Почвоведение, 2019, № 5, стр. 595-612

Изменения мелиоративного состояния орошаемых почв Волгоградской области в XXI веке

И. Н. Горохова 1*, Е. И. Панкова 1, В. А. Харланов 2

1 Почвенный институт им. В.В. Докучаева
119017 Москва, Пыжевский пер., 7, Россия

2 Волгоградская гидрогеолого-мелиоративная партия
400012 Волгоград, ул. Рокоссовского, 41, Россия

* E-mail: g-irina@rambler.ru

Поступила в редакцию 30.06.2017
После доработки 26.01.2018
Принята к публикации 26.09.2018

Полный текст (PDF)

Аннотация

На основе сопоставления данных мелиоративных кадастров за 2001 и 2016 гг. дана сравнительная оценка мелиоративного состояния орошаемых почв по 17 государственным оросительным системам (ОС), расположенным в разных природных районах Волгоградской обл., на территориях: 1 – Хвалынской глинистой равнины и Приволжской песчаной гряды Прикаспийской низменности; 2 – Приволжской возвышенности и Ергенях; 3 – в долинах рек Волги и Дона. Установлено, что за указанный период произошли существенные изменения в мелиоративном состоянии ОС: резко сократилась общая площадь орошения (–31%), особенно на местном стоке (–44.5%), понизился уровень грунтовых вод (территория с УГВ > 5 м составляет 77.3%), сократились площади засоленных (–22.9%) и солонцеватых (–19.3%) почв. Различия природных условий во многом определили мелиоративное состояние орошаемых почв и интенсивность их изменений. Наибольшие изменения произошли на исходно сильнозасоленных, слабодренированных почвах Хвалынской глинистой равнины; наименьшие – в долине Волги. За весь период орошения часть земель подверглась вторичному засолению почв и была заброшена. Проведенные в 2016 г. исследования на Райгородском участке Светлоярской ОС (на Хвалынской глинистой равнине) показали, что почвы, которые на пике орошения (1990 г.) подвергались вторичному засолению, к настоящему времени находятся в процессе постепенного рассоления.

Ключевые слова: оросительная система, площадь орошения, засоление почв, солонцеватость почв

ВВЕДЕНИЕ

Мелиоративное состояние орошаемых почв Волгоградской обл. за период 1989–2001 гг., то есть начиная от пика орошения в 1990-х годах и до начала периода сокращения орошаемых площадей к началу ХХI в. рассматривалось Панковой с соавт. [16]. С тех пор их мелиоративное состояние существенно изменилось. Для того чтобы понять, каков вектор этих изменений, проведен анализ материалов мелиоративных кадастров за 2001 и 2016 гг., а также привлечены результаты собственных дистанционных и экспедиционных исследований, которые проводились в 2015–2016 гг. на Светлоярской ОС Волгоградской обл.

Цель работы – анализ мелиоративной обстановки на государственных ОС Волгоградской обл. за период 2001–2016 гг. по данным мелиоративных кадастров [12] и материалам собственных наблюдений для установления направленности и причин изменений состояния орошаемых почв в регионе и выявление связи изменений с природными особенностями расположения ОС.

По данным мелиоративного кадастра [12] общая площадь орошаемых земель в Волгоградской обл. в 2015 г. составила 179 тыс. га, а согласно Государственному (национальному) докладу – 180.7 тыс. га [4].

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Объектом исследований явились орошаемые почвы Волгоградской обл. К настоящему времени накоплен обширный материал по изучению орошаемых почв (Ковда [14], Бирюкова [3], Егоров [5], Зимовец [9], а также Барановская, Азовцев [1], Бондарев [2], Иванов [10, 11], Приходько [18], Казакова [13], Горохова [7], Панкова, Новикова [16] и многие другие). C конца ХХ в. у нас в стране и за рубежом началось активное изучение орошаемых почв, включая засоленные, с использованием дистанционной информации, в том числе на основе мультиспектральных космических снимков высокого разрешения [7, 15]. Для определения разных характеристик почв по космическим снимкам использовали расчетные индексы [20, 21]. Однако при сборе данных для мелиоративных кадастров дистанционная информация не используется. Приведенные результаты исследований на Светлоярской ОС с использованием космических снимков подтверждают возможности дистанционных материалов для определения площади залежных земель, структуры землепользования, очагов засоления и др.

Ирригация на территории Волгоградской обл. началась еще в дореволюционный период, но площадь поливных земель была небольшая и составляла 8.7 тыс. га [18]. Регулярное орошение стало развиваться с 1960-х годов. Освоение земель сопровождалось строительством оросительных каналов, дренажа систем (на части территории), планировкой полей, гипсованием и плантажной вспашкой почв. Всего в Волгоградской обл. было построено 16 оросительных систем (рис. 1). Первоначально полив осуществлялся напуском или по бороздам. К 1980-м годам площадь орошаемых земель уже составила 169.8 тыс. га [18], а поливы напуском и по бороздам постепенно стали замещаться дождеванием. На орошаемых землях выращивали зерновые (пшеница, ячмень), однолетние (кукуруза на силос, суданка) и многолетние (люцерна) кормовые травы, а также технические (подсолнечник, горчица), овощные и бахчевые культуры. Из кормовых трав преобладала люцерна, доля которой на некоторых оросительных системах достигала 50% от площади орошаемых земель (Генераловская, Светлоярская ОС). Урожайность поливных культур по сравнению с богарой значительно возрастает: у многолетних трав – в 2.5–4, у однолетних – 1.3–3.0, у кукурузы – 2.2–2.4 и зерновых культур – в 1.1–2.5 раза [6]. Так, в Волгоградской обл. в результате орошения урожайность озимой пшеницы выросла с 17–20 до 30–33 ц/га [6].

Рис. 1.

Схема расположения орошаемых земель Волгоградской области [16]. Обозначения: 1 – государственные ОС: 1 – Большая Волгоградская; 2 – Волго-Ахтубинская; 3 – Волго-Донская; 4 – Генераловская; 5 – Городищенская; 6 – Заволжская; 7 – Иловатская; 8 – Калачевская; 9 – Кисловская; 10 – Котельниковская; 11 – Ленинская; 12 – Оленевская; 13 – Палласовская; 14 – Светлоярская; 15 – Среднеахтубинская; 16 – Тажинская; 17 – Иловлинский филиал; 2 – орошаемые массивы на местном стоке площадью до 200 га; 3 – орошаемые массивы на местном стоке площадью 200–500 га; 4 – границы и перечень природных (почвенно-климатических) зон и провинций: А1 – степная зона, Южно-Русская провинция; Б1 – сухостепная зона, Манычско-Донская провинция; Б2 – сухостепная зона, Заволжская провинция; В1 – полупустынная зона, Прикаспийская провинция; 5 – границы и перечень геоморфологических областей и районов: I – Окско-Донская низменность: I1 – Хоперско-Бузулукская равнина, II – Среднерусская возвышенность: II2 – Калачская возвышенность; II3 – Восточно-Донская гряда; II4 – Чирско-Цимлянская равнина, III – Приволжская возвышенность и Ергени: III5 – возвышенность Медведицких яров; III6 – возвышенное междуречье Медведицы и Иловли; III7 – возвышенное правобережье Волги (междуречье Иловли-Волги); III8 – южная часть Приволжской возвышенности; III9 – возвышенность Северных Ергеней, IV – Низкое Сыртовое Заволжье: IV10 – южная часть низкого Сыртового Заволжья, V – Каспийская низменность: V11 – Приволжская песчаная гряда; V12 – Хвалынская глинистая равнина, VI – долины рек Дона и Волги: VI13 – долина Дона; VI14 – долина Волги; 6 – доля (% от общей площади) неудовлетворительного мелиоративного состояния ОС в комплексе (по солонцеватости и засолению почв; УГВ; техническому состоянию): а – 0; б – до 10%; в – 10–30%; г – 30-50%; д – >50%.

