Развитие почвенной деградации Мугано-Сальянского массива

УДК 631.6 М. Г. Мустафаев

Институт почвоведения и агрохимии Национальной академии наук Азербайджана, Баку, Азербайджан

РАЗВИТИЕ ПОЧВЕННОЙ ДЕГРАДАЦИИ МУГАНО-САЛЬЯНСКОГО МАССИВА

Целью исследований является определение степени подверженности деградаци-онным процессам почв Мугано-Сальянского массива Азербайджанской Республики. Результаты исследований показали, что количество гумуса в почвах, подверженных деградации в слабой степени, составляет 1,35-0,21 %, количество азота - 0,18-0,02 %, карбонатность - 6,53-4,08 %, рН - 8,60-8,51. На участках, используемых как зимние пастбища, эти показатели изменяются соответственно в пределах 1,00-0,09 %, 0,09-0,04 %, 8,70-12,80 %, 8,68-8,82. На территориях, подверженных деградации в средней степени, показатели соответственно изменяются в пределах 1,16-0,75 %, 0,11-0,08 %, 10,77-26,97 %, 8,40-8,96 и 1,29-0,26 %, 0,12-0,05 %, 7,89-22,62 %, 8,35-8,76. В сильно подверженных деградации почвах содержание гумуса, азота, карбонатность и рН изменяются в пределах 0,75-0,31 %; 0,08-0,05 %; 6,74-15,90 %; 8,23-9,01 и 0,72-0,31 %; 0,08-0,05 %; 6,74-19,07 %; 8,35-8,76. В зависимости от вида использования сельхозугодий показатели соответственно составляли: под сельскохозяйственными культурами - 0,43-0,31 %; 0,04-0,03 %; 8,53-12,71 %; 9,02-9,20, на зимних пастбищах - 0,55-0,32 %; 0,05-0,03 %; 10,50-14,30 %; 9,00-9,12. Составленная по результатам исследований карта деградации почв Мугано-Сальянского массива дает представление о степени деградации, типах деградации, лимитирующих факторах, причастности к определенному типу или подтипу почв. При составлении карты деградации использовалась классификация М. П. Бабаева. Определено, что для достижения высокой урожайности сельскохозяйственных культур на деградированных почвах необходимо внедрение систем севооборотов, строгое соблюдение агротехники. Внесение органических и минеральных удобрений, в том числе микроудобрений, рекомендовано проводить с учетом степени окультуренности почв, используя местные удобрения, компостированные отходы и донные отложения.

Ключевые слова: засоление, солонцеватость, гранулометрический состав, гумус, элементы питания, степень подверженности деградации.

М. G. Mustafayev

Institute of Soil Science and Agrochemistry of Azerbaijan National Academy of Sciences, Baku, Azerbaijan

SOIL DEGRADATION DEVELOPMENT IN MUGANO-SALYANSKIY MASSIF

The aim of the research is to determine the degree of susceptibility for degradation processes in soils of Mugano-Salyanskiy massif in Azerbaijan Republic. Research results have shown that quantity of humus in soils affected by degradation in small degree is 1.35-0.21 %, nitrogen content - 0.18-0.02 %, carbonate - 6.53-4.08 %, pH - 8.60-8.51. At the fields used as winter pastures, these indicators vary in the range of 1.00-0.09 %, 0.09-0.04 %, 8.70-12.80 %, 8.68-8.82 respectively. At the territories influenced by degradation in medium degree, the indicators vary 1.16-0.75 %; 0.11-0.08 %; 10.77-26.97 %; 8.40-8.96 and 1.29-0.26 %; 0.12-0.05 %; 7.89-22.62 %; 8.35-8.76 respectively. In soils affected by severe degradation, the content of humus, nitrogen, carbonate and pH varies in the

range of 0.75-0.31 %; 0.08-0.05 %; 6.74-15.90 %; 8.23-9.01 and 0.72-0.31 %; 0.08-0.05 %; 6.74-19.07 %; 8.35-8.76. Depending on the type of agricultural land usage the indicators were respectively under crops - 0.43-0.31 %; 0.04-0.03 %; 8.53-12.71 %; 9.02-9.20, at winter pastures - 0.55-0,32 %; 0.05-0.03 %; 10.50-14.30 %; 9.00-9.12. Composed by research results, the map of soil degradation in Mugano-Salyanskiy massif gave an idea about the degree of degradation, types of degradation, limiting factors, and belonging to the specific type or subtype of soils. While composing the map of degradation, the classification by M. P. Babaev was used. It was found that for high crop yield at degraded soils the implementation of crop rotation system and strict observance of agrotechnology are required. Application of organic and mineral fertilizers including micronutrients is recommended considering the degree of soil development, using local fertilizers, composted wastes and bottom deposits.

