Орошение

Характеристика орошаемых территорий. Под орошением — ир­ригацией — следует понимать систему водохозяйственных и агро­технических мероприятий, проводимых в засушливых и полузасуш­ливых районах для поддержания в почве необходимого водного режима для успешного ведения сельского хозяйства и животновод­ства.

На земном шаре в орошении и обводнении нуждается более 3,5 млрд. га земель. Основное их количество — 2,7 млрд. га — на­ходится в странах Африки и Азии. Только в пустыне Сахара таких земель около 800 млн. га. Большие территории, требующие ороше­ния и обводнения, имеются в СССР, в странах Ближнего, Среднего и Дальнего Востока, в Австралии, Латинской Америке, в ряде районов США. Во многих странах экономически оправданным счи­тается применение орошения даже в районах с атмосферными осадками 600—700 мм в год.

По данным ООН, площадь орошаемых земель на земном шаре в настоящее время составляет более 150 млн. га, или около 14% от всей пашни. Из них в Индии — 10 млн. га, США—17 млн., Паки­стане— около 8 млн., АРЕ'—2,5 млн., Судане — 0,5 млн., Греции — 0,5 млн., Турции, Сирии, Ираке — около 1 млн., Иране — более 1 млн. га. Основными источниками орошения являются воды от­крытых водотоков. В ряде стран для орошения и обводнения широ­ко используются подземные воды: в США — около 20%, Индии — до 30% и более, Пакистане— 12—15%, АРЕ —до 25%, Венгрии — до 20%, Израиле —60% и т. д.

По да'нным И. С. Рабочего (1962), в пустынных районах СССР ежегодно на каждый гектар орошаемой земли подается 10000— 15000 м³ воды. В жарких сухих климатических условиях в зависи­мости от характера почв и возделываемых культур ежегодно про­водится несколько поливов. В Венгрии с мая по октябрь на каждый гектар расходуется для орошения дождеванием 500—600 м³ воды ежемесячно.

В СССР больше всего недостает влаги в пустынях и полупусты­нях Средней Азии, Южного Казахстана, в Закавказье и южных районах РСФСР. Требуют орошения и обводнения огромные степ­ные пространства Северного Кавказа, Южного и Среднего По­волжья, Приуралья, Северного, Центрального и Восточного Казах­стана, отдельные районы Сибири, Украинской и Молдавской ССР. Вода в засушливых районах — основа их хозяйственного и культур­ного развития.

Акад. А. Н. Аскоченский указывает, что, хотя Советский Союз по количеству рек и суммарному стоку занимает первое место в

287

мире, величина модуля стока на единицу его площади в 2 раза меньше, чем в США, в 1,5 раза меньше, чем в Китае и в 2,4 раза меньше, чем во Франции. По его данным, 82% воды сбрасывается в Ледовитый океан. Большинство рек засушливых зон характери­зуются весенним паводком и острым дефицитом воды летом. Пять наиболее крупных рек засушливой зоны — Амударья, Сырдарья, Волга, Днепр, Дон — при среднегодовом стоке около 425 км³ в средней оросительной норме могут обеспечить орошение около 40 млн. га земель, а с привлечением воды из смежных бассейнов — до 50 млн. га. В настоящее время уже осуществляется переброска воды из одного бассейна в другой. Например, из Терека в Куму и Маныч. По каналу Иртыш — Караганда подается 70 м³ воды на вы­соту 475 м. Каршинский канал подает до 80 м³/с воды из Амударьи в низовья мелководной Кашкадарьи на высоту 150—200 м. Аму-Бухарский канал обеспечивает подачу воды из Амударьи в долину Зеравшана до 100 м³/с на высоту более 60 м. Каналы Днепр—Дон­басс, Северо-Крымский обеспечат водой промышленные предприя­тия и сельское хозяйство юга Украины. Осуществляются проекты обводнения территорий водами Волги (Заволжье), Днепра (райо­ны Крыма) и т. д.

В строй действующих вошел крупный магистральный Саратов­ский канал, позволяющий оросить до 60 тыс. газ засушливых зе­мель. Канал Волга — Урал, протяженностью 464 км, пройдет от Волгоградского водохранилища, оросит и обводнит засушливые земли трех областей — Волгоградской, Саратовской, Уральской. Вода из водохранилища будет подаваться с помощью трех насос­ных станций на высоту 44 м. Ежегодно в канал будет перекачивать­ся 4,5 км³ воды. Самотеком вода в р. Урал пойдет от Новоузенского порога. Строительство канала будет осуществлено в 3 очереди. Третья очередь предусматривает переброску вод северных рек Вы­чегды и Печоры в Волгу. После проведения всех намеченных работ регулярное орошение охватит площадь в несколько миллионов гек­тар, а обводнение — до 7620 тыс. га.

По характеру водного баланса А. В. Костяков (1931) разде­ляет территорию европейской части СССР на три зоны: зону избы­точного увлажнения (северные и северо-западные области), зону неустойчивого увлажнения (центральные области) и зону недоста­точного увлажнения (южные и юго-восточные области).

В пределах азиатской части СССР в первую зону входит боль­шая часть Сибири и Дальнего Востока, во вторую — республики Средней Азии и южные районы Казахстана, в третью — южные -районы Сибири.

Оросительная система (рис. 135) включает магистральный ка­нал (/), распределительные каналы (2), временные оросительные каналы (3), выводные (4) и поливные борозды (5). Магистральный канал обеспечивает орошаемую территорию водой из источника питания (озера, реки, водохранилища, колодцев, галерей, сква­жин); распределительные каналы распределяют воду магистраль­ного канала между отдельными водопотребителями. Временные

288

оросительные каналы транспортируют воду из распределительных каналов в выводные борозды орошаемых участков, которые достав­ляют воду в поливные борозды.

В ряде стран (Индия, Пакистан, АРЕ и др.) для обводнения зе­мель широко применяются паводковая и лиманная системы оро­шения.

Суть паводковой системы заключается в том, что во время па­водков реки орошаемые территории, отделенные от реки дамбами, разбиваются на отдельные бассейны, затопляемые речной водой из каналов. После насыщения Земли влагой (20—30 дней) вода из бассейнов спускается обратно в реку.

При лиманной системе орошения в понижениях рельефа спе­циальной системой дамб задерживается паводковая вода. После насыщения почв влагой излишняя часть воды выпускается в открытые водотоки. Такая система практику­ется в ряде районов Казахстана, РСФСР и других районах СССР.

Рис. 135. Схема оросительной системы

По данным Министерства сель­ского хозяйства СССР, площади орошения в СССР по природным зо­нам распределяются примерно сле­дующим образом: 87,4% в пустын­ной и полупустынной зонах, в степ­ной— 10,9%, лесостепной—1,4% и в лесной зоне 0,3%. В Азербайджа­не 70% всей сельскохозяйственной продукции приходится на орошае­мое земледелие.

По состоянию на 1 января 1965г., площадь земель с оросительной си­стемой в СССР составляла более 9,0 млн.' га, в том числе в республиках Средней Азии более 5,0 млн,: хлопчатника более 3,0 млн., других технических культур — 0,4, зер­новых без кукурузы — 0,60 и пропашных—1,2 млн. га.

Если в восьмой пятилетке прирост орошаемых земель состав­лял в среднем 300 тыс. га, то в девятой он значительно возрос.

Орошаемые площади будут расти не только в районах Средней Азии и Закавказья, но и в Заволжье, на Северном Кавказе, юге Украины, в Казахской и Молдавской ССР. В нечерноземной зоне РСФСР по постановлению ЦК КПСС и Совета Министров СССР (апрель 1974 г.) в 1975—1990 годах будет осуществлено орошение пастбищ и развитие овощеводства вокр_уг промышленных центров на площади 2—2,5 млн. га и культурно-технических работ на зем­лях, не требующих орошения, на площади 8—10 млн. га. Но-ые оро­шаемые.земли дадут дополнительную сельскохозяйственную про­дукцию. К 1990 г. общая площадь улучшенных земель в СССР должна значительно увеличиться.

!0 Богомолов Г. В.

Об эффективности орошения с точки зрения получения дополни­тельной сельскохозяйственной продукции свидетельствуют следую­щие данные: урожайность хлопка, риса, зерновых и других культур на поливных площадях в 1,7—2 раза выше, чем на неполивных. На поливных землях Узбекской ССР урожаи риса достигают 50— 55 ц/га. В Ростовской области урожай озимой пшеницы свыше 70 ц/га. В Северо-Осетинской АССР и Молдавской ССР в некото­рых колхозах на орошаемых землях в 1963 г. получили 90—115 ц/га зерна кукурузы вместо 40 ц на неорошаемых землях.

В целом по Советскому Союзу орошение применяют свыше 20% всех колхозов и совхозов. Мелиорированные земли в СССР (6% пашни) дают (в денежном выражении) 20% земледельческой про­дукции. На орошаемых землях культивируются полностью хлопок, рис, кенаф, свыше 30% посевов люцерны, 60% овощных культур, 18% садов и виноградников. Основное количество воды, необходи­мое для орошения и обводнения, обеспечивают поверхностные ис­точники и около 12% —подземные воды.

Орошаемое земледелие в СССР создано в основном за годы Советской власти. В царской России с 1862 г. по 1917 г. все капи­таловложения в ирригацию составляли около 100 млн. руб. В СССР затраты на эти мероприятия только по Туркменской ССР за по­следние 15 лет составили свыше 1,5 млрд. руб. Значительно расши­ряются мелиоративные работы на земельных массивах, находя­щихся в сельскохозяйственном обороте.

За последние четыре года на освоение земель в Узбекской ССР затрачено более 1 млрд. рублей. Общая площадь поливных земель в Узбекистане в 1973 г. превысила 3000 тыс. га. Они дают примерно 90—95% всей валовой продукции сельского хозяйства республики. Развитие орошения позволило довести в 1973 г. производство хлоп­ка в республике до 4 млн. т и риса свыше 100 млн. пудов в год.

На базе Аму-Бухарского канала и энергии Нурекской ГЭС бу­дет расширено освоение земель Каршинской Степи. Этот район по своим размерам превысит район развития хлопководства в Ферган­ской долине. На базе воды Тахна-Ташского и Тюя-Муюнского гид­роузлов на Амударье в Кара-Калпакии будет дополнительно полу­чено несколько сот тысяч тонн хлопка-сырца. Нурекское и Токто-гульское водохранилища обеспечат регулирование стока Амударьи и Сырдарьи.

В Казахстане 1,28 млн. га ирригационно подготовленных зе­мель. За последние шесть лет обводнено в республике 35 млн. га пастбищ и предстоит дополнительно обводнить еще около 38 млн. га.

Для обводнения Прикаспийской низменности и степных прост­ранств Центрального Казахстана также будут построены каналы. Самотечный канал р. Иртыш —Караганда будет иметь длину бо­лее 3000 км. Он достигнет Аральского моря. Расход воды в нем иредполагается 700 м³/с. Для увеличения расхода р. Иртыш рас­сматривается вариант переброски вод Алтая. Этот канал обеспечит водой промышленность и сельское хозяйство республики.

Поливное земледелие в республике сосредоточено главным об­разом в южных и юго-восточных районах — в бассейнах рек Сыр-дарьи, Арыси, Таласа, Чу и Каратала, а также в предгорной зоне. К 1980 г. площадь орошаемых земель в республике намечается увеличить на 2,5 млн. га.

В Таджикской и Киргизской ССР проведены также большие работы по ирригационному строительству. За последние годы освоено под орошение 135000 га в Таджикистане и 120000 в Кир­гизии. На базе воды водохранилища на р. Нарын будет орошено еще 1,5 млн. га земель.

Кубань-Калаусский канал • в Ставропольском крае, длиною 159 км, рассчитан на подачу 2,12 млрд. м³ воды в год. Общее про­тяжение всех каналов в этой- обводнительно-оросительной системе составит 3865 км. Она позволит обводнить в центральной части Ставропольского края около 3 млн. га земель с выборочным оро­шением до 200 тыс. га. Система Терско-Кумского канала на Север­ном Кавказе позволит обводнить и оросить до 1,5 млн. га земель в Ногайской степи и Черных Землях.

На территории РСФСР строится ряд крупных водохранилищ. Будут проводиться в больших масштабах работы по орошению и обводнению Украинской ССР и республик Закавказья.

Задачи гидрогеологических исследований и проектирования,

Для того чтобы ирригационные системы работали безупречно и в процессе их эксплуатации не возникла опасность вторичного засоления на массивах орошения, в СССР проводится комплекс не­обходимых исследований, материалы которых в дальнейшем берут­ся за основу при разработке проектов освоения земель и орошения. В объем исследований входит изучение геоморфологических, геоло­гических, почвенных, растительных, гидрологических, химических, гидрогеологических и мелиоративных условий территории освоения.

На массивах орошения и каналах выполняется необходимый объем разведочных и опытных работ. Разведочные скважины бурят по поперечникам или разбивают по сетке. Глубина скважин берет­ся с расчетом углубления на 3—5 м ниже наиболее низкого уровня подземных вод. Некоторая часть скважин должна пересечь всю толщу четвертичных отложений и углубиться в коренные породы на 10—15 м для изучения их водоносности, уровней воды и выяс­нения геологического строения района. Проводятся также опытные работы по откачке воды из одиночных и кустовых скважин. На ос­новании полученных данных составляются профили водопроводи-мости пройденных пород по поперечникам, с показом уровней воды в открытых водотоках и пройденных скважиной водоносных гори­зонтах.

Скважины на поперечниках для наблюдения за режимом под­земных вод располагаются следующим образом: одна на дне ка­нала, по одной на валах и по три скважины по каждой стороне ка­нала на расстояниях 25, 75 и 125 м.

В результате исследований должны быть получены достаточно полные материалы по характеристике почв, их составу и степени

Ю*

291

засоленности, физико-механическим и водным свойствам, глубине залегания подземных вод и и\ химическому составу, производитель­ности водоносных горизонтов, их мощности, типу пород Весьма важны данные о колебаниях уровней грунтовых вод в течение года, а также прогнозирование положительных и отрицательных влияний орошения на мелиоративное состояние обследуемых территорий (за­болачивание, вторичное засоление и др.)- Должны быть получены еведения о типе дренажей, глубине их заложения и расстояниях между дренами.

В итоге должна быть составлена серия карт, в том числе почвен-йая, литологическая, с выделением различных генетических типов

пород, геоморфологическая, карта глу­бины залегания грунтовых и напорных вод с гидроизогипсами, химизма подземных вод, геологическая, поч-венно-мелиоративного районирования (рис. 136). Кроме карт, составляют­ся почвенные и геологические раз­резы.

Рис. 136. Литологическая кар­та:

t •— аллювиальные пески, 2 —делю-•мальвые суглинки, 3 — известняки верхнего карбона, 4 — глины чет­вертичного возраста 5 — моренный суглинок, 6 — лессовые суглинки

В процессе изысканий создается сеть стационарных скважин для изуче­ния колебаний уровня подземных вод на массивах орошения и в зоне кана­лов до начала полива и в процессе ир­ригации. Такая сеть режимных сква­жин даст необходимые материалы о естественном режиме подземных вод, ненарушенного ирригацией. Карты гидроизогипс и глубин залегания под­земных вод по орошаемым террито­риям могут дать ценный материал для оценки пригодности той или иной тер­ритории для сельскохозяйственного ис­пользования.

Конструкция наблюдательных скважин, порядок и сроки наблю­дений на них осуществляются в соответствии с имеющимися методи­ческими и инструктивными указаниями. Если тот или иной район ирригации располагается в характерном гидрогеологическом регио­не, его режимная сеть включается в государственную опорную сеть режимных наблюдений. Режимная сеть, предназначенная для ре­шения узковедомственных задач, как правило, остается в ведении соответствующего колхоза или совхоза, и все наблюдения на ней ведутся на их средства в сроки и по методике, принятой в системе государственной опорной сети режимных скважин.

Для регулирования норм полива и прогнозирования возможного вторичного засоления крайне необходимы сведения о колебаниях уровней подземных вод и глубинах их залегания.

В случае использования подземных вод для орошения наблюда­тельные скважины дают материал о понижениях уровней воды на

массивах орошения при оборе того или иного количества воды из водоносного горизонта. При простом геологическом строении райо­на достаточно одной скважины на 1 км² при углублении ее в водо­носный пласт не менее 5—10 м

•Не все указанные выше данные требуются на первом этапе ра­бот, когда речь идет об общей оценке пригодности той или иной территории для ирригации. На этой стадии проектирования, извест­ной под названием техно-экономического доклада (ТЭД), требу­ется освещение общих природных условий на основе рекогносциро­вочного обследования и использования имеющихся данных по гео­логии, почвам, гидрогеологии и геохимии данной территории. На второй стадии из\чения, требующей в дальнейшем составления про­ектного задания освоения изучаемой территории, необходимы дан­ные по всем разделам, указанным в приведенном перечне.

При составлении технического и рабочего проекта отдельные данные могут лишь уточняться. Для небольших и несложных по природным условиям объектов изыскательские и проектные работы ведутся для обоснования проектного задания и технического про­екта.

Источники орошения и засоления почв. В качестве источников орошения могчт быть взяты воды как открытых источников, так и подземные. Выбор определяется имеющимися ресурсами, площадью орошения и пригодностью воды. Для небольших территорий с ус­пехом могут быть использованы подземные воды, откачиваемые из колодцев, скважин и естественных источников.

Общее число искусственных водоемов в СССР площадью 0,01 км² 65 тыс. при полезной их емкости около 320 км³. Оросительная си­стема в СССР потребляет в год свыше 100 млрд. м³ воды. Для уве­личения водныч ресурсов в орошаемых районах намечается пере­броска вод Печоры и Северной Двины через Каму в Волгу и Каспий.

Для подсчета воды, потребляемой на орошение, пользуются оро­сительным гидромодулем — расходом воды в л/с на орошение 1 га площади. Для различных культлр гидромодуль колеблется от 0,12 до 0,29 л/с, для хлопка и риса — 4—5 л/с. Следовательно, для оро­шения участка под рис площадью в 1000 га за сутки потребуется 1000X86400X5 = 432 тыс. м³ воды. По данным Ферганской гидро­режимной станции, поливные нормы достигают 15—20 тыс. м³/га.

По И. С. Рабочему (1961), в Туркмении лучшая норма ороси­тельной воды на 1 ц урожая хлопка 3100 м³/га.

Для орошения безвредной считается вода, сухой остаток кото­рой не превышает 1,7 г/л. При содержании солей до 5 г/л и от­сутствии дренажа возможно засоление почв, поэтому такая вода считается непригодной. При содержании в воде фтора 5—6 мг/л растения гибнут. Вреден для растений бор. Бром вреден для цит­русовых культур, но полезен для зерновых. Для орошения апельси­новых деревьев применяют воду с содержанием NaCl до Зг/л. В Сахаре для орошения финиковых пальм допускается вода с общей минерализацией до 12 г/л при наличии дренажа и промывки грунтов весной пресной водой.

293

Для хорошо проницаемых почв допускается содержание в оро­сительной воде Na₂CO₃ — 2 г/л, NaCl — 2 г/л, NasSC^— 4 г/л.

Качество оросительных вод может быть оценено эмпирической величиной ирригационного коэффициента, который в зависимости от наличия в воде хлоридов натрия (моли), хлорида натрия и сульфата натрия и хлорида сульфата и карбоната натрия опреде­ляется по следующим формулам:

(ХП-3)

(ХП-4)

(ХН-5)

При /С_а<1,2 воды непригодны для орошения, /С₀=1,2—18,0 не­обходим постоянный дренаж, /С_а>18 — воды пригодны для ороше­ния без дренажа.

В ирригационных районах, где в почве и воде присутствуют ще­лочноземельные металлы, проницаемость пород сильно уменьша­ется.

Засоление почв и подземных вод. Засоленными обычно считают почвы, у которых сумма солей в пахотном и корнеобитаемом гори­зонтах более 0,3% в течение всего вегетационного периода. Харак­тер соленакопления в почве бывает различным и определяется со­отношением компонентов, реакцией среды, общей минерализацией и щелочностью.

Характер и степень засоленности почв и подземных вод в пус­тынных и полупустынных зонах подчиняются определенной гидро­химической зональности (А. И. Силин-Бекчурин, 1960). По мере про­движения от увлаженных зон к пустынным наблюдается постепен­ное увеличение засоления почв и подземных вод и переход последних от гидрокарбонатных (минерализация 1—2 г/л) к суль­фатным (5—10 г/л и более), к сульфатно-хлоридным (10—20 г/л) и хлоридно-сульфатным (20—50 г/л и более).

Некоторые исследователи (Розонов, 1960) оценивают степень засоления почв по глубине залегания в почвенном профиле солевого горизонта (более 0,25% солей в водной вытяжке) и по количеству содержащихся в нем солей.

Засоление определяется характером рельефа, геологическими, гидрогеологическими, гидродинамичскими, климатическими и поч­венными условиями, эоловым переносом солей.

На различных этапах развития Земли процессы соленакопления в породах и подземных водах протекали по-разному. Они усилива­лись во время континентальных перерывов. При подъеме местности и понижении базиса стока процессы соленакопления прекращались, ранее засоленные грунты промывались.

294

Современные процессы засолеуия почв и водных источников свя­заны с близким залеганием уровня грунтовых вод (2—3 м) и их испарением, орошением минерализованными водами (1—2 г/л) при отсутствии надежного дренажа, привносом солей с континента или со стороны моря. В почвах и подземных водах могут накапливать­ся разные соли. -

Известные советские почвоведы В. А. Ковда (1960), В. В. Его­ров (1961) и др. указывают, что для предупреждения засоления почв и водных источников и разработки мероприятий по борьбе с ними необходимо, чтобы критическая минерализация грунтовых вод хлоридно-сульфатного типа не превышала 2—3 г/л воды и щелоч­ных, содовых вод — 0,7—1 г/л при критической глубине их залега­ния 2—3 м от поверхности Земли.

Исследованиями установлено, что при содержании в пахотном горизонте 0,1—0,2% иона НСО₃ и при рН = 9,5—10,0 культурные растения гибнут. Угнетение сельскохозяйственных растений начина­ется при содержании 0,05—0,1% хлор-иона в почве. При общем со­держании солей в почве, равном 1,5% и более, большинство сельско­хозяйственных культур развивается неудовлетворительно. По дан­ным ученых различных стран, оптимальная концентрация легко­растворимых солей в почвенных растворах орошаемых почв не должна превышать 3 г/л при содержании обменного натрия менее 10%. При концентрациях солей в растворе свыше 10 г/л наступа­ет сильное угнетение культурных растений, при 20 г/л они поги­бают.

В условиях Вахшской долины допустимое содержание иона хло­ра в метровом слое почвы, при котором хлопчатник еще развива­ется нормально, не должно быть более 0,3 кг на 1 м² (3 т/га).

По характеру засоления почв советские и зарубежные ученые выделяют:

I. Соляные коры. По химическому составу они бывают известко- ' выми, гипсовыми, соляными.

II. Солончаки. Сумма солей в таких почвах на глубине 0—40 см превышает 1—2%, достигая в отдельных случаях 10—30%. Солон­ чаки разделяются на содовые, сульфатные, нитратные и хлоридные. По их связи с подземными водами выделяются солончаки актив­ ные (современные) и остаточные, по глубине залегания грунтовых вод — мокрые (при глубине 0,5—1 м) и влажные (0,5—3 м).

3. Солончаковатые почвы делятся на содово-сульфатные, суль- фатно-хлоридные и хлоридно-сульфатные.

4. Солонцы. Грунтовые воды находятся глубже высоты капил­ лярного поднятия. Различают солонцы луговые и степные.

V. Солонцеватые пустынные почвы.

VI. Такыры —- разновидность засоленных почв пустынных зон с высокой щелочностью (рН = 9—10), малым количеством гумуса и отсутствием грибной и бактериальной микрофлоры.

Засоление почво-грунтов может происходить при залегании уровня грунтовых вод выше критического и накоплении в резуль­тате испарения грунтовых вод в верхних зонах различных солей.

295

Критическая глубина залегания грунтовых вод для Муганской и Сальянской степей (Азербайджанская ССР) в зависимости от характера грунтов не превышает 1,3—1,75 м (Волобуев, 1960).

В пределах Вахшской долины критическая глубина залегания грунтовых вод и их минерализация оказались следующими:

Глубина, м Минерализация, г/л

0. —1 1

1. —1,5 1—2 1,5—2,5 2—3 2,5—3,0 3—5 3 5

Превращение ранее незасоленных почв в солончаки и -солонцы называется вторичным засолением. Наиболее часто оно наблюда­ется в районах с интенсивным подъемом уровня минерализованных вод, вызванного фильтрацией воды из оросительных каналов, за­вышенными нормами полива, плохой работой естественного и ис­кусственного дренажа и недостаточно четко организованной служ­бой прогноза. По опытным данным установлено, что скорость подъе­ма грунтовых вод на орошаемых территориях колеблется от 1 до 5 м в год в зависимости от геологических и гидрогеологических ус­ловий.

Меры борьбы с засолением почв. Природный процесс засоления почво-грунтов может быть не только ослаблен, но и совсем исклю­чен при проведении агротехнических и мелиоративных мероприятий, широко применяемых в орошаемых районах СССР (Ковда, I960): повышение коэффициента действия оросительных систем, выключе­ние каналов в неполивные сезоны года, биологический дренаж (древесные насаждения на оросительных системах и вдоль кана­лов), переход от самотечного орошения к дождеванию, устройствр надежно действующего глубокого горизонтального (2,5—3 м) и вер­тикального дренажа (скважины или колодца), промывка засолен­ных почв с отводом профильтровавшихся вод при помощи дренажа с массива орошения, расположение орошаемых массивов на терри­ториях, обеспеченных естественным дренажем (высокие террасы, горные склоны, водораздельные плато), ограничение поливных норм, наблюдение за глубиной залегания уровня подземных вод на масси­вах орошения при помощи специально сооружаемых режимных скважин для регулировки норм полива и оценки работы дренажей.

Как уже говорилось, вторичное засоление почв на массивах оро­шения может быть следствием использования для полива вод повы­шенной минерализации.

По данным СССР и других стран, оросительные воды с мине­рализацией до 1 г/л не создают угрозы соленакопления в почвах. Поливные воды с минерализацией 2—3 г/л служат серьезным ис­точником соленакопления, а воды с минерализацией до 8 г/л вызы­вают быстрое засоление почв. В случае применения минерализован­ных вод для орошения В. А. Ковда и другие рекомендуют сле­дующее.

296

1. При минерализации вод 2—3 г/л необходима одна ежегодная вневегетационная промывка для удаления из почвы солей, остав­ шихся от оросительных вод.

2. При минерализации 3—5 г/л требуется один промыв почвы после четырех-пяти обычных поливов.

3. При минерализации 5—8 г/л каждый второй-третий поливы должны быть обязательно промывными.

При минерализации подземных вод в районе развития солонча­ков 5—10 г/л нормы для их промывки достигают 5000 м³/га при на­личии глубокого разреженного горизонтального дренажа (расстоя­ние между дренами 500—1000 м, глубина их заложения 2,5—3 м; на тяжелых почвах расстояние между дренами должно соответст­венно уменьшаться).

4. На массивах орошения не допускать концентрации солей в почвенных растворах более 15 г/л.

Мероприятия по устранению естественного и вторичного засо­ления, вызванного высоким положением уровня минерализованных подземных вод, должны проводиться в совокупности с методами агротехники (вспашка, гипсование и т. д.) и периодическими про­мывками засоленных почв в случае опасности возникновения со-лонцеватости почв от применения минерализованных вод, богатых натрием. Поливные нормы для этих целей должны быть установле­ны с учетом химического, механического составов и характера поч-во-грунтов, положения уровня подземных вод от поверхности Земли, их состава и способа дренирования.

Поливная норма Q может быть определена по уравнению (Ков-да, 1960)

где п — коэффициент, зависящий от характера грунта (песок — 0,5; суглинок — 1,0; легкие глины — 1,5; тяжелые глины — 2,0); х — степень засоленности почвы в %.

Для. легких глин с засолением до 3% промывная норма равна Q= 1,5. 400-3+ 100= 1900 мм воды, или 19000 м³/год.

При общей норме полива более 15000 м³/га и минерализации подземных вод свыше 30 г/л В. А. Ковда рекомендует промывку со­лончаков сочетать с культурой орошаемого риса. При норме полива 20000 — 24000 м³/га и наличии действующего дренажа глубиною 2,5 м и расстоянии между дренами 200 — 400 м обеспечивается быст­рое рассолонение почв. По тем же данным, промывку солончаков нормами до 12000 м³/га приходится повторять иногда несколько раз в течение ряда лет в осенний или зимний период (до промерзания почв), постепенно снижая количество промывных вод. Современные солончаки для промывки заключенных в них солей требуют воды до 5000 м³/га, остаточные — до 10000 м³/га и более.

Следует иметь в виду, что до тех пор, пока грунтовые воды под солончаками не опреснены до! —2 г/л на глубину нескольких мет­ров ниже критического уровня, новое засоление почв вполне веро­ятно. Как только минерализация верхней зоны подземных вод станет

297

ниже критической, норму орошения и число поливов можно умень-¹ шить, выключив на массивах орошения часть дренажных каналов.

Дренаж, как правило, следует закладывать в зонах с понижен­ными отметками, а оросительные каналы на возвышенных элемен­тах рельефа. При равнинном характере рельефа дрены целесооб­разно располагать в центре участков между оросительными канала­ми. В Муганской степи при глубине дрен 3,5 м (суглинистые грунты) и расстоянии между ними порядка 350 м в течение одного года были промыты сильно засоленные почвы. Горизонтальный дренаж здесь построен с применением керамических труб, обсыпанных гра­вием. Он работает безотказно уже более 25 лет. За это время оп­реснение вод под влиянием глубокого дренажа проникло на глубину в полтора раза большую, чем глубина заложения дрены. Наиболее заметное снижение минерализации подземных вод в этой степи на­блюдалось в первые пять — восемь лет после начала мелиорации.

По данным опытных работ, проводимых в орошаемых районах Средней Азии и Закавказья, междренные расстояния при глубине залегания дренажей в 3,5 — 4 м допускаются для суглинистых грун­тов 350 м, для легких почв — более 500 м и для тяжелых — около 200 м. В Вахшской долине густота коллекторно-дренажной сети в среднем 13 — 15 пог. м/га.

Исследования на Федченковской опытной станции (Узбекская ССР) показывают, что на слабозасоленных и хорошо дренирован­ных почвах при поливных нормах 800 — 1000 м³/га возможно выра­щивание хлопчатника с использованием для полива грунтовых вод с минерализацией 4 — 6 г/л. В случае накопления при орошении та­кими водами в метровом слое хлора свыше 0,02% необходимы про­мывные поливы (Муслимов, 1960).

При промывании кальциевые солончаки в дальнейшем превра­щаются в незасоленные почвы и начинают давать хорошие урожаи. При удалении из натриевых солончаков растворимых солей (СаСО₃ и MgCO₃) в почве остаются поглощенные катионы натрия и почва превращается в солонец. Дальнейшее рассолонение солонцев при­водит к образованию в почвах растворов, богатых содой, очень вредных для растений:

Рассолонение солончаков и солонцов успешно достигается гипсо­ванием почв с одновременным усиленным промывом и дренажем. В результате поглощенный катион натрия переходит в почвенный раствор в виде сульфата натрия и переносится в нижние слои почвы.

Борьба с засолением почв проводится в районах Средней Азии, Казахстане, Азербайджане. По данным А. Н. Аскоченского (1964), в этих районах необходимо удалить из корнеобитаемого слоя около 2 млрд. пудов различных солей.

Большие опытные и производственные работы по промывке и ос­воению засоленных почв, проведенные за последние 20 лет в Средней Азии и Азербайджане, показывают, что промывка таких почв дает более хорошие результаты, если она проводится отдельными пор-

298

циями от общей нормы (по 2000 м³/га) с перерывами в 5—10 дней. Лучшим временем промывки являются осень и начало зимы.

Размер поливного участка в СССР колеблется от 10 до 30 га. Увеличение площади поливных участков позволило обеспечить ши­рокую механизацию оросительно-осушительных мероприятий, широ­кий фронт агротехнических работ, эффективное использование сель­скохозяйственных машин и механизмов. Межбассейновая переброс­ка воды и регулирование стока крупных рек дали возможность бес­перебойной подачи воды на орошаемые земли.

Достигнутые в СССР положительные результаты в деле освое­ния засоленных почв и предупреждения засоления получены в ре­зультате выполнения огромного водохозяйственного строительства в засушливых районах, проведения научно-исследовательских ч опытных работ на массивах орошения, внедрения полученных ре­зультатов в практику, широкой механизации работ на крупных зе­мельных массивах.