ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ДЕГРАДАЦИИ СЕРОЗЕМНО-ЛУГОВЫХ ПОЧВ ЖАМБЫЛСКОЙ ОБЛАСТИ

Карпенко Н.П.¹, Сейтказиев А.С.², Маймакова А.К.³

¹ORCID: 0000-0001-6638-149Х, Доктор технических наук, Российский государственный аграрный университет РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, ²Доктор технических наук, Таразский государственный университет им. М.Х. Дулати, ³Докторант PhD, Таразский государственный университет им. М.Х. Дулати

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ДЕГРАДАЦИИ СЕРОЗЕМНО-ЛУГОВЫХ ПОЧВ ЖАМБЫЛСКОЙ ОБЛАСТИ

Аннотация

Дана экологическая оценка деградированных карбонатных сероземно-луговых почв Жамбылской области Казахстана.  На основе лабораторных исследований и по данным почвенно-экологических условий установлен высокий уровень деградации почв по степени их засоления. Для количественной оценки деградационных процессов рассматриваемых почв были определены экологические коэффициенты, характеризующие уровень опасности в расчетном слое почвы. Для восстановления деградированных почв и эффективного их использования в орошаемых зонах разработаны методы улучшения эколого-мелиоративных условий на фоне глубокого рыхления и установлены оптимальные нормы промывки исследуемого участка.

Ключевые слова: деградация, засоленные почвы, мелиоративные мероприятия, промывки, глубокое рыхление, экологическая оценка.

Karpenko N.P.¹, Seitkaziev A.S.², Maymakova A.K.³ 

¹ORCID: 0000-0001-6638-149H, PhD in Engineering, Russian State Agrarian University-MSHA named after K.A. Timiriazev, ²PhD in Engineering, Taraz State University named after M.H. Dulati, ³Doctoral PhD, Taraz State University named after M.H. Dulati

ENVIRONMENTAL ASSESSMENT DEGRADATION GRAY-MEADOW SOILS OF ZHAMBYL REGION

Abstract

The environmental assessment of degraded carbonate sierozemly-meadow soils of Zhambyl region of Kazakhstan. Based on laboratory studies and data soil-ecological conditions have high levels of soil degradation according to their degree of salinity. For quantitative assessment of degradation processes of the soil was determined by environmental factors characterize the level of risk in the current layer of soil. To restore degraded soils and their efficient use in irrigated areas and methods of improvement of ecological-meliorative conditions against the background of deep loosening and established the optimum rate of flushing of the investigated area.

Keywords: degradation, saline soils, water resources, land reclamation activities, flushing, deep tillage, environmental assessment.

Деградация почв является одним из опаснейших видов экологических нарушений, как по масштабу ее проявления, так и из-за серьезности экологических, экономических, социальных и политических последствий. Известно, что деградированные почвы являются опасными природными объектами, поскольку деградированные почвы перестают  выполнять экологически значимые функции и способны  спровоцировать процессы общей деградации земной поверхности  и даже – изменение климатических условий.  Одной из главных бед разрушения плодородного слоя является почвенная эрозия, которая происходит главным образом из-за так называемого «агропромышленного» земледелия: почвы распахиваются на больших площадях, а затем плодородный слой выдувается ветром или смывается водой [1, С. 1121].

В конечном счете, вся эта почва попадает в реки, а затем в океаны. Водная эрозия приводит к тому, что продуктивность сельскохозяйственных угодий резко снижается [2, С. 12].

Прогнозирование отдельных деградационных процессов, а также суммарной деградации почв вследствие воздействия различных неблагоприятных антропогенных и других факторов продолжает оставаться  сложной и недостаточно изученной проблемой во всем мире.

Основными природными зонами Жамбылской области Казахстана являются пустыни, предгорные полупустыни и горы. В результате экстенсивного освоения водных и земельных ресурсов в области полностью исчезла целая ландшафтная зона – предгорные пустыни. Под влиянием техногенного воздействия на природную среду изменились не только условия существования растительного и животного, но и сама география территорий.

К числу основных причин ухудшения природных условий относятся: изменение гидрологического и гидрохимического режима водных объектов; отсутствие ведомственного звена, ведающего вопросами охраны, регулирования, использования растительных ресурсов вдоль русла рек и других водоемов; экстенсивное освоение и использование земельных ресурсов, локальная перегрузка пастбищ; нерегламентированный охотничий, рыбный и другие виды промыслов и т.д.

В Жамбылской области деградация земель распространяется практически на все виды природных комплексов: русла рек и озера; растительность пойменных и прилегающих к ним пустынных земель; водные и околоводные животные.  Хотя в целом из-за резкого снижения поголовья сельскохозяйственных животных нагрузка на пастбища снижена, наблюдаются негативные факторы перевыпаса.  Происходит это по следующим причинам.  В результате тяжелого экономического положения населения и хозяйствующих субъектов аграрного сектора, сельскохозяйственный скот стал концентрироваться вблизи населенных пунктов, где удельная нагрузка превышает допустимый уровень.

В результате разгосударствления и приватизации, разрушена единая система межреспубликанского, межобластного и межрайонного регулирования животноводства, в, частности, вопросов сезонного перегона скота с целью рационального использования пастбищ.  Данный фактор играет отрицательную роль в животноводстве, в экологическом плане и на локальных участках.  В частности происходит сокращение ценных луговых и сенокосных угодий в поймах рек и вокруг населенных пунктов. В целом по Жамбылской области процесс деградации пастбищ в пустынной зоне, в удалении от густонаселенных территорий, приостановлен и даже начался естественный процесс их восстановления.  Однако, совокупность всех этих факторов позволяет оценивать экологическую обстановку в низовьях речных бассейнов как неблагополучную [3, С. 1170].

В настоящее время в Казахстане начата разработка и совершенствование почво-водо-энергосберегающих технологий производства сельскохозяйственных культур, обеспечивающих экологическую устойчивость агроландшафтов к деградации почв и опустыниванию территории.  Экологическое состояние массивов орошения в Жамбылской области во многом зависит от гидрохимического режима водных источников, системы ведения сельского хозяйства и определяется факторами оптимального управления природными и антропогенными процессами.

Основой рационального природопользования на орошаемых землях  Жамбылской области является регулирование сероземно-луговых почв хлоридно-сульфатного засоления посредством управления процессами питания грунтовых вод за счет фильтрации каналов, определение механизма передвижения солей в почве с применением технологической схемы промывки, установление допустимого содержания солей и испаряемости с поверхности грунтовых вод. Все это обеспечивает экологическую устойчивость агроландшафтов и создает благоприятные условия для длительной эксплуатации природных ресурсов от истощения, деградации и загрязнения.  На орошаемых землях Жамбылской области основным источником загрязнения  зачастую является вода, используемая для поливов из загрязненных водных объектов. В этой связи при развитии земледелия необходимо формировать экологически обоснованную стратегию осуществления комплексных мелиораций, состоящую из следующих основных принципов:

• оптимизации влагообеспечения сельскохозяйственных культур при максимальном использовании естественных влагозапасов и минимальных затратах оросительной воды;
• сохранения и воспроизводства плодородия почв;
• предотвращения и устранения существующего загрязнения поверхностных и подземных вод отходами производства;
• рационального научно-обоснованного использования воды для мелиораций;
• обоснования новых технологий безотходных и малоотходных производств, предупреждающих нарушение экологического равновесия в природе.

Для экологической оценки деградации сероземно-луговых почв Жамбылской области были использована методика оценки картирования засоленных почв, которая позволяет составить карты деградированных почв по степени их засоления [4, С. 221].

Количественная оценка степени деградации сероземно-луговых почв Жамбылской области проводилась на основе экологических коэффициентов, которые были рассчитаны исходя из водно-физических показателей почв и различной степени засоленности, характеризующих различные уровни опасности почв (табл. 1).

 

Таблица 1 − Экологические коэффициенты, характеризующие уровень опасности в расчетном слое почвы [5, С. 163]

Анализ полученных расчетов показал, что количественная оценка экологической ситуации на орошаемых землях исследуемого региона свидетельствует о высоком уровне опасности деградационных процессов (Э_К = 0,61...0,90), что требует разработки комплекса методов по улучшению эколого-мелиоративной ситуации в регионе [6, С. 45].

Для улучшения эколого-мелиоративного состояния засоленных сероземно-луговых почв были разработаны ресурсосберегающие технологии по рассолению почв для вымывания солей из почвенного слоя для регулирования необходимого водно-солевого режима почв на орошаемых засоленных и солонцеватых землях. В состав первоочередных мелиоративных мероприятий были включены капитальные промывки и поливы для снижения степени засоленности почв и пород зоны аэрации и восстановления деградации почвенного слоя. При разработке эколого-мелиоративных мероприятий учитывались такие факторы как проявление накопления токсичных веществ, поэтому для каждого вида полива и промывок были разработаны способы предупреждения накопления токсичных веществ.  Наибольший эффект предлагаемых мероприятий будет достигнут, если эколого-мелиоративные мероприятия проводить на фоне глубокого рыхления.  Кроме того, для обоснования промывных норм необходимо учитывать качество оросительной воды, выращиваемой культуры, число поливов, равномерность распределения воды при поливе, водопроницаемость почвенного слоя и дренированность изучаемого массива орошения.

Таким образом, на основании проведенных исследований на сероземно-луговых почвах Жамбылской области Казахстана и полученных расчетов был установлен высокий уровень опасности экологической ситуации в рассматриваемом регионе.  Был рекомендован комплекс эколого-мелиоративных мероприятий, необходимый для улучшения экологических условий региона.  На основе изучения и анализа водно-физических свойств почв, их засоленности, а также различных технологий полива была проведена экологическая оценка методов улучшения засоленных земель с учетом тепло- и влагообеспеченности, которая дала возможность определить уровни и коэффициенты экологической  опасности.

Cписок литературы / References

1. Зимовец Б. А., Хитров Н. Б. и др. Оценка деградации орошаемых почв / Б. А. Зимовец, Н. Б. Хитров // Почвоведение. – 1998. − №9. − С. 1119-1126.
2. Сейтказиев А. С., Салыбаев С. Ж., Музбаева К. М., Байзакова А. Е. Экологическая оценка продуктивности улучшения засоленных земель в пустынных зонах Республики Казахстан / А. С. Сейтказиев, С. Ж. Салыбаев, К. М. Музбаева, А. Е. Байзакова. – Тараз. – 2011. – 274 С.
3. Seitkaziyev Adeubai, Shilibek Kenzhegali, Salybaiev Satipalde. Seitkaziyeva Karlygash. The Research of the Ground Water Supply Process on Irrigated Soils at Various Flushing Technologies / А. Seitkaziyev, К. Shilibek, S. Salybaiev, К. Seitkaziyeva // World Applied Journal. – 2013. – V. 26(9). – P. 1168-1173.
4. Карпенко Н. П. Методы оценки и картирования засоленных почв и почвенного покрова / Н. П. Карпенко // Материалы III Съезда Докучаевского общества почвоведов. – Суздаль. – 2000. – С. 221-222.
5. Сейтказиев А. С. Почвенно-экологическая оценка засоленных земель в условиях аридной зоны / А. С. Сейтказиев // Материалы международной научно-практической конференции «Мелиорация в России – традиции и современность», посвященной 110-летию С.Ф. Аверьянова. – М. – 2013. – С. 162-170.
6. Хачатурьян В. Х. Обоснование сельскохозяйственных мелиораций с экологических позиций / В. Х. Хачатурьян // Вестник сельскохозяйственной науки. – 1990. – №5(404). – С. 43-48.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Simovic B. A., Khitrov N. B. etc. Evaluation of degradation of irrigated soils / B.  A. Zimovets,  N. B. Khitrov //  Soil Science. – 1998. – №  9. − P. 1119-1126. [in Russian]
2. Seitkaziev A. S., Salibaev S. J., Muzbaeva K. M., A. E. Baizakova Environmental assessment productivity improvement of saline soils in desert zones of the Republic of Kazakhstan / A. S. Seitkaziev, S. J. Salibaev, K. M. Muzbaeva, A. E. Baizakova. – Taraz. – 2011. – 274 Р. [in Russian]
3. Seitkaziyev Adeubai, Shilibek Kenzhegali, Salybaiev Satipalde. Seitkaziyeva Karlygash. The Research of the Ground Water Supply Process on Irrigated Soils at Various Flushing Technologies / A. Seitkaziyev, K. Shilibek, S. Salybaiev, K. Seitkaziyeva // World Applied Journal. – 2013. – V. 26(9). – Р. 1168-1173. [in Russian]
4. Karpenko N. P. Methods of assessment and mapping of salt-affected soils and soil cover / N. P. Karpenko // Proceedings of the III Congress of Dokuchaev society of soil scientists]. – Suzdal. – 2000. – Р. 221-222. [in Russian]
5. Seitkaziev A. S. Soil-ecological assessment of saline lands in the arid zone / A. S. Seitkaziev [Proceedings of international scientific-practical conference "Improvement in Russia – traditions and modernity", dedicated to the 110th anniversary of S. F. Averyanov]. – M. – 2013. – P. 162-170. [in Russian]
6. Khachaturyan V. H. Rationale for agricultural reclamation and environmental positions / Khachaturyan, V. H. [Bulletin of agricultural science]. – 1990. – №5(404). – P. 43-48. [in Russian]