Keywords: salinization, alkalinization, soil texture, humus, nutritional elements, degree of susceptibility for degradation.

Введение. В условиях современной антропогенной напряженности экосистема и почвенный покров, как ее основная составная часть, подвергаясь резкому изменению, теряют свою производительную способность. Эти изменения отрицательно влияют на экосистему, в частности способствуют развитию процессов деградации почвенного покрова, в результате чего ослабевает естественная продуктивность. Известно, что Азербайджанская Республика является одной из стран с наименьшим запасом земельных ресурсов, а развитие почвенной деградации на плотно- и густонаселенных территориях считается наиболее опасным.

Показатели объекта наших исследований - Мугано-Сальянского массива - соответствуют показателям по стране. Известно, что Мугано-Сальянский массив с историко-экономической точки зрения один из самых значительных районов. Эта территория на протяжении длительного исторического периода была подвержена различным естественным и антропогенным влияниям. Под действием этих влияний наиболее интенсивной деградации подвергался почвенный покров. Исследователи указывают на серьезное и опасное состояние деградации почв Мугано-Сальянского массива [1-3]. Поэтому изучение деградации почв имеет большое значение при разработке мероприятий по охране почв, повышению их плодородия и увеличению продуктивности. Анализ литературного материала показал, что в международной практике нет единой и совершенной методики картирования деградации почвенного покрова. Такие исследователи, как Г. В. Добровольский [4] из России, Н. К. Кустко [5] из Беларуси, В. В. Медведев [6]

2

из Украины, П. Зарули, С. Лучак [7] из Албании, Г. Ш. Мамедов [8, 9], составляли карты, в которых учитывались только отдельные факторы деградации (эрозия, засоление, солонцеватость и др.).

Последние исследования также показывают, что в результате естественных и антропогенных воздействий в почвах происходят некоторые экологические изменения и в результате они подвергаются процессам деградации различной степени. Неправильное размещение сельскохозяйственных культур, нарушение режима орошения, неудовлетворительная работа коллекторно-дренажных систем, сокращение внесения минеральных удобрений способствуют понижению плодородия почв и в итоге уменьшению урожайности возделываемых культур на 20-25 %. С этой точки зрения улучшение водно-физических и физико-химических свойств почв путем разработки и проведения комплексных мероприятий на основании фактических показателей с целью получения высокого урожая является актуальным и имеет научно-практическое значение.

Целью данной работы является выявление степени подверженности деградационным процессам почв Мугано-Сальянского массива и проведение оценки современного мелиоративного состояния земель этой территории.

Материалы и методы. Объектом исследований являются все почвы Мугано-Сальянского массива (871,1 га). Для составления карты деградации почв данного массива в первую очередь требуется выявление более полного современного состояния почвенного покрова. С этой целью были проведены сравнительный анализ и систематизация результатов комплексных исследований, осуществленных в последние годы на массиве. Широко были использованы показатели, полученные в результате наших исследований [2, 3]. При проведении водно-физических и химических анализов почв были использованы общепринятые методы [10], при составлении карты деградации - классификация, предложенная М. П. Бабаевым [1].

Результаты и обсуждение. На основании данных полевых и лабораторных исследований в Институте почвоведения и агрохимии НАН автором статьи под руководством академика М. П. Бабаева впервые была со-

3

ставлена карта современного состояния деградации почв в масштабе 1:200000 (рисунок 1). На карте и в ее легенде отражена степень подверженности почвенного покрова деградации, указаны типы и факторы, ее вызывающие, почвы и их разновидности, а также система агромелиоративных мероприятий для сдерживания процессов деградации и улучшения почв. Согласно предложенной методике было выделено пять групп по степени развития деградации: не подверженные деградации, слабо подверженные, средне подверженные, сильно подверженные и очень сильно подверженные деградации почвы.

