Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Современное состояние изученности вопроса
Глава 2. Природные усповия южной части Акчадарьинекой древней дельты 19
2.1. Географическое положение 19
2.2. Климат 19
2.3. Литолого-геоморфологические условия . 26
2.4. Гидрология и гидрогеология 29
2.5. Растительность 33
Глава 3. Характеристика почв южной Акчадарьи 38
3.1. Такырные почвы. 40
3.2. Такыры 44
3.3. Пески 53
Глава 4. Производительная способность такыров и такырных почв южной Акчадарьи при орошении 57
4.1. Методика исследований 57
4.2. Характеристика почвы на ключевых участках 60
4.3. Результаты исследований на ключах и их обсуждение 75
4.4. Освоение такыров методом затопления по естественному рельефу 120
Основные вывод
Практические предложения 137
Использованная литература 140
Введение к работе
Директивами ХХУІ съезда КПСС в П пятилетке намечено увеличить площадь орошаемых земель по Узбекистану на 450-465 тыс.га.
Земельные ресурсы для орошения в Узбекистане сосредоточены, в основном, в пустынной зоне. Качество почв в этих районах значительно хуже, чем сероземов или дуговых почв в долинах рек, где находятся современные оазисы.
При орошении пустынных почв урожай в первые годы освоения оказывается низким, а освоительный период растягивается на долгий срок. В значительной степени этому способствуют несдотаточно продуманные мероприятия по освоению этих почв, обладающих рядом особеннойстей, которые необходимо учитывать при освоении. В их числе:
- весьма низкое естественное плодородие, которое, к тому же,
теряется в результате ветровой эрозии и глубоких планировок;
отсутствие эффективных приемов освоения такыров;
орошение с необоснованно высокими оросительными и промывными нормами воды, вызывающими быстрый подъем уровня грунтовых вод,ткоторые создают возможность вторичного засоления почв;
неразработанность агротехнических приемов для новоосвоен-ных почв, отсутствие четких рекомендаций о необходимости освои-тельного периода, его длительности, набора культур - освоителей приводит к затягиванию срока освоения и окультуривания земель.
Многие из этих вопросов с особенной остротой встали в последнее время, когда освоение под орошение охватило глубинные районы пустыни с комплексным почвенным покровом - такырами и песками. Дто этого новые массивы в пустынной зоне осваивались под орошение на периферии орошаемых оазисов с достаточно однородным поч-
венным покровом.
джамбаска пинский массив южной части Акчадарьинской древней дельты является тем объектом, на котором можно отрабатывать способы освоения пустынных почв - такыров, такырных почв и песков. Этим определяется актуальность настоящей работы, в ходе выполнения которой отрабатывались приемы освоения земель не только для нового совхоза джамбаскалинского массива, но и многих подобных хозяйств территории.
Цепы» работы было изыскание приемов освоения низкопподород-ных пустынных почв, особенно такыров, также установление необходимости и освоительного периода, его длительности, наборакуль-тур освоитепей.
Литолого-геоморфологические условия
Дельта Амударьи характеризуется сравнительно однообразной выравненной поверхностью с общим слабым уклоном 0,001-0,002 от вершины к устью. Поверхность дельты не является идеальной равниной, а состоит из перемежающихся, вытянутых преимущественно в меридианальном направлении, прирусловых повышений (гряд) и межрусловых, часто замкнутых понижений, разность в высотах между которыми 1-3, реже 4-5м.
Геологическая история этого района рисуется следующим образом. На месте, занимаемом дельтой Амударьи и Аральским морем, после ухода верхнетретичного моря, расстилалась равнина. В плиоценовый век в результате сбросовых движений образовались "три обширных впадины: Аральская, Сарыкамышская и Хорезмская, разделявшиеся, первоначально сплошными перемычками не смешанных пород. (Ю.А.Скворцов,1952).
Воды Амударьи и Сырдарьи, питаемые обширными ледниками горного Туркестана, должны были в самом начале послетретичного времени заполнить все три впадины, образовав здесь огромный пресный Арапо-Са рыка мышек и й бассейн (Архангельский, 1931). Литологическое строение дельты Амударьи очень сложно. Четвертичные отложения в дельте неоднородны, как по структуре, так и по происхождению. Верхний ярус представлен слоистым комплексом эппювия (русловыми и озерными отложениями Амударьи и ее протоков), а нижний - однородными песчаными отложениями много происхождения. По Н.М.Решеткиной (1954) " с глубины 25-30 м отложения современной дельты подстилаются желтыми мелкозернистыми песками мощностью в два-три десятка метров". Вся верхняя часть аллювиальной толщи дельты Амударьи характеризуется частой и резкой сменой механического состава как по вертикали, так и по горизонтали. Особенно частая и резкая смена слоев наблюдается при переходе от прирусловых валов к межрусловым понижениям. Литологическое строение тепа дельты осложняется тем, что при его формировании, наряду с аккумуляцией, происходит и эрозия аллювия. И.П.Герасимов (1935), характеризуя литологическую изменчивость аллювиальных отложений в дельте Амударьи пишет: "...отобразить эту изменчивость картографически при масштабах даже порядка 1:10000-1:25000 почти невозможно". Однако существует следующая общая питопого-геоморфопогиче-ская закономерность: прирусловые валы сложены легкими породами с преобладанием песчаных прослоек, межрусловые понижения - тяжелыми с преобладанием глин и суглинков.
В дельте Амударьи, как и в дельтах многих рек, выделяются три фации накопления осадков: - русловая - преобладание песчаных и супесчаных прослоек; - прирусловая - резкослоистый комплекс глин, суглинков и песков с преобладанием последних; - озерная - преобладание глинистых и суглинистых прослоек. Перечисленные типы отложений накладываются друг на друга. Нередки случаи, когда под глинистыми отложениями озерной фации на небольшой глубине вскрываются песчаные отложения русловой фации и наоборот, над русловыми - озерные (Почвы Узбекской ССР, 1964, т.Ш). Несмотря на питопогическую изменчивость и многообразие сочетаний прослоек разного гранулометрического состава, механический состав аллювиальных отложений Амударьи имеет свою характерную особенность. Эту особенность вскрыли в своей работе Г.И.Вайперт, В.Б.Гуссак, и ЯЛ.Насыров (1956). Они пишут:"Дпя механического состава дельты Амударьи характерно: а/ полное отсутствие фракции крупного песка (3-І мм); б/ ничтожное содержание среднего песка (1-0,25 мм); в/ физические пески и супеси, большей частью, состоят на 50 8С$ из фракции мелкого песка (0,25-0,05 мм); г/ высокое содержание пыпеватых фракций. При этом в более легких породах преобладает крупная пыль (0,05-0,01 мм), т.е.так называемая лессовидная фракция, достигающая здесь 80$, в тяжелых - значительной становится роль средней и мелкой пыли (0,01-0,001 мм), составляющей до 60$ от веса почвы; д/ невысокое содержание илистой фракции, даже для глин,при этом интересно, что илистая фракция чаще составляет одну треть и меньше физической глины."
Район исследований представляет собой древнеаплювиальную равнину Амударьи в пределах древней Южной Акчадарьинской дельты. Мощность аллювиальных отложений достигает здесь 10-20 м, уменьшаясь к северной периферии дельты. Аллювий подстилается, как и повсюду в дельте Амударьи, неогеновыми и реже меловыми породами. В основании самой аллювиальной толщи залегают пески. Верхняя часть представляет слоистый комплекс из глин, суглинков и песков. При этом, в отличие от других частей древнеаллювиальной равнины Амударьи, в этом районе песчано-супесчаные отложения доминируют среди наносов покровной толщи.
Растительность
Растительность пустынной зоны отличается разреженностью. В связи с малым атмосферным движением, которое не может значительно смягчить различия субстрата, эти различия нигде так сильно не влияют на характер растительности, как в пустынной зоне. Поэтому так верно разделение пустыни ее первыми исследователями на каменистую, песчаную, глинистую и солончаковую. Различия увлажнения почв, изменения элементов микроклимата и химической среды определяет первичное, самое общее расчленение растительного покрова пустыни. Многие геоботаники единогласно выделяют растительность пустынно-древесных зарослей, псаммофитно-кустарникую растительность, слабозаросшие и голые пески (барханы), полынные пустыни, солянко-вые пустыни, сообщества сине-зеленых водорослей и лишайников на такырах.
Травянистые растения в пустыне в большинстве своем эфемеры, вегетирующие в течение короткого периода влажной весны, и исчезающие с наступлением летней засухи. Основная масса эфемеров приурочена в этих районах к пескам, но они и здесь не дают сомкнутого покрова и не образуют дернину. Для пустыни характерны открытые растительные группировки, поэтому обнаженная поверхность почвы доступна разрушительному действию воды и ветра, подвержена интенсивному нагреву и быстрому охлаждению.
Незначительное количество наземной и корневой массы обусловливает небольшое поступление органического вещества, быстрая минерализация которого служит основной причиной малогумусности этих почв.
Большинство растений пустыни - галофиты, они выносят на поверхность почвы некоторое количество воднорастворимых солей. Опад их богат щелочами, что играет важную роль в обменных солевых реакциях и способствует осопонцевыванию верхних горизонтов такыровых почв. Наряду с высшими растениями в этих районах широкое распространение имеет низшая, главным образом, водорослевая растительность такыров.
Литопого-геоморфологические условия формирований дельты отложили свой отпечаток на структуру почвенного покрова. Из приводимой почвенной карты видно, что восточная и западная части рассматриваемой территории имеют между собой существенные различия. Западная часть, приуроченная к более молодому Кырккызскому прорыву, отличается меньшей обеспеченностью и более однородным почвенным покровом. Восточная Джамбаскалинская часть массива более древняя. Она характеризуется преобладанием песков и значительной комплексностью. Это нашло свое отражение в легенде почвенной карты, которая приводится ниже.
Древнеаплювиальная равнина р.Амударьи (Акчадарьинская дельта), Центральная часть (Кырккызский прорыв). 1. Орошаемые такырно-луговые почвы слабо и среднезасоленные, тяжелосуглинистые на аллювиальных глинисто-суглинистых отложениях, подстилаемых песками и супесями сім. 973,0 га. 2. Орошаемые такырно-луговые почвы слабозасоленные, супесчаные и легкосуглинистые на аллювиальных сугпинисто-супесчаных отложениях. 1032,0 га. 3. Орошаемые такырно-луговые новоосвоенные, средне-и сильно-засоленные, суглинистые и супесчаные на аллювиальных суглинисто-супесчаных и песчаных отложениях. 4369,0 га. 4. Орошаемые луговые аллювиальные пустынной зоны, слабо и среднезасоленные, легкосуглинистые и супесчаные на суглинисто-супесчаных и сугпинисто-песчаных отложениях. 1849,0 га. 5. Орошаемые луговые на аллювиальных глинисто-суглинистых отложениях с прослоями песка и супеси. 1609,0 га.
Такыры
В почвенных комплексах восточного района весьма значительное место занимают такыры. Образование их связано с поверхностным стоком, который откладываясь малыми порциями в течение длительного времени формирует плотную глинистую корку с очень высоким содержанием коллоидно-илистой фракции. Такыры очень плохо водопроницаемы. В результате этого на такырах начинается застой воды и экологические условия становятся неблагоприятными для высшей растительности, которая постепенно исчезает из этих мест, заменяясь сообществами водорослей и лишайников. Накапливающиеся при этом наипки уже не проходят биологической трансформации, а все больше дезагрегируются и пептизируются под влиянием высокой щелочности, возникающей в результате обменно-солевых реакций и жизнедеятельности водорослей.
Профили такыров характеризуются следующими разрезами. Разрез 6.74. Такыр суглинистый. От крепости Кырккыз 2 км на запад. Равнина с такыровыми комплексами и песками. Целина. Поверхность светло-бурая, плотная, разделена на мелкие (до 10 см) слегка выпуклые полигоны. 0-5 см Корка очень плотная, буровато-серая, тяжелосугпинис тая, крупнопористая, трещины очень тонкие, по ним песчаная засыпка. 5-15 см Буровато-серый, сухой, уплотненный опесчаненный суглинистый пластинчато-комковатый (структурный) с бледными пятнами карбонатов. 15-30 см Светло-серый, слегка буроватый, сухой, очень плотный, суглинистый, пористый, крупнокомковато-глыбистый. 30-62 см Буровато-серый, сухой, чрезвычайно ПЛОТНЫЙ, легко суг линистый, более спитой, чем вышележащие горизонты с тонкими, очень бледными прожилками карбонатов. 62-120 см Буровато-серый, сухой, чрезвычайно ПЛОТНЫЙ, опесчанен ный легкий суглинок, глыбистый. Разрез 70. 1975г. Юпдашев А. Такыр глинистый, серый. Массив Джамбаскала. Растительности нет. Поверхность почвы светло-серая, трещиноватая, припухлая с поднимающимися краями полигональных от дельностей и песок сухой присыпкой по трещинам. 0-4 см Серая, сухая, непрочная глинистая корка, по трещинам заходящая в следующий горизонт песчаная засыпка. 4-Ю см Серовато-палевый, сухой, листовато-чешуйчатый, сыпучий, глинистый с вертикальными трещинами, раскапывается на столбчатые отдельности, которые за общей сыпучестью не очень четко выделяются. 10-28 см Буровато-палевый, сухой, слабоуплотненный, ГЛИНИСТЫЙ с более грубой листоватой и утолщенно-комковатой структурой, с продолжающимися вертикальными трещи нами и песчаной засыпкой по ним. 20-35 см Светло-бурый, сухой, глинистый, плотный, структур ный, глыбисто-комковатый с многочисленными неярки ми ржавыми пятнами по бывшим корневым ходам. 35-39 см Черная прослойка остаточной гари. 39-85 см Бурая, сухая, плотная глина с ржавыми и сизыми пят нами. 85-94 см Прослойка серой супеси. 94-Г70 см Светло-бурый, очень плотный суглинок с сизыми и ржа выми пятнами и следами корневищ камыша. Механический состав верхних горизонтов такыров в основном тяжепосугпинистый и глинистый. Это такыровый микроделювий, который может залегать как на песках так и на глинах.
Так в разрезе такыровый ил тонким слоем прикрыл мощный слой песков. В других случаях такыровый микродепювий подстилается глинистым аллювием и сливаются с ним. Анализ некоторых профилей такыров по механическому составу приведен в табл.8. Результаты анализов водной вытяжки приведены в табл.9. Такы-ры по засолению отличается значительным разнообразием, что,по-видимому, связано с характером поступающих на них стоков. Так, та-кыры, залегающие среди песков, обычно засолены слабо (разрез б). Наряду с этим многие такыры часто солончаковые.
Пески на этой территории еще не достигли той степени зрелости, как это имеет место на соседнем Кызылкумском плато. Здесь распространены бугристые формы полузакреппенных и закрепленных песков с высотой бугров 2-3, местами до 3-7 м, подстилаемых аллювием разного механического состава. Они еще в какой-то мере пы-леваты, что будет способствовать их лучшей слипаемости при орошении.
Главная задача при освоении территории, где они преобладают в почвенном покрове - закрепление и образование стабильной, не подверженной эрозии поверхности.
Основные массивы песков приурочены к восточной части массива, который выделяется нами по специфике почвенного покрова в особый Восточный район. Эта более древняя дельта Акчадарьинской дельты с очень значительным возрастом пустынного почвообразования. В почвенном отношении представлена такырово-песчаными комплексами.
На территории описываемого района различаются пески двоякого происхождения: красновато-желтые, образованные из третичных пород, главным образом, неогеновых песчаников Кызылкумского плато и жептовато-серые, являющиеся продуктом развеивания акчадарвинского аллювия. Первые в пределы района принесены ветром извне (Ким-берг Н.В.,1964).
Характеристика почвы на ключевых участках
В целинном состоянии почвенный покров Дкамбаскапинского массива представлен комплексами такырных почв, такыров и песков, бугристых с высотой 1-3, реже до 5 метров. Они залегают на глинисто-супесчаном аллювии.
Такыры занимают пониженные территории среди песков, иногда довольно обширные, но их полевой участок в комплексах меньше, чем песков. Такырные почвы занимают обычно промежуточное положение между такирами и песками. Их поверхность опесчанена. Мощность опесчаненного горизонта, до пыпеватой супеси, достигает 40-50 см. Это ЗОЛОВЫЙ нанос, под которым залегает аллювий. Площади их в комплексах невелики - 10-20. Комплексность почв с полярными по механическому составу компонентами создает большие трудности для освоения. Это усугубляется сложным мезорельефным и вынуждает на отдельных участках, начинать освоение территории со сложных планировок. При этом фактически уничтожаются развитые здесь естественные почвы и осваивать приходится уже не почвы, а грунты. Одной иг цепей наших исследований, в связи с этим было установление различий естественного плодородия песчаных почв, такырных почв и такыров в ненарушенном состоянии и после снятия верхних горизонтов при планировке. Кроме того, необходимо было выявить различия по плодородию почв (такырных и такыре новоосваемых территорий массива Джамбаскалы.
Исследованиями предусматривается также выявить качество отдельных культур (хлопчатник, люцерна, кукуруза, просо) как освоите лей. Были также проведены исследования по освоению такыров путем предварительного затопления. Работу проводили на специально выбранных ключевых участках. Ключевой участок № I был заложен в северной части совхоза им.ХХУ съезда КПСС Турткульского района КК АССР. Этот совхоз является первым из создаваемых на Джамбаска пинском массиве с общей площадью 10 тыс.га. По почвенным условиям он характеризовался,как комплекс песков, такыров и такырных почв. Участки были выбраны для изучения в основном на такыре и такырных почвах. На ключевых участках было проведено детальное почвенное об 62 следование (масштаб 1:2000) в ходе которого заложено около 50 почвенных разрезов и проведены физические наблюдения на 2 точках. На почвенной карте ключевого участка № I выделены следующие почвы: 1. Орошаемые такырные (новоосвоенные) среднезасоленные,суглинистые, подстилаемые на глубине І м с глинистыми отложениями. 2. Орошаемые такырные (новоосвоенные) засоленные, с пятнами незасоленных, суглинистые, с прослоями глин. 3. Орошаемые такырные (новоосвоенные) среднезасоленные, с пятнами сипьнозасоленных, глинистые, на песке. 4. Орошаемые такырные (новоосвоенные) засоленные, пылевато-супесчаные, подстилаемые сім глинисто-супесчанными отложениями. 5. Орошаемые такырные (вспаханный такыр), засоленные, глинистые, на аллювиальных суглинисто-супесчаных отложениях, подстилаемых сім глинами и тяжелыми суглинками. 6. Такырные супесчаные, засоленные, песчано-суглинистые, подстилаемые сім глинами и песками. 7. Пустынные песчаные, засоленные, развитые на аллювиальных песчано-суглинистых отложениях, подстилаемых сім песками и супесями. Ниже приводится морфологическое описание такыра и такырных почв в ключевом участке № I. Разрез № 215. Юлдашев А. 7 июля 1977г. Новоосвоенный (вспаханный) такыр. 0-4 см Буровато-серая, плотная, образовавшаяся после поли ва прочная корка,глина. 4-21 см Бурый, влажный, комковатый, тяжелый суглинок, с бледными ржавыми пятнами. 21-34 см Бурая, влажная, плотная глина, тонкослоистая с ржа выми пятнами и остатками корешков. 34-71 см Буровато-серый, влажный, тонкослоистый, средний суг линок с расплывчатыми ржавыми пятнами, остатками тонких корешков. 71-114 см Бурый, влажный, тяжелый суглинок, очень плотный, тонкослоистый, с многочисленными ржавыми, охристо-ржавыми и сизыми пятнами, перегнившими остатками корней. 114-180 см Серый, аллювиальный песок. Разрез 224. 10 июля 1977г. Юлдашев А. Новоосвоенная такырная почва. 0-6 см Буровато-серая, влажная, пористая, плотная глина. 6-18 см Бурая, влажная, плотная глина, смешанная с песком и тонкоединичными корнями. 18-27 см Светло-бурая, влажная, слоистая и плотная глина,мес тами с ржавыми пятнами и тонкими корешками. 27-50 см Коричневато-бурая, влажная, плотная, тяжелая глина, местами имеются ржавые пятна, выделяются белые пятна солей, единичные корни и остатки следов растений и корней. 50-89 см Сизовато-серая, влажная, средиеуплотненная тяжепо сугпинистая, местами выделяются грязно-белые и ржавые пятна солей, встречаются остатки и следы растений и корней, а в слое 65-69 см появляется глинистая прослойка. 69-170 см Серый мокрый песок. .Данные анализов механического состава приведены в табл.14. Они показывают, что такыры имеют тяжелый механический состав. Та 64 кырные почвы по механическому составу преимущественно тяжелосуг-линистые, с отдельными прослойками глины.
Состав водной вытяжки (табл.15) показывает, что проанализированные почвы в основном имеют среднее и слабое засоление, по типу засоления, хлоридно-сульфатное и сульфатное, капьциево-натриевое.
Содержание гумуса в почвах ключевых участков находится в пределах 0,41- до 0,46$; такырная - от 0,23 до 0,36$ (табл.16). Содержание калия достаточно высокое. Карбонаты распределены по профилю равномерно и представлены в основном, карбонатами кальция. Содержание карбонатов в такырных почвах высокое - 7,65-9,50$ COpi но карбонатных новообразований в профиле почвы не видно.
Физические свойства почв определялись на 2 точках: на ново-освоенном такыре (разрез 215) и новоосвоенной такырной почве (разрез 224).
Объемная масса (табл.17) по обеим точкам удовлетворительная: в верхних горизонтах 1,3-1,4 г/см3, а средняя часть профиля уплотнена до 1,47-1,59 г/см3, но не за счет обработок, а в результате смены механического состава. Полевая влагоемкость находится в обычных для глинистых и суглинистых почв в пределах (23-26$ от массы).
Водопроницаемость такыра очень низкая: коэффициент фильтрации 0,09 м/сутки (табл.18). На такырных почвах водопроницаемость удовлетворительная 0,50 м/сутки (если иметь в виду условия пустынной зоны).
