Научная статья на тему 'Влияние комплексных почвозащитных мероприятий на динамику солевого режима мелиорируемых земель Омского Прииртышья'

Влияние комплексных почвозащитных мероприятий на динамику солевого режима мелиорируемых земель Омского Прииртышья Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
99
32
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДРЕНАЖ / DRAINAGE / ВТОРИЧНОЕ ЗАСОЛЕНИЕ / SALINIZATION / СОЛЕВОЙ РЕЖИМ / SALINITY REGIME / УРОВЕНЬ ГРУНТОВЫХ ВОД / GROUNDWATER LEVEL

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Мишенина Елена Сергеевна, Троценко Ирина Александровна, Кныш Андрей Иванович

Разработка комплекса ресурсосберегающих и почвозащитных мероприятий необходима для совершенствования процесса рационализации природопользования и водопользования на мелиорируемых землях Омского Прииртышья. Установление динамики солевого режима в рамках мониторинга мелиоративного состояния земель Омского Прииртышья позволит определить зависимость при использовании почвозащитных мероприятий (систем водопонижения в виде дренажа) и обосновать необходимость внедрение комплексных мелиоративных мероприятий. Практическая ценность заключается в управлении факторами плодородия почв для стабилизации мелиоративного состояния земель.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Мишенина Елена Сергеевна, Троценко Ирина Александровна, Кныш Андрей Иванович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Effects of complex soil conservation activities dynamics of salt regime reclaimed lands Omsk irtysh

Develop a set of resource and soil conservation measures needed to improve the process of rationalization of natural resources and water use on the reclaimed lands of Omsk Irtysh region. The establishment of the dynamics of the salt regime in the monitoring of land reclamation Omsk Irtysh region will determine the dependence of soil conservation measures using (dewatering systems as drainage) and justify the need for implementation of integrated land reclamation measures. The practical value lies in the management of soil fertility factors to stabilize the reclaimed land.

Текст научной работы на тему «Влияние комплексных почвозащитных мероприятий на динамику солевого режима мелиорируемых земель Омского Прииртышья»

2. Демьянов, Г.В., Майоров, А.Н., Побединский, Г.Г. Местные системы координат, существующие проблемы и возможные пути их решения// Геопрофи. — 2009. — № 2. — С. 52-57.

3. Беленков, О.В. Методика установления местных систем координат // Геопрофи. — 2009. — № 2.— С.

32-34.

4. Герасимов, А.П. Местные системы координат// Геопрофи. — 2009. — № 4. — С. 32-34.

SAMMARY

L.V. Bykov, A.L. Bykov, V.L. Bykov, A.V. Voitenko, A.S. Kostyuk

The system design of high-precision satellite positioning in Omsk region

This paper presents a project to create a single coordinate space in the Omsk region. Three main concerns. Creation and implementation of local coordinate systems. Creating a network of base stations. The organization of customer service, training and counseling professionals. Problem solving is achieved using modern techniques, based on the use of high-precision satellite positioning.

Key words: coordinate systems, global satellite positioning system, the base station.

УДК 631.51:631.6(571.13) Е.С.Мишенина, И.А.Троценко, А.И. Кныш

ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ПОЧВОЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ НА ДИНАМИКУ СОЛЕВОГО РЕЖИМА МЕЛИОРИРУЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ

ОМСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ

Разработка комплекса ресурсосберегающих и почвозащитных мероприятий необходима для совершенствования процесса рационализации природопользования и водопользования на мелиорируемых землях Омского Прииртышья.

Установление динамики солевого режима в рамках мониторинга мелиоративного состояния земель Омского Прииртышья позволит определить зависимость при использовании почвозащитных мероприятий (систем водопонижения в виде дренажа) и обосновать необходимость внедрение комплексных мелиоративных мероприятий. Практическая ценность заключается в управлении факторами плодородия почв для стабилизации мелиоративного состояния земель.

Ключевые слова: дренаж, вторичное засоление, солевой режим, уровень грунтовых вод

Введение

Среди факторов определяющих особенности почвенно-мелиоративных условий земель и направленность почвенных процессов, особое место занимает водно-солевой режим почвы. Важность указанного фактора обуславливается возможностью наиболее эффективного регулирования и управления им в процессе мелиорации земель [3]. Динамика развития процессов засоления и количественные запасы солей в почве по горизонтам находятся в прямой зависимости от приемов и частоты применения оросительных мелиораций и, следовательно, нарушения равновесия основных статей водного баланса зоны аэрации, в сторону увеличения приходной части, приводящее к подъему уровня грунтовых вод и возникновению процессов вторичного засоления [1].