Пик ирригационного освоения отмечался к 1989 г., когда в орошение было вовлечено 345.2 тыс. га или 4.6% площади сельскохозяйственных земель Волгоградской обл. [16]. Большие нормы поливов, отсутствие дренажа и гидроизоляции на оросительных каналах на большинстве ОС привели в 1990-х годах к подъему уровня грунтовых вод (УГВ) и возникновению очагов вторичного засоления почв на ряде ОС (Генераловской, Тажинской, Светлоярской и др.) [12, 16].

К 2000 г., в связи со сложной экономической ситуацией в стране, площади орошаемых земель в области резко сократились. В 2001 г. они составили 259.4 тыс. га или 3.2% площади сельскохозяйственных угодий [12] и уменьшились за 12 лет на 86 тыс. га по сравнению с 1989 г., то есть сокращение орошаемых площадей продолжается.

Мелиоративные оросительные системы Волгоградской обл. находятся в различных природных условиях. Наиболее благоприятными для орошения являются почвы Волго-Ахтубинской поймы (Волго-Ахтубинская ОС), самые сложные условия характерны для систем, расположенных на слабодренированной, бессточной Хвалынской глинистой равнине Прикаспийской низменности (Палласовской, Светлоярской, Ленинской ОС). Здесь в орошение были вовлечены природно-засоленные солонцовые почвы.

Почвенный покров на большей части Прикаспийской низменности до орошения был представлен трехчленным комплексом, связанным с микрорельефом: в западинах формировались лугово-каштановые (темноцветные) почвы под злаково-разнотравной растительностью, микроповышения были заняты солонцами под чернополынно-прутняковыми растительными ассоциациями, микросклоны и мелкие микропонижения со светло-каштановыми солонцеватыми почвами под ромашниковой, ромашниково-прутняковой и ромашниково-острецовой ассоциациями. Количество солонцов в комплексе составляло 25–50% и >50%. Солевой горизонт в солонцах располагался в первом или втором полуметрах почвенного профиля [8]. Главными факторами, определяющими развитие засоленных почв на Прикаспийской низменности, являются почвообразующие породы, представленные морскими отложениями четвертичных трансгрессий Каспийского моря. Плоский рельеф и бессточность Прикаспийской низменности, а также резко засушливый климат, способствовали континентальному соленакоплению.

Основными методами наших исследований стали: сравнительный анализ данных мелиоративных кадастров Волгоградской обл. за 2001 и 2016 гг. и собственных полевых и аналитических данных по засолению почв, полученных в 2016 г. на одном из орошаемых участков Светлоярской ОС. При анализе материалов учитывали геоморфологическое строение и различия исходных природных почвенных условий массивов орошения.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Согласно кадастру [12], площадь орошаемых земель в Волгоградской обл. на 1 января 2016 г. составила 178.8 тыс. га, из которых 111.9 тыс. га относятся к государственным оросительным системам, где орошение проводится, главным образом, волжской водой с минерализацией 0.4–0.5 г/л гидрокарбонатно-кальциевого состава; 67 тыс. га находятся на землях, орошаемых водами местного стока (пестрого состава с минерализацией около 1 г/л). Сегодня к действующим 16-ти государственным системам добавился Иловлинский орошаемый массив площадью 3.9 тыс. га.

Ирригационные участки в Волгоградской обл. в целом находятся в удовлетворительном состоянии по сравнению с орошаемыми землями в других областях Южного Федерального округа России (табл. 1), но доля их в землях сельхозназначения остается маленькой (2%), в то время как в Краснодарском крае орошается 8.5% сельхозугодий, в Астраханской области – 6.5% [4]. В Европе в странах с близкими климатическими условиями орошаемое земледелие составляет в Греции – 15%, Франции – 12%, Испании и Италии по 11% [22].

Таблица 1.  

Площадь орошаемых земель Южного Федерального округа России на 1 января 2016 г. [4]

Административная единица Площадь орошаемых земель, тыс. га Доля орошаемых земель (% от площади земель сельскохозяйственного назначения) Площадь орошаемых земель в неудовлетворительном мелиоративном состоянии, %
Краснодарский край 401.5 8.5 11.5
Ростовская область 231.7 2.6 19.6
Астраханская область 210.6 6.5 35.7
Волгоградская область 180.7 2.0 13.5
Республика Калмыкия 73.1 0.7 48.3
Республика Адыгея 24.9 7.4 80.3

Территория Волгоградской обл. неоднородна по своим природным условиям. В приделах области выделяются 4 почвенно-климатические зоны и провинции, а также 14 геоморфологических областей и районов (рис. 1) [16].

Почвенно-климатическое и геоморфологическое районирование позволяет сгруппировать оросительные системы в зависимости от их расположения в различных природных условиях и охарактеризовать их почвенный покров (табл. 2).

Таблица 2.  

Расположение мелиоративных систем в границах почвенно-климатических провинций и геоморфологических районов с краткой характеристикой почвенного покрова

Почвенно-климатическая провинция Геоморфологи-ческий район Почвенный покров [17] Название ОС № ОС на рис. 1
А1, степная зона, Южно-Русская провинция Хоперо-Бузулукская равнина (I1), Калачская возвышенность (II2), Медведицкие яры (III5) Черноземы южные (Haplicor Calcic Chernozems (Loamic)) и обыкновенные (Haplicor Calcic Chernozems (Loamic, Pachic)) слабо- и малогумусированные мало- и среднемощные на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; аллювиально-луговые насыщенные среднемощные и аллювиально-луговые насыщенные среднемощные (Eutric Stagnic Fluvisols (Loamic, Humic)) в комплексе с песками на глинистых и песчаных отложениях Орошение на местном стоке  
Б1, сухостепная зона, Манычско-Донская провинция Междуречье Медведицы и Иловли (III6), возвышенное правобережье Волги (III7), южная часть Приволжской возвышенности (III8) Каштановые луговые (Haplic Kastanozems (Loamic, Oxyaquic)) среднемощные средне- и малогумусные; аллювиально-луговые насыщенные в комплексе с солонцами (10–25%); светло-каштановые солонцеватые (Haplic Luvisols (Hypereutric, Protosodic, Protocalcic)) в комплексе с солонцами (Haplic Solonetz (Albic, Columnic, Cutanic, Differentic)) средними (до 10%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях Орошение на местном стоке  
Б1, сухостепная зона, Манычско-Донская провинция Восточно-Донская гряда (II3), Чирско-Цимлянская равнина (II4), долина Дона (VI13) Темно-каштановые (Haplic Kastanozems (Loamic)) мало- и среднемощные, темно-каштановые луговые среднемощные; аллювиально-луговые насыщенные в комплексе с солонцами (10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях Орошение на местном стоке  
Б2, сухостепная зона, Заволжская провинция Южная часть низкого Сыртового Заволжья (IV10) Каштановые (Haplic or Someric Kastanozems (Loamic)) маломощные в комплексе с солонцами (10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях Орошение на местном стоке  
Б2, сухостепная зона, Заволжская провинция Южная часть Приволжской возвышенности (III8) Каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами (Luvic Someric Kastanozems (Protosodic, Endoprotosalic)), Haplic Solonetz (Albic, Columnic, Cutanic, Differentic) (до 10%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; Городищенская

