikistanu, područje visoko slanih tla, koje je u prošlosti činilo do 35% navodnjavanog teritorija, smanjilo se do 1972. na 9% zbog melioracije. Znanstveni podaci vezani uz te radove na melioraciji objavljeni su u radovima autora i drugih sovjetskih znanstvenika, prikazani su tijekom X. međunarodnog kongresa znanstvenika za tlo 1974., IX. međunarodnog kongresa o navodnjavanju i odvodnji 1975.
Značajan doprinos teoriji razumijevanja i praksi borbe protiv procesa zaslanjivanja navodnjavanih tala primjenom drenaže dali su kongresi Međunarodne komisije za navodnjavanje i odvodnju.
Na kongresima je više puta uočeno potpuno nedovoljno razumijevanje i slabo poznavanje odnosa sekundarne salinizacije tla, mineralizacije i dubine podzemne vode, kao i uloge inicijalne slanosti tla. U općim izvješćima na kongresima komisije pitanje odvodnje i njezine uloge u upravljanju slanim režimom natapanih tala uvijek je zauzimalo vodeće mjesto.
Nažalost, pozitivna iskustva u borbi protiv kolonizacije navodnjavanih tala nisu dovoljno širena. Jedan od razloga za to je pogrešan stav američkog laboratorija za slanost u Riversideu. Tijekom 25-30 godina ovaj vrlo utjecajni laboratorij odbacio je mnoge nepobitne znanstvene odredbe geokemijske teorije akumulacije soli i iskustva melioracijske prakse. Podcjenjuje se značaj razine podzemne vode i njene mineralizacije u pojavi i svojstvima slanih tala. Zanemaren ionski sastav soli u tlu i soli koje nisu u otopini (pasti), već u sedimentu. Odbacuju se ili prešućuju pojmovi kritične razine i režima, kritične mineralizacije podzemnih voda. Sekundarna salinizacija tala pripisuje se samo solima vode za navodnjavanje, što je tek trećerazredni značaj. Odbacuje se ili ne razumije potreba za kapitalnim melioracijskim (nevegetacijskim) ispiranjem soli, snižavanjem razine i desalinizacijom slanih podzemnih voda horizontalnom drenažom ili njihovim odvajanjem od tla crpnom vertikalnom drenažom. Publikacije Riverside Laba zaobilaze sva ova pitanja i u biti provode i podupiru anti-drenažne stavove zagovornika "jeftine" ne-drenažnog navodnjavanja s ispiranjem. To je ono što dovodi do prenavodnjavanja, preplavljivanja, salinizacije.
Tome je pridodana želja da se posvuda uvede nedrenažna kultura riže, koja treba velike količine vode, a to uzrokuje regionalni porast podzemnih voda kada nema dovoljno drenaže. U poljoprivrednoj praksi još uvijek dominiraju neplanski obrađena polja, što također prisiljava na korištenje velikih količina navodnjavanja koje poplavljuju polja. Utjecala je niska kultura stanovništva, nedostatak nacionalnih kadrova agronoma, inženjera i tlologa.
Zbog svih ovih razloga, većina zemalja koje uvode navodnjavanje i dalje:
a) ignoriranje osobitosti prirodne zemljišno-geokemijske situacije (mineralizirana podzemna voda, njezina ravnoteža, slanost tla i tla, loša prirodna drenaža);
b) želja da se ne stvaraju drenažne strukture u nadi da će se smanjiti troškovi izgradnje sustava za navodnjavanje;
c) prenavodnjavanje tla, prekomjerno uzimanje vode i veliki rasprostranjeni gubici vode u poljima i kanalima za navodnjavanje (obično nisu obloženi). Sve to zajedno uzrokuje povećanje razine podzemnih voda i zaslanjivanje tla.
Računovodstvo površina slanih tala u većini zemalja nije utvrđeno, a prava slika često ostaje nepoznata ili skrivena.
Na temelju znanstvenog i industrijskog iskustva različitih zemalja, potrebno je navesti sljedeće najvažnije mjere koje sprječavaju procese salinizacije navodnjavanih tala i osiguravaju melioraciju slanih područja.
Glavne preventivne i meliorativne mjere koje povećavaju učinkovitost mreže za navodnjavanje i smanjuju filtraciju u kanalima za navodnjavanje kao glavni uzrok katastrofalnog narušavanja materijalne ravnoteže područja i porasta podzemnih voda su oblaganje kanala neprobojnim mrežama i izgradnja navodnjavanja. kanali u zatvorenim cjevovodima.
