ความเค็มของดินเป็นการสะสมของเกลืออิเล็กโทรไลต์ (ละลายหรือดูดซึม) มากเกินไปในชั้นราก ซึ่งยับยั้งหรือทำลายพืชผลทางการเกษตร ลดคุณภาพและปริมาณของพืชผล ตามที่ FAO (องค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ) ระบุ ดินเค็มครอบครองพื้นที่กว้างใหญ่ในโลก - ประมาณ 25% ของพื้นผิวดินทั้งหมด
จนถึงปัจจุบัน พื้นที่ดินเค็มที่สำคัญตั้งอยู่ในคาซัคสถานใต้ เอเชียกลาง ทางตะวันตกของสหรัฐอเมริกา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่แห้งแล้งของอเมริกาใต้และออสเตรเลีย และในแอฟริกาเหนือ ดินในทะเลทรายและกึ่งทะเลทรายมีความเค็มสูงเป็นพิเศษ ในสภาพอากาศที่แห้งหรือแห้งแล้ง
ดินเค็มเป็นกระบวนการสะสมในดินมากกว่า 0.25% ของมวลเกลือที่เป็นอันตรายต่อพืช (คลอไรด์, โซเดียมคาร์บอเนต, ซัลเฟต) กระบวนการนี้พบได้บ่อยที่สุดในพื้นที่แห้งแล้ง มักอยู่ในภาวะซึมเศร้า
ผู้เชี่ยวชาญของ FAO มั่นใจว่าการทำให้เค็มเป็นปัญหาระดับโลกสำหรับมนุษยชาติ ความเค็มของดินทั้งทางธรรมชาติและทางทุติยภูมิในการเกษตรแบบชลประทานเป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้กระบวนการแปรสภาพเป็นทะเลทรายรุนแรงขึ้น แต่ก็เป็นทั้งสาเหตุและผลของปัญหาอื่นๆ เกษตรกรรม. การทำให้เค็มสัมพันธ์กับปัญหาการระบายน้ำ การทำลายระบบชลประทานและการระบายน้ำ การใช้ทรัพยากรน้ำอย่างไม่มีประสิทธิภาพ ความต้องการสินค้าเกษตรที่เพิ่มขึ้นซึ่งนำไปสู่แรงกดดันที่เพิ่มขึ้นต่อที่ดินเพื่อเกษตรกรรม เทคโนโลยีที่ล้าสมัยที่ไม่ตรงตามข้อกำหนดของระบบการผลิตในปัจจุบันและปัจจัยอื่นๆ อีกมากมาย
การต่อสู้กับความเค็มของดินได้รับการพิจารณาร่วมกับกิจกรรมอื่นๆ ที่มุ่งเป้าไปที่การทำให้การเกษตรเข้มข้นขึ้นอย่างยั่งยืน ซึ่งเป็นหนึ่งในรากฐานของความมั่นคงด้านอาหาร
สถานการณ์ในสหพันธรัฐรัสเซีย
ตามที่ Russian Academy of Sciences พื้นที่รวมของดินเค็มในสหพันธรัฐรัสเซียมีมากกว่า 40 ล้านเฮกตาร์ ดินเค็มในรัสเซีย ได้แก่ โซโลนชัค โซโลชาคูส ดินเค็มและดินเค็มลึก โซโลเนตซ ดินโซโลเนทโซ ดินโซโลด และดินโซโลเดซ พวกมันแพร่หลายไปทางตะวันออกเฉียงใต้ของส่วนยุโรปของรัสเซียโดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาคโวลก้าตอนกลางและตอนใต้ในซิสคอเคเซียตะวันออกเฉียงเหนือทางตอนใต้ของไซบีเรียตะวันตกและตะวันออกในยากูเตีย
ในรัสเซีย ภูมิภาคของภูมิภาคโวลก้าและไซบีเรียตะวันตกกลายเป็นดินเค็มที่อุดมสมบูรณ์ที่สุด โดยมีพื้นที่ 11.6 และ 10.2 ล้านเฮกตาร์
ในเขตที่ราบกว้างใหญ่ของจังหวัด Pre-Altai ในอาณาเขตของดินแดนอัลไตพื้นที่รวมของดินเค็มประมาณสองล้านเฮกตาร์
แน่นอนว่าไม่ใช่ทุกพื้นที่ที่ไม่ได้ใช้งาน โดยพื้นฐานแล้ว ผู้ผลิตทางการเกษตรจะใช้พืชเหล่านี้ในแปลงปลูกพืชไร่และพืชอาหารสัตว์ หรือในทุ่งหญ้าแห้งและทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์ มีเหตุผลเดียวเท่านั้น - ผลผลิตตามธรรมชาติต่ำ โดยเฉลี่ยอยู่ที่ 2 ถึง 6 เซ็นต์ต่อเฮกตาร์
ความเค็มตามธรรมชาติ
ในปัจจุบัน มีการแยกความแตกต่างระหว่างความเค็มเบื้องต้นหรือตามธรรมชาติและการทำให้เค็มทุติยภูมิหรือแบบเร่งเนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์ในระหว่างการทำให้เป็นดินเค็มขั้นต้น การกระจายตัวของเกลือในดินเกิดขึ้นจากกระบวนการที่หลากหลาย
ความเค็มตามธรรมชาติเป็นกระบวนการทางธรรมชาติที่ค่อนข้างช้าในระหว่างที่เกลือถูกดึงจากน้ำบาดาลไปยังชั้นผิวดินระหว่างการเคลื่อนที่ขึ้นของความชื้น กระบวนการนี้ได้รับอิทธิพลจากธรรมชาติของหินที่ก่อตัวเป็นดินและความลึกของน้ำบาดาลที่มีความเค็ม
เมื่อมีน้ำบาดาลเกิดขึ้นอย่างใกล้ชิดจะมีการไหลของน้ำขึ้นอย่างต่อเนื่องซึ่งระเหยและสะสมเกลือในดิน ความลึกสูงสุดของระดับน้ำใต้ดินที่เริ่มมีความเค็มของดินเรียกว่าความลึกวิกฤต
ความเค็มของดินในเส้นเลือดฝอยยิ่งเข้มข้น การระเหยยิ่งมาก ความเค็มของน้ำยิ่งสูงขึ้น และกระบวนการระเหยนานขึ้น
น้ำบาดาลจะระเหยโดยดินและพืชหากขอบน้ำใต้ดินสัมผัสกับชั้นดินที่มีราก แต่ถ้าขอบอยู่ใต้ชั้นที่มีรากอาศัยอยู่ น้ำบาดาลจะไม่ระเหยและจะไม่เกิดความเค็มของดิน
ปัจจัยทางธรรมชาติที่กำหนดการพัฒนาของความเค็มของดินเบื้องต้น ได้แก่ ภูมิอากาศ ภูมิประเทศ การระบายน้ำของอาณาเขต ความเค็มของการเกิดดินและหินเบื้องล่าง และการมีอยู่ของน้ำใต้ดินที่มีแร่ธาตุ สภาพภูมิอากาศเป็นปัจจัยที่กำหนดการพัฒนาของกระบวนการเค็ม มีลักษณะเด่นของการระเหยเหนือปริมาณน้ำฝน ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ กระบวนการของความชื้นและการถ่ายโอนเกลือจะเปิดใช้งานและเกิดอุปสรรคธรณีเคมีแบบระเหย ซึ่งนำไปสู่กระบวนการสะสมเกลือ
ในพื้นที่ที่มีปริมาณน้ำฝนสูง เกลือมักจะถูกชะล้างเข้าไปในชั้นดินที่อยู่เบื้องล่างและถูกพัดพาไปโดยน้ำใต้ดินใต้ดินไปยังที่ต่ำลงสู่ทะเลหรือมหาสมุทร น้ำบาดาลที่มีการซึมผ่านที่ดีของดินและการเกิดชั้นที่กันน้ำได้ลึกจะเคลื่อนลงมาตามทางลาดโดยใช้เกลือ
อย่างไรก็ตาม ในพื้นที่ที่มีปริมาณน้ำฝนไม่เพียงพอ (ปกติสำหรับเขตเกษตรกรรมที่แห้งแล้ง) เกลือจะไม่ถูกชะล้างออกไปในชั้นที่อยู่เบื้องล่างและสามารถสะสมบนพื้นผิวได้ ในพื้นที่ราบต่ำ เกลือที่ละลายได้ง่ายไม่เพียงสะสมในชั้นบนของดินเท่านั้น แต่ยังสะสมอยู่ในน้ำใต้ดินในดินใต้ผิวดินด้วย ดังนั้นการใช้น้ำมากเกินไปอย่างมีนัยสำคัญเหนือการไหลเข้าและความยากในการไหลของพื้นผิวและน้ำใต้ดินจึงเป็นสาเหตุหลักของความเค็มของดิน เป็นผลให้ความเค็มของดินเป็นที่แพร่หลายมากที่สุดในกึ่งทะเลทรายและทะเลทราย
สถานที่เหล่านี้มีลักษณะเฉพาะโดยปราศจากน้ำค้างแข็งเป็นเวลานาน อุณหภูมิสูงและมีหยาดน้ำฟ้าน้อยมาก ลักษณะภูมิอากาศเหล่านี้สร้างเงื่อนไขสำหรับการใช้น้ำอย่างเข้มข้นของดินและพืช น้ำในรูปของหยาดน้ำฟ้าซึ่งอยู่ห่างไกลจากการไหลทั้งหมดที่นี่ ดังนั้นน้ำจึงถูกดึงขึ้นมาจากชั้นที่มีเกลือเป็นพาหะ เกลือที่ละลายในนั้นก็เคลื่อนที่ไปพร้อมกับน้ำ แต่น้ำระเหยและเกลือที่ตกตะกอนสะสมอยู่บนผิวดิน
ความเค็มที่รุนแรงที่สุดของดินเกิดขึ้นในหลุมระหว่างภูเขาขนาดใหญ่และที่ราบระบายน้ำไม่เพียงพอ การระบายน้ำที่อ่อนแอของดินแดนก่อให้เกิดการชะลอตัวของการไหลแนวนอน - ธรณีเคมีด้านข้างการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำใต้ดินและการกระตุ้นกระบวนการเค็มในเขตแห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้ง การปรากฏตัวของเกลือที่ละลายได้ง่ายในหินในเขตของการแลกเปลี่ยนความชื้นที่แอคทีฟมีส่วนช่วยในการก่อตัวของดินเค็ม ในสถานที่เหล่านี้มักจะสร้างทะเลสาบที่มีเกลือปลูกเองซึ่งมักจะมีการจัดระเบียบการสกัดเกลือแกง ดินรอบทะเลสาบถูกเคลือบด้วยเกลือสีขาวราวกับหิมะ
เกลือในดินยังสามารถสะสมในกระบวนการผุกร่อนของแร่ธาตุที่ประกอบเป็นหิน ซึ่งถูกขับออกมาในระหว่างการปะทุของภูเขาไฟ นอกจากนี้ เกลือยังสามารถเข้าสู่ชั้นดินที่มีรากอาศัยอยู่จากดินน้ำเค็มที่มีฝุ่นเกลือ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อโซโลจักค์กระจัดกระจายไปตามลมหรือจากน้ำทะเลที่พัดด้วยลมพายุ
