Эффективность применения минеральных удобрений на рисовых системах



страница1/11
Дата09.05.2018
Размер2.08 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11






ÒÅÕÍÈÊÀËÛ² ±ÛËÛÌÄÀÐ



ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÈÅ ÍÀÓÊÈ








УДК 631.8+633.18
Эффективность применения минеральных

удобрений на рисовых системах
Докт.с-х.наук А.А.Джумабеков

А.Джумабеков

Р.Махамбетова

В статье раскрыты причины быстрого плодородия почв на рисовых системах. На основании многолетних исследований установлены оптимальные дозы внесения минеральных удобрений для различных рисосеющих зон республики, которые позволят повысить плодородие почв и урожайность культур рисового севооборота.

Важнейшей проблемой агропромышленного комплекса республики является увеличение урожайности сельскохозяйственных культур путем повышения плодородия почв, рационального использования водо-земельных ресурсов. Основной показатель плодородия почв рисовых полей – содержание в них гумуса, азота, фосфора и калия.

Исследованиями В. П. Дуденко /1/, И. Д. Шарапова /2/, А. Г. Рау /3/, С. Б. Рамазановой /4/ и др. установлено, что по содержанию запасов питательных веществ почвы рисовых систем республики относятся к бедным. В пахотном слое лугово-болотных почв гумуса содержится 1,8-3,0%, лугово-сероземных – 1,2-2,0%, а в такыровидных – всего 0,5-1,0%.

За два года возделывания риса из метрового слоя почв теряется до 20-35% гумуса и 12-15% азота. Причины быстрого падения плодородия почв рисовых систем – интенсивные восстановительные процессы и фильтрационные потоки, вымывающие легкорастворимые минеральные и органические соединения. Чем выше коэффициент фильтрации почв и меньше гумуса содержится в них, тем быстрее снижается плодородие земель. Для восстановления и повышения плодородия почв необходимо постоянно обогащать их органическими и минеральными удобрениями.

На Кызылкумском массиве самые высокие урожаи риса, без внесения минеральных удобрений, получены на лугово-болотных почвах 30-35 ц/га, на лугово-сероземных – 23-26 ц/га, а на такыровидных почвах – 18-20 ц/га. На Кызылординском массиве соответственно: 32-36, 25-28, и 20-22 ц/га, на Акдалинском массиве: 28-30, 20-22 и 16-18 ц/га.

Восстановить питательные элементы только удобрениями не дает желаемых результатов, так как одновременно с уменьшением количества гумуса ухудшаются и водно-физические свойства почв. Поэтому урожайность монокультуры риса неизбежно снижается даже при внесении повышенных доз минеральных удобрений (табл.1).

На рисовых системах Казахстана в естественных условиях накапливается большое количество растительных остатков, но из-за высокой температуры их разложение идет интенсивно. Поэтому коэффициент гумификации органических веществ здесь составляет 0,12-0,15, то есть при накоплении в рисовых севооборотах сырых корней люцерны около 60 т/га в почве формируется гумуса всего 2,5-3,0 т/га.

Таблица 1



Урожайность риса на целинных лугово-сероземных почвах

Кызылкумского массива (данные А. Г. Рау)


Год возделывания риса

Содержание гумуса в слое почвы , т/га

Дозы минеральных

удобрений, кг/га д.в.



Урожайность

риса, ц/га



Азот

фосфор

Первый

70,6

120

80

61,0

Второй

51,8

120

80

52,2

Третий

38,4

120

80

37,1

Четвертый

33,3

180

120

44,5

Пятый

30,7

180

120

42,6

Восполнить потери гумуса и азота в почве можно только, обогащая ее органическими веществами. На рисовых системах республики для восстановления плодородия почв выращивают в основном люцерну и донник.

Рациональное использование земли и повышение культуры земледелия могут быть обеспечены только при освоении научно-обоснованных севооборотов. Они позволяют получать максимум продукции с единицы площади за счет правильного подбора и чередования культур, обеспечивающих бездефицитный баланс органических веществ в почве /5/.