Generalizacija svjetskih iskustava u borbi protiv filtracije vode u kanalima pokazuje da je najbolji način (trajnost, stabilnost, praktična vodonepropusnost, lakoća čišćenja itd.) hidroizolacije na kanalima kombinirana uporaba polimernih folija postavljenih u kanal i polaganje armiranih. betonske ploče na njima s brtvenim šavovima. Tijekom izgradnje novih kanala potrebno je njihovo prethodno zaključavanje radi skupljanja tla.
Polimerni premazi i membrane na kanalima, unatoč visokoj cijeni, sve se više uvode u navodnjavanu poljoprivredu u SAD-u i Rusiji. I isplati se ekonomski učinak. Debljina polimernih filmova, koji osiguravaju visoku mehaničku stabilnost i dobru vodonepropusnost, iznosi 0,2-0,8 mm.
Filmovi od polietilena, polivinil klorida, etilen vinil acetata, sintetičke gume (butil), polistirena, pjenastih plastičnih ploča pokazali su se boljim od ostalih. Film je zatvoren slojem zbijene zemlje (30-40 cm) ili armiranobetonskim pločama.
U gladnoj stepi (Uzbekistan), "kombinirana obloga s armiranobetonskim pločama preko jakog polietilenskog filma" uspješno se koristi za borbu protiv filtracije u kanalima mreže za navodnjavanje. Film štiti ploče od agresivnog utjecaja soli i povećava otpornost na vodu. Ploče jamče fizičku zaštitu folije i zajedno s folijom osiguravaju gotovo potpunu nepropusnost tla.
Mreža kanala na farmi trebala bi biti izgrađena u armiranobetonskim policama ili u cijevima (azbestni cement, željezo, lijevano željezo). Korištenje zatvorenih vodonepropusnih kanala i cjevovoda povećalo je učinkovitost na 0,97-0,98, a KPI na 0,98 (pokus Gladne stepe).
Sve te mjere omogućuju uklanjanje ili smanjenje opasnosti od porasta razine podzemnih voda i sekundarne salinizacije tla.
Druga meliorativna i preventivna mjera za nove sustave navodnjavanja s dubokim podzemnim vodama je pravovremena izgradnja vertikalne strojne drenaže za crpljenje podzemnih voda kako bi se otklonila opasnost od njihovog porasta tamo gdje to predviđa prognoza. Kalifornija i Arizona u SAD-u su na ovoj tehničkoj osnovi uspjele izbjeći podizanje podzemnih voda u svojim sustavima navodnjavanja.
Preventivna uloga vertikalne drenaže posebno će biti učinkovita u propusnim tlima i tamo gdje podzemne vode nisu mineralizirane i pogodne za navodnjavanje. Dobar rezultat u sprječavanju porasta razine podzemnih voda (ili njihovog spuštanja za 1,5-3 m) bila je uporaba vertikalne crpne drenaže u Armeniji iu gladnoj stepi pri postavljanju jednog bunara na svakih 50-100 ha. Kod višeslojnih, teških tala, vertikalna drenaža je neučinkovita i, unatoč velikim protocima bunara, ne može zaustaviti porast razine tla i podzemne vode (hidrauličko odvajanje vodonosnika).
Treća radikalna mjera za sprječavanje zaslanjivanja tla (osobito za razvoj već jako zaslanjenih tala) i suzbijanje iste je duboka horizontalna drenaža i njezin besprijekoran rad u kombinaciji s navodnjavanjem ispiranjem. Može biti privremena i dodatna uz vertikalnu drenažu. Ali ima i samostalno značenje kao sredstvo za potpunu evakuaciju soli tijekom melioracije tla. Ako se duboka horizontalna drenaža izgradi prije nego se razina podzemne vode približi kritičnoj dubini, tada će ona proraditi i zaustaviti daljnje kretanje podzemne vode na površinu. Dubina drenova (1,5-3 m) i međudrena (75-300 m) varira ovisno o stupnju zaslanjenosti tla, njihovoj vodopropusnosti, dubini i salinitetu podzemne vode. To je predmet proučavanja, dizajna i iskustva. Tako je, na primjer, upotreba ubrzane (120-200 m) duboke (2,5-3,5 m) horizontalne drenaže (otvorene i zatvorene - polietilenske perforirane cijevi promjera 100-200 mm) na lesnim sivim tlima Gladne stepe u potpunosti opravdala se ako je potreban razvoj slanih zemljišta.
