CC BY
11
УДК 631.4
DOI: 10.19047/0136-1694-2022-110-51-89
*tl) Check for updates
Ссылки для цитирования:
Горохова И.Н., Панкова Е.И. Изменение мелиоративного состояния орошаемых земель в Волгоградской области за 2001-2018 годы // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2022. Вып. 110. С. 51-89. DOI: 10.19047/0136-1694-2022-110-51-89 Cite this article as:
Gorokhova I.N., Pankova E.I., Changes in the rehabilitation status of irrigated lands in the Volgograd Oblast during 2001-2018, Dokuchaev Soil Bulletin, 2022, V. 110, pp. 51-89, DOI: 10.19047/0136-1694-2022-110-51-89
Изменение мелиоративного состояния орошаемых земель в Волгоградской области за 2001-2018 годы
© 2022 г. И. Н. Горохова*, Е. И. Панкова
ФИЦ "Почвенный институт им. В.В. Докучаева", Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2, https://orcid.org/000-0002-0428-3330, e-mail: [email protected].
Поступила в редакцию 21.03.2022, принята к публикации 24.05.2022
Резюме: Дана сравнительная оценка мелиоративного состояния орошаемых земель в Волгоградской области за 2001-2018 гг., которые расположены в разных природных районах. Установлено, что за указанный период произошли существенные изменения в мелиоративном состоянии орошаемых земель: резко сократилась общая площадь орошения с 2001 г. (-31%), особенно на местном стоке (-44.5%), понизился уровень грунтовых вод (уровень >5 м сохраняется на 78% площади) и на этом фоне сократились площади вторично засоленных почв (-3.9%). Основными проблемами на сегодня являются: наличие многолетней залежи и богарных земель, освоенных первоначально под орошение, отсутствие дренажа на большинстве оросительных системах (ОС) и значительные площади солонцеватых почв, требующих мелиорации. Различия природных условий во многом определили современное мелиоративное состояние орошаемых почв и интенсивность их изменения. Так, наибольшие площади вторично засоленных почв сохраняются на оросительных системах, расположенных на исходно сильнозасоленных, слабодренированных почвах Хвалынской глинистой
равнины (Палласовская, Светлоярская оросительные системы). Реконструкция ряда оросительных систем с участками вторично засоленных почв дала положительный результат, после которой вторично засоленные почвы на мелиорированных землях не отмечаются (Большая Волгоградская, Тажинская ОС). Значительные площади солонцеватых почв сохраняются на орошаемых землях, расположенных в ареалах распространения природных солонцов и каштановых, светло-каштановых солонцеватых почв - на юге Приволжской возвышенности (Городищенская ОС), в районе Северных Ергеней (Генераловская ОС) и на Хвалынской глинистой равнине (Палласовская и др. ОС). Собственные исследования на Волго-Донской ОС с привлечением дистанционной информации показали, что данная система отражает общие черты современного мелиоративного состояния орошаемых земель Волгоградской области - характерны залежные земли, отсутствие дренажа, распространены солонцеватые почвы. Использование мультиспектральных космических снимков высокого разрешения (Landsat-8, Sentinel-2) для обнаружения залежных и орошаемых в текущем сезоне земель демонстрирует возможность уточнения сведений по этой категории земель. Определение дистанционными методами распространения засоленных и солонцеватых почв на орошаемых землях Волгоградской области может осуществляться косвенно, по состоянию растительности, когда при выявлении на снимках участков с разреженным растительным покровом выбираются целенаправленные маршруты по изучению почв и отбору почвенных образцов.
Ключевые слова: оросительная система, площадь орошения, уровень грунтовых вод, засоление почв, солонцеватость почв.
Changes in the rehabilitation status of irrigated lands in the Volgograd Oblast during 2001-2018
© 2022 I. N. Gorokhova*, E. I. Pankova
Federal Research Centre "V. V. Dokuchaev Soil Science Institute",
7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017, Russian Federation, https://orcid.ors/000-0002-0428-3330, e-mail: [email protected].
Received 21.03.2022, Accepted 24.05.2022
Abstract: A comparative assessment of the rehabilitation status of irrigated lands, which are located in different natural areas of the Volgograd Oblast, is presented for 2001-2018. It was found that during the specified period there were recorded significant changes in the condition of irrigated lands: the total irrigation area has dramatically decreased since 2001 (-31%), especially at
local runoff (-44.5%), the groundwater level has decreased (the level >5 m remains on 78% of the area). Also on this background, the areas of secondary salinized soils were also decreased (-3.9%). The main problems at the present are: the presence of fallow lands and rain-fed lands initially cultivated for irrigation, the lack of drainage on the most of irrigation systems and significant areas of saline soils requiring rehabilitation. Differences in natural conditions have largely determined the current rehabilitation state of irrigated soils and the intensity of their changes. Thus, the largest areas of secondary saline soils are preserved on irrigation systems located on the initially highly saline, poorly drained soils of the Khvalyn clay plain (Pallasovka, Svetloyarsk irrigation systems). Reconstruction of a number of irrigation systems with areas of secondary saline soils gave a positive result, after which secondary saline soils on reclaimed lands were not detected (Large Volgograd, Tyazhin irrigation systems). Significant areas of saline soils can be found on irrigated lands in the distribution areas of natural saline soils and chestnut, light chestnut saline soils - in the south of the Volga Upland, in the area of the Northern Yergeni and on the Khvalyn clay plain (Gorodishуsche, Generalovskoye, Pallasovka, etc. irrigation systems). Inherent research on the Volga-Don irrigation system with the involvement of remote sensing data has shown that this system reflects the general features of the modern rehabilitation condition of irrigated lands of the Volgograd Oblast - fallow lands, lack of drainage, and widespread saline soils are specific for this area. The use of high-resolution multispectral satellite images (Landsat-8, Sentinel-2) for the purposes of detection of fallow and irrigated lands in the current season demonstrates the possibility of clarifying information on this category of land. The determination of the distribution of salinized and solonetzic soils on irrigated lands of the Volgograd Oblast by remote methods can be carried out indirectly, i. e. according to the state of vegetation: when areas of sparse vegetation cover are being identified on images, targeted routes for soil surveys and soil sampling are selected.
Keywords: irrigation system, irrigation area, groundwater level, soil salinity, solonetzicity of soils.
ВВЕДЕНИЕ
В 2019 г. в журнале "Почвоведение" вышла статья (Горохова, Панкова, 2019), в которой анализировалось мелиоративное состояние орошаемых почв Волгоградской области за 2001-2015 гг., когда после экономического спада в России началось постепенное восстановление и начало функционирования большинства оросительных систем (ОС). Для того чтобы понять,
каков вектор дальнейших мелиоративных изменений на орошаемых землях, нами был проведен анализ данных, предоставленных Волгоградской гидрогеолого-мелиоративной партией (ВГМП) за 2018 г.1, лежащих в основе мелиоративного кадастра, а также результатов собственных исследований, которые проходили в Волгоградской области в 2020-2021 гг. на Волго-Донской ОС, позволившие подтвердить характер происходящих изменений. Отметим, что данные ВГМП для мелиоративных кадастров обобщаются на основе материалов, собранных на местах.
Орошение на территории Волгоградской области началось еще в дореволюционный период и площадь орошаемых земель в XIX веке составляла 8.7 тыс. га (Приходько, 2012). Широкое регулярное орошение стало развиваться в 50-60-х годах ХХ в. Пик ирригационного освоения отмечался в 1989 г., когда в орошение было вовлечено 345.2 тыс. га или 4.6% от площади сельскохозяйственных земель Волгоградской области (Панкова, Новикова, 2004). В 90-х годах, в связи с общей сложной экономической ситуацией в стране, площади орошаемых земель в области резко сократились. В 2001 г. они составили 259.4 тыс. га или 3.2% от площади сельскохозяйственных угодий, в 2015 г. осталось только около 179 тыс. га (Панкова, Новикова, 2004; Горохова, Панкова, 2019). По данным ВГМП, в 2018 г. общая площадь орошаемых земель сохранилась на уровне 178.8 тыс. га.
