Научная статья на тему 'СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МЕЛИОРАТИВНОГО СОСТОЯНИЯ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ АЛТАЙСКОГО КРАЯ'

СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МЕЛИОРАТИВНОГО СОСТОЯНИЯ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ АЛТАЙСКОГО КРАЯ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
78
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОРОШЕНИЕ / ЗАСОЛЕНИЕ ЗЕМЕЛЬ / МЕЛИОРАТИВНОЕ СОСТОЯНИЕ ЗЕМЕЛЬ / МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ГРУНТОВЫХ ВОД / МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ОРОСИТЕЛЬНОЙ ВОДЫ

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Снежко Вера Леонидовна, Бенин Дмитрий Михайлович, Шишкин Александр Викторович, Бойко Александр Владимирович, Скрипник Алексей Викторович

С течением времени орошение земель приводит к развитию таких негативных процессов, как засоление и заболачивание земель, снижение плодородия почв, изменение химического состава грунтовых вод, эрозия почвы. Мелиоративное состояние орошаемых земель является комплексным качественным показателем, оценивающим влияние природно-технологических факторов и характеризующим состояние системы «Почвы-почвогрунты зоны аэрации-подземные воды». Принятые в России и в ряде постсоветских стран категории мелиоративного состояния земель определяют их пригодность для сельскохозяйственного использования и направленность мероприятий для сохранения потенциального плодородия почв. На примере Алтайского края выполнен анализ динамики ряда показателей, характеризующих мелиоративное состояние земель (глубина залегания уровня грунтовых вод, минерализация грунтовых вод, минерализация оросительной воды, степень засоления почв в корнеобитаемом слое, степень солонцеватости почв), а также возможных причин развития негативных процессов. С применением методов математической статистики оценены скорости развития процессов на орошаемых землях и тренды увеличения/сокращения площади орошаемых сельскохозяйственных угодий, на которой зафиксированы изменения каждого из указанных показателей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Снежко Вера Леонидовна, Бенин Дмитрий Михайлович, Шишкин Александр Викторович, Бойко Александр Владимирович, Скрипник Алексей Викторович

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

MODERN CHANGES IN THE RECLAMATION STATE OF IRRIGATED LANDS OF THE ALTAI TERRITORY

Irrigation of land over time leads to the development of such negative processes as salinization and waterlogging of land, a decrease in soil fertility, a change in the chemical composition of groundwater, soil erosion. The reclamation state of irrigated land is a complex qualitative indicator that assesses the impact of natural and technological factors and characterizes the state of the system «Soils - Soils of the aeration zone - Groundwater». The categories of land reclamation state adopted in Russia and a number of post-Soviet countries determine their suitability for agricultural use and the focus of measures to preserve potential soil fertility. On the example of the Altai Territory, an analysis of the dynamics of a number of indicators characterizing the reclamation state of land is carried out: the depth of the groundwater level; mineralization of groundwater; mineralization of irrigation water; the degree of soil salinization in the root layer; the degree of salinity of the soil, as well as the possible causes of the development of negative processes. Using the methods of mathematical statistics, the rates of development of processes on irrigated lands and trends in increasing / decreasing the area of irrigated agricultural land, on which changes in each of these indicators are recorded, are estimated

Текст научной работы на тему «СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МЕЛИОРАТИВНОГО СОСТОЯНИЯ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ АЛТАЙСКОГО КРАЯ»

Оригинальная статья

УДК 502/504:631.6:631.67

DOI: 10.26897/1997-6011-2022-4-13-21

СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МЕЛИОРАТИВНОГО СОСТОЯНИЯ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ АЛТАЙСКОГО КРАЯ

СНЕЖКО ВЕРА ЛЕОНИДОВНА1 д-р техн. наук, профессор

[email protected]

БЕНИН ДМИТРИЙ МИХАЙЛОВИЧ\ канд. техн. наук, доцент

[email protected]

ШИШКИН АЛЕКСАНДР ВИКТОРОВИЧ2 канд. с.-х. наук, доцент

[email protected]

БОЙКО АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ2, канд. с.-х. наук, доцент

[email protected]

СКРИПНИК АЛЕКСЕЙ ВИКТОРОВИЧ2, канд. с.-х. наук, доцент

[email protected]

1 Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К. А. Тимирязева; 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49, Россия

2 Алтайский государственный аграрный университет; 656049, Алтайский край, г. Барнаул, пр-т Красноармейский, 98, Россия

С течением времени орошение земель приводит к развитию таких негативных процессов, как засоление и заболачивание земель, снижение плодородия почв, изменение химического состава грунтовых вод, эрозия почвы. Мелиоративное состояние орошаемых земель является комплексным качественным показателем, оценивающим влияние природно-технологических факторов и характеризующим состояние системы «Почвы-почвогрунты зоны аэрации-подземные воды». Принятые в России и в ряде постсоветских стран категории мелиоративного состояния земель определяют их пригодность для сельскохозяйственного использования и направленность мероприятий для сохранения потенциального плодородия почв. На примере Алтайского края выполнен анализ динамики ряда показателей, характеризующих мелиоративное состояние земель (глубина залегания уровня грунтовых вод, минерализация грунтовых вод, минерализация оросительной воды, степень засоления почв в корнеобитаемом слое, степень солонцеватости почв), а также возможных причин развития негативных процессов. С применением методов математической статистики оценены скорости развития процессов на орошаемых землях и тренды увеличения/сокращения площади орошаемых сельскохозяйственных угодий, на которой зафиксированы изменения каждого из указанных показателей.

Ключевые слова: орошение, засоление земель, мелиоративное состояние земель, минерализация грунтовых вод, минерализация оросительной воды

Формат цитирования: Снежко В.Л., Бенин Д.М., Шишкин А.В., Бойко А.В., Скрипкин А.В. Современные изменения мелиоративного состояния орошаемых земель Алтайского края // Природообустройство. - 2022. - № 4. - С. 13-21. DOI: 10.26897/1997-6011-2022-4-13-21.

© Снежко В.Л., Бенин Д.М., Шишкин А.В., Бойко А.В., Скрипкин А.В., 2022

Original article

MODERN CHANGES IN THE RECLAMATION STATE OF IRRIGATED LANDS OF THE ALTAI TERRITORY

SNEZHKO VERA LEONIDOVNA1doctor of technical sciences, professor

[email protected]

BENIN DMITRY MIKHAILOVICH1, candidate of technical sciences, associate professor

[email protected]

SHISHKIN ALEXANDER VICTOROVICH2 candidate of agricultural sciences, associate professor

[email protected]

BOIKO ALEXANDER VLADIMIROVICH2, candidate of agricultural sciences, associate professor

[email protected]

06.01.02 Мелиорация, рекультивация и охрана земель | ПРИРОДООБУСТРОЙСТВО 4' 2022 SKRIPNIK ALEXEY VICTOROVIC2, candidate of agricultural sciences, associate professor

[email protected]

'Russian state agrarian university — МАА named after С.А. Timiryazev; 127434, Moscow, ul. Timiryazevskaya, 49. Russia 2 Altai State Agrarian University; 656049, Altai Krai, Barnaul, Krasnoarmeysky Ave., 98, Russia

Irrigation of land over time leads to the development of such negative processes as salinization and waterlogging of land, a decrease in soil fertility, a change in the chemical composition of groundwater, soil erosion. The reclamation state of irrigated land is a complex qualitative indicator that assesses the impact of natural and technological factors and characterizes the state of the system «Soils - Soils of the aeration zone - Groundwater». The categories of land reclamation state adopted in Russia and a number of post-Soviet countries determine their suitability for agricultural use and the focus of measures to preserve potential soil fertility. On the example of the Altai Territory, an analysis of the dynamics of a number of indicators characterizing the reclamation state of land is carried out: the depth of the groundwater level; mineralization of groundwater; mineralization of irrigation water; the degree of soil salinization in the root layer; the degree of salinity of the soil, as well as the possible causes of the development of negative processes. Using the methods of mathematical statistics, the rates of development of processes on irrigated lands and trends in increasing / decreasing the area of irrigated agricultural land, on which changes in each of these indicators are recorded, are estimated.

Keywords: irrigation, reclamation state of lands, soil salinization, mineralization of ground water,

mineralization of irrigation water

Format of citation: Snezhko V.L., Benin D.M., Shishkin A.V., Boiko A.V., Skripkin A.V. Modern changes in the reclamation state of irrigation lands of irrigated lands in the Aktai territory // Prirodoobustrojstvo. - 2022. - № 4. - S. 13-21. DOI: 10.26897/1997-6011-2022-4-13-21.

Введение. По данным Всемирного банка, Российская Федерация занимает пятое место в мире по площади земель сельскохозяйственного назначения. Общая площадь орошаемых сельскохозяйственных угодий в стране составляет 4 664,595 тыс. га [1]. В России на сельскохозяйственных землях, охваченных водной мелиорацией, получают от 40 до 50% всей производимой сельскохозяйственной продукции [2]. Анализ современного состояния мелиорированных земель свидетельствует об ухудшении инженерного состояния оросительных и осушительных систем, связанного с износом большей части основных фондов [3].

Мелиоративное состояние характеризует степень пригодности земель для производства сельскохозяйственной продукции. В качестве показателей, характеризующих мелиоративное состояние орошаемых земель, в мелиоративном кадастре приводятся следующие данные: глубина залегания уровня грунтовых вод и их минерализация; минерализация оросительной воды; степень засоления почв в корнеобитае-мом слое и степень солонцеватости почв. Обобщение перечисленных критериев формирует комплексную оценку мелиоративного состояния орошаемых земель как хорошее, удовлетворительное и неудовлетворительное состояние.

Снижение качества орошаемых земель с течением времени отмечается во многих исследованиях. При выращивании сельскохозяйственных культур на орошаемых землях

возрастает риск снижения плодородия почвы и повышения уровня ее деградации [4]. Известно, что длительное орошение способствует засолению, солонцеванию и загрязнению почв тяжелыми металлами [5]. Так, анализ результатов быстрого развития сельскохозяйственных мелиораций в Китае за последние 60 лет [6] выявил ряд проблем, влияющих на устойчивость сельскохозяйственного производства, в число которых входят засоление почвы и ухудшение экологической обстановки. Орошаемое земледелие способно оказывать значительное влияние на гидрологический режим аридных систем [7]. В исследованиях [8] отмечено влияние гидрогеологических характеристик и свойств почвы на распространение заболачивания и засоления на орошаемых землях в Египте. Отмечены негативное влияние орошения засоленной водой, отсутствие или недостаточная работа дренажа при отводе излишков воды отмечены [9].

Категории мелиоративного состояния орошаемых земель не только отражают степень их пригодности для сельскохозяйственного использования, но и определяют направленность мероприятий для сохранения потенциального плодородия почв. Контроль за динамикой мелиоративного состояния орошаемых земель и выявление возможных причин снижения мелиоративного состояния являются актуальной задачей управления мелиоративным комплексом.

Целями исследований явились анализ многолетней динамики мелиоративного

состояния орошаемых земель Алтайского края, выявление негативных тенденций и оценка возможных причин их развития.

Материалы и методы исследований. По площади сельскохозяйственных угодий Алтайский край занимает первое место в России - более 11 млн га, 2/3 сельскохозяйственный угодий региона находятся в засушливой зоне с количеством осадков менее 200 мм в год [10]. По данным 2020 г., 96% мелиорируемых земель в регионе относились к орошаемым землям, а по площади орошаемых сельскохозяйственных угодий Алтайский край занимал 19-е место среди субъектов Российской Федерации. В Сибирском федеральном округе Алтайскому краю на протяжении последних 10 лет принадлежит лидирующее место по доле орошаемых земель, находящихся в хорошем мелиоративном состоянии.

Орошение на Алтае началось переселенцами при сельскохозяйственном освоении земель около р. Алей еще в 1913 г, полив проводился напуском по полосам и чекам. В 1971 г. Постановление Совета Министров «О мерах по ускоренному развитию сельского хозяйства районов Кулундинской степи Алтайского края, Новосибирской области» положило начало

интенсивному развитию мелиорации: были построены Кулундинский магистральный канал протяженностью 182 км, Гилевское водохранилище емкостью 472 млн м3, уникальные локальные оросительные системы с использованием подземных вод, каптируемых в искусственные водоемы [11].

Карта-схема мелиоративных объектов Алтайского края представлена на рисунке 1.

Материалами для исследований стали сведения мелиоративных кадастров. Данные за 2015-2022 гг. использовались для анализа распределения площади орошаемых сельскохозяйственных угодий по следующим показателям: глубина залегания уровня грунтовых вод; минерализация грунтовых вод; минерализация оросительной воды; степень засоления почв в слое 0-100 см, степень солонцеватости почв (табл.).

Применялись общенаучные методы исследований: эмпирические - пассивный эксперимент с использованием систематизированных статистических данных; общелогические методы - анализ, синтез, индукция, дедукция. Основой исследований стали фундаментальные положения гидрологии, почвоведения и мелиорации, теории вероятностей и математической статистики.

Рис. 1. Карта-схема мелиоративных объектов Алтайского края Fig.1. Map-scheme of reclamation objects of the Altai Territory

Таблица

Характеристики мелиоративного состояния орошаемых земель за 2015-2022 гг.

Table

Characteristics of the reclamation state of irrigated lands for 2015-2022

Год / Year 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022

Площадь орошаемых земель Area of irrigation land 69,924 69,924 69,784 69,784 69,784 69,784 69,784 69,784

Мелиоративное состояние земель / Reclamation state of lands

Хорошее / Good 53,236 48,418 42,722 43,486 44,126 37,562 38,032 38,337

Удовлетворит. / Satisfactory 12,064 15,027 20,551 19,965 19,51 27,569 27,282 26,993

Неудовлетворит. / Unsatisfactory 4,624 4,479 6,511 6,333 6,148 4,653 4,47 4,454

в т.ч. недопустимые / including unallowable

УГВ/LGW 2,215 4,065 3,95 2,937 2,704 1,067 1,047 1,052

засоление / salinization 1,756 1,429 1,626 1,286 1,283 2,519 2,786 2,73

УГВ и засоление / LGW and salinization 0,653 0,985 0,935 2,11 2,161 1,067 0,637 0,672

Уровень грунтовых вод, м / Level of ground water, m

< 1,0 0 0 0 0,25 0,235 0,03 0 0,008

1,0- -1,5 0,257 0,576 0,588 1,778 0,785 0,154 0,106 0,131

1,5- -2,0 2,603 4,51 4,423 3,02 3,979 1,041 0,728 0,561

2,0- -3,0 8,328 5,919 5,563 5,826 5,85 8,082 7,297 6,939

3,0- -5,0 15,667 16,391 15,861 15,88 15,885 17,374 18,674 19,029

>5,0 43,069 42,528 43,349 43,03 43,05 43,103 42,979 43,116

Минерализация грунтовых вод, г / л / Mineralization of ground water, g/l

менее 1,0 / less than 1.0 62,422 62,406 61,57 61,043 60,913 60,128 60,832 60,266

1,0-3,0 7,457 7,473 8,169 8,605 8,723 9,638 8,897 9,39

более 3,0 / more than 3.0 0,045 0,045 0,045 0,136 0,148 0,018 0,055 0,128

Минерализация оросительной воды, г / л / Mineralization of irrigation water, g/l

менее 1,0 г/л / less than 1.0g/l 57,907 57,204 56,736 61,421 61,246 59,145 58,912 59,289

1,0-2,0 г/л / 1,0+2,0 g/l 12,017 12,72 13,048 8,363 8,538 8,966 9,199 8,822

более 2,0 / more than 2.0 0 0 0 0 0 1,673 1,673 1,673

Степень засоления земель в слое 0-100 см / Degree of land salinization in the layer 0-100 cm

Незасоленные / Nonsaline 63,435 63,349 63,172 63,295 63,565 63,459 63,729 63,7

Слабозасоленные / Weakly saline 3,445 3,459 3,482 3,478 3,16 3,033 2,954 3,552

Среднезасоленные / Medium saline 2,398 2,47 2,397 2,33 2,051 2,106 1,869 1,562

Сильно и очень сильно засоленные Heavily and very heavily saline 0,646 0,646 0,733 0,681 1,008 1,186 1,232 0,97

Степень солонцеватости / Degree of alkalinity

Несолонцеватые / Unalkaline 58,718 54,93 48,591 48,984 48,529 41,338 41,506 41,839

Слабосолонцеватые / Weakly alkaline 9,328 13,022 18,832 18,439 18,565 25,285 25,119 24,807

Средне- и сильно солонцеватые Medium- and strongly alkaline 1,878 1,972 2,361 2,361 2,69 3,161 3,159 3,138

Статистическая оценка качества регрессионных моделей включала в себя коэффициент детерминации й2, использование Е-критерия Фишера и ^критерия Стьюдента для принятого уровня значимости а = 0,05. В случае неудовлетворительных оценок регрессионных моделей проверялась статистическая значимость тренда с числом лет наблюдений п: при отношении коэффициента корреляции

неквадратической ошибке от = (1 - Д2 )/>П-Т, превышающем 2, тренд считался значимым на 5%-ном уровне, при меньших значениях тренд признавался статистически незначимым.

Результаты и их обсуждение.

На начало 2022 г. площадь орошаемых земель в Алтайском крае составила 69,784 тыс. га. Из них 38,337 тыс. га имели хорошее, 26,933 тыс. га - удовлетворительное, 4,454 тыс. га - неудовлетворительное мелиоративное состояние. В структуре орошаемых земель 96,3% занимала пашня, 1,2% - залежь, 1% - многолетние насаждения, 0,6% - сенокосы, 0,9% - пастбища. В неудовлетворительном мелиоративном состоянии находилось 5,7% пашни, 59,3% залежи, 38,8% сенокосов и 0,2% пастбищ.

На рисунке 2 приведена динамика площади орошаемых земель Алтайского края за последние 32 года с детализацией их мелиоративного состояния.

200

2 150 a loo

■д

н 50 0

Минин

Ov ^ ООООООООООО

^^CNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCN

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

■хорошее Иудовлетворительное неудовлетворительное

Рис. 2. Мелиоративное состояние орошаемых земель Алтайского края Fig. 2. Reclamation state of irrigated lands of the Altai Territory

За анализируемый период площадь орошаемых сельскохозяйственных угодий сократилась в 2,4 раза. Наиболее интенсивное сокращение отмечено с 1990 по 2010 гг., когда ежегодно в регионе в среднем 1,02 тыс. га орошаемых земель переводились в богарные. В этот период отмечалось массовое сокращение мелиорируемых земель как в целом по России, так и в ее регионах, за счет перевода мелиорируемых в не мелиорируемые земли [12].

Указывалось [13], что в 1990-2010 гг. в стране наблюдался непрерывный (системный) процесс потери ранее орошаемых земель. В качестве основных причин назывались экономический кризис конца прошлого века, недостаток финансирования, смена собственников и банкротство многих производителей сельскохозяйственной продукции. С 2015 г. в Алтайском крае сокращение площади орошаемых земель прекратилось, но активизировался процесс ухудшения их мелиоративного состояния (рис. 3).

4 6 8 10

Год (подряд) начиная с2015г. ♦ хорошее неудовлетворительное ■ удовлетворительное -Линейная (хорошее)

Рис. 3. Мелиоративное состояние орошаемых земель Fig. 3. Reclamation state of irrigated lands

Доля площади земель, находящихся в хорошем мелиоративном состоянии, за 2015-2022 гг. снизилась с 76 до 55%. Доля земель, находящихся в удовлетворительном состоянии, увеличилась

с 23 до 70%. Средняя скорость сокращения площади земель в хорошем состоянии составляла 2.04 тыс. га/год, средняя скорость увеличения площади земель в удовлетворительном состоянии составляла 2,22 тыс. га / год. Орошаемые земли региона преимущественно переходили из хорошего мелиоративного состояния в удовлетворительное. В неудовлетворительном состоянии находилось порядка 1% орошаемых земель, и эта величина оставалась практически постоянной. Отсутствие динамики площади земель с неудовлетворительным мелиоративным состоянием связано преимущественно с уменьшением общей площади поливов и выведением земель из сельскохозяйственного оборота.

Основными причинами ухудшения состояния орошаемых земель являются их переувлажнение, и как следствие - подъем уровня грунтовых вод и вторичное засоление. Вторичное засоление почв сухостепной зоны проявляется при глубине залегания грунтовых вод выше критического значения, равного 2...2,5 м при минерализации грунтовых вод более 5 г / л.

За анализируемый период на 84-89% площади орошаемых земель Алтайского края глубина залегания грунтовых вод находилась ниже критической отметки 3 м. Выше 1 м грунтовые воды поднимались только в 2018 и 2019 гг. на площади 250 и 235 га соответственно, что составляет 0,3-0,4% от общей площади. На глубине 1,0-1,5 м уровень грунтовых вод отмечен в 2018 г. на наибольшей площади 1778 га, в 2022 г. - на наименьшей площади 131 га. Это могло быть связано не только с поливными нормами, но и с естественными колебаниями увлажнения земель.

В течение последних лет площадь сельскохозяйственных угодий с глубиной залегания грунтовых вод 1,5-2,0 м статистически значимо сокращалась со средней скоростью 0,5 тыс. га / год, площадь земель с глубиной залегания грунтовых вод 3,0.5,0 м статистически значимо увеличивалась со средней скоростью 0,47 тыс. га / год. Снижение уровня грунтовых вод на орошаемых массивах могло быть вызвано сокращением площади орошаемых участков, снижением объемов поливов, использованием влагозарядковых весенних поливов при выращивании озимых культур [14].

На большей части орошаемых земель региона (86-89%) минерализация грунтовых вод составляла менее 1 г / л. Динамика минерализации грунтовой воды на орошаемых землях приведена на рисунке 4.

Площадь земель, в пределах которой минерализация грунтовых вод составляла менее

1 г / л, сокращалась со скоростью 0,33 тыс. га / год. С 2015 по 2022 гг. площади земель, на которых минерализация грунтовых вод лежала в пределах 1-3 г / л, увеличились с 10,6 до 13,5% общей площади орошаемых угодий, средняя скорость роста составила 0,30 тыс. га / год. Площадь земель с минерализацией грунтовых вод более 3,0 г / л составляла порядка 0,2% от общей площади орошаемых земель (Рубцовский и Слав-городский районы), тренд ее увеличения был статистически незначимым.

70 60 50 40 30 20 10 0

-ППАй-г + А7ААА

R2 = 0,8366

v = 0.2997x+ 7.1953

R2 = 0,8306

"I

0067х + 0,0474

= 0,1035

2

10

составила 14,9% от всей площади орошаемых земель по сравнению с 20,8% в 2015 г. Начиная с 2020 г. 1673 га орошаемых земель (2,4%) поливались водой, имеющей минерализацию более 2 г / л (участки орошения, расположенные в Родинском районе Алтайского края).

70 60 50 S 40

I 30 20 10 0

*

—*—

у = 0,3008х+ 57,629

R3 - 0,1848

у = -0,6195х + 12,997

—Я— я R2 = 0,5692

■ ■ —■-

2 4 6 8

Год подряд начиная с2015

10

♦ менее 1,0 г/л — Линейная (менее 1,0 г/л)

I 1,0+2,0 г/л

- Линейная (1,0+2,0 г/л)

4 6 8

год подряд начиная с2015

♦ менее 1 г/л ■ 1,0 ... 3,0 г/л

^^ более 3,0 г/л - Линейная (менее 1 г/л)

- Линейная (1,0 ... 3,0 г/л) - Линейная (более 3,0 г/л)

Рис. 4. Минерализация грунтовых вод на орошаемых землях

Fig. 4. Mineralization of ground water on irrigated lands

Относительно высокая минерализация грунтовых вод в случае их залегания на большой глубине не оказывает значительного влияния на вторичное засоление орошаемых земель Алтайского края, так как высота капиллярного повышения влаги для обыкновенных и южных черноземов составляет 1,2-2,0 м, для каштановых и темно-каштановых супесчаных почв - 1,0-1,2 м.

Наличие в оросительной воде значительного количества растворимых солей вызывает засоление земель. Допустимый предел в воде солей зависит от вида сельскохозяйственных культур, типа почв, оросительной нормы, способа полива, климатических условий и т.д., определяясь согласно ГОСТ 17.1.2.03-90 «Охрана природы. Гидросфера. Критерии и показатели качества воды для орошения». По И.Н. Антипову-Карата-еву предел суммарного содержания солей в воде составляет 0,8-1,0 г / л. При превышении этих значений необходимо определять состав солей. По сравнению с 2015 г. площадь орошаемых земель с допустимой минерализацией поливной воды увеличивалась с 82,8 до 85%, но тренд к росту статистически был незначимым (рис. 5).

Площадь земель с минерализацией оросительной воды от 1 до 2 г/л сокращалась со скоростью 0,62 тыс. га / год и в 2022 г.

Рис. 5. Минерализация оросительной воды Рис. 5. Минерализация оросительной воды

На протяжении 2015-2022 гг. порядка 91% площади орошаемых земель в Алтайском крае не были засоленными в пределах слоя 0-100 см. Площадь незасоленных почв увеличивалась со средней скоростью 0,06 тыс. га / год. Это может быть связано со снижением уровня грунтовых вод до глубины 5 м и ниже и постепенным расслоением почв. Площади слабозасо-ленных земель составляли порядка 5% от общей площади орошаемых сельхозугодий и за анализируемый период не имели статистически значимого тренда к сокращению (рис. 6). В структуре орошаемых земель площадь среднезасо-ленных земель сократилась с 3,4 до 2,2% и снижалась со скоростью 0,12 тыс. га / год. В структуре орошаемых земель площадь сильно и очень сильно засоленных земель увеличилась с 0,9 до 1,4% и имела статистически значимый рост со скоростью 0,08 тыс. га / год. Наиболее распространены сильно- и очень сильнозасоленные земли на территории Рубцовского и Славгород-ского районов - именно здесь наблюдалась глубина залегания грунтовых вод в 1,5 м и выше.

Основной проблемой снижения качества орошаемых земель в регионе является их солонце-вание. По-видимому, орошение достаточно большого массива формирует на его территории влажный микроклимат, и он характерен для северных широт России, на территории которых распространено именно содовое засоление. В 2015 г. 84% орошаемых земель края были несолонцеватыми, в 2022 г. это значение составило 60%. Скорость сокращения площади несолонцеватых земель составляет 2,47 тыс. га / год. Площадь слабосолонцеватых земель выросла в 2,7 раза и составила

в 2022 г. 59,3% площади орошаемых сельхозу- Скорость увеличения площади слабосолонцева-годий по сравнению с 15,9% в 2015 г. (рис. 7). тых земель составляет 2,41 тыс. га / год.

3 4 5 6

Год подряд начиная с 2015

■ слабозасоленные среднезасоленные

X сильно и очень сильно засоленные -Линейная (слабозасоленные)

-Линейная (среднезасоленные) — Линейная (сильно и очень сильно засоленные)

Рис. 6. Засоление орошаемых земель в слое 0-100 см Fig. 6. Salinization of irrigation lands in the layer of 0-100 ст

Год подряд начиная с 2015 + слабосолонцеватые ■ средне и сильносолонцеватые -Линейная (слабосолонцеватые) - Линейная (средне и сильносолонцеватые)

Рис. 7. Площадь земель, затронутых процессами солонцевания Fig. 7. The area of lands touched by the processes of alkalinity

Площадь средне- и сильносолонцеватых земель увеличилась в 1,7 раза и в 2022 г. составила 4,5% от общей площади орошаемых сельхозугодий. Наибольшее распространение средне- и сильносолонцеватые земли имели на территории Рубцовского, Славгородского и Немецкого национального районов. Средняя скорость роста площади средне- и сильносолонцеватых земель составила 0,22 тыс. га / год.

Выводы

По данным мелиоративных кадастров за 2015-2022 гг., площадь орошаемых земель Алтайского края оставалась неизменной. В структуре более 90% их принадлежит пашне, в неудовлетворительном мелиоративном состоянии преимущественно находится залежь. Скорость сокращения площади земель в хорошем мелиоративном состоянии составляет 2,04 тыс. га / год, скорость роста площади земель в удовлетворительном состоянии - 2,22 тыс. га / год.

На 84-89% площади сельхозугодий глубина залегания грунтовых вод ниже критической отметки. Площадь земель с глубиной залегания грунтовых вод 1,5-2,0 м сокращалась со скоростью 0,5 тыс. га / год, с глубиной 3,0-5,0 м -увеличивалась со скоростью 0,47 тыс. га / год. Возможные причины связаны со снижением объемов поливов, а также с использованием влагозарядковых весенних поливов.

Более чем на 85% орошаемых земель минерализация грунтовых вод составляет менее 1 г / л. Но площадь таких земель сокращается со скоростью 0,33 тыс. га / год, в то время как площадь с минерализацией 1-3 г / л возрастает со скоростью 0,30 тыс. га / год. Относительно высокая минерализация грунтовых вод при большой глубине их залегания не оказывает значительного влияния на вторичное засоление орошаемых земель.

Порядка 80% земель имели минерализацию оросительной воды менее 1 г/л. Площадь земель с минерализацией оросительной воды

от 1 до 2 г / л сокращалась со скоростью 0,62 тыс. га / год. С 2020 г. 2,4% земель поливались водой с минерализацией более 2 г / л.

Более 90% площади земель не засолены в пределах корнеобитаемого слоя, их площадь увеличивается со скоростью 0,06 тыс. га / год. Рассоление обусловлено снижением уровня грунтовых вод до глубины 5 м и ниже. Площадь среднезасоленных земель снижалась со скоростью 0,12 тыс. га / год, сильно- и очень сильно-засоленных земель - увеличилась со скоростью 0,08 тыс. га / год. Эти явления были распространены на территории районов с глубиной залегания грунтовых вод 1,5 м и выше.

В 2015 г. 84% орошаемых земель региона были несолонцеватыми, в 2022 г. несолонцеватыми были только 60%. Скорость сокращения площади несолонцеватых земель составила 2,47 тыс. г / год; скорость увеличения слабосолонцеватых земель - 2,41 тыс. га / год; скорость увеличения средне- и сильносолонцеватых -0,22 тыс. га / год. В 2022 г. средне- и сильносолонцеватые почвы составили 4,5% сельхозугодий.

В настоящее время на оросительных системах Алтайского края капитальная промывка засоленных почв требуется на площади 3402 га, химическая мелиорация - на площади 3138 га.

Исследования профинансированы программой развития «Агропрорыв-2030.» Российского государственного аграрного университета - МСХА имени КА. Тимирязева в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».

Библиографический список

1. Доклад о состоянии и использовании земель сельскохозяйственного назначения Российской Федерации в 2019 году. - М.: ФГБНУ «Росинформагро-тех», 2021. - 404 с.

2. Заносова В.И. Ирригационная оценка качества подземных вод Алтайского Приобья: Монография. - Барнаул: Изд-во АГАУ, 2009. - 127 с.

3. Бенин Д.М., Снежко В.Л. Оценка состояния земель мелиоративных систем методами кластерного анализа // Вестник Евразийской науки. - 2019. - № 4.

4. Rezapour S., Atashpaz B., Moghaddam S.S. and Damalas C.A. Heavy metal bioavailability and accumulation in winter wheat (Triticumaestivum L.) irrigated with treated wastewater in calcareous soils // Sci. Total Environ. - 2019. - Vol. 656. - Pp. 261-269.

5. Wan Z., Chang A.C., Wu L. and Crowley D. As-sessingthe soil quality of long-term reclaimed wastewa-ter-irrigated cropland // Geoderma. - 2003. - Vol. 114. -Pp. 261-278.

6. Wang T., Wang Z., Guo L., Zhang J., Li W. He, H., Zong R., Wang D., Jia Z. and Wen Y. Experiences and challenges of agricultural development in an artificial oasis // A review. Agricultural Systems. - 2021. - 193.

7. Yin X., Feng Q., Zheng X., Wu X., Zhu M., Sun F. and Li Y. Assessing the impacts of irrigated agriculture on hydrological regimes in an oasis-desert system // Journal of Hydrology. - 2021. - 594.

8. Abd E.S., Osta M.M.E. Waterlogging in the New Reclaimed Areas Northeast El Fayoum, Western Desert, Egypt. Reasons and Solutions // Journal of Water Resource and Protection. - 2014. - № 06 (18). - Рр. 1631-1645.

9. Mohanavelu A., Sujay R.N. and Al-Ansari N. Irrigation Induced Salinity and Sodicity Hazards on Soil and Groundwater // An Overview of Its Causes, Impacts and Mitigation Strategies. - 2021. - Agriculture, 11100983.

10. Кошелева Е.Д., Кошелев К.Б. Компьютерное моделирование взаимодействия грунтовых и поверхностных вод в зоне Бурлинского магистрального канала: монография. - Барнаул: Изд-во АГАУ, 2010. - 238 с.

Gratitude. This study was funded by the development program of the Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy named after C.A. Timiryazev «Agroproryv-2030» as part of the strategic academic leadership program «Priority-2030».

References

1. Doklad o sostoyanii i ispolzovanii zemel selsko-hozyajstvennogo naznacheniya Rossijskoj Federatsii v 2019 godu. - M.: FGBNU «Rosmformagroteh», 2021. - 404 s.

2. Zanosova V.I. Irrigatsionnaya otsenka kachestva podzemnyh vod Altajskogo Piobja: monografiya. - Barnaul: Izd-vo AGAU, 2009. - 127 s.

3. Benin D^., Snezhko V.L. Otsenka sostoyaniya zemel meliorativnyh system metodami klasternogo analiza // Vestnik Evrazijskoj nauki. - 2019. - № 4, https://esj. today/PDF/51SAVN419.pdf (dostup svobodny). Zagl. s ekra-na. Yaz. rus., angl.

4. Rezapour S., Atashpaz B., Moghaddam S.S., and Damalas C.A., Heavy metal bioavailability and accumulation in winter wheat (Triticum aestivum L.) irrigated with treated wastewater in calcareous soils, Sci. Total Environ., 2019, vol. 656, pp. 261-269.

5. Wan Z., Chang A.C., Wu, L., and Crowley D. Asses-singthe soil quality of long-term reclaimed wastewater-ir-rigated cropland, Geoderma, 2003, vol. 114, pp. 261-278.

6. Wang T., Wang Z., Guo L., Zhang J., Li, W., He, H., Zong R., Wang D., Jia Z., and Wen Y. Experiences and challenges of agricultural development in an artificial oasis: A review. Agricultural Systems, 2021, 193.

7. Yin X., Feng Q., Zheng X., Wu X., Zhu M., Sun F., and Li Y. (2021). Assessing the impacts of irrigated agriculture on hydrological regimes in an oasis-desert system. Journal of Hydrology, 2021, 594.

8. Abd E.S., Osta M.M.E. Waterlogging in the New Reclaimed Areas Northeast El Fayoum, Western Desert, Egypt. Reasons and Solutions. Journal of Water Resource and Protection, 2014, 06(18), 1631-1645.

9. Mohanavelu A., Sujay R.N. and Al-Ansari N. Irrigation Induced Salinity and Sodicity Hazards on Soil and Groundwater: An Overview of Its Causes, Impacts and Mitigation Strategies. 2021, Agriculture, 11100983.

10. Kosheleva Е.D., Koshelev &B. Kompyuternoe modelirovanie vzaimodejstviya gruntovyh i poverhnostnyh vod v zone Burlinskogo magistralnogo kanala: monogra-fiya. - Barnaul: Izd-vo AGAU, 2010. - 238 s.

11. Часовских В.П., Давыдов А.С. Состояние мелиоративной отрасли в Алтайском крае // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2011. - № 11 (85). - С. 32-35.

12. Колганов А.В. О состоянии мелиорируемых земель и задачах совершенствования гидромелиоративных систем // Мелиорация и водное хозяйство. - 1995. - № 6. - С. 2-4.

13. Мельников А.Н. О состоянии и развитии мелиорации земель в России и мерах по борьбе с засухой // Мелиорация и водное хозяйство. - 2010. - № 4. -С. 2-4.

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

14. Горохова И.Н., Панкова Е.И., Харлано-

ва В.А. Изменения мелиоративного состояния орошаемых почв Волгоградской области в XXI веке // Почвоведение. - 2019. - № 5. - С. 595-612.

Критерии авторства

Снежко В. Л., Бенин Д.М., Шишкин А.В., Бойко А.В., Скрипкин А.В. выполнили теоретические исследования, на основании которых провели обобщение и написали рукопись. Имеют на статью авторское право и несут ответственность за плагиат. Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Статья поступила в редакцию 20.08.2022 Одобрена после рецензирования 12 09.2022 Принята к публикации 19.09.2022

11. Chasovskih V.P., Davydov А-S. Sostoyanie meliorativnoj otrasli v Altajskom krae // Vestnik Altaj-skogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2011. -№ 11 (85). - S. 32-35.

12. Kolganov Ä.V. О sostoyanii melioriruemyh ze-mel i zadachah sovershenstvovaniya gidromeliorativnyh sistem // Melioratsiya i vodnoe hozyajstvo. - 1995. - № 6. -S. 2-4.

13. Меlnikov Ä.N. О sostoyanii i razvitii melioratsii zemel v Rossii i merah po borjbe s zasuhoj // Melioratsiya i vodnoe hozyajstvo. - 2010. - № 4. - S. 2-4.

14. Gorohova I.N., Pankova Е.1., Kharlano-

va V.Ä. Izmeneniya meliorativnogo sostoyaniya oroshae-myh pochv Volgogradskoj oblasti v XXI veke // Pochvove-denie. - 2019. - № 5. - S. 595-612.

Criteria of authorship

Snezhko V.L., Benin D.M., Shishkin A.V., Boiko A.V., Skrip-kin A.V. carried out theoretical studies, on the basis of which they generalized and wrote the manuscript. Snezhko V.L., Benin D.M., Shishkin A.V., Boiko A.V., Skripkin A.V. have a copyright on the article and are responsible for plagiarism. Conflict of interests

The authors state that there are no conflicts of interests The article was submitted to the editorial office 20.08.2022 Approved after reviewing 12.09.2022 Accepted for publication 19.09.2022

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.