Многочисленными исследованиями /6, 7/ установлено, что на почвах с высоким содержанием органических веществ более эффективны минеральные удобрения. Поэтому современное интенсивное земледелие предусматривает бездефицитный баланс органических веществ как непременное условие повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур.

Многолетние травы в севообороте имеют большое значение не только как кормовые, но и как мелиорирующие культуры. Они улучшают физическое свойство почвы, благоприятствуют оптимальному протеканию биохимических процессов и обеспечивают получение гарантированных высоких урожаев в течение ряда лет (5,7).

В условиях Кызылкумского и Кызылординского массивов многолетние травы являются единственной культурой имеющей положительный баланс поступления сухого органического вещества в почву по отношению к выносу его с урожаем. Так, под люцерной первого и второго годов жизни накапливаются 28-33 т/га органических веществ (корневые, пожнивные остатки), а вынос составляет 20-23 т/га. Разница между поступлением и выносом органического вещества увеличивается с возделыванием люцерны до трех лет.

В условиях Приаралья большого внимания заслуживает донник на сидерат при возделывании на агромелиоративном поле. Обладая высокими кормовыми достоинствами, он является и одним из лучших растений-удобрителей в мировой практике благодаря большому количеству зеленой массы и быстрому ее разложению при запашке. Донник обогащает почву азотом, его мощно развитая корневая система значительно улучшает ее физические свойства. Однако для того, чтобы баланс органического вещества (как растительного, так и гумусового) был положительным, необходимо увеличить удельный вес сопутствующих культур в севооборотах при 7-польном до 57,1% и при 8-польном до 62,5%, а также, предусмотреть возделывание промежуточных культур, которые полностью запахиваются на сидерит, что способствует не только улучшению состояния орошаемых земель региона, но и обеспечению общественного животноводства качественными кормами.

Интенсивность процесса накопления питательных элементов в почве рисовых полей зависит так же от мелиоративного состояния полей, в частности от их дренированности и положения уровня грунтовых вод в вегетационный и осенне-зимний периоды. На слабодренированных участках уровень грунтовых вод в вегетационный период залегает на глубине 0,5-0,8 м, а в осенне-зимний – 0,7-1,2 м. Почва постоянно насыщена влагой, нарушен ее воздушный режим, низок окислительный потенциал. В этих условиях развития корневой системы растений и клубеньковых бактерий на ней замедляется, интенсивность окисления почвы, и накопления питательных элементов в ней снижается. На Кызылкумской рисовой системе, где грунтовые воды расположены на глубине 1,5-1,7 м вегетационный период и 1,8-2,2 м в осенне-зимний период, за два года возделывания люцерны в метровом слое почвы накопилось сухих ее корней 18-19 т/га, азота 900-950 кг/га, фосфора – 100-120, калия 320-325 кг/га. На участках, где грунтовые воды залегают на глубине 0,4-0,8 м в вегетационный период и 0,7-1,2 м в осенне-зимний, соответственно 7-8 т/га и 260-270, 17-18, 100-105 кг/га.

На Кызылкумском и Кызылординском массивах люцерновые поля под рис распахивают в конце апреля - начале мая. К этому времени высота надземной части растений люцерны достигает 40-50 см, а урожайность (сено) – 2,8-3,0 т/га. В сене люцерны содержится азота 75-100 кг, а на ее корнях - накапливается до 200 кг/га.

Таким образом, через два года возделывания люцерны в почве содержится азота около 900-1200 кг/га. Казалось бы, таких запасов его должно хватать на формирование пяти-шести урожаев риса. Однако из-за высокой биогенности почв рисовых систем получать стабильные урожаи риса можно только в течение двух лет по пласту и обороту пласта люцерны, на третий год из-за быстрого разложения корней люцерны запасы гумуса в почве резко уменьшаются, что неизбежно ведет к снижению урожайности риса (табл. 2). Поэтому для получения урожайности риса, высеваемого по обороту пласта люцерны, 5-6 т/га необходимо увеличивать дозу минеральных удобрений относительно прошлого года в 1,3-1,5 раза.


Таблица 2

Урожайность риса на первый, второй и третий год

после возделывания люцерны

Год возделывания

риса


Содержание в почве

Доза минеральных удобрений, кг/га

Урожайность риса,

ц/га


Сухих корней люцерны, т/га

N, %

Р, %

N

Р

1

2

3

4

5

6

7

Первый (по пласту люцерны)

19,4

1,7

0,4

120

80

71,0

Второй (по обороту пласта люцерны)

5,6

0,7

0,1

140

90

64,3

Третий

0,9

0,2

0,05

180

100

48,1

Эффективность минеральных удобрений при возделывании риса определяет слой воды в чеках. Затопленное рисовое поле способствует накоплению в почве аммонийного азота и обменного калия, увеличивает подвижность соединений фосфора и обеспечивает благоприятные условия для поступления элементов питания к корням риса. На формирование 1 центнера зерна риса необходимо азота 1,7-2,4 кг, фосфора 0,7-1,2 кг, калия 2,7-3,3 кг. Поскольку до 40% внесенного количества минеральных удобрений непроизводительно теряется, в почву нужно вносить дополнительное количество азотных удобрений в аммиачной или амидной форме (сульфат аммония, сложные удобрения с аммонием, мочевина и др.). При определении количества азотных удобрений следует учитывать то, что их высокие дозы отрицательно сказываются на урожайности и качества зерна раннеспелых сортов риса, так как стимулируют развитие его вегетационной массы, затягивают сроки созревания, увеличивают количество пустых и стерильных зерен, снижают их абсолютную массу. Из фосфорных удобрений наиболее часто под рис вносят суперфосфат, реже фосфаты, фосфорную муку, из калийных удобрений – калийную соль. Средние оптимальные дозы удобрений для различных районов рисосеяния республики приведены в таблице 3.


Таблица 3

Оптимальные дозы минеральных удобрений

в различных районах рисосеяния республики

Район рисосеяния



Оптимальная доза

минеральных удобрений, кг/га д.в.



Урожайность риса, ц/га

Прибавка урожайности от удобрений, ц/га

N

Р

К

1

2

3

4

5

6

Кызылкумский

(А.Г.Рау, А.А.Джумабеков)



120

90

40

66,5

25,0

Кызылординский

(С.Б.Рамазанова, А.Вильгельм)



180

90

60

55,0

23,1

Акдалинский

(В.П.Дуденко, О.Н.Нургалиев)



210

90

60

51,8

22,3

При повышении доз вносимых удобрений сверх оптимальных значений прибавка урожайности риса снижается. Поскольку в различных почвенно-агротехнических условиях естественное плодородие, механический состав, сорта риса и дренированность почв различны, средние оптимальные дозы удобрений должны уточняться.

Характерная особенность почв рисовых систем Казахстана – высокое содержание пылеватых (60-80 %) и илистых (25-30%) фракции. При обработке такие почвы сильно уплотняются. В пахотном слое, содержанием закиси железа, марганца, восстановленной серы и ряда других органических соединений, создается большой дефицит кислорода, образуется подплужный уплотненный горизонт, снижающий фильтрацию, препятствующий проникновению в глубь почвы корневой системы растений. Для повышения плодородия почв необходимо проводить зяблевую вспашку на глубину 22-27 см и не реже одного раза в ротацию культур рисового севооборота глубокое (на 35-40 см) рыхление чизелями, разрушающее уплотненный подплужный слой. Такая обработка почв позволяет увеличить урожайность риса на 2-5 ц/га.

Исследованиями Рамазановой С. Б., Вильгельм М. А.(4), А. Г. Рау (3) и др. установлено, что азотные удобрения существенно влияют на химический состав зерна и его технические свойства.

