Почвоведение, 2019, № 5, стр. 595-612
Изменения мелиоративного состояния орошаемых почв Волгоградской области в XXI веке
И. Н. Горохова 1, *, Е. И. Панкова 1, В. А. Харланов 2
1 Почвенный институт им. В.В. Докучаева
119017 Москва, Пыжевский пер., 7, Россия
2 Волгоградская гидрогеолого-мелиоративная партия
400012 Волгоград, ул. Рокоссовского, 41, Россия
* E-mail: g-irina@rambler.ru
Поступила в редакцию 30.06.2017
После доработки 26.01.2018
Принята к публикации 26.09.2018
Аннотация
На основе сопоставления данных мелиоративных кадастров за 2001 и 2016 гг. дана сравнительная оценка мелиоративного состояния орошаемых почв по 17 государственным оросительным системам (ОС), расположенным в разных природных районах Волгоградской обл., на территориях: 1 – Хвалынской глинистой равнины и Приволжской песчаной гряды Прикаспийской низменности; 2 – Приволжской возвышенности и Ергенях; 3 – в долинах рек Волги и Дона. Установлено, что за указанный период произошли существенные изменения в мелиоративном состоянии ОС: резко сократилась общая площадь орошения (–31%), особенно на местном стоке (–44.5%), понизился уровень грунтовых вод (территория с УГВ > 5 м составляет 77.3%), сократились площади засоленных (–22.9%) и солонцеватых (–19.3%) почв. Различия природных условий во многом определили мелиоративное состояние орошаемых почв и интенсивность их изменений. Наибольшие изменения произошли на исходно сильнозасоленных, слабодренированных почвах Хвалынской глинистой равнины; наименьшие – в долине Волги. За весь период орошения часть земель подверглась вторичному засолению почв и была заброшена. Проведенные в 2016 г. исследования на Райгородском участке Светлоярской ОС (на Хвалынской глинистой равнине) показали, что почвы, которые на пике орошения (1990 г.) подвергались вторичному засолению, к настоящему времени находятся в процессе постепенного рассоления.
ВВЕДЕНИЕ
Мелиоративное состояние орошаемых почв Волгоградской обл. за период 1989–2001 гг., то есть начиная от пика орошения в 1990-х годах и до начала периода сокращения орошаемых площадей к началу ХХI в. рассматривалось Панковой с соавт. [16]. С тех пор их мелиоративное состояние существенно изменилось. Для того чтобы понять, каков вектор этих изменений, проведен анализ материалов мелиоративных кадастров за 2001 и 2016 гг., а также привлечены результаты собственных дистанционных и экспедиционных исследований, которые проводились в 2015–2016 гг. на Светлоярской ОС Волгоградской обл.
Цель работы – анализ мелиоративной обстановки на государственных ОС Волгоградской обл. за период 2001–2016 гг. по данным мелиоративных кадастров [12] и материалам собственных наблюдений для установления направленности и причин изменений состояния орошаемых почв в регионе и выявление связи изменений с природными особенностями расположения ОС.
По данным мелиоративного кадастра [12] общая площадь орошаемых земель в Волгоградской обл. в 2015 г. составила 179 тыс. га, а согласно Государственному (национальному) докладу – 180.7 тыс. га [4].
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Объектом исследований явились орошаемые почвы Волгоградской обл. К настоящему времени накоплен обширный материал по изучению орошаемых почв (Ковда [14], Бирюкова [3], Егоров [5], Зимовец [9], а также Барановская, Азовцев [1], Бондарев [2], Иванов [10, 11], Приходько [18], Казакова [13], Горохова [7], Панкова, Новикова [16] и многие другие). C конца ХХ в. у нас в стране и за рубежом началось активное изучение орошаемых почв, включая засоленные, с использованием дистанционной информации, в том числе на основе мультиспектральных космических снимков высокого разрешения [7, 15]. Для определения разных характеристик почв по космическим снимкам использовали расчетные индексы [20, 21]. Однако при сборе данных для мелиоративных кадастров дистанционная информация не используется. Приведенные результаты исследований на Светлоярской ОС с использованием космических снимков подтверждают возможности дистанционных материалов для определения площади залежных земель, структуры землепользования, очагов засоления и др.
Ирригация на территории Волгоградской обл. началась еще в дореволюционный период, но площадь поливных земель была небольшая и составляла 8.7 тыс. га [18]. Регулярное орошение стало развиваться с 1960-х годов. Освоение земель сопровождалось строительством оросительных каналов, дренажа систем (на части территории), планировкой полей, гипсованием и плантажной вспашкой почв. Всего в Волгоградской обл. было построено 16 оросительных систем (рис. 1). Первоначально полив осуществлялся напуском или по бороздам. К 1980-м годам площадь орошаемых земель уже составила 169.8 тыс. га [18], а поливы напуском и по бороздам постепенно стали замещаться дождеванием. На орошаемых землях выращивали зерновые (пшеница, ячмень), однолетние (кукуруза на силос, суданка) и многолетние (люцерна) кормовые травы, а также технические (подсолнечник, горчица), овощные и бахчевые культуры. Из кормовых трав преобладала люцерна, доля которой на некоторых оросительных системах достигала 50% от площади орошаемых земель (Генераловская, Светлоярская ОС). Урожайность поливных культур по сравнению с богарой значительно возрастает: у многолетних трав – в 2.5–4, у однолетних – 1.3–3.0, у кукурузы – 2.2–2.4 и зерновых культур – в 1.1–2.5 раза [6]. Так, в Волгоградской обл. в результате орошения урожайность озимой пшеницы выросла с 17–20 до 30–33 ц/га [6].
Пик ирригационного освоения отмечался к 1989 г., когда в орошение было вовлечено 345.2 тыс. га или 4.6% площади сельскохозяйственных земель Волгоградской обл. [16]. Большие нормы поливов, отсутствие дренажа и гидроизоляции на оросительных каналах на большинстве ОС привели в 1990-х годах к подъему уровня грунтовых вод (УГВ) и возникновению очагов вторичного засоления почв на ряде ОС (Генераловской, Тажинской, Светлоярской и др.) [12, 16].
К 2000 г., в связи со сложной экономической ситуацией в стране, площади орошаемых земель в области резко сократились. В 2001 г. они составили 259.4 тыс. га или 3.2% площади сельскохозяйственных угодий [12] и уменьшились за 12 лет на 86 тыс. га по сравнению с 1989 г., то есть сокращение орошаемых площадей продолжается.
Мелиоративные оросительные системы Волгоградской обл. находятся в различных природных условиях. Наиболее благоприятными для орошения являются почвы Волго-Ахтубинской поймы (Волго-Ахтубинская ОС), самые сложные условия характерны для систем, расположенных на слабодренированной, бессточной Хвалынской глинистой равнине Прикаспийской низменности (Палласовской, Светлоярской, Ленинской ОС). Здесь в орошение были вовлечены природно-засоленные солонцовые почвы.
Почвенный покров на большей части Прикаспийской низменности до орошения был представлен трехчленным комплексом, связанным с микрорельефом: в западинах формировались лугово-каштановые (темноцветные) почвы под злаково-разнотравной растительностью, микроповышения были заняты солонцами под чернополынно-прутняковыми растительными ассоциациями, микросклоны и мелкие микропонижения со светло-каштановыми солонцеватыми почвами под ромашниковой, ромашниково-прутняковой и ромашниково-острецовой ассоциациями. Количество солонцов в комплексе составляло 25–50% и >50%. Солевой горизонт в солонцах располагался в первом или втором полуметрах почвенного профиля [8]. Главными факторами, определяющими развитие засоленных почв на Прикаспийской низменности, являются почвообразующие породы, представленные морскими отложениями четвертичных трансгрессий Каспийского моря. Плоский рельеф и бессточность Прикаспийской низменности, а также резко засушливый климат, способствовали континентальному соленакоплению.