ดินเค็มส่วนใหญ่ได้รับการพัฒนาในประเทศของเราส่วนใหญ่อยู่ในเขตกึ่งทะเลทรายและที่ราบกว้างใหญ่ ในเขตธรรมชาติทางตอนเหนือที่มากขึ้น ความเค็มของดินจะปรากฏเฉพาะในพื้นที่เท่านั้น (ในยากูเตีย บนชายฝั่งทะเลทางเหนือ ฯลฯ) ความเค็มที่นี่เกี่ยวข้องกับการเกิดหินที่มีเกลือบนพื้นผิว หรือการไหลเข้าของเกลือที่ละลายได้ง่ายจากภายนอก
ในพื้นที่ที่มีความเค็มมากเกินไป แม้แต่ฮาโลไฟต์ก็ไม่เติบโต นั่นคือพืชที่จำกัดอยู่ในดินที่มีความเค็มสูง อย่างไรก็ตามพื้นที่ของดินที่แห้งแล้งนั้นค่อนข้างเล็ก พื้นที่หลักของดินเค็มสามารถพัฒนาสำหรับพืชผลทางการเกษตรโดยใช้วิธีการถมดินและมาตรการทางการเกษตร
ปัจจัยมนุษย์
ความเค็มทุติยภูมิของดินมักเป็นผลมาจากระบอบการปกครองที่ไม่เหมาะสมในการผลิตพืชผล เกิดขึ้นจากการชลประทานมากเกินไปที่เพิ่มระดับของน้ำใต้ดินเค็มหรือการชลประทานด้วยน้ำแร่สูง ตาม FAO กระบวนการทั่วโลก เกลือรองและความเป็นด่างขึ้นอยู่กับประมาณ 30% ของพื้นที่ชลประทานทั้งหมด ความเค็มทุติยภูมิมีการใช้งานมากที่สุดในโซนของการพัฒนาความเค็มตามธรรมชาติ ตัวอย่างเช่นในที่ราบลุ่มแคสเปียนกระบวนการทำความเค็มของทุ่งหญ้าและพื้นที่ชลประทานกำลังดำเนินไปอย่างแข็งขัน เนื่องจากการชลประทานที่ไม่เหมาะสม ในปัจจุบัน 53% ของพื้นที่ชลประทานทั้งหมดเป็นน้ำเกลือในพื้นที่ชลประทานของเอเชียกลาง และ 40% ของพื้นที่ชลประทานทั้งหมดในทรานส์คอเคเซีย โดยทั่วไปพื้นที่ดินเค็มในรัสเซียคือ 25% ของพื้นที่ชลประทานทั้งหมด ความเค็มของดินทำให้การมีส่วนร่วมในการรักษาวัฏจักรทางชีวภาพของสารลดลง สิ่งมีชีวิตในพืชหลายชนิดหายไป มีพืชฮาโลไฟต์ใหม่ปรากฏขึ้น (เกลือ เป็นต้น) กลุ่มยีนของประชากรภาคพื้นดินกำลังลดลงเนื่องจากการเสื่อมสภาพของสภาพความเป็นอยู่ของสิ่งมีชีวิต และกระบวนการอพยพก็ทวีความรุนแรงมากขึ้น
ความเค็มทุติยภูมิเกิดขึ้นได้อย่างไร? เกลือในดินอยู่ในสถานะละลายหรือดูดซึม ดังนั้นการเคลื่อนที่ของน้ำในดินจะทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของเกลืออย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และยิ่งเกลือมากเท่าใด ความสามารถในการละลายในน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น
ด้วยการชลประทานที่มากเกินไป ความชื้นส่วนเกินจะซึมลึกลงไปในดินที่ปกคลุม ซึ่งมันจะรวมตัวกับน้ำบาดาลน้ำเกลือ เป็นผลให้มีการเพิ่มขึ้นของเกลือในชั้นผิวมีการอพยพของเกลือ
การเกิดขึ้นของความเค็มทุติยภูมิยังได้รับการส่งเสริมด้วยเทคนิคทางการเกษตรที่ประยุกต์ใช้อย่างไม่เหมาะสม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พื้นที่ที่มีการวางแผนไม่ดีและมีน้ำบาดาลเกิดขึ้นอย่างใกล้ชิดเป็นหนึ่งในสาเหตุของการเกิดจุดน้ำเกลือ ยิ่งความชื้นในดินมากเกินไปและระดับน้ำบาดาลน้ำเกลือสูงขึ้น ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเกิดความเค็มทุติยภูมิก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น บนระดับความสูงและเนินเขาของทุ่งพบว่ามีการระเหยของน้ำเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ด้วยเหตุนี้ เกลือจึงลอยขึ้นพร้อมกับน้ำตามแนวเส้นเลือดฝอยเหมือนไส้ตะเกียง เมื่อน้ำระเหย เกลือก็จะตกตะกอนและสะสมในดิน
การไม่ปฏิบัติตามมาตรการทางการเกษตรและกฎการใช้น้ำในดินที่มีแนวโน้มจะเป็นความเค็มมีส่วนทำให้เกิดความเค็มที่เรียกว่าหย่อม ความเค็มดังกล่าวมักพบในพื้นที่ปลูกฝ้ายที่มีการชลประทาน โดยจะพบระดับความเค็มของดินและจุดโซโลชัคในระดับต่างๆ ที่แตกต่างกัน ความเค็มที่เห็นได้แพร่หลายในหลายภูมิภาคของเอเชียกลาง
ความเค็มเป็นจุดมักจะเกิดขึ้นในบริเวณที่มีพื้นที่เป็นเนินสูง 8-20 ซม. บนผิวดิน ในเวลาเดียวกันน้ำบาดาลก็แยกเกลือออกจากระดับเพิ่มขึ้นและในพื้นที่ที่เป็นเนินเขาน้ำชลประทานไม่ถึงน้ำใต้ดินอุปทานที่ไม่ได้เติมและไม่ได้แยกเกลือออกจากกัน ในขณะที่น้ำบาดาลที่ลอยขึ้นสู่ผิวดินระเหยไป แม้แต่บริเวณที่แทบไม่มีความเค็ม ในขณะที่เกลือตกตะกอนบนเกลือที่ยกขึ้น ทำให้เกิดจุดเค็มขึ้น
เนื่องจากความร้อนของดินในพื้นที่ราบของทุ่งนา น้ำบาดาลสดระเหยซึ่งไม่ก่อให้เกิดความเค็มของดิน ในขณะที่ในพื้นที่ที่เป็นเนินเขา การระเหยของน้ำบาดาลที่มีความเค็มทำให้เกิดความเค็มที่รุนแรงของดิน
ควรสังเกตว่าการทำให้เค็มไม่ใช่ผลบังคับของการชลประทานที่หลีกเลี่ยงไม่ได้และจำเป็น ระบบชลประทานที่ออกแบบมาอย่างดีมักมีส่วนช่วยในการกำจัดเกลือออกจากดินเค็ม อย่างไรก็ตามด้วยการชลประทานที่มากเกินไปและในกรณีที่ไม่มีน้ำใต้ดินไหลออก ดินจะกลายเป็นน้ำเค็มและบางครั้งก็กลายเป็นแอ่งน้ำ
ควรสังเกตว่าการให้น้ำที่ไม่เหมาะสม นอกเหนือจากการทำให้เป็นเกลือแล้ว อาจส่งผลเสียอื่นๆ อีกมาก: โครงสร้างดินถูกทำลาย การชะล้าง การชะล้างและการทำให้เป็นด่าง จนถึงการเสื่อมสภาพของดินโดยสมบูรณ์
ความเค็มทุติยภูมิเป็นหนึ่งในกระบวนการย่อยสลายหลักที่กำหนดสถานะทางนิเวศวิทยาของที่ดิน ในเวลาเดียวกันพวกเขาแยกแยะ: ความเค็มของดินเอง - การสะสมของเกลือที่ละลายน้ำได้มากเกินไปและการเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปได้ในปฏิกิริยาของสิ่งแวดล้อมเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบไอออนบวก - ประจุลบ solonetzization - การได้มาซึ่งคุณสมบัติทางสัณฐานวิทยาและคุณสมบัติอื่น ๆ ของดินเนื่องจากการรวมตัวกันของโซเดียมและแมกนีเซียมไอออนในดินดูดซับที่ซับซ้อนซึ่งถือเป็นกระบวนการอิสระของการเปลี่ยนแปลงที่ไม่พึงประสงค์ในดินเค็ม ประเมินความเค็มของดิน: โดยความลึกของขอบบนของขอบฟ้าเกลือ; ตามองค์ประกอบของเกลือ (เคมีของความเค็ม); ตามระดับความเค็ม โดยร้อยละของดินเค็มในแนวดิน ตามความลึกของขอบบนของขอบฟ้าเกลือมี: ดินเค็มที่มีเกลืออยู่ในชั้นเมตรบนของโปรไฟล์ดินและความเค็มลึก - ขอบเขตบนของขอบฟ้าน้ำเกลือตั้งอยู่ในเมตรที่สอง น้ำเกลือที่อาจมีเกลือแร่ที่ละลายได้ง่ายที่ระดับความลึก 2–5 ม. กล่าวคือ ในหินแม่และหินที่อยู่เบื้องล่าง ตามองค์ประกอบของเกลือ (เคมี) ดินแบ่งออกเป็นคลอไรด์ส่วนใหญ่ซัลเฟตและโซดาส่วนใหญ่ (มีส่วนร่วมหรือเด่นของไบคาร์บอเนตหรือโซเดียมคาร์บอเนต)
ที่เป็นพิษมากที่สุดคือความเค็มของโซดา ตามเปอร์เซ็นต์ของดินเค็มพื้นที่มีความโดดเด่น: ด้วยความเด่นของดินเค็ม (พื้นที่ของดินเค็มมากกว่า 50% ของพื้นที่รูปร่าง); ด้วยการมีส่วนร่วมสูงของดินเค็ม (50–20%); ด้วยการมีส่วนร่วม (20-5%) ของดินเค็ม ด้วยการปรากฏตัวของดินเค็มในท้องถิ่น (น้อยกว่า 5%)
ความอุดมสมบูรณ์ของดินและผลผลิตสูงบนดินเค็มนั้นเป็นไปไม่ได้ - พื้นฐานของความอุดมสมบูรณ์คือฮิวมัสหายไป, แร่ธาตุ, ความชื้นในดินผูกมัด, คุณสมบัติทางกายภาพของดินกลายเป็นสิ่งที่ไม่เอื้ออำนวยต่อพืช, และกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตในดินถูกยับยั้ง
ยังมีต่อ
คำอธิบายประกอบ
เป้า. ระดับ ปัญหาสิ่งแวดล้อมและการพัฒนาข้อเสนอสำหรับการระบุ การวิเคราะห์ สภาพของดินเค็ม พื้นที่โดดเดี่ยวและโดดเดี่ยว และการใช้ที่ดินเพื่อเกษตรกรรมอย่างมีประสิทธิภาพในเขตภูมิอากาศเกษตร I ของดินแดน Stavropol
วิธีการ การศึกษาการติดตามตรวจสอบที่ดินเพื่อเกษตรกรรมดำเนินการโดยใช้วิธีการที่ทันสมัย รวมทั้งการสำรวจระยะไกลและการสำรวจท้องถิ่นประจำปีในพื้นที่ของ I agroclimatic zone ของ Stavropol Territory ตามนี้ ที่ดินเพื่อเกษตรกรรมแบ่งออกเป็นสี่กลุ่ม: ผลผลิตสูง ผลผลิต ผลผลิตต่ำ และไม่เกิดผล
ผลลัพธ์. เป็นที่ยอมรับแล้วว่าอาณาเขตของเขตภูมิอากาศเกษตร I มีพื้นที่เกษตรกรรมมากกว่า 95% และในช่วงระยะเวลาการวิจัย 16 ปีพื้นที่ของดินแดนเหล่านี้เพิ่มขึ้น 27,906 เฮกตาร์ ความเค็มของที่ดินมีลักษณะทั่วโลก เนื่องจากพื้นที่ทั้งหมดของที่ดินที่มีระดับความเค็มคือ 644,334 เฮกตาร์ นั่นคือ มากกว่า 37% ของพื้นที่เกษตรกรรมในเขตภูมิอากาศแบบเกษตรกรรมนี้มีน้ำเค็มในระดับที่แตกต่างกันไปแล้ว นอกจากนี้คอมเพล็กซ์โซโลเนซิกและโซโลเนซิกก็แพร่หลายเช่นกัน
บทสรุป เราพบว่าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ที่ดินเหล่านี้ จำเป็นต้องมีการแบ่งเขตคุณภาพสูง ตามด้วยการพัฒนามาตรการฟื้นฟูเกษตร การแบ่งแยกดินแดนนี้สะท้อนถึงสภาวะเชิงคุณภาพ ระดับของความอ่อนไหวต่อกระบวนการเสื่อมโทรมต่างๆ ความเป็นไปได้ของการใช้ที่ดินต่อไป ชุดของมาตรการสำหรับการอนุรักษ์ การฟื้นฟู และการปกป้องดินแดนเหล่านี้ และการรวมสถานะที่สอดคล้องกันของที่ดินโดยเฉพาะ โซนบนพื้นฐานของกฎระเบียบที่พัฒนาขึ้น
สำหรับใบเสนอราคา:
Loshakov A.V. , Klyushin P.V. , Shirokova V.A. , Khutorova A.O. , Savinova S.V. ปัญหาสิ่งแวดล้อมในการบำบัดดินเค็มเพื่อความต้องการทางการเกษตรในเขตภูมิอากาศเกษตรแห่งแรกของอาณาเขตสตาฟโรโพล ทางใต้ของรัสเซีย: นิเวศวิทยา การพัฒนา. 2019;14(1):105-116. (ในรัสเซีย) https://doi.org/10.18470/1992-1098-2019-1-105-116
ISSN 1992-1098 (พิมพ์)
ISSN 2413-0958 (ออนไลน์)
ปัญหานี้ครอบคลุมอยู่ใน วรรณกรรมวิทยาศาสตร์บน ภาษาที่แตกต่างกัน. ผู้เขียนได้ตีพิมพ์หนังสือและบทความมากมายเกี่ยวกับวิธีการเอาชนะความเค็มของดินทุติยภูมิระหว่างการชลประทาน ข้อควรพิจารณาเบื้องต้นเกี่ยวกับปัญหานี้ได้แสดงไว้ข้างต้น ในส่วนนี้ เราต้องการแก้ไขปัญหานี้โดยเฉพาะ
การชลประทานแบบประดิษฐ์ในพื้นที่ขนาดใหญ่เป็นผลกระทบอันทรงพลังของเทคโนโลยีที่มีต่อภูมิทัศน์ธรรมชาติ การชลประทานโดยอิทธิพลของมัน จับความหนาของโลกในระดับสิบและหลายร้อยเมตร ส่งผลกระทบต่อหลายสิบเมตรของชั้นอากาศที่ผิวดิน และส่งผลกระทบต่อระบบการปกครองของน้ำและเกลือของส่วนสำคัญของลุ่มน้ำระบบบน บริเวณปากแม่น้ำและบริเวณชายฝั่งทะเล มีการสร้างระบบชลประทานสมัยใหม่และทำงานในระดับเดียวกับในอียิปต์โบราณ บาบิโลน หรือคอเรซ มีข้อยกเว้นบางประการ เครือข่ายคลองชลประทานนำไฟฟ้ามักจะสร้างขึ้นในพื้นดินโดยไม่มีการกันซึม การสูญเสียน้ำที่ขนส่งในคลองขนาดใหญ่หากไม่เรียงรายกันจะถึง 40-45% ของปริมาณน้ำที่ใช้ น้ำถูกแจกจ่ายไปยังทุ่งนาโดยใช้คลองขนาดเล็กชั่วคราวและร่องชลประทาน ระบบชลประทานเกือบทั้งหมดอยู่ในขอบเขตและแจกจ่ายน้ำปริมาณมหาศาลไปยังทุ่งนาและพื้นที่ว่าง ทั้งหมดนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าประสิทธิภาพที่แท้จริงของระบบชลประทานส่วนใหญ่อยู่ที่ประมาณ 30-50% ซึ่งหมายความว่า 50-70% ของน้ำที่เข้าสู่ระบบชลประทานผ่านทางส่วนหัวจะสูญเสียไปจากการกรองในคลอง ทุ่งนา และพื้นที่ที่มีน้ำมากเกินไป ดังนั้นเงื่อนไขที่สำคัญที่สุดในการป้องกันความเค็มทุติยภูมิและน้ำขังในระบบชลประทานด้วยการสูญเสียพื้นที่ขนาดใหญ่จากการไหลเวียนของการเกษตรคือประการแรกการปรับปรุงทางเทคนิคของระบบชลประทานด้วยตนเองและวัฒนธรรมการใช้น้ำในระดับสูง โดยแนะนำการปรับปรุงเทคโนโลยีและอุปกรณ์ทางเทคนิคของระบบชลประทาน (ถาด, กันซึม, ท่อ, สปริงเกลอร์, การวางแผนและการจ่ายน้ำที่แม่นยำตามความต้องการของพืชและคุณสมบัติของดินที่ปกคลุม) เป็นไปได้ที่จะให้หัวรุนแรง ปรับปรุงการใช้น้ำและเพิ่มประสิทธิภาพเป็นค่าลำดับ 80-85%
อย่างไรก็ตาม อันตรายจากความเค็มของดินที่มีการชลประทานและการล้นของระบบชลประทานจะไม่ถูกขจัดออกไป แม้จะใช้เทคโนโลยีและอุปกรณ์ที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ของระบบชลประทานก็ตาม ความจริงก็คือการชลประทานเปลี่ยนความสมดุลของน้ำธรรมชาติและเกลือของดินแดนอย่างรุนแรง สเตปป์และทะเลทรายส่วนใหญ่ดังที่แสดงไว้ข้างต้นไม่มีการระบายน้ำตามธรรมชาติและการไหลของน้ำใต้ดิน ดังนั้น สำหรับระบบชลประทานใหม่ที่มีการชลประทานแบบไม่ระบายน้ำ บางครั้งระดับน้ำใต้ดินจะสูงขึ้นที่อัตรา 0.5-1 ม. และ 3-4 ม. ต่อปี น้ำเกลือใต้ผิวดินท่วมผิวดิน ทำให้เกิดหนองน้ำ และความเค็มของพื้นที่ชลประทาน ไม่สัมผัสกับความเค็มหรือน้ำขังเป็นเวลาหลายศตวรรษและแม้กระทั่งนับพันปีของการใช้งาน เฉพาะโอเอซิสที่มีการระบายน้ำตามธรรมชาติที่ดี (การไหลออกของน้ำใต้ดินอย่างอิสระ) เช่น ทาชเคนต์ หรือซามาร์คันด์
จากข้อมูลของ FAO อย่างน้อย 50% ของพื้นที่ชลประทานของโลกเป็นพื้นที่เค็ม ทำให้การผลิตลดลง หรือเลิกทำการเกษตรโดยสิ้นเชิง ทุกปี พื้นที่ชลประทานหลายแสนเฮกตาร์เลิกใช้เนื่องจากการเค็ม จากการประมาณการคร่าวๆของผู้เชี่ยวชาญ มนุษยชาติได้สูญเสียพื้นที่อุดมสมบูรณ์ก่อนหน้านี้ไปหลายล้านเฮกตาร์เนื่องจากการทำให้เป็นเกลือ
จากข้อมูลของ El-Gabali ในทุกประเทศในตะวันออกกลางและตะวันออกกลางและแอฟริกาเหนือ (จากอัฟกานิสถานถึงโมร็อกโกและเซเนกัล) เกษตรกรรมชลประทานได้รับผลกระทบอย่างมากจากความเค็มของดินที่เกิดจากการขาดหรือไม่เพียงพอของอุปกรณ์ระบายน้ำคุณภาพน้ำชลประทานไม่ดี และขาดความเข้าใจของชาวนาถึงความจำเป็นในการชะล้างระหว่างการพัฒนาดินเค็มและระบอบการชะล้างระหว่างการชลประทาน ในแอ่งของแม่น้ำไทกริส ยูเฟรตีส์ และอินดัสไนล์ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าความเค็มของดินที่มีการชลประทานเป็นพันปี ปากีสถาน อียิปต์ อิรัก ซีเรียกำลังต่อสู้กับความเค็มของดิน อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่สิบปีที่ผ่านมา ความเค็มของดินได้เพิ่มขึ้นและมีจำนวนถึง 30-50% (ซีเรีย อิรัก) และแม้กระทั่ง 80% (ปากีสถาน) ของพื้นที่ชลประทาน การขาดสิ่งอำนวยความสะดวกในการระบายน้ำและการใช้แม่น้ำหรือน้ำบาดาลอย่างไม่ระมัดระวังที่มีแร่ธาตุเพิ่มขึ้นเป็นสาเหตุหลักของความเค็มของดินที่เพิ่มขึ้น สิ่งนี้ส่งผลกระทบต่อพื้นที่ชลประทานในออสเตรเลีย สหรัฐอเมริกา เม็กซิโก และอาร์เจนตินา
ในออสเตรเลีย (วิคตอเรียตอนเหนือ) ดินมีความเค็มในพื้นที่กว้างใหญ่ (80,000 เฮกตาร์) และน้ำใต้ดินมักจะมีความเข้มข้นสูงถึง 10-40 g / l จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีความคืบหน้าอย่างจริงจังในการถมที่ดินเหล่านี้ เป็นไปได้ว่าการชะล้างและความลึกของท่อระบายน้ำและการลดลงของระดับน้ำบาดาลน้ำเกลือไม่เพียงพอ ผู้เขียนเองต้องเห็นดินเค็มรองจำนวนมากในหุบเขาแม่น้ำในออสเตรเลีย เมอร์เรย์.
ในเขตปาตาโกเนียของอาร์เจนตินา พื้นที่ชลประทาน 40,000 เฮกตาร์ในศตวรรษที่ 19 ปัจจุบันมีน้ำเค็ม 50% เนื่องจากการล้นของน้ำ การสูญเสียน้ำจำนวนมากในคลองและการระบายน้ำไม่เพียงพอ มีความหวังว่าวิธีการให้น้ำแบบสปริงเกลอร์ และเมื่อไม่นานนี้เรียกว่า "การให้น้ำแบบหยด" จะป้องกันไม่ให้ดินเค็ม
แน่นอนว่าการโรยจะช่วยป้องกันไม่ให้น้ำล้นและน้ำท่วมขังได้มาก โฮ ที่ซึ่งดินและดิน การชลประทานหรือน้ำใต้ดินถูกทำให้เป็นแร่ ความเค็มไม่เพียงไม่ลดลงเท่านั้น แต่ยังเติบโตต่อไป ยิ่งไปกว่านั้น ความเค็มทุติยภูมิได้แพร่กระจายและกักเก็บน้ำในแม่น้ำ ซึ่งการทำให้เป็นแร่ซึ่งอยู่ในโซนของการเกษตรแบบทดน้ำกำลังเติบโตอย่างไม่สามารถควบคุมได้ โดยมีความเข้มข้นถึง 1-2 กรัม/ลิตร
ความเค็มของดินที่ชลประทานกำลังทวีความรุนแรงมากขึ้นในสหรัฐอเมริกา ในทศวรรษที่ 1960 ประมาณ 25-27% ของพื้นที่ชลประทานทั้งหมดอยู่ภายใต้ความเค็มและความเป็นด่างรอง ซึ่งทำให้เกิดการสูญเสียประจำปีประมาณ 350 ล้านดอลลาร์ ตัวเลขทั้งหมดที่แสดงให้เห็นการสูญเสียการเกษตรทั้งหมดในสหรัฐอเมริกาจากสภาพดินและสภาพการถมดินที่ไม่เอื้ออำนวย รวมถึงความบกพร่องในการใช้น้ำ เข้าถึงได้ตามข้อมูลของสหรัฐฯ 9 พันล้านดอลลาร์ต่อปี
การทำให้เปียกซ้ำ ความเค็มทุติยภูมิ และความเป็นด่างเป็นภัยคุกคามสำคัญต่อผลผลิตของการเกษตรแบบชลประทานในภาคตะวันตกของสหรัฐอเมริกา พื้นที่เพาะปลูกประมาณ 4 ล้านเอเคอร์ในรัฐทางตะวันตกกำลังต้องการมาตรการพิเศษเพื่อขจัดผลกระทบด้านลบของน้ำท่วมขังและความเค็มที่มากเกินไป ในสหรัฐอเมริกา การพัฒนาวิธีการในการลดหรือขจัดการคายน้ำที่ไร้ประโยชน์และการระเหยของความชื้นจากดิน แหล่งน้ำ และลำคลองโดยเปล่าประโยชน์นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง ประเด็นคือไม่เพียงแต่จะเกิดความสูญเสียโดยตรงต่อเศรษฐกิจจากการสูญเสียเหล่านี้ แต่การพึ่งพาพืชผลทางการเกษตรในการคายน้ำและการระเหยที่ไร้ประโยชน์นั้นเพิ่มขึ้นอย่างมาก และในการเกษตรแบบชลประทาน พื้นที่ของการขยายพื้นที่ชลประทานที่เป็นไปได้จะลดลง
ในปี 1970 กระบวนการทำให้ดินและน้ำเค็มในสหรัฐอเมริกามีความเค็มเพิ่มขึ้นและแพร่กระจายไปอย่างมาก นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรชาวอเมริกันได้เน้นย้ำในสื่อมวลชนและสุนทรพจน์ถึงอันตรายพิเศษของความเค็มที่เพิ่มขึ้นของดินและน้ำ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ในระดับต่ำ และความเข้าใจที่ไม่เพียงพอเกี่ยวกับปัญหาทางเศรษฐกิจและสังคมที่เกี่ยวข้องกับเรื่องนี้ในหลายพื้นที่ของเขตแห้งแล้ง
การเพิ่มขึ้นของความเค็มของดินชลประทานได้กลายเป็นสากลเกือบ ทั้งระบบชลประทานเก่าและใหม่ในอินเดียและปากีสถานกำลังประสบกับความสูญเสียอย่างหนักจากความเค็มของดินที่เพิ่มขึ้น ในปากีสถาน รัฐบาลกำลังลงทุนวัสดุมหาศาลและ ทรัพยากรแรงงานในการต่อสู้กับความเค็มของดินซึ่งครอบคลุมถึง 80% ของพื้นที่ชลประทาน มีการสร้างบ่อสูบน้ำหลายหมื่นบ่อเพื่อจ่ายน้ำและระดับน้ำใต้ดินที่ต่ำลง อย่างไรก็ตาม การขาดเครือข่ายนักสะสมและท่อระบายน้ำแนวนอนที่พัฒนาแล้วไม่ได้ช่วยแก้ปัญหาในการกำจัดมวลเกลือที่สะสมอยู่ เกษตรกรรมในปากีสถานประสบภาวะช็อกอย่างรุนแรง
ในอิรัก ปัญหาการชลประทานและการต่อต้านความเค็มของดินก็เป็นเรื่องที่น่าทึ่งและน่าตกใจอย่างยิ่ง บรรจบกันโบราณของไทกริสและยูเฟรตีส์ แหล่งกำเนิดของอารยธรรมของชนชาติ อาณาเขตของธรรมชาติที่ครั้งหนึ่งเคยรุ่งเรือง และความร่ำรวยพิเศษของมัน ตอนนี้แทบไม่มีดินอุดมสมบูรณ์ และไม่มีคนอาศัยอยู่ ความสามารถในการระเหยขนาดใหญ่ของสภาพอากาศถึง 2.5-3.0 พันมม. ต่อปีการเพิ่มสมรรถนะทางธรณีเคมีของอินเทอร์ฟลูฟและเดลต้าโบราณด้วยเกลือ (แรงดันขึ้นจากน้อยไปมากของสารละลายน้ำเกลือใต้ดิน, เกลือไหลในแนวนอนโดยพื้นผิว, น้ำท่วม, แม่น้ำและน้ำใต้ดิน ) การขาดการระบายน้ำระหว่างแม่น้ำเกือบจะสมบูรณ์โดยธรรมชาติ ความสมดุลของน้ำระเหยและความสมดุลของเกลือที่สะสมมานานนับพันปีทำให้เกิดปริมาณเกลือมหาศาลในดิน ดิน และน้ำบาดาล การเลี้ยงสัตว์แบบเร่ร่อนและการชลประทานแบบดั้งเดิมทำให้กระบวนการนี้เข้มข้นขึ้น ความเค็มของดินอย่างต่อเนื่อง ในดิน 0-20 ซม. บนประกอบด้วย - เกลือ 1-10% ดินมีเกลือ 1.5-3% และความเข้มข้นของเกลือในน้ำใต้ดินวัดได้ 5-15, 25-50 r/l และบ่อยครั้งมากที่ 75-100 r/l และแม้กระทั่ง 200 g/l มีเพียง 10-15% ของอาณาเขตระหว่างแม่น้ำที่ใช้ในการเกษตร
รัฐบาลอิรักโดยได้รับการสนับสนุนจากรัฐอื่นๆ และหน่วยงานของสหประชาชาติ ได้เริ่มงานทดลองและการผลิตครั้งใหญ่ในการปรับปรุงพื้นที่เค็ม การระบายน้ำในแนวนอน (เปิด) ที่มีความลึก 2-3 ม. มีผิวหนัง 100-200 ม. (ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการกรองของดิน) การชะล้างด้วยทุนทรัพย์ด้วยอัตราน้ำ 15-20 พัน ลบ.ม. / เฮกแตร์ (ชั้น 15-20 ซม.), การชลประทานที่อุดมสมบูรณ์ของพืชเกษตร, วัฒนธรรมของข้าวทดน้ำในปีแรกของการพัฒนาไม่เพียง แต่ช่วยให้ดินแยกเกลือออกจากดินเท่านั้น แต่ยังได้ผลผลิตที่ดีอีกด้วย แต่นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ในการทวงคืนพื้นที่เค็มในอิรัก
ความเค็มที่รุนแรงของดินที่ชลประทานพบได้ในระบบชลประทานของจีน อิหร่าน แอลจีเรีย เซเนกัล และตูนิเซีย ความเค็มของดินชลประทานในบางพื้นที่ทางตะวันออกเฉียงใต้, Transcaucasia และเอเชียกลางของรัสเซียยังไม่ถูกกำจัด อย่างไรก็ตาม ในรัสเซียในช่วงหลังปี 1945 ประสบความสำเร็จอย่างโดดเด่นในการต่อสู้กับความเค็มของดินที่มีการชลประทานในอาเซอร์ไบจาน อุซเบกิสถาน ทาจิกิสถาน และเติร์กเมนิสถาน
กระบวนการทำให้เค็มในระบบชลประทานของหุบเขาแม่น้ำ Watch (ทาจิกิสถาน) ใน Chardzhou และ Khorezm (บน Amu Darya - เติร์กเมนิสถาน) ใน Hungry Steppe และ Ferghana Valley (บน Syr Darya - Uzbekistan) ถูกหยุดดินเค็มถูกตั้งถิ่นฐานใหม่และกลับสู่การเพาะปลูก การระบายน้ำในแนวราบลึก การล้างเกลือ การเลือกใช้การระบายน้ำตามแนวตั้ง การป้องกันการรั่วซึมของคลอง และวัฒนธรรมทั่วไปและวินัยในการใช้น้ำ เป็นพื้นฐานของการบุกเบิกที่ประสบความสำเร็จเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทาจิกิสถาน พื้นที่ดินที่มีความเค็มสูง ซึ่งในอดีตมีสัดส่วนถึง 35% ของพื้นที่ชลประทาน ลดลงในปี 2515 เป็น 9% อันเนื่องมาจากการทรุดโทรม ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับงานถมที่ดินเหล่านี้ได้รับการตีพิมพ์ในผลงานของผู้เขียนและนักวิทยาศาสตร์โซเวียตคนอื่น ๆ แสดงให้เห็นในระหว่างการประชุม X International Congress of Soil Scientists ในปี 1974 การประชุมนานาชาติเรื่องชลประทานและการระบายน้ำ IX ในปี 1975
การสนับสนุนที่สำคัญต่อทฤษฎีความเข้าใจและการปฏิบัติในการต่อสู้กับกระบวนการความเค็มของดินชลประทานผ่านการใช้การระบายน้ำเกิดขึ้นโดยการประชุมของคณะกรรมาธิการการชลประทานและการระบายน้ำระหว่างประเทศ
ที่การประชุม มีการกล่าวถึงความเข้าใจที่ไม่เพียงพออย่างสมบูรณ์และความรู้ต่ำเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างความเค็มของดินทุติยภูมิ การทำให้เป็นแร่และความลึกของน้ำบาดาล ตลอดจนบทบาทของความเค็มของดินในขั้นต้น ถูกบันทึกไว้ซ้ำแล้วซ้ำเล่า ในรายงานทั่วไปที่การประชุมของคณะกรรมการปัญหาการระบายน้ำและบทบาทในการจัดการระบอบเกลือของดินชลประทานได้เป็นผู้นำเสมอ
น่าเสียดายที่ประสบการณ์เชิงบวกในการต่อสู้กับการตั้งรกรากของดินชลประทานยังไม่ได้รับการเผยแพร่อย่างเหมาะสม สาเหตุหนึ่งมาจากตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องของ American Salinity Laboratory ในริเวอร์ไซด์ เป็นเวลา 25-30 ปีที่ห้องปฏิบัติการที่ทรงอิทธิพลแห่งนี้ได้ปฏิเสธบทบัญญัติทางวิทยาศาสตร์ที่เถียงไม่ได้มากมายเกี่ยวกับทฤษฎีธรณีเคมีของการสะสมเกลือและประสบการณ์ของการปฏิบัติในการถมดิน ความสำคัญของระดับน้ำใต้ดินและการทำให้เป็นแร่ในการเกิดขึ้นและคุณสมบัติของดินเค็มนั้นถูกประเมินต่ำไป ละเลยองค์ประกอบไอออนิกของเกลือในดินและเกลือที่ไม่ได้อยู่ในสารละลาย (วาง) แต่อยู่ในตะกอน แนวความคิดเกี่ยวกับระดับวิกฤตและระบอบการปกครอง การทำให้เป็นแร่ที่สำคัญของน้ำใต้ดินถูกปฏิเสธหรือปิดบัง ความเค็มทุติยภูมิของดินเกิดจากเกลือน้ำเพื่อการชลประทานเท่านั้น ซึ่งมีความสำคัญอันดับสามเท่านั้น ความจำเป็นในการล้างเกลือ (ไม่ใช่พืชผัก) ความจำเป็นในการลดระดับและแยกเกลือออกจากน้ำใต้ดินที่มีความเค็มด้วยความช่วยเหลือของการระบายน้ำในแนวนอนหรือการแยกจากดินด้วยความช่วยเหลือของการระบายน้ำในแนวตั้งถูกปฏิเสธหรือไม่เข้าใจ สิ่งพิมพ์ของ Riverside Lab หลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ทั้งหมด และบังคับใช้และสนับสนุนตำแหน่งการต่อต้านการระบายน้ำของผู้เสนอการชลประทานแบบล้าง "ราคาถูก" ที่ "ราคาถูก" นี่คือสิ่งที่นำไปสู่การเกิดน้ำมากเกินไป น้ำขัง ความเค็ม
นอกจากนี้ ยังมีความปรารถนาที่จะแนะนำวัฒนธรรมข้าวที่ไม่ระบายน้ำทุกที่ ซึ่งต้องการน้ำปริมาณมาก และทำให้น้ำใต้ดินเพิ่มขึ้นในระดับภูมิภาคเมื่อมีการระบายน้ำไม่เพียงพอ การปฏิบัติทางการเกษตรยังคงถูกครอบงำด้วยทุ่งที่ไม่ได้วางแผนไว้ ซึ่งบังคับให้ใช้อัตราการชลประทานขนาดใหญ่ที่ทำให้น้ำท่วมทุ่งนา วัฒนธรรมของประชากรที่ต่ำ การขาดแคลนเจ้าหน้าที่ปฐพีวิทยา วิศวกร และนักวิทยาศาสตร์ด้านดินในระดับชาติกำลังส่งผลกระทบ
ด้วยเหตุผลเหล่านี้ ประเทศส่วนใหญ่ที่เริ่มใช้ระบบชลประทานยังคงดำเนินการต่อไป:
ก) ละเว้นลักษณะเฉพาะของสถานการณ์ดินและธรณีเคมีตามธรรมชาติ (น้ำบาดาลที่มีแร่ธาตุ ความสมดุล ความเค็มของดินและความเค็มของดิน การระบายน้ำตามธรรมชาติที่ไม่ดี)
b) ความปรารถนาที่จะไม่สร้างโครงสร้างการระบายน้ำโดยหวังว่าจะลดต้นทุนการก่อสร้างระบบชลประทาน
ค) ดินล้น ปริมาณน้ำมากเกินไป และการสูญเสียน้ำอย่างกว้างขวางในทุ่งนาและคลองชลประทาน (ซึ่งมักจะไม่เรียงราย) ทั้งหมดนี้ทำให้ระดับน้ำใต้ดินและความเค็มของดินเพิ่มขึ้น
การบัญชีสำหรับพื้นที่ดินเค็มในประเทศส่วนใหญ่ไม่ได้รับการจัดตั้งขึ้น และมักจะไม่ทราบหรือซ่อนภาพที่แท้จริง
จากประสบการณ์ทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมของประเทศต่างๆ จำเป็นต้องตั้งชื่อมาตรการที่สำคัญที่สุดต่อไปนี้เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดกระบวนการความเค็มของดินที่ชลประทานและรับรองการปรับปรุงพื้นที่เค็ม
มาตรการป้องกันและฟื้นฟูหลักที่เพิ่มประสิทธิภาพของเครือข่ายชลประทานและลดการกรองในคลองชลประทานซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการละเมิดความสมดุลของวัสดุในพื้นที่และการเพิ่มขึ้นของน้ำบาดาลทำให้คลองมีตะแกรงที่ทะลุผ่านและสร้างการชลประทาน คลองในท่อปิด
ภาพรวมของประสบการณ์ระดับโลกในการต่อสู้กับการกรองน้ำในคลองแสดงให้เห็นว่าวิธีที่ดีที่สุด (ความทนทาน ความคงตัว ความหนาแน่นของน้ำที่ใช้งานได้จริง ความสะดวกในการทำความสะอาด ฯลฯ) ของการกันซึมบนคลองคือการใช้ฟิล์มโพลีเมอร์ที่วางไว้ในคลองและการวางร่วมกัน แผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กด้วยตะเข็บปิดผนึก ระหว่างการก่อสร้างคลองใหม่ การล็อกเบื้องต้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการหดตัวของดิน
การเคลือบพอลิเมอร์และเมมเบรนบนคลอง แม้จะมีต้นทุนสูง แต่ก็ถูกนำมาใช้ในการเกษตรแบบชลประทานในสหรัฐอเมริกาและรัสเซียมากขึ้นเรื่อยๆ และมันก็ได้ผล ผลกระทบทางเศรษฐกิจ. ความหนาของฟิล์มโพลีเมอร์ซึ่งมีความเสถียรทางกลสูงและกันซึมได้ดีคือ 0.2-0.8 มม.
ฟิล์มที่ทำจากโพลีเอทิลีน โพลีไวนิลคลอไรด์ เอทิลีน ไวนิล อะซิเตท ยางสังเคราะห์ (บิวทิล) โพลีสไตรีน โฟมพลาสติกบอร์ดแสดงตัวเองได้ดีกว่าฟิล์มชนิดอื่นๆ ฟิล์มปิดด้วยชั้นดินบดอัด (30-40 ซม.) หรือแผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็ก
ใน Hungry Steppe (อุซเบกิสถาน) "ซับร่วมกับแผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กบนฟิล์มโพลีเอทิลีนที่แข็งแรง" ประสบความสำเร็จในการต่อสู้กับการกรองในคลองของเครือข่ายชลประทาน ฟิล์มปกป้องแผ่นเปลือกโลกจากอิทธิพลที่รุนแรงของเกลือและเพิ่มความต้านทานน้ำ กระดานรับประกันการป้องกันทางกายภาพของฟิล์มและเมื่อใช้ร่วมกับฟิล์มทำให้ดินไม่สามารถซึมผ่านได้เกือบทั้งหมด
เครือข่ายช่องในฟาร์มควรสร้างในถาดคอนกรีตเสริมเหล็กหรือในท่อ (ซีเมนต์ใยหิน เหล็ก เหล็กหล่อ) การใช้ช่องทางและท่อกันน้ำแบบปิดช่วยเพิ่มประสิทธิภาพเป็น 0.97-0.98 และ KPI เป็น 0.98 (การทดลอง Hungry Steppe)
มาตรการทั้งหมดนี้ทำให้สามารถขจัดหรือลดการคุกคามของระดับน้ำใต้ดินที่เพิ่มขึ้นและความเค็มของดินทุติยภูมิ
มาตรการฟื้นฟูและป้องกันครั้งที่สองสำหรับระบบชลประทานใหม่ที่มีน้ำบาดาลลึกคือการสร้างเครื่องระบายน้ำในแนวตั้งสำหรับสูบน้ำบาดาลในเวลาที่เหมาะสมเพื่อขจัดภัยคุกคามจากการเพิ่มขึ้นตามที่คาดการณ์ไว้ แคลิฟอร์เนียและแอริโซนาในสหรัฐอเมริกาบนพื้นฐานทางเทคนิคนี้สามารถหลีกเลี่ยงการเพิ่มขึ้นของน้ำใต้ดินในระบบชลประทานของพวกเขา
บทบาทการป้องกันของการระบายน้ำในแนวดิ่งจะมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในดินที่ซึมผ่านได้ และในกรณีที่น้ำใต้ดินไม่ได้รับแร่ธาตุและเหมาะสำหรับการชลประทาน ผลลัพธ์ที่ดีในการป้องกันการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำใต้ดิน (หรือลดลง 1.5-3 ม.) คือการใช้การระบายน้ำตามแนวตั้งในอาร์เมเนียและใน Hungry Steppe เมื่อวางบ่อน้ำหนึ่งบ่อทุกๆ 50-100 เฮคแตร์ สำหรับดินที่มีหลายชั้นและมีน้ำหนักมาก การระบายน้ำในแนวดิ่งจะไม่ได้ผล และถึงแม้จะมีอัตราการไหลสูง แต่ก็ไม่สามารถหยุดการเพิ่มขึ้นของระดับดินและน้ำใต้ดินได้ (การตัดการเชื่อมต่อด้วยไฮดรอลิกของชั้นหินอุ้มน้ำ)
มาตรการที่รุนแรงประการที่สามเพื่อป้องกันความเค็มของดิน (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการพัฒนาดินที่มีความเค็มสูงอยู่แล้ว) และเพื่อต่อสู้กับการระบายน้ำในแนวราบที่ลึกและการทำงานที่ไร้ที่ติร่วมกับการชะชะล้างชลประทาน อาจเป็นแบบชั่วคราวและเพิ่มเติมสำหรับการระบายน้ำในแนวตั้ง แต่ก็ยังมีความสำคัญโดยอิสระในฐานะวิธีการอพยพเกลืออย่างสมบูรณ์ในระหว่างการถมดิน หากมีการสร้างการระบายน้ำในแนวนอนลึกก่อนที่ระดับน้ำใต้ดินจะเข้าใกล้ระดับความลึกวิกฤต ก็จะเริ่มทำงานและหยุดการเคลื่อนที่ของน้ำใต้ดินสู่ผิวดินต่อไป ความลึกของท่อระบายน้ำ (1.5-3 ม.) และอินเตอร์เดรน (75-300 ม.) แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับระดับของความเค็มของดิน การซึมผ่านของน้ำ ความลึก และความเค็มของน้ำใต้ดิน เป็นเรื่องของการศึกษา การออกแบบ และประสบการณ์ ตัวอย่างเช่นการใช้การระบายน้ำแนวนอนแบบเร่ง (120-200 ม.) ลึก (2.5-3.5 ม.) (เปิดและปิด - ท่อโพลีเอทิลีนพรุนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100-200 มม.) บนดินสีเทาเหลืองของ Hungry Steppe อย่างเต็มที่ พิสูจน์ตัวเองหากจำเป็น การพัฒนาที่ดินน้ำเค็ม.
แนวคิดที่บางครั้งปรากฏในสื่อและรายงานเกี่ยวกับการรวมช่องทางชลประทานและระบายน้ำทำให้เกิดข้อสงสัยอย่างมาก ตัวอย่างนี้พบได้บนดินเดลตาอิกทรายที่สดสมบูรณ์พร้อมเครื่องสูบน้ำขนาดเล็ก (เครื่องสูบน้ำขนาดเล็ก) การจ่ายน้ำชลประทานจากคลองลึก (Khorezm, ภาคตะวันออกของจีน) น้ำบาดาลในกรณีเหล่านี้แทบไม่ต่างจากน้ำชลประทาน ในกรณีที่น้ำใต้ดินเป็นน้ำเกลือ วิธีนี้ใช้ไม่ได้
ระบบชลประทานใหม่จำนวนมากที่สร้างขึ้นทั่วโลกจะไม่ล้มเหลวจากความเค็มและน้ำขัง หากมีการระบายน้ำในแนวดิ่งและแนวราบลึก และทุ่งที่ปรับระดับ (ตามแผน) อย่างระมัดระวัง อย่างไรก็ตาม ตรงกันข้ามกับประสบการณ์ก่อนหน้านี้ การดำเนินการนี้ไม่ได้ดำเนินการกับระบบชลประทานส่วนใหญ่หรือดำเนินการในระดับที่ไม่เพียงพออย่างสมบูรณ์
และสุดท้าย และที่สำคัญที่สุด ในยุคของเรานั้น จำเป็นต้องสร้างระบบชลประทานคุณภาพสูง เพียบพร้อมด้วยเครื่องมือวัด สปริงเกลอร์ อุปกรณ์อัตโนมัติ และมีบุคลากรที่มีคุณภาพ ความคืบหน้าของกระบวนการถมดินควรได้รับการตรวจสอบและแก้ไขเป็นประจำทุกปี ข้อมูลจากการสำรวจทางอากาศของทุ่งนา ข้อมูลเกี่ยวกับเคมีและอุทกวิทยาของดินและดิน เกี่ยวกับผลผลิตที่ได้รับ ควรมีการวิเคราะห์และสรุปอย่างสม่ำเสมอและรวดเร็ว
ห่างไกลจากทุกปีและไม่ใช่ทุกฤดูกาลของปีในที่ราบกว้างใหญ่ พุชตา และทุ่งหญ้าสะวันนาจะแห้งแล้ง การชลประทานในสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงได้ในปัจจุบันของสเตปป์ไม่ได้เป็นพื้นฐานของการใช้น้ำของพืช (เช่นเดียวกับในทะเลทรายและกึ่งทะเลทราย) แต่เป็นแหล่งน้ำเพิ่มเติมสำหรับความชื้นในบรรยากาศ (ฝน น้ำค้าง น้ำหิมะ) ดังนั้นระบบชลประทานที่สร้างขึ้นสำหรับสภาพอากาศ subarid จะต้องเคลื่อนที่ได้มาก ซึ่งช่วยให้จัดการการจ่ายน้ำไปยังทุ่งนาได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพตามความจำเป็น ตามสภาพอากาศและความชื้นในดิน
UDC 631.445.52
- ซานิริ ,
(สถาบันวิศวกรรมและเศรษฐกิจ Karshi อุซเบกิสถาน)
ปัญหาสิ่งแวดล้อมของที่ดินชลประทาน
ขึ้นอยู่กับเกลือ
บทความนี้กล่าวถึงปัญหาและสาเหตุของการลดลงของผลผลิตของพื้นที่ชลประทานอันเนื่องมาจากสาเหตุของการเกิดขึ้นและการพัฒนาของความเค็มของดิน การเสื่อมสภาพของคุณภาพน้ำ จากการวิเคราะห์สถานการณ์ ผู้เขียนแสดงบทบาทของการถมดินในการเพิ่มผลผลิตของพื้นที่เค็มและให้คำแนะนำสำหรับกลยุทธ์ในการปรับปรุงสภาพการถมที่ดิน
ปัญหาและสาเหตุของการลดประสิทธิภาพดินชลประทานสำหรับการเริ่มต้นและพัฒนาความเค็มของดิน ซึ่งทำให้คุณภาพน้ำแย่ลงมีระบุไว้ในบทความ จากการวิเคราะห์สถานการณ์พื้นฐาน ผู้เขียนได้แสดงให้เห็นถึงบทบาทของการละลายในการเพิ่มประสิทธิภาพของดินที่มีความเค็ม และได้เสนอกลยุทธ์ในการปรับปรุงสภาพดินที่มีความเค็ม
ในภูมิภาคของเรา ซึ่งตั้งอยู่ในเขตแห้งแล้ง มีปัญหามากมายที่เกี่ยวข้องกับการชลประทานและการเยียวยา เกษตรกรรมชลประทานเป็นกระดูกสันหลังของการเกษตรของภูมิภาค เมื่อเทียบกับภูมิหลังของสภาพธรรมชาติที่หลากหลายของเขตชลประทาน การจัดการน้ำที่ไม่น่าพอใจในระดับการทำงานต่างๆ ของระบบชลประทานทำให้เกิดปัญหามากมายที่ทำให้ความอุดมสมบูรณ์ของดินแย่ลงและคุณภาพของที่ดินในการเกษตรแย่ลง รวมถึงปัญหาสิ่งแวดล้อมที่ทวีความรุนแรงขึ้น ความเค็มและมลพิษของดินชลประทาน น้ำบาดาล และแหล่งน้ำ
เกษตรกรรมชลประทานในอุซเบกิสถาน ก่อนเริ่มการพัฒนาที่ดินจำนวนมาก ซึ่งเริ่มประมาณกลางศตวรรษที่ผ่านมา ถูกจำกัดอยู่ในหุบเขาแม่น้ำ เทอร์เรซและเดลตาที่หนึ่งและสอง นี่เป็นเพราะความสามารถทางเทคนิคที่อ่อนแอของปริมาณน้ำในเวลานั้นและลักษณะทางอุทกธรณีวิทยาและดินที่ค่อนข้างเอื้ออำนวยของดินแดน เฉพาะบริเวณรอบนอกของกรวยลุ่มน้ำและพื้นที่สามเหลี่ยมปากแม่น้ำของการชลประทานโบราณเท่านั้นที่อยู่ภายใต้ความเค็มที่พื้นผิว
อาร์เรย์หลักของดินเค็มในอุซเบกิสถานถูกกักขังอยู่ในโซนภูมิภาคของการแยกน้ำบาดาล แม้ว่าจะมีการทำให้เป็นแร่ค่อนข้างต่ำ 2-5 กรัม/ลิตร เช่นเดียวกับสามเหลี่ยมปากแม่น้ำและภาวะซึมเศร้าในพื้นที่โล่งอก ที่นี่การก่อตัวของโซโลชัคเกิดขึ้น
ท่ามกลางความกดอากาศต่ำทั่วไปที่สุดในที่ราบกว้างใหญ่และเขตทะเลทรายซึ่งมีพื้นที่โซโลชัคที่สำคัญ ได้แก่ ความหดหู่ของชูรุซยัคและอานาเซย์ในที่ราบ Golodnaya ที่ลุ่มชาราจิลและเด็งกิซกุลในที่ราบ Karshi เช่นเดียวกับที่ลุ่มทูดากุล ชอร์เซย์ และชอร์กุล ในโอเอซิสบูคารา
ในสภาพอากาศที่แห้งแล้ง แหล่งที่มาของความเค็มของดินที่มีการชลประทานที่ทรงพลังและถาวรที่สุดคือเกลือที่ละลายได้ง่ายในแม่น้ำในแม่น้ำ ด้วยการเพิ่มขึ้นของระดับการใช้น้ำที่ไหลบ่าของแม่น้ำเพื่อการชลประทานการสะสมในดินและตะกอนพื้นฐานเพิ่มขึ้น บนพื้นที่ชลประทานเป็นประจำ สถานที่สะสมเกลืออาจเป็นระดับความสูงระดับจุลภาคที่เกิดจากการวางแผนพื้นผิวสนามคุณภาพต่ำ พื้นที่ชลประทานไม่ดีหรือพื้นที่ไม่ได้รับการชลประทานที่อยู่ติดกับพื้นที่ชลประทาน ตลอดจนความกดอากาศที่มีน้ำบาดาลไหลเข้าอย่างต่อเนื่องจากเพื่อนบ้าน พื้นที่ชลประทาน
การชลประทานของทุ่งนามีอิทธิพลชี้ขาดต่อการถ่ายโอนเกลือในดิน น้ำชลประทานยังเป็นแหล่งเกลือที่มีประสิทธิภาพสำหรับดิน (เนื่องจากประมาณ 80% ของมันถูกใช้ในการระเหยและเกลือยังคงอยู่ในดิน) และในเวลาเดียวกันพวกเขาก็ "ขนส่ง" พวกเขาไปยังชั้นดินใต้ผิวดินลึกด้วย การชลประทานอย่างสม่ำเสมอและทันเวลา ความเป็นอยู่ที่ดีทางเศรษฐกิจของที่ดินชลประทานและสภาพทางนิเวศวิทยาของพื้นที่ชลประทานขึ้นอยู่กับวิธีการชลประทานเท่าไหร่มันเติมเต็มการขาดความชื้นตามธรรมชาติของชั้นดินและไม่ไร้ประโยชน์โดยผ่านพื้นผิวของทุ่งเลี้ยงน้ำใต้ดิน กับการสูญเสีย . การชลประทานที่ไม่เพียงพอในพื้นที่ท้องถิ่นมักนำไปสู่ความเค็มเนื่องจากการไหลเข้าจากพื้นที่ชลประทานที่อยู่ติดกัน
เงื่อนไขสำหรับการขนส่งเกลือจากภูเขาไปยังอ่างเก็บน้ำของการไหลบ่าสุดท้ายภายใต้สภาพธรรมชาติภายใต้อิทธิพลอย่างเข้มข้นของการชลประทานและการระบายน้ำเปลี่ยนแปลงอย่างมากทั้งในระดับท้องถิ่นและระดับภูมิภาค กระบวนการอุทกธรณีวิทยาในพื้นที่ชลประทานและระบอบอุทกวิทยาของดินกำลังเปลี่ยนแปลง นั่นคือ:
คลองชลประทานของระบบถมดินสร้างแหล่งที่มาของการสูญเสียน้ำที่เข้มข้นลงสู่น้ำใต้ดินซึ่งจะสร้างแรงดันในท้องถิ่น
เทคนิคการชลประทานที่ไม่สมบูรณ์ไม่สามารถรับประกันการกระจายน้ำอย่างสม่ำเสมอบนทุ่งนา การสูญเสียน้ำในทุ่งนาถูกจำกัดอยู่ที่ส่วนเริ่มต้น (การปล่อยลึก) และส่วนท้าย (การปล่อยที่พื้นผิว) ของร่อง ซึ่งทำให้เกิดความเค็มของดินในท้องถิ่น
โดยพื้นฐานแล้วการระบายน้ำในดินไม่ได้ผลเพื่อเบี่ยงเบนกระแสน้ำที่ไหลเข้าสู่ทุ่งนา แต่เป็นการขจัดน้ำบาดาลที่เกิดจากการสูญเสียจากคลองหรือการปล่อยน้ำจากทุ่งนา ดังนั้นจึงไม่ค่อยรักษาสมดุลของเกลือในชั้นดินในทุ่งนามากนัก เนื่องจากจะเบี่ยงเบนการสูญเสียน้ำที่ไม่ก่อให้เกิดผลผลิตทั้งหมด (โดย% กลับสู่แหล่งน้ำ!)