При внесений азота в дозах 120-180 кг/га, содержание белка в зерне риса увеличилось с 6,0-6,2% (контроль) до 7,1-7,4%. Низкие дозы азота (до 90 кг/га) на количества белка в зерне практически не изменяли. Дробное использование не имело преимущества в увеличении содержание белка в зерне по сравнению с участками, где вся доза азота была внесена при основном внесении. По результатам вегетационных опытов установлено, что под влиянием азотных удобрений уменьшается пленчатость зерна риса, повышается выход целого ядра. Рис, выращенный на участках, подкормленных сульфатом аммония, дал при переработке в 3,5- 4 раза меньше дробления по сравнению с контролем.

На урожай и качество зерна риса влияют также фосфорные и калийные удобрения. Наибольшая потребность у риса в фосфоре наблюдается в первые фазы вегетации и роста. Недостаток его в этот период не может быть восполнен в последующие фазы. При недостатке фосфора в растениях нарушается белковый обмен, слабо развивается корневая система, что приводят к снижению урожая и ухудшению его качества.

В условиях Приаралья высокая потребность растений риса в калии обычно удовлетворяется природными запасами этого элемента в почве. Однако при недостатке калия, особенно в фазе всходов, листья растений отстают в росте, а продуктивность и кустистость снижается.

В опытах КазНИИриса, ныне Кызылординский НИИ агроэкологии и сельского хозяйства, установлено, что урожай риса увеличивается с возрастанием доз фосфора с 90 до 150 кг/га. Прибавки урожая на фоне совместных внесений азотных удобрений (120 кг/га) дала прибавку зерна на 7-10 ц/га.

С увеличением доз фосфора наблюдалась тенденция к повышению стекловидности зерна, его удельного веса и трещиноватости. При внесении фосфорных удобрений отмечалось снижение выхода целого ядра в крупе, а с увеличением доз калия выход целого ядра повышался по сравнению с контролем.

Начиная с 1991 года, за годы проведения реформ, из-за дефицита водных ресурсов и нехватки минеральных удобрений площади посева риса в республике сократились с 130 тыс.га до 59,2 тыс.га или более 2,2 раза по сравнению с 1998 годом. В том числе по Кызылординской области с 94,8 тыс.га до 52,2 тыс.га, по Кызылкумскому массиву с 21,0 до 3,7 тыс.га и по Акдалинскому массиву с 17,1 тыс.га до 3,2 тыс.га (табл. 4).


Таблица 4

Динамика изменения урожайности и удобряемости риса

на рисовых системах


Наименование массива

Годы

Площадь посева, га

Урожайность, ц/га

Объем использованных минеральных удобрений, тн.

Кызылкумский

1988

1994


1998

2001


21,0

17,6


12,5

3,7


52,5

44,1


40,3

36,2


51215

5744


3012

1125


Кызылординский

1988

1994


1998

2001


91,8

72,0


60,3

50,5


50,8

40,1


37,4

35,2


235610

12012


6428

4880


Систематическое недополучение минеральных удобрений привело к полной или частичной потере плодородия на значительной части рисовых массивов, а также снижению урожайности в целом.

Так, на Кызылкумском массиве урожайность риса за последний 10 лет снизился с 52,5 до 36,2 ц/га на Кызылординском с 50,8 до 35,2 ц/га или в 1,45-1,50 раза.

За эти годы удобряемость орошаемого поля снизился с 260-320 кг/га до 3-6 кг/га, т. е. 50-100 раза.

В соответствии с вышеизложенным, можно определить, что одним из важнейших условий стабилизации рисоводства в республике является восстановление плодородия почвенного слоя. Систематическое недополучение питательных веществ приведет к полной потере плодородия орошаемых рисовых массивов.


Литература


  1. Дуденко В. П. Освоение новых земель под рис,- Алма-Ата, Изд-во «Кайнар», 1979, - 102 с.

  2. Шарапов И. Д. Восстановительные процессы в прикорневой зоне риса и влияние их на плодородие почв. // Повышение плодородия почв рисовых полей. – М., Наука, 1977, с - 64-72.

  3. Рау А. Г. Водораспределение на рисовых системах, М, «Агропромиздат», 1988, - 86 с.