В первую группу входят почвы зимних пастбищ и присельских выпасов, на 90 % покрытые растениями. В них отсутствуют признаки засоления и солонцеватости, эрозии, каменистости, техногенного загрязнения. Гранулометрический состав представлен разными суглинками. Мощность гумусового слоя этих почв составляет 60-90 см и более. Эти почвы не очень широко распространены на территории Мугано-Сальянского массива. Они в основном расположены на территории серо-коричневых почв Южной Мугани, граничащей с Ираном, и в конусе выноса реки Больгар-чая. Основной особенностью этой территории является колебание уклона в пределах 0,01-0,04° с уменьшением его по направлению к северо-востоку. Длительное время эти почвы не использовались в достаточной мере. Причинами этого послужили отдаленность данной территории от населенных пунктов и расположенность на границе с Иранской Исламской Республикой. В верхнем слое этих почв содержание гумуса изменяется в пределах 1,11-3,00 %, обеспеченность азотом, фосфором и другими биогенными элементами средняя.

Не подверженные деградации, агроирригированные, давно орошаемые лугово-сероземные почвы распространены на локальных участках Муганской равнины. Мощность агроирригированного слоя этих почв доходит до 60 см, содержание гумуса составляет более 1,00 %, и при соблюдении агротехнических мероприятий на этих почвах есть возможность получать достаточно высокий урожай культур.

4

Легенда

Подверженность деградации Общая площадь Тип деградации, ограничивающий фактор Почва Агромелиоративное мероприятие Потенциальное направление в сельском хозяйстве

тыс. га %

1 2 3 4 5 6 7

Не подвержен-ные 122,90 14,1 Серо-коричневые, серо-бурые, орошаемые серо-коричневые, лугово-серые и аллювиально-луговые Зональная агротехника, современное орошение и система питания, систематизация выпаса, посев газона Животноводство, окультуренные пастбища, орошение, зерновые и технические культуры

Слабо подверженные 297,92 34,2 Интенсивное возделывание, малокультура, дождь, водно-ирригационная эрозия, неправильное орошение, дефляция, засоление, дегумификация, уплотнение Солонцеватые серо-коричневые и лу-гово-серые, орошаемые солонцеватые лугово-серые и серо-бурые, слаборазвитые серо-бурые, орошаемые солончаковые аллювиально-луговые, орошаемые солонцеватые аллювиально-луговые, развитые аллювиально-луговые Фитомелиорация, систематизация орошения, лесопосадка, травяные посевы, глубокое рыхление, использование местных и органических удобрений Новая база животноводства, садоводство, виноградарство, зернобобовые растения

Средне подверженные 219,52 25,2 Дождевая эрозия, дефляция, ирригационная эрозия, засоление, осолонцевание, уплотнение, интенсивный выпас скота Солонцеватые, солончаковые лугово-сероземные; солончаковые серо-бурые; солонцеватые, солончаковые серо-бурые; солончаковые, солонцеватые аллювиально-луговые; орошаемые солончаковые лугово-сероземные; орошаемые слаборазвитые, солончакова-тые лугово-сероземные Комплексные агромелиоративные мероприятия, орошение и улучшение коллектор-но-дренажных систем, направление земледельческой системы по борьбе с эрозией Окультуренные пастбища с высокой продуктивностью, животноводство, хлопководство, на фоне зернобобовых культур технические, овощебахче-вые культуры

о\

Продолжение легенды

2

4

5

6

7

122,83

14,1

Сильно подверженные

Интенсивное возделывание сельскохозяйственных культур, дождевая эрозия, дефляция, ирригационная эрозия, интенсивный выпас скота, потеря верхнего слоя_

Солончаковые, солонцеватые аллювиально-луговые, солонцеватые серо-бурые и такырообразные солончаки, солонцеватые серо-бурые и комплекс солончаково-солончаковатых, засоленные болотно-луговые

Планировка, правильный режим орошения, глубокое рыхление, эффективная система питания

