Введение к работе
Актуальность работы. Высокоэффективное использование орошаемых земель степных регионов — одна из важных проблем современного сельского хозяйства. Степная зона с черноземными и каштановыми почвами является зоной недостаточного увлажнения для развития продуктивного земледелия. Климатическая неустойчивость и недостаточная обеспеченность растений атмосферными осадками потребовали развития орошаемого земледелия для получения стабильно высоких урожаев сельскохозяйственных культур.
Анализ результатов орошения в Западной Кулунде, охватывающей 11 административных районов Алтайского края, показал что, несмотря на возросший удельный вес продукции, получаемой с поливных земель, в целом эффективность орошения сельскохозяйственных культур оказывается ниже ожидаемого. В большинстве случаев это связано с неблагоприятными изменениями характера и направленности почвенно-мелиоративных условий, к которым следует отнести высокое поднятие грунтовых вод, резкое изменение водно-солевого режима, вторичное засоление и осолонцевание, развитие процессов слнтизации. Кроме того, низкая эффективность использования поливных земель в значительной мере обусловлена отсутствием должного учета изменений почвенно-мелиоративных условий в процессе орошения, влияния их на плодородие почв и несвоевременным принятием мер по предупреждению негативных последствий орошения на почву и окружающую среду в целом. Поэтому разработка научно обоснованных мероприятий, направленных на повышение эффективности использования орошаемых земель степной зоны, является весьма актуальной научной и практической задачей.
Цель исследований. Установить закономерности изменений почвенно-мелиоративных условий под влиянием орошения, разработать научные основы их опенки и оптимизации для повышения эффективности поливного земледелия в Западной Кулунде. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
— оценить изменения гидрогеологических условий, состава И свойств почв под влиянием орошения;
— установить количественные связи между почвенно-гидро-
геологическими показателями и определяющими их факторами;
разработать научные основы почвенно-мелиоратнвной оценки орошаемой территории как базы для выполнения текущего мелиоративного контроля;
разработать мониторинг орошаемых земель;
— обосновать комплекс мероприятий для оптимизации поч-*
венно-мелиоративных условий орошаемых земель.
Объекты и методы исследований. Объектами исследований явились агроландшафтные комплексы и орошаемые массивы территории засушливой Западной Кулунды, на которых возделыва-
ются кормовые, овощные и технические культуры. Основной вид
орошения — дождевание. '
Методика работы предусматривала анализ многолетних ста-' ционарных исследований в натурных условиях. Комплекс работ ' включал наблюдения за режимом грунтовых вод, проведение поч-' венно-мелиоративных обследований и почвенно-солевых съемок. В диссертационных исследованиях выполнен анализ естественных "и изменившихся природных условий действующих мелиоратив-' пых систем. Применялся системный подход, включающий в себя
метод моделирования, морфологический метод, картографкрова-
ние, ЭВМ и другие. - - J і
Научная новизна. Впервые на основе анализа природных факторов и хозяйственной деятельности человека предложено 'оценивать устойчивость природных систем зоны сухой степи через эко-лбго-мелиоративный показатель (коэффициент), который пред-ставляет собой комплексную характеристику трех генетически и ' функционально связанных компонентов: почвенного покрова, пород зоны аэрации и грунтовых вод. Определены условия устойчивости агроландшафта.
Предложена модель мониторинга орошаемых земель, которая позволяет вести комплексные наблюдения за природными и хозяйственными факторами, производить прогноз изменений состояния окружающей среды и осуществлять контроль для поддержания оптимальных условий в экосистеме.
Разработаны научные основы эффективного использования орошаемых земель с учетом изменения природных условий под влиянием оросительных мелиорации.
На защиту выносятся:
1. Принципы подхода к эколого-мелпоративной оценке ландшафта, как информационной основы контроля за мелиоративным
состоянием земель и назначения комплекса инженерных и профилактических мер по оптимизации окружающей среды.
-
Комплекс мероприятий по повышению эффективности использования орошаемых земель и их охране от негативных последствий мелиорации.
-
Модель мониторинга мелиорируемых земель как научная основа для принятия обоснованных решений по целенаправленному управлению процессами в геосистемах.
Практическая ценность и реализация работы. Основные положения диссертации легли в основу методических рекомендаций по вопросам оптимизации почвснно-мелиоративных условий орошаемых земель. В работе предложены пути эффективного использования этих земель.
Разработки автора использованы при подготовке Постановления Правительства СССР «О развитии орошаемых земель для производства кормов в Алтайском крас» (1983). По этому Постановлению в крае было введено 100 тыс. гектаров орошаемых земель. Автор принимал непосредственное участие в разработке систем земледелия для хозяйств края, а также мероприятий по сохранению и повышению плодородия почв, является руководителем секции «Земля и земельные отношения» Координационного Совета по сельскохозяйственной политике и продовольствию Сибири, членом Коллегии Управления сельского хозяйства и продовольствия администрации Алтайского края. Под руководством автора осуществляется работа Алтайского института мониторинга земель и экосистем.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждались на региональной конференции «Проблемы природопользования и охрана окружающей среды в бассейне р. Алей» (Рубцовск, 1984), Международном симпозиуме «Гидрологические и экологические процессы в водоемах и их водосборных бассейнах» (Новосибирск, 1995), научно-практической конференции «Экологические проблемы сельского хозяйства Алтая» (г. Барнаул, 1995), республиканском семинаре «Проблемы предотвращения деградации земель Западной Сибири» (г. Барнаул, 1995).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе монография в соавторстве. Под руководством автора подготовлено 2 сборника научных трудов, под его редакцией в печати находится сборник «О деградации земель в Западной Сибири».
Объем работы. Диссертация содержит 95 стр. машинописного текста, иллюстрирована рисунками и таблицами. Список литературы включает 133 наименования.