  4. Рамазанова С. Б., Вильгельм М. А. Применение удобрений и урожайность сельскохозяйственных культур в Кызыл-Ординской области. // Научные основы производства риса в Казахстане – Алма-Ата, 1987, - 9-18 с.

  5. Когай М. Т. Рисовые севообороты и технология выращивания культур. – Ташкент, Мехнат, 1986, – 3-50 с.

  6. Рамазанов Х. Д., Шермагамбетов К. А. Динамика органического вещества почвы в различных рисовых севооборотах. // Труды КазНИИ риса «Интенсивные технологии возделывания риса и культур рисового севооборота», Алма-Ата, 1991, -41-46 с.

  7. Нурымов Д. Е. Кормовые культуры юга Каазхстана, Алма-Ата, Кайнар, 1986, -133 с.

Таразский Государственный университет им. М.Х.Дулати, Тараз



ÌÈÍÅÐÀËÄÛ ÒÛ³ÀÉÒ²ÛØÒÀÐÄÛ Ê¶ÐIØ ÅÃÓ

ƶÉÅËÅÐIÍÄÅ ÏÀÉÄÀËÀÍÓ ÒÈIÌÄIËIÃI
À.-ø.¹ûë.äîêò. À.À.ƽìàáåêîâ

À.ƽìàáåêîâ

Ð.Ìàõàìáåòîâà
Ìàºàëàäà ê¾ðiø æ¾éåëåðiíäå òîïûðàºòû» º½íàðëû¹ûíû» êåìó ñåáåïòåði àíûºòàë¹àí. ʼïæûëäûº ¹ûëûìè-çåðòòåó æ½ìûñòàðûíû» í¸òèæåñiíå ñ¾éåíå îòûðûï ðåñïóáëèêàäà¹û ¸ð-ò¾ðëi ê¾ðiø åãó àéìàºòàðû ¾øií ìèíåðàë òû»àéòºûøòàðûíû» îïòèìàëäû ì¼ëøåði ½ñûíûë¹àí, îëàð òîïûðàºòû» º½íàðëû¹ûìåí ê¾ðiø àóûñïàëû åãiñòiãiíi» ¼íiìií àðòòûðàäû, ì¾ìêiíäiê áåðåäi.
УДК 556.(1)9.(5.74.5)
МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ ЛИНЗ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

ПЕСЧАНЫХ ПУСТЫНЬ СРЕДНЕЙ АЗИИ И КАЗАХСТАНА

(НА ПРИМЕРЕ ЗАУНГУЗСКИХ КАРАКУМОВ)
Докт.геол.-мин.наук М.К.Калдаров

В данной статье рассматриваются вопросы формирования линз пресных подземных вод песчаных пустынь, с использованием данных палеогидрогеологического анализа неогеновых отложений. Гидрогеологическими исследованиями установлено, что эти линзы пресных подземных вод в основном распространены в аллювиальных отложениях погребенных речных долин континентального неогена. Они имеют большие запасы пресных подземных вод, пригодных по своим качественным характеристикам для любого вида водоснабжения.

Наиболее характерные особенности физико-географической обстановки зоны пустынь Средней Азии и Казахстана - длительная засуха с очень высокими температурами, малое годовое количество атмосферных осадков и низкая относительная влажность воздуха, обуславливают низкую водообеспеченность территории. Поэтому устойчивое хозяйство, будь то животноводство, земледелие или промышленное производство, здесь можно вести только в том случае, если решена проблема воды. Однако, гидрогеологические исследования аридной зоны показали, что песчаные пустыни Каракумы и Кызылкумы, несмотря на то, что годовая испаряемость в 16-20 раз превышает количество выпадающих атмосферных осадков, в значительной степени не являются безводными, как это считалось долгое время. Они имеют большие запасы пресных подземных вод, пригодных по своим качественным характеристикам для любого вида водоснабжения.

Крупные месторождения таких линз, расположенные в Западной (Ясханское) и Северной частях Каракумов, а также в Северной и Восточной частях песчаного массива Кызылкумов, имеют общую площадь развития пресных вод в пределах от 2000-5000 км2 (Каракумы) до 26105-37090 км2 (Кызылкумы).

