Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

МИНЕРАЛИЗАЦИЯ В ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВАХ ПОСЛЕ МЕЛИОРАТИВНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ

Усали М.У. 1 Кутымбек Н.Ж. 1 Мусабеков К.К. 1 Медеубекулы С.М. 1
1 Таразский региональный университет им. М.Х.Дулати
В данной статье были определены результаты лабораторных монолитных (полевых) исследований показателей мелиорации (химический состав солей, их количество), а также количество возможных солей после мелиоративно–ирригационных, промывочных технологии в зависимости от уровня пористости жидкости в этих слоях, в зависимости от расположения подземных грунтовых вод. Для эффективного использования воды в орошаемой зоне используются методы улучшения глубокого рыхления за счет экологических и мелиоративных мероприятий, основанные на почвенно-экологических условиях засоленных сероземных почв. Из результатов вышеуказанных исследований видно, что в связи с различным содержанием соли, учитывая технологию ее промывки, мы также определили условия поступления солей в раствор в слое этой почвы. Определив пористость, содержание солей, полученных из полевых (монолитных) и лабораторных исследований, мы выявили изменение минерализации в зависимости от содержания в ней грунтовой воды.
испарение
коэффициент фильтрации
содержание солей
наименьшая влагоемкость
промывка почвы
орошение земель
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.

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 (Сд) равна[1-3]:

Сд =Sо +Sгв/ Wгв + Nбр (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: Ѕн-начальное засоление; Ѕк-возможное конечное засоление; Nнт-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; Сд-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

Химизм

Засоления

Засоление ,т/га

Нормы промывки, Nнт, м3/га

Уровень залегания гв,h,м

Эффективны пористости ,nэ

Начальная минерализация Cн,

г/л

Обьем воды в ГВ ,Wугв, м3/га

Соли ,Sугв, т/га

Возможное минерализации, Сд,г/л

Хлористые

65

30

4800

2-3

0.37

4

10360

41.4

7

140

90

5500

2-3

0.37

5

10360

51.8

12.1

200

160

7000

2-3

0.37

7

10360

72.5

15.7

Сульфатно-

Хлористые

80

45

4800

2-3

0.39

5

9500

47.5

8.9

120

70

5500

2-3

0.39

6

9500

57

11.8

168

65

7000

2-3

0.39

8

9500

76

14.8

Хлористо - Сульфатное

116

60

4800

2-3

0.37

5

9750

48.75

11.3

220

140

5500

2-3

0.37

7

9750

68.25

18.9

230

145

7000

2-3

0.37

8

9750

78

18.4

Сульфатное

150

55

4800

2-3

0.35

3

9000

27

12.8

170

110

5500

2-3

0.35

4

9000

36

14.2

220

130

7000

2-3

0.35

5

9000

45

16.6

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]:

nт=na+(1- na).Сск.тқ/Сс.γ , (2)

где Сск - теплоемкость породного скелета,дж/к(ккал*0С); Сс - 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 Сск-теплоемкость породного скелета примерно в пределах 0.5-1.5 дж/к(ккал*0С; Сс - 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

Механическии состав

Пористость

П,%

Эффекетивные пористость , nэ

%,

Гигроскопическая, Wг

%,

Защемленный воздух, Wз.

%,

теплоемкость породного скелета,

Спс дж/°К (ккал/кг*°С)

теплоемкость воды,

Сс дж/°К (ккал/кг °С)

Плотность почвенного скелета,γп т/м3 (кг/см3)

Плотность воды ,γв т/м3 (кг/см3)

Эффективные пористости, nэ

Супесь

51

43

3

5

1.18

4.2

1.35

1

0.65

Легкий суглинок

48

41

3

4

1.2

4.2

1.39

 

0.64

Средная

суглинок

45

37

4

4

1.21

4.2

1.45

1

0.64

Суглинистые

43

35

5

3

1.20

4.2

1.49

1

0.63

Глина

40

32

6

2

1.24

4.2

1.55

1

0.63

                     

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.


Библиографическая ссылка

Усали М.У., Кутымбек Н.Ж., Мусабеков К.К., Медеубекулы С.М. МИНЕРАЛИЗАЦИЯ В ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВАХ ПОСЛЕ МЕЛИОРАТИВНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ // Международный студенческий научный вестник. – 2022. – № 1. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=20903 (дата обращения: 27.05.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674