Зернобобовые и бахчевые культуры, шелководство, садоводство, окультуренные пастбища

108,10

12,4

Очень сильно подверженные

Техногенное разрушение и загрязнение, сильное засоление, осолонцевание, дефляция, эрозия, интенсивный выпас, потеря верхнего влажного слоя

Такырные солончаковатые лугово-сероземные, различные солончаки, песчаники, техногенно и естественно нарушенные почвенные породы

Очищение отходов с поверхности, основательная подготовка участка, глубокое рыхление, севооборот при участии сидерата люцерны, изменение поч-венно-породистого слоя или его дополнение

Проведение основной и текущей культивации поверхности, основные агромелиоративные мероприятия, широкий набор бобовых культур, развитие животноводства, пастбища

871,10

100

о\

LtJ

1

3

Почвы, слабо подверженные деградации, имеют мощность гумусового слоя до 40-60 см, они развиваются на карбонатных суглинках, гранулометрический состав глинистый и суглинистый, поверхностный уклон в богарных условиях доходит до 5°, при орошении - до 1-3°, а на пастбищах - до 10°. Они полностью обеспечены влагой, не подвержены и слабо подвержены эрозии, вероятность возникновения эрозии небольшая, уровень грунтовых вод находится глубже 2,00 м, незасоленные и в слабой степени засоленные, несолонцеватые и в слабой степени солонцеватые, слой аккумуляции токсичных солей находится глубоко, ботанический состав растительного покрова мало изменен, и на пастбищах степень покрытия травостоем составляет более 75 %. Они не подвержены техногенному загрязнению и механическому разрушению. Результаты исследований показали, что количество гумуса в почвах, подверженных деградации в слабой степени, составляет 1,35-0,21 %, количество азота изменяется в пределах 0,18-0,02 %, карбонатность - 6,53-4,08 %, рН - 8,60-8,51. На участках, используемых как зимние пастбища, эти показатели изменяются соответственно в пределах 1,00-0,09 %, 0,09-0,04 %, 8,70-12,80 %. Почвы, подверженные слабой деградации, занимают большую территорию, и их площадь на массиве составляет 297,92 тыс. га (34,2 % от общей территории). Эти почвы в отличие от почв, не подверженных деградации, включают несколько типов, а именно: серо-коричневые, серо-бурые, аллювиально-луговые и др. Они распространены на зимних пастбищах. Почвы этой группы деградации распространены по всей территории массива: почвы, слабо деградированные из-за дефляции (ветровой эрозии), на всей территории Ширванского национального парка; слабо деградированные из-за поливной воды в Южной Мугани. К слабо подверженным деградации также относятся почвы юго-восточной Ширвани, покрытые растительностью, орошаемые, слабозасоленные, слабосолонцеватые, со слабой ирригационной деградацией. В том числе сюда входят слабозасоленные и заболочен-

ные почвы Гызылагачского государственного заповедника.

Почвы, в средней степени подверженные деградации, - это особые участки, указанные на карте. В почвах с этой степенью развития деградации мощность гумусового слоя варьирует в пределах 25-55 см. В основном они развиты на карбонатных суглинках, слабоустойчивы к эрозии и дефляции. Сюда также относятся почвы в средней степени солонцеватые и засоленные с расположением грунтовых вод на глубине 1,5-2,0 м и высокой степенью их минерализации. Средне подверженные деградации почвы распространены на зимних пастбищах и присельских выгонах с 50-75 % растительного покрова. К ним относятся также почвы, механически нарушенные в результате техногенных процессов и загрязненные промышленными и бытовыми отходами. В частности, сюда включены почвы, загрязненные в связи с добычей и транспортировкой нефти и газа, а также уплотненные в результате интенсивного использования пастбищ. На территориях, подверженных деградации в средней степени, показатели изменяются в пределах: под сельскохозяйственными культурами гумус - 1,16-0,75 %; азот - 0,11-0,08 %; карбонатность - 10,77-26,97 %; рН - 8,40-8,96 и на зимних пастбищах - соответственно 1,29-0,26 %; 0,12-0,05 %; 7,89-22,62 %; 8,35-8,76.

Сильно подверженным деградации почвам свойственны следующие особенности. Плодородный гумусовый слой в процессе засоления смешался с материнской породой и значительно уменьшился. Они подвержены средней и сильной степени эрозии, в том числе у них высок потенциал эрозионной опасности, а также высока степень каменистости поверхности и профиля почв. Эти почвы распространены в местах, где уровень грунтовых вод находится на глубине 1,0-1,5 м, и на сильно засоленных участках. Они занимают значительную площадь массива. Здесь сильно деградирована определенная часть пахотных и пастбищных почв. К этим почвам относятся также в средней и сильной степени эродированные в результате дефля-

ции почвы Южной Мугани, юго-восточной Ширвани, побережья Каспийского моря, Муганской и Сальянской степей. Результаты исследований показывают, что количество гумуса и азота в сильнодеградированных почвах по сравнению с почвами, которые не были подвержены деградации, снизилось на 50 %. Очень сильно деградированные почвы распространены на склонах крутизной более 15°, где развивается богарное земледелие, и на пастбищах с уклоном местности более 25°. Рельеф местности распространения этих почв сильно расчленен, растительный покров изрежен до 90 %, поверхность почв значительно уплотнена, они нарушены и разбросаны в результате техногенных процессов. Подобной степени деградации подвержены также почвы механически нарушенные, и в частности в результате строительных работ, добычи камня и гравия, они раскопаны, загрязнены нефтью, в значительной степени подвержены дефляции, сильно засолены, полностью утратили растительный покров. Так, это нефтезаг-рязненные почвы на юге Ширванской равнины, Калмазского холма и его окрестностей, города Ширван и окрестности горы Мишов, дельты реки Куры и прилегающих территорий. Сюда можно также отнести техногенные почвы в окрестностях завода по производству гравия, который находится в местности Бахрам-Тепе на территории Имишлинского административного района, расположенного в южной части Муганской степи, и солончаки на участке между рекой Араз и Главным Муганским каналом.

На основании исследований составлена карта деградации, которая несет достаточно емкую информацию о процессах деградации на исследуемой территории Мугано-Сальянского массива и в то же время отражает все свойства почвы (рисунок 1). Данные о почвах, представленные в легенде карты, ареалы их распространения в соответствии со степенью деградации позволят облегчить в будущем внедрение систем мероприятий по улучшению этих почв, а также создать условия для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур.

Выводы

1 В результате комплексных исследований почв Мугано-Сальянского массива изучены процессы деградации и выявлены группы почв, не подверженных деградации, слабо, средне, сильно и очень сильно подверженных деградации. Впервые составлена карта деградации почв Мугано-Сальянского массива в масштабе 1:200000. На карте, согласно предложенной градации по степени деградации почв, указаны ареалы их распространения и наряду с этим предложена система комплексных мероприятий против деградации. Установлено, что на территории Мугано-Сальянского массива почвы, не подверженные процессам деградации, занимают площадь 122,90 тыс. га, слабо подверженные деградации - 297,92 тыс. га, средне -219,52 тыс. га, сильно и очень сильно подверженные деградации - соответственно 122,83 и 108,17 тыс. га. Исследованиями установлено, что содержание солей в профиле почвы изменяется от 0,17 до 4,31 %. В случае неудовлетворительной работы коллекторно-дренажной и оросительной сетей наблюдается более высокое накопление солей в профиле почвы.

2 Результаты исследований показывают, что в слабо подверженных деградации почвах, используемых под сельскохозяйственные культуры, содержание гумуса (в слое почвы 0-100 см) изменяется в пределах 1,35-0,21 %, азота - 0,18-0,02 %, карбонатность - 6,53-4,08 %, рН -8,60-8,51. Эти показатели в почвах зимних пастбищ соответственно составляют 1,00-0,09 %; 0,09-0,04 %; 8,70-12,80 %; 8,68-8,82. В средне подверженных деградации почвах значения этих показателей соответственно изменяются в следующих пределах: 1,16-0,75 %; 0,11-0,08 %; 10,77-26,97 %; 8,40-8,96 и 1,29-0,26 %; 0,12-0,05 %; 7,89-22,62 %; 9,03-9,17.

