CC BY
21
УДК 631.6(479.24)
ДОЛГОСРОЧНЫЙ ПРОГНОЗ МЕЛИОРАТИВНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ
В РЕСПУБЛИКЕ АЗЕРБАЙДЖАН
М.Г. Мустафаев, к.с.-х.н.
Институт Почвоведения и Агрохимии НАН Азербайджана, e-mail: mustafa-
В статье дана подробная информация о долгосрочном прогнозе водно-солевого режима мелиорированных земель Мугано-Сальянского массива. При прогнозировании на основе комплексных исследований были определены 5 групп почв различного гранулометрического состава. Рекомендованный прогноз водно-солевого режима можно широко использовать на всех орошаемых землях Республики Азербайджан.
Ключевые слова: гранулометрический состав, норма орошения, прогноз, водно-солевой режим, мелиоративные мероприятия.
LONG-TERM FORECAST FOR MELIORATIVE PROCEDURES IN THE AZERBAIJAN REPUBLIC
M.G. Mustafayev
Soil Science and Agrochemistry Institute of Azerbaijan Academy of Sciences, e-mail: mustafa-
There is given some detailed information for long-term forecast of the water-salt regime in the meliorated soils of the Mugan-Salyan massif. While forecasting there were determined 5 soil groups of different granulometric structures on the basis of the complex researches. The suggested forecast of the water-salt regime can be used widely in all irrigated soils of the Republic.
Keywords: granulometric structure, irrigation rate, forecast, water-salt regime, melioratve procedures.
В последнее время в мелиорации широко стали применять математические модели, дающие возможность прогнозировать водно-солевой режим почвогрунтов (краткий - для промывного периода и долгосрочный - для эксплуатационного периода). Любая математическая модель (простая или сложная, полученная на основе теории или практики) содержит в себе разные параметры, практическая ценность которых зависит от правильности и достоверности их определения. Для получения этих результатов необходимо проведение многоповторных экспериментов в объектах, характеризующих большие территории по водно-физическим свойствам почв. Изучение водно-солевого баланса позволит не только построить научно обоснованный долгосрочный прогноз солевого режима почвогрун-тов, но и выявить эффективность уже существующей кол-лекторно-дренажной сети; регулировать водно-солевой режим дренированных земель в нужном направлении и создать оптимальный водно-солевой режим в почвогрунте, что позволяет выявить пути получения высоких и стабильных урожаев.
Изучение водно-солевого баланса проводили на опытных участках, характеризующих пять групп почв: I - почвы легкого гранулометрического состава с высокой соле-отдачей, где коэффициент фильтрации Кф = 10 м/сут., активная пористость Мак = 0,35. II - почвы среднесуглини-стые неоднородного гранулометрического состава с хорошей солеотдачей, где Кф = 6-9 м/сут., Мак = 0,36. III -почвы глинистые неоднородного гранулометрического состава с пониженной солеотдачей, где Кф = 3-5 м/сут., Мак = 0,37. IV - почвы глинистые с низкой солеотдачей, где Кф = 1-2 м/сут., так = 0,38. V - почвы глинистые слитные с особо низкой солеотдачей, где Кф = 1,0 м/сут., Мак = 0,40.
На опытных участках определены водно-физические свойства почвогрунтов и основные элементы водно-солевого баланса, в том числе динамика «рассоления - засоления» почвогрунтов, суммарное испарение по методу водного и теплового балансов, водоподача и дренажный сток.
Для изучения динамики засоления - рассоления поч-вогрунтов на каждом опытном участке предварительно были выбраны 10 ключевых площадок: 5 - наиболее опасные в отношении вторичного засоления, где почвог-рунты содержат 0,6% солей; 5 - практически пресные с солесодержанием 0,25-0,30% по плотному остатку. На ключевых участках проведены солевые съемки. Почвенные образцы при съемке брали с трехметровой толщи до и после влагозарядкового полива, а также до и после каждого вегетационного поливов и в конце сентября. В осенне-зимний период изменение в солесодержании почвогрунтов, как показали опыты, не происходит. Это объясняется низким (2,6-3,0 м) залеганием уровня грунтовых вод от поверхности земли, а критическая глубина залегания для этих почв составляет 1,75-2,25 м и от незначительности атмосферных осадков.
Под действием каждого вегетационного полива соле-содержание в метровой толще почвогрунтов уменьшается, а в межполивные периоды увеличивается до проведения второго полива, затем увеличение солесодержания в межполивные периоды настолько мало (0,003-0,005%), что им можно пренебречь. Это объясняется следующим образом: в начале вегетации, когда органическая масса хлопчатника не велика и слабо затеняет почву, большая часть ресурсов тепла расходуется на нагревание почвы и воздуха, происходит непродуктивное испарение. В этот период суммарное испарение составляет 2,6-3,0 мм/день
(26-30 м /га в день). Определенная часть этой влаги приходит за счет грунтовых вод, то есть происходит процесс повторного засоления. По мере развития растений (кустов и корневой системы) доля непродуктивного испарения уменьшается, значительная часть влаги расходуется через растения (транспирация) около 50% и суммарное испарение в этот период (цветение) составляет 4,6-4,8 мм/день (46-48 м3/сут в день). При сомкнутом покрове (в фазе формирования коробочек - созревание) ресурсы тепла полностью поглощаются растениями и величина суммарного испарения достигает 8,0-9,0 мм/день (80-90 м3/га в день). Транспирация при сомкнутом покрове (после 10 июля) абсолютно преобладает над испарением влаги почвой и может достигать до 100% от общей испаряемости. Из этого следует, что в июле-августе транспи-рация от суммарного испарения может составлять 80-90%, то есть 4000-4500 м3/га. При таком количестве транспирации испарение с поверхности почвы за июль-август составляет 800-950 (при 80% транспирации и 225-250 м3/га (при 95% транспирации). В июле и, особенно, в августе, корневая система сельскохозяйственных культур доходит соответственно до 1 и 2 м и более. Интенсивная транспирация 1-2 м слоя почвогрунтов сельскохозяйственными культурами сильно влияет на капиллярный подъем грунтовых вод и в большинстве случаев предотвращает его, так как скорость транспирации воды в этот период превышает скорость передвижения влаги в капиллярах. В связи с этим в июле-августе на полях, занятых под сельхозкультурами повторное засоление поч-вогрунтов не происходит даже при засолении 0,6% по плотному остатку. Полученный богатый фактический материал использован в математических моделях, дающий возможность построить прогноз солевого режима почвогрунтов.
Для построения прогноза солевого режима были использованы известные математические модели [1-3], а также разработанные нами простые модели, (полученные на основе экспериментальных данных). Простые модели выглядят так:
С = (^ | - .
0,434oWx (1)
Ct = Coe Ct = Co +
(Егр - y)Pet Pe - 6450Егр Егр M
<2)
100 x W (3)
Формула 1 описывает процесс рассоления, а формулы 2 и 3 процесс засоления, где Со - начальное солесодержание в почвог-рунте %; Ct - солесодержание в почвогрунте к некоторому времени, %; у - коэффициент учитывающий скорость рассоления или накопления солей, 1/сут.; t - продолжительность периода, сут.; NH - часть поливной или промывной воды, поступающий в дрену, м; Егр - количество воды, испаряющееся с поверхности грунтовых вод, м; Х - расчетная глубина, м; а - коэффициент солеотдачи почвогрунтов; Ре - параметр Пекле; М - минерализация грунтовых вод, г/л; W - объемный вес почвогрунтов, т/м3.
Для определения значений испарения с поверхности грунтовых вод нами предложена следующая модель:
Егр = Eo (1 —¡f—^, Нвпс
где Ео - испаряемость, м; Н - глубина залегания грунтовых вод, м; НВпС - водоподъемная способность почвогрунтов, м; n - па-
раметр, учитывающий водно-физические свойства почвогрунтов; е - основание натуральных логарифмов. Имея данные по водоподаче, засолению почв, испарению, залеганию уровня и минерализации грунтовых вод, а также зная водно-физические свойства почвогрунтов можно прогнозировать солевой режим почвогрунтов с большой точностью и достоверностью. Результаты солевых съемок и прогноз солевого режима по математическим моделям показывают, что в Кура-Араксинской низменности наиболее опасны в отношении вторичного засоления почвогрунты, имеющие коэффициент фильтрации от 3 до 7 м/сут. В этих почвах тип строения и вариации размеров почвенных частиц обусловливает шенные значения высоты капиллярного поднятия скорости передвижения влаги и объема воды, движущейся в капиллярах [4, 5].
Изучение водно-солевого баланса и прогнозные расчеты по математическим моделям показывают, что в июле-августе в условиях Кура-Араксинской низменности на полях, которые заняты под много поливными культурами (хлопчатник, люцерна и др.), возможность вторичного засоления почвогрунтов практически предотвращена и тем самым нет необходимости поддерживать в этих почвах промывной режим орошения. Это дает возможность повсеместно экономить оросительную воду на 10-30% в самое жаркое и нужное время года. Также установлено, что в практически пресных почвах, где среднее солесодержание поч-вогрунтов в 0-3 м слое ниже 0,3% по плотному остатку при поддержании промывного режима происходит растворение и удаление труднорастворимых солей (гипса, кальция карбоната). В связи с этим при орошении практически пресных почв поддержание промывного режима вовсе нецелесообразно. Применение математических моделей даст возможность при определенном водном режиме прогнозировать солевой режим для почв различного гранулометрического состава.
Из таблицы 1 видно, что при подаче влагоза-рядкового полива 2000-2500 м3/га, первый, второй и третий вегетационный полив по 1500 м3/га (применяющиеся на практике) для снижения солесо-держания от 0,6 до 0,20-0,25% требуется, соответственно, с гранулометрическим составом почвог-рунтов (от легкого к тяжелому) - 2, 3, 4, 5 и 6 лет. В результате исследований установлено, что в каждом хозяйстве в зависимости от степени остаточного засоления должны применяться мероприятия, представленные в таблице 2.
1. Поливные нормы и время, применяемые в настоящее время в практике
Фильтрационная Поливные нормы, м3/га
способность почвогрунтов влагозарядко-вый полив I 1-5/VI II 1-5/VII III 1-5/VIII время для уменьшения солесодержания слоя 0-100 см от 0,6 до 0,25% плот. ост., сутки
Высокая 2
Хорошая 3
Пониженная 2500 1500 1500 1500 4
Низкая 5
Очень низкая 6
2. Рекомендуемые поливные нормы для опресненных земель (для полусухого года)
Фильтрационная способность почвогрунтов I Поливные нормы, м3/га
влагозарядко-вый полив I 1-5т II 18-23т III 3-10^П IV 23-28/УП V 10-15/УШ
Высокая 1000-1200 1000 900 900 900 900
Хорошая 1000-1200 1000 900 900 900 900
Пониженная 1000-1200 1000 900 900 900 900
Низкая 1000-1200 900 800 800 800 800
Очень низкая 1000-1200 900 800 800 800 800
Строительство коллекторно-дренажной и оросительной сети, капитальные планировки и промывки огромных площадей открыли перед хозяйствам путь к интенсификации поливного земледелия. Но есть не мало факторов, сдерживающих развитие зернового хозяйства и хлопководства на орошаемых землях. Один из факторов - пятна засоления среди посевов сельскохозяйственных культур. Одна из причин возникновения и существования таких пятен - недоброкачественная планировка или отсутствие планировки поля.
Исследования в Муганской, Сальянской и других степях свидетельствует, что площади солевых пятен, полностью или частично лишенных растительности, составляют от 5 до 20-25% земельного фонда того или иного хозяйства. В целом же пятна засоления занимают 10-15% всей мелиорированной пашни или десятка тысяч гектаров [6, 7]. Пятна различной формы, размерами от нескольких десятков квадратных метров до одного-двух гектаров, беспорядочно разбросаны среди обширных массивов. Далеко не всегда пятна видимы, так как соли накапливаясь в корнеобитаемом слое почвы, могут и не выступать на поверхность. Поэтому все сельскохозяйственные работы поневоле осуществляют и на пятнах. Лишь в середине вегетационного периода становится ясно, что немало труда и средств было потрачено впустую. Оголенные солевые пятна расположены, главным образом, на неровностях поля. Микроповышения и микропонижения отдельных участков относительно общей поверхности массива нередко достигают 50 см, хотя должны быть не более 5 см. Если поле не выровненное, то не спланированная норма воды из оросительных борозд не может подняться на микроповышения: здесь на участках, незащищенных растительностью, происходит усиленное испарение почвенной влаги, которое сопровождается осаждением солей на поверхности [8]. И наоборот, в микропонижениях накапливается поливная вода с окружающих участков, она уже содержит легкорастворимые соли, и растения погибают. Кстати, на невыровненном микрорельефе расход оросительной воды увеличивается в 1,5-2 раза.
На хорошо спланированном массиве хозяйство может избавиться от пятен за один осенне-зимний сезон. Их надо разбить на чеки и промывать нормами, соответствующими типу, степени засоления и водно-физическим свойствам почвы. Затем на массиве следует произвести влаго-зарядковый полив из расчета воды 2,5-3,0 тыс. м3/га. Пахота и другие механизированные процессы обработки почвы и посевов постепенно изменяют микрорельеф полей, и они нуждаются в текущей планировке поверхности. Речь идет об эксплуатации земель, которые хозяйства получают от мелиораторов капитально спланированными и капитально промытыми. Здоровье земли надо поддерживать систематически. Вот почему хозяйства обязаны проводить текущую планировку ежегодно частями с тем,
чтобы каждые 2-5 лет охватывать всю мелиорированную площадь. Эффективно бороться с пятнами засоления можно только при условии, если каждое хозяйство будет иметь два-три длиннобазовых и несколько других марок планировочных машин. Только такие машины способны выровнять всю площадь так, чтобы микроповышения и микропонижения были не более 5 м.
Более третьей части площади орошаемых земель Ку-ра-Араксинской низменности занимают зерновые. Вегетационный период зерновых культур завершается в середине июня, и поля в самое жаркое время года (вторая половина июня, июль и август) остаются открытыми. Исследования по изучению динамики солесодержания поч-вогрунтов после уборки зерновых культур проводили в 1996 и 2006 гг. на опытных участках, расположенных на территории бывших колхозов Октябрь и Сарван (Кф = 5-7 м/сут. и Кф = 2-3 м/сут.) Сальянского района, в 1996, 1998 и 1999 гг. на территории бывших колхозов им. Ленина и Низами Сабирабадского района (Кф = 3-4 м/сут., Кф = 4-6 м/сут., Кф = 8-10 м/сут.). Для изучения динамики солесо-держания почвогрунтов на каждом опытном участке предварительно были выбраны 10 ключевых площадок: 5 - наиболее опасные по отношению к вторичному засолению, где почвогрунты содержат 0,6% солей; 5 - практически пресные с солесодержанием 0,30% по плотному остатку. На ключевых площадках проведены солевые съемки. Почвенные образцы брали сразу после уборки зерновых культур и в середине сентября.
Из таблицы 3 видно, что подъем солей за один летний сезон в верхние слои почвы зависит от исходного солесо-держания, минерализации грунтовых вод и механического состава почвогрунтов. Наименьшая возможность повторного засоления наблюдается в легких (где Кф > 6,0 м/сут.) и тяжелых почвах (где Кф < 3,0 м/сут.). В этих почвах при солесодержании 0,6% сумма поднявшихся в верхние слои почв солей колеблется от 0,045 до 0,050% по плотному остатку. Наибольшая возможность повторного засоления наблюдается в суглинистых почвах с пониженной фильтрацией (где Кф =3-7 м/сут). В этих почвах при солее-содержании 0,6% поднявшиеся в верхние слои почвы соли достигают 0,1% по плотному остатку. Как известно, сразу после уборки зерновых культур осуществляют вспашку полей. В этом случае, как испаряется почвенная влага и за счет чего происходит повторное засоление почвогрунтов? Для выяснения этого вопроса на опытных участках, расположенных территории колхозов Сальянского и Сабирабадского районов, изучено суммарное испарение с поверхности вновь вспаханных полей методами водного и теплового балансов. Выяснилось, что среднесуточные величины суммарного испарения в июне, июле, августе и сентябре составляют соответственно 45, 35, 23 и 12 м3/сут.
3. Динамика солесодержания в почвогрунтах после завершения вегетации зерновых культур _(расчетный слой 0-100 см)_
Год Минерализа- Коэффициент Солесодержание, %
ция грунтовых фильтрации плотный хлор плотный хлор
вод, почвогрун- остаток остаток
г/л тов, м/сут. июнь сентябрь
Сальянская степь
1996 22-26 5-7 0,602 0,094 0,682 0,117
5-10 2-3 0,306 0,040 0,335 0,047
2006 24-28 0,595 0,088 0,650 0,106
5-10 2-3 0,294 0,042 0,312 0,048
Муганская степь
1996 25-30 3-4 0,310 0,093 0,675 0,113
5-10 0,289 0,034 0,317 0,040
1998 24-30 0,600 0,089 0,698 0,115
5-10 4-6 0,295 0,038 0,328 0,048
1999 20-25 0,585 0,087 0,640 0,106
5-10 8-10 0,310 0,040 0,333 0,046
3
4. Суммарное _ испарение от поверхности пашни, м /га
Опытные участки Периоды
с 15.VI по 30.VI VII VIII с 1 по 15.IX
Сальянский 700 1155 650 350
Муганский 650 1105 625 425
Из таблицы 4 видно, что общее количество испаряющейся с поверхности открытого поля воды за один сезон составляет 2500-3000 м3/га. Естественно, при таком испарении на поверхность почвы могут подняться значительные количества легкорастворимых солей и они в свою очередь могут привести к вторичному засолению.
