Деградация почв на орошаемых территориях

Площадь орошаемых земель мира, по данным ФАО, в 1986 году достигла 228 млн га и продолжает расти, из них более половины подвержены вторичному засолению. Ежегодно около 1 млн га орошаемых земель выпадает из оборота по причине сильного вторичного засоления, эта потеря постоянно компенсируется освоением новых земель под орошение.

В общей сложности с 1700 по 1986 год в результате вторичного засоления было заброшено или трансформиро­вано в «иные» земли, а фактически превращено в солевые пустыни 50 млн га. Еще около 50 млн га были потеряны в результате подтопления и засоления неорошаемых земель вдоль каналов и водохранилищ, опустынивания низовий

рек, засоления в местах сброса дренажных вод, затопления сбросными водами.

Антропогенные изменения орошаемых почв и их нега­тивные экологические последствия состоят в следующем:

1) потеря земельных ресурсов и превращение продуктив­ных земель в непродуктивные соленые марши или солевую пустыню вследствие подтопления и вторичного засоления на больших территориях (1 — 2 млн га в год); 2) снижение продуктивности земель за счет вторичного засоления, осо- лонцевания, слитизации (около 40 млн га); 3) образование соленых водоемов в местах сброса коллекторно-дренажных вод; 4) резкое ухудшение качества воды в реках вследствие сброса в них коллекторно-дренажных вод; 5) засоление и деградация ландшафтов в низовьях рек по причине большо­го водозабора в верховьях; 6) загрязнение поверхностных и подземных вод действующими веществами минеральных удобрений (включая азотные и фосфорные соединения); 7) загрязнение поверхностных и подземных вод избытком солей, пестицидами и другими ядохимикатами; 8) обострение водоснабжения, особенно питьевого, на больших террито­риях; 9) загрязнение токсикантами местообитаний дикой фауны, особенно перелетных водоплавающих птиц, ведущее к исчезновению видов; 10) распространение болезней среди населения, обитающего непосредственно среди орошаемых территорий и в местах сброса коллекторно-дренажных вод, особенно в местах усиленного применения азотных удобрений на орошаемых полях; 11) загрязнение избытком нитратов сельскохозяйственной продукции по причине усиленного применения азотных удобрений на орошаемых полях; 12) необратимые гидрологические и гидрогеологиче­ские изменения, в частности, исчерпание водных ресурсов, местами сопровождающееся просадками почвы; 13) нарас­тание стрессовых явлений в окружающей среде, ведущее к социально-экономическим и политическим стрессам.

Особое внимание почвоведов привлекают проблемы орошения черноземов, причем наибольшее опасение вы­зывают процессы, протекающие в орошаемых черноземах Ростовской области, юга Украины и Молдавии, юга Запад­ной Сибири. Связано это с генетической предрасполо­женностью этих почв к возникновению и развитию в них при орошении ряда неблагоприятных изменений. Низкая устойчивость илистой фракции этих почв к пептизации (в связи с высокой долей минералов группы монтморилло­нита), предопределяет формирование гумусовых веществ в орошаемых черноземах по типу либо выщелоченных, либо солонцеватых почв, что приводит к уменьшению содержа­ния гумуса и увеличению его подвижности.

На оросительных системах Ростовской области име­ются значительные площади земель, которые находятся в условиях близкого залегания грунтовых вод (менее двух метров). Большая часть их имеет минерализацию крити­ческую — более 3 г/л. В итоге на оросительных системах, эксплуатируемых менее 20 лет, зафиксировано вторичное засоление почв и сезонное соленакопление при поливе минерализованными водами из Веселовского водохрани­лища. На части орошаемых земель обнаружен рост солон­цеватости почв при поливе как минерализованными, так и пресными донскими водами. Установлено, что в солевом составе почв заметно увеличивается содержание ионов СГ, SO ₄²', Mg²⁺, Na⁺, сопровождающееся увеличением катионов Na⁺ и Мд²⁺ в составе поглощенных оснований. В условиях промывного режима, складывающегося в течение поливного сезона под временными оросителями, проявляется слабое изменение общего количества легкорастворимых солей, но существенно нарушение их качественного состава. В почве вдвое снижается содержание ионов СГ, SO²', Са²⁺, а со­держание ионов Na⁺ и НСО₃' возрастает. В составе погло­щенных катионов почти в 3 раза увеличивается суммарное количество Мд²⁺ и Na⁺.

Отмечено наличие в орошаемых почвах на глубине 80—160 см выраженной солевой зоны с содержанием во­дорастворимых солей 0,13 — 0,17 %.

Положение усугубляется при орошении почв минера­лизованными водами Таганрогского залива (минерализация 3,6 —5,5 г/л), при этом происходит уплотнение пахотно­го слоя, повышается максимальная гигроскопичность и влажность устойчивого завядания, уменьшаются общие запасы карбонатов. Орошение вызывает засоление почв, накопление солей в метровой толще достигает 0,17 — 0,28 % против 0,07 — 0,09 % в неорошаемой. Состав водных вытя­жек при этом из гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевого изменяется на хлоридно-натриевый. Изменяется и состав поглощенных оснований: содержание натрия в верхнем слое соответствует средней степени солонцеватости.

Орошение оказывает влияние и на физические свойства почв. В черноземах Ростовской области орошение в течение 10—15 лет вызывает сильное ухудшение их физических свойств и водно-воздушного режима: растет плотность почвы и ее твердой фазы, снижается общая порозность, порозность аэрации падает вдвое. Все это приводит к де­фициту кислорода в почве и перегрузке ее углекислотой. Регулярное повышение содержания углекислоты усили­вает процессы гидролиза полевых шпатов, способствует образованию бикарбонатов кальция, магния, натрия, что увеличивает щелочность среды, способствует появлению гидрофильных аморфных вторичных соединений. Таким образом, в предкавказских и южных черноземах Ростов­ской области 25 — 30-летнее орошение ведет к развитию в них таких процессов, как ощелачивание, осолонцевание, обесструктуривание, явления элювиально-иллювиального характера.

Аналогичное положение отмечается и для ряда других территорий районов орошения. Опыт орошения на Украине, в Молдавии, на Северном Кавказе, на Дону и особенно в Поволжье показывает повсеместное ухудшение физических свойств черноземов и их засоление.

'Масштабы опустынивания земель различных видов использования в разных регионах планеты

(UNEP, 1992; по Dregne, 1991)

Критерии оценки деградации земель (Харин, Татеиши, Харахшех, 1999)