На орошаемых землях Волгоградской области возделывают зерновые (пшеница, ячмень), однолетние (кукуруза на силос, суданка) и многолетние (люцерна) кормовые травы, технические (подсолнечник, горчица, рапс), овощные и бахчевые культуры.
Цель данной работы - анализ мелиоративной обстановки на ОС Волгоградской области за период 2001-2018 гг., по данным ВГМП и материалам собственных исследований, для установления направленности и причин изменений состояния орошаемых почв в регионе и выявление связи изменений с природными особенностями расположения ОС; рассмотрение примеров использо-
1 Показатели по оценке и учету мелиоративного состояния орошаемых сельскохозяйственных угодий и технического состояния оросительных систем на 01.01.2019 г. ВГМП, 2019.
вания дистанционной информации для сбора сведений при составлении мелиоративного кадастра.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Объектом исследований являются орошаемые земли Волгоградской области, расположенные в разных геоморфологических районах. Основные методы исследований: сравнительный анализ данных ВГМП за 2001-2018 гг. и полевые исследования (20202021 гг.) на территории Волго-Донской ОС с привлечением дистанционной информации. Для этого использовались космические снимки Landsat-8 и Sentinel-2 и такие приемы их обработки как сочетание разных каналов и классификация космических изображений.
Орошаемые земли Волгоградской области расположены в различных природных условиях. В пределах области выделяются 4 почвенно-климатические зоны и провинции, а также 14 геоморфологических областей и районов. Почвенно-климатическое и геоморфологическое районирование (рис. 1) позволяет сгруппировать ОС в зависимости от их расположения и географии почв, согласно Почвенной карте Волгоградской области (М 1 : 400 000 под ред. Е.М. Цвылева, 1989).
На северо-западе Волгоградской области выделяется степная зона Южно-Русской провинции (Ах), приуроченная, главным образом, к геоморфологической области Окско-Донской низменности (I) и частично - к областям Среднерусской (II) и Приволжской возвышенностей (району Медведицких яров (III5)). Для этой части Волгоградской области в почвенном покрове характерны черноземы южные (Haplicor Calcic Chemo zems (Loamic)) и черноземы обыкновенные (Haplicor Calcic Chernozems (Loamic, Pachic)). Здесь расположились исключительно массивы орошения на местном стоке, детальные сведения о состоянии которых в мелиоративных кадастрах не приводятся и поэтому подробно в статье не рассматриваются.
Сухостепная зона Манычско-Донской провинции (Бх), занимающая центральную часть Волгоградской области, разделена долиной р. Иловля и Цимлянским водохранилищем примерно пополам. Правобережье р. Иловли и Цимлянского водохранилища,
находящееся на Среднерусской (II3 , II4) и Приволжской (III6, III8) возвышенностях, освоено под орошение на местном стоке, за исключением Иловлинского филиала (17), расположенного в южной части Приволжской возвышенности (III8) и возделываемого с 2015 г. Здесь распространены темно-каштановые (Haplic Kastanozems (Loamic)) и каштановые (Haplic or Someric Kastano-zems (Loamic)) почвы.
Все государственные ОС (кроме Иловлинского филиала) сосредоточенны в сухостепной (Б1? Б2) и полупустынной (В1) поч-венно-климатических провинциях и в границах 6 геоморфолого-гических районов левобережной части р. Иловли и Цимлянского водохранилища: на юге Приволжской возвышенности (III8) и возвышенности Северные Ергени (III9), на территории Прикаспийской низменности в районах Приволжской песчаной гряды (V11) и Хвалынской глинистой равнины (V12), в долинах рек Дона (VI13) и Волги (VI14). Наиболее благоприятными для орошения являются почвы Волго-Ахтубинской поймы (Волго-Ахтубинская ОС), где распространены аллювиально-луговые почвы (Eutric Stagnic Fluvisols (Loamic, Humic)). Самые сложные условия характерны для систем, расположенных на слабодренированной, бессточной Хвалынской глинистой равнине Прикаспийской низменности (V12) (Палласовская, Светлоярская, Ленинская ОС и др.). Здесь в орошение были вовлечены природно засоленные солонцовые почвы, которые отличаются комплексностью почвенного покрова, представленные каштановыми солонцеватыми почвами в комплексе с солонцами (Luvic Someric Kastanozems (Proto sodic, Endoprotosalic), Haplic Solonetz (Albic, Columnic, Cutanic, Differentic) и светло-каштановыми почвами (Eutric Cambisols (Loamic, Pro tocalcic, Ochric)) в комплексе с толонцами (Haplic Solonetz (Albic, Columnic, Cutanic, Differentic)). Ряд ОС, таких как Светлоярская (V12, III9) и Генераловская (III9, VI13), расположен сразу в двух геоморфологических районах (рис. 1).
Рис. 1. Схема почвенно-климатического и геоморфологического районирования и расположения ОС Волгоградской области (по материалам Панковой, Новиковой, 2004); комплексное мелиоративное и техническое состояние ОС в 2018 г., составленное по данным ВГМП. Fig. 1. Scheme of soil-climatic and geomorphological zoning and location of irrigation systems of the Volgograd Oblast (based on the materials of Pankova, Novikova, 2004); complex reclamation and technical condition of irrigation systems in 2018, compiled according to the data performed by the VGMP.
Примечание. 1) Оросительные системы: 1. Б. Волгоградская; 2. Волго-Ахтубинская; 3. Волго-Донская; 4. Генераловская; 5. Городищенская; 6. Заволжская; 7. Иловатская; 8. Калачевская; 9. Кисловская; 10. Котельни-ковская; 11. Ленинская;12. Оленевская; 13. Палласовская; 14. Светлояр-ская; 15. Среднеахтубинская; 16. Тажинская; 17. Иловлинский филиал.
2) Орошаемые массивы на местном стоке площадью до 200 га.
3) Орошаемые массивы на местном стоке площадью 200-500 га.
4) Границы и перечень природных (почвенно-климатических) зон и провинций: Ai - степная зона, Южно-Русская провинция; Бх - сухостепная зона, Манычско-Донская провинция; Б2 - сухостепная зона, Заволжская провинция; В - полупустынная зона, Прикаспийская провинция.
5) Границы и перечень геоморфологических областей и районов. I. Ок-ско-Донская низменность: 1х - Хоперско-Бузулукская равнина. II. Среднерусская возвышенность: II2 - Калачская возвышенность; II3 - Восточно-Донская гряда; II4 - Чирско-Цимлянская равнина. III. Приволжская возвышенность и Ергени: III5 - возвышенность Медведицких яров; III6 -возвышенное междуречье Медведицы и Иловли; III7 - возвышенное правобережье Волги (междуречье Иловли-Волги); III8 - южная часть Приволжской возвышенности; III9 - возвышенность Северных Ергеней. IV. Низкое Сыртовое Заволжье: IV10 - южная часть низкого Сыртового Заволжья. V. Каспийская низменность: VX1 - Приволжская песчаная гряда; V12 - Хвалынская глинистая равнина. VI. Долины рек Дона и Волги: VI13 - долина Дона; VI14 - долина Волги. Цветом показаны: 1 - ОС, не требующая реконструкции и мелиорации почв; 2 - ОС, требующая мелиорации почв; 3 - ОС, требующая мелиорации почв и реконструкции коллекторно-дренажной сети.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
На сегодняшний день на территории Волгоградской области находятся 17 ОС, которые относятся к государственным и площадь которых составляет 111.858 тыс. га, еще 66.82 тыс. га находятся на землях, орошаемых водами местного стока. Государственные ОС расположены в следующих геоморфологических районах: 1) Хвалынской глинистой равнины и Приволжской песчаной гряды Прикаспийской низменности; 2) Приволжской возвышенности и Ергенях; 3) в долинах рек Волги и Дона.
Орошаемые земли на местном стоке расположены на Хоперско-Бузулукской равнине, Калачской возвышенности, Восточно-Донской гряде и возвышенности Медведицких яров.