Ideja, koja se ponekad pojavljuje u tisku i izvješćima, da se spoje kanali za navodnjavanje i odvodnju, izaziva velike sumnje. Primjeri toga nalaze se na potpuno svježim pjeskovitim deltastim tlima sa strojnim (male pumpe za vodu) dovodom vode za navodnjavanje iz dubokih kanala (Horezm, Istočna Kina). Podzemna voda se u tim slučajevima gotovo ne razlikuje od vode za navodnjavanje. Tamo gdje je podzemna voda slana, ova metoda nije primjenjiva.
Mnogi novi sustavi navodnjavanja izgrađeni diljem svijeta ne bi otkazali zbog zaslanjivanja i nataloženja vode da su imali vertikalnu i duboku horizontalnu drenažu i pažljivo poravnata (planirana) polja. Međutim, suprotno dosadašnjim iskustvima, na većini sustava za navodnjavanje to nije provedeno ili je učinjeno u potpuno nedostatnom opsegu.
I konačno, najvažnije, u našem vremenu potrebno je graditi vrhunske sustave navodnjavanja, dobro opremljene mjernom opremom, prskalicama, automatskim uređajima, te imati kvalificirano osoblje. Napredak procesa reklamacije treba pratiti i korigirati godišnje. Podatke iz snimanja polja iz zraka, podatke o kemiji i hidrologiji tala i tla, o dobivenim prinosima potrebno je redovito i brzo analizirati i sumirati.
Daleko od svake godine i nije svako godišnje doba u stepama, pustama, savanama sušno. Navodnjavanje u uvjetima suvremene promjenjive klime stepa nije osnova potrošnje vode za biljke (kao u pustinjama i polupustinjama), već dodatni izvor vode atmosferskoj vlazi (kiša, rosa, snježna voda). Stoga sustavi za navodnjavanje stvoreni za subaridne klimatske uvjete moraju biti vrlo mobilni, što im omogućuje brzo i učinkovito upravljanje opskrbom polja vodom prema potrebi, u skladu s vremenskim uvjetima i vlagom u tlu.
UDK 631.445.52
- SANIIRI ,
(Karshi Engineering and Economic Institute, Uzbekistan)
EKOLOŠKI PROBLEMI ZEMLJIŠTA ZA NAVODNJAVANJE
PODLOŽNO SOLI
U članku se navode problemi i razlozi pada produktivnosti navodnjavanih zemljišta zbog uzroka nastanka i razvoja zaslanjivanja tla, pogoršanja kvalitete vode. Na temelju analize stanja, autori prikazuju ulogu melioracija u povećanju produktivnosti zaslanjenih zemljišta i daju prijedloge strategije poboljšanja njihova meliorativnog stanja.
U članku su nabrojani problemi i uzroci učinkovitog smanjenja navodnjavanih tala za početak i razvoj slanosti tla, što pogoršava kvalitetu vode. Na temelju analize stanja autori su prikazali ulogu melioracije u povećanju učinkovitosti zaslanjenosti tala i dali ponudu za strategiju poboljšanja njihovog meliorativnog stanja.
U našoj regiji, koja se nalazi u aridnoj zoni, postoji mnogo problema vezanih uz navodnjavanje i melioraciju. Poljoprivreda na navodnjavanje okosnica je poljoprivrede regije. U pozadini široke raznolikosti prirodnih uvjeta zone navodnjavanja, nezadovoljavajuće upravljanje vodom na različitim funkcionalnim razinama sustava za navodnjavanje stvara mnoge probleme koji pogoršavaju plodnost tla i kvalitetu zemljišta u poljoprivrednoj upotrebi, kao i pogoršavaju ekološke probleme, izražene u zaslanjivanje i onečišćenje navodnjavanog tla, podzemnih voda i izvora vode.
Navodnjavana poljoprivreda u Uzbekistanu, prije početka masovnog razvoja zemljišta, koji je započeo otprilike od sredine prošlog stoljeća, bila je ograničena na riječne doline, njihove prve i druge terase i delte. To je bilo zbog slabih tehničkih mogućnosti zahvata vode u to vrijeme i relativno povoljnih hidrogeoloških i zemljišnih karakteristika teritorija. Samo periferije tzv. aluvijalnih stožaca i delta područja drevnog navodnjavanja bile su podvrgnute površinskoj salinizaciji.