Основными методами наших исследований стали: сравнительный анализ данных мелиоративных кадастров Волгоградской обл. за 2001 и 2016 гг. и собственных полевых и аналитических данных по засолению почв, полученных в 2016 г. на одном из орошаемых участков Светлоярской ОС. При анализе материалов учитывали геоморфологическое строение и различия исходных природных почвенных условий массивов орошения.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Согласно кадастру [12], площадь орошаемых земель в Волгоградской обл. на 1 января 2016 г. составила 178.8 тыс. га, из которых 111.9 тыс. га относятся к государственным оросительным системам, где орошение проводится, главным образом, волжской водой с минерализацией 0.4–0.5 г/л гидрокарбонатно-кальциевого состава; 67 тыс. га находятся на землях, орошаемых водами местного стока (пестрого состава с минерализацией около 1 г/л). Сегодня к действующим 16-ти государственным системам добавился Иловлинский орошаемый массив площадью 3.9 тыс. га.
Ирригационные участки в Волгоградской обл. в целом находятся в удовлетворительном состоянии по сравнению с орошаемыми землями в других областях Южного Федерального округа России (табл. 1), но доля их в землях сельхозназначения остается маленькой (2%), в то время как в Краснодарском крае орошается 8.5% сельхозугодий, в Астраханской области – 6.5% [4]. В Европе в странах с близкими климатическими условиями орошаемое земледелие составляет в Греции – 15%, Франции – 12%, Испании и Италии по 11% [22].
Таблица 1.
Административная единица | Площадь орошаемых земель, тыс. га | Доля орошаемых земель (% от площади земель сельскохозяйственного назначения) | Площадь орошаемых земель в неудовлетворительном мелиоративном состоянии, % |
---|---|---|---|
Краснодарский край | 401.5 | 8.5 | 11.5 |
Ростовская область | 231.7 | 2.6 | 19.6 |
Астраханская область | 210.6 | 6.5 | 35.7 |
Волгоградская область | 180.7 | 2.0 | 13.5 |
Республика Калмыкия | 73.1 | 0.7 | 48.3 |
Республика Адыгея | 24.9 | 7.4 | 80.3 |
Территория Волгоградской обл. неоднородна по своим природным условиям. В приделах области выделяются 4 почвенно-климатические зоны и провинции, а также 14 геоморфологических областей и районов (рис. 1) [16].
Почвенно-климатическое и геоморфологическое районирование позволяет сгруппировать оросительные системы в зависимости от их расположения в различных природных условиях и охарактеризовать их почвенный покров (табл. 2).
Таблица 2.
Почвенно-климатическая провинция | Геоморфологи-ческий район | Почвенный покров [17] | Название ОС | № ОС на рис. 1 |
---|---|---|---|---|
А1, степная зона, Южно-Русская провинция | Хоперо-Бузулукская равнина (I1), Калачская возвышенность (II2), Медведицкие яры (III5) | Черноземы южные (Haplicor Calcic Chernozems (Loamic)) и обыкновенные (Haplicor Calcic Chernozems (Loamic, Pachic)) слабо- и малогумусированные мало- и среднемощные на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; аллювиально-луговые насыщенные среднемощные и аллювиально-луговые насыщенные среднемощные (Eutric Stagnic Fluvisols (Loamic, Humic)) в комплексе с песками на глинистых и песчаных отложениях | Орошение на местном стоке | |
Б1, сухостепная зона, Манычско-Донская провинция | Междуречье Медведицы и Иловли (III6), возвышенное правобережье Волги (III7), южная часть Приволжской возвышенности (III8) | Каштановые луговые (Haplic Kastanozems (Loamic, Oxyaquic)) среднемощные средне- и малогумусные; аллювиально-луговые насыщенные в комплексе с солонцами (10–25%); светло-каштановые солонцеватые (Haplic Luvisols (Hypereutric, Protosodic, Protocalcic)) в комплексе с солонцами (Haplic Solonetz (Albic, Columnic, Cutanic, Differentic)) средними (до 10%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях | Орошение на местном стоке | |
Б1, сухостепная зона, Манычско-Донская провинция | Восточно-Донская гряда (II3), Чирско-Цимлянская равнина (II4), долина Дона (VI13) | Темно-каштановые (Haplic Kastanozems (Loamic)) мало- и среднемощные, темно-каштановые луговые среднемощные; аллювиально-луговые насыщенные в комплексе с солонцами (10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях | Орошение на местном стоке | |
Б2, сухостепная зона, Заволжская провинция | Южная часть низкого Сыртового Заволжья (IV10) | Каштановые (Haplic or Someric Kastanozems (Loamic)) маломощные в комплексе с солонцами (10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях | Орошение на местном стоке | |
Б2, сухостепная зона, Заволжская провинция | Южная часть Приволжской возвышенности (III8) | Каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами (Luvic Someric Kastanozems (Protosodic, Endoprotosalic)), Haplic Solonetz (Albic, Columnic, Cutanic, Differentic) (до 10%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; | Городищенская |
5 |
каштановые среднемощные и каштановые среднемощные в комплексе с солонцами (10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; | Калачевская | 8 | ||
каштановые среднемощные на легкосуглинистых отложениях; | Оленевская |
12 | ||
темно-каштановые среднемощные на средне- и легкосуглинистых отложениях, подстилаемых супесями | Иловлинский филиал | 17 | ||
Б1, сухостепная зона, Манычско-Донская провинция | Северные Ергени (III9) | Каштановые среднемощные в комплексе с солонцами глубокими (до 10%), каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами средними (до 10 и 10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; | Генераловская |
4 |
каштановые луговые маломощные на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; | Котельниковская | 10 | ||
светло-каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами средними (10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях | Светлоярская | 14 | ||
Б2, сухостепная зона, Заволжская провинция | Приволжская песчаная гряда (V11) | Каштановые среднемощные на суглинистых и песчаных отложениях, каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами (до 10%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; | Большая Волгоградская |
1 |
каштановые маломощные на средне- и легкосуглинистых отложениях, подстилаемых супесями; | Заволжская | 6 | ||
каштановые среднемощные на среднесуглинистых отложениях; | Кисловская | 9 | ||
аллювиально-луговые насыщенные среднемощные на супесчаных отложениях, светло-каштановые намытые | Среднеахтубинская | 15 | ||
Б2, сухостепная зона, Заволжская провинция | Хвалынская глинистая равнина (V12) | Каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами средними (до 10, 10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; | Заволжская | 6 |
каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами средними (до 10, 10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; | Кисловская | 9 | ||
cолонцы (Haplic Solonetz (Albic, Columnic, Cutanic, Differentic)) в комплексе со светло-каштановыми (Eutric Cambisols (Loamic, Protocalcic, Ochric)) (10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; | Ленинская | 11 | ||
каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами средними (10–25%), солонцы средние в комплексе с каштановыми среднемощными (25–50%), светло-каштановые в комплексе с солонцами мелкими (10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; | Палласовская | 13 | ||
каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами средними (10–25%) на суглинках с прослоями супесей, светло-каштановые в комплексе с солонцами средними (10–25%), солонцы средние в комплексе со светло-каштановыми солонцеватыми (25–50%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; | Светлоярская | 14 | ||
каштановые среднемощные, каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами (10–25%), солонцы средние в комплексе с каштановыми среднемощными (10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях | Тажинская | 16 | ||
В1, полупустынная зона, Прикаспийская провинция | Хвалынская глинистая равнина (V12) | Светло-каштановые (Haplic Calcisols (Hypocalcic)) or Eutric Cambisols (Protocalcic) в комплексе с солонцами средними (10–25%), солонцы мелкие в комплексе со светло-каштановыми (25–50%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; | Палласовская |
13 |
cолонцы средние в комплексе со светло-каштановыми (10–25%) на среднесуглинистых отложениях | Тажинская | 16 | ||
Долина Дона (VI13) | Каштановые среднемощные в комплексе с солонцами глубокими (до 10%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; | Генераловская |
4 | |
каштановые среднемощные, каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами (10–25%) на среднесуглинистых и песчаных отложениях | Калачевская | 8 | ||
Долина Волги (VI14) | Аллювиально-луговые насыщенные на слоистых отложениях; | Волго-Ахтубинская | 2 | |
каштановые маломощные в комплексе с солонцами глубокими (до 10%), светло-каштановые и светло-каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами средними (до 10%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях | Волго-Донская | 3 |
На северо-западе Волгоградской обл. выделяется степная зона Южно-Русской провинции (А1), приуроченная, главным образом, к геоморфологической области Окско-Донской низменности (I) и частично к областям Среднерусской возвышенности (II) и Приволжской возвышенности (III), району Медведицких яров (III5). Здесь расположились массивы орошения на местном стоке, подробные сведения о состоянии которых, в мелиоративных кадастрах не приведены.
