<<
>>

Ирригационно-мелиоративный почвенный мониторинг

Этот вид мониторинга направлен на контроль состоя­ния орошаемых земель. Ирригационно-мелиоративный мониторинг возложен на государственную гидрогеолого­мелиоративную службу (ГГМС).

Основные задачи службы мелиоративного контроля следующие.

1. Оценка мелиоративного состояния орошаемых зе­мель, эффективности мелиоративных мероприятий, достоверности почвенно-мелиоративных прогнозов и расчетов.

2. Прогноз направленности почвенно-мелиоративных процессов.

3. Разработка эксплуатационных, гидротехнических и других мелиоративных мероприятий, обеспечивающих устойчиво высокое плодородие почв.

Мониторинг орошаемых земель распространяется на

земли независимо от характера их пользования и их пра­вового режима и охватывает другие категории земель в границах мелиоративной системы или в зоне ее влияния. Ответственность за выполнение требований по ведению мониторинга орошаемых земель несут организации, осу­ществляющие мониторинг, органы управления сельским хозяйством, а также землепользователи и землевладельцы этих земель.

Ирригация земель приводит к изменению всего природ­ного комплекса: рельефа, подземных, грунтовых, речных и коллекторно-дренажных вод, почв и растительности.

Наибольшее воздействие на орошаемых массивах на почву оказывает вода. Именно избыток воды и ее неудовлетвори­тельное качество вызывают подъем уровня грунтовых вод, засоление, осолонцевание, подтопление и переувлажнение орошаемых и прилегающих к ним массивам. Поэтому ирригационно-мелиоративный мониторинг предполага­ет обязательное слежение за качеством оросительных и сбросных вод.

Особая ситуация складывается на рисовых полях. Спе­цифика возделывания риса в условиях затопления нарушает гидрохимическое равновесие в системе почва — вода — соли, так как соли привносятся с оросительными водами, меняется тип водного режима. Это сопровождается подъемом УГВ, осолонцеванием, вымываются минеральные и органические вещества. Для прогнозирования этих процессов необходимо учитывать количественные закономерности формирования водного и солевого режимов, а также динамическое рав­новесие различных форм солей (растворенных в поровом растворе, сорбированных ППК).

Мониторинг состояния орошаемых земель, в том числе и рисовых, предполагает ведение постоянных наблюде­ний за режимом грунтовых вод, наличием солей в них и в поливной воде, а также в пахотном слое на чеках. Для обеспечения наблюдений необходима закладка скважин режимной сети, стационарных площадок, гидрохимических постов, организация лабораторий, оснащенных необходи­мым оборудованием для проведения анализов.

Методика по организации и ведению мониторинга оро­шаемых земель разработана по результатам многолетних исследований специалистами ГУ ЮжНИИГиМ (Скуратов и др., 2000).

Контроль качества оросительных и сбросных вод осу­ществляют по следующим параметрам: минерализация, pH, химический состав солей; содержание загрязняющих веществ (ТМ, пестициды, нитраты, радионуклиды).

Контроль состояния грунтовых вод ведется по следую­щим показателям: уровень грунтовых вод; минерализация, pH, химический состав солей; содержание загрязняющих веществ.

Важен выбор контролируемых показателей. Коли­чество индикаторов должно быть необходимым и до­статочным — их не должно быть слишком много (это необоснованно удорожает стоимость работ), но их должно быть достаточно для выявления экологической опасности орошения.

Индикаторами ранней диагностики служат показате­ли: влажность в слое 0—100 см; щелочность почвы в слое 0—100 см; плотность почвы в пахотном и подпахотном слоях; пористость почвы в пахотном и подпахотном слоях; водно­солевой состав послойно (0—20, 20—40, 40—60 и т. д. вплоть до грунтовых вод); недоокисленные токсичные вещества в слое 0— 100 см; содоустойчивость в слое 0— 100 см.

