Динамические характеристики основных мелиоративных показателей для Омского Прииртышья под влиянием комплексных мелиоративных мероприятий

2. Айдаров, И.П. Регулирование водно-солевого и питательного режимов орошаемых земель / И.П. Айдаров. - М. : Агропромиздат, 1985.

3. Комплексные ресурсосберегающие и почвозащитные мелиоративные мероприятия на землях сельскохозяйственного назначения (на примере Омского Прииртышья) : отчет о научно-исследовательской работе / под ред. А.И. Кныша, И.А. Троценко, В.М. Левшунова [и др.]. - Омск, 2011. - 122 с.

SAMMARY

E.S. Аhtyrskaya, I.A. Trotsenko, A.I. Knish

Dynamics of the soil absorbing complex under the influence of meliorative actions

in the conditions of Omsk Priirtyshje

Application of an irrigation of crops on the areas maintained without introduction of complex meliorative actions (in particular without water fall systems in the form of a drainage), leads not only to decrease in percent of water strong units to critical level and change of filtrational properties of the soil, but also to redistribution and accumulation of readily soluble salts and the absorbed bases in the superficial horizons.

Key words: an irrigation, a meliorative condition, a soil absorbing complex, a water-salt mode, a zasoleniye.

УДК 631.61571.131

Е.С. Ахтырская, И.А. Троценко, А.И. Кныш

ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНЫХ МЕЛИОРАТИВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ ОМСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ ПОД ВЛИЯНИЕМ КОМПЛЕКСНЫХ МЕЛИОРАТИВНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

Для научного прогнозирования урожайности возделываемых культур необходимо исследовать динамику основных мелиоративных показателей почв при применении комплексных мелиоративных мероприятий. Расчетная урожайность возделываемых сельскохозяйственных культур напрямую зависит от плодородия почвы, которое в значительной степени зависит от водно-воздушного режима, находящегося в постоянной динамике.

Ключевые слова: режим грунтовых вод, влажность, запасы влаги, дренаж, минерализация, засоление.

Введение

Грунтовые воды являются одним из важных мелиоративных показателей водного режима территории, а также мощным ландшафтно-образующим фактором, во многом определяющим направление и содержание природопользовательских мероприятий [1, 2]. В разных климатических зонах и геолого-геоморфологических условиях создаются различные ситуации питания и разгрузки грунтовых вод, что формирует их поведение во времени (естественный режим). Большое значение для режима грунтовых вод имеет окружающая температура воздуха, определяющая периоды питания грунтовых вод, в течение которых происходят наиболее резкие изменения уровня температуры и химического состава подземных вод [3].

Совместно с изучением режима грунтовых вод в условиях производственного опыта важно исследовать влажность почвы и объемную массу почвы. Такие данные дают ключ ко многим показателям, а также позволяют наметить мелиоративные мероприятия по устранению неблагоприятных факторов.

Одной из мер комплексной мелиорации, позволяющей управлять свойствами поч-вогрунтов, является регулирование количества влаги, характеризующееся двумя понятиями: влажностью почвы и запасом влаги в почве [4]. Хозяйственная деятельность человека вносит значительные изменения в естественный режим и динамику мелиоративных показателей и может подавлять или активизировать влияние естественных факторов, чаще с негативными последствиями для сформировавшихся ландшафтов.

Объект и методы исследования Исследования проводились в вегетационный период 2011 г. на опытно-производственном участке с орошаемыми полями в СПК «Пушкинский» и территории опытно-производственного участка, размещенного на орошаемых землях с горизонтальным систематическим дренажом в СПК «Заря». Методологическая основа работы - информационно-математический, водно-балансовый, лабораторно-полевой, статистический методы.

Экспериментальная часть На выбранных опытно-производственных участках были выполнены наблюдения за уровнем грунтовых вод по 15 наблюдательным скважинам и площадкам (СПК «Заря»), единовременный отбор проб грунтовых и дренажных вод на химический анализ по 15 скважинам и дренам, отбор почвогрунта для исследования динамики запасов влаги в естественных условиях и при орошении с дренажом (СПК «Заря») и без дренажа (СПК «Пушкинский»). В рамках полевых и лабораторных исследований были определены минерализация и химический состав грунтовых вод при отсутствии дренажной системы (при орошении и на богарных землях) и при наличии дренажной системы.

Результаты исследований Проведенные ранее исследования и режимные наблюдения подтвердили быстрый подъем уровня грунтовых вод на фоне неконтролируемого полива выращиваемых культур, потери плодородия из-за развивающихся процессов засоления и нарушения водного режима зоны аэрации [5, 6]. Основным и надежным решением в условиях Омского Прииртышья представляется устройство систематического дренажа.