Как отмечалось выше, площади орошаемых земель в Волгоградской области, начиная с конца ХХ в., неуклонно сокращались. В последние два десятилетия ситуация выглядит следующим образом: пощади с 2001 г. по 2018 г. сократились на 31%, и макси-
мальное сокращение произошло на Иловатской (88.8%), Котель-никовской (49.2%), Заволжской (40.5%) ОС, но сокращение не связано с природными особенностями их расположения, т. к. все системы расположены в разных геоморфологических районах, а вызвано плохим техническим состоянием ОС и социально-экономическими условиями данных территорий. Орошение на местном стоке с 2001 г. сократилось на 44.5%.
В настоящее время ситуация с орошаемыми землями в Волгоградской области стабилизировалась и сокращение площадей с 2015 г. прекратилось (табл. 1).
Таблица 1. Площади орошаемых земель Волгоградской области в 20012018 гг. (по данным ВГМП)
Table 1. The area of irrigated lands of the Volgograd region in 2001-2018 (according to the VHMP)
Вид орошения Площадь орошения в 2001 г., га Площадь орошения в 2015 г., га Площадь орошения в 2018 г., га Изменения за 2001-2015 гг. Изменения за 2015-2018 гг.
га % га %
Общая площадь 259166 178840 178840 -80326 -31 0 0
Государственные системы 138474 111858 111858 -26616 -19.2 0 0
Местный сток 120692 66982 66982 -53710 -44.5 0 0
Значительная часть сократившихся земель под орошение стала разновозрастной залежью. Определить точную площадь залежи можно только с помощью дистанционного мониторинга, который в настоящее время самостоятельно на орошаемых землях не ведется.
Наши собственные исследования в Волгоградской области подтверждают наличие существенных площадей залежных земель, а также возможность по дистанционной информации выделять залежные земли. На рисунке 2 приведены результаты обработки космического изображения со спутника ЬаМ8а1-8 (04.04.2020) для
центральной части Волго-Донской ОС, где с использованием сочетания разных каналов была выделена разновозрастная залежь.
Следует отметить, что в мелиоративных кадастрах многие годы отражалась информация о землях, освоенных под орошение, но не обязательно поливаемых в текущем сезоне, т. е. площадь фактического орошения на указанные даты была гораздо меньше. В последние годы в кадастре специальной строкой стала выделяться площадь, которая не поливалась в сезоне, что делает информацию об орошаемых землях более объективной.
Рис. 2. Выделение многолетней залежи на изображении космического снимка со спутника Landsat-8 (04.04.2020) для центральной части ВолгоДонской ОС в сочетании каналов 7, 5, 4 (коротковолновый инфракрасный, ближний инфракрасный, красный). Условные обозначения: 1 - залежь возрастом до 5 лет; 2 - залежь возрастом более 5 лет.
Fig. 2. Revealing the long-term fallow lands in the satellite image obtained from Landsat-8 (04.04.2020) for the central part of the Volga-Don Irrigation System with the use of a combination of channels 7, 5, 4 (short-wave infrared, near infrared, red). Legend: 1 - fallow lands, abandoned for less than 5 years ago; 2 - fallow lands, abandoned for 5 years and more.
В 2018 г. полностью не поливались земли Генераловской ОС и Иловлинского филиала, значительная часть земель не поливалась на Калачевской (31.4%), Городищенской (42%), Котельни-ковской (69%) и Тажинской (49.8%) системах; всего в Волгоградской области в 2018 г., по данным ВГМП, не поливалось более 20% освоенных под орошение земель (рис. 3).
130000 160000 140000 120000 100000 30000 60000 40000 20000 о
1 .-Li . i.___
Т I I I I I I I I I I I I I I I
123+56739 1011121314151617131920
■ Общая площадь орошения в 2018 г. Не поливалось в 2018 г.
Рис. 3. Общая площадь орошаемых земель и площадь земель, которые не поливались в 2018 г. Условные обозначения: по горизонтали 1, 2, ... 17 -номер оросительной системы (см. рис. 1); 18 - Государственные ОС, 19 -земли, орошаемые на местном стоке; 20 - всего по орошаемым землям. Fig. 3. The total area of irrigated land and the area of lands that were not watered in 2018. Symbols: horizontally 1, 2, ... 17 - the number of the irrigation system (see Fig. 1); 18 - State-owned irrigation systems, 19 - lands irrigated using local runoff; 20 - total for irrigated lands.
Выше отмечалось, что информация ВГМП базируется на материалах, собранных на местах. Привлечение космических
снимков облегчило и уточнило бы получение данных, по которым можно определить поля, где осуществлялся полив, и где он отсутствовал в течение сезона. На рисунке 4 показан пример выделения на изображении космического снимка орошаемых массивов в центральной части Волго-Донской ОС, где сочетание зеленого, красного и ближнего инфракрасного каналов съемки позволяет выделить орошаемые поля за счет большей увлажненности почв, по сравнению с почвами богарных и залежных земель.
Рис. 4. Выделение орошаемых массивов на изображении космического снимка со спутника Sentinel-2 (27.07.2020) в центральной части ВолгоДонской ОС по сочетанию каналов 2, 3, 4 (зеленый, красный, ближний инфракрасный). Условные обозначения: 1 - орошаемые массивы текущего сезона.
Fig. 4. Highlighting of irrigated massifs on the Sentinel-2 (27.07.2020) image in the central part of the Volga-Don IS by a combination of 2, 3, 4 (green, red, near infrared) bands. Legend: 1 - irrigated lands of the current season.
Известно, что после начала орошения почти повсеместно на орошаемых землях идет подъем уровня грунтовых вод (УГВ) и через 1-30 лет он часто достигает критического порога, при кото-
ром нарушается устойчивость почв. При высоком УГВ начинается переувлажнение, заболачивание почв, ухудшается водно-воздушный режим. Значительная часть этих почв подвергается вторичному засолению. Вторичное засоление - наиболее распространенное отрицательное явление при орошении, которое определяется запасами солей в почвах и грунтовой толще, плохой дре-нированностью и зонально-климатическими особенностями территорий. Критическая глубина залегания грунтовых вод (ГВ) для почв сухостепной и полупустынных зон составляет 2-3 м.
ГВ на многих оросительных системах Волгоградской области в 80-90-х гг. прошлого века достигали критической глубины, однако к настоящему времени уровень существенно изменился. В 2001 г. площади орошаемых земель с УГВ глубже 5 м на государственных ОС составляли 56.4%, в 2018 г. - 75.2% площади орошения (табл. 2). Причина такого резкого снижения УГВ заключается в сокращении поливных площадей и сокращении объемов поливов. Снижение потребления поливной воды связано с переходом овощных и бахчевых культур на капельное орошение, а также с использованием части или всех земель под богарное земледелие.
На сегодня основные площади с критическим УГВ (до 2-3 м) сохраняются на Большой Волгоградской (1 179 га), Заволжской (857 га), Среднеахтубинской (466 га), Тажинской (466 га) и Палла-совской (293 га) ОС. Настораживает увеличение площади участков с УГВ 2-3 м на Тажинской ОС, где несколько лет назад закончилась реконструкция системы, а площадь таких участков с 2001 г., напротив, увеличилась с 237 до 466 га (табл. 2).
Минерализованные ГВ (>3 г/л) при глубине их залегания более 3 м существенного влияния на орошаемые почвы не оказывают. Потенциальную опасность для возникновения вторичного засоления почв представляют площади с минерализованными ГВ там, где сохраняются небольшие участки орошения с УГВ 2-3 м (Большая Волгоградская, Среднеахтубинская ОС) (табл. 2).
Таблица 2. Площади орошаемых земель в Волгоградской области (га) по их мелиоративному состоянию (данные ВГМП за 2001, 2015 и 2018 гг.)
Table 2. Areas of irrigated lands in the Volgograd Oblast (ha) according to their rehabilitation status (Volgograd Hydrogeological and reclamation party (VHMP) data for 2001, 2015 and 2018)
Наимено- Общая пло- Распределение орошаемых с.-х. угодий по
№ вание оросительной глубине залегания УГВ, м минерализации ГВ, г/л
ОС системы и - щадь
на кар те номер ее геоморфологического района на карте ч о L- орошаемых с.-х. угодий < 1 1.0-1.5 1.5-2.0 2.0-3.0 3.0-5.0 "л Л V 1.0-3.0 Г) Л
1 Б. Волго- 2001 19647 0 0 0 1362 5681 12604 16702 2945 0
градская 2015 15978 0 0 0 2174 10328 3476 10462 5516 0
(У11) 2018 15978 0 0 0 1179 11663 3136 15978 0 0
2 Волго- 2001 1626 0 0 517 1082 507 0 1626 0 0
Ахтубин- 2015 1626 0 0 0 0 1626 0 1626 0 0
ская (У114) 2018 1626 0 0 0 0 1626 0 1626 0 0
3 Волго- 2001 6261 0 15 88 1018 2454 2686 155 3614 2492
Донская 2015 4614 0 0 0 0 59 4556 748 1245 2623
(ЩО 2018 4614 0 0 0 0 59 4556 1935 1273 1406
4 Генералов- 2001 6895 4 4 18 970 1250 2624 1324 2625 2946
ская (Ш9, 2015 4870 0 0 0 0 85 4785 540 2630 1700
У113) 2018 4870 0 0 0 0 110 4760 1932 1648 1290
5 Городи-щенская (ЩО 2001 21056 0 2 3 159 885 19538 540 1855 18661
2015 20587 12 72 23 77 38 20365 4091 5525 10971
2018 20587 7 24 29 83 43 2401 4169 6539 9879
6 Заволжская (V12) 2001 21695 39 48 280 1489 13755 6084 16047 4120 1528
2015 12907 0 0 0 837 2180 9890 12907 0 0
2018 12907 0 0 0 857 1950 10100 12907 0 0
7 Иловатская (VI14) 2001 1496 0 0 0 0 0 401 1095 1496 0
2015 168 0 0 0 0 0 168 0 168 0
2018 168 0 0 0 0 0 168 0 168 0
8 Калачев-ская (Ш8, VI13 ) 2001 6988 0 0 0 0 422 6566 6288 700 0
2015 7131 0 0 0 0 0 7131 3449 3682 0
2018 7131 0 0 0 0 0 7131 6601 530 0
9 Кисловская (V11) 2001 11116 4 7 211 3648 7059 187 11116 0 0
2015 7483 0 0 0 109 827 6547 7483 0 0
2018 7483 0 0 0 89 702 6692 7483 0 0
10 Котельни- ковская (Щ) 2001 3527 0 0 0 0 350 0 0 2024 263
2015 1791 0 0 0 0 50 1741 0 1588 203
2018 1791 0 0 0 0 50 1741 0 1588 203
11 Ленинская (V12) 2001 6311 0 0 0 0 474 5837 691 4695 925
2015 5040 0 0 0 0 486 4554 896 3424 720
2018 5040 0 0 0 0 674 4366 1357 3169 514
12 Оленевская (Ш8) 2001 2680 0 0 0 0 2680 0 2680 0 0
2015 2680 0 0 0 0 0 2680 2680 0 0
2018 2680 0 0 0 0 0 2680 2680 0 0
13 Палласов-ская (V12) 2001 14870 0 0 0 552 9974 4344 1045 9684 4141
2015 11596 0 0 0 424 4299 6873 50 7027 4519
2018 11596 0 0 295 293 3996 7012 1067 6994 3535
14 Светлояр- 2001 7264 0 24 193 646 3624 2777 1012 2329 3923
ская (У^, 2015 5889 0 0 0 0 92 5797 146 1398 4345
Ш9) 2018 5889 0 0 0 0 86 5803 136 1645 4108
15 Среднеах- 2001 4049 0 0 0 0 1115 2934 913 2328 808
тубинская 2015 2672 0 0 0 30 638 2006 1273 814 586
(У11) 2018 2672 0 0 0 466 2133 327 1121 988 563
16 Тажинская (У12) 2001 2993 0 0 0 237 996 1 405 802 1786
2015 2926 0 0 0 415 2301 210 2500 426 0
2018 2926 0 0 0 466 2133 327 1943 983 0
17 Иловлин- 2001 - - - - - - - - - -
ский фили- 2015 3900 0 0 0 0 0 3900 3900 0 0
ал (Ш8) 2018 3900 0 0 0 0 0 3900 3900 0 0
18 Итого гос. системы 2001 138474 47 106 1310 11163 47686 78162 60544 39217 37493
2015 111858 12 72 23 4066 23006 84679 52749 33443 25666
2018 111858 7 24 324 2967 24055 84481 64835 25525 21498
19 Местный 2001 120692 938 3254 4461 5257 15425 91357 69773 50959 17953
сток 2015 66982 0 0 0 4110 9240 53632 4299 24480 38203
2018 66982 0 0 0 4110 9240 53630 4299 24480 38203
20 Всего 2001 259166 985 3359 5771 16420 63111 169520 130277 90176 37493
2015 178840 12 72 23 8176 32246 138311 57048 57923 63869
2018 178840 7 24 324 7077 33295 138113 69134 50005 59701
Примечание. 0 - показатель не присутствует; прочерк (-) - нет данных.
Продолжение таблицы 2 Table 2 continued
Наименование оросительной системы и номер ее геоморфоло- Общая Распределение орошаемых с.-х. угодий по
№ ОС на Годы площадь ороша- минерализации поливной воды, г/л обеспеченнос- не
емых с.-х. угодий поливалось
карте гического района на карте < 1.0 1.0-2.0 > 2 ти дренажем
1 2001 19647 19647 0 0 2359 -
Б. Волгоградская (Уп) 2015 15978 15978 0 0 2359 -
2018 15978 15978 0 0 2359 0
2 Волго-Ахтубинская 2001 1626 1626 0 0 0 -
2015 1626 1626 0 0 0 -
2018 1626 1626 0 0 0 0
3 2001 6261 6261 0 0 208 -
Волго-Донская (Ш8) 2015 4614 4614 0 0 58 -
2018 4614 4614 0 0 58 0
4 Генераловская (Ш9, VI») 2001 6895 6895 0 0 0 -
2015 4870 4870 0 0 0 -
2018 4870 4870 0 0 0 4855
5 2001 21056 21056 0 0 150 -
Городищенская (Ш8) 2015 20587 20587 0 0 58 -
2018 20587 20587 0 0 160 8815
6 2001 21695 21695 0 0 4551 -
Заволжская (У12) 2015 12907 12907 0 0 3655 -
2018 12907 12907 0 0 3655 0
7 2001 1496 1496 0 0 0 -
Иловатская (VIj4) 2015 168 168 0 0 0 -
2018 168 168 0 0 0 0
8 2001 6988 6988 0 0 0 -
Калачевская (Ш8, VIj3) 2015 7131 7131 0 0 0 -
2018 7131 7131 0 0 0 2238
9 2001 11116 11116 0 0 2385 -
Кисловская (V п) 2015 7483 7486 0 0 2191 -
2018 7483 7483 0 0 7483 0
10 2001 3527 3527 0 0 740 -
Котельниковская (III9) 2015 1791 1791 0 0 740 -
2018 1791 1791 0 0 740 1240
11 2001 6311 6311 0 0 0 -
Ленинская (V12) 2015 5040 5040 0 0 0 -
2018 5040 5040 0 0 0 495
12 2001 2680 2680 0 0 0 -
Оленевская (Ш8) 2015 2680 2680 0 0 0 -
2018 2680 2680 0 0 0 263
13 2001 14870 13443 1427 0 1884 -
Палласовская (V ¡2) 2015 11596 2758 6784 0 2080 -
2018 11596 9041 545 2010 2080 0
14 2001 7264 7264 0 0 0 -
Светлоярская (V12, Ш9) 2015 5889 5889 0 0 0 -
2018 5889 5889 0 0 0 0
15 2001 4049 4049 0 0 0 -
Среднеахтубинская (V ц) 2015 2672 2672 0 0 0 -
2018 2672 2672 0 0 0 0
16 2001 2993 2993 0 0 0 -
Тажинская (V12) 2015 2926 2926 0 0 0 -
2018 2926 2926 0 0 0 1456
17 Иловлинскии филиал (Ш8) 2001 - - - - - -
2015 3900 3900 0 0 0 -
2018 3900 3900 0 0 0 3900
18 2001 138474 137047 1427 0 12277 -
Итого гос. системы 2015 111858 103020 6784 0 11243 -
2018 111858 109303 545 2010 11243 23062
19 2001 120692 108554 12138 0 0 -
Местный сток 2015 66982 66982 0 0 0 -
2018 66982 66982 0 0 0 3495
20 2001 259166 245601 13565 12277 12277 -
Всего 2015 178840 170002 6784 11243 11243 -
2018 178840 176285 545 2010 11243 26557
Примечание. 0 - показатель не присутствует; прочерк (-) - нет данных.
Полив сельскохозяйственных культур водой с минерализацией более 1 г/л отмечается только на Палласовской ОС, однако поливные воды гидрокарбонатно-кальциевого состава на многих ОС постепенно меняются на гидрокарбонатно-натриевые, что даже при минерализации близкой к 1 г/л приводит к осолонцеванию верхних горизонтов почв. Минерализация речных вод в настоящее время постепенно увеличивается, прежде всего, за счет возрастания роли испарения с поверхности водохранилищ, а также увеличения доли дренажных вод, сброса в реки городских и индустриальных стоков. Аналогичное явление наблюдается по мере прохождения воды по магистральным каналам, имеющим участки с земляным руслом (Кадаева, 2013). Постепенно в воде меняется соотношение ионов, увеличивается доля натрия и магния по сравнению с кальцием, растут концентрации сульфатов и хлоридов в результате растворения солей из засоленных пород (Дедова, 2018). Подобные явления характерны для Волго-Донского канала с Вар-варовским и Береславским водохранилищами (Зинченко и др., 2020), а также для Волгоградского и Цимлянского водохранилищ (Болотин и др., 2018).
Особенностью орошаемых земель в Волгоградской области является отсутствие на большинстве государственных систем дренажа. Всего в 2018 г. с дренажем орошалось 11.2 тыс. га, что составляет 10% площади всех орошаемых земель. Из них только Кисловская ОС обеспечена дренажем на 100%; также дренаж имеется на Котельниковской (41.3%), Заволжской (28.3%), Палласовской (17.9%), Большой Волгоградской (14.8%) ОС. Дренаж на землях, орошаемых местным стоком, вообще отсутствует (табл. 2).
Общая площадь засоленных почв на орошаемых землях государственных систем в Волгоградской области в 2001 г. составила 16 540 га (6.4%), в 2018 г. - 12 749 га (7.13%). Из них доля при-родно засоленных почв в 2001 г. составляла 78.2%, вторично засоленных - 21.8%, а в 2018 г. - 63.3% и 17.9% соответственно. Площадь вторично засоленных почв сократилась за этот период на 3.9% (табл. 3).
Самая большая площадь природно засоленных почв выявлена на Городищенской ОС (2 948 га), расположенной на юге При-
волжской возвышенности, Палласовской (1 869 га), Светлоярской ОС (542 га), находящихся на Хвалынской глинистой равнине, и Генераловской ОС (447 га), расположенной на возвышенности Северные Ергени и в долине р. Дон. Здесь же отмечаются максимальные площади средне- и сильнозасоленных почв, которые оказывают негативное воздействие на сельскохозяйственные культуры.
Вторично засоленные почвы распространены на Палласовской (637 га) и Светлоярской (976 га) ОС. На Тажинской ОС после реконструкции засоленные почвы не отмечаются, хотя система также расположена в районе Хвалынской глинистой равнины, и в 2001 г. 13.4% земель были вторично засолены. На землях, орошаемых местным стоком, вторично засоленные почвы последний раз выявлялись только в 2001 г. (20.4%) (табл. 3).
Сокращение площадей природно засоленных орошаемых почв, по сравнению с 2001 г., связано, в первую очередь, с общим сокращением площадей орошаемых земель (с 25.9 до 17.9 тыс. га); вторично засоленных почв - с реконструкцией на некоторых системах (Тажинская, Ленинская ОС) и со снижением УГВ до глубины 5 и >5 м, поскольку бывшие вторично засоленные почвы прошли этап постепенного рассоления. Среди вторично засоленных почв преобладают слабозасоленные почвы.
Однако неблагоприятные участки с вторично средне- и сильнозасоленными почвами сохранились на Палласовской (589 га) и Светлоярской (147 га) ОС, что связано с необходимостью их реконструкции и расположением на плохо дренированной Хвалынской глинистой равнине, где широко распространены природ-но засоленные солонцеватые почвы, легко переходящие во вторично засоленные при плохом оттоке оросительных вод.
На данных системах изначально преобладали светло-каштановые почвы в комплексе с засоленными солонцами (средними и мелкими - 25-50%; и >50% - на тяжело- и среднесуглини-стых отложениях).
Таблица 3. Площади засоленных орошаемых почв в Волгоградской области (га) (данные ВГМП за 2001, 2015 и 2018 гг.)
Table 3. Areas of saline irrigated soils in the Volgograd Oblast (ha) (VHMP data for 2001, 2015 and 2018)
№ ОС на карте Наименование оросительной системы и номер ее геоморфологического района на карте Годы Общая площадь орошаемых с.-х. угодий Распределение орошаемых почв по засолению в слое 0-100 см
неза-соленные засоленные в том числе степень засоления
слабозасоленные
всего приро- дно вторично
1 Б. Волгоградская (Уп) 2001 19647 18613 1034 681 681 0
2015 15978 15764 214 102 102 0
2018 15978 15764 0 0 0 0
2 Волго-Ахтубинская (У114) 2001 1626 1626 0 0 0 0
2015 1626 1626 0 0 0 0
2018 1626 1626 0 0 0 0
3 Волго-Донская (Щ) 2001 6261 5608 653 468 98 370
2015 4614 4121 493 315 0 315
2018 4614 4482 132 132 0 132
4 Генераловская (Ш9, VI») 2001 6895 6698 197 35 35 0
2015 4870 4478 392 256 256 0
2018 4870 4423 447 311 311 0
5 Городищенская (Ш8) 2001 21056 18871 2185 1676 1676 0
2015 20587 17745 2842 2316 2316 0
2018 20587 17649 2938 2412 2412 0
6 Заволжская (V12) 2001 21695 21083 612 446 446 0
2015 12907 12677 230 230 230 0
2018 12907 12677 230 230 230 0
7 Иловатская (VI14) 2001 1496 1281 215 0 0 0
2015 168 168 0 0 0 0
2018 168 168 0 0 0 0
8 Калачевская (Щ , VI13 ) 2001 6988 6723 265 65 65 0
2015 7131 6933 133 65 65 0
2018 7131 6933 198 65 65 0
9 Кисловская (V11) 2001 11116 10235 881 525 421 104
2015 7483 7145 338 149 149 0
2018 7483 7238 245 56 56 0
10 Котельниковская (Ш9) 2001 3527 3527 0 0 0 0
2015 1791 1791 0 0 0 0
2018 1791 1791 0 0 0 0
11 Ленинская (V12) 2001 6311 3806 2505 1098 1098 0
2015 5040 3533 1507 444 444 0
2018 5040 4018 1022 442 442 0
12 Оленевская (III8) 2001 2680 2680 0 0 0 0
2015 2680 2680 0 0 0 0
2018 2680 2680 0 0 0 0
13 Палласовская (V12) 2001 14870 9895 4975 2498 2091 407
2015 11596 8380 3216 2114 1631 483
2018 11596 8655 2941 2305 1822 483
14 Светлоярская (V12, III9) 2001 7264 5063 2201 977 977 0
2015 5889 3095 2794 2220 2220 0
2018 5889 4271 1618 1249 320 929
15 Среднеахтубинская (V11) 2001 4049 3632 417 345 345 0
2015 2672 2147 525 376 376 0
2018 2672 2310 362 175 175 0
16 Тажинская (V12) 2001 2993 2593 400 400 0 400
2015 2926 2926 0 0 0 0
2018 2926 2926 0 0 0 0
17 Иловлннскпй филиал (Ш8) 2001 - - - - - -
2015 3900 3900 0 0 0 0
2018 3900 3900 0 0 0 0
18 Итого гос. системы 2001 138474 121934 16540 9214 7933 1281
2015 111858 99109 12749 8587 7789 798
2018 111858 101511 10347 7479 5935 1544
19 Местный сток 2001 120692 112499 8193 4842 4306 538
2015 66982 62793 4189 3185 3185 0
2018 66982 62793 4189 3185 3185 0
20 Всего 2001 259166 234433 24733 14056 12239 1817
2015 178840 161902 16938 11772 10974 798
2018 178840 164304 14536 10664 9120 1544
Примечание. 0 - показатель не присутствует; прочерк (-) - нет данных.
Продолжение таблицы 3 Table 3 continued
№ ОС на карте Наименование оросительной системы и номер ее геоморфологического района на карте Годы Общая площадь орошаемых с.-х. угодий Распределение орошаемых почв по засолению в слое 0-100 см
в том числе степень засоления
среднезасоленные сильно- и очень сильно засоленные
всего приро- дно вторично всего приро- дно вторично
1 Б. Волгоградская (Уп) 2001 19647 196 58 138 157 157 0
2015 15978 48 45 3 64 64 0
2018 15978 0 0 0 0 0 0
2 Волго-Ахтубинская 2001 1626 0 0 0 0 0 0
2015 1626 0 0 0 0 0 0
2018 1626 0 0 0 0 0 0
3 Волго-Донская (Ш8) 2001 6261 140 30 110 45 0 45
2015 4614 145 0 145 33 0 33
2018 4614 0 0 0 0 0 0
4 Генераловская (Ш9, VI») 2001 6895 102 35 67 60 0 60
2015 4870 136 136 0 0 0 0
2018 4870 136 136 0 0 0 0
5 Городищенская (Щ) 2001 21056 483 483 0 26 26 0
2015 20587 441 441 0 85 85 0
2018 20587 441 441 0 85 85 0
6 Заволжская (V12) 2001 21695 166 166 0 0 0 0
2015 12907 0 0 0 0 0 0
2018 12907 0 0 0 0 0 0
7 Иловатская (VI14) 2001 1496 121 0 121 94 0 94
2015 168 0 0 0 0 0 0
2018 168 0 0 0 0 0 0
8 Калачевская (Ш8 , VI» ) 2001 6988 200 200 0 0 0 0
2015 7131 133 133 0 0 0 0
2018 7131 133 133 0 0 0 0
9 Кисловская (Vjj) 2001 11116 285 247 38 71 71 0
2015 7483 175 175 0 14 14 0
2018 7483 175 175 0 14 14 0
10 Котельниковская (Ш9) 2001 3527 0 0 0 0 0 0
2015 1791 0 0 0 0 0 0
2018 1791 0 0 0 0 0 0
11 Ленинская (V12) 2001 6311 1122 1122 0 285 285 0
2015 5040 260 260 0 803 803 0
2018 5040 203 203 0 377 377 0
12 Оленевская (Ш8) 2001 2680 0 0 0 0 0 0
2015 2680 0 0 0 0 0 0
2018 2680 0 0 0 0 0 0
13 Палласовская (V12) 2001 14870 1308 563 745 1169 592 577
2015 11596 845 320 525 257 0 257
2018 11596 379 47 332 257 0 257
14 Светлоярская (V12 Ш9) 2001 7264 1128 693 235 96 0 96
2015 5889 498 275 223 76 32 44
2018 5889 337 190 147 32 32 0
15 Среднеахтубинская (V11) 2001 4049 72 72 0 0 0 0
2015 2672 149 149 0 0 0 0
2018 2672 187 187 0 0 0 0
16 Тажинская (V12) 2001 2993 0 0 0 0 0 0
2015 2926 0 0 0 0 0 0
2018 2926 0 0 0 0 0 0
17 Иловлинскии филиал (ЩО 2001 - - - - - - -
2015 3900 0 0 0 0 0 0
2018 3900 0 0 0 0 0 0
18 Итого гос. системы 2001 138474 5323 3869 1454 2003 1131 872
2015 111858 2830 1934 896 1332 998 334
2018 111858 2039 1557 482 829 572 257
19 Местный сток 2001 120692 2763 1868 895 588 303 285
2015 66982 1004 1004 0 0 0 0
2018 66982 1004 1004 0 0 0 0
20 Всего 2001 259166 8086 5737 2349 2591 1434 1157
2015 178840 3834 2938 896 1332 998 334
2018 178840 3043 2561 482 829 572 257
Примечание. 0 - показатель не присутствует; прочерк (-) - нет данных.
Для ОС с природно засоленными почвами, расположенными на юге Приволжской возвышенности и возвышенности Северные Ергени, также характерно широкое распространение солонцовых комплексов, но из-за лучшей дренированности территорий процесс вторичного засоления почв наблюдается на ограниченной площади (Волго-Донская ОС). Самые благоприятные условия для орошения отмечаются на севере Приволжской возвышенности (Оленевская ОС, Иловлинский филиал) и на хорошо промытых аллювиально-луговых почвах долины Волги (Иловатская, Волго-Ахтубинская ОС), где засоленные и солонцеватые почвы не отмечаются (рис. 5, табл. 3).
А
Б
Рис. 5. Площадь орошаемых засоленных почв в Волгоградской области в 2018 г.: А - природно засоленные почвы, Б - вторично засоленные почвы. Условные обозначения: 1, 2, ..., 17 - номер оросительной системы (см. рис. 1); 18 - Государственные ОС, 19 - земли, орошаемые на местном стоке; 20 - всего по орошаемым землям. Fig. 5. The area of irrigated saline soils in the Volgograd Oblast in 2018: А -naturally salinized soils, Б - secondary salinized soils. Legend: 1, 2, ..., 17 -the number of the irrigation system (see Fig. 1); 18 - State-owned irrigation systems, 19 - lands irrigated using local runoff; 20 - total for irrigated lands.
Солонцеватые почвы в Волгоградской области распространены достаточно широко, и существенная часть из них была вовлечена в регулярное орошение. Площади орошаемых солонцева-
тых почв государственных ОС в 2001 г. занимали 52 059 га, в 2018 г. - 32 273 га, что составляет 20.1% и 22.8% от общей площади орошаемых земель соответственно. Увеличение площади солонцеватых почв в %-ом выражении в 2018 г. вызвано общим сокращением площади орошаемых земель. Примерно половину всех солонцеватых почв составляют средне- и сильносолонцеватые почвы, которые доставляют серьезные проблемы при возделывании сельскохозяйственных культур. Наибольшие площади солонцеватых почв сохраняются на Городищенской (8 247 га), Палла-совской (8 091 га), Калачевской (4 900 га), Светлоярской (3 373 га) и Генераловской (1 935 га) ОС, они расположены в южной части Приволжской возвышенности, в районах Северные Ергени и на Хвалынской глинистой равнине, т. е. в основных ареалах распространения природных солонцов и каштановых, светло-каштановых солонцеватых почв (рис. 6, табл. 4).
Привлечение дистанционной информации для определения засоленных почв на орошаемых землях Волгоградской области затруднено из-за того, что здесь преобладают глубокосолончако-ватые и глубокозасоленные почвы, в которых соли расположенные на глубине более 70-100 см. Косвенно о засолении и солонце-ватости почв можно судить по состоянию растительности, но такую информацию необходимо проверять на местности, т. к. изре-женное состояние сельскохозяйственной культуры может быть связано и с другими причинами. Тем не менее, выявление подобных участков по снимкам помогает целенаправленно проводить отбор почвенных образцов для определения засоленности и со-лонцеватости почв, что позволяет сократить общее количество образцов.
На рисунке 7 представлено обработанное космическое изображение центральной части Волго-Донской ОС с определением индекса NDVI сельскохозяйственных культур и классификацией снимка по значениям NDVI.
Индекс NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) -наиболее известный и определяемый по космическим изображениям нормализованный разностный индекс растительности, который впервые был описан в 1973 г. (Rouse et al., 1973).
Таблица 4. Площади орошаемых солонцеватых почв в Волгоградской области (га) (данные ВГМП за 2001, 2015 и 2018 гг.)
Table 4. Areas of irrigated saline soils in the Volgograd Oblast (ha) (VHMP data for 2001, 2015 and 2018)
№ ОС на карте Наименование оросительной системы и номер ее геоморфологического района на карте Годы Общая площадь орошаемых с.-х. угодий Участие солонцеватых почв
несолонцеватые солонцеватые по степени солонце-ватости
слабо- средне-и сильно-
1 Б. Волгоградская (Уп) 2001 19647 1662 2985 1910 1075
2015 15978 14136 1842 1154 688
2018 15978 1436 1842 1154 688
2 Волго-Ахтубинская (У!«) 2001 1626 1626 0 0 0
2015 1626 1626 0 0 0
2018 1626 1626 0 0 0
3 Волго-Донская (Ш8) 2001 6261 6081 180 180 50
2015 4614 4473 141 92 49
2018 4614 4473 141 92 49
4 Генераловская (Ш9, У1») 2001 6895 3770 3125 1269 1856
2015 4870 2935 1935 724 1211
2018 4870 2935 1935 724 1211
5 Городищенская (Ш8) 2001 21056 12727 8329 5438 2891
2015 20587 12340 8247 5103 3144
2018 20587 12340 8247 5103 3144
6 Заволжская (V12) 2001 21695 17437 4258 3608 650
2015 12907 10888 2019 1717 302
2018 12907 10888 2019 1717 302
7 Иловатская (VI14) 2001 1496 1126 370 167 203
2015 168 168 0 0 0
2018 168 168 0 0 0
8 Калачевская (III8, VI13) 2001 6988 2083 4900 1000 3900
2015 7131 2231 4900 1000 3900
2018 7131 2231 4900 1000 3900
9 Кисловская (V11) 2001 11116 9408 1702 1050 658
2015 7483 6597 886 599 287
2018 7483 6597 886 599 287
10 Котельниковская (Ш9) 2001 3527 3527 0 0 0
2015 1791 1791 0 0 0
2018 1791 1791 0 0 0
11 Ленинская (V12) 2001 6311 6311 0 0 0
2015 5040 5040 0 0 0
2018 5040 5040 0 0 0
12 Оленевская (Ш8) 2001 2680 2680 0 0 0
2015 2680 2680 0 0 0
2018 2680 2680 0 0 0
13 Палласовская (V12) 2001 14870 5226 9644 4877 4767
2015 11596 3505 8091 4382 3709
2018 11596 3505 8091 4382 3709
14 Светлоярская (V12, Ш9) 2001 7264 3607 3657 908 2749
2015 5889 2516 3373 908 2465
2018 5889 2516 3373 908 2465
15 Среднеахтубинская (Vn) 2001 4049 3447 602 90 512
2015 2672 2070 602 90 512
2018 2672 2070 602 90 512
16 Тажинская (V12) 2001 2993 2852 141 79 62
2015 2926 2689 237 137 100
2018 2926 2689 237 137 100
17 Иловлинскии филиал (Щ) 2001 - - - - -
2015 3900 3900 0 0 0
2018 3900 3900 0 0 0
18 Итого гос. системы 2001 138474 98475 39999 20620 19373
2015 111858 79585 32273 15906 16367
2018 111858 79585 32273 15906 16367
19 Местный сток 2001 120692 108632 12060 5252 6798
2015 66982 58521 8461 4906 3555
2018 66982 58521 8461 4906 3555
20 Всего 2001 259166 207107 52059 25878 26171
2015 178840 138106 40734 20812 19922
2018 178840 138106 40734 20812 19922
Примечание. 0 - показатель не присутствует; прочерк (-) - нет данных.
га
130000 ■
160000 --
140000 --
120000 ■ 100000 ■ 30000 60000 40000 20000 О
■ Общая площадь орошения е 2018 г.
■ Площадь орошаемых солонцеватых почв
Площадь орошаемых средне- н сильносолонцеватых почв
Рис. 6. Площадь орошаемых солонцеватых почв в Волгоградской области в 2018 г. Условные обозначения: 1, 2, ..., 17 - номер оросительной системы (см. рис. 1); 18 - государственные ОС, 19 - земли, орошаемые на местном стоке; 20 - всего по орошаемым землям. Fig. 6. The area of irrigated solonetzic soils in the Volgograd Oblast in 2018. Legend: 1, 2, ..., 17 - the number of the irrigation system (see Fig. 1); 18 -State-owned irrigation systems, 19 - lands irrigated using local runoff; 20 -total for irrigated lands.
Индекс NDVI - это показатель, применяемый для качественной и количественной оценки зеленой массы растительного покрова. Вегетационный индекс NDVI вычисляют по формуле: NDVI = (NIR - RED) / (NIR + RED), где NIR - яркость или коэффициент отражения в ближней инфракрасной области спектра (0.7-1.0 мкм); RED - в красной области спектра (0.6-0.7 мкм). Он предполагает соотношение максимального поглощения
солнечной радиации растениями в красной области и максимального отражения в инфракрасном диапазоне.
Рис. 7. Классификация по значениям NDVI изображения космического снимка со спутника Sentinel-2 (27.07.2020) на территорию центральной части Волго-Донской ОС.
Fig. 7. Classification of the satellite image obtained from Sentinel-2 (27.07.2020) by NDVI values on the territory of the central part of the Volga-Don IS.
На рисунке 7 показано, что в областях со значением NDVI < 0.2 находятся поля с убранными культурами и пары, на участки с NDVI в интервал 0.2-0.4 попадают поля с залежью (см. рис. 2) и поле с суданской травой в разреженном состоянии (на богаре), а при значениях 0.4-1 - поля с орошаемыми культурами (кукурузой, соей, суданской травой) в разной степени вегетации и в хорошем состоянии. Также выделяется вегетирующая растительность в балках (0.02-0.04). На поле с суданской травой на богаре значения NDVI составили менее 0.4 в активную фазу вегетации (конец июля), что свидетельствует о наличии деградационных почвенных процессов, снижающих вегетационную активность культуры, которая связана, как и предполагалось, с распространением здесь значительного количества солонцеватых почв. Таким
образом, анализ значений NDVI позволяет определить состояние культуры в процессе вегетации и выбрать поля с разреженной культурой для проведения на этом участке целенаправленного отбора образцов для оценки засоления и солонцеватости почв.
Все орошаемые поля со средне- и сильносолонцеватыми почвами нуждаются в такой мелиорации, как гипсование почв. На рисунке 1, по данным ВГМП, разным цветом показаны ОС где: 1 (розовый) - реконструкция и мелиорация почв не требуются; 2 (голубой) - необходимы мероприятия по рассолонцеванию почв; 3 (красный) - необходима комплексная реконструкция с мелиорацией почв и переустройством коллекторно-дренажной сети. Из рисунка 1 видно, что, в первую очередь, полную реконструкцию с мелиорацией почв и переустройством коллекторно-дренажной сети нужно проводить на Городищенской, Палласовской и Ко-тельниковской ОС, расположенных в южной части Приволжской возвышенности, в районах Хвалынской глинистой равнины и Северных Ергеней. Однако основная проблема на сегодняшний день в Волгоградской области заключается в необходимости мероприятий по рассолонцеванию почв, в которых нуждается подавляющая часть ОС. Внимания требуют ОС, где проводится или будет проводиться полив из водохранилищ солоноватыми водами, приводящий к накоплению обменного натрия и к вторичному осолонце-ванию почв (Волго-Донская, Светлоярская, Генераловская ОС). Поэтому здесь необходимы специальные мероприятия по улучшению качества поливной воды (разбавление, фильтрование вод), чтобы исключить развитие негативных процессов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализ данных ВГМП, характеризующих состояние орошаемых земель Волгоградской области за период 2001-2018 гг., показал следующее.
1. Сокращение орошаемых земель прекратилось, и площадь орошения с 2015 г. сохраняется на уровне 178.8 тыс. га.
2. Факторами, оказывающими влияние на состояние орошаемых почв, являются: геоморфолого-литологические условия и почвенный покров системы, на природные особенности которой накладываются плохое техническое состояние ОС и социально-
экономические проблемы данной территории.
3. В 80-90-х годах прошлого столетия основными негативными явлениями на орошаемых землях Волгоградской области были высокий уровень грунтовых вод и, как следствие, - наличие вторично засоленных почв при отсутствии дренажа, а в 2001-2015 гг. - сокращение орошаемых площадей. Основными проблемами на сегодняшний день являются: наличие заброшенных земель, ставших многолетней залежью, богарных полей на землях, освоенных под орошение, отсутствие дренажа на большинстве ОС и значительные площади солонцеватых почв (требующих мелиорации), полив солоноватыми водами из водохранилищ.
4. Положительным в период 2001-2018 гг. является существенное снижение УГВ и значительное сокращение площадей вторично засоленных почв. Среди вторично засоленных почв преобладают слабозасоленные почвы. Неблагоприятные участки с вторично средне- и сильнозасоленными почвами сохранились на Палласовской и Светлоярской ОС, что связано с расположением систем на плохо дренированной Хвалынской глинистой равнине, с широко распространенными природно засоленными солонцеватыми почвами и отсутствием реконструкции на ОС.
5. Сокращение площади солонцеватых почв в %-ом выражении вызвано общим уменьшением площади орошаемых земель. Примерно половину всех солонцеватых почв составляют средне- и сильносолонцеватые почвы. Наибольшие площади солонцеватых почв сохраняются на Городищенской, Палласовской, Калачевской, Светлоярской и Генераловской ОС, расположенных в сухостепной и полупустынной зонах, основных ареалах распространения природных солонцов и каштановых, светло-каштановых солонцеватых почв.
Собственные исследования на Волго-Донской ОС с привлечением дистанционной информации показали, что для этой системы характерны общие черты современного мелиоративного состояния Волгорадской области: наличие залежных земель, отсутствие дренажа, солонцеватость почв, полив солоноватыми водами из водохранилища. Использование космических снимков для определения площади залежных и орошаемых в текущем сезоне земель на примере Волго-Донской ОС демонстрирует возможность уточ-
нить данные, которые обычно собираются на местах. Привлечение дистанционной информации для определения засоленных почв прямым дешифрированием на орошаемых землях Волгоградской области затруднено из-за того, что здесь преобладают почвы, где засоленные горизонты расположены глубоко. Косвенно о засолении и солонцеватости почв можно судить по состоянию растительности, и при выявлении участков с разреженным растительным покровом на снимках можно целенаправленно проводить отбор почвенных образцов для определения засоленности и солон-цеватости почв, тем самым сократив общее количество образцов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Безднина С.Я. Качество воды для орошения: Принципы и методы оценки. М.: Изд. РОМА, 1997. 185 с.
2. Болотин Д.А., Дубенок Н.Н., Болотин А.Г., Фомин С.Д., Тихонова М.К. Водные ресурсы Волгоградской области и проблемы их использования // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 4 (52). С. 191-197. DOI: 10.32786/2071-9485-2018-04-27.
3. Горохова И.Н., Панкова Е.И., Харланов В.А. Изменения мелиоративного состояния орошаемых почв Волгоградской области в XXI веке // Почвоведение. 2019. № 3. С. 1-18. DOI: 10.113 4/S0032180X19030067.
4. Дедова Э.Б. Зональная шкала оценки качества поливных вод республика Калмыкия // Синергия. 2018. № 1. С. 88-95. URL: https://vepi.ru/wp-content/uploads/2018/10/Sinergiva-2018-1 .pdf.
5. Зинченко Е.В., Горохова И.Н., Круглякова Н.Г., Хитров Н.Б. Современное состояние орошаемых почв юга Приволжской возвышенности // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2020. Вып. 104. С. 68-109. DOI: 10.19047/0136-16942020-104-68-109.
6. Кадаева А.Г. К вопросу о качестве оросительных вод в Калмыкии// Вестник Калмыцкого института гуманитарных исследований РАН. 2013. № 1. С. 160-162.
7. Панкова Е.И., Новикова А.Ф. Мелиоративное состояние и вторичное засоление почв орошаемых земель Волгоградской области // Почвоведение. 2004. № 6. С. 731-744.
8. Почвенная карта Волгоградской области (М 1 : 400 000. ГУГК СССР, 1989.
9. Приходько В.Е. Орошаемые степные почвы: функционирование, экология, продуктивность. М.: Изд-во "Интеллект", 1996. 179 с.
10. Щедрин В.Н., Колганов А.В., Васильев С.М., Чураев А.А. Оросительные системы России: от поколения к поколению. Новочеркасск: Геликон, 2013. Ч. I. 283 с.
REFERENCES
1. Bezdnina S.Ya., Kachestvo vody dlya orosheniya: Printsipy i metody otsenki (Irrigation Water Quality: Principles and Methods of Assessment), Moscow: Izd. ROMA, 1997, 185 p.
2. Bolotin D.A., Dubenok N.N., Bolotin A.G., Fomin S.D., Tikhonova M.K., Vodnye resursy Volgogradskoi oblasti i problemy ikh ispol'zovaniya (Water resources of the Volgograd region and problems of their use), Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie, 2018, No. 4 (52), pp. 191 -197, DOI: 10.32786/2071-9485-2018-04-27.
3. Gorokhova I.N., Pankova E.I., Kharlanov V.A., Changes in the Ameliorative Status of rrigated Soils of Volgograd Oblast in the 21st Century, Eurasian Soil Science, 2019, Vol 52, No. 5, pp. 550-565, DOI: 10.1134/S1064229319030062.
4. Dedova E.B., Zonal'naya shkala otsenki kachestva polivnykh vod respublika Kalmykiya, Sinergiya, 2018, No. 1, pp. 88-95, URL: https://vepi.ru/wp-content/uploads/2018/10/Sinergiya-2018-1 .pdf.
5. Zinchenko E.V., Gorokhova I.N., Kruglyakova N.G., Khitrov N.B., Modern state of irrigated soils at the south of the Volga upland, Dokuchaev Soil Bulletin, 2020, Vol. 104, pp. 68-109, DOI: 10.19047/0136-1694-2020104-68-109.
6. Kadaeva A.G., K voprosu o kachestve orositel'nykh vod v Kalmykii (Aassessment of irrigation water quality in the Republic of Kalmykia), Vestnik Kalmytskogo instituta gumanitarnykh issledovanii RAN, 2013, No. 1, pp. 160162.
7. Pankova E.I., Novikova A.F., Meliorativnoe sostoyanie i vtorichnoe zasolenie pochv oroshaemykh zemel' Volgogradskoi oblasti (Ameliorative state and secondary salinization of soils of irrigated lands of the Volgograd region), Pochvovedenie, 2004, No. 6, pp. 731-744.
8. Soil map of the Volgograd region, scale 1 : 400 000, GUGK USSR, 1989.
9. Prikhod'ko V.E., Oroshaemye stepnye pochvy: funktsionirovanie, ekologiya, produktivnost' (Irrigated steppe soils: functioning, ecology, productivity), Moscow: Izd-vo "Intellekt", 1996, 179 p.
10. Shchedrin V.N., Kolganov A.V., Vasil'ev S.M., Churaev A.A., Orositel'nye sistemy Rossii: ot pokoleniya k pokoleniyu (Irrigation systems in Russia: from generation to generation), Novocherkassk: Gelikon, 2013, part I, 283 p.