Объекты и методы исследований

Объектом исследований являются территориальные природно-сельскохозяйственные комплексы Омского Прииртышья. _

©

Мишенина Е.С., Троценко И.А., Кныш А.И., 2011

В частности исследования проводились на опытно-производственном участке с орошаемыми полями СПК «Пушкинский» и территориально опытно-производственном участке, размещенном на орошаемых землях с горизонтальным

систематическим дренажом СПК «Заря». Изучение мелиоративной обстановки и динамики водно-солевого режима земель сельскохозяйственного назначения южной лесостепи Омского Прииртышья проводилось в вегетационный период 2011 г. Методологическая основа работы - информационно - математический, водно - балансовый, методы лабораторно - полевой, статистический.

Экспериментальная часть

В рамках полевых и лабораторных работ на выбранных опытно-производственных участках были проведены исследования по установлению уровня 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 на со-лесодержание в 15 точках измерения (СПК «Заря»), отбор почвогрунта на солесодержание в точках измерения при наличии орошения и на богарных землях при выращивании различных культур (многолетние и однолетние культуры) на производственных участках орошения СПК «Пушкинский», исследование динамики водорастворимых солей и влаги в естественных условиях и при орошении с дренажом (СПК «Заря») и без дренажа (СПК «Пушкинский»), установление динамики и направленности процессов засоления при различной глубине (от 0 до 100 см) и минерализации грунтовых вод при отсутствии дренажной системы (при орошении и на богарных землях) и при наличии дренажной системы

Предметом исследований являются определение динамики изменения свойств черноземных и лугово-черноземных почв, расположенных на производственных орошаемых полях и использующиеся для выращивания различных культур (многолетние травы - люцерна, однолетние культуры-картофель) при учете влияния почвозащитных комплексных мелиоративных мероприятий. В данном исследовании учитывается изменение динамики водорастворимых солей и влаги в естественных условиях и при орошении с дренажом (СПК «Заря») и без дренажа (СПК «Пушкинский»). Необходимым условием в установлении важности влияния комплексных мелиоративных мероприятий является установление динамики и направленности процессов засоления при различной глубине (от 0 до 100 см) и минерализации грунтовых вод при отсутствии дренажной системы (при орошении и на богарных землях) и при наличии дренажной системы.

Результаты и их обсуждение

Опытно-производственный участок орошения с горизонтальным систематическим дренажем в СПК «Заря» был создан и заложен в 1987 году. Велись регулярные наблюдения для оценки влияния глубины залегания уровня грунтовых вод на солевой режим почв. По данным химического анализа определялась сумма токсичных солей, запасы солей в кг/м2. Наблюдения за динамикой солей в почве производились на протяжении всего периода работы дренажной системы. Водно-солевой режим почвогрунтов показывает, что интенсивное перераспределение легкорастворимых солей в корнеобитаемом слое происходит в жаркий период вегетации - май, июнь, июль при преобладании хлоридно-сульфатного типа засоления, свойственного почвам промежуточного засоления [4,5].

0,5 0,А 0,3 0,2

горизонт, см

-0-20

-20-40

-40-60

-60-80

-80-100

0,6 0,5'

^ 0,4

1

Ь1

0-20 20-40 40-60 60-30 80-100

1996 1997 1993 1999 2000 2001 2002 2003 2004

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1995

Г(1ДЫ С (Г ГГЧ ГЧ |1ч'.иг 11Г ,Г|1"ПЧ.[.Ч

А- в Б- во

А Б

Рис. 1 - Динамика токсичных солей в корнеобитаемом слое почвы на солевой площадке СПК «Заря» первое 10- летие работы дренажной системы второе 10-летие работы дренажной системы

На рисунке представлена сравнительная динамика токсичных солей в корнеобитаемом слое за первое и второе десятилетие работы дренажной системы.