Glavni nizovi slanih tala u Uzbekistanu ograničeni su na regionalne zone istjecanja podzemnih voda, čak i uz relativno nisku mineralizaciju od 2-5 g/l, kao i na riječne delte i lokalne reljefne depresije. Ovdje je došlo do formiranja solončaka.
Među najtipičnijim depresijama u stepskim i pustinjskim zonama, koje imaju značajne površine solončaka, su Shuruzyak i Arnasay depresije u Golodnaya stepi, Charagyl i Dengizkul depresije u Karshi stepi, kao i Tudakul, Shorsay i Shorkul depresije u Buharskoj oazi.
U sušnoj klimi najsnažniji i najtrajniji izvor salinizacije navodnjavanog tla su lako topive soli u riječnim vodama. S povećanjem stupnja korištenja površinskog otjecanja rijeka za navodnjavanje, povećava se njihova akumulacija u tlu i ispod njih sedimentima. Na zemljištima koja se redovito navodnjavaju, mjesto nakupljanja soli mogu biti mikro uzvisine nastale nekvalitetnim planiranjem površine polja, slabo navodnjavane ili nenavodnjavane površine uz površine koje se navodnjavaju, kao i depresije u koje postoji stalni dotok podzemne vode iz susjednih područja. navodnjavane površine.
Navodnjavanje polja ima odlučujući utjecaj na prijenos soli u tlu. Voda za navodnjavanje također je snažan izvor soli za tlo (budući da se oko 80% troši na isparavanje, a soli ostaju u tlu), a istovremeno ih “transportira” u duboke slojeve tla s redovito i pravovremeno navodnjavanje. Ekonomsko blagostanje navodnjavanih zemljišta i ekološko stanje navodnjavanih područja ovise o tome kako se navodnjavanje provodi, koliko nadopunjuje prirodni deficit vlage u sloju tla i nije beskoristan, zaobilazeći površinu polja, hrani podzemnu vodu s gubicima. . Nedovoljno navodnjavanje lokalnih područja uvijek dovodi do njihove salinizacije zbog dotoka sa susjednih, dobro navodnjenih područja.
Uvjeti transporta soli s planina prema akumulacijama konačnog otjecanja u prirodnim uvjetima, pod intenzivnim utjecajem navodnjavanja i odvodnje, dramatično se mijenjaju, kako na lokalnoj tako i na regionalnoj razini. Mijenjaju se hidrogeološki procesi u navodnjavanim područjima i hidrološki režim tala. ovo je to:
Kanali za navodnjavanje melioracijskih sustava stvaraju izvore koncentriranog protoka gubitaka vode u podzemne vode, čime se formira njihov lokalni pritisak;
Nesavršena tehnika navodnjavanja ne može osigurati ravnomjernu raspodjelu vode po poljima, gubici vode u poljima ograničeni su na početne (duboko ispuštanje) i krajnje (površinsko ispuštanje) dijelove brazda, što uzrokuje lokalnu salinizaciju tla;
Odvodnja, u osnovi, ne radi na preusmjeravanju istjecanja vode koja je ušla u polja, već uklanja podzemnu vodu koja je nastala zbog gubitaka iz kanala ili ispuštanja iz polja. Dakle, ne održava toliko ravnotežu soli u sloju tla na poljima, koliko preusmjerava sve neproduktivne gubitke vode (za % natrag u izvore vode!).
Za formiranje vodno-slanog režima tla vrlo je važno na koji način i kako ona u njega dospijeva. Ipak, trenutno, u stvarnoj situaciji, sezonsko zaslanjivanje navodnjavanih zemljišta gotovo posvuda događa se ne toliko zbog kvalitete zemljišta za navodnjavanje, koliko zbog povlačenja soli otopljenih u podzemnim vodama, što se događa kao posljedica kršenja režima navodnjavanja. Tijekom isparavanja, više soli se često unosi u zonu korijena iz podzemne vode nego tijekom navodnjavanja čak i s mineraliziranom vodom.