Сухостепная зона Манычско-Донской провинции (Б1), занимающая центральную часть Волгоградской области, поделена долиной р. Иловля и Цимлянским водохранилищем примерно пополам. Правобережье р. Иловли и Цимлянского водохранилища, расположенное на Среднерусской (II3, II4) и Приволжской возвышенностях (III6, III8), также освоены под орошение на местном стоке, за исключением Иловлинского филиала (17), расположенного в южной части Приволжской возвышенности (III8) и введенного в регулярное орошение в 2015 г.
Практически все государственные ОС, сосредоточенные в сухостепной (Б1, Б2) и полупустынной (В1) почвенно-климатических провинциях и в границах 7 геоморфологогических районов (III8–VI14), различаются по своим почвенно-мелиоративным условиям. Ниже приведем анализ изменения мелиоративного состояния ОС Волгоградской обл. в целом, и по группам, расположенных в разных геоморфологических районах. Ряд систем расположены в нескольких геоморфологических районах (Светлоярская, Генераловская и др.).
Как отмечалось выше, площади орошаемых земель в Волгоградской обл., начиная с начала ХХI в., неуклонно сокращаются. За период с 2001 по 2015 гг. ситуация выглядит следующим образом (табл. 3).
Таблица 3.
Категория площадей орошения | Площадь орошения, тыс. га | Изменения | ||
---|---|---|---|---|
2001 г. | 2015 г. | тыс. га | % | |
Общая | 259.160 | 178.840 | –80.320 | –31.0 |
Государственные системы | 138. 474 | 111.858 | –26.616 | –19.2 |
Местный сток | 120.692 | 66.982 | –53.710 | –44.5 |
Из таблицы видно, что площади орошаемых земель за последние 14 лет уменьшились на 31%, то есть сокращение, начиная с 90-х годов ХХ в., продолжается. Следует отметить, что в мелиоративных кадастрах отражается информация о землях, освоенных под орошение, но не обязательно поливаемых в текущем сезоне, то есть площадь фактического орошения на указанные даты, гораздо меньше. Значительная часть освоенных под ирригацию земель и учитываемая в кадастре является разновозрастной залежью. Определить точную площадь таких участков можно только с помощью дистанционного мониторинга, который в настоящее время не ведется.
Положительным моментом на сегодня является сокращение площадей орошения на местном стоке (–44.5%), поскольку качество местных поливных вод, как правило, плохое. Воды характеризуются повышенной минерализацией (около 2 г/л), что способствовало ухудшению мелиоративного состояния почв и забрасыванию участков. Из государственных оросительных систем поливы водой с минерализацией до 2 г/л наблюдаются только на Палласовской ОС на участке площадью 2.0 тыс. га, что составляет 17.8% площади орошаемого массива (табл. 4) [12].
Таблица 4.
№ ОС на карте | Наименование ОС и номер геомор-фологического района на карте | Годы | Общая площадь орошаемых сельхоз-угодий | Распределение орошаемых сельскохозяйственных угодий по: | Минерализация поливной воды, г/л | Обес-печен-ность дренажем | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
глубине залегания УГВ, м | минерализации ГВ, г/л | ||||||||||||||
<1 | 1.0–1.5 | 1.5–2.0 | 2.0–3.0 | 3.0–5.0 | >5 | <1 | 1.0–3.0 | >3 | <1 | 1.0–2.0 | |||||
1 | Большая Волгоградская (V11) | 2001 | 19 647 | 0 | 0 | 0 | 1362 | 5681 | 0 | 16 702 | 2945 | 0 | 196 47 | 0 | 2359 |
2015 | 15 978 | 0 | 0 | 0 | 2174 | 103 28 | 3476 | 10 462 | 5516 | 0 | 15 978 | 0 | 2359 | ||
2 | Волго-Ахтубинская (VI14) | 2001 | 1626 | 0 | 0 | 517 | 1082 | 27 | 0 | 1626 | 0 | 0 | 1626 | 0 | 0 |
2015 | 1626 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1626 | 0 | 1626 | 0 | 0 | 1626 | 0 | 0 | ||
3 | Волго-Донская (III9) | 2001 | 6261 | 0 | 15 | 88 | 1018 | 2454 | 0 | 155 | 3614 | 2492 | 6261 | 0 | 208 |
2015 | 4614 | 0 | 0 | 0 | 0 | 58 | 4556 | 748 | 1245 | 2623 | 4614 | 0 | 58 | ||
4 | Генераловская (III9, VI13) | 2001 | 6895 | 4 | 4 | 18 | 970 | 1250 | 0 | 1324 | 2625 | 2946 | 6895 | 0 | 0 |
2015 | 4870 | 0 | 0 | 0 | 0 | 85 | 4785 | 540 | 2630 | 1700 | 4870 | 0 | 0 | ||
5 | Городищенская (III8) | 2001 | 21 056 | 0 | 2 | 3 | 159 | 885 | 0 | 540 | 1855 | 18661 | 21 050 | 0 | 150 |
2015 | 20 587 | 12 | 72 | 23 | 77 | 38 | 20 365 | 4091 | 5525 | 10971 | 20 587 | 0 | 150 | ||
6 | Заволжская (V11, V12) | 2001 | 21 695 | 39 | 48 | 280 | 1489 | 13 755 | 0 | 16 047 | 4120 | 1528 | 21 695 | 0 | 4551 |
2015 | 12 907 | 0 | 0 | 0 | 837 | 2180 | 9890 | 12 907 | 0 | 0 | 12 907 | 0 | 3665 | ||
7 | Иловатская (VI14) | 2001 | 1496 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 401 | 0 | 1496 | 0 | 1496 | 0 | 0 |
2015 | 168 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 168 | 0 | 168 | 0 | 168 | 0 | 0 | ||
8 | Калачевская (III8, VI13) | 2001 | 6988 | 0 | 0 | 0 | 0 | 422 | 0 | 6288 | 700 | 0 | 6988 | 0 | 0 |
2015 | 7131 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 7131 | 3449 | 3682 | 0 | 7131 | 0 | 0 | ||
9 | Кисловская (V11) | 2001 | 11 116 | 4 | 7 | 211 | 3648 | 7059 | 0 | 11 116 | 0 | 0 | 11 116 | 0 | 2385 |
2015 | 7483 | 0 | 0 | 0 | 109 | 827 | 6547 | 7483 | 0 | 0 | 7486 | 0 | 2191 | ||
10 | Котельниковская (III9) | 2001 | 3527 | 0 | 0 | 0 | 0 | 350 | 0 | 0 | 2024 | 263 | 3527 | 0 | 740 |
2015 | 1791 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 | 1741 | 0 | 1588 | 203 | 1791 | 0 | 740 | ||
11 | Ленинская (V12) | 2001 | 6311 | 0 | 0 | 0 | 0 | 474 | 0 | 691 | 4695 | 925 | 6311 | 0 | 0 |
2015 | 5040 | 0 | 0 | 0 | 0 | 486 | 4554 | 896 | 3424 | 720 | 5040 | 0 | 0 | ||
12 | Оленевская (III8) | 2001 | 2680 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2680 | 0 | 2680 | 0 | 0 | 2680 | 0 | 0 |
2015 | 2680 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2680 | 2680 | 0 | 0 | 2680 | 0 | 0 | ||
13 | Палласовская (V12) | 2001 | 14 870 | 0 | 0 | 0 | 552 | 9974 | 0 | 1045 | 9684 | 4141 | 13 443 | 1427 | 1884 |
2015 | 11 596 | 0 | 0 | 0 | 424 | 4299 | 6873 | 50 | 7027 | 4519 | 2758 | 6784 | 2080 | ||
