CC BY
68
УДК 635.01 З.Г. Алиев
К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОМЫВКИ ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВ НИЗМЕННОСТЕЙ НА ТЕРРИТОРИИ АЗЕРБАЙДЖАНА
На территории низменностей Азербайджана выращивают 85% производимой в республике сельхозпродукции. Это определяет место территории в экономике республики.
Мелиорация засоленных почв является одним из основных факторов интенсификации сельского хозяйства страны. Анализ результатов проведенных исследований показывает, что в республике до 2,5 млн га почв трудномелиорируемые, с низкой водопроницаемостью и высокой солонцеватостью. Для оздоровления этих земель обычно применяется значительный объем промывочных работ с большой нормой промывной воды (до 100 тыс. м3/га). Потребность сельского хозяйства в расширении посевных площадей и повышении урожайности сельхозкультур с учетом сохранения экологической обстановки окружающей среды их обитания приводит к необходимости улучшения (оздоровления) физико-химических и водно-физических свойств трудномелиори-руемых засоленных почв и новой разработки научных основ коренной мелиорации этих земель.
Ключевые слова: промывка, засоленные почвы, мелиорация, водно-физические свойства, солонцеватость, водопроницаемость.
Азербайджанская Республика расположена на Южном Кавказе. Это горная страна, расположенная в восточной части Кавказского перешейка, на берегу Каспийского моря.
На юге Азербайджан граничит с Иранской Республикой и Турцией, на севере с Российской Федерацией, на западе - с Республикой Грузия, на северо-западе - с Республикой Армения.
Территория республики - 86,6 тыс. км2, на долю горных и предгорных районов приходится около 60%.
Население республики более 8,2 млн чел. Выделяются четыре крупные физико-географические области - Большой и Малый Кавказ, Кура-Араксинскую низменность, Ленкоран-скую область.
Стратегически Азербайджанская Республика является связующим звеном между Европой и Азией, что дает неограниченные возможности для развития сотрудничества во всех сферах экономики.
Сельское хозяйство занимает важное место в экономике республики. В аграрном секторе производится 20% от валового общественного продукта.
Известно, что территория республики на 60% состоит из горных и предгорных регионов и на 40% - из равнин. 85% производимой сельскохозяйственной продукции получают с орошаемых земель, расположенных на равнинных участках.
Имеющиеся 1400 тыс. га орошаемых площадей в основном на предгорных и равнинных землях Прикаспийской и Кура-Араксинской низменностей.
По климатическим условиям Азербайджан отличается от других регионов бывшего Советского Союза. Здесь имеют место 9 из 11 климатических поясов. Следует отметить, что выпадение осадков на территории республики весьма неравномерное, а в ряде регионов недостаточное для обеспечения потребностей сельскохозяйственных культур в период их вегетации, т.е. имеет место острый дефицит воды.
Общая площадь республики 8641,5 тыс. га. Из них 3610 тыс. га, или 41,8%, местами, в той или другой степени подверглись эрозии. Здесь исторически сформировались комплексы экологических проблем.
В наиболее неблагополучном состоянии находятся земельные ресурсы республики, почти повсеместно подвергающиеся процессу деградации, интенсивность проявления которой в зависимости от морфометрических параметров рельефа, климатических и почвенно-
© Алиев З.Г., 2013
растительных условий, а также активности хозяйственной степени нередко достигает катастрофических размеров.
Наблюдается резкое снижение урожайности всех сельскохозяйственных культур, которое на первый взгляд нивелируется чрезмерным применением минеральных удобрений и пестицидов. Это способствует усиленному загрязнению водных объектов данными средствами, а также тяжелыми металлами, в достаточно высокой концентрации наблюдающимися в поверхностном склоновом стоке и продуктах водной и ветровой эрозии. Это способствует дестабилизации экологической ситуации в республике.
Водные ресурсы Азербайджана составляют 32,3 млрд м3 в год, а в засушливые годы эта цифра снижается до 23,16 млрд м (95% обеспеченности). На долю собственных водных ресурсов приходится 10 млрд м . Транзитом из соседних республик в Азербайджан поступает в
3 3
среднем 20 млрд м в год, а в засушливые годы 14,7 млрд м . В итоге республика располагает лишь 14% общих водных ресурсов Закавказья.
Имеется возможность для развития биологически диверсифицированного земледелия, основанного на интеграции земледелия и животноводства.
В Азербайджане существует проблема засоления. В настоящее время орошаемые земли в зоне Кура-Араксинской низменности сильно засолены. Общее количество засоленных земель - более 600 тыс. га, хотя часть из них снабжена коллекторно-дренажной сетью. Для их промывки и оздоровления требуется дополнительное количество пресной воды.
В зонах поливного земледелия проблемы засоления и заболачивания являются главными вследствие либо отсутствия дренажных систем, либо плохого обслуживания существующих и поднятия уровня грунтовых вод.
Необходимо отметить, что управление прежними крупными государственными ирригационными системами разрушено. Имеются возможности для интенсификации поливного земледелия, но только в том случае, если внедрить необходимые системы менеджмента в сфере водных ресурсов для подачи воды к частным хозяйствам и обеспечить применение необходимых методов ирригации и дренажа, направленных на оптимизацию продуктивности воды, и мер борьбы с засолением на уровне фермерских хозяйств.
Из 8641,5 тыс. га земель 4514,5 тыс. га составляют сельскохозяйственные угодья. Из общей площади сельхозугодий орошаемых земель 1335,2 тыс. га. Эти земли дают до 85% всей продукции растениеводства. До 1990 г. Азербайджан являлся одним из крупных производителей сельскохозяйственной продукции и экспортером хлопка-сырца, табака, винограда, винно-коньячных изделий, плодоовощной и консервной продукции.
Существует проблема водного дефицита. В настоящее время республика располагает до
33
32,3 млрд м водных ресурсов в год. Однако в засушливые годы - до 23,16 млрд м , что не удовлетворяет потребность орошаемых полей.
В орошаемых районах развивается повторное засоление, что приводит к деградации земель. В настоящее время установлено, что в республике водной эрозией поражены до 32,5, ветревой - 4,5 и ирригационной - до 4,5% земель. Установлено, что 43,8% орошаемых земель, т.е. 639,8 тыс. га, засолены в различной степени.
По данным Г.Ш. Мамедова [14], в этой зоне наблюдаются участки с сильно засоленными грунтами с содержанием солей более 1%, но не более 2%. На долю хлористых солей приходится меньшая часть (1/10-1/20).
Засоленные земли занимают относительно небольшую территорию. Происхождение солей можно объяснить, ссылаясь на исследование М.Э. Салаева [14]. Исследовав Дивичин-ский район, где засоленные земли занимают значительную территорию в низменной прибрежной полосе, им было обнаружено залегание соленосных пород древнего Каспия на глубине 2,5 м от поверхности.
Стало известно, что большая часть низменностей республики занята засоленными почвами, нуждающимся в коренной мелиорации. Однако сохранилось много засоленных земель, требующей безотлагательных мер по их промывке и оздоровлению. Анализ почвенно-
природных условий (Кур-Араксинская низменность) показал, что трудность мелиорации большинства засоленных почв республики вызвана главным образом довольно сложными почвенно-мелиоративными условиями в регионе. Поэтому при мелиорации засоленных почв мероприятия по оздоровлению и повышению плодородия должны согласовываться с природными условиями.
Основываясь на результатах многолетних исследований, проведенных на отдельных типах почв, можно резюмировать: лишь на очень небольшой территории низменностей республики можно ограничиться применением традиционно доминирующего способа промывки (только водой), проведенной на базе коллекторно-дренажной сети, и добиться требуемого эффекта от мелиорации. Построение коллекторно-дренажной сети является базой для активной борьбы с засолением почвы. При этом построенная за последние годы дренажно-коллекторная сеть длиной до 250 км позволила обеспечить отвод за год в Каспийское море соленых вод в объеме 1,5 млрд м3 (примерно 10-12 млн т солей). Благодаря этому намного улучшилось мелиоративное состояние почв на отдельных участках и они освоены под сель-хозпроизводство, что позволило увеличить общую орошаемую площадь в отдельных регионах республики более чем в 2-2,5 раза (в т.ч. Северной Мугани, Сальянской степи, Юго-Восточной Ширване и др., где почва характеризуется низким коэффициентом фильтрации -менее 0,2-0,5 м/сут).
Коллекторная мелиорация засоленных почв этих зон требует разработки более совершенных систем мелиоративных мероприятий, которые могло бы служить улучшению физико-химических и водно-физических свойств почв, повышению эффективности промывки и ускорению оздоровления засоленных земель в регионе. Для повышения эффективности промывки трудномелиорированных солончаков многие исследователи рекомендуют увеличение нормы промывки, повышая ее до 100 м3/га. Следует отметить, что повышение нормы промывки не всегда оказывается кардинальным средством. Так как если почва не фильтрует воду или слабо фильтрует, то всякое увлечение нормы промывной воды никак не сможет ускорить процесс рассоления почвы. При повышенной норме большая часть промывной воды, не профильтровавшись, испаряется с поверхности земли [2; 4; 6].
Ссылаясь на результаты исследований профессора Х. Джафарова, можно сделать вывод: в условиях Южной Мугани при расстоянии между дренами 100-200 м и средней глубине первичных дрен 3 м, при наиболее эффективной норме промывки 15-20 тыс. м3/га, обеспечивается рассоление корнеобитаемого слоя (при глубине 0-100 см) почвы. Однако при этом наблюдается и значительное повышение общей щелочности до 13%, рН 9,0 и поглощенного натрия до 20-25% от емкости.