Nagli razvoj navodnjavane poljoprivrede od sredine prošlog stoljeća pridonio je razvoju suvremenih pogleda na metode melioracije slanih tala. Suočeni s problemima pojave "sekundarne" salinizacije zemljišta, najvećim dijelom prvobitno slane ili podložne salinizaciji, uzrokovane nesavršenošću primijenjenih metoda navodnjavanja i loše drenaže teritorija na početku masovnog razvoja novih zemlje, znanstvenici i inženjeri počeli su tražiti izlaze iz ove situacije.
Metoda ispiranja plavljenjem posuđena je iz dosadašnjeg iskustva poljoprivrednika i mehanički prenesena u nove uvjete, potpuno drugačije u pogledu vodoopskrbe, stupnja iskorištenosti zemljišnog fonda i, što je najvažnije, hidrogeoloških uvjeta.
Te su ideje same po sebi bile dovoljno razumne, ali njihova provedba nesavršenim metodama distribucije vode u poljima dovela je, kao što sada vidimo, do katastrofalnih posljedica.
Poanta je da su oni bili previđeni i neriješeni dva glavna, najsloženija i najskuplja problema su tehnike navodnjavanja i uklanjanje soli.
Prvi problem vezan je uz činjenicu da je ravnomjerna raspodjela vode po polju i strogo racioniranje vode za navodnjavanje uz pomoć savršenih uređaja za navodnjavanje skupo (iako se isplati ako promatramo sustav u cjelini).
Drugi problem je neriješena problematika odvodnje i zbrinjavanja otpadnih voda na regionalnoj i globalnoj razini.
Ispuštanje ovih voda, kao što je već spomenuto, pada najvećim dijelom natrag u izvore vode, što ideju o ispirnom načinu navodnjavanja tla pretvara u apsurd, budući da se soli uklonjene skupom drenažom iz nekih masiva postali izvor nakupljanja soli kod drugih.
Ova dva problema trenutno su ključna u melioraciji zaslanjenih zemljišta.
Materijali istraživanja o Golodnoj i Karšijskoj stepi i drugim regijama pokazuju da uspjeh razvoja često ne ovisi o početnoj dubini i stupnju desalinizacije korijenskog horizonta, već o režimu navodnjavanja i poljoprivrednoj tehnologiji onih usjeva koji se uzgajaju nakon ispiranja. Stoga ispiranje treba promatrati ne kao neovisnu mjeru, već kao element integriranog razvoja slanih zemljišta u kombinaciji s inženjerskim rješenjima usvojenim za operativno razdoblje. To će omogućiti procjenu prihvatljivosti jedne ili druge metode u smislu minimalnih troškova materijala i ljudskih resursa po jedinici rezultata. Istodobno, potrebno je, ako je moguće, upravljati prilikom pranja s flotom mehanizama koji su dostupni na farmama, jer je to najekonomičnije.
S nedostatkom opreme, vode i nezadovoljavajućim stanjem sustava odvodnje, takvo ispiranje s velikim normama provodi se sve rjeđe. U sadašnjim uvjetima treba preispitati principe primarne melioracije, jer problem zaslanjivanja postaje još aktualniji nego prije, a pitanja rekonstrukcije sustava, nedostatka vode i materijalno-tehničkih sredstava postaju sve problematičnija.
U potrazi za načinima rješavanja problema melioracije zaslanjenih tala, domaći i inozemni istraživači predložili su metode učinkovitijeg uklanjanja soli uz niže specifične troškove vode za pranje, koje uz tehnički jednostavne i relativno jeftine metode raspodjele vode po površini mogu dovesti do smanjenja količine soli. polja, kombiniraju postupnu desalinizaciju tla s poboljšanjem njihovih vodno-fizikalnih svojstava, svojstava i plodnosti. To uključuje povremena pranja razne načine navodnjavanje, ovisno o propusnosti tla i topografiji površine.
U ovom slučaju, ispiranje se provodi odvojenim navodnjavanjem u količini od 2-3 tisuće m3/ha u razmacima od 3-5 do 10-15 dana ili više, ovisno o meteorološkim i organizacijskim i ekonomskim uvjetima. Prilikom punjenja slobodnog spremnika, intervali se određuju spuštanjem podzemne vode drenažom do dubine od 1,5-2,0 m. Istodobno, kao što iskustvo pokazuje, učinak ispiranja se smanjuje od navodnjavanja do navodnjavanja, a nakon 4-5 navodnjavanja , uklanjanje soli praktički prestaje.