5
каштановые среднемощные и каштановые среднемощные в комплексе с солонцами (10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; Калачевская 8
каштановые среднемощные на легкосуглинистых отложениях; Оленевская
12
темно-каштановые среднемощные на средне- и легкосуглинистых отложениях, подстилаемых супесями Иловлинский филиал 17
Б1, сухостепная зона, Манычско-Донская провинция Северные Ергени (III9) Каштановые среднемощные в комплексе с солонцами глубокими (до 10%), каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами средними (до 10 и 10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; Генераловская

4
каштановые луговые маломощные на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; Котельниковская 10
светло-каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами средними (10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях Светлоярская 14
Б2, сухостепная зона, Заволжская провинция Приволжская песчаная гряда (V11) Каштановые среднемощные на суглинистых и песчаных отложениях, каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами (до 10%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; Большая Волгоградская

1
каштановые маломощные на средне- и легкосуглинистых отложениях, подстилаемых супесями; Заволжская 6
каштановые среднемощные на среднесуглинистых отложениях; Кисловская 9
аллювиально-луговые насыщенные среднемощные на супесчаных отложениях, светло-каштановые намытые Среднеахтубинская 15
Б2, сухостепная зона, Заволжская провинция Хвалынская глинистая равнина (V12) Каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами средними (до 10, 10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; Заволжская 6
каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами средними (до 10, 10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; Кисловская 9
cолонцы (Haplic Solonetz (Albic, Columnic, Cutanic, Differentic)) в комплексе со светло-каштановыми (Eutric Cambisols (Loamic, Protocalcic, Ochric)) (10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; Ленинская 11
каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами средними (10–25%), солонцы средние в комплексе с каштановыми среднемощными (25–50%), светло-каштановые в комплексе с солонцами мелкими (10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; Палласовская 13
каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами средними (10–25%) на суглинках с прослоями супесей, светло-каштановые в комплексе с солонцами средними (10–25%), солонцы средние в комплексе со светло-каштановыми солонцеватыми (25–50%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; Светлоярская 14
каштановые среднемощные, каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами (10–25%), солонцы средние в комплексе с каштановыми среднемощными (10–25%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях Тажинская 16
В1, полупустынная зона, Прикаспийская провинция Хвалынская глинистая равнина (V12) Светло-каштановые (Haplic Calcisols (Hypocalcic)) or Eutric Cambisols (Protocalcic) в комплексе с солонцами средними (10–25%), солонцы мелкие в комплексе со светло-каштановыми (25–50%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; Палласовская
13
cолонцы средние в комплексе со светло-каштановыми (10–25%) на среднесуглинистых отложениях Тажинская 16
  Долина Дона (VI13) Каштановые среднемощные в комплексе с солонцами глубокими (до 10%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях; Генераловская
4
каштановые среднемощные, каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами (10–25%) на среднесуглинистых и песчаных отложениях Калачевская 8
  Долина Волги (VI14) Аллювиально-луговые насыщенные на слоистых отложениях; Волго-Ахтубинская 2
каштановые маломощные в комплексе с солонцами глубокими (до 10%), светло-каштановые и светло-каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами средними (до 10%) на тяжело- и среднесуглинистых карбонатных отложениях Волго-Донская 3

На северо-западе Волгоградской обл. выделяется степная зона Южно-Русской провинции (А1), приуроченная, главным образом, к геоморфологической области Окско-Донской низменности (I) и частично к областям Среднерусской возвышенности (II) и Приволжской возвышенности (III), району Медведицких яров (III5). Здесь расположились массивы орошения на местном стоке, подробные сведения о состоянии которых, в мелиоративных кадастрах не приведены.

Сухостепная зона Манычско-Донской провинции (Б1), занимающая центральную часть Волгоградской области, поделена долиной р. Иловля и Цимлянским водохранилищем примерно пополам. Правобережье р. Иловли и Цимлянского водохранилища, расположенное на Среднерусской (II3, II4) и Приволжской возвышенностях (III6, III8), также освоены под орошение на местном стоке, за исключением Иловлинского филиала (17), расположенного в южной части Приволжской возвышенности (III8) и введенного в регулярное орошение в 2015 г.

Практически все государственные ОС, сосредоточенные в сухостепной (Б1, Б2) и полупустынной (В1) почвенно-климатических провинциях и в границах 7 геоморфологогических районов (III8–VI14), различаются по своим почвенно-мелиоративным условиям. Ниже приведем анализ изменения мелиоративного состояния ОС Волгоградской обл. в целом, и по группам, расположенных в разных геоморфологических районах. Ряд систем расположены в нескольких геоморфологических районах (Светлоярская, Генераловская и др.).

Как отмечалось выше, площади орошаемых земель в Волгоградской обл., начиная с начала ХХI в., неуклонно сокращаются. За период с 2001 по 2015 гг. ситуация выглядит следующим образом (табл. 3).

Таблица 3.  

Площади орошаемых земель Волгоградской обл. в 2001 и 2015 гг. [12]

Категория площадей орошения Площадь орошения, тыс. га Изменения
2001 г. 2015 г. тыс. га %
Общая 259.160 178.840 –80.320 –31.0
Государственные системы 138. 474 111.858 –26.616 –19.2
Местный сток 120.692 66.982 –53.710 –44.5

Из таблицы видно, что площади орошаемых земель за последние 14 лет уменьшились на 31%, то есть сокращение, начиная с 90-х годов ХХ в., продолжается. Следует отметить, что в мелиоративных кадастрах отражается информация о землях, освоенных под орошение, но не обязательно поливаемых в текущем сезоне, то есть площадь фактического орошения на указанные даты, гораздо меньше. Значительная часть освоенных под ирригацию земель и учитываемая в кадастре является разновозрастной залежью. Определить точную площадь таких участков можно только с помощью дистанционного мониторинга, который в настоящее время не ведется.

Положительным моментом на сегодня является сокращение площадей орошения на местном стоке (–44.5%), поскольку качество местных поливных вод, как правило, плохое. Воды характеризуются повышенной минерализацией (около 2 г/л), что способствовало ухудшению мелиоративного состояния почв и забрасыванию участков. Из государственных оросительных систем поливы водой с минерализацией до 2 г/л наблюдаются только на Палласовской ОС на участке площадью 2.0 тыс. га, что составляет 17.8% площади орошаемого массива (табл. 4) [12].

Таблица 4.  

Почвенно-мелиоративное состояние орошаемых земель Волгоградской области (га) по данным кадастров мелиоративного состояния орошаемых земель [12] за 2001 и 2015 гг.