3 В сильно подверженных деградации почвах содержание гумуса, азота, карбонатность и рН изменяются в следующих пределах соответственно: 0,75-0,31 %; 0,08-0,05 %; 6,74-15,90 %; 8,23-9,01 и 0,72-0,31 %; 0,08-0,05 %; 6,74-19,07 %; 8,35-8,76. Очень сильно подверженные дегра-

дации почвы - это в основном техногенно нарушенные почвы, а также почвы, распространенные на участках зимних пастбищ с уклоном более 25°. Вышеуказанные показатели в таких почвах изменяются в следующих пределах: под сельскохозяйственными культурами - 0,43-0,31 %; 0,04-0,03 %; 8,53-12,71 %; 9,02-9,20 и на зимних пастбищах - 0,55-0,32 %; 0,05-0,03 %; 10,50-14,30 %; 9,00-9,12.

4 Для достижения высокой урожайности сельскохозяйственных культур на этих почвах необходимо организовать внедрение системы севооборотов, надлежащим образом осуществлять агротехнические мероприятия. Внесение органических, минеральных удобрений, в том числе микроудобрений, нужно проводить с учетом степени окультуренности почв, при этом также важно использовать местные удобрения, компостированные отходы и донные отложения.

Список литературы

1 Бабаев, М. П. Деградация почв в Азербайджане в результате антропогенного влияния / М. П. Бабаев. - Прага: Европейское почвенное бюро, 2000. - 17 с.

2 Мустафаев, М. Г. Причины снижения эффективности сельхозпроизводства на землях Азербайджана / М. Г. Мустафаев // Агрохимический вестник. - М. : САМ Полиграфист, 2012. - № 3. - С. 43-45.

3 Мустафаев, М. Г. Некоторые физиологические проблемы мелиорации почв Азербайджана / М. Г. Мустафаев // Научные исследования в мелиорации и водном хозяйстве: сб. науч. тр. - Тараз: ТОО «КазНИИВХ», 2012. - Т. 49. - Вып. 1. - С. 106-110.

4 Добровольский, Г. В. Деградация и охрана почв / Г. В. Добровольский. - М., 2002. - 550 с.

5 Kustko, N. V. Protection of soil and land resources in the law of the Republic of Belarus / N. V. Kustko. - 2000. - 80 p.

6 Медведев, В. В. Мониторинг почв Украины: концепция, предварительные результаты, задачи / В. В. Медведев. - Харьков: Антиква, 2002. - 428 с.

7 Zaruli, P. Status of soil degradation in Albania / P. Zaruli, S. Lusnac. - 2000. - 60 p.

8 Mamedov, G. Sh. Antropogen factors of soils fertility under agriculture and other plants of Azerbaijan / G. Sh. Mamedov, A. B. Djafarov, S. Z. Mamedova // 16-th word congress of soil science, France, 1998, 20-25 Avg. - France, 1998. - P. 481.

9 Мамедов, Г. Ш. Научно-практические аспекты земельной реформы Азербайджана / Г. Ш. Мамедов // Стратегия земельных преобразований на рубеже XXI века. -Астана, 2001. - С. 55-62.

10 Аринушкина, Е. В. Руководство по химическому анализу почв / Е. В. Ари-нушкина. - М.: Изд-во МГУ, 1970. - 488 с._

Мустафаев Мустафа Гылман оглы

Ученая степень: кандидат сельскохозяйственных наук

Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 3(19), 2015 г., [51-63] Ученое звание: доцент

Должность: ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией мелиорации почв Место работы: Институт почвоведения и агрохимии Национальной академии наук Азербайджана

Адрес организации: ул. М. Рагимова, 5, г. Баку, Азербайджан, AZ1073 E-mail: mustafa-mustafayev@rambler.ru

Mustafayev Mustafa Gilman oglu

Degree: Candidate of agricultural Sciences Title: Associate Professor

Position: Leading Researcher, head of the laboratory of soil reclamation

Affiliation: Institute of Soil Science and Agrochemistry of Azerbaijan National Academy of

Sciences

Affiliation address: st. М. Rahimovа, 5, Baku, Azerbaijan, AZ1073 E-mail: mustafa-mustafayev@rambler.ru