Povremena opskrba vodom omogućuje maksimalno korištenje slobodnog kapaciteta zone prozračivanja za akumulaciju soli ispranih iz gornjih horizonata, zbog racionalizacije navodnjavanja, čime se eliminira potreba za izgradnjom privremene odvodnje. Prisutnost slobodnog kapaciteta osigurava ravnomjernu desalinizaciju gornjih slojeva tla duž širine međuodvoda, budući da brzina apsorpcije u ovom slučaju neće ovisiti o udaljenosti do odvoda (za razliku od stopa filtracije kada je slobodni kapacitet u potpunosti zasićen).
Kombinacija visoke vlažnosti ispranog sloja s dobrom drenažom doprinosi razvoju aerobnih procesa u ispranom sloju. Nakon desalinizacije sloja dovoljnog za rasad, moguće je sijati glavne usjeve i nastaviti ispiranje, u kombinaciji s njihovim uzgojem. Povremeno ispiranje je posebno korisno u područjima gdje postoji akutna nestašica vode za navodnjavanje.
U prihvaćenim normama za navodnjavanje poljoprivrednih usjeva, u cilju otklanjanja sezonske zaslanjenosti, preporuča se provođenje preventivnog navodnjavanja ispiranjem, koje je ujedno i navodnjavanje. Norme vegetacijskog navodnjavanja, u pravilu, osmišljene su tako da će, u kombinaciji s punjenjem vode i preventivnim navodnjavanjem, održavati režim navodnjavanja "ispiranjem", kada se sve soli koje ulaze u polje s vodom za navodnjavanje tijekom godine odvodit će se s podzemnom vodom drenažom. U slučaju kršenja normalnog režima navodnjavanja usjeva u uvjetima nedostatka vode tijekom vegetacije ili iz ekonomskih razloga, kada se usjevi ne uzgajaju značajan dio vruće vegetacije (na primjer, ponovni usjevi nakon ozimih žitarica) , na zemljištima s relativno bliskom i mineraliziranom podzemnom vodom, sezonsko nakupljanje soli.
Obavezni uvjet koji određuje učinkovitost operativnog ispiranja je osiguranje odvodnje navodnjavanih zemljišta i normalno funkcioniranje postojeće kolektorsko-odvodne mreže. Međutim, drenaža (horizontalna, vertikalna itd.) stvara samo uvjete za filtraciju prema dolje u ispranom sloju tla. Stvaranje pouzdane i ekonomične drenaže daje određenu meliorativnu podlogu, ali samo po sebi ne može riješiti problem kontrole salinizacije. Kako bi se osigurala desalinizacija na pozadini odvodnje, potrebno je provesti ispiranje ili stvoriti režim navodnjavanja ispiranjem koji odgovara odabranom režimu melioracije kombinacijom odvodnje, vodoopskrbe i poljoprivredne tehnologije. Ova kombinacija određuje interakciju između navodnjavanja i podzemne vode i utječe na ukupnu potrošnju vode.
Sloj tla je relativno male debljine, pa se voda za navodnjavanje mora tako točno i ravnomjerno dozirati po površini njive kako bi se u korijenskom sloju stvorio potreban režim vode, a posebno soli. Podcjenjivanje ove okolnosti u velikoj je mjeri dovelo do poteškoća koje se uočavaju na navodnjavanim zemljištima podložnim salinizaciji u slivu Aralskog mora.
Primjena savršene tehnike navodnjavanja može razmrsiti čitavo klupko problema. Štedi do 40% vode za navodnjavanje na terenu, stvara povoljan vodno-slani režim koji gotovo udvostručuje prinos poljoprivrednih usjeva, omogućuje ispunjavanje potrebnih agrotehničkih zahtjeva za uzgoj usjeva, sprječava dubinsko i površinsko ispuštanje vode, osigurava ravnomjerna raspodjela vode po površini polja, što doprinosi poboljšanju meliorativnog stanja zemljišta.
Mogući izlasci iz krize.
Potpuna rekonstrukcija sustava navodnjavanja koji su stvarani stoljećima danas nije moguća, prvenstveno iz ekonomskih razloga. Utoliko je problematičniji prijenos navodnjavanja na savršenu tehniku navodnjavanja. Ono što se može i treba učiniti danas, praktički bez visoki troškovi?
Prije svega, organizirati racionalizaciju i racionalizaciju korištenja vode, bez čega, općenito, ne vrijedi govoriti o učinkovitom korištenju vodnih resursa.
