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

сентября — начале октября и на юге в середине октября. В зависимости от этого сумма температур выше 10° С изме­ няется от 2700 до 3600° С. По этому показателю представля­ ется возможность определить состав сельскохозяйственных культур, который можно рекомендовать для возделывания в том или ином районе.

Анализ температурного режима и условий теплообеспе­ ченности показывает, что Нижнее Поволжье относится к уме­ ренному агроклиматическому поясу. В соответствии со' шка­ лой Д. И. Шашко (1967) по сумме температур выше 10° С здесь можно выделить следующие температурные полосы:

Полоса возделывания культур средней спелости с суммой температур до 2800°. Она занимает большую часть Саратов­ ской и северо-западную часть Волгоградской областей. По условиям теплообеспеченности . здесь можно возделывать раннеспелые сорта и гибриды кукурузы на зерно, подсолнеч­ ник, раннеспелые сорта сои, бахчевые, средние и поздние сорта пшеницы, зернобобовые, сахарную свеклу на корм и сахар, картофель, овощи.

Полоса среднеспелых культур с суммой температур в пре­ делах 2800—3400° С занимает большую часть территории Нижнего Поволжья. Южная граница этой полосы проходит несколько севернее Верхнего Баскунчака, Сарпы, юго-восточ­ нее Элисты. В пределах этой температурной полосы можно возделывать все более поздние по срокам созревания пере­ численные культуры, которые созревают в первой полосе.

К третьей температурной полосе относится южная часть Нижнего Поволжья с суммой температур более 3400° С. Это в основном Астраханское Заволжье, центральная и южная частьСарпинской низменности, Западная Прикаспийская супесчаная равнина, большая часть Волго-Ахтубинской пой­ мы и дельта Волги. По условиям теплообеспеченности здесь можно возделывать поздние сорта кукурузы на зерно, средне- и среднепозднеспелые сорта риса и другие перечисленные ра­ нее сельскохозяйственные культуры позднеспелых сортов.

Используя гидротермический коэффициент (ГТК) Г. Т. Селянинова, представляющий собой отношение сум­ мы осадков в м3/га, которые выпадают за период активной вегетации растений, к сумме температур за этот период, тер­ риторию Нижнего Поволжья можно разделить на две харак­ терные зоны увлажнения:

зону сухого земледелия с особыми приемами возделы­

40

вания культур, где ГТК изменяется в пределах 0,5—0,8. Она включает Саратовское и часть Волгоградского Заволжья севернее линии Палласовка — Быково;

зону обязательного орошения с ГТК менее 0,5, куда от­ носятся остальная часть южного Заволжья и правобережье Прикаспийской низменности.

По Н. К. Иванову (1971), условия увлажнения территории так же, как и при оценке увлажнения ее по ГТК, разделены на две зоны:

зону недостаточного увлажнения с коэффициентом увлаж­ нения 0,30—0,59;

зону скудного увлажнения, где коэффициент увлажнения снижается до 0,15—0,29.

Граница этих зон в основном совпадает с границей зоны сухого земледелия и обязательного орошения по классифи­ кации Г. Т. Селянннова.

По показателю увлажнения Д. И. Шашко на территории Нижнего Поволжья выделены две области (рис. 1): засушли­ вая, с коэффициентом увлажнения (Куп) 0,15—0,25, который представляет собой отношение годовой суммы осадков {Р) в мм к годовой сумме среднесуточных дефицитов влажности воздуха (2с1)вмбн незначительного увлажнения с Кув = 0,05— 0,15 г. В состав засушливой области увлажнения входит тер­ ритория черноземной и каштановой степи, где различают

дит степная территория темно-каштановых и каштановых почв. В области незначительного увлажнения полусухая зона увлажнения с Кув = 0,10—0,15 размещена на полупустынных светло-каштановых почвах по линии Палласовка, Быково, Капустин Яр, Большой Царын и др. Южнее этой зоны, вклю­ чая Эльтон, Цаган-Аман, Харабали, Сарпу, Яшкуль, Астра­ хань на пустынных бурых почвах выделена сухая зона увлаж­ нения с К уВ = 0,05—0,10. Эффективное и устойчивое ведение сельского хозяйства в области недостаточного увлажнения

возможно только при орошении.

•При сочетании низких температур с малоснежными или бесснежными зимами, которые чаще всего повторяются в Заволжье и на правобережье Прикаспийской низменности, условия перезимовки озимых культур складываются неблаго­ приятными. Оценка снежности зимы в соответствии со шкалой П. И. Колоскова давалась нами по высоте снегового покрова

41

в третьей декаде февраля и средней из максимальных высот. На рассматриваемой территории по высоте снегового покро­ ва выделено три группы.

Бесснежная зима с высотой снежного покрова в третьей декаде февраля не более 5 см и средним слоем снега из мак­ симальных высот менее 10 см. В состав этой группы входит вся прилегающая к Каспийскому морю территория Заволжья и часть правобережья Прикаспийской низменности, включая Нарын-Худук, Хултуху, Сарпу и Астрахань. Условия для раз­ мещения посевов озимых в этой группе неблагоприятные, так как в большинстве зим они погибают из-за отсутствия снежного покрова, чередования зимних оттепелей с морозами сравнительно большой силы.

Ко второй группе с очень малоснежной зимой относится остальная часть, не вошедшая в первую группу, территории Калмыцкой АССР и Астраханской области, а также Волго­ градское и Астраханское Заволжье, включая Верхний Бас­ кунчак, Капустин Яр, Харабали, Кордон. Высота снежного покрова на территории, входящей в эту группу, в третьей декаде февраля изменяется от 5 до 10 см, а средняя из мак­ симальных высот колеблется в пределах 10—15 см. Условия для перезимовки озимых здесь мало благоприятны.

Малоснежная зима с высотой снежного покрова в конце февраля в пределах 10—20 см и средней из максимальных высот 15—25 см наблюдается на территории южной части Саратовской области, в Заволжье севернее Эльтона и Ка­ пустина Яра. Гибель озимых от неблагоприятно складываю­ щихся погодных условий зимы на территории этбй группы при перезимовке наблюдается реже. В связи с наличием значи­ тельных запасов воды в слое снега весеннее промачивание почвы оказывается более глубоким, обеспеченность растений доступной влагой в почве в начале вегетации в большинстве лет хорошая. Такова общая оценка агроклиматических усло­ вий, которые учитывались нами при районировании террито­ рии перспективного орошения Нижнего Поволжья.

Территория Нижнего Поволжья расположена на крайнем юго-востоке крупного структурного геотектонического эле­ мента Восточно-Европейской платформы. В результате дли­ тельной геологической истории под влиянием эндогенных и экзогенных процессов тут формировалась геологическая структура, отличающаяся большим многообразием состава пород и их сложностью. На формирование различных оса­ дочных образований определяющее влияние оказало преоб­

43

ладание морских условий, сложившихся над значительной частью территории с девонского периода до конца палеогена. В Заволжье морские условия сохранились до верхнечетвер­ тичного времени, что способствовало накоплению здесь боль­ шой толщи наиболее молодых четвертичных отложений.

Давая характеристику Нижнему Поволжью по отложени­ ям четвертичного периода, представленных главным обра­ зом континентальными аллювиальными и морскими отложе­ ниями, покровными суглинками водоразделов и склонов, здесь можно выделить два таких характерных района (Кац, 1967. 1969):

район развитых, в основном морских песчано-глинистых виального, элювиального и элювиально-делювиального про­ исхождения общей мощностью до 50 м. Этот район охваты­ вает территорию Сыртового Заволжья;

район развитых, в основном морских песчано-глинистых отложений, местами прикрытых эоловыми песками, аллюви­ альных и озерно-болотных песчано-глинистых пород. Мощ­ ность четвертичных отложений здесь достигает 100 м. Рас­ пространен этот район на территории Прикаспийской низмен­ ности. В районе широко представлена соляно-купольная тек­ тоника и выдавленными на поверхность земли соляными пластами пермской системы. Наличие соляных залежей и со­ лей определило интенсивное засоление почв, пород и грун­ товых вод.

В геологическом строении территории Прикаспийской низ­ менности, помимо отложений кайнозойской, принимали учас­ тие мезозойская й палеозойская группы. Однако отложения палеозоя, мезозоя и даже неогена и палеогена, в силу осо­ бых геологических условий территории, оказались скрыты мощным чехлом четвертичного периода, представленного ал­ лювиальными, аллювиально-морскими и мощноильменными, озерно-аллювиальными, эоловыми и делювиальными отло­ жениями.

Отложения неогенового периода представлены темно-се­ рыми и зеленовато-серыми глинами с прослоями мелкозер­ нистых песков акчагыльского и апшеронского ярусов.