№ ОС на карте Наименование ОС и номер геомор-фологического района на карте Годы Общая площадь орошаемых сельхоз-угодий Распределение орошаемых сельскохозяйственных угодий по: Минерализация поливной воды, г/л Обес-печен-ность дренажем
глубине залегания УГВ, м минерализации ГВ, г/л
<1 1.0–1.5 1.5–2.0 2.0–3.0 3.0–5.0 >5 <1 1.0–3.0 >3 <1 1.0–2.0
1 Большая Волгоградская (V11) 2001 19 647 0 0 0 1362 5681 0 16  702 2945 0 196 47 0 2359
  2015 15 978 0 0 0 2174 103 28 3476 10  462 5516 0 15 978 0 2359
2 Волго-Ахтубинская (VI14) 2001 1626 0 0 517 1082 27 0 1626 0 0 1626 0 0
  2015 1626 0 0 0 0 1626 0 1626 0 0 1626 0 0
3 Волго-Донская (III9) 2001 6261 0 15 88 1018 2454 0 155 3614 2492 6261 0 208
    2015 4614 0 0 0 0 58 4556 748 1245 2623 4614 0 58
4 Генераловская (III9, VI13) 2001 6895 4 4 18 970 1250 0 1324 2625 2946 6895 0 0
  2015 4870 0 0 0 0 85 4785 540 2630 1700 4870 0 0
5 Городищенская (III8) 2001 21 056 0 2 3 159 885 0 540 1855 18661 21 050 0 150
    2015 20 587 12 72 23 77 38 20 365 4091 5525 10971 20 587 0 150
6 Заволжская (V11, V12) 2001 21 695 39 48 280 1489 13 755 0 16  047 4120 1528 21 695 0 4551
    2015 12 907 0 0 0 837 2180 9890 12  907 0 0 12 907 0 3665
7 Иловатская (VI14) 2001 1496 0 0 0 0 0 401 0 1496 0 1496 0 0
    2015 168 0 0 0 0 0 168 0 168 0 168 0 0
8 Калачевская (III8, VI13) 2001 6988 0 0 0 0 422 0 6288 700 0 6988 0 0
  2015 7131 0 0 0 0 0 7131 3449 3682 0 7131 0 0
9 Кисловская (V11) 2001 11 116 4 7 211 3648 7059 0 11 116 0 0 11 116 0 2385
    2015 7483 0 0 0 109 827 6547 7483 0 0 7486 0 2191
10 Котельниковская (III9) 2001 3527 0 0 0 0 350 0 0 2024 263 3527 0 740
    2015 1791 0 0 0 0 50 1741 0 1588 203 1791 0 740
11 Ленинская (V12) 2001 6311 0 0 0 0 474 0 691 4695 925 6311 0 0
    2015 5040 0 0 0 0 486 4554 896 3424 720 5040 0 0
12 Оленевская (III8) 2001 2680 0 0 0 0 2680 0 2680 0 0 2680 0 0
    2015 2680 0 0 0 0 0 2680 2680 0 0 2680 0 0
13 Палласовская (V12) 2001 14 870 0 0 0 552 9974 0 1045 9684 4141 13 443 1427 1884
    2015 11 596 0 0 0 424 4299 6873 50 7027 4519 2758 6784 2080
14 Светлоярская (V12, III9) 2001 7264 0 24 193 646 3624 0 1012 2329 3923 7264 0 0
    2015 5889 0 0 0 0 92 5797 146 1398 4345 5889 0 0
15 Среднеахтубинская (V11) 2001 4049 0 0 0 0 1115 0 913 2328 808 4049 0 0
  2015 2672 0 0 0 30 638 2006 1273 814 586 2672 0 0
16 Тажинская (V12) 2001 2993 0 0 0 237 996 0 405 802 1786 2993 0 0
    2015 2926 0 0 0 415 2301 210 2500 426 0 2926 0 0
17 Иловлинский филиал (III8) 2001
  2015 3900 0 0 0 0 0 3900 3900 0 0 3900 0 0
18 Итого государственные системы 2001 138 474 47 106 1310 11  163 47 686 0 60 544 39 217 37 493 137 047 1427 12 277
  2015 111 858 12 72 23 4066 23 006 84 679 52 749 33 443 25 666 103 020 6784 11 243
19 Местный сток 2001 120 692 938 3254 4461 5257 15 425 0 69 773 50 959 17 953 108 554 12138 0
    2015 66 982 0 0 0 4110 9240 536 32 4299 24 480 38 203 66 982 0 0
20 Всего 2001 259 166 985 3359 5771 16 420 63 111 0 130 277 90 176 37 493 245 601 13 565 12 277
    2015 178 840 12 72 23 8176 32 246 138 311 57 048 57 923 63 869 170 002 6784 11243

Примечание. Здесь и в табл. 5, 6 прочерк – нет данных.

Все орошаемые земли, в настоящее время, находятся в собственности пайщиков или частных фермеров. Неуклонному сокращению площадей регулярного орошения способствуют отсутствие должного финансирования для поддержки орошаемых земель со стороны собственников, рост цен на энергоносители и воду. Кроме того, по данным Сазонова [19], работы по уходу и ремонту за оросительными каналами выполняются лишь на 25–45%, из-за чего происходит разрушение мелиоративных систем и, как следствие, часть земель не может орошаться.

Максимальное сокращение площади орошения по сравнению с 2001 г. произошло на Иловатской (88.8%), Котельниковской (49.2%), Заволжской (40.5%) ОС, что не связано с природными особенностями их расположения, так как перечисленные системы расположены в разных геоморфологических районах и, вероятнее всего, сокращение вызвано социально-экономическими условиями данных территорий.

Глубина залегания грунтовых вод на ОС за исследуемый период также существенно изменилась. Если площади орошаемых земель с УГВ глубже 5 м в 2001 г. отсутствовали, то к 2015 г. они составили 77.3% площади орошения. Причина резкого снижения УГВ заключается в сокращении участков и объемов поливов. Уменьшение потребления поливной воды связано с переходом овощных и бахчевых культур на капельное орошение, а также с использованием малозатратных влагозарядковых весенних поливов для возделывания озимых зерновых культур, которые стали преобладающими, в ущерб возделыванию кормовых трав.

На сегодня площади с критическим уровнем грунтовых вод (2–3 м) сохраняются только на Большой Волгоградской, Заволжской, Палласовской и Кисловской ОС, но доля таких земель не превышает 4.5% площади орошаемых массивов. Наибольшие изменения УГВ произошли на Кисловской ОС, где участки с УГВ 2–3 и 3–5 м резко сократились и перешли в категорию >5 м.

Относительно высокая минерализация грунтовых вод (>3 г/л) при большой глубине их залегания существенного влияния на орошаемые почвы не оказывает. Распределяются в Волгоградской обл. площади с разными по минерализации грунтовыми водами достаточно равномерно: одна треть с содержанием менее 1 г/л солей, другая – с содержанием 1–3 г/л и третья часть содержит более 3 г/л. Самые большие площади с минерализованными грунтовыми водами (>3 г/л) отмечаются на Волго-Донской, Генераловской, Городищенской, Палласовской и Тажинской ОС. Потенциальную опасность для возникновения вторичного засоления почв представляют земли с минерализованными грунтовыми водами на Палласовской и Тажинской системах, поскольку здесь продолжают сохраняться небольшие участки орошения с УГВ 2–3 м.

Еще одной особенностью орошаемых земель в Волгоградской области является отсутствие на большинстве государственных системах дренажа. Всего в 2015 г. орошалось 11.2 тыс. га обеспеченных дренажем (из них 2.3 тыс. га или 20.5% с закрытым вертикальным дренажем), что охватывает лишь 6.3% площади всех орошаемых земель. Дренаж на землях орошаемых местным стоком вообще отсутствует. Наибольшие площади, обеспеченные дренажом, имеются на Большой Волгоградской, Заволжской, Палласовской и Кисловской ОС.

Крайне важным при ведении кадастра является учет площадей, характеризующихся вторичным засолением, которое проявляется в почвах и грунтовой толще в условиях плохой дренированности территории и исходной засоленности подстилающих пород. Критическая глубина залегания грунтовых вод, при которой проявляется вторичное засоление для почв сухостепной и полупустынной зон, составляет 2–2.5 м при минерализации больше 5–7 г/л. Также неблагоприятным явлением при ирригации является осолонцевание почв, связанное с появлением в почвенном растворе соды в результате обменных реакций и освобождения натрия из почвенного поглощающего комплекса солонцов.

Общая площадь орошаемых засоленных почв на государственных системах Волгоградской обл. (табл. 5) в 2001 г. составила 16.5 тыс. га, а в 2015 г.– 12.7 тыс. га, то есть уменьшилась на 22.9%. Из всех засоленных почв в 2015 г. площадь слабозасоленных составила почти 67.3%, то есть по сравнению с 2001 г. сократились на 6.8%, площади среднезасоленных почв сократились на 46.8%, сильно- и очень сильнозасоленных на 33.5%.

Таблица 5.  

Почвенно-мелиоративное состояние (засоление) орошаемых земель Волгоградской области (га) по данным кадастров мелиоративного состояния орошаемых земель [12] за 2001 и 2015 гг.

№ ОС на карте Наименование ОС системы и номер геоморфологи-ческого района на карте Годы Общая площадь орошаемых сельхоз-угодий Распределение орошаемых почв по засолению в слое 0–100 см
незасо-ленные засо-ленные в том числе степень засоления
слабозасоленные среднезасоленные сильно- и очень сильнозасоленные
всего при-родно вто-рично всего при-родно вто-рично всего при-родно вто-рично
1 Большая Волгоградская (V11) 2001 19 647 18 613 1034 681 681 0 196 58 138 157 157 0
  2015 15 978 15 764 214 102 102 0 48 45 3 64 64 0
2 Волго-Ахтубинская (VI14) 2001 1626 1626 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
  2015 1626 1626 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3 Волго-Донская (III9) 2001 6261 5608 653 468 98 370 140 30 110 45 0 45
  2015 4614 4121 493 315 0 315 145 0 145 33 0 33
4 Генераловская (III9, VI13) 2001 6895 6698 197 35 35 0 102 35 67 60 0 60
  2015 4870 4478 392 256 256 0 136 136 0 0 0 0
5 Городищенская (III8) 2001 21 056 18 871 2185 1676 1676 0 483 483 0 26 26 0
    2015 20 587 17 745 2842 2316 2316 0 441 441 0 85 85 0
6 Заволжская (V11,V12) 2001 21 695 21 083 612 446 446 0 166 166 0 0 0 0
    2015 12 907 12 677 230 230 230 0 0 0 0 0 0 0
7 Иловатская (VI14) 2001 1496 1281 215 0 0 0 121 0 121 94 0 94
    2015 168 168 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
8 Калачевская (III8, VI13) 2001 6988 6723 265 65 65 0 200 200 0 0 0 0
    2015 7131 6933 133 65 65 0 133 133 0 0 0 0
9 Кисловская (V11) 2001 11 116 10 235 881 525 421 104 285 247 38 71 71 0
    2015 7483 7145 338 149 149 0 175 175 0 14 14 0
10 Котельниковская (III9) 2001 3527 3527 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    2015 1791 1791 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
11 Ленинская (V12) 2001 6311 3806 2505 1098 1098 0 1122 1122 0 285 285 0
    2015 5040 3533 1507 444 444 0 260 260 0 803 803 0
12 Оленевская (III8) 2001 2680 2680 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    2015 2680 2680 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
13 Палласовская (V12) 2001 14 870 9895 4975 2498 2091 407 1308 563 745 1169 592 577
    2015 11 596 8380 3216 2114 1631 483 845 320 525 257 0 257
14 Светлоярская (V12, III9) 2001 7264 5063 2201 977 977 0 1128 693 235 96 0 96
    2015 5889 3095 2794 2220 2220 0 498 275 223 76 32 44
15 Среднеахтубинская (V11) 2001 4049 3632 417 345 345 0 72 72 0 0 0 0
    2015 2672 2147 525 376 376 0 149 149 0 0 0 0
16 Тажинская (V12) 2001 2993 2593 400 400 0 400 0 0 0 0 0 0
    2015 2926 2926 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
17 Иловлинский филиал (III8) 2001
    2015 3900 3900 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
18 Итого государственные системы 2001 138 474 121 934 16 540 9214 7933 1281 5323 3869 1454 2003 1131 872
  2015 111 858 99 109 12 749 8587 7789 798 2830 1934 896 1332 998 334
19 Местный сток 2001 120 692 112 499 8193 4842 4306 538 2763 1868 895 588 303 285
    2015 66982 62793 4189 3185 3185 0 1004 1004 0 0 0 0
20 Всего 2001 259 166 234 433 24 733 14 056 12 239 1817 8086 5737 2349 2591 1434 1157
    2015 178 840 161 902 16 938 11 772 10 974 798 3834 2938 896 1332 998 334

Доля природно-засоленных почв в 2001 г. составляла 78.2%, вторично-засоленных – 21.8%, а в 2015 г. соответственно 84.1 и 15.9%. Увеличение доли природно-засоленных почв, по-видимому, вызвано тем, что заброшенные на много лет поля с вторично-засоленными почвами (часто имеющие остаточное засоление почв) в кадастре относят к категории природно-засоленных почв.

Сокращение площадей засоленных орошаемых почв связано, в первую очередь, с общим сокращением орошаемых земель; вторично засоленных почв – со снижением УГВ до глубины 5 и >5 м, в результате чего бывшие вторично засоленные почвы прошли этап постепенного рассоления (Иловатская, Калачевская ОС). Наибольшие площади природно-засоленных почв сохранились на Большой Волгоградской системе; вторично засоленных – на Палласовской, Светлоярской и Ленинской ОС, что связано с их расположением на плохо дренированной Хвалынской глинистой равнине, с широко распространенными природно-засоленными солонцеватыми почвами, легко переходящими при плохом оттоке оросительных вод во вторично-засоленные. На данных ОС изначально преобладали светло-каштановые почвы в комплексе с засоленными солонцами (средними и мелкими; 25–50 и >50%) на тяжело- и среднесуглинистых отложениях (табл. 2).

Солонцеватые почвы в Волгоградской обл. распространены достаточно широко и существенная часть их была вовлечена в регулярное орошение. На сегодня площади орошаемых солонцеватых почв на государственных ОС сократились с 40 тыс. га в 2001 г. до 32.2 тыс. га в 2015 г., что составило 19.3%. Сокращение вызвано общим уменьшением орошаемых площадей. Наибольшие площади солонцеватых почв сохраняются на Палласовской, Городищенской, Калачевской, Светлоярской и Генераловской ОС, расположенных в сухостепной и полупустынной зонах, характеризуемых широким распространением природных солонцов, каштановых и светло-каштановых солонцеватых почв.