Nastaviti rekonstrukciju sustava navodnjavanja i odvodnje tamo gdje je to prijeko potrebno.
Stvoriti pravne i ekonomske poticaje za poticanje korištenja poboljšane tehnologije navodnjavanja, posebno za one uvjete u kojima se već danas mogu postići stvarne uštede vode i stvarni povrat troškova.
Već danas korištenje napredne tehnologije navodnjavanja može biti isplativo za individualne poljoprivrednike u sustavima s visokom propusnošću tla i nedostatkom vode za navodnjavanje pumpama. Ova situacija je tipična za navodnjavane adire u Ferganskoj dolini i drugim regijama sličnim prirodnim uvjetima.
Trenutačno, što je čudno, procesi prijenosa i upravljanja soli nisu dovoljno proučeni. u tlima . Potreban je novi regionalni koncept njihove melioracije, uzimajući u obzir ekonomski uvjeti te ekološke posljedice u analizi prethodno usvojenih tehničkih rješenja. U uvjetima krize Aralskog jezera, koja je u velikoj mjeri povezana s iscrpljivanjem vodnih resursa sliva na trenutnoj razini tehničkog stanja sustava navodnjavanja i odvodnje, ovi problemi postaju vitalni za regiju. Za operativno upravljanje ovim procesima prije svega treba ojačati službu motrenja navodnjavanih površina, potencijalno opasnih za razvoj procesa sekundarne salinizacije. Razvoj ove usluge ogleda se u primjeni tehnologija daljinskog mapiranja u kombinaciji s GIS metodama. Osim toga, metode zemaljske pojednostavljene operativne kontrole saliniteta treba široko koristiti za potrebe upravljanja salinitetom tla na pojedinim poljima tijekom vegetacije.
Današnja stvarnost tjera nas da tražimo određene načine koji su najneškodljiviji za tlo i biljke koje se na njemu uzgajaju. Teorijska osnova Korištenje visokomineraliziranih voda za navodnjavanje i ispiranje je da je koncentracija soli u njima znatno niža nego u otopinama tla. Za navodnjavana tla, optimalna koncentracija soli u otopinama tla je 3-5 g/l, pri 6 g/l postoji blaga inhibicija rasta biljaka, 10-12 g/l - jaka inhibicija, pri 25 g/l umire. Dakle, voda s sadržajem soli do 3-5 g / l teoretski (pod uvjetom slobodnog gravitacijskog toka i opskrbe kontinuirano hranjenje voda) mogu se koristiti bez nanošenja štete biljkama. Međutim, u praksi treba voditi računa o: otpornosti usjeva na sol i fazama razvoja biljke; visoko isparavanje; nedovoljna operativna kontrola saliniteta ili osmotskog potencijala tla; nepravodobno navodnjavanje i niska razina njihove tehnologije; nedostatak odljeva vode.
S tim u vezi, vodu s mineralizacijom većom od 3 - 5 g/l treba koristiti vrlo pažljivo i, u pravilu, razrijediti riječnom vodom. Obavezno uzmite u obzir ne samo vrstu usjeva koji se navodnjavaju, već i sorte koje mogu biti osjetljivije na soli. Korištenje drenažne vode za pokrivanje nedostatka vode za navodnjavanje više obećava za uzgoj usjeva otpornih na sol (pamuk, ozima pšenica).
Kada se voda povećane mineralizacije koristi za navodnjavanje u apsorpcijskom kompleksu tla, kalcij se istiskuje natrijem i magnezijem (za 5-6% od ukupnog). Utvrđeno je da je povećanje sadržaja apsorbiranog natrija u tlu povezano s povećanjem njegovog stupnja saliniteta i da je reverzibilno, tj. kada se ispire i navodnjava običnom riječnom vodom, smanjuje se omjer izmjenjivih kationa natrija i magnezija. , dok se kalcij povećava. Ako je opasnost od procesa solonetizacije tla na području koje se razmatra praktički odsutna pri korištenju mineraliziranih voda, tada opasnost od sekundarne salinizacije tla predstavlja ozbiljnu prijetnju. Prognoze korištenja mineraliziranih voda na lakim tlima (lake ilovače, pjeskovite ilovače i pijesci), provedene na temelju uvjeta održavanja koncentracije soli u otopini tla koja ne šteti usjevima, pokazale su da: uz mineralizacija vode od 2 g / l, stopa treba povećati za 5-7%; 3 g / l - za 20%, a na 4 g / l - do 30-50%. Na srednjim ilovačama, čak i uz mineralizaciju vode od 2 g / l, opskrba vodom mora se povećati za 10%. Koliko je realna mogućnost takvog povećanja stope navodnjavanja ovisi o mnogim uvjetima, ali, prije svega, o dubini podzemnih voda i drenaži mjesta, što bi trebalo osigurati odljev dodatnih količina vode.