Проведенные исследования за первые 9 лет работы дренажной системы в СПК «Заря» выявили положительную динамику в распределении солей. Дренажная система отсекает действие оросителей на уровень грунтовых вод, солевой режим формируется более благоприятный. Здесь в первые три года произошло перераспределение токсичных солей вверх в пределах 60 см от 0,098-0,107 % до 0,162-0,36 % на 100 г почвы и с 0,19-0,49 % до 0,43-0,56 на 100 г для горизонта 60-100 см. Затем, под влиянием промывного режима орошения и при сохранении уровня грунтовых вод более 2,1 м от поверхности земли солесодержание снизилось и в течение 4-х лет находилось в пределах 0,034-0,077 % в слое 60 см и 0,077-0,187 % в горизонте 80-100 см.

Во вторые 10лет работы дренажной системы засоления почвы также не наблюдается, запасы солей в 60 см слое варьируют в пределах 0,05- 0,12%, что соответствует 0,1-0,22 кг/м2, а слое 80-100см 0,09-0,13 %, соответственно 0,17-0,30 кг/м2.

Динамику изменения запасов солей в небольших пределах можно объяснить многолетней изменчивостью природно-климатических, почвенно-мелиоративных и гидрогеологических условий.

После 2008 года из-за неисправностей в работе дренажной системы, полном отсутствии ремонтных работ дренажная система практически полностью вышла из строя. В результате за последние 3 года наметилась тенденция к резкому увеличению солесодержания в почвенных горизонтах под влиянием оросительных мелиораций, то есть наблюдается тенденция к образованию процессов вторичного засоления почвы.

Проведенные исследования показали, что содержание солей в слое 0-20 см увеличились с 0,11 до 0,39 кг/м2, соответственно 2004 и 2011гг., а в целом в корнеобитаемом слое до 60 см за 3 года увеличилось почти в 3 раза с 0,11-0,22 кг/м2 до 0,39-0,69кг/м2 (рис.2).

1,00 0,90 СЧ 0,80 т: 0,70

« 0,60 ®

О 0,50 и

2 0,40 о

Я 0,30 с

п 0,20 0,10 0,00

-1996 -1997 -1998 -1999 -2000 -2001

-2002 -2003 -2004 -2011

Рис 2 - Изменение запасов солей в корнеобитаемом слое почвы на солевой площадке СПК «Заря» во время и после работы дренажной системы

В слое до 1 м солесодержание в среднем составляет 0,86 кг/м2, а на некоторых участках поднимается до 1, 50 кг/м2 (рис. 2). Это почти в 2,5 раза больше чем во время работы дренажной системы.

Эти данные говорят об увеличении запасов солей, что может привести к вторичному засолению почвы. Засоление почвы может происходить в связи с высоким уровнем стояния грунтовых вод 2,5-3,4 м и типом почвы - чернозем выщелоченный среднемощный среднегу-мусовый, тяжелосуглинистый неустойчивый к засолению.

Аналогичные исследования водно-солевого режима были проведены на полях орошения в СПК «Пушкинский». Орошаемые поля стационара СПК «Пушкинский» представлены

0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 слой , см

лугово-черноземной почвой. Запасы солей на исследуемой территории значительно ниже, чем в почвах, расположенных в СПК «Заря».

В корнеобитаемом слое до 60 см содержание солей при орошении составляет 0,20 кг/м2, что на 32 % меньше чем запасы солей в СПК «Заря» - 0,62 кг/м2, при возделывании картофеля на обоих участках. К 1м увеличение солей происходит незначительное и составляет 0,42 кг/м2. При выращивании люцерны на орошаемых участках в корнеобитаемом слое до 60 см солесодержание составляет 0,29-0,34кг/м2, на богаре запасы солей поднимаются до 0,23 кг/м2 (рис.3).

Это говорит, о том, что почвы на данной территории обладают высокой устойчивостью

к засолению и накоплению токсичных солей в корнеобитаемых слоях [2].

1,00 « а.эа

? С.33 и

я а.70 о.бэ

е 0.50 3

ё 0.30

я 0.20 г»

0.10 0.00

Рис 3- Запасы солей в почве стационара СПК «Пушкинский» в 2011 г.

Выводы

1. Современное комплексное рациональное мелиоративное использование земельных ресурсов Омского Прииртышья возможно на основе научных подходов и строгого контроля за мелиоративным состоянием почв.