Сыртовое Заволжье освободилось от морских вод в конце плиоцена и. начале четвертичного периода (Герасимов, Доскач, 1937). Поэтому сложено оно, за исключением выхода коренных пород пермского, юрского, мелового и нижетретичного периода в районе г. Пугачева, с. Каменная Сарма, песчано-глинистыми засоленными отложениями Акчагыльско-

44

го моря, мощность которых составляет 50—80 м. В послетретичное время акчагыльские отложения Сыртовой равнины перекрылись сыртовыми отложениями, литологическое стро­ ение которых в верхней серии представлено желто-бурыми и бурыми суглинками мощностью 40—50 м. Более древняя серия состоит из красно-бурых глин толщиной до 20—25 м, поверхность их сильно размыта (Бирюкова, 1962).

В формировании долин рек Южного Заволжья принимали участие разнообразные по механическому составу от песков до тяжелых глин разной степени засоленности современные и древнеаллювиальные отложения.

Гидрогеологические условия Нижнего Поволжья, как по­ казали результаты фактических наблюдений и изучение лите­ ратурных данных, отличаются сложностью и большим разно­ образием. Это разнообразие выражается глубиной залегания грунтовых вод, степенью их минерализации и химизма.

Глубина залегания грунтовых вод в значительной степе­ ни определяется условиями естественной дренированное™ территории (Кац, 1967). По этим признакам на территории Нижнего Поволжья выделяются две зоны:

весьма слабо дренированная, где удельная величина от­ тока грунтовых вод за год изменяется в пределах 500— 1500 м3/га. К этой зоне относится Сыртовое Заволжье;

бессточная зона Прикаспийской низменности с оттоком грунтовых вод в течение года менее 500 м3/га.

Д. М. Кац (1967) при составлении схемы зональности грунтовых вод территорию Нижнего Поволжья относит к провинции широтно-зональных грунтовых вод материковых платформ.

С учетом геоморфологических, климатических, геологи­ ческих условий, а также степени минерализации грунтовых вод в пределах зоны им выделены три подпровинции:

степная, включающая Саратовское Заволжье (Сыртовая равнина);

полупустынная, куда отнесены Сарпинская низменность, южная часть Волгоградского и северная Астраханского За­ волжья;

пустынная, включающая в основном песчаные массивы правобережья и левобережья Волги в пределах Прикаспий­ ской низменности. В зависимости от естественной дрениро­ ванное™ и расстояния от источника питания грунтовых вод минерализация их отличается большой пестротой и изменя­ ется от пресных до рассолов.

45

Характеристика территории по глубине залегания грунто­ вых вод позволяет сделать заключение о наличии тесной связи уровня залегания потока и вообще геолого-гидрогеологичес­ ких условий со складывающимися природными особенностя­ ми, режимом и характером водного питания подземного по­ тока, интенсивностью испарения влаги.

В Сыртовом Заволжье глубина их широко варьирует в зависимости от геоморфологических условий и характера геологического строения. Сыртовые глины, слагающие обшир­ ную Сыртовую равнину^ остаются, как правило, безводными. По данным Ф. П. Саваренского (1931), водоносным горизон­ том в Сыртах являются сыртовые пески, залегающие на глу­ бине от 15 до 55 м, подстилаемые в основном акчагыльскими глинами, прикрытые сверху сыртовыми глинами. В связи, с этим грунтовый поток зачастую приобретает напор. Грун­ товые воды, расположенные выше горизонта акчагыльских глин, в основной массе минерализованы, что А. П. Бирюкова (1962) объясняет засоленностью четвертичных отложений.

Грунтовые воды Волго-Сарпинского междуречья приуро­ чены к пескам хвалынского яруса и залегают на глубине 6—20 м. В связи со слабой дрепированностыо территории здесь формируются в основном слабосолоноватые и солоно­ ватые гидрокарбонатно-кальциевые воды, минерализованные до 100 мг/экв л.

В Заволжье на территории Прикаспийской низменности в пределах озерно-лиманной депресссии, где наблюдается слабая естественная дренированность, грунтовые воды зале­ гают на глубине 5—8 м. Следует отметить, что именно в этой части Нижнего Поволжья, наряду с высокоминерализован­ ными хлоридно-натриевыми, встречаются линзы пресных вод. Ближе к озерам Эльтон и Баскунчак возрастает степень дренированности территории, что и оказывает непосредственное влияние на величину оттока минерализованных вод. Наблю­ дения Г. Н. Каменского (1952) и др. показали, что на водо­ разделах грунтовые воды менее засолены. Минерализация их повышается по направлению движения и колеблется в пре­ делах от 30 до 120 г/л. В пределах бугристых и барханных песков левобережья грунтовые воды залегают на небольшой глубине, от 1 до 6 м. Минерализация их очень высокая (до 50 г/л и выше). В барханных песках встречаются линзы прес­ ных вод с содержанием солей до 1 г/л. По правобережью песчаных массивов грунтовые воды залегают на глубине 3—12 м с содержанием солей 1.5—20 г/л.

46

В пойме Волги распространены преимущественно пресные грунтовые воды на глубине 0,5—4 м. На территории дельты этой реки минерализация грунтовых вод повышается до 3— 30 г/л, глубина залегания их изменяется в пределах 1—20 м. В песчано-глинистых озерно-аллювиальных отложениях за­ падноподстепных ильменей высокоминерализованные и пест­ рые грунтовые воды залегают в зависимости от релцефа на глубине 1—30 м. В области Маиычской впадины глубина за­ легания грунтовых вод составляет 5—10 м, содержание солей колеблется от 5—10 до 15—30 г/л.

Таким образом, анализ природных условий и особенностей гидрогеологической характеристики позволяет более обосно­ ванно подойти к выбору показателей и таксономической схе­ мы гидрогеологического районирования зоны Нижнего По­ волжья. Основная часть ее сложена континентальными аллю­ виальными и морскими отложениями. При этом сравнительно четко наблюдается связь между вещественным составом отложений и типичными формами рельефа, которые выделе­ ны в отдельные геоморфологические области, Как отмечает Н. В. Роговская (1959), геоморфологическая характеристика может быть принята за основу природно-гидрогеологического районирования территории перспективного развития ороше­ ния, что и сделано нами при анализе условий и районирова­ нии территории Нижнего Поволжья.

Несмотря на разнообразие глубины залегания и химизма грунтовых вод, которые наблюдаются в пределах каждого геоморфологического района, они в общем укладываются в определенные и однотипные, свойственные данному геомор­ фологическому району закономерности, определяющие гид­ рогеологический процесс. Например, в условиях Прикаспий­ ской низменности при значительном колебании уровня и сте­ пени засоленности грунтовых вод четко прослеживается

минерализацией. Иными словами, гидрогеологические усло­ вия этой геоморфологической области значительно отлича­ ются, например, от более дренированных условий геомор­ фологической области Сыртовой равнины и других терри­ торий.

С учетом сложившихся гидрогеологических, геоморфоло­ гических условий и пестроты минерализации грунтовых вод в пределах территории Нижнего Поволжья выделяются" гид­ рохимические зоны:

47

—пресных и слабосолоноватых и гидрокарбонатно-каль- циевых вод Сыртовой равнины;

—слабосолоноватых и соленых гидрокарбонатно-кальци- евых и хлоридно-натриевых вод Сарпинской равнины;

— солоноватых и соленых гидрокарбонатно-натриевых

ихлоридно-натриевых вод Сарпинской ложбины;

—пестрого по степени минерализации и химическому составу вод бессточных озерных впадин Заволжья;

—солёных и рассольных хлоридно-натриевых вод правобережных и левобережныхмассивов Прикаспийской низмен­ ности;

—пресных гидрокарбонатно-кальциевых вод Волго-Ахту- бинской поймы и дельты р. Волги.

На исследуемой территории Нижнего Поволжья представ­ лены почвы трех биоклиматических зон, которые отвечают определенному типу почвообразования: степная с чернозем­ ными почвами (южные и обыкновенные черноземы) с участи­ ем солонцов; сухостепная— с каштановыми, светло-каштано­ выми почвами и с более значительным участием солонцов; пустынно-степная с бурыми пустынно-степными почвами, со­ лонцами и солончаками.

Качественная характеристика земельных ресурсов Волго­ градской, Астраханской областей и Калмыцкой АССР пред­ ставлена на рис. 2 и показывает мозаичность почвенного покрова, которая обусловлена распространением как само­ стоятельных генетических типов почв, так и сложными их сочетаниями — комплексами почв. Среди них особенно рас­ пространены степные комплексы почв, сочетающие компо­ ненты каштановые или светло-каштановые солонцеватые раз­ новидности с солонцами и почвами засоленного ряда. Пло­ щадь солонцов в комплексе составляет от 10 до 50 и более процентов. В мелиоративном отношении наиболее тяжелой зоной является пустынно-степная, где преобладают засолен­ ные и солонцеватые почвы и комплексы с широким сочета­ нием этих почв.

Низкобонитетные почвы, не пригодные для сельскохозяй­ ственного использования без проведения коренных мелиора­ ций, к которым отнесены нами пески, солончаки, земли овражно-балочных комплексов, в Волгоградской области в структуре земельных ресурсов занимают менее 10%, а в Астраханской области и Калмыцкой АССР удельный вес их возрастает до 20% и более. Особенно большие массивы песков сосредоточены в Астраханском Заволжье, а также на терри

48