U republikama srednje Azije svojstva tla, kvaliteta vode i sastav glavnih poljoprivrednih usjeva u većini slučajeva omogućuju relativno sigurno korištenje kolektorsko-drenažne vode. Negativna posljedica može biti uglavnom nakupljanje soli. Zbog niskih sorpcijskih svojstava tla i velikog udjela kalcijevih soli u vodi i tlu, procesi solonetizacije tla praktički su isključeni. Nakupljanje soli, samo slučajno, dovodi do povećanja udjela izmjenjivog natrija i magnezija u apsorbirajućem kompleksu tla. Eksperimenti pokazuju da su ovi procesi reverzibilni tijekom desalinizacije, međutim ne smije se koristiti voda sa salinitetom većom od 3-5 g/l. Ako ih je potrebno koristiti, potrebno je voditi računa o vrsti usjeva koji se navodnjavaju u pogledu otpornosti na sol (koja kod pojedinih vrsta varira prema fazama razvoja), kao i vodopropusnosti i granulometrijskom sastavu biljke. tlo. Istodobno je važno spriječiti salinizaciju tla opskrbom dodatnim količinama vode. U prisustvu vode i dobrog odljeva iz polja, to se može učiniti tijekom vegetacije, povećavajući učestalost navodnjavanja ili precjenjujući "neto" norme. U slučaju nedovoljne količine vode tijekom vegetacije i loše drenaže, potrebno je ispirati tla u vani vegetaciji, birajući vrijeme za ispiranje kada su podzemne vode najdublje.
Koje moguće alternative za izlaz iz ove situacije u budućnosti se mogu ponuditi?
Shematski smo razmotrili nekoliko mogućih opcija za strategije razvoja navodnjavanja u usporedbi s postojećim uvjetima (opcija 1). Opcija 2 predstavlja ideje implementirane u radu , gdje je razmatrana samo djelomična rekonstrukcija sustava navodnjavanja. Opcija 3 predviđa korištenje naprednih tehnika navodnjavanja bez povećanja postojeće razine sofisticiranosti kanala za navodnjavanje. Opcija 4 razmatra posljedice primjene poboljšane tehnologije navodnjavanja i podizanja postojeće razine sofisticiranosti kanala za navodnjavanje na svjetsku razinu. Odnosno, opcija 4 je granica, iznad koje se uz suvremene tehnologije uzgoja usjeva teško može popeti. Ovi izračuni jasno pokazuju kakve mogućnosti za razvoj poljoprivrede navodnjavanja uz ograničene količine vodnih resursa mogu se pružiti korištenjem naprednih metoda navodnjavanja i rekonstrukcijom sustava navodnjavanja i odvodnje.
Zaključak.
U radu se analiziraju prirodni i tehnički uzroci ekološke krize u navodnjavanoj poljoprivredi u Uzbekistanu. Postavljeno je pitanje promjene koncepta melioracije zaslanjenih zemljišta te su predložene mogućnosti izlaska iz sadašnje situacije u budućnosti kroz poboljšanje sustava navodnjavanja i melioracije na različite načine.
1. Procijenjene vrijednosti normi navodnjavanja za poljoprivredne usjeve u slivovima rijeka Syrdarya i Amudarya. Taškent, "Sredazgiprovodkhlopok", 1970. Str.292. 2. Opća shema razvoja navodnjavane poljoprivrede i upravljanja vodama Republike Uzbekistan za razdoblje do 2015. "Vodproekt", Taškent, 2002. 3. Parfenova NI, Reshetkina N. Ekološki principi regulacije hidrogeološkog režima navodnjavanih zemljišta. .1995, 360 str. 4. , Yamnova I.A., Blagovolinovo zoniranje slanih tala sliva Aralskog mora (geografija, geneza, evolucija. M., 19p. 5. , O izboru nepropusnih i drenažnih mjera pri projektiranju sustava navodnjavanja. Hidrogradnja i melioracije, 1977, br. 5, str. 44-51.
