Нерешенные проблемы, негативные последствия

При орошении наиболее часто возникают следующие деградационные изменения почв: изменение физических свойств, засоление, осолонцевание, подщелачивание, подкисление, подтопление и заболачивание, дегумификация, ирригационная эрозия, загрязнение почв, обеднение минералогического состава, неблагоприятное изменение численности видового состава биоты (Зимовец Б.А. и др., 1998). Дополнительно возникают неблагоприятные процессы вымывания из почв элементов питания (в частности, часть Са), изменения химического состава грунтовых вод с увеличением в них доли железа, марганца, алюминия, подтопление сопредельных территорий. Так, например, Давыдовым А.И. (1992) указывается на значительное увеличение за последние десятилетия площади переувлажненных земель на юге России. Черноземы превращаются в лугово-черноземные и черноземно-луговые в различной степени осолонцовывания почвы. В случае грунтового заболачивания при близком залегании галечникового водоносного слоя формируются солончаковатые черноземно-луговые солонцы. При заболачивании поверхностными водами ранней весной происходит их смыкание с грунтовыми, и, в этом случае, формируются лугово-черноземные солонцеватые почвы. Эти почвы формируют покров характерных ландшафтов – мочаров.

Часто неблагоприятные изменения почв при орошении связаны с плохим химическим составом оросительных вод. К сожалению, в южных районах, где требуется орошение, практически нет пресных вод для полива. Приходится поливать минерализованной водой. При этом возникают следующие неблагоприятные явления. При необоснованно увеличенных нормах полива, при потерях оросительной воды из каналов происходит поднятие уровня грунтовых вод и подъем растворенных солей по капиллярам почвы к поверхности. Процессу вторичного засоления могут подвергаться естественно засоляющиеся, остаточно-засоленные, исходно незасоленные или глубоко рассоленные почвы. Выделяют следующие стадии вторичного засоления почв: засоление почв вдоль новых каналов, общее засоление орошаемой территории; рассоление староорошаемых территорий при одновременном засолении исходных внутриоазисных пространств и периферии оазисов.

Негативные экологические последствия орошения

На орошаемых землях отмечаются следующие негативные экологические последствия: 1) вторичное засоление почв, приводящее к снижению продуктивности земель; 2) осолонцевание и слитизация почв; 3) образование растущих соляных водоемов в местах сброса дренажно-коллекторных вод; 4) резкое ухудшение качества воды в реках, вследствие сброса в них дренажно-коллекторных вод; 5) засоление и деградация ландшафтов в низовьях рек, вследствие большого водозабора в верховьях; 6) загрязнение поверхности и подземных вод избытком солей, минеральных удобрений, пестицидов, ядохимикатов; 7) дефицит водоснабжения, особенно питьевого, на больших территориях; 8) загрязнение токсикантами местообитаний дикой фауны, особенно перелетных водоплавающих птиц, ведущее к исчезновению видов; 9) распространение болезней среди населения, как обитающего непосредственно среди орошаемых территорий, так и в местах сброса дренажного стока; 10) загрязнение нитратами с/х продукции, вследствие усиленного применения азотных удобрений на орошаемых землях; 11) необратимые гидрологические и гидрогеологические изменения, в частности, исчерпание подземных водных ресурсов, местами сопровождающееся просадочными явлениями; 12) неблагоприятное воздействие перечисленных последствий на социально-экономическую и политическую сферы.

Орошение приводит к увеличению выделения из почв недоокисленных соединений азота, сероводорода, метана, ацетилена, углекислого газа, что сказывается на составе атмосферного воздуха и состоянии озонового слоя. Обогащение грунтовых вод элементами питания приводит к этерификации водоемов с дальнейшими неблагоприятными последствиями.

Следует выделять экономические и экологические ограничения в использовании орошения. Экологические ограничения связаны с прогнозируемыми изменениями экологической обстановки, свойств почв и состояния растений. Изменения экологической ситуации обусловлены поднятием уровня грунтовых вод и подтоплением сопредельных территорий, участков в пониженных элементах рельефа, в зонах выклинивания водоупоров и грунтовых вод. При поливе минерализованными водами отмечается повышение уровня минерализации и загрязнения выше допустимых пределов в отрицательных элементов рельефа, вниз по течению реки.