Выполненные в первые годы работы дренажа режимные наблюдения за важнейшими параметрами дренажа - на территории опытно-производственного участка, размещенного на орошаемых землях с горизонтальным систематическим дренажом в СПК «Заря» на площади 362 га - показали, что дренаж в тяжелых гидрогеологических условиях способен обеспечить регулирование режима грунтовых вод. В первые годы работы дренажной системы динамика УГВ менялась многократно в течение вегетационного периода. В первые два-три года применения орошения на фоне использования дренажной системы происходит подъем общего уровня грунтовых вод с темпом 0,6-0,9 м/год (max) и 0,2-0,5 м/год (min). В последующем режим вышел на установившийся, когда максимальный уровень определяется регулирующей способностью, дрен. В течение 12 лет максимальный уровень на орошаемых полях с дренажем не поднимался выше 2,3-2,9 м от поверхности земли при исходных 4-6 м.

Исследование уровней грунтовых вод и их химического состава по 14 наблюдательным скважинам было проведено спустя 3 года после выхода дренажной системы из эксплуатации. При дальнейшем применении оросительных мелиораций в хозяйстве на исследуемой территории без работоспособной дренажной системы через три года общий уровень грунтовых вод опустился до 2,9-3,4 м (табл. 1).

© Ахтырская Е.С., Троценко И.А., Кныш А.И., 2012

Таблица 1

Уровни грунтовых вод на участке «Заря - Мельничное» по НБ-16 - НБ-30

№ скважины отм. ПЗ отм. УГВ

НБ-16 90,12 3,3

НБ-17 90,25 3,4

НБ-18 90,4 3,3

НБ-19 90,14 3,2

НБ-20 90,2 2,9

НБ-21 90,01 2,9

НБ-22 90,11 2,9

НБ-23 90,25 2,9

НБ-24 90,52 3,2

НБ-25 90,43 3,0

НБ-26 90,7 3,2

НБ-27 90,46 3,0

НБ-28 90,51 3,0

НБ-30 90,68 2,9

Химический анализ образцов грунтовых вод, взятых по наблюдательным скважинам, показал, что по классификации Ж.С. Садыкова и К.М. Давлетгалиевой грунтовые воды относятся к слабосолоноватым (минерализация 1,06 г/л) с переходом к сильносолоноватым (минерализация 6,70 г/л) (табл. 2) [7].

Таблица 2

Химический состав грунтовых вод ___

№ п/п Пункт взятия пробы СО 3 НСО3 С1 Са № 804 М

мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л г/л

1 Концевик дренажного стока 09.2011 36,00 231,80 124,25 180,00 24,30 82,44 379,44 1,06

2 Концевик дренажного стока 10.2011 12,00 439,20 248,50 200,00 157,95 164,88 778,09 2,00

9 НБ17 48,00 305,00 958,50 400,00 60,75 1529,7 2910,62 6,21

10 НБ20 24,00 512,40 710,00 280,00 230,85 1016,8 2372,68 5,15

11 НБ21 12,00 597,80 816,50 220,00 230,85 1016,8 2007,65 4,90

12 НБ22 12,00 134,20 887,50 400,00 157,95 1557,2 3554,22 6,70

13 НБ25 36,00 451,40 514,75 480,00 36,45 1319 3040,30 5,88

14 НБ26 60,00 500,20 142,00 140,00 157,95 265,64 979,81 2,25

15 НБ27 60,00 793,00 106,50 100,00 85,05 233,58 345,82 1,72

16 НБ28 48,00 402,60 53,25 50,00 72,90 151,14 374,63 1,15

Расчет влажности почвы (% НВ) и запасов влаги (мм) на выбранных точках измерений в СПК «Заря» и СПК «Пушкинский» в вегетационный период показал прямую зависимость влажности почвы от наличия или отсутствия мелиоративных мероприятий (в частности, систем водопонижения в виде дренажа). Результаты исследований представлены на рис. 1, 2.