สำหรับการก่อตัวของระบอบการปกครองของเกลือน้ำของดินเป็นสิ่งสำคัญมากว่าจะได้รับเข้าไปอย่างไรและอย่างไร อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน ในสถานการณ์ที่มีอยู่จริง ความเค็มตามฤดูกาลของพื้นที่ชลประทานแทบทุกที่เกิดขึ้นไม่มากนักเนื่องจากคุณภาพของพื้นที่ชลประทาน แต่เกิดจากการดึงเกลือที่ละลายในน้ำบาดาลซึ่งเกิดขึ้นจากการละเมิด ของระบบชลประทาน ในระหว่างการระเหย เกลือมักจะถูกนำเข้าสู่โซนรากจากน้ำบาดาลมากกว่าในระหว่างการชลประทานแม้จะเป็นน้ำแร่ก็ตาม
การพัฒนาอย่างรวดเร็วของการเกษตรชลประทานตั้งแต่กลางศตวรรษที่ผ่านมามีส่วนทำให้เกิดการพัฒนามุมมองที่ทันสมัยเกี่ยวกับวิธีการฟื้นฟูดินเค็ม ต้องเผชิญกับปัญหาการเกิดความเค็มของดิน "ทุติยภูมิ" ส่วนใหญ่เป็นน้ำเค็มในขั้นต้นหรืออยู่ภายใต้ความเค็มที่เกิดจากความไม่สมบูรณ์ของวิธีการชลประทานและการระบายน้ำที่ไม่ดีของดินแดนในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาใหม่จำนวนมาก นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรเริ่มมองหาทางออกจากสถานการณ์นี้
วิธีการชะล้างโดยน้ำท่วมยืมมาจากประสบการณ์ที่ผ่านมาของเกษตรกรและย้ายไปยังสภาวะใหม่ทางกลไก ซึ่งแตกต่างอย่างสิ้นเชิงในแง่ของน้ำประปา ระดับการใช้ที่ดิน และที่สำคัญที่สุดคือสภาพอุทกธรณีวิทยา
ในตัวมันเอง ความคิดเหล่านี้มีเหตุผลเพียงพอ แต่การนำไปปฏิบัติโดยวิธีการกระจายน้ำที่ไม่สมบูรณ์ในทุ่งนา อย่างที่เราเห็นในตอนนี้ นำไปสู่ผลร้ายที่ตามมา
ประเด็นคือพวกเขาถูกมองข้ามและไม่ได้รับการแก้ไข ปัญหาหลักสองประการที่มีความซับซ้อนและมีราคาแพงที่สุดคือเทคนิคการชลประทานและการกำจัดเกลือ
ปัญหาแรกเกี่ยวข้องกับความจริงที่ว่าการกระจายน้ำอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งทุ่งและการปันส่วนน้ำชลประทานที่เข้มงวดด้วยความช่วยเหลือของสิ่งอำนวยความสะดวกการชลประทานที่สมบูรณ์แบบนั้นมีราคาแพง (แม้ว่าจะจ่ายถ้าเราพิจารณาระบบโดยรวม)
ปัญหาที่สองคือปัญหาการระบายน้ำและการกำจัดน้ำเสียที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขในระดับภูมิภาคและระดับโลก
การปล่อยน้ำเหล่านี้ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้นโดยส่วนใหญ่กลับสู่แหล่งน้ำซึ่งเปลี่ยนความคิดของระบอบการชะล้างของการชลประทานในดินให้กลายเป็นเรื่องเหลวไหลเนื่องจากเกลือถูกกำจัดโดยการระบายน้ำราคาแพงจากเทือกเขาบางแห่ง ได้กลายเป็นแหล่งสะสมของเกลือในผู้อื่น
ปัญหาทั้งสองนี้เป็นกุญแจสำคัญในการถมดินเค็ม
เอกสารการวิจัยในที่ราบ Golodnaya และ Karshi และภูมิภาคอื่น ๆ ระบุว่าความสำเร็จของการพัฒนามักไม่ได้ขึ้นอยู่กับความลึกเริ่มต้นและระดับของการกรองออกจากขอบฟ้าราก แต่ขึ้นอยู่กับระบอบการชลประทานและเทคโนโลยีการเกษตรของพืชที่ปลูกหลังจากการชะล้าง ดังนั้นการชะล้างจึงไม่ควรพิจารณาว่าเป็นมาตรการอิสระ แต่เป็นองค์ประกอบของการพัฒนาแบบบูรณาการของดินเค็มร่วมกับโซลูชันทางวิศวกรรมที่นำมาใช้สำหรับระยะเวลาปฏิบัติการ ซึ่งจะช่วยให้ประเมินการยอมรับวิธีใดวิธีหนึ่งในแง่ของต้นทุนขั้นต่ำของวัสดุและทรัพยากรบุคคลต่อหน่วยของผลผลิต ในเวลาเดียวกัน หากเป็นไปได้ จำเป็นต้องจัดการเมื่อทำการล้างด้วยกลไกที่มีอยู่ในฟาร์ม เนื่องจากวิธีนี้ประหยัดที่สุด
ด้วยการขาดแคลนอุปกรณ์ น้ำ และสภาพของระบบระบายน้ำที่ไม่น่าพอใจ การล้างด้วยบรรทัดฐานขนาดใหญ่จึงดำเนินการน้อยลงเรื่อยๆ ภายใต้สภาวะปัจจุบัน หลักการของการถมดินขั้นต้นควรได้รับการพิจารณาใหม่ เนื่องจากปัญหาของการทำให้เค็มกลายเป็นเรื่องเร่งด่วนมากกว่าเดิม และปัญหาของการสร้างระบบใหม่ การขาดแคลนน้ำ วัสดุและวิธีการทางเทคนิคกลายเป็นปัญหามากขึ้น
ในการหาวิธีการแก้ปัญหาการปรับปรุงดินเค็ม นักวิจัยในประเทศและต่างประเทศได้เสนอวิธีการในการกำจัดเกลืออย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วยต้นทุนเฉพาะในการล้างน้ำที่ต่ำกว่า ซึ่งใช้วิธีการทางเทคนิคที่ง่ายและค่อนข้างถูกในการกระจายน้ำเหนือผิวดิน ให้รวมการแยกเกลือออกจากดินทีละน้อยพร้อมการปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพของน้ำ สมบัติ และความอุดมสมบูรณ์ ซึ่งรวมถึงการซักเป็นระยะโดยใช้ วิธีต่างๆการชลประทานขึ้นอยู่กับการซึมผ่านของดินและภูมิประเทศพื้นผิว
ในกรณีนี้ การชะล้างจะดำเนินการโดยการชลประทานแยกต่างหากในอัตรา 2-3 พันลูกบาศก์เมตร/เฮกตาร์ ในช่วงเวลา 3-5 ถึง 10-15 วันขึ้นไป ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ สภาพองค์กร และเศรษฐกิจ เมื่อเติมถังว่างช่วงเวลาจะถูกกำหนดโดยการดึงน้ำบาดาลโดยการระบายน้ำที่ความลึก 1.5-2.0 ม. ในเวลาเดียวกันตามประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าผลการล้างลดลงจากการชลประทานสู่การชลประทานและหลังจากการชลประทาน 4-5 ครั้ง การกำจัดเกลือจะหยุดลงในทางปฏิบัติ
การจ่ายน้ำเป็นระยะช่วยให้สามารถใช้พื้นที่เติมอากาศได้ฟรีสูงสุดสำหรับการสะสมของเกลือที่ถูกชะล้างออกจากขอบฟ้าด้านบนเนื่องจากการปันส่วนการชลประทานจึงไม่จำเป็นต้องสร้างการระบายน้ำชั่วคราว การมีอยู่ของความจุอิสระช่วยให้มั่นใจได้ว่าชั้นดินด้านบนจะแยกเกลือออกจากเกลืออย่างสม่ำเสมอตลอดความกว้างของท่อระบายน้ำทิ้ง เนื่องจากอัตราการดูดซับในกรณีนี้จะไม่ขึ้นอยู่กับระยะห่างของท่อระบายน้ำ (ตรงกันข้ามกับอัตราการกรองเมื่อความจุว่างเต็ม อิ่มตัว)
การรวมกันของความชื้นสูงของชั้นชะล้างกับการระบายน้ำที่ดีมีส่วนช่วยในการพัฒนากระบวนการแอโรบิกในชั้นชะล้าง หลังจากแยกเกลือออกจากชั้นที่เพียงพอเพื่อให้ได้ต้นกล้าแล้ว ก็เป็นไปได้ที่จะหว่านพืชต้นแบบและชะล้างต่อไป รวมกับการเพาะปลูก การชะชะล้างเป็นระยะจะมีประโยชน์อย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีการขาดแคลนน้ำชลประทานอย่างเฉียบพลัน
ในบรรทัดฐานที่ยอมรับสำหรับการชลประทานของพืชผลทางการเกษตรเพื่อขจัดความเค็มตามฤดูกาลขอแนะนำให้ทำการชลประทานแบบป้องกันซึ่งเป็นการเติมน้ำ บรรทัดฐานของการชลประทานพืชตามกฎจะคำนวณจากความจริงที่ว่าเมื่อรวมกับการเติมน้ำและการชลประทานเชิงป้องกันพวกเขาจะรักษาระบอบการชลประทาน "ชะล้าง" เมื่อเกลือทั้งหมดที่เข้าสู่สนามด้วยน้ำชลประทานในช่วง ปีจะถูกลบออกด้วยน้ำใต้ดินโดยการระบายน้ำ ในกรณีที่พืชมีการละเมิดระบบการให้น้ำตามปกติในภาวะขาดแคลนน้ำในฤดูปลูกหรือด้วยเหตุผลทางเศรษฐกิจ เมื่อพืชผลไม่ได้ปลูกในช่วงที่สำคัญของฤดูปลูกที่ร้อนจัด (เช่น การปลูกพืชซ้ำหลังซีเรียลในฤดูหนาว) บนที่ดินที่มีน้ำบาดาลค่อนข้างใกล้และมีแร่ธาตุสะสมเกลือตามฤดูกาล
เงื่อนไขบังคับที่กำหนดประสิทธิภาพของการชะล้างในการปฏิบัติงานคือเพื่อให้แน่ใจว่ามีการระบายน้ำของพื้นที่ชลประทานและการทำงานปกติของเครือข่ายการระบายน้ำสะสมที่มีอยู่ อย่างไรก็ตาม การระบายน้ำ (แนวนอน แนวตั้ง ฯลฯ) จะสร้างเงื่อนไขสำหรับการกรองลงในชั้นดินที่ถูกชะล้างเท่านั้น การสร้างการระบายน้ำที่เชื่อถือได้และประหยัดนั้นทำให้เกิดพื้นหลังการถมใหม่บางอย่าง แต่ในตัวเองไม่สามารถแก้ปัญหาการควบคุมความเค็มได้ เพื่อให้แน่ใจว่าการแยกเกลือออกจากพื้นหลังของการระบายน้ำ จำเป็นต้องทำการชะล้างหรือสร้างระบบการชลประทานแบบชะล้างที่สอดคล้องกับระบอบการถมที่เลือกโดยการผสมผสานของการระบายน้ำ การประปา และเทคโนโลยีการเกษตร การรวมกันนี้จะกำหนดปฏิสัมพันธ์ระหว่างการชลประทานกับน้ำใต้ดิน และส่งผลต่อการใช้น้ำทั้งหมด
ชั้นดินมีความหนาค่อนข้างเล็ก ดังนั้นต้องเติมน้ำชลประทานให้ถูกต้องและสม่ำเสมอทั่วบริเวณทุ่งเพื่อสร้างน้ำที่จำเป็น และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระบบเกลือในชั้นราก การประเมินสถานการณ์นี้ต่ำไปในระดับมาก นำไปสู่ปัญหาที่พบในพื้นที่ชลประทานที่อยู่ภายใต้ความเค็มในแอ่งทะเลอารัล
การใช้เทคนิคการชลประทานที่สมบูรณ์แบบสามารถคลี่คลายปัญหาทั้งหมดได้ ช่วยประหยัดน้ำในการชลประทานได้มากถึง 40% สร้างระบอบเกลือน้ำที่ดีซึ่งเกือบสองเท่าของผลผลิตพืชผลทางการเกษตรทำให้สามารถตอบสนองความต้องการทางการเกษตรที่จำเป็นสำหรับการปลูกพืชผลป้องกันน้ำลึกและน้ำผิวดิน การกระจายน้ำอย่างทั่วถึงทั่วพื้นที่สนามซึ่งมีส่วนช่วยในการปรับปรุงสภาพการถมที่ดิน
แนวทางที่เป็นไปได้จากวิกฤต
ปัจจุบันนี้ การสร้างระบบชลประทานขึ้นใหม่ทั้งหมดที่สร้างขึ้นมาเป็นเวลาหลายศตวรรษไม่สามารถทำได้ เนื่องจากเหตุผลทางเศรษฐกิจเป็นหลัก ปัญหาที่มากกว่านั้นคือการถ่ายโอนการชลประทานไปสู่เทคนิคการชลประทานที่สมบูรณ์แบบ สิ่งที่ทำได้และควรทำในวันนี้ โดยไม่ต้องมี ค่าใช้จ่ายสูง?
ประการแรก การจัดระบบการปันส่วนและการใช้น้ำให้คล่องตัว โดยที่โดยทั่วไปแล้ว ไม่ควรพูดถึงการใช้ทรัพยากรน้ำอย่างมีประสิทธิภาพ
ดำเนินการสร้างระบบชลประทานและระบายน้ำต่อไปในที่ที่จำเป็นอย่างเร่งด่วน
สร้างแรงจูงใจทางกฎหมายและเศรษฐกิจเพื่อส่งเสริมการใช้เทคโนโลยีชลประทานที่ได้รับการปรับปรุง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสภาวะที่สามารถประหยัดน้ำได้จริงและกู้คืนต้นทุนได้จริงในปัจจุบัน
แม้กระทั่งทุกวันนี้ การใช้เทคโนโลยีชลประทานขั้นสูงสามารถประหยัดต้นทุนสำหรับเกษตรกรแต่ละรายในระบบที่มีการซึมผ่านของดินสูงและการขาดแคลนน้ำเพื่อการชลประทานที่เกิดจากเครื่องสูบน้ำ สถานการณ์นี้เป็นเรื่องปกติสำหรับผู้ชลประทานในหุบเขา Ferghana และพื้นที่อื่น ๆ ที่คล้ายคลึงกันในสภาพธรรมชาติ
ในปัจจุบัน กระบวนการถ่ายโอนและการจัดการเกลือยังไม่เพียงพอ ในดิน . จำเป็นต้องมีแนวคิดระดับภูมิภาคใหม่เกี่ยวกับการเยียวยาโดยคำนึงถึง ภาวะเศรษฐกิจและผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมในการวิเคราะห์โซลูชันทางเทคนิคที่นำมาใช้ก่อนหน้านี้ ภายใต้เงื่อนไขของวิกฤตทะเลอารัล ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการสูญเสียทรัพยากรน้ำของลุ่มน้ำในระดับปัจจุบันของสภาพทางเทคนิคของระบบชลประทานและการระบายน้ำ ปัญหาเหล่านี้มีความสำคัญต่อภูมิภาคนี้ สำหรับการจัดการการปฏิบัติงานของกระบวนการเหล่านี้ ประการแรก ควรเสริมสร้างบริการตรวจสอบพื้นที่ชลประทานที่อาจเป็นอันตรายสำหรับการพัฒนากระบวนการทำให้เค็มทุติยภูมิ การพัฒนาบริการนี้มีให้เห็นในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการทำแผนที่ระยะไกลร่วมกับวิธี GIS นอกจากนี้ ควรใช้วิธีการควบคุมความเค็มในการปฏิบัติงานแบบง่ายบนพื้นดินเพื่อวัตถุประสงค์ในการจัดการความเค็มของดินในพื้นที่เฉพาะในช่วงฤดูปลูก
ความเป็นจริงในปัจจุบันบังคับให้เรามองหาวิธีการบางอย่างที่ไม่เป็นอันตรายต่อดินและพืชที่ปลูกบนดิน พื้นฐานทางทฤษฎีการใช้น้ำที่มีแร่ธาตุสูงเพื่อการชลประทานและการชะล้างคือความเข้มข้นของเกลือในนั้นต่ำกว่าในสารละลายในดินมาก สำหรับดินที่มีการชลประทาน ความเข้มข้นที่เหมาะสมของเกลือในสารละลายดินคือ 3-5 g/l ที่ 6 g/l มีการยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชเล็กน้อย 10-12 g/l - การยับยั้งที่รุนแรง ที่ 25 g/l มัน ตาย ดังนั้นน้ำที่มีปริมาณเกลือสูงถึง 3-5 g / l ในทางทฤษฎี (ภายใต้เงื่อนไขของการไหลของแรงโน้มถ่วงอิสระและการจัดเตรียม ฟีดต่อเนื่องน้ำ) ได้โดยไม่ทำให้พืชเสียหาย อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ ควรคำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้: ความทนทานต่อเกลือของพืชและระยะของการพัฒนาพืช การระเหยสูง การควบคุมการปฏิบัติงานของความเค็มหรือศักย์ไฟฟ้าของดินไม่เพียงพอ การชลประทานที่ไม่เหมาะสมและเทคโนโลยีในระดับต่ำ ขาดน้ำไหลออก
ในเรื่องนี้ควรใช้น้ำที่มีแร่ธาตุมากกว่า 3 - 5 g / l อย่างระมัดระวังและตามกฎแล้วเจือจางด้วยน้ำในแม่น้ำ อย่าลืมคำนึงถึงไม่เพียงแต่ประเภทของพืชผลทางน้ำเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพันธุ์ที่อาจมีความไวต่อเกลือมากขึ้นด้วย การใช้น้ำระบายน้ำเพื่อชดเชยการขาดน้ำชลประทานมีแนวโน้มมากขึ้นสำหรับการเพาะปลูกพืชที่ทนต่อเกลือ (ฝ้าย, ข้าวสาลีฤดูหนาว)
เมื่อใช้น้ำที่มีแร่ธาตุเพิ่มขึ้นเพื่อการชลประทานในคอมเพล็กซ์ดูดซับดิน แคลเซียมจะถูกแทนที่ด้วยโซเดียมและแมกนีเซียม (โดย 5-6% ของทั้งหมด) มีการพิสูจน์แล้วว่าการเพิ่มขึ้นของปริมาณโซเดียมที่ดูดซึมในดินนั้นสัมพันธ์กับระดับความเค็มที่เพิ่มขึ้นและสามารถย้อนกลับได้ กล่าวคือ เมื่อล้างและให้น้ำในแม่น้ำธรรมดา อัตราส่วนของโซเดียมและแมกนีเซียมที่แลกเปลี่ยนได้จะลดลง และแคลเซียมเพิ่มขึ้น หากอันตรายของกระบวนการโซโลเนทซ์ในดินในพื้นที่ที่พิจารณานั้นไม่มีอยู่จริงเมื่อใช้น้ำแร่ อันตรายจากความเค็มของดินทุติยภูมิจะเป็นภัยคุกคามร้ายแรง การคาดการณ์การใช้น้ำแร่บนดินเบา (ดินร่วนปนทรายและทราย) ดำเนินการบนพื้นฐานของการรักษาความเข้มข้นของเกลือในสารละลายดินที่ไม่เป็นอันตรายต่อพืชผล แสดงให้เห็นว่า: การทำให้เป็นแร่ของน้ำ 2 g / l อัตราควรเพิ่มขึ้น 5-7%; 3 g / l - เพิ่มขึ้น 20% และที่ 4 g / l - มากถึง 30-50% บนดินร่วนขนาดกลางถึงแม้จะมีความเค็มของน้ำอยู่ที่ 2 กรัม/ลิตร น้ำประปาก็ต้องเพิ่มขึ้น 10% ความเป็นไปได้ของการเพิ่มอัตราการชลประทานที่สมจริงนั้นขึ้นอยู่กับเงื่อนไขหลายประการ แต่ประการแรกคือความลึกของน้ำใต้ดินและการระบายน้ำของไซต์ซึ่งควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าปริมาณน้ำที่ไหลออกเพิ่มเติม
ในสาธารณรัฐของเอเชียกลาง คุณสมบัติของดิน คุณภาพน้ำ และองค์ประกอบของพืชผลทางการเกษตรหลัก ในกรณีส่วนใหญ่ทำให้สามารถใช้น้ำสะสม-ระบายน้ำได้ค่อนข้างปลอดภัย ผลเสียอาจเป็นการสะสมเกลือเป็นหลัก เนื่องจากคุณสมบัติการดูดซับต่ำของดินและเกลือแคลเซียมในสัดส่วนที่มากในน้ำและดิน กระบวนการโซโลเนทซ์ในดินจึงไม่ได้รับการยกเว้นในทางปฏิบัติ การสะสมของเกลือโดยบังเอิญเท่านั้นทำให้สัดส่วนของโซเดียมและแมกนีเซียมที่แลกเปลี่ยนได้เพิ่มขึ้นในคอมเพล็กซ์ดูดซับของดิน การทดลองแสดงให้เห็นว่ากระบวนการเหล่านี้สามารถย้อนกลับได้ในระหว่างการแยกเกลือออกจากน้ำ อย่างไรก็ตาม ไม่ควรใช้น้ำที่มีความเค็มมากกว่า 3-5 กรัม/ลิตร หากจำเป็นต้องใช้ก็จำเป็นต้องคำนึงถึงชนิดของพืชชลประทานในแง่ของความทนทานต่อเกลือ (ซึ่งแตกต่างกันไปในบางชนิดตามขั้นตอนของการพัฒนา) เช่นเดียวกับการซึมผ่านของน้ำและองค์ประกอบทางเม็ดของ ดิน. ในขณะเดียวกัน การป้องกันความเค็มของดินด้วยการเพิ่มปริมาณน้ำเป็นสิ่งสำคัญ ในที่ที่มีน้ำและการไหลออกที่ดีจากทุ่งสามารถทำได้ในช่วงฤดูปลูกเพิ่มความถี่ในการรดน้ำหรือประเมินค่ามาตรฐาน "ตาข่าย" สูงเกินไป ในกรณีที่น้ำไม่เพียงพอในช่วงฤดูปลูกและการระบายน้ำไม่ดี จำเป็นต้องล้างดินในช่วงที่ไม่เติบโต โดยเลือกเวลาในการชะล้างเมื่อน้ำบาดาลอยู่ลึกที่สุด
มีทางเลือกใดบ้างในการออกจากสถานการณ์นี้ในอนาคต
เราได้พิจารณาตัวเลือกที่เป็นไปได้หลายประการสำหรับกลยุทธ์การพัฒนาชลประทานตามแผนผังเมื่อเปรียบเทียบกับเงื่อนไขที่มีอยู่ (ตัวเลือกที่ 1) ตัวเลือกที่ 2 แสดงถึงแนวคิดที่นำไปใช้ในงาน , โดยพิจารณาเพียงการสร้างระบบชลประทานขึ้นใหม่เพียงบางส่วนเท่านั้น ตัวเลือกที่ 3 จัดให้มีการใช้เทคนิคการชลประทานขั้นสูงโดยไม่เพิ่มระดับความซับซ้อนของคลองชลประทานที่มีอยู่ ตัวเลือกที่ 4 พิจารณาผลที่ตามมาของการใช้เทคโนโลยีชลประทานที่ได้รับการปรับปรุงและยกระดับความซับซ้อนที่มีอยู่ของคลองชลประทานให้อยู่ในระดับโลก นั่นคือ ทางเลือกที่ 4 คือขีดจำกัด ซึ่งเหนือสิ่งอื่นใดด้วยเทคโนโลยีการเพาะปลูกพืชที่ทันสมัย แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเพิ่มจำนวนขึ้น การคำนวณเหล่านี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าโอกาสใดสำหรับการพัฒนาการเกษตรแบบชลประทานที่มีทรัพยากรน้ำในปริมาณจำกัดที่สามารถทำได้โดยใช้วิธีการชลประทานขั้นสูงและการสร้างระบบชลประทานและระบายน้ำใหม่
บทสรุป.
บทความนี้วิเคราะห์สาเหตุทางธรรมชาติและทางเทคนิคของวิกฤตทางนิเวศวิทยาในการเกษตรแบบชลประทานในอุซเบกิสถาน คำถามในการเปลี่ยนแนวความคิดเรื่องการถมที่ดินเป็นน้ำเค็มได้ถูกหยิบยกขึ้นมา และมีการเสนอทางเลือกในการออกจากสถานการณ์ปัจจุบันในอนาคตโดยการปรับปรุงระบบการถมด้วยพลังน้ำในรูปแบบต่างๆ
1. ค่าประมาณของบรรทัดฐานการชลประทานสำหรับพืชผลทางการเกษตรในแอ่งของแม่น้ำ Syrdarya และ Amudarya ทาชเคนต์ "Sredazgiprovodkhlopok", 1970. P.292 2. โครงการทั่วไปสำหรับการพัฒนาการเกษตรชลประทานและการจัดการน้ำของสาธารณรัฐอุซเบกิสถานจนถึงปี 2558 "Vodproekt", ทาชเคนต์, 2002 3. Parfenova NI, Reshetkina N. หลักการทางนิเวศวิทยาของการควบคุมระบอบอุทกธรณีวิทยาของดินแดนชลประทาน . 1995 360 น. 4. , Yamnova I.A. , การแบ่งเขต Blagovolin ของดินเค็มของลุ่มน้ำ Aral Sea (ภูมิศาสตร์, กำเนิด, วิวัฒนาการ. M. , 19p. 5. , เกี่ยวกับทางเลือกของมาตรการกันซึมและการระบายน้ำในการออกแบบระบบชลประทาน วิศวกรรมไฮดรอลิคและการแก้ไข พ.ศ. 2520 ฉบับที่ 5 หน้า 44-51