Из свойств почв, в первую очередь, лимитирующих орошение, являются для отдельных видов орошения песчаный гранулометрический состав, не способный задерживать влагу в достаточном для растений количестве, глинистый и тяжелосуглинистый гранулометрический состав, не обеспечивающий фильтрацию оросительных вод. На таких почвах часто возникают неблагоприятные условия анаэробиозиса, засоления, осолонцевания. Ограничивает применение орошения малая буферность почв в окислительно-восстановительном интервале, приводящая к быстрому развитию при орошении восстановительных условий. Препятствуют орошению близкое залегание грунтовых и, особенно, засоленных вод, засоленных пород, высокая плотность почв, наличие в почвах Na₂CO₃ и гипса, приводящие к вспышке щелочности при поливах и развитию сульфатредукции.

Целесообразна разработка комплексных экологических требований к оросительным системам, предотвращающих подтопление, заболачивание, осолонцевание, засоление, загрязнение почв, повышение минерализации, ухудшение состава, загрязнение поверхностных вод, ухудшение функционирования водных и наземных экосистем на ландшафтном и региональном уровнях.

Пути оптимизации обстановки

При составлении проектов орошения почв необходимо учитывать: 1) планируемую прибавку урожая; 2) экономическую рентабельность; 3) изменение при орошении почв; 4) грунтовых вод; 5) рельефа; 6) сопредельных территорий; 6) воздушной среды; 7) экономические затраты на оптимизацию обстановки по пунктам 3-6; 8) прогноз эволюции компонентов экосистемы за длительный промежуток времени (50 лет). Для оптимизации обстановки необходим строгий расчет норм и способов орошения наиболее приемлемых для конкретных ситуаций. Важным моментом является совершенствование техники и технологий полива. Для предупреждения ирригационной эрозии используют дождевальные машины с низкой и средней интенсивностью дождевания (до 0, 3 мм/мин). Это позволяет увеличить поливную норму до 800 м³/га без формирования поверхностного стока.

Для предупреждения ухудшения физических свойств почв при обработке рекомендуются следующие технические нормы охраны почв: 1) проведение работ по подготовке почвы только при оптимальной влажности (50-70% от полной влагоемкости), что соответствует 2-4% воды в песчаных почвах; 3-10% - в песчано-глинистых; 5-12% - в глинисто-песчаных; 9-16% - в глинистых; 12-19% - в глинисто-илистых; 16-22% - в илистых; 2) отказ от проведения обработок при избыточной влажности почв; 3) прекращение поливов задолго до обработки почв; 4) полив сухой почвы пониженными нормами (300-400 м³/га) с тем, чтобы можно было проводить обработку в условиях оптимальной влажности.

Положительные результаты дает улучшение параметров свойств почв, возникших при неправильном орошении. К таким приемам относится гипсование, внесение органических удобрений, приемы по созданию структуры и хорошего гумусового состояния и т.д. Однако, более правильно воздействовать на причину, а не на следствия. Это подразумевает уменьшение поливных норм, непроизводительных потерь воды, мелиорацию поливных вод. Под последней понимается увеличение в поливных водах концентрации кальция, по сравнению с концентрацией магния и, особенно, натрия. Это достигается внесением в водоемы, откуда берут воду для полива, СаСО₃ и CaSO₄. При тех же затратах воды большие прибавки урожая достигаются при поливе в оптимальные сроки, при растворении в поливной воде элементов питания, микроэлементов, ростовых веществ.

Следует помнить, что орошение связано с очень большими затратами и существенно изменяет не только свойства, но также процессы и режимы почв, является новым фактором почвообразования. Оно эффективно только в том случае, когда, кроме воды, оптимизируются и другие факторы роста и развития растений. Без комплексного подхода к решению этой проблемы орошение экономически нерентабельно. В то же время без комплексной оценки экологических последствий орошение часто приводит к прямым и отложенным нарушениям экологической ситуации, что также, в конечном итоге, приводит к экономическим убыткам.     

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться: