XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

Введение

Для регулирования водного и солевого режимов почвогрунтов при освоении засоленных и подверженных засолению орошаемых земель и предупреждение их от вторичного засоления необходим правильный выбор режима и техники орошения, качественного состава и вымыва солей в корнеобитаемой зоне фазы развития растений и комплекса агромелиоративных мероприятий. Наиболее экономически эффективным средством борьба с засолением почв является создание в корнеобитаемой толще нисходящего потока воды. Однако, на полях с хорошей агротехникой и высокими урожаями минерализацию почвенной влаги может повышать минерализация оросительной воды. Следовательно, при недостаточной промывке засоленных почв не обеспечивается скорость отвода грунтовых вод по постоянным дренажам, что приводит к низким урожаям сельскохозяйственных культур.

Таким образом, чтобы засоленность почв не превышала допустимого уровня необходимо удалить путем промывки из расчетного слоя концентрированного почвенного раствора. Соли вымываются в том случае, если объем почвенной воды больше суммарного испарения, соответственно при требуемых скоростях инфильтрации и дренажном модуле.

Для обоснования промывных норм необходимо учитывать следующие зависимости: качество оросительной воды выращиваемой культуры, число поливов, равномерность распределения воды при поливе, водопроницаемость корнеобитаемого слоя м дренированность изучаемого массива орошения.

Из многолетних исследований и производственных опытов известно, что культурные растения могут быть уничтожены за счет использования 10-12 г/л минерализованной воды из-за малоизвестных признаков [1]. Минерализация воды на занимаемой территории на всех водозаборных проектируемых землях составляет от 1.5 до 4 г/л и толщина водоносного слоя от 2,5 до 30 м.

Цель исследования

На основе проведенных монолитных и полевых исследовании в засоленных почвах после мелиоративно-экологических мероприятий установить допустимое минерализации на требуемых глубины грунтовых вод

Материалы и методы исследования

Пригодность сточных и сбросных вод для орошения можно определить следующим образом. Например, все промежутки напряжений занимают большое количество запасов солей (по данным исследования соли) [1-2]. На расстоянии 2.5 метров от поверхности земли, в зависимости от химического состава различных солей,по нашим подсчетам,например:в хлористой соли-68-206 т/га,а в сульфатно-хлористой соли-100-174 т/га, в хлорно-сульфатной-116-266 т/га, в сульфатной-147-250 т/га. Таким образом, для его освоения из сорной почвы необходимо вытеснить не менее 50-80% соли. Для вытеснения этих солей, как показывают результаты исследований возврата соли, для этого требуется примерно 5-8 тыс. м³/га промывки. Кроме того, вода здесь имеет высокую концентрацию минерализации, например, 3-9 г/л. При минимальной толщине водоносного горизонта (2,5 м) и средней эффективной пористости 35-39% запасы грунтовой воды равны: 2.5 м х 10000м²х 0,38 = 9500м³/га; а запасы соли в грунтовой воде составляют: 9500х4 кг/м³ = 38000 кг/га = 38Т/га. При смешивании промывной и грунтовой воды средняя возможная минерализация воды (С_д) равна[1-3]:

С_д =S_о +S_гв/ W_гв + N_бр (1)

Так, по известному уровню оценки (шкале) видно, что при использовании дренажной вой воды для орошения посевов с минерализацией около 10-20% Сафонов В. Ф. [1]теряет урожай. Если минерализация ниже 5 г / л, а также в поверхностном слое, незначительное засоление, то концентрация воды в прогнозном горизонте будет выше. Наименование обозначений в таблице 1: Ѕ_н-начальное засоление; Ѕк-возможное конечное засоление; N_нт-количество смывов нетто, заданное в соответствии со степенью засоления; h – ближайший уровень грунтовой воды; К - средняя эффективная пористость между уровнями грунтовой воды ; Сн-содержание ядовитых солей в почвенном растворе в соответствии со степенью засоленности; W-запасы грунтовой воды; S-запасы соли в грунтовой воде; С_д-средняя возможная минерализация в воде, включая промывную воду и грунтовую воду.

В расчетах на средних расчетных данных минерализация дренажной воды в конце мелиоративной работы составляет около 4.1-8.7 г/л.

Как мы знаем из этой информации, у нас есть все возможности для орошения полей грязевой водой. Ведь набирается всего 5-10% от валовой получаемой продукции. А с учетом особенностей природы солеустойчивых культур с неосвоенными землями, из благоприятных мелиоративных мероприятий возможно полноценное использование дренажной воды [2-3].

Результаты исследования и их обсуждения

Для использования дренажной воды на полях, промывке засоленных земель, в поле солеустойчивых культур, прежде всего, нам необходимо знать исходное и возможное количество соли, глубину залегания грунтовой воды, механический состав почвы, верхние, нижние концентрации дренажной и сбросные воды, объем земли.

Таблица 1. Минерализация после мелиоративных мероприятий

Если систематически анализировать данные, указанные в таблице 2: при обнаружении в составе почвы различных солей, после известных ,плановых мелиоративных мероприятий, точно зная количество минерализации на уровне грунтовых вод, можно полностью понять, насколько работает дренажно -коллекторная сеть на посевных площадях и насколько возможная минерализация здесь напрямую влияет на получаемую продукцию.То, что мы наблюдаем в приведенных выше расчетах, может привести к различным значениям содержания почвы –пористости.Общее значение пористости встречается в природе ( с долей 0.3-0.9).Чаще всего расчет условий теплотранспорта в составе почвы с целью исследования занимает важное место в решении экологических проблем.

Определяем эффективную пористость в условиях теплопереноса грунта по выражению ниже [4]:

n_т=n_a+(1- n_a).С_ск._тқ/С_с.γ , (2)

где С_ск - теплоемкость породного скелета,дж/к(ккал*0С); С_с - теплоемкость воды,дж/к(ккал*0С);то и γ-плотность породного скелета и воды, т/м3.

Плотность почвенного скелета определяется следующим выражением [4-5]:

_пс = γ/1+W, (3)

Например , _пс = γ/1+W=1.4/1+0.15=1.22т/м³

А С_ск-теплоемкость породного скелета примерно в пределах 0.5-1.5 дж/к(ккал*⁰С; С_с - теплоемкость воды,4.187 дж/кг.кал .равный;

На основании указанных данных приведем расчеты эффективной пористости для засоленных сероземно-луговых почв в виде таблицы 2.

Таблица 2 . Определения эффективные пористости

В вышеприведенных таблицах 1-2 проведен анализ данных, полученных на основе полевых монолитных и лабораторных исследований, что позволяет в полной мере выполнить эколого-мелиоративные мероприятия, необходимые для улучшения почв и принятия необходимых мелиоративных и агротехнических мер.

Список литературы

1. Соколенко Э.А., Зеличенко Е.Н., Кавокин А.А. и др. Теоретические основы процессов засоления – рассоления почв. Алматы, 1981,-296с.

2. Аверьянов С.Ф. Борьба с засолением орошаемых земель. Москва, 1978,-288с.

3.Сейітқазиев Ә.С. Суғармалы жерлердегі тұздың алмасуын реттеу. - Алматы, ЖАК-тың редакциялық баспа бөлімі, 1999. -140б.

4. Справочное руководство гидрогеолога. Том1. /Под ред. В.М.Максимова., Ленинград, 1979,-512с.

5. Волобуев В.Р. Расчет промывки засоленных почв. М., 1975, -71 с.