Минерализация их составляет 0,3-1,0 г/дм3, местами до 3 г/дм3. Линзы пресных подземных вод со всех сторон оконтурены переходной зоной, в пределах которой минерализация воды закономерно увеличивается от Центральной части линзы к периферии и вниз по разрезу. Пресные подземные воды образуют первый от поверхности земли водоносный комплекс в неоген-четвертичных отложениях.

Выяснения формирования пресных подземных вод песчаных пустынь - одна из сложнейших проблем в области гидрогеологии. Значение ее в теоретическом и практическом отношении весьма существенно, особенно в аридной зоне.

Существуют различные прогнозы о происхождении пресных линз пустынь, такие как за счет конденсации, инфильтрации осадков, поступления из глубоких горизонтов, за счет стока со стороны горной местности, которые в разное время высказаны крупными учеными как: В.Н.Кунин, У.М.Ахмедсафин, С.А.Анарбаев, Н.Г.Шев-ченко, Н.К.Кульжаев, А.И.Огильви, В.Н.Чубарев, С.И.Смирнов, Н.К.Гиринский, Я.С.Садыков, Ж.С.Сыдыков, А.А.Алексин, В.Н.Тарасов, В.Н.Островский, А.К.Джа-келов, С.М.Мурзаев, К.Кейльгак, Е.И.Молдан и др. Однако, основные причины образования месторождений линз пресных вод пустыни, залегающих на поверхности соленых вод, и являющихся единственным источником водообеспечения населения пустынных районов Приаралья, и закономерности их распространения до сих пор достоверно не установлены.

Гидрогеологические исследования, проведенные в восточной части Заунгузских Каракумов (Заунгузья), позволяют разработать новую теоретическую основу палеогидрогеологического анализа о формировании крупной линзы пресных подземных вод, заключенных в отложениях континентального неогена.

Основной период формирования линз пресных подземных вод падает на время существования крупной водной артерии - Пра-Зеравшана (Халдар-реки). Протекавшей в пределах Восточного Заунгузья и оставившей аллювиальные осадки, состоящие из разнозернистых песков и галечников, абсолютно чуждых всему геологическому разрезу Заугузских Каракумов и принесенных извне. Этот комплекс, явно речного происхождения, обнаружен автором в Восточном Заунгузье под названием «Халдарский горизонт» верхнеплеогенового возраста /2/. Отложения врезаны в заунгузскую свиту на глубину до 35 м и образуют обширную погребенную долину, пересекающую территорию с юго-востока на северо-запад (рис.). Как видно на рисунке


Схематическая карта минерализации грунтовых вод

в районе погребенной речной долины Восточного Заунгузья

(составил М.К.Калдаров)

1 - ориентировочные контуры погребенной речной долины; 2 - граница минерализации пресных и соленых грунтовых вод; 3 - пресные воды (с плотным остатком до 3 г/дм3); 4 - солоноватые и соленые воды (с плотным остатком более 3 г/дм3); 5 - в числителе - номер скважины, в знаменателе - минерализация воды, г/дм3; 6 - скважины, вскрывшие аллювиальные отложения халдарского горизонта


Рисунок

площадь распространения осадков речной фракции халдарского горизонта в основном совпадает с площадью современного распространения пресных грунтовых вод. За пределами погребенной долины воды становятся солеными и горькосолеными.

Механизм формирования крупных линз слабоминерализованных грунтовых вод Заунгузья, заключенных в континентальных отложениях заунгузской свиты и Халдарского горизонта с палеогеографическими, палеотектоническими и палеогидрогеологическими условиями образования территории Заунгузских Каракумов. В верхнем плиоцене, в связи с усилением тектонической деятельности эта территория подвергалась усиленной денудации. Неоднократные изменения в характере процессов денудации отменяют одни пути стока и приводят возникновению новых. Происходили весьма значительные изменения в положении палеогидрографической сети, связанные с блужданием палеорусел. Одной из крупных рек, существовавших, вероятнее всего в акчагылское время, была Халдар-река, относящаяся к системе древнего Зеравшана. Возраст Пра-реки указывает также на существование в верхнеплиоценовое время крупных рек в смежных областях. Так, С.А.Кушнарь и М.Н. Грамм /1/ указывают, что в верхнем плиоцене область Центральных Кызылкумов представляла собой сравнительно приподнятую часть в пределах равнинной части Узбекистана с некоторым уклоном на север и запад, с густой сетью рек и пресных озер.

На пути движения Халдар-река по восточной части Заунгузья с юго-востока на северо-запад отлагались русловые и пойменные песчано-галечниковые осадки. Фильтрация пресных вод Пра-реки в континентальную песчаную толщу неогена положила начало формированию линзы слабоминерализованных грунтовых вод в Заунгузских Каракумах. Позднее на поверхности Заунгузского плато формировалась молодая Халдарская долина /6/, обязанная своим происхождением этой Пра-реке. После ухода ее долина перекрылась эоловыми образованиями более молодого цикла, поэтому в рельефе местности в настоящее время она не выражена.

В конце плиоцена - начале четвертичного времени тектонические движения возобновлялись с новой силой. На равнинных пространствах начали испытывать дифференцированные поднятия. В связи с интенсивным поднятием Заунгузского плато Халдар-река покинула эту территорию. В этой связи уровень грунтовых вод начал понижаться, мощность горизонта пресных вод уменьшалась, а площадь распространения слабоминерализованных вод, естественно, сокращалась. В химическом составе также произошли существенные изменения. Гидрокарбонатные кальциевые воды Пра-реки постепенно сменялись гидрокарбонатными натриевыми и местами даже хлоридными натриевыми /2,3/.

Определенные научно-методологический и практический интерес представляют вопросы определения возраста образования и питания линз пресных вод в условиях засушливого климата региона.

Возраст образования линз слабоминерализованных вод Заунгузских Каракумов нами определялся методами литолого-стратиграфического анализа песчаных отложений. Исходными данными принимались скорость осадконакопления эоловой песчаной толщи, залегающей непосредственно на поверхности древнего аллювия Халдарского горизонта, равная 1 мм/год или 1 м за 1 тыс. лет. Средняя мощность эоловой песчаной толщи, составляющая 20 м. Отсюда, возраст пресной воды с момента погребения (захоронения) составляет около 20 тыс. лет. А с учетом средней мощности 4 метра древнего аллювия, возраст пресной воды Заунгузских Каракумов с начального периода ее формирования достигает в порядке 24 тыс. лет, т.е. в 4-5 раза древнее, чем пресной линзы Ясхана, расположенной в юго-западной части Каракумов /4/.

Гидродинамическими исследованиями установлено, что «плавающая» линза пресных вод не стоит на одном месте, а двигается вместе с потоком грунтовых вод с юго-востока на северо-запад со скоростью 0,5 м/год т.е. за 24 тыс. лет своего существования ею пройдено расстояние равное 12 км от основного русла Халдар-реки, представленного гравийно-галечниковыми отложениями явно речного генезиса.

Существенное значение имеет вопрос о характере питания пресных грунтовых вод Заунгузья и механизме сохранения их до нашего времени в состоянии очень низкой минерализации.

Существование явления внутри грунтового испарения с поверхности грунтовых вод в Каракумах широко освещено в работах В.Н.Кунина (6 мм/год) и Н.А.Огильви (0,5 мм/год) при любой глубине залегания их свободного зеркала. В данном случае ими рассмотрена лишь одна сторона этого процесса, т.е. расходная часть баланса. По нашему мнению, раз существует «внутригрунтовое испарение», то необходимо признавать наличие «внутригрунтовой конденсации», так как это две стороны одного и того же процесса.