Больше всего средне- и сильносолонцеватых почв находится на Калачевской, Палласовской, Городищенской и Светлоярской ОС, расположенных в южной части Приволжской возвышенности и на Хвалынской глинистой равнине (табл. 6).

Таблица 6.  

Почвенно-мелиоративное состояние (солонцеватость) орошаемых земель Волгоградской области (га) по данным кадастров мелиоративного состояния орошаемых земель [12] за 2001 и 2015 гг.

№ ОС на карте Наименование оросительной системы и номер геоморфологического района на карте Годы Общая площадь орошаемых сельхозугодий Участие солонцеватых почв
несолон-цеватые солон-цеватые по степени солонцеватости
слабо- средне- и сильно-
1 Большая Волгоградская (V11) 2001 19 647 1662 2985 1910 1075
    2015 15 978 14 136 1842 1154 688
2 Волго-Ахтубинская (VI14) 2001 1626 1626 0 0 0
    2015 1626 1626 0 0 0
3 Волго-Донская (III9) 2001 6261 6081 180 180 50
    2015 4614 4473 141 92 49
4 Генераловская (III9, VI13) 2001 6895 3770 3125 1269 1856
    2015 4870 2935 1935 724 1211
5 Городищенская (III8) 2001 21 056 12 727 8329 5438 2891
    2015 20 587 12 340 8247 5103 3144
6 Заволжская (V11,V12) 2001 21 695 17 437 4258 3608 650
    2015 12 907 10 888 2019 1717 302
7 Иловатская (VI14) 2001 1496 1126 370 167 203
    2015 168 168 0 0 0
8 Калачевская (III8, VI13 ) 2001 6988 2083 4900 1000 3900
    2015 7131 2231 4900 1000 3900
9 Кисловская (V11) 2001 11 116 9408 1702 1050 658
    2015 7483 6597 886 599 287
10 Котельниковская (III9) 2001 3527 3527 0 0 0
    2015 1791 1791 0 0 0
11 Ленинская (V12) 2001 6311 6311 0 0 0
    2015 5040 5040 0 0 0
12 Оленевская (III8) 2001 2680 2680 0 0 0
    2015 2680 2680 0 0 0
13 Палласовская (V12) 2001 14 870 5226 9644 4877 4767
    2015 11 596 3505 8091 4382 3709
14 Светлоярская (V12, III9) 2001 7264 3607 3657 908 2749
    2015 5889 2516 3373 908 2465
15 Среднеахтубинская (V11) 2001 4049 3447 602 90 519
    2015 2672 2070 602 90 512
16 Тажинская (V12) 2001 2993 2852 141 79 62
    2015 2926 2689 237 137 100
17 Иловлинский филиал (III8) 2001
    2015 3900 3900 0 0 0
18 Итого государственные системы 2001 138 474 984 75 39 999 20 620 19 373
    2015 111 858 79 585 32 273 15 906 16 367
19 Местный сток 2001 120 692 108 632 12 060 5252 6798
    2015 66982 58 521 8461 4906 3555
20 Всего 2001 259 166 207 107 5 059 25 878 26 171
    2015 178 840 138 106 40 734 20 812 19 922

Если анализировать мелиоративное состояние на государственных ОС Волгоградской обл., учитывая засоленность, солонцеватость орошаемых почв, УГВ и техническое состояние оросительных систем в комплексе, то неудовлетворительная мелиоративная обстановка сегодня отмечается на Калачевской (54.7%), Палласовской (39.7%), Светлоярской (46.3%) и Городищенской (18.0%) ОС, расположенных на Хвалынской глинистой равнине и в южной части Приволжской возвышенности, где в орошение были вовлечены солонцеватые почвы и солонцы, имеющие высокое природное засоление и где в настоящее время значительная часть систем характеризуется плохим техническим состоянием. Самая лучшая мелиоративная обстановка наблюдается на Волго-Ахтубинской и Иловатской системах, расположенных в долине р. Волги, и на Котельниковской ОС, находящейся в Северных Ергенях [12] (рис. 1).

Анализ данных мелиоративных кадастров, отражающих мелиоративное состояние государственных ОС позволяет констатировать, что факторами, оказывающими влияние на их состояние являются: литолого-геоморфологические условияи, исходный почвенный покров орошаемых земель, на природные особенности которых накладываются плохое техническое состояние оросительной сети и социально-экономические проблемы данной территории.

По данным Панковой и Новиковой [16], причина сокращения площадей орошаемых земель в период с 1990–2001 гг. в Волгоградской обл. заключалась в выводе из оборота земель плохого качества (солонцеватых, сильнозасоленных почв и почв с близким УГВ (<1 м)) и в тот период такие земли были практически полностью списаны из категории сельскохозяйственных земель. В течение последующих 14 лет сокращение орошаемых площадей продолжается, но главная причина заключается в отсутствии необходимых финансовых средств у собственников земель, которые попросту их не возделывают.

Следует добавить, что значительная часть площадей, которая учитывается в кадастре как орошаемая, является залежью, то есть фактическая площадь орошения меньше указанной в кадастре. Согласно нашим исследованиям с использованием дистанционной информации на Светлоярской ОС (2015–2016 гг.), около 50% всех в прошлом орошаемых земель являются залежью возрастом от 3 до 7–8 лет. При этом земли, которые постоянно орошаются и возделываются (например, Светлоярский орошаемый участок), засеваются, главным образом, озимыми зерновыми культурами (более 80%). Оставшаяся часть земель занята овощными и бахчевыми культурами и незначительная часть – кормовыми травами. Такая диспропорция в посевах и отсутствие севооборотов ведет к сокращению объемов поливов и истощению почв. По нашим данным, на Светлоярском орошаемом участке (срок орошения 45 лет) количество гумуса на глубине 0–20 см составляет в среднем 1.3% (в то время как в целинных условиях содержание гумуса в светло-каштановых почвах колеблется от 2 до 1.5% [8]) и уменьшение прогумусированности почв связано с поверхностным способом полива. Согласно исследованиям Приходько [18], изменение гумусового состояния орошаемых почв определяется культурой земледелия, способом и сроком поливов, режимом и свойствами почв. По ее данным запасы гумуса в каштановых почвах и солонцах на оросительных системах Волгоградской области за 20 лет в пахотном горизонте сократились на 5–10%, в лугово-каштановых – на 10–25% в сравнении с близлежащими неорошаемыми богарными почвами.

Приведем площади орошаемых земель и засоленных почв государственных ОС Волгоградской обл., сгруппированными по геоморфологическим районам в графическом виде (рис. 2). Видно, что в 2015 г. больше всего земель орошалось в южной части Приволжской возвышенности (34.3 тыс. га) и на Приволжской песчаной гряде (39 тыс. га). Далее следуют площади орошения на Хвалынской глинистой равнине (25.4 тыс. га) и на Северных Ергенях (11.3 тыс. га). Меньше всего их находится в долине Волги (1.8 тыс. га).

Рис. 2.

Доля (%) засоленных почв (1) от незасоленных (2) в 2001 и 2015 гг. на государственных ОС Волгоградской области, сгруппированных по геоморфологическим районам. Цифрами показан номер ОС на рис. 1.

Наибольшие площади засоленных почв сосредоточены в районе Хвалынской глинистой равнины (15 тыс. га) и в южной части Приволжской возвышенности (3 тыс. га). В районе Хвалынской глинистой равнины площади засоленных почв с 2001 г. сократились на 11%, хотя на отдельных системах, например на Светлоярской ОС, доля засоленных почв увеличилась на 17%. В районе Приволжской песчаной гряды площадь засоленных почв на трех ОС уменьшилась (с 2.9 до 1.3 тыс. га), а на Среднеахтубинской ОС, расположенной в этом же районе, увеличилась на 9%. В целом, как отмечалось выше, площадь засоленных почв в Волгоградской обл. уменьшилась на 22.9%.

Сокращению площадей почв с вторичным засолением способствует длительный период отсутствия орошения и, как следствие, снижение УГВ глубже 5 м, что приводит к рассолению почв. Например, проведенные нами в 2016 г. исследования на Райгородском участке Светлоярской ОС показали, что почвы, которые на пике орошения (1990 г.) подвергались вторичному засолению, в настоящее время находятся в процессе постепенного рассоления.

В 90-х годах Райгородский орошаемый участок находился в сложных гидрогеологических условиях: на юге участка УГВ сульфатно-натриевого состава составлял 1.5–2 м, на остальной части – 2.5–3 при минерализации 3–5 г/л. В результате, в 1990 г. в местах с УГВ 1.5–2 м образовались очаги вторично средне- и сильнозасоленных почв. Почвы были засолены на глубину 0–100 см, преобладало засоление хлоридно-сульфатного состава [7].

Сейчас большая часть орошаемого участка не возделывается и не орошается более 5 лет, поэтому здесь произошло зарастание полей сорной травянистой растительностью. УГВ расположен глубже 5 м.

Поля представляют собой залежь 5–7-летней давности. Залежь характеризуется следующим составом растительности: доминируют сорные травы с примесью полыни и разнотравья, появляются злаки. Обильны бодяк полевой (Cirsium arvense), полынь Лерха (Artemisia lercheana), латук компасный (Lactuca scariola), л. татарский (L. tatarica), прутняк веничный (Kochia scoparia), рассеяно отмечаются мортук восточный (Eremopyrum orientale), ромашка аптечная (Matricaria recutita), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis), девясил британский (Inula britannica). Сохранилось большое количество кустов люцерны, которая когда-то возделывалась здесь и продолжает вегетировать за счет самопосева.

В настоящий период, когда уровень грунтовых вод более 7 лет продолжает находиться глубже 5 м, в очагах бывшего вторичного засоления происходит процесс постепенного рассоления почв по краю пятен с сохранением засоленности почв в его центре (табл. 7, рис. 3).

Таблица 7.  

Данные анализа водной вытяжки почв Райгородского орошаемого участка (2016 г.)

№ разреза Глубина, см рН Сумма токсичных солей, % ${\text{CO}}_{3}^{{2 - }}$ $\begin{array}{*{20}{l}} {{\text{Н С О }}_{3}^{ - }} \end{array}$ Сl ${\text{SO}}_{4}^{{2 - }}$ Сa2+ Mg2+ Na+ К+ Степень, химизм засоления
смоль(экв)/кг почвы
24.01 0–30 7.5 0.03 0.57 0.07 0.46 0.50 0.25 0.29 0.07
  30–50 7.5 0.03 0.52 0.07 0.39 0.50 0.25 0.21 0.02
  50–80 7.6 0.04 0.42 0.42 0.44 0.62 0.25 0.39 0.02
  80–100 7.8 0.07 0.37 0.42 0.79 0.75 0.25 0.56 0.03
24.02 0–30 7.8 0.02 0.50 0.10 0.30 0.50 0.12 0.24 0.02
  30–40 7.4 0.16 0.27 0.10 18.46 16.37 1.87 0.52 0.06 Слабое CФ
  40–70 8.0 0.05 0.37 0.10 0.972 0.62 0.37 0.42 0.01
  70–86 7.4 0.14 0.25 0.10 14.33 12.50 1.62 0.49 0.06
  86–100 7.5 0.14 0.25 0.10 13.58 11.75 1.62 0.51 0.05
24.03 0–30 7.6 0.02 0.50 0.10 0.85 0.87 0.25 0.14 0.18
  30–40 7.5 0.03 0.45 0.20 0.96 1.00 0.25 0.29 0.06
  40–60 7.5 0.03 0.35 0.35 0.52 0.62 0.12 0.42 0.04
  60–80 7.4 0.05 0.27 0.30 0.69 0.50 0.25 0.46 0.05
  80–100 7.7 0.04 0.42 0.30 0.69 0.75 0.12 0.46 0.08
24.04 0–30 7.7 0.03 0.65 0.10 0.41 0.50 0.25 0.26 0.15
  30–50 7.5 0.03 0.30 0.07 0.29 0.25 0.18 0.19 0.03
  50–70 7.7 0.04 0.30 0.07 0.45 0.25 0.18 0.34 0.04
  70–90 7.4 0.05 0.20 0.25 0.67 0.25 0.37 0.42 0.07
  90–100 8.0 0.04 0.45 0.25 0.57 0.62 0.12 0.42 0.10
24.05 0–30 8.6 0.06 0.05 0.62 0.10 0.41 0.25 0.12 0.79 0.02 Слабое СД
  30–45 8.7 0.13 0.10 0.70 1.40 0.59 0.25 0.12 2.40 0.01 Слабое СДХ
  45–70 8.7 0.19 0.05 0.52 3.00 2.47 0.25 0.50 5.28 0.01 Среднее СДХ
  70–100 9.0 0.18 0.20 0.55 2.60 1.46 0.25 0.12 4.42 0.01 Среднее СДХ
24.05.01 0–30 8.4 0.05 0.03 0.54 0.25 0.34 0.25 0.12 0.76 0.02
  30–50 8.8 0.09 0.12 0.79 0.60 0.45 0.25 0.12 1.46 0.01 Слабое СД
  50–70 8.9 0.17 0.15 0.52 2.35 1.63 0.25 0.25 4.14 0.01 Среднее СДХ
  70–100 9.1 0.19 0.15 0.58 2.90 2.46 0.25 0.25 5.57 0.01 Среднее СДХ

Примечание. Прочерк – засоление отсутствует, СФ – сульфатное; СД – содовое; СДХ – содово-хлоридное.

Рис. 3.

Фрагмент мультиспектрального космического снимка Landsat-8 (июнь, 2015 г.). Райгородский ОУ. Залежь 5–7 лет. УГВ > 5 м. Рисунок изображения: крупное темное пятно, индицирующее бывшую падину с лугово-каштановыми (темноцветными) незасоленными почвами по окраине и засоленными почвами в центре пятна. Треугольники – точки отбора образцов на изучение засоления почв в 2016 г.

Из табл. 7 видно, что в большинстве скважин почвы не засолены до глубины 0–100 см, и лишь в двух из них, находящихся в центре пятна, засоление, преимущественно в средней степени, содово-хлоридного состава солей отмечается на глубине 30–100 и 0–100 см.

Предположительно, засоление почв таких пятен может быть остаточным, вторичным, сохранившимся с начала 90-х годов, либо возникшим за счет поступления солей с поверхностными и внутрипочвенными водами с окружающей местности, поскольку из-за отсутствия в настоящее время планировок полей происходит постепенное проседание грунтов на месте бывших падин.

Таким образом, залежные земли, поросшие сорной растительностью в местах бывших падин, и в прошлом характеризующиеся вторично засоленными почвами, при длительном периоде отсутствия орошения и снижении УГВ ниже 5 м в настоящее время постепенно рассоляются.

ВЫВОДЫ

1. Анализ мелиоративных кадастров Волгоградской обл. [12] позволил констатировать дальнейшее сокращение площадей орошаемых земель, зафиксированное в конце ХХ века [16], которое за исследуемый период составило 19.2% на государственных ОС и 44.5% – на землях, орошаемых на местном стоке.

Максимальное сокращение площади орошения по сравнению с 2001 г. произошло на Иловатской (88.8%), Котельниковской (49.2%), Заволжской (40.5%) ОС, что вызвано социально-экономическими условиями данных территорий.

2. Значительная часть освоенных под ирригацию земель и учитываемая в кадастре как орошаемая, в настоящее время переведена в разновозрастные залежи. Определить точную площадь поливных земель можно с помощью дистанционного мониторинга, который в настоящее время не ведется. Результаты проведенных исследований на Светлоярской ОС с использованием космических снимков показывают возможности дистанционной информации для определения площади залежных земель.

3. Уровень грунтовых вод на государственных ОС существенно изменился: в 2001 г. площади с УГВ глубже 5 м отсутствовали, а к 2015 г. они составили 77.3% всей площади орошения. Наибольшие изменения произошли на Кисловской ОС, где земли с УГВ 2–3 и 3–5 м резко сократились и перешли в категорию с УГВ > 5 м. Причина снижения УГВ на всех ОС заключается в сокращении орошаемых площадей и уменьшении объемов подачи поливной воды.

4. Общая площадь орошаемых засоленных почв на ОС за 14 лет уменьшилась на 22.9%. Однако сложная обстановка с засолением почв по-прежнему сохраняется на Палласовской, Светлоярской и Ленинской ОС, расположенных в бессточной глинистой Хвалынской равнине Прикаспийской низменности, где в орошение были вовлечены природно-засоленные и засоленно-солонцовые почвы. Отсутствие засоленных почв отмечается на системах, расположенных в Волго-Ахтубинской пойме (Волго-Ахтубинская ОС), на Приволжской песчаной гряде (Заволжская ОС), Приволжской возвышенности (Калачевская ОС).

5. Площади солонцеватых почв на ОС за 14 лет уменьшились на 19.3%. Сокращение вызвано общим уменьшением орошаемых площадей. Наиболее сложная обстановка, определяемая солонцеватостью почв, сложилась для Палласовской, Калачевской, Городищенской и Генераловской ОС, расположенных в сухостепной и полупустынной зонах, с распространением природных солонцов, каштановых и светло-каштановых солонцеватых почв.

6. Проведенные исследования на Светлоярской ОС в 2015–2016 гг. показали, что здесь происходит уменьшение площадей орошаемых земель, снижение УГВ глубже 5 м, постепенное рассоление (с 90-х годов прошлого века) вторично засоленных почв некоторых участков.

7. Анализ материалов, отражающих мелиоративное состояние государственных ОС, позволяет констатировать, что факторами, оказывающими влияние на их состояние, являются: литолого-геоморфологические условия их расположения и исходная структура почвенного покрова, а также техническое состояние оросительной сети и социально-экономические проблемы данной территории.

Благодарность. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ, проект № 16-04-00570.

Список литературы

  1. Барановская А.В., Азовцев В.И. Влияние орошения на миграцию карбонатов в почвах Поволжья // Почвоведение. 1981. № 10. С. 17–26.

  2. Бондарев А.Г., Кузнецова И.В., Сапожников П.М. Переуплотнение почв сельскохозяйственной техникой: прогноз явления и процессы разуплотнения // Почвоведение. 1994. № 4. С. 58–64.

  3. Бирюкова А.П. Влияние орошения на водный и солевой режим почв Южного Заволжья. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 267 с.

  4. Государственный (национальный) доклад о состоянии и использовании земель в Российской Федерации в 2015 г. Министерство эконом. развития, Федеральная служба гос. регистрации, кадастра и картографии. М., 1916. 202 с.

  5. Егоров В.В., Попов А.А. Природно-мелиоративное районирование Северного Кавказа и Нижнего Поволжья // Почвоведение. 1976. № 4. С. 101–113.

  6. Еременко В.П., Шевченко П.Д., Маслов А.Н. Орошаемое земледелие Юга России. Ростов-на Дону, 2002. 447 с.

  7. Горохова И.Н., Панкова Е.И. Метод дистанционного контроля за состоянием орошаемых земель юга России // Аридные экосистемы. 1997. Т. 3. № 5. С. 26–34.

  8. Дегтярева Е.Т., Жулидова А.И. Почвы Волгоградской области. Волгоград: Нижне-Волжское изд-во, 1970. 319 с.

  9. Зимовец Б.А. Экология и мелиорация почв сухостепной зоны. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 1991. 247 с.

  10. Иванов И.В. Эволюция почв // Почвенно-экологические проблемы в степном земледелии. Пущино, 1992. С. 30–44.

  11. Иванов И.В., Курохтин В.Т. Грунтовые воды // Почвенно-экологические проблемы в степномземледелии. Пущино, 1992. С. 52–56.

  12. Кадастры мелиоративного состояния орошаемых земель Волгоградской области. Волгоград, 1990. 128 с.; 2001. 131 с.; 2016. 12 с.

  13. Казакова Л.А. Комплексная мелиорация орошаемых солонцовых почв сухостепной зоны Волгоградской области. Автореф. дис. … канд. с.-х. н. Волгоград, 1991. 18с.

  14. Ковда В.А. Происхождение и режим засоленных почв. М.–Ленинград: Изд-во АН СССР, 1946, 1947. Т. 1, 2.

  15. Панкова Е.И., Горохова И.Н., Конюшкова М.В.Развитие методов оценки и дистанционного мониторинга засоления орошаемых и целинных почв на территории аридных и семиаридных регионов // Экологические системы и приборы. 2014. № 10. С. 3–9.

  16. Панкова Е.И., Новикова А.Ф. Мелиоративное состояние и вторичное засоление почв орошаемых земель Волгоградской области // Почвоведение. 2004. № 6. С. 731–744.

  17. Почвенная карта Волгоградской области (М 1 : : 400 000) / Под ред. Е.М. Цвылева. ГУГК СССР, 1989.

  18. Приходько В.Е. Содержание и запас гумуса в почвах Волгоградской области // Почвоведение. 1994. № 10. С. 65–74.

  19. Сазонов С.П. Основные направления повышения эффективности орошаемых земель Волгоградской области // Эффективность оросительных мероприятий на юге России. Волгоград: ВНИИОЗ, 2004. С. 17–21.

  20. Abbas A., Khan S., Hussain N., Hanjra M.A., Akbar S. Characterizing soil salinity in irrigated agriculture using a remote sensing approach // Physics and Chemistry of the Earth. Parts A/B/C. 2013. V. 55–57. P. 43–52.

  21. Akramkhanov A., Brus D.J., Walvoort D.J.J. Geostatistical monitoring of soil salinity in Uzbekistan by repeated EMI survey // Geoderma. 2014. V. 213. P. 600–607.

  22. Annual Report 2011-12 ICID. – New Delhi (INDIA): International Commission on Irrigation and Drainage, 2012. 67 p.

Дополнительные материалы отсутствуют.