100,0

75,0

& 50,0 о

НВ

с т

25,0

0,0

10

точка точка точка точка точка точка точка точка

20 30 40 50 60 Слой почвы,см

70

80

90

измерении измерений измерений измерений измерений измерений измерений измерений

НБ 16 НБ 18 НБ 20 НБ 22 НБ 24 НБ 26 НБ 28 НБ 30

100

точка измерений НБ 17 точка измерений НБ 19 точка измерений НБ 21 точка измерений НБ 23 точка измерений НБ 25 точка измерений НБ 27 точка измерений НБ 29

Рис. 1. Изменчивость влажности (% НВ) по слоям почвы на выбранных точках измерений в СПК «Заря» Омского района Омской области при возделывании картофеля

100,0 и

75,0 -

& 50,0

т 25,0

НВ

Ё й

о й

2 Й

к н

о и

го ^

0,0

10

ВЗ

40 50 60 Слой почвы,см

70

80

90

100

Влажность

0

0

——Влажность почвы на участке орошения СПК "Пушкинский" при орошении

А Влажность на участке орошения СПК "Пушкинский" без орошения

Рис. 2. Изменение влажности (% НВ) по слоям почвы при наличии и отсутствии дренажной системы (на примере СПК «Заря» и СПК «Пушкинский») при возделывании картофеля

Выводы

Проведенные исследования динамических характеристик основных мелиоративных показателей для Омского Прииртышья позволили сделать следующие выводы:

1. Анализ режима влажности почвогрунтов зоны аэрации свидетельствует о том, что для них характерен ирригационный тип режима с повышенной ролью атмосферных осадков.

2. В естественных условиях солевой горизонт находится над уровнем грунтовых вод, и в теплый период времени происходит интенсивное испарение как с поверхности почвы, так и с поверхности грунтовых вод. Величина испарения при влажности отдельных горизонтов до

0,95-1,40 г/л увеличивается по сравнению с естественными условиями в 3-4 раза, а при близком залегании и минерализации грунтовых вод до 10,5-12,7 г/л. Происходит интенсивное накопление солей в верхнем слое почвогрунтов [7].

3. Дренаж в тяжелых гидрогеологических условиях способен обеспечить регулирование режима грунтовых вод. В течение 12 лет максимальный уровень на орошаемых полях с дренажом не поднимался выше 2,3-2,9 м.

4. Вследствие прекращения эксплуатации дренажной системы возникает опасность возникновения процессов вторичного засоления почвогрунтов на данной территории, так как появляется вероятность подъема грунтовых вод, вызванная дополнительным питанием от интенсивных поливов, а главным образом от работающих оросителей (каналов). Грунтовые воды по степени минерализации на участке СПК «Заря» после прекращения эксплуатации дренажной системы относятся к слабосолоноватым (минерализация 1,06 г/л) с переходом к сильносолоноватым (минерализация 6,70 г/л).

Список литературы

1. Айдаров, И.П. Регулирование водно-солевого и питательного режимов орошаемых земель / И.П. Айдаров. - М. : Агропромиздат, 1985.

2. Баер, Р.А. Водный баланс почвогрунтов зоны аэрации орошаемого массива юга Украины / Р.А. Баер, Б.В. Лютаев // Проблемы ирригации юга черноземной зоны. - М., 1980. - С. 12-25.

3. Коноплянцев, А.А. Прогноз и картирование режима грунтовых вод / А.А. Коноплянцев, С.М. Семенов. -М. : Недра, 1974. - 214 с.

4. Плюснин, И.И. Мелиоративное почвоведение / И.И. Плюснин, А.И. Голованов. - М. : Колос, 1983. -

318 с.

5. Допиро, B.C. Изменение режима грунтовых вод под влиянием орошения на новом массиве НовоОмской оросительной системы / B.C. Допиро // Гидрологомелиоративные расчеты и характеристики некоторых районов Сибири и Казахстана : сб. науч. тр. Ом. с.-х. ин-та. - Омск, 1983. - С. 43-46.

6. Кузьмин, А.И. Изменение мелиоративно-гидрогеологических условий орошаемых земель Омской области в процессе эксплуатации / А.И. Кузьмин, А.А. Литовченко // Гидрология и гидротехнические мелиорации : сб.науч. тр. Ом. с.-х. ин-та. - Омск, 1982. - С. 78-90.

7. Комплексные ресурсосберегающие и почвозащитные мелиоративные мероприятия на землях сельскохозяйственного назначения (на примере Омского Прииртышья) : отчет о научно-исследовательской работе / под ред. А.И. Кныша, И.А. Троценко, В.М. Левшунова [и др.] - Омск, 2011-122 с.

SAMMARY

E.S. dhtyrskaya, I.A. Trotsenko, A.I. Knish

Dynamic characteristics of the main meliorative indicators of Omsk Priirtyshje under the influence of complex meliorative actions

For scientific forecasting of productivity of cultivated cultures it is necessary to investigate dynamics of the main meliorative indicators of soils at application of complex meliorative actions. Settlement productivity of cultivated crops directly depends on fertility of the soil which substantially depends on the water-air mode being in constant dynamics.

Key words: mode of ground waters, humidity, moisture stocks, drainage, mineralization, zasoleniye.