14 | Светлоярская (V12, III9) | 2001 | 7264 | 0 | 24 | 193 | 646 | 3624 | 0 | 1012 | 2329 | 3923 | 7264 | 0 | 0 |
2015 | 5889 | 0 | 0 | 0 | 0 | 92 | 5797 | 146 | 1398 | 4345 | 5889 | 0 | 0 | ||
15 | Среднеахтубинская (V11) | 2001 | 4049 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1115 | 0 | 913 | 2328 | 808 | 4049 | 0 | 0 |
2015 | 2672 | 0 | 0 | 0 | 30 | 638 | 2006 | 1273 | 814 | 586 | 2672 | 0 | 0 | ||
16 | Тажинская (V12) | 2001 | 2993 | 0 | 0 | 0 | 237 | 996 | 0 | 405 | 802 | 1786 | 2993 | 0 | 0 |
2015 | 2926 | 0 | 0 | 0 | 415 | 2301 | 210 | 2500 | 426 | 0 | 2926 | 0 | 0 | ||
17 | Иловлинский филиал (III8) | 2001 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
2015 | 3900 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3900 | 3900 | 0 | 0 | 3900 | 0 | 0 | ||
18 | Итого государственные системы | 2001 | 138 474 | 47 | 106 | 1310 | 11 163 | 47 686 | 0 | 60 544 | 39 217 | 37 493 | 137 047 | 1427 | 12 277 |
2015 | 111 858 | 12 | 72 | 23 | 4066 | 23 006 | 84 679 | 52 749 | 33 443 | 25 666 | 103 020 | 6784 | 11 243 | ||
19 | Местный сток | 2001 | 120 692 | 938 | 3254 | 4461 | 5257 | 15 425 | 0 | 69 773 | 50 959 | 17 953 | 108 554 | 12138 | 0 |
2015 | 66 982 | 0 | 0 | 0 | 4110 | 9240 | 536 32 | 4299 | 24 480 | 38 203 | 66 982 | 0 | 0 | ||
20 | Всего | 2001 | 259 166 | 985 | 3359 | 5771 | 16 420 | 63 111 | 0 | 130 277 | 90 176 | 37 493 | 245 601 | 13 565 | 12 277 |
2015 | 178 840 | 12 | 72 | 23 | 8176 | 32 246 | 138 311 | 57 048 | 57 923 | 63 869 | 170 002 | 6784 | 11243 |
Примечание. Здесь и в табл. 5, 6 прочерк – нет данных.
Все орошаемые земли, в настоящее время, находятся в собственности пайщиков или частных фермеров. Неуклонному сокращению площадей регулярного орошения способствуют отсутствие должного финансирования для поддержки орошаемых земель со стороны собственников, рост цен на энергоносители и воду. Кроме того, по данным Сазонова [19], работы по уходу и ремонту за оросительными каналами выполняются лишь на 25–45%, из-за чего происходит разрушение мелиоративных систем и, как следствие, часть земель не может орошаться.
Максимальное сокращение площади орошения по сравнению с 2001 г. произошло на Иловатской (88.8%), Котельниковской (49.2%), Заволжской (40.5%) ОС, что не связано с природными особенностями их расположения, так как перечисленные системы расположены в разных геоморфологических районах и, вероятнее всего, сокращение вызвано социально-экономическими условиями данных территорий.
Глубина залегания грунтовых вод на ОС за исследуемый период также существенно изменилась. Если площади орошаемых земель с УГВ глубже 5 м в 2001 г. отсутствовали, то к 2015 г. они составили 77.3% площади орошения. Причина резкого снижения УГВ заключается в сокращении участков и объемов поливов. Уменьшение потребления поливной воды связано с переходом овощных и бахчевых культур на капельное орошение, а также с использованием малозатратных влагозарядковых весенних поливов для возделывания озимых зерновых культур, которые стали преобладающими, в ущерб возделыванию кормовых трав.
На сегодня площади с критическим уровнем грунтовых вод (2–3 м) сохраняются только на Большой Волгоградской, Заволжской, Палласовской и Кисловской ОС, но доля таких земель не превышает 4.5% площади орошаемых массивов. Наибольшие изменения УГВ произошли на Кисловской ОС, где участки с УГВ 2–3 и 3–5 м резко сократились и перешли в категорию >5 м.
Относительно высокая минерализация грунтовых вод (>3 г/л) при большой глубине их залегания существенного влияния на орошаемые почвы не оказывает. Распределяются в Волгоградской обл. площади с разными по минерализации грунтовыми водами достаточно равномерно: одна треть с содержанием менее 1 г/л солей, другая – с содержанием 1–3 г/л и третья часть содержит более 3 г/л. Самые большие площади с минерализованными грунтовыми водами (>3 г/л) отмечаются на Волго-Донской, Генераловской, Городищенской, Палласовской и Тажинской ОС. Потенциальную опасность для возникновения вторичного засоления почв представляют земли с минерализованными грунтовыми водами на Палласовской и Тажинской системах, поскольку здесь продолжают сохраняться небольшие участки орошения с УГВ 2–3 м.
Еще одной особенностью орошаемых земель в Волгоградской области является отсутствие на большинстве государственных системах дренажа. Всего в 2015 г. орошалось 11.2 тыс. га обеспеченных дренажем (из них 2.3 тыс. га или 20.5% с закрытым вертикальным дренажем), что охватывает лишь 6.3% площади всех орошаемых земель. Дренаж на землях орошаемых местным стоком вообще отсутствует. Наибольшие площади, обеспеченные дренажом, имеются на Большой Волгоградской, Заволжской, Палласовской и Кисловской ОС.
Крайне важным при ведении кадастра является учет площадей, характеризующихся вторичным засолением, которое проявляется в почвах и грунтовой толще в условиях плохой дренированности территории и исходной засоленности подстилающих пород. Критическая глубина залегания грунтовых вод, при которой проявляется вторичное засоление для почв сухостепной и полупустынной зон, составляет 2–2.5 м при минерализации больше 5–7 г/л. Также неблагоприятным явлением при ирригации является осолонцевание почв, связанное с появлением в почвенном растворе соды в результате обменных реакций и освобождения натрия из почвенного поглощающего комплекса солонцов.
Общая площадь орошаемых засоленных почв на государственных системах Волгоградской обл. (табл. 5) в 2001 г. составила 16.5 тыс. га, а в 2015 г.– 12.7 тыс. га, то есть уменьшилась на 22.9%. Из всех засоленных почв в 2015 г. площадь слабозасоленных составила почти 67.3%, то есть по сравнению с 2001 г. сократились на 6.8%, площади среднезасоленных почв сократились на 46.8%, сильно- и очень сильнозасоленных на 33.5%.
Таблица 5.
№ ОС на карте | Наименование ОС системы и номер геоморфологи-ческого района на карте | Годы | Общая площадь орошаемых сельхоз-угодий | Распределение орошаемых почв по засолению в слое 0–100 см | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
незасо-ленные | засо-ленные | в том числе степень засоления | ||||||||||||
слабозасоленные | среднезасоленные | сильно- и очень сильнозасоленные | ||||||||||||
всего | при-родно | вто-рично | всего | при-родно | вто-рично | всего | при-родно | вто-рично | ||||||
1 | Большая Волгоградская (V11) | 2001 | 19 647 | 18 613 | 1034 | 681 | 681 | 0 | 196 | 58 | 138 | 157 | 157 | 0 |
2015 | 15 978 | 15 764 | 214 | 102 | 102 | 0 | 48 | 45 | 3 | 64 | 64 | 0 | ||
2 | Волго-Ахтубинская (VI14) | 2001 | 1626 | 1626 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2015 | 1626 | 1626 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
3 | Волго-Донская (III9) | 2001 | 6261 | 5608 | 653 | 468 | 98 | 370 | 140 | 30 | 110 | 45 | 0 | 45 |
2015 | 4614 | 4121 | 493 | 315 | 0 | 315 | 145 | 0 | 145 | 33 | 0 | 33 | ||
4 | Генераловская (III9, VI13) | 2001 | 6895 | 6698 | 197 | 35 | 35 | 0 | 102 | 35 | 67 | 60 | 0 | 60 |
2015 | 4870 | 4478 | 392 | 256 | 256 | 0 | 136 | 136 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
5 | Городищенская (III8) | 2001 | 21 056 | 18 871 | 2185 | 1676 | 1676 | 0 | 483 | 483 | 0 | 26 | 26 | 0 |
2015 | 20 587 | 17 745 | 2842 | 2316 | 2316 | 0 | 441 | 441 | 0 | 85 | 85 | 0 | ||
6 | Заволжская (V11,V12) | 2001 | 21 695 | 21 083 | 612 | 446 | 446 | 0 | 166 | 166 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2015 | 12 907 | 12 677 | 230 | 230 | 230 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
7 | Иловатская (VI14) | 2001 | 1496 | 1281 | 215 | 0 | 0 | 0 | 121 | 0 | 121 | 94 | 0 | 94 |
2015 | 168 | 168 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
8 | Калачевская (III8, VI13) | 2001 | 6988 | 6723 | 265 | 65 | 65 | 0 | 200 | 200 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2015 | 7131 | 6933 | 133 | 65 | 65 | 0 | 133 | 133 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
9 | Кисловская (V11) | 2001 | 11 116 | 10 235 | 881 | 525 | 421 | 104 | 285 | 247 | 38 | 71 | 71 | 0 |
2015 | 7483 | 7145 | 338 | 149 | 149 | 0 | 175 | 175 | 0 | 14 | 14 | 0 | ||
10 | Котельниковская (III9) | 2001 | 3527 | 3527 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2015 | 1791 | 1791 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
11 | Ленинская (V12) | 2001 | 6311 | 3806 | 2505 | 1098 | 1098 | 0 | 1122 | 1122 | 0 | 285 | 285 | 0 |
2015 | 5040 | 3533 | 1507 | 444 | 444 | 0 | 260 | 260 | 0 | 803 | 803 | 0 | ||
12 | Оленевская (III8) | 2001 | 2680 | 2680 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2015 | 2680 | 2680 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
13 | Палласовская (V12) | 2001 | 14 870 | 9895 | 4975 | 2498 | 2091 | 407 | 1308 | 563 | 745 | 1169 | 592 | 577 |
2015 | 11 596 | 8380 | 3216 | 2114 | 1631 | 483 | 845 | 320 | 525 | 257 | 0 | 257 | ||
14 | Светлоярская (V12, III9) | 2001 | 7264 | 5063 | 2201 | 977 | 977 | 0 | 1128 | 693 | 235 | 96 | 0 | 96 |
2015 | 5889 | 3095 | 2794 | 2220 | 2220 | 0 | 498 | 275 | 223 | 76 | 32 | 44 | ||
15 | Среднеахтубинская (V11) | 2001 | 4049 | 3632 | 417 | 345 | 345 | 0 | 72 | 72 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2015 | 2672 | 2147 | 525 | 376 | 376 | 0 | 149 | 149 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
16 | Тажинская (V12) | 2001 | 2993 | 2593 | 400 | 400 | 0 | 400 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2015 | 2926 | 2926 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
17 | Иловлинский филиал (III8) | 2001 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
2015 | 3900 | 3900 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
18 | Итого государственные системы | 2001 | 138 474 | 121 934 | 16 540 | 9214 | 7933 | 1281 | 5323 | 3869 | 1454 | 2003 | 1131 | 872 |
2015 | 111 858 | 99 109 | 12 749 | 8587 | 7789 | 798 | 2830 | 1934 | 896 | 1332 | 998 | 334 | ||
19 | Местный сток | 2001 | 120 692 | 112 499 | 8193 | 4842 | 4306 | 538 | 2763 | 1868 | 895 | 588 | 303 | 285 |
2015 | 66982 | 62793 | 4189 | 3185 | 3185 | 0 | 1004 | 1004 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
20 | Всего | 2001 | 259 166 | 234 433 | 24 733 | 14 056 | 12 239 | 1817 | 8086 | 5737 | 2349 | 2591 | 1434 | 1157 |
2015 | 178 840 | 161 902 | 16 938 | 11 772 | 10 974 | 798 | 3834 | 2938 | 896 | 1332 | 998 | 334 |
Доля природно-засоленных почв в 2001 г. составляла 78.2%, вторично-засоленных – 21.8%, а в 2015 г. соответственно 84.1 и 15.9%. Увеличение доли природно-засоленных почв, по-видимому, вызвано тем, что заброшенные на много лет поля с вторично-засоленными почвами (часто имеющие остаточное засоление почв) в кадастре относят к категории природно-засоленных почв.
Сокращение площадей засоленных орошаемых почв связано, в первую очередь, с общим сокращением орошаемых земель; вторично засоленных почв – со снижением УГВ до глубины 5 и >5 м, в результате чего бывшие вторично засоленные почвы прошли этап постепенного рассоления (Иловатская, Калачевская ОС). Наибольшие площади природно-засоленных почв сохранились на Большой Волгоградской системе; вторично засоленных – на Палласовской, Светлоярской и Ленинской ОС, что связано с их расположением на плохо дренированной Хвалынской глинистой равнине, с широко распространенными природно-засоленными солонцеватыми почвами, легко переходящими при плохом оттоке оросительных вод во вторично-засоленные. На данных ОС изначально преобладали светло-каштановые почвы в комплексе с засоленными солонцами (средними и мелкими; 25–50 и >50%) на тяжело- и среднесуглинистых отложениях (табл. 2).
Солонцеватые почвы в Волгоградской обл. распространены достаточно широко и существенная часть их была вовлечена в регулярное орошение. На сегодня площади орошаемых солонцеватых почв на государственных ОС сократились с 40 тыс. га в 2001 г. до 32.2 тыс. га в 2015 г., что составило 19.3%. Сокращение вызвано общим уменьшением орошаемых площадей. Наибольшие площади солонцеватых почв сохраняются на Палласовской, Городищенской, Калачевской, Светлоярской и Генераловской ОС, расположенных в сухостепной и полупустынной зонах, характеризуемых широким распространением природных солонцов, каштановых и светло-каштановых солонцеватых почв.
Больше всего средне- и сильносолонцеватых почв находится на Калачевской, Палласовской, Городищенской и Светлоярской ОС, расположенных в южной части Приволжской возвышенности и на Хвалынской глинистой равнине (табл. 6).
Таблица 6.
№ ОС на карте | Наименование оросительной системы и номер геоморфологического района на карте | Годы | Общая площадь орошаемых сельхозугодий | Участие солонцеватых почв | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|
несолон-цеватые | солон-цеватые | по степени солонцеватости | |||||
слабо- | средне- и сильно- | ||||||
1 | Большая Волгоградская (V11) | 2001 | 19 647 | 1662 | 2985 | 1910 | 1075 |
2015 | 15 978 | 14 136 | 1842 | 1154 | 688 | ||
2 | Волго-Ахтубинская (VI14) | 2001 | 1626 | 1626 | 0 | 0 | 0 |
2015 | 1626 | 1626 | 0 | 0 | 0 | ||
3 | Волго-Донская (III9) | 2001 | 6261 | 6081 | 180 | 180 | 50 |
2015 | 4614 | 4473 | 141 | 92 | 49 | ||
4 | Генераловская (III9, VI13) | 2001 | 6895 | 3770 | 3125 | 1269 | 1856 |
2015 | 4870 | 2935 | 1935 | 724 | 1211 | ||
5 | Городищенская (III8) | 2001 | 21 056 | 12 727 | 8329 | 5438 | 2891 |
2015 | 20 587 | 12 340 | 8247 | 5103 | 3144 | ||
6 | Заволжская (V11,V12) | 2001 | 21 695 | 17 437 | 4258 | 3608 | 650 |
2015 | 12 907 | 10 888 | 2019 | 1717 | 302 | ||
7 | Иловатская (VI14) | 2001 | 1496 | 1126 | 370 | 167 | 203 |
2015 | 168 | 168 | 0 | 0 | 0 | ||
8 | Калачевская (III8, VI13 ) | 2001 | 6988 | 2083 | 4900 | 1000 | 3900 |
2015 | 7131 | 2231 | 4900 | 1000 | 3900 | ||
9 | Кисловская (V11) | 2001 | 11 116 | 9408 | 1702 | 1050 | 658 |
2015 | 7483 | 6597 | 886 | 599 | 287 | ||
10 | Котельниковская (III9) | 2001 | 3527 | 3527 | 0 | 0 | 0 |
2015 | 1791 | 1791 | 0 | 0 | 0 | ||
11 | Ленинская (V12) | 2001 | 6311 | 6311 | 0 | 0 | 0 |
2015 | 5040 | 5040 | 0 | 0 | 0 | ||
12 | Оленевская (III8) | 2001 | 2680 | 2680 | 0 | 0 | 0 |
2015 | 2680 | 2680 | 0 | 0 | 0 | ||
13 | Палласовская (V12) | 2001 | 14 870 | 5226 | 9644 | 4877 | 4767 |
2015 | 11 596 | 3505 | 8091 | 4382 | 3709 | ||
14 | Светлоярская (V12, III9) | 2001 | 7264 | 3607 | 3657 | 908 | 2749 |
2015 | 5889 | 2516 | 3373 | 908 | 2465 | ||
15 | Среднеахтубинская (V11) | 2001 | 4049 | 3447 | 602 | 90 | 519 |
2015 | 2672 | 2070 | 602 | 90 | 512 | ||
16 | Тажинская (V12) | 2001 | 2993 | 2852 | 141 | 79 | 62 |
2015 | 2926 | 2689 | 237 | 137 | 100 | ||
17 | Иловлинский филиал (III8) | 2001 | – | – | – | – | – |
2015 | 3900 | 3900 | 0 | 0 | 0 | ||
18 | Итого государственные системы | 2001 | 138 474 | 984 75 | 39 999 | 20 620 | 19 373 |
2015 | 111 858 | 79 585 | 32 273 | 15 906 | 16 367 | ||
19 | Местный сток | 2001 | 120 692 | 108 632 | 12 060 | 5252 | 6798 |
2015 | 66982 | 58 521 | 8461 | 4906 | 3555 | ||
20 | Всего | 2001 | 259 166 | 207 107 | 5 059 | 25 878 | 26 171 |
2015 | 178 840 | 138 106 | 40 734 | 20 812 | 19 922 |
Если анализировать мелиоративное состояние на государственных ОС Волгоградской обл., учитывая засоленность, солонцеватость орошаемых почв, УГВ и техническое состояние оросительных систем в комплексе, то неудовлетворительная мелиоративная обстановка сегодня отмечается на Калачевской (54.7%), Палласовской (39.7%), Светлоярской (46.3%) и Городищенской (18.0%) ОС, расположенных на Хвалынской глинистой равнине и в южной части Приволжской возвышенности, где в орошение были вовлечены солонцеватые почвы и солонцы, имеющие высокое природное засоление и где в настоящее время значительная часть систем характеризуется плохим техническим состоянием. Самая лучшая мелиоративная обстановка наблюдается на Волго-Ахтубинской и Иловатской системах, расположенных в долине р. Волги, и на Котельниковской ОС, находящейся в Северных Ергенях [12] (рис. 1).
Анализ данных мелиоративных кадастров, отражающих мелиоративное состояние государственных ОС позволяет констатировать, что факторами, оказывающими влияние на их состояние являются: литолого-геоморфологические условияи, исходный почвенный покров орошаемых земель, на природные особенности которых накладываются плохое техническое состояние оросительной сети и социально-экономические проблемы данной территории.
По данным Панковой и Новиковой [16], причина сокращения площадей орошаемых земель в период с 1990–2001 гг. в Волгоградской обл. заключалась в выводе из оборота земель плохого качества (солонцеватых, сильнозасоленных почв и почв с близким УГВ (<1 м)) и в тот период такие земли были практически полностью списаны из категории сельскохозяйственных земель. В течение последующих 14 лет сокращение орошаемых площадей продолжается, но главная причина заключается в отсутствии необходимых финансовых средств у собственников земель, которые попросту их не возделывают.
Следует добавить, что значительная часть площадей, которая учитывается в кадастре как орошаемая, является залежью, то есть фактическая площадь орошения меньше указанной в кадастре. Согласно нашим исследованиям с использованием дистанционной информации на Светлоярской ОС (2015–2016 гг.), около 50% всех в прошлом орошаемых земель являются залежью возрастом от 3 до 7–8 лет. При этом земли, которые постоянно орошаются и возделываются (например, Светлоярский орошаемый участок), засеваются, главным образом, озимыми зерновыми культурами (более 80%). Оставшаяся часть земель занята овощными и бахчевыми культурами и незначительная часть – кормовыми травами. Такая диспропорция в посевах и отсутствие севооборотов ведет к сокращению объемов поливов и истощению почв. По нашим данным, на Светлоярском орошаемом участке (срок орошения 45 лет) количество гумуса на глубине 0–20 см составляет в среднем 1.3% (в то время как в целинных условиях содержание гумуса в светло-каштановых почвах колеблется от 2 до 1.5% [8]) и уменьшение прогумусированности почв связано с поверхностным способом полива. Согласно исследованиям Приходько [18], изменение гумусового состояния орошаемых почв определяется культурой земледелия, способом и сроком поливов, режимом и свойствами почв. По ее данным запасы гумуса в каштановых почвах и солонцах на оросительных системах Волгоградской области за 20 лет в пахотном горизонте сократились на 5–10%, в лугово-каштановых – на 10–25% в сравнении с близлежащими неорошаемыми богарными почвами.
Приведем площади орошаемых земель и засоленных почв государственных ОС Волгоградской обл., сгруппированными по геоморфологическим районам в графическом виде (рис. 2). Видно, что в 2015 г. больше всего земель орошалось в южной части Приволжской возвышенности (34.3 тыс. га) и на Приволжской песчаной гряде (39 тыс. га). Далее следуют площади орошения на Хвалынской глинистой равнине (25.4 тыс. га) и на Северных Ергенях (11.3 тыс. га). Меньше всего их находится в долине Волги (1.8 тыс. га).
Наибольшие площади засоленных почв сосредоточены в районе Хвалынской глинистой равнины (15 тыс. га) и в южной части Приволжской возвышенности (3 тыс. га). В районе Хвалынской глинистой равнины площади засоленных почв с 2001 г. сократились на 11%, хотя на отдельных системах, например на Светлоярской ОС, доля засоленных почв увеличилась на 17%. В районе Приволжской песчаной гряды площадь засоленных почв на трех ОС уменьшилась (с 2.9 до 1.3 тыс. га), а на Среднеахтубинской ОС, расположенной в этом же районе, увеличилась на 9%. В целом, как отмечалось выше, площадь засоленных почв в Волгоградской обл. уменьшилась на 22.9%.
Сокращению площадей почв с вторичным засолением способствует длительный период отсутствия орошения и, как следствие, снижение УГВ глубже 5 м, что приводит к рассолению почв. Например, проведенные нами в 2016 г. исследования на Райгородском участке Светлоярской ОС показали, что почвы, которые на пике орошения (1990 г.) подвергались вторичному засолению, в настоящее время находятся в процессе постепенного рассоления.
В 90-х годах Райгородский орошаемый участок находился в сложных гидрогеологических условиях: на юге участка УГВ сульфатно-натриевого состава составлял 1.5–2 м, на остальной части – 2.5–3 при минерализации 3–5 г/л. В результате, в 1990 г. в местах с УГВ 1.5–2 м образовались очаги вторично средне- и сильнозасоленных почв. Почвы были засолены на глубину 0–100 см, преобладало засоление хлоридно-сульфатного состава [7].
Сейчас большая часть орошаемого участка не возделывается и не орошается более 5 лет, поэтому здесь произошло зарастание полей сорной травянистой растительностью. УГВ расположен глубже 5 м.
Поля представляют собой залежь 5–7-летней давности. Залежь характеризуется следующим составом растительности: доминируют сорные травы с примесью полыни и разнотравья, появляются злаки. Обильны бодяк полевой (Cirsium arvense), полынь Лерха (Artemisia lercheana), латук компасный (Lactuca scariola), л. татарский (L. tatarica), прутняк веничный (Kochia scoparia), рассеяно отмечаются мортук восточный (Eremopyrum orientale), ромашка аптечная (Matricaria recutita), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis), девясил британский (Inula britannica). Сохранилось большое количество кустов люцерны, которая когда-то возделывалась здесь и продолжает вегетировать за счет самопосева.
В настоящий период, когда уровень грунтовых вод более 7 лет продолжает находиться глубже 5 м, в очагах бывшего вторичного засоления происходит процесс постепенного рассоления почв по краю пятен с сохранением засоленности почв в его центре (табл. 7, рис. 3).
Таблица 7.
№ разреза | Глубина, см | рН | Сумма токсичных солей, % | ${\text{CO}}_{3}^{{2 - }}$ | $\begin{array}{*{20}{l}} {{\text{Н С О }}_{3}^{ - }} \end{array}$ | Сl– | ${\text{SO}}_{4}^{{2 - }}$ | Сa2+ | Mg2+ | Na+ | К+ | Степень, химизм засоления |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
смоль(экв)/кг почвы | ||||||||||||
24.01 | 0–30 | 7.5 | 0.03 | – | 0.57 | 0.07 | 0.46 | 0.50 | 0.25 | 0.29 | 0.07 | – |
30–50 | 7.5 | 0.03 | – | 0.52 | 0.07 | 0.39 | 0.50 | 0.25 | 0.21 | 0.02 | – | |
50–80 | 7.6 | 0.04 | – | 0.42 | 0.42 | 0.44 | 0.62 | 0.25 | 0.39 | 0.02 | – | |
80–100 | 7.8 | 0.07 | – | 0.37 | 0.42 | 0.79 | 0.75 | 0.25 | 0.56 | 0.03 | – | |
24.02 | 0–30 | 7.8 | 0.02 | – | 0.50 | 0.10 | 0.30 | 0.50 | 0.12 | 0.24 | 0.02 | – |
30–40 | 7.4 | 0.16 | – | 0.27 | 0.10 | 18.46 | 16.37 | 1.87 | 0.52 | 0.06 | Слабое CФ | |
40–70 | 8.0 | 0.05 | – | 0.37 | 0.10 | 0.972 | 0.62 | 0.37 | 0.42 | 0.01 | – | |
70–86 | 7.4 | 0.14 | – | 0.25 | 0.10 | 14.33 | 12.50 | 1.62 | 0.49 | 0.06 | – | |
86–100 | 7.5 | 0.14 | – | 0.25 | 0.10 | 13.58 | 11.75 | 1.62 | 0.51 | 0.05 | – | |
24.03 | 0–30 | 7.6 | 0.02 | – | 0.50 | 0.10 | 0.85 | 0.87 | 0.25 | 0.14 | 0.18 | – |
30–40 | 7.5 | 0.03 | – | 0.45 | 0.20 | 0.96 | 1.00 | 0.25 | 0.29 | 0.06 | – | |
40–60 | 7.5 | 0.03 | – | 0.35 | 0.35 | 0.52 | 0.62 | 0.12 | 0.42 | 0.04 | – | |
60–80 | 7.4 | 0.05 | – | 0.27 | 0.30 | 0.69 | 0.50 | 0.25 | 0.46 | 0.05 | – | |
80–100 | 7.7 | 0.04 | – | 0.42 | 0.30 | 0.69 | 0.75 | 0.12 | 0.46 | 0.08 | – | |
24.04 | 0–30 | 7.7 | 0.03 | – | 0.65 | 0.10 | 0.41 | 0.50 | 0.25 | 0.26 | 0.15 | – |
30–50 | 7.5 | 0.03 | – | 0.30 | 0.07 | 0.29 | 0.25 | 0.18 | 0.19 | 0.03 | – | |
50–70 | 7.7 | 0.04 | – | 0.30 | 0.07 | 0.45 | 0.25 | 0.18 | 0.34 | 0.04 | – | |
70–90 | 7.4 | 0.05 | – | 0.20 | 0.25 | 0.67 | 0.25 | 0.37 | 0.42 | 0.07 | – | |
90–100 | 8.0 | 0.04 | – | 0.45 | 0.25 | 0.57 | 0.62 | 0.12 | 0.42 | 0.10 | – | |
24.05 | 0–30 | 8.6 | 0.06 | 0.05 | 0.62 | 0.10 | 0.41 | 0.25 | 0.12 | 0.79 | 0.02 | Слабое СД |
30–45 | 8.7 | 0.13 | 0.10 | 0.70 | 1.40 | 0.59 | 0.25 | 0.12 | 2.40 | 0.01 | Слабое СДХ | |
45–70 | 8.7 | 0.19 | 0.05 | 0.52 | 3.00 | 2.47 | 0.25 | 0.50 | 5.28 | 0.01 | Среднее СДХ | |
70–100 | 9.0 | 0.18 | 0.20 | 0.55 | 2.60 | 1.46 | 0.25 | 0.12 | 4.42 | 0.01 | Среднее СДХ | |
24.05.01 | 0–30 | 8.4 | 0.05 | 0.03 | 0.54 | 0.25 | 0.34 | 0.25 | 0.12 | 0.76 | 0.02 | – |
30–50 | 8.8 | 0.09 | 0.12 | 0.79 | 0.60 | 0.45 | 0.25 | 0.12 | 1.46 | 0.01 | Слабое СД | |
50–70 | 8.9 | 0.17 | 0.15 | 0.52 | 2.35 | 1.63 | 0.25 | 0.25 | 4.14 | 0.01 | Среднее СДХ | |
70–100 | 9.1 | 0.19 | 0.15 | 0.58 | 2.90 | 2.46 | 0.25 | 0.25 | 5.57 | 0.01 | Среднее СДХ |
Из табл. 7 видно, что в большинстве скважин почвы не засолены до глубины 0–100 см, и лишь в двух из них, находящихся в центре пятна, засоление, преимущественно в средней степени, содово-хлоридного состава солей отмечается на глубине 30–100 и 0–100 см.
Предположительно, засоление почв таких пятен может быть остаточным, вторичным, сохранившимся с начала 90-х годов, либо возникшим за счет поступления солей с поверхностными и внутрипочвенными водами с окружающей местности, поскольку из-за отсутствия в настоящее время планировок полей происходит постепенное проседание грунтов на месте бывших падин.
Таким образом, залежные земли, поросшие сорной растительностью в местах бывших падин, и в прошлом характеризующиеся вторично засоленными почвами, при длительном периоде отсутствия орошения и снижении УГВ ниже 5 м в настоящее время постепенно рассоляются.
ВЫВОДЫ
1. Анализ мелиоративных кадастров Волгоградской обл. [12] позволил констатировать дальнейшее сокращение площадей орошаемых земель, зафиксированное в конце ХХ века [16], которое за исследуемый период составило 19.2% на государственных ОС и 44.5% – на землях, орошаемых на местном стоке.
Максимальное сокращение площади орошения по сравнению с 2001 г. произошло на Иловатской (88.8%), Котельниковской (49.2%), Заволжской (40.5%) ОС, что вызвано социально-экономическими условиями данных территорий.
2. Значительная часть освоенных под ирригацию земель и учитываемая в кадастре как орошаемая, в настоящее время переведена в разновозрастные залежи. Определить точную площадь поливных земель можно с помощью дистанционного мониторинга, который в настоящее время не ведется. Результаты проведенных исследований на Светлоярской ОС с использованием космических снимков показывают возможности дистанционной информации для определения площади залежных земель.
3. Уровень грунтовых вод на государственных ОС существенно изменился: в 2001 г. площади с УГВ глубже 5 м отсутствовали, а к 2015 г. они составили 77.3% всей площади орошения. Наибольшие изменения произошли на Кисловской ОС, где земли с УГВ 2–3 и 3–5 м резко сократились и перешли в категорию с УГВ > 5 м. Причина снижения УГВ на всех ОС заключается в сокращении орошаемых площадей и уменьшении объемов подачи поливной воды.
4. Общая площадь орошаемых засоленных почв на ОС за 14 лет уменьшилась на 22.9%. Однако сложная обстановка с засолением почв по-прежнему сохраняется на Палласовской, Светлоярской и Ленинской ОС, расположенных в бессточной глинистой Хвалынской равнине Прикаспийской низменности, где в орошение были вовлечены природно-засоленные и засоленно-солонцовые почвы. Отсутствие засоленных почв отмечается на системах, расположенных в Волго-Ахтубинской пойме (Волго-Ахтубинская ОС), на Приволжской песчаной гряде (Заволжская ОС), Приволжской возвышенности (Калачевская ОС).
5. Площади солонцеватых почв на ОС за 14 лет уменьшились на 19.3%. Сокращение вызвано общим уменьшением орошаемых площадей. Наиболее сложная обстановка, определяемая солонцеватостью почв, сложилась для Палласовской, Калачевской, Городищенской и Генераловской ОС, расположенных в сухостепной и полупустынной зонах, с распространением природных солонцов, каштановых и светло-каштановых солонцеватых почв.
6. Проведенные исследования на Светлоярской ОС в 2015–2016 гг. показали, что здесь происходит уменьшение площадей орошаемых земель, снижение УГВ глубже 5 м, постепенное рассоление (с 90-х годов прошлого века) вторично засоленных почв некоторых участков.
7. Анализ материалов, отражающих мелиоративное состояние государственных ОС, позволяет констатировать, что факторами, оказывающими влияние на их состояние, являются: литолого-геоморфологические условия их расположения и исходная структура почвенного покрова, а также техническое состояние оросительной сети и социально-экономические проблемы данной территории.
Благодарность. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ, проект № 16-04-00570.
Список литературы
Барановская А.В., Азовцев В.И. Влияние орошения на миграцию карбонатов в почвах Поволжья // Почвоведение. 1981. № 10. С. 17–26.
Бондарев А.Г., Кузнецова И.В., Сапожников П.М. Переуплотнение почв сельскохозяйственной техникой: прогноз явления и процессы разуплотнения // Почвоведение. 1994. № 4. С. 58–64.
Бирюкова А.П. Влияние орошения на водный и солевой режим почв Южного Заволжья. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 267 с.
Государственный (национальный) доклад о состоянии и использовании земель в Российской Федерации в 2015 г. Министерство эконом. развития, Федеральная служба гос. регистрации, кадастра и картографии. М., 1916. 202 с.
Егоров В.В., Попов А.А. Природно-мелиоративное районирование Северного Кавказа и Нижнего Поволжья // Почвоведение. 1976. № 4. С. 101–113.
Еременко В.П., Шевченко П.Д., Маслов А.Н. Орошаемое земледелие Юга России. Ростов-на Дону, 2002. 447 с.
Горохова И.Н., Панкова Е.И. Метод дистанционного контроля за состоянием орошаемых земель юга России // Аридные экосистемы. 1997. Т. 3. № 5. С. 26–34.
Дегтярева Е.Т., Жулидова А.И. Почвы Волгоградской области. Волгоград: Нижне-Волжское изд-во, 1970. 319 с.
Зимовец Б.А. Экология и мелиорация почв сухостепной зоны. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 1991. 247 с.
Иванов И.В. Эволюция почв // Почвенно-экологические проблемы в степном земледелии. Пущино, 1992. С. 30–44.
Иванов И.В., Курохтин В.Т. Грунтовые воды // Почвенно-экологические проблемы в степномземледелии. Пущино, 1992. С. 52–56.
Кадастры мелиоративного состояния орошаемых земель Волгоградской области. Волгоград, 1990. 128 с.; 2001. 131 с.; 2016. 12 с.
Казакова Л.А. Комплексная мелиорация орошаемых солонцовых почв сухостепной зоны Волгоградской области. Автореф. дис. … канд. с.-х. н. Волгоград, 1991. 18с.
Ковда В.А. Происхождение и режим засоленных почв. М.–Ленинград: Изд-во АН СССР, 1946, 1947. Т. 1, 2.
Панкова Е.И., Горохова И.Н., Конюшкова М.В.Развитие методов оценки и дистанционного мониторинга засоления орошаемых и целинных почв на территории аридных и семиаридных регионов // Экологические системы и приборы. 2014. № 10. С. 3–9.
Панкова Е.И., Новикова А.Ф. Мелиоративное состояние и вторичное засоление почв орошаемых земель Волгоградской области // Почвоведение. 2004. № 6. С. 731–744.
Почвенная карта Волгоградской области (М 1 : : 400 000) / Под ред. Е.М. Цвылева. ГУГК СССР, 1989.
Приходько В.Е. Содержание и запас гумуса в почвах Волгоградской области // Почвоведение. 1994. № 10. С. 65–74.
Сазонов С.П. Основные направления повышения эффективности орошаемых земель Волгоградской области // Эффективность оросительных мероприятий на юге России. Волгоград: ВНИИОЗ, 2004. С. 17–21.
Abbas A., Khan S., Hussain N., Hanjra M.A., Akbar S. Characterizing soil salinity in irrigated agriculture using a remote sensing approach // Physics and Chemistry of the Earth. Parts A/B/C. 2013. V. 55–57. P. 43–52.
Akramkhanov A., Brus D.J., Walvoort D.J.J. Geostatistical monitoring of soil salinity in Uzbekistan by repeated EMI survey // Geoderma. 2014. V. 213. P. 600–607.
Annual Report 2011-12 ICID. – New Delhi (INDIA): International Commission on Irrigation and Drainage, 2012. 67 p.
Дополнительные материалы отсутствуют.