В песчаных массивах зеркало крупных линз чаще всего залегает на больших глубинах, превышающих глубину пояса постоянной температуры (15-20 м от дневной поверхности). Поскольку на этих глубинах внутригрунтовая атмосфера насыщена водяным паром, последний будет перемещаться от области высоких температур к области более низких. Предполагается, что происходит конденсация преимущественно в зоне постоянных температур и обратное поступление гравитационной влаги вниз, которая и питает пресные грунтовые воды. Такую схему создал А.Ф.Лебедев (1936 г.) и к таким выводам привели наблюдения Э.Н.Благовещенского (1950 г.), Н.А.Огильви (1963 г.) в Каракумах и Цвиановича (1953 г.) в Сахаре. Процесс внутригрунтовой конденсации, как отмечено, в основном происходит в интервале между поясами постоянных температур и зеркалом глубокозалегающих грунтовых вод и имеет региональный характер распространения на всей территории Заунгузских Каракумов. Для пресных погребенных вод конденсационная влага является главным источником питания для сохранения прежней низкой минерализации, а для соленых особую значимость она не имеет. Интенсивность внутригрунтовой конденсации проявляется в пределах развития пресных вод, где температура воды на 1-30 выше, чем температуры соленых вод в тех же геологических и геотермических условиях.

Количественная сторона внутригрунтовой конденсации изучена недостаточно. По данным Н.А.Огильви и В.Н.Чубарева (1963 г.), в районе Ясханской линзы (юго-западная часть Каракумов) атмосферная влага в зоне аэрации, за счет вертикальной разности температур и давлений, проникает на глубину 10-15 м, где ежегодно конденсируется слой воды, толщиной 17 мм. В области барханных песков конденсировавшая вода уходит вниз путем гравитационного просачивания и пополняет грунтовые воды.

По нашему представлению механизм сохранения пресной воды на территории Заунгузских Каракумов до настоящего времени в основном связан с наличием внутригрунтовой конденсационной воды, формирующей ниже пояса постоянных температур и проникающей вниз путем гравитационного просачивания, которая постоянно пополняет пресные погребенные воды, сохраняя их низкую прежнюю минерализацию. В среднем на территории Заунгузских Каракумов выпадает осадков около 100 мм/год. Известно что, по литературным данным (Гиринский, Чубарев, Шевченко, 1982 г.), долевые части осадков расходуется на фильтрацию и конденсацию, достигая уровня около 1,5 мм/год (в условиях Каракумов) при наличии внутригрунтового испарения с поверхности зеркала порядка 0,5 мм/год (Огильви, 1963 г.), то количество внутригрунтовой конденсационной воды, поступающей в пресные погребенные грунтовые воды, составляет около 1 мм/год. Общая площадь слабоминерализованных грунтовых вод Заунгузского прогиба, как известно, составляет 5 тыс. км2 то ежегодное поступление за счет внутригрунтовой конденсации примерно составляет 5 млн.м3/год, т.е. 161 л/с, в среднем расход 1 л в год с 1 м2 зеркала грунтовых вод при любой глубине их залегания. По нашему мнению, только лишь внутригрунтовая конденсационная вода является единственным источником питания пресных грунтовых вод Заунгузских Каракумов.

Подводя итоги вышеизложенного, необходимо отметить, что механизм формирования крупных пресных линз подземных вод песчаных массивов Заунгузских Каракумов в основном регулируется действиями палеогидрогеологического процесса, происходящего в верхнеплиоценовое время в континентальных отложениях неогена. Общая схема образования этих линз сводится к следующему: после исчезновения потока древней реки пресная вода оказалась погребенной, ее питание осуществляется в дальнейшем за счет инфильтрации атмосферных осадков и внутригрунтовой конденсации. Здесь нами выделяются два этапа формирования пресных вод: первый – древние палеофильтрационные воды Пра-реки, которые являются первичным источником образования пресной линзы, второй – дополнительное питание с сохранением уже сформировавшей пресной линзы за счет атмосферных осадков инфильтрации и внутригрунтовой конденсации. Эти этапы образования пресных вод следует рассматривать как взаимосвязанные и взаимообусловленные природные процессы, которые способствуют сохранению низкой минерализации пресных линз подземных вод до настоящего времени.






Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница