книги из ГПНТБ / Природно-мелиоративное районирование территории перспективного орошения Нижнего Поволжья

Рис. 22. Солевые профили почв: а) светло-каштановых супесчаных; б) светло-каштановых суглинистых.

суглинистых почвах остались признаки солонцеватости с глу­ бины 30—35 см в виде наибольшей уплотненности, призмовидности структуры, глянцевитости на гранях структурных отдельностей, повышенной щелочности (до 0,04—0,06 НС03).

Бурые и светло-каштановые почвы обычно встречаются в комплексе с солонцами до 8—10%. На эти солонцы грунто­ вые воды влияния не оказывают, они проходят стадию остепнения, достаточно хорошо опреснены. На территории района преобладают средние и глубокие солонцы. Солонцовый гор. В; имеет призматическую структуру, залегает на глубине не менее 15—16 см, интенсивно окрашен в бурую и светло-корич­ невую окраску, имеет плотное сложение. Под солонцовым го­ ризонтом сформирован карбонатный горизонт, выше которого с 30—35 см отмечается вскипание. Верхняя полуметровая толща солонцов выщелочена от легкорастворимых солей, плотный остаток не превышает 0,1—0,2%. Соленосный гори­ зонт солонцов расположен выше, чем у зональных почв, и на­ чинается с глубины 70—80 см. Засолен он в основном хлори­ дами— хлористым натрием в слабой степени, даже во втором полуметровом слое сухой остаток не превышает 1%. Ем­ кость поглощения в солонцах 15—25 мг-экв на 100 г почвы. Содержание обменного натрия в них сравнительно высокое — 10—15% от емкости поглощения. Обращает на себя внимание

191

значительное участие в почвенно-поглощающем комплексе об­ менного магния, наличие процессов осолодения.

На пойменных террасах озера Баскунчак и солевых депрес­ сиях развиты солончаки (рис. 10). Для'них характерна мощ­ ная снежно-белая корка кристаллических солей, достигающая 3—5—15 см мощности. Иногда подобная корочка не образует­ ся, и на почвенной поверхности наблюдается тонкий налет со­ лей на соленой грязи. Грунтовые воды с высокой минерализа­ цией и небольшой глубиной залегания (0,7—1,3 м) оказыва­ ют постоянное воздействие на солончаки, и поэтому они относятся к трудномелиорируемым почвам. Использование их в сельскохозяйственном производстве связано с большими зат­ ратами на промывку и строительство дренажной сети.

Лугово-степные или лугово-каштановые почвы, форми­ рующиеся в микропонижениях и в понижениях мезорельефа, имеют наиболее благоприятные мелиоративные свойства. В них содержится до 3% гумуса, в полуметровом слое вода оп­ реснена, отмечается более низкая глубина (70—80 см) вски­ пания, пояс карбонатов начинается на 80—90 см, механический состав утяжелен (Родин, 1951). Но крайне ограниченное их распространение на территории района (1—2%) снижает их значение для производства.

Наилучшие мелиоративные 'показатели на территории

вающей способностью по сравнению с песчаными и супесча­ ными разностями, более плодородны и не требуют специаль­ ных мелиоративных мероприятий при орошении. Для них воз­ можен любой способ полива без применения дренажа. При освоении под орошение супесчаных и песчаных светло-кашта­ новых почв практически исключается явление вторичного за­ соления и осолонцевания. На таких почвах лучшим способом полива является дождевание из закрытой сети. В открытой сети необходимы мероприятия по борьбе с фильтрацией из ка­ налов путем кальматации. Супесчаные и песчаные почвы нуж­ даются в противоэрозионных мероприятиях, направленных против дефляции (почвозащитные севообороты, пескоукрепи­ тельные работы и т. д.). При соблюдении правильной агро­ техники на этих почвах возможно получение высоких урожа­ ев различных сельскохозяйственных культур.

Светло-каштановые почвы, в комплексе которых содержа­ ние солонцовых пятен возрастает до 50%, нуждаются в спе-

192

циальной мелиорации по улучшению неблагоприятных солон­ цовых свойств. Освоение этих почв осуществляется с примене­ нием глубоких почвенных обработок, позволяющих рыхлить уплотненный горизонт BLи вовлекать в пахотный слой поч­ венный гипс и карбонаты в случае их неглубокого залегания (не более 45 см). При отсутствии на этой глубине солей каль­ ция необходимо применение различных химических мелиоран­ тов (гипсование, известкование, кислование), доза которых рассчитывается по количеству обменного натрия в почвеннопоглощающем комплексе. Применение оросительной мелиора­ ции ускоряет процессы рассолонцевания, которые проходят более интенсивно, с повышением эффективности на второйтретий год.

Колхозное и совхозное производство района специализи­ ровано на животноводстве. Земледелие здесь развивается сла­ бо, значительные площади отводятся под бахчи.

Для повышения эффективности производства в районе не­ обходимо развивать орошение и шире применять комплекс аг­ ротехнических приемов по защите почвы от эрозии и по борь­ бе с засухами.

Сарпинский природно-мелиоративный район (Б-VI) распо­ ложен в основном на территории Астраханской и Волгоград­ ской областей, между Ергенинской возвышенностью и Вол­ гой, в западной части Прикаспийской природно-мелиоратив­ ной области.

Климат характеризуется большой засушливостью, очень жарким летом и неустойчивой малоснежной зимой.

Средняя температура января, самого холодного месяца, составляет 8—9° ниже нуля. Минимальная температура в су­ ровые зимы может понижаться до 40° мороза. Средняя тем­ пература июля, самого жаркого месяца, составляет 24° те­ пла. Максимальная температура воздуха может повышаться до 44°.

Сумма годовых осадков составляет 220—330 мм (табл. 106), она уменьшается с запада на восток. Нередко наблюда­ ются длительные периоды, когда атмосферные осадки не вы­ падают, особенно в конце лета и начале осени.

Сумма среднесуточных температур выше 10° составляет 3200—3270°. Продолжительность вегетационного периода рав­ на 203—205 дням.

Безморозный период начинается с конца апреля и закан­ чивается в начале октября, продолжается 150—170 дней.

Зима в районе неустойчивая и малоснежная, снежный пок-

ров появляется в конце ноября, устойчивым он становится со второй половины декабря. Средняя из наибольших высот снежного покрова за зиму не превышает 14 см.

Частые оттепели обусловливают уменьшение высоты снеж­ ного покрова, а нередко и сход его среди зимы. Последующее

Среднее месячное н годовое количество осадков (мм)

Весной и летом наблюдается большое число дней с силь­ ными ветрами, которые часто приобретают характер сухове­

части области, по гидрогеологическим условиям и большей за­ соленностью пород, слагающих его территорию.

В геоморфологическом отношении район представлен Сарпинской низменностью, выровненной поверхностью, много­ численными мезо- и микроформами рельефа. В западной цасти района вдоль Ергеней на юг протянулась длинная ложби­ на, заполненная цепью Сарпинских озер. Параллельно этой ложбине по району с севера на юг тянутся руслообразные очень мелкие ложбины, от которых в сторону Волги вытяну-

194

лась система удлиненных и округлых мелких впадин и лож­ бинок. Значительные площади занимают плоские понижения

— лиманы. Вокруг ложбин и лиманов много невысоких ува­ лов и холмов. Общин уклон территории незначительный в направлении с севера на юг в сторону Каспийского моря.

Надо отметить, что на генезис рельефа территории района основное влияние оказали нижнехвалынская трансгрессия, а также солянокупольные тектоники (приподнятые равнины), русла древней Волги, что обусловило наличие многочислен­ ных эрозионных ложбин, просадочность грунтов (мезо- и мик­ розападины) и эрозию (овраги и балки).

В геологическом сложении территории района участвуют породы самых различных возрастов. Покровной толщей чаще всего являются каспийские четвертичные' отложения. Север­ ная часть района сложена нижнехвалынскими средними и тя­ желыми суглинками, подстилаемыми 1—2 м шоколадными сильнозасоленными глинами мощностью от 0,5 до 10 м. На юге района покровными отложениями служат суглинки и су­ песи ательского возраста, приуроченные к повышениям. По пониженным участкам отмечаются суглинки нижнехвалынского возраста, подстилаемые с 1,5—2,0 м песками и супесями мощностью до 8—10 м. Изредка встречаются линзы шоколад­ ных глин.

Грунтовые воды обычно приурочены тс аллювиальным пес­ кам и залегают на глубине 2—5 м. Вблизи озер они располо­ жены ближетсповерхности на глубине до 1—3 м, вдоль Волги на глубине 20—25 м и вдоль Ергеней около 5 м. Минерали­ зация ,вод пестрая. Обычно увеличение минерализации под­ земных вод отмечается к юго-востоку от 1—3 до 15—30 г/л. Преобладают воды гидрокарбонатно-натриевого и хлориднонатриевого состава.

Питание грунтовых вод происходит в основном за счет ат­ мосферных осадков, на западную часть района заметное влияние оказывают поверхностные и грунтовые воды Ергеней. Расходуются они путем испарения и транспирации, в при­ волжской полосе частично дренируются Волгой.

По гидрогеологическим условиям территория района ха­ рактеризуется как бессточная, кроме узкой (2—4 км) при­ волжской полосы.

Почвенный покров большей части района представлен степными комплексами из солончаковых солонцов, светлокаштановых глубокозасоленных почв, лугово-каштановых и бурых пустынно-степных солонцеватых почв. На глинистых

отложениях формируются лугово-лиманные слитые почвы и солоди. В западной и северо-западной частях района на за­ соленных желтовато-бурых лессовидных суглинках, подсти­ лаемых хвалынскими глинами, распространены степные (мел­ кие и корковые) солонцы, нередко залегающие большими мас­ сивами. Почвы и их подстилающие породы характеризуются

840—915 т/га. Накопление солей в пределах района связано с выпариванием грунтовых вод после ухода нижнехвалынского моря. Дополнительными источниками являются соли соля­ нокупольных структур и соли, приносимые со стороны Ергеней (Варламов, 1969). Сброс солей за пределы территории наблюдается только в дренируемой приволжской полосе.

Почвы, района по механическому составу суглинистые, преобладают тяжелосуглинистые разности.

По содержанию гумуса лучшими являются лугово-кашта­ новые почвы, где в горизонтах А его содержится до 3,6%-По профилю почвы содержание гумуса заметно уменьшается. Светло-каштановые солонцеватые почвы менее обеспечены как гумусом (до 1,80%), так и питательными элементами. Еще ниже эти показатели в солонцах. Так, в средиестолбчатом со­ лонце содержание гумуса в поверхностных горизонтах колеб­ лется от 1,2 до 0,90%.

Емкость поглощения в почвах комплекса почти одинако­ вая, но варьирует по генетическим горизонтам. Сумма погло­ щенных оснований по почвенному профилю в лугово-кашта­ новых почвах изменяется от 20,21 до 14,51 мг-экв на 100 г почвы, в светло-каштановых от 21,14 до 13,54, в средиестолб­ чатом солонце от 21,28 до 14,58 мг-экв, во всех почвах наиболь­ шая емкость поглощения отмечается в солонцовом горизонте (В). В составе обменных оснований светло-каштановых почв поглощенного кальция 60—67%, магния 25—45%, натрия до •10% от суммы обменных оснований, в лугово-каштановых

•почвах величина обменного натрия не превышает 2—3%. Ко­ личество поглощенного натрия в солонцах увеличивается

'в среднем до 16% от емкости поглощения. На отдельных мас­ сивах распространены солонцы с содержанием поглощенного натрия от 25 до 31%, что указывает на особо неблагоприят­ ные мелиоративные свойства солонцов. Структура солонцово­

196

го горизонта глыбистая, не водопрочная, при увлажнении превращается в вязкую водонепроницаемую массу, что пре­ пятствует глубокому промачиванию почвы. Неблагоприятные и водно-физические свойства солонцов: общая скважность их низкая и в полуметровой толще составляет всего 45—47%, в почвах высокий процент неусвояемой влаги, вследствие чего растения начинают увядать при относительно высокой влаж­ ности почвы. Фильтрация солонцового горизонта очень низ­ кая (0,01 мм/мин).

Для улучшения свойств солонцовых почв района требует­ ся широкое проведение химических, биологических и ороси­ тельных мероприятий. Повышенное содержание поглощенного натрия (11—20%), близкое залегание большого количества карбонатов кальция ,(6—13%), хлоридно-натриевый и хлорид- но-сульфатно-натриевый тип засоления дают основание реко­ мендовать для рассолонцевания в качестве основного способа агробиологическую мелиорацию (Пак, 1953, Антипов-Каратаев, 1955). На площадях, где в комплексе почв преобладают глу­ бокие солонцы, кроме агробиологической мелиорации, следует проводить химическую мелиорацию — гипсованйе. Благо­ приятное влияние на солонцы оказывает орошение волжской водой, т. к. с ней в почву вносится много кальция.

В солевом составе среднестолбчатого солонца, распростра­ ненного в центральной части района, с глубины 10—15 см преобладает хлористый натрий при содержании солей по плотному остатку от 0,6 до 1,5%. С поверхности почвы содер­ жится наибольшее количество карбонатов и сульфатов. Максимум скопления карбонатов отмечен на глубине 4 м.

Всветло-каштановой почве до глубины 120 см содержатся

внебольшом количестве легкорастворимые соли. Глубже (до 3 м) соли представлены в основном гипсом, скопление этих солей отмечается на глубине 2 м. Тип засоления светло-каш­ тановых почв хлоридно-сульфатно-натриевый.

Лугово-каштановые почвы, сформированные в западинах под влиянием весеннего микропротока влаги, промыты от со­ лей до 2—7 м, в. глубоких западинах до уровня грунтовых вод.

В солевом профиле преобладают сульфаты. Содержание хло­ ра незначительное, а количество натрия меньше суммы Са и Mg. С глубиной отмечается небольшое увеличение щелоч­ ности. Таким образом, в условиях центральной части Сарпинского природно-мелиоративного района лугово-каштано­ вые почвы, которые здесь занимают до 25% площади, являют­ ся наиболее благоприятными в мелиоративном отношении.

197

Почвенные комплексы, распространенные на суглинистых отложениях, близко подстилаемых засоленными шоколадны­ ми глинами, обычно изобилуют солончаковыми солонцами, занимающими около 75, местами до 90% площади. Почвы это­ го комплекса имеют наиболее высокое засоление, причем со­ держание солей как в солонцах, так и в светло-каштановых поч­ вах практически одинаковое. Запасы солен в толще 0—5 м под солонцами составляют 1000—15000 т/га, под светло-каш­ тановыми и лугово-каштановыми почвами —700—1000 т/га.

Представленная характеристика солевого профиля почв района убедительно говорит о необходимости мелиорации отдельных почв по рассолению. Предварительные промывки при освоении комплекса с содержанием солонцов более 25% являются обязательной составной частью мелиоративных ме­ роприятий. Так как освоению солонцов будут предшествовать планировка рельефа и мелиоративная вспашка, то без пред­ варительной промывки в пахотный и подпахотный горизонты будет перемещено большое количество солей, в связи с этим первоочередным мероприятием и является предварительная промывка почв комплекса. Промывочные нормы, рассчитан­ ные Н. Е. Варламовым (1969), для опреснения верхней мет­ ровой толщи глубоких солонцов составляют 4—6 тыс. м3/га, а для средних и кормовых 5—10 тыс. м3/га.

Наиболее быстро рассоление солонцов происходит под ри­ сом. Но в условиях района, где почвенные комплексы сформи­ рованы на сильнозасоленных четвертичных эллювиально-делю- виальных суглинках, подстилаемых на различной глубине хвалынскими шоколадными глинами, данный прием вызывает подъем уровня высокоминерализованных грунтовых вод и возникает опасность вторичного засоления. Поэтому этот при­ ем возможен тслчько в условиях строительства дренажно­ сбросной сети.

Физико-химическая характеристика и описание солевого профиля почв показывают, что почвенные условия Сарпинского природно-мелиоративного района очень разнообразны и создают значительные трудности в использовании земельного фонда.

Большая часть территории района занята под естествен­ ными пастбищами. В долинах и пониженных местах, где наблюдается лучшее увлажнение, развивается овощеводство, садоводство и виноградарство. Обилие тепла и плодородные почвы позволяют выращивать здесь большое разнообразие сельскохозяйственных культур, но развитие земледелия огра­

198

ничивается большой засушливостью климата. Для более эф­ фективного ведения сельского хозяйства здесь необходимо орошение.

Геолого-гидрогеологические, почвенно-мелиоративные усло­ вия района, а также резко выраженный микрорельеф созда­ ют специфические особенности для орошаемого земледелия и требуют особенно дифференцированного и тщательного под­ хода к освоению ирригационного фонда. Наиболее пригодны под орошение земли, не требующие искусственного дренажа, распространенные в приволжской части района. Несколько южнее распространены массивы земель, которые первые 10 лет пригодны под орошение без дренажа. Эти земли .нуждаются в предварительной мелиорации солонцов и промывке. Более

20% земель могут осваиваться под орошаемое земледелие при обязательном строительстве дренажа и проведении коренной мелиорации по рассолению и рассолонцеванию почв.

Значительную часть земель по условиям рельефа, сильно­ го засоления почвогрунтов и близкого залегания засолен­ ных шоколадных глин отводить под орошение нецелесооб­ разно.

Таким образом, развитие орошаемого земледелия в районе связано со сложными природно-мелиоративными условиями Почти на всей подлежащей орошению территории потребуют­ ся сооружения искусственного дренажа, агробиологическая мелиорация солонцов, предварительные, а местами постоян­ ные, профилактические промывки.

Западный Прикаспийский природно-мелиоративный район

(Б-VII) расположен в западной части Прикаспийской при­ родно-мелиоративной области на правом берегу Волги. Кли­ мат района сухой, со знойным летом и холодной, почти бес­ снежной зимой. Средняя температура января —5—7°. Мини­ мальная температура воздуха может опускаться до —29—33° мороза. Средняя температура июля равна +25—26°, а абсо­ лютный максимум поднимается до 43—45°.

Продолжительность безморозного периода здесь составля­ ет 170—190 дней. Сумма температур за период активной ве­ гетации достигает 3500—3600°. Тепловые ресурсы района позволяют возделывать ценные теплолюбивые культуры (ви­ ноград, хлопчатник, кенаф и др.). Однако осадков здесь вы­ падает мало — 200—250 мм, из них 160—180 мм приходится

199

на теплый период (табл. 107). Максимум осадков выпадает в июне, минимум в феврале. Зима характеризуется большой из­ менчивостью погоды. Число дней в году со снегом 54—55. Ус­ тойчивое залегание снежного покрова отмечается в конце де­ кабря, высота снега незначительная. Средняя из наибольших высот не превышает 13 см. Частые оттепели (до 50 дней в го­ ду) разрушают снежный покров. Территория используется под зимний выпас скота.

Т а б л и ц а 10/

Среднее месячное и годовое количество осадков (мм)

Недостаточность снежного покрова, быстрое его разруше­ ние при наступлении положительной температуры, небольшое количество весенних осадков и большая испаряемость созда­ ют большой дефицит почвенной влаги, в результате чего низ­ кие весенние ее запасы не могут обеспечить оптимального роста и развития сельскохозяйственных культур.

Наряду с этим весенне-летний период характеризуется большой сухостью, число дней с суховеями составляет 110—125, в отдельные годы 150. Здесь часто наблюдаются сильные ветры со скоростью 15—20 м/сек, сопровождающиеся пыльными бурями.

Западный Прикаспийский район представляет собой плос­ кую равнинную часть Прикаспийской низменности, понижаю­ щуюся в сторону моря с абсолютной высотой до 0 м. Из элемен­ тов рельефа на равнинной поверхности отмечается большое количество песчаных бугров, барханов, а также понижений ти­ па лиманов и мелких озерных котловин, пересыхающих в лет­ нее время (Состинское, Джанское, Кеке-Усун, Светлое и др.).

Подстилающие породы представлены в основном песками, супесями, реже — легкими суглинками и супесчано-сугли­ нистыми отложениями.

200