Надо отметить, что немаловажным фактором является проблема затрудненности промывки засоленных почв делювиальных и аллювиальных равнин, а также шлейфов речных конусов выноса, связанная, с одной стороны, с наличием высокой солонцеватости, а с другой стороны, с тяжелым механическим составом и высокой дисперсностью этих почв, которые способствуют очень низкой водопроницаемости, незначительной водоотдаче. Необходимо учесть, что при промывке почву впитывается лишь незначительная часть поданной воды и вследствие набухания почвы впитывание воды быстро прекращается, сильно осложняя соле-удаление. Отметим, что при подаче даже повышенной нормы промывной воды большая часть ее, не профильтровавшись в почву, испаряется с поверхности земли. В этом случае не только не обеспечивается рассолонения почвы, но и, наоборот, повышенная норма способствует реставрации засоления, сильному затягиванию срока оздоровления засоленных почв, израсходованию лишней оросительной воды. В конечном счете удорожает стоимость мелиоративных работ [1; 3; 5; 7; 10].
Анализ результатов проведенных Т.М. Мамедовым еще в 1970 г. исследований на отдельных массивах свидетельствует о том, что отсутствие дифференцированного подхода к ирригационно-подготовленным землям снизило эффект осуществляемых на низменностях мелиоративных мероприятий.
По данным Т.А. Мамадова, в Южной Мугани, где почвы имеют очень низкий коэффициент фильтрации (менее 0,2-0,5 м/сут), опытные промывки также не дают потребного результата [2; 6; 12].
Наряду со всеми тем, нужно отметить, что анализ результатов исследований проведенных учеными республики (Х. Джафаров, М. Абдуев, К. Теймуров, А. Ахундов и др.) еще раз доказывает, что промывка почв низменностей в большинстве случаев оказывается не очень эффективной, т.е. почвы трудно рассоляются обычной промывкой и требуют применения более эффективных систем мелиоративных мероприятий в отрасли.
В развитии засоления почв отдельных массивов низменной части республики особую роль сыграло орошение. Применялось затопление больших площадей с использованием чрезмерного количества воды и затягиванием сроков поливов. Это способствовало быстрому подъему уровня грунтовых вод с сопровождением интенсивного засоления почв. Изучив эффективность проведенных мелиоративных мероприятий, можно сделать вывод о том, что с внедрением результатов исследования влияния промывки на водно-солевой режим почвы было достигнуто устойчивое опреснение почвогрунтов и систематическое снижение грунтовых вод, уменьшается в несколько раз минерализация грунтовых вод, в связи с чем значительно увеличивается коэффициент использования земель и повышается урожайность отдельных видов сельскохозяйственных культур. Представляет большой интерес проведенная учеными Института почвоведения и агрохимии НАН в период 2003-2007 гг. работа по изучению мелиоративного состояния земель, динамики солей в почвенном профиле, определению запасов гипса в почвенно-грунтовой толще и в грунтовых водах, эффективности работы коллекторно-дренажных систем, а также количественной оценки выноса гипса коллекторно-дренажными водами. При этом был выявлен ряд закономерностей, имеющих как научное, так и практическое значение. Причем полученные результаты можно использовать для составления проектов, позволяющих соблюдать правила эксплуатации мелиорируемых земель [7; 8; 13; 14].
Изучив результаты многолетних исследований и полевых опытов ряда ученых республики, можно констатировать, что при мелиорации трудномелирируемых солончаков надо применять ту систему мелиоративных мероприятий, которая могла бы улучшить водно-физические свойства почвы, в т.ч. водопроницаемости почв.
Как основная задача предусматривается разработка и внедрение созданных систем мелиоративных мероприятий, в частности реализации программ безотлагательного внедрения прогрессивной водосберегающей системы оросительной мелиорации. Для чего и предлагается применение технологии с предварительным насыщением верхнего метрового слоя почвы 0,5%-ным раствором соляной кислоты в объеме 2000-3000 м3/га [5; 8; 10].
Предполагается, что промывка с предварительным насыщением почв слабыми растворами соляной и серной кислот дает наибольший мелиоративный эффект как в глубине опреснения, так и по степени выщелачивания солей, что успешно внедряется.
Установлено, что засоленные почвы, промытые с предварительным насыщением слабыми растворами минеральных кислот, могут быть сразу же подвергнуты освоению под различными сельскохозяйственными культурами (кукуруза, ячмень, озимая пшеница и др. ).
Список литературы
1. Абдуев, М.Р. Развитие соленцеватости почв при промывках и меры борьбы с ней в условиях подгорных равнин Азербайджана / М.Р. Абдуев ; ДАН Азерб. ССР. - Т. ХХ. - № 9. - 1965.
2. Абдуев, М.Р. Способы повышения активности промывки тяжеломелиорируемых засоленных почв / М.Р. Абдуев // Мат. междунар. симпоз. по мелиор. почв. садового засоления, 1971.
3. Агамиров, М.А. Опыт промывки засоленных почв в Гекчайском районе Азербайджанской ССР / М.А. Агамиров // Труды Почв. ин-та им. В.В. Докучаева, 1954.
4. Астапов, С.В. Промывка засоленных земель / С.В. Астапов. - М., 1943.
5. Азизов, Г.З. Определение значений промывных норм и гидрохимических параметров солевого режима почвогрунтов / Г.З. Азизов // Сб. науч. трудов Ин-та почвовед. и агрохимии НАН. - Т. XV. - Баку, 1999.
6. Ахундов, А.К. Мелиорация и сельскохозяйственное освоение засоленных тяжелых земель в условиях Ширванской степи Азербайджанской ССР : автореф. ... дис. / А.К. Ахундов. - Баку, 1969.
7. Бабаев, М.П. Как оценить качества почв / М.П. Бабаев. - Бау, 1974 (на азерб. яз.). - 40 с.
8. Бабаев, М.П. Классификация и диагностика орошаемых почв сухих субтропиков Восточного Закавказья / М.П. Бабаев // Почвоведение. - 1982. - № 3.
9. Бабаев, М.П. Орошаемые почвы Кура-Араксинской низменности и их производительная способность / М.П. Бабаев. - Баку : Изд-во Элм, 1984. - 175 с.
10. Волобуев, В.Р. О промывных нормах при мелиорации засоленных почв / В.Р. Волобуев // Гидротехника и мелиорация. - 1959. - № 12.
11. Волобуев, В.Р. Промывка почв в Азербайджане в естественно-историческом и мелиоративном освещении / В.Р. Волобуев. - Баку, 1948.
12. Волобуев, В.Р. Промывка и дренаж засоленных почв / В.Р. Волобуев // Пробл. засол. почв и водн. ис-точн. - М. : Изд-во АН СССР, 1960.
13. Ковда, В.А. Как улучшить и освоит солонцы / В.А. Ковда, Г.Н. Самбур, Н.Н. Розов. - Изд-во АН СССР, 1960.
14. Мамедов, Г.Ш. Земельная реформа в Азербайджане / Г.Ш. Мамедов // Правов. и науч. эколог. вопросы. - Баку : Изд-во Элм, 2000.
15. Морозов, А.Т. Дренаж в орошаемых районах как регулятор водно-солового режима / А.Т. Морозов // Мелиорации почв Кура-Араксинской низменности. - М., 1962.
SUMMARY
Z. G. Aliev
Go to increase efficiency washing saline soils of low-lying Azerbaijan
The lowlands of Azerbaijan play an important role in the national economy, as 85% of my productive agricultural products grown in the country here.
Reclamation of saline soil is a major factor in the intensification of agriculture -tion of the country. Analysis of the results of the research says that the country has 2,5 million hectares of flat - soil is of hardly show mercy, accompanied with low permeability and high co- lontsevatostyu these lands. At the rehabilitation of the land is usually used a large amount of washing operations with high standards of washing water, which increases to 100 m3/ha. The need to increase agricultural acreage and increase crop yields with the conservation of environ-mental situation of the environment they inhabit needs improvement (improvement) physico-chemical and hydro-physical properties of hardly saline soils (common mainly in the lowland - ties of the country) and the development of new scientific foundations radical reclamation of these lands.
Key words: washing, saline soils, land reclamation, water and physical properties, alkalinity, water permeability.
УДК 628.385
А.А. Кадысева, Р.М. Гильмутдинов, А.С. Тарапатова, В.В. Токарев, С.А. Безухова
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА АНАЭРОБНОЕ СБРАЖИВАНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО СУБСТРАТА
Представлены результаты температурных характеристик анаэробных систем, выполненные на основе комплекса экспериментальных исследований высококонцентрированных сточных вод. Температурный режим при анаэробном сбраживании влияет не только на скорость роста микроорганизмов и получение биогаза, но и на рН. Ключевые слова: сточные воды, анаэробная очистка, биогаз, температура.
Введение
В результате жизнедеятельности людей и развития промышленности образуется большое количество отходов, в том числе жидких органосодержащих сточных вод, которые чаще всего подвергаются биологической очистке. Анаэробные биологические методы очистки в
© Кадысева А.А., Гильмутдинов Р.М., Тарапатова А.С., Токарев В.В., Безухова С.А., 2013