2. Подъем уровня грунтовых вод на фоне неконтролируемого полива выращиваемых культур, ведет к потере плодородия, развитию процессов засоления и нарушения водного режима зоны аэрации, ухудшению мелиоративной обстановки Основным и надежным решением при этом представляется устройство систем водопонижения в виде дренажа.

3. Применение дренажной системы в СПК «Заря» выявило положительную динамику в распределении солей. Солевой режим формируется более благоприятный и в первые три года происходит перераспределение токсичных солей в нижние горизонты почвы.

4. Вследствие прекращения эксплуатации дренажной системы СПК «Заря» возникает опасность возникновения процессов вторичного засоления почвогрунтов, так как появляется вероятность подъема грунтовых вод, вызванная дополнительным питанием от интенсивных поливов, а главным образом от работающих оросителей (каналов

5. В результате анализа почвенных образцов, взятых на опытном участке СПК «Пушкинский», доказано отсутствие вторичного засоления мелиорируемых почв, что говорит о том, что лугово-черноземные почвы на данной территории обладают высокой устойчивостью против увеличения засоления и накопления токсичных солей в корнеобитаемых слоях.

Заключение

Комплексные гидротехнические мелиорации на основе водосберегающих и почвозащитных мероприятий должны реализовываться не только на применении систем водопони-жения в виде дренажа, но и на проведении комплексного мониторинга мелиоративного состояния земель сельскохозяйственного назначения

Обоснование конкретного вида дренажа, а также основных параметров систем водопо-нижения и водоотведения является отдельной сложной задачей, от которой зависит эффек-

тивность работы. Наряду с геологическими, гидрогеологическими, почвенными условиями необходимы исследования основных гидрофизических характеристик почвогрунтов, которые позволят наиболее достоверно отслеживать и управлять основными элементами водного баланса мелиорируемой толщи.

Список литературы

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

2. Бойко, B.C. Плодородие орошаемой лугово-черноземной почвы и условиях длительного интенсивного использования / B. C. Бойко // Природа, природопользование и природообустройство Омского Приитышья - Омск. 2001

3. Костяков, А.Н. Основы мелиорации / А. Н. Костяков - М. : Наука, I960

4. Кузьмин, А.И. Влияние дренажа на режим грунтовых вод на подтопленных территориях / [Кузьмин А.И. и др.] // Природа, природопользование и природообустройство Омского Прииртышья. - Омск, - 2001. - 299 с. - с.89-94.

5. Кузьмин, А.И. Оценка качества подземных вод для целей орошения: учеб. пособие / А.И. Кузьмин. -Омск: ОмСХИ, 1984. - 74 с.

SAMMARY

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

Effects of complex soil conservation activities dynamics of salt regime reclaimed lands Omsk irtysh

Develop a set of resource and soil conservation measures needed to improve the process of rationalization of natural resources and water use on the reclaimed lands of Omsk Irtysh region.

The establishment of the dynamics of the salt regime in the monitoring of land reclamation Omsk Irtysh region will determine the dependence of soil conservation measures using (dewatering systems as drainage) and justify the need for implementation of integrated land reclamation measures. The practical value lies in the management of soil fertility factors to stabilize the reclaimed land.

Key words: drainage, salinization, salinity regime, groundwater level

УДК 628.1:001.8(09)

Ю.В. Корчевская, И.Г. Ушакова, Г.А. Горелкина, В.В. Токарев

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

О ВОДОСНАБЖЕНИИ р.п. БОЛЬШЕРЕЧЬЕ

В статье представлены предложения по совершенствованию системы водоснабжения р.п. Большеречье Омской области. Приведены результаты определения расчетных уровней воды в проектном створе водозаборных сооружений. Даны рекомендации по внесению изменений в существующую технологическую схему водо-подготовки с учетом антропогенной нагрузки на водоисточник.

Ключевые слова: система водоснабжения, водозаборное сооружение, расчетные уровни воды, технологическая схема водоподготовки

Введение

Коллективом кафедры сельскохозяйственного водоснабжения и дипломниками 2011 года выполнен анализ состояния инженерных систем водоснабжения и водоотведения в р.п. Большеречье Омской области. _

©

Корчевская Ю.В., Ушакова И.Г., Горелкина Г.А., Токарев В.В., 2011

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.