При краткосрочном мониторинге список индикато­ров пополняется рядом показателей: pH в слое 0—100 см; солонцеватость в слое 0—100 см; содержание доступных растениям элементов питания (легкогидролизуемый и нитратный азот, подвижный фосфор, обменный калий в слоях 0 — 20, 20 — 40, 40 — 60, 60 — 80, 80—100 см). Часто по­казатели ранней диагностики рассматривают совместно с краскосрочными показателями.

Наиболее трудоемким является определение долго­срочных показателей: содержание, запасы и фракцион­но-групповой состав гумуса в слоях 0 — 20, 20 — 40, 40 — 60; структурное состояние в пахотном и подпахотном слоях; состав обменных оснований в слое 0— 100 см; содержание карбонатов и гипса в слоях 0 — 20, 20 — 40, 40 — 60; минера­логический состав в слоях 0 — 20, 20 — 40, 40—60.

На орошаемых территориях применяются повышенные нормы удобрений, пестициды, поэтому для контроля био­логической активности почвы рекомендуют периодически определять нитрификационную способность почвы и общее число микроорганизмов.

Одним из основных показателей производительной способности почвы является урожайность сельскохозяй­ственных культур, сверяемая для каждого вида растений с соответствующим ГОСТом.

Государственная гидрогеолого-мелиоративная служба (ГГМС) организует проведение на орошаемых землях ста­ционарных режимных наблюдений уровня грунтовых вод (3 раза в месяц), поддержание работы режимных скважин, периодически проводится солевая съемка, слежение за качеством оросительной воды.

Наблюдения за почвенным плодородием на орошаемых землях — прерогатива агрохимической службы. Монито­ринг сводится к определению уровня обеспеченности пита­тельными элементами, контролируется содержание обмен- ного натрия (определение этого показателя ограничивается в последнее время). Этих исследований явно недостаточно для решения стоящих перед данными службами задач, и говорить о полноценном мониторинге не приходится. Агрохимслужба должна существенно расширить набор контролируемых показателей (табл. 11.3).

Каждая оросительная система должна иметь опреде­ленное количество водно-балансовых станций и водно-со­левых стационаров, основная задача которых — детальное изучение процессов формирования гидрогеологических и почвенно-мелиоративных условий, особенностей сезонно­го, годового, многолетнего режима уровня и химического состава грунтовых вод в увязке с солевым режимом поч- вогрунтов в зоне аэрации. Мониторинг почвенных свойств необходимо проводить на экспериментальных участках (полигонах мониторинга), характеризующихся наиболее типичными мелиоративными и почвенными условиями. Там, где эволюция почвенных и гидрогеологических показате­лей протекает в ускоренном темпе, полигоны мониторинга рекомендуется размещать на участках с более сложными мелиоративными условиями.

Там же, где изменение почвенно-гидрологических харак­теристик проходит медленно, следует выбирать для полиго­нов участки со средними мелиоративными условиями.

Так как почвенный покров неоднороден по своим свойствам в пространстве, для получения достоверных данных необходимо учитывать пространственное варьиро­вание определяемых показателей. Для оценки полученной информации разработан классификатор, в котором даны критерии мониторинга орошаемых земель.

Для примера приводим результаты контроля солевого режима на рисовых чеках АО «Черноерковское» Славян­ского района Краснодарского края (Сафронова, 2005). Почва — лугово-болотная глинистая (рис. 11.1).

В слое 0 — 30 см наблюдаются наибольшие изменения запаса солей, так как именно через этот слой проходит наибольшее количество влаги при поливном режиме или почвенного раствора в случае выпотного режима на по­верхности. Природными факторами солевого режима засо­ленных почв являются атмосферные осадки, вызывающие нисходящие потоки почвенной влаги, а также испарение и транспирация грунтовых вод, обусловливающие восхо­дящие токи растворов.

Таблица 11.3

Показатели почвенного плодородия и периодичность их определения в ходе ведения мониторинга орошаемых

земель (Скуратов, 2000)

Показатель Метод опре- деления Порядок опробо­вания Служба
Периодич­

ность

Глуби­на, м
1 2 3 4 5
Водно-физические свойства
Структурно- аг­регатный состав По Савви- нову Ежегодно 0,6 АС
Плотность скеле­та почв По Качин- скому 1,0 ГГМС,

АС

Гранулометри­ческий состав По Качин- скому 1 раз в

5 лет

3 АС
Микроагрегат- ный состав По Качин- скому 0,6
Коэффициент

дисперсности

Расчетный 1
Порозность Расчетный Ежегодно 1
Плотность твер­дых фаз Пикномет­

рический

1 раз в

5 лет

2 АС
Водопроницае­

мость

По Качин- скому 0,6
Наименьшая

полевая влагоем-

кость

Метод зали­ваемых пло­щадок 1 ГГМС
Влажность Термост.-ве­совой 4 — 5 раз в год 1
Физико-химические свойства
Водная вытяжка Общеприня­

тая

2 раза в год 3 ГГМС
Состав ППК 3 АС
Содоустойчи-

вость

По Бобкову 1

Окончание табл. 11.3

1 2 3 4 5
Гипс Общеприня­

тая

1 раз в 5 лет 0,6 АС
Карбонаты По Голубеву 0,6
Минералогиче­ский состав По Голубеву 0,6
Загрязнение почв тяжелыми

металлами

Общеприня­тые методы 0,6
Агрохимические свойства
Гумус, % По Тюрину Ежегодно 1 АС
Фракционно­групповой со­став гумуса По Понома­ревой-Плот­никовой 1
Аегкогидролизу- емый состав По Тюри­ну-Кононо­вой 2 раза в год 1
Подвижный фос­фор, калий Общеприня­тая методика По фазам

развития

растений

1
Недоокисленные

вещества

По Бобкову 0,4
Качество оросительных, грунтовых, коллекторно-дренажных вод
Минерали зация и химический

состав

Общепри­нятая мето­дика 2 — 3 раза в год ГТМС
Уровень грунто­вых вод
Отточность дре­нажных вод
Загрязнение вод -
Наблюдения за растениями
Учет урожая Общепри- нятая мето­дика Opt. сроки - АС
Загрязнение

продукции

При необх.

слой 0 — 30 см

рис

время

отбора

Рис. 11.1. Результаты наблюдений по запасам солей на стацио­нарной площадке № 23, слой 0—30 см (данные КГМГУ)

Рассоление почв вызывается нисходящими токами почвенных растворов, когда сумма и концентрация солей в корнеобитаемых и особенно в пахотных горизонтах сильно уменьшается.

Для оценки типа солевого режима можно использовать коэффициент сезонной аккумуляции, или коэффициент выноса солей (КВС) (Сафронова, 2005). КВС рассчитывается как частное от деления разности показателей весеннего и осеннего содержания легкорастворимых солей в опреде­ленном слое почвы на содержание солей весной:

КВС дает возможность оценить, произошло ли (и в ка­ком размере) в течение вегетационного периода увеличение запаса солей в тех или иных частях почвенного профиля.

В зависимости от комплекса природных и хозяйственных условий, климата, глубины залегания и степени минерали­зации грунтовых вод, свойств поливной воды, качества обработки почвы годовой цикл солевого режима приводит к различным конечным результатам. Если размер сезонного засоления почвы приблизительно равен сезонному рассоле­нию, то запас солей в почве из года в год не увеличивается (обратимый тип солевого режима). Если сезонное засоление превышает сезонное рассоление, то запас солей в ней из года в год возрастает (необратимое засоление).

11.4.

<< | >>
Источник: Мотузова Г.В., Безуглова О.С.. Экологический мониторинг почв :учебник/Г.В. Мо­ тузова, О.С. Безуглова. — М.: Академический Проект; Гаудеамус,2007.— 237с.— (Gaudeamus).. 2007

Еще по теме Ирригационно-мелиоративный почвенный мониторинг:

  1. Виды почвенного экологического мониторинга
  2. Ирригационно-мелиоративный почвенный мониторинг
  3. СОДЕРЖАНИЕ