Таким образом, в условиях Кура-Араксинской низменности в те годы, когда поля заняты зерновыми, необходимо после их уборки высевать кормовые и другие сельскохозяйственные культуры с ко-
ротким вегетационным периодом. Это даст возможность не только улучшить мелиоративное состояние земель, но и получить дополнительный урожай.
Литература
1. Аверьянов С.Ф. Борьба с засолением орошаемых земель. - М., 1978. - 288 с.
2. Азизов Г.З. Определение значений промывных норм и гидрохимических параметров солевого режима почвогрунтов. Сб. науч. трудов. Т. XV. - Баку: Изд. «Элм», 1999. - С. 103-115.
3. Айдаров И.П. Регулирование водно-солевого и питательного режимов орошаемых земель. - М.: Агропромиздат, 1985. - 156 с.
4. Волобуев В.Р. Генетические формы засоления почв Кура-Араксинской низменности. - Баку: Изд-во АН Азерб.ССР, 1965. - 246 с.
5. Мустафаев М.Г. Влияние дренажа на физические свойства и водно-воздушный режим почв (на примере Мугано-Сальянского массива Азербайджана) // Вестник РГАУ-МСХА, 2011, № 3. - С. 6-10.
6. Мустафаев М.Г.Изменение содержания солей в почвогрунтах за период вегетации сельхозугодий Мугано-Сальянского массива / Мат. международ. научно-практ. конф. «Рациональное использование почвенных ресурсов и их экология», КазНИИ почвоведения и агрохимии им. У.У. Ус-панова. - Алматы: ГЕК, 2012. - С. 483-487.
7. Mustafayev M.G. Influence of salt quantitiy and type on productivity of agricultural plants in soil of the experimental area in Salyan / Energy ecology economy international congress, Baku, 7-9 june, 2007. - Р. 551-554.
8. Mustafayev M.G. Some problems of saline soil reclamation of Azerbaijan / Научные исследования в мелиорации и водном хозяйстве, Сб. науч. трудов, т. 49, вып. 1, ТОО «КазНИИВХ», 2012. - С. 106-110.
12 февраля 2014 г. в Новотель Москва Сити состоялась пресс-конференция и дегустация европейских блюд, которая ставит своей целью продвижение Программы «Европейское мясо - традиция, качество, вкус». г I IП /~\ П г д \
Программа рассчитана на предоставление информации потенциальным покупа- и'итутлш
телм в Российской Федерации, Китайской Народной Республике и Объединенных Арабских Эмиратах. Мероприятие организовано под патронатом Чрезвычайного и Полномочного Посла Республики Польша в Российской Федерации г-на В. Зайончковски, а также Ассоциации мясников и производителей колбасных изделий Республики Польша.
В пресс-конференции уачствовали: Б. Врублевска - Президент правления Польской Хозяйственной Палаты Центр Содействия; К. Кордас - Вице-Министр, Советник Посольства Республики Польша в Российской Федерации; З. Новак - Председатель совета Ассоциации мясников и производителей колбасных изделий; П. Зейманн - координатор Программы «Европейское мясо - традиция, качество, вкус».
Европейский Союз является одним из самых крупных в мире производителей мяса. В краткосрочном прогнозе, составленном осенью 2013 г. Еропейской комиссией указано, что по сравнению с 2013 г. производство свинины в EU-28 в 2014 г. незначительно возрастет и составит 22 360 млн. т. Этот же прогноз предусматривает, что производство говядины в Е^28 составит 7 657 тыс. т. По оценке Института экономики сельского хозяйства и продовольствия Республики Польша, в 2013 г. в стране было получено 1 524 тыс. т свинины. Объем экспорта в страны СНГ уменьшился приблизительно на 28% (до 42,2 тыс. т) в связи с тем, что продажи мяса в Беларусь уменьшились на 50% (до 18,8 тыс. т), а в Украину приблизительно на 40% (до 10,2 тыс. т). С января по октябрь 2013 г. объем экспорта говяжьего мяса составил 238,6 тыс. т и был на 3,7% больше, чем в течение предыдущего года. Объем экспорта в страны СНГ увеличился на целых 24% (до 8,2 тыс. т). За девять месяцев 2013 г. объем экспорта мяса птицы по сравнению с предыдущим годом увеличился на 9,5%. Бойни и мясокомбинаты, осуществляющие свою деятельность на территории Европейского Союза, имеют необходимые сертификаты качества в области производства и управления. Кроме этого они соответствуют требованиям и правилам, касающимся экспорта на территорию Таможенного Союза.
