Библиографическое описание:

Невенчанная Н. М. Влияние солевого состава озёр на почвенный покров территории Камышловского лога Омской области // Молодой ученый. — 2014. — №7. — С. 258-262.

Ключевые слова: Камышловский лог, солевой состав озёр, почвенный покров.

Камышловский лог — это древняя долина высохшей реки Камышловки расположенная в Омской области Российской Федерации и Северо-Казахстанской области Республики Казахстан, состоящая из цепи озёр, проходящих через территорию землепользования Марьяновского, Москаленского, и Исилькульского районов Омской области. По физико-географическому районированию изучаемая территория относится к лесостепной зоне Западносибирской провинции. [1] Камышловская долина является реликтом некогда существовавшего речного потока, базисом эрозии для которого служила река Иртыш. В настоящее время она представляет почвы плакорной части с цепью засоленных и пресных озёр, вытянутых вдоль бывшего русла реки. Начинается Камышловский лог небольшой речкой Камысакты, стекающей с Кокчетавской возвышенности и впадающей в озеро Большой Тарангул, от которого прослеживается цепью озёр вплоть до Иртыша на протяжении почти 500 км. Озёра в основном мелководные, некоторые даже пересыхающие в летнее время, имеют пресную или солёную воду. Наиболее крупные: Райнфельд, Покровское, Камышное, Половинное, Круглое, Соленое, Кривое. Это территория охраняемая, т. к. весной сюда прилетает много водоплавающих птиц, среди которых редкие и исчезающие, занесённые в Красную книгу Омской области. Грунтовые воды на изучаемой территории минерализованы, но степень их минерализации и характер засоления очень неоднородны, и зависит от солевого состава озёр. По мере приближения к Иртышу долина сливается с осадками второй надпойменной террасы. Почвообразующие породы глинистые, карбонатные и засоленные, аллювиального и озерно-болотного происхождения. [4, 5]

При интенсивном использовании пахотных почв возникает проблема соленакопления и развития солонцов и других засоленных почв. Основные пути образования солонцов в Омской области: первый — это Осолонцевание черноземно-луговых, луговых, лугово-болотных почв, засоленных солями, содержащими соду (по схеме Антипова-Каратаева). Второй путь образования засоленных почв связан с пульсирующим водно-солевым режимом, при избыточном увлажнении. Исследованиями В. Е. Кушнаренко и З. Ф. Воропаевой установлено, что при близком уровне пульсирующих вод создаются условия их воздействия на почвенный поглощающий комплекс. Третий путь образования засоленных почв — при рассолении солончаков приозерных поясов и днищ высохших озёр, в т. ч. солончаков Камышловского лога (по схеме К. К. Гедройца). [3, 4] Так как в состав Камышловского лога входят соленые озёра (в большом количестве) и близко к поверхности залегают минерализованные грунтовые воды, они оказывают влияние на соленакопление прилегающих территорий, используемых в сельском хозяйстве, то становится актуальным изучение водно-солевого режима озёр, грунтовых вод и почв.

Цель исследования — изучить химический состав солей озёр Камышловского лога и установить их влияние на почвенный покров, т. к. особенности накопления солей в озёрах оказывают влияние на грунтовые воды и почвы, и являются важным источником поверхностных солепроявлений.

Объектом исследования служила вода крупных озёр Камышловского лога и почвенный покров изучаемой территории. Исследования проходили на территории Исилькульского, Москаленского и Марьяновского районов Омской области, в 2009–2013 годах проводилось изучение солевого состава озёр и экологического состояния почвенного покрова Камышловского лога.

Методы исследования — образцы воды отбирались в июле из следующих озёр: Половинное, Камышлово, Соленое, Кривое (Исилькуль), Камышное (Москаленки), Пикетное, Райнфельд (Марьяновка), р. Камышловка (пос. Дружино). Для изучения почвенного покрова на прилегающей территории с озёрами были заложены разрезы. Почвенные образцы отбирались из разрезов с каждого горизонта в средней его части. Почвенный покров представлен: пахотными почвы (лугово-черноземные почвы), почвами сенокосов и пастбищ (луговые почвы, солонцы, лугово-болотные почвы), и почвами мелиоративного фонда (солончаки). На кафедре почвоведения ОмГАУ им. П. А. Столыпина в исследуемой воде и почвах проведено определение общей щелочности, хлорид-ионов, сульфат-ионов, кальция и магния — титрованием, сумма натрия и калия — расчетным методом, сухой остаток выпариванием, реакция среды на рН-метре.

Солевой состав озёр Камышловского лога

Факторы, влияющие на химический состав воды. Химический состав природной воды определяет предшествующая ему история, т. е. путь, совершенный водой в процессе своего круговорота. Количество растворенных веществ в такой воде будет зависеть: с одной стороны — от состава тех веществ, с которыми она соприкасалась, с другой — от условий, в которых происходили эти взаимодействия. Влиять на химический состав воды могут следующие факторы: горные и почвообразующие породы, почвы, живые организмы, деятельность человека, климат, рельеф, водный режим, растительность, геологические и гидродинамические условия. [2] Для установления влияния озёр Камышловского лога на почвенный покров необходимо определить их солевой состав. Химический состав, реакция среды и минерализация озёр отличаются большой пестротой (таблица 1, 2).

Таблица 1

Результаты химического анализа воды озёр Камышловского лога

(средние данные за 2009–2013гг.)

Озеро

Анионы, мг/л

Катионы, мг/л

HCO3-

Cl -

SO42-

NO3-

Ca2+

Mg2+

Na+

Fe3+2+

Половинное

200

41322

4466

0,37

1220

3952

20109

0,28

Камышлово

264

33654

3903

0,35

770

3064

17092

0,05

Соленое

410

6745

2070

1,40

230

878

3619

следы

Кривое

303

11431

2390

0,22

170

1119

6354

0,03

Камышное

298

8556

2815

4,05

176

1200

4532

1,72

Пикетное

171

33500

165970

0,08

1564

3871

92178

0,263

Райнфельд

171

15070

3000

0,08

502

1584

7694

0,196

р. Камышловка

503

1142

447

3,80

108

143

748

0,12

В таблице 2 представлены формулы химического состава воды, изучаемых озёр, данные реакции среды и минерализации (в среднем за 2009–2013гг., варьирование данных по годам в пределах ошибки).

Таблица 2

Результаты химического анализа воды озёр Камышловского лога

Озеро

Формула химического состава воды

рH

Минерализация, мг/л

1.             Половинное

Cl 93,2 SO4 6,5 HCO3 0,3

М= 70,9 Na+K 69,1 Mg 26,0 Са 4,9

9,21

70899

2.              Камышлово

Cl 91,7 SO4 7,9 HCO3 0,4

М= 58,6 Na+K 64,7 Mg 32,4 Са 2,9

7,29

58615

3.              Соленое

Cl 78,8 SO4 17,9 HCO3 2,8СО20,5

М= 14,0 Na+K 65,3 Mg 30,0 Са 4,7

8,31

13747

4.              Кривое

Cl 85,5 SO4 13,2 HCO3 1,3

М= 21,6 Na+K 73,3 Mg 24,4 Са 2,3

7,76

21615

5.              Камышное

Cl 79,1 SO4 19,3 HCO3 1,6

М= 18,0 Na+K 64,7 Mg 32,4 Са 2,9

8,25

17428

6.              Пикетное

SO4 78,5 Cl 21,4 HCO3 0,1

М= 297,2 Na+K 91,0 Mg 7,2 Са 1,8

8,86

297254

7.              Райнфельд

Cl 86,7 SO4 12,8 HCO3 0,6

М= 28,0 Na+K 68,3 Mg 26,6 Са 5,1

7,69

28021

8.              р. Камышловка

Cl 64,7 SO4 18,7 HCO3 16,6

М= 2,9 Na+K 65,4 Mg 23,7 Са 10,9

7,86

2839

По данным таблиц 1 и 2, в изучаемых озёрах необходимо отметить абсолютное преобладание в составе анионов — хлоридов, катионов — натрия, что определяет тип засоления и формулу химического состава воды озёр Камышловского лога.

Оценка воды. Название объекта: оз. Половинное расположено на границе территории РФ Исилькульского района и Казахстана. Вода очень сильносоленая хлоридная магниево-натриевая, реакция среды щелочная, растительность практически отсутствует. Рядом с озером формируются солончаки соровые и лугово-болотные глинистые почвы.

Название объекта: оз. Камышлово — расположено на территории Исилькульского района. Вода сильносоленая хлоридная магниево-натриевая, реакция среды щелочная, растительность представлена полынью Сиверса.

Название объекта: оз. Соленое озеро расположено на территории Исилькульского района. Вода сильно солоноватая хлоридная магниево-натриевая, реакция среды щелочная, растительность луговая, преобладает ячмень гривастый. Название объекта: оз. Кривое озеро расположено на территории Исилькульского района. Вода сильно солоноватая хлоридная магниево-натриевая, реакция среды щелочная, растительность злаковое разнотравье.

Название объекта: оз. Камышное территория пос. Кухарево Москаленского района (возле озера расположен солончак луговой). Вода сильно солоноватая хлоридная магниево-натриевая, реакция среды щелочная, растительность сильно изрежена, представлена солянкой и солеросом, вода используется в целях орошения на пахотных почвах расположенных недалеко от озера.

Название объекта: оз. Пикетное территория пос. Москаленский Марьяновского района (возле озера расположены солончаки и лугово-болотные солончаковые почвы). Вода крепкий рассол хлоридно-сульфатная натриевая.

Название объекта: оз. Райнфельд территория пос. Москаленский Марьяновского района (возле озера расположены солончаки и солонцы). Вода слабосоленая хлоридная магниево-натриевая.

Название объекта: р. Камышловка территория пос. Дружино Омского района (возле озера расположены дачные участки). Вода слабосолоноватая хлоридная магниево-натриевая, реакция среды щелочная, растительность вдоль речки представлена камышом, вода используется в целях орошения на дачных участках, расположенных недалеко от реки.

В результате изучения реакции среды (график 1) и степени минерализации (рис. 1) в озёрах необходимо отметить их динамику. Самые неблагоприятные показатели у воды оз. Половинное и Пикетное, реакция среды и минерализация самые высокие в изучаемых объектов. Самое низкое содержание солей из изучаемых объектов в реке Камышловка — вода слабосолоноватая, минерализация 2,8г/л солей. Из формулы химического состава воды (таблица 2) видно, что тип засоления в озерах одинаковый хлоридный магниево-натриевый, исключение составляет вода озера Пикетное территории Марьяновского района, тип засоления соответствует хлоридно-сульфатному натриевому, минерализация в данном озере наивысшая 297 г/л солей, соответствующая крепкому рассолу.

Изменение реакции среды в озёрах Камышловского лога в соответствии с расположением озёр по параллели 550 00 / Nот Республики Казахстан к г. Омску

Рис. 1. Диаграмма изменения минерализации озёр Камышловского лога

Почвенный покров Камышловского лога.

Почвенный покров лесостепной зоны, к которой относится Камышловский лог, неоднороден. Центральная лесостепь выделена условно и названа солонцовой. Она характеризуется наиболее сложным и комплексным почвенным покровом, представленным сочетанием лугово-черноземных, черноземно-луговых и луговых почв в комплексе с солонцами, солончаками и солодями. [4, 5] Необходимо отметить, что все изученные почвы содержат в своем составе легкорастворимые соли.

Основу пахотного фонда лесостепной зоны составляют лучшие по качеству черноземы и лугово-черноземные почвы. Лугово-черноземные почвы по свойствам близки к черноземам, а в засушливые годы дают более высокие урожаи. Особенностями пахотных легово-черноземных почв лесостепи являются тяжелый гранулометрический состав, отсутствие агрономически ценной структуры, уплотнение, образование «плужной подошвы», ухудшающей фильтрационные свойства. Отрицательным показателем агропроизводственных свойств этих почв является их карбонатность и засоленность. Преобладают хлоридно-сульфатные и сульфатные почвенные разности. Естественно, что незасоленные разности имеют более высокую агрономическую оценку, а засоленные в пределах 0–30 см (солончаковые) — самую низкую. На солончаковых разностях снижаются урожай и его качество, поэтому использовать их следует под ограниченный набор солеустойчивых культур [4, 5]. Учитывая выраженное засоление и солонцеватость этих почв, они не рекомендуются к орошению, за исключением обычных (незасоленные, несолонцеватые), но и последние, формируясь при близком залегании грунтовых вод (3–6 м), могут восстанавливать гидроморфизм и деструктироваться. Реакция среды в пахотном слое лугово-черноземных почв Камышловского лога варьировала от 6,9 до 7,4 (нейтральная — слабощелочная соответственно).

Солончаки формируются локально в наиболее геохимически активных территориях Камышловской лощины стока, по окраинам озёр, болот, реже — по гривам среди болот. Преобладают подтипы луговых и болотных гидроморфных почв. Концентрация солей в них достигает 2 % при хлоридно-сульфатном и хлоридном засолении. Реакция среды в солончаках за годы исследования варьировала от 7,3 до 8,0 (щелочная) в верхнем гумусовом горизонте. Гранулометрический состав во всех почвенных разностях тяжелый — глинистый.

Морфологическое строение луговых солончаков характеризуется сохранением признаков более ранних стадий развития и четким разделением профиля на горизонты. Поверхность почвы в сухие периоды покрыта солевой корочкой, реже слоем солей, иногда бывает мокрая с пятнами солевых выцветов. Основным поставщиком солей являются минерализованные грунтовые воды. В зависимости от сезона года и увлажнения изменяется степень, а нередко — и химизм засоления. Для профиля типично оглеение. Структура морфологически хорошо выражена, но водопрочность агрегатов крайне низкая, так как при действии воды они набухают, расплываются и превращаются в бесструктурную массу [4, 5].

Необходимо отметить, что во всех почвах тип засоления соответствует типу засоления в озёрах. Таким образом, можно сделать вывод, что формирование почвенного покрова территории Камышловского лога протекает по схеме Гедройца (рассоление солончаков) и связано пульсирующим водно-солевым режимом (В. Е. Кушнаренко). Так как содержание соды в озерах незначительное количество (таблица 1), она не оказывает большого влияния на почвенный покров (схема Антипова-Каратаева).

Охрана и использование почв.

Грунтовые воды в почвенном профиле взаимосвязаны и расположенные рядом водные источники (в нашем случае соленые озёра) оказывают большое влияние на формирующиеся рядом почвы, а соответственно и растительность. Кроме того, учитывая использование воды в целях орошения полей необходимо изучение солевого состава данной воды и установление влияния водных источников на свойства почв.

Изучив солевой состав озер Камышловского лога и некоторые характеристики озёр и почв можно сделать вывод, что использование данной воды для орошения недопустимо, т. к. вода сильно солоноватая, со щелочной реакцией среды и оказывает неблагоприятное воздействие на почву. Изучаемые почвы также имеют слабощелочную и щелочную реакцию среды, по всему профилю наблюдаются легкорастворимые соли с максимальным содержанием в верхней части профиля почв.

Во всех изученных почвах необходимо (при их использовании) соблюдать требования по солевому составу воды, орошение проводить под контролем и регулировать нормы полива во избежание вторичного засоления почв расположенных рядом с водными источниками. Так при длительном отсутствии дождя вода и растворенные в ней соли под влиянием солонца поднимаются в верхние слои почвы, вода испаряется, а соли остаются. Солонцы и солончаки бывают не только естественного происхождения, а и так называемые вторичные (ирригационные), возникающие в результате антропогенной деятельности человека.

Для улучшения свойств и экологического состояния почвенного покрова необходимо проведение комплекса мероприятий. Для улучшения структуры и предотвращения уплотнения почв необходимо соблюдать сроки обработки почв. Для снижения дегумификации — внесение органических удобрений. В условиях сильной расчлененности рельефа система земледелия должна быть почвозащитной. Соблюдать установленные нормативы качества и поливные нормы оросительной воды. [4]

Чтобы не допустить развития вторичного засоления и осолонцевания почв, необходимо: проводить анализы оросительной воды (если в ней солей больше чем 2,5 г/л, поливать такой водой нельзя); исключать из полива также воду, в которой соотношение натрия к кальцию (в мг-экв) выше 1; весной применять оптимальные поливные нормы — 300–400 л на 10 м2, летом — 500–600 л (при высоких нормах может происходить заболачивание, при малых — быстрое испарение влаги и накопление в верхнем слое солей); почву постоянно рыхлить или мульчировать (перегной, торф, листья, солома) для предотвращения испарения воды с поверхности через почвенные капилляры. [2, 3]

Чтобы улучшить засоленные почвы, необходимо удалить соли промывкой, то есть произвести мелиорацию. Делать это лучше поздней осенью. Идеальной считается промывка, когда вода, прошедшая через слой почвы и растворившая соли, удалялась бы за пределы участков. На солонцах необходимо проведение гипсования.

Литература:

1. Атлас Омской области — М.: Роскартография,1999. — 56с.

2. Елизарова Т. Н., Казанцева В.А, Магаева Л. А., Устинов М. Т. Эколого-мелиоративный потенциал почвенного покрова Западной Сибири/ Т. Н. Елизарова и др.– Новосибирск: Изд-во Наука, 1999. — 295 с.

3. Кушнаренко В. Е. Влияние химической мелиорации на динамику влаги и состав солей мелких солонцов Западной Сибири /В. Е. Кушнаренко, З. И. Воропаева, Л. В. Березин. — Омск: Изд-во ОмСХИ, 1976. — С.150

4. Мищенко Л. Н. Классификация, диагностика и агроэкологические особенности почв Западной Сибири /Л. Н. Мищенко, В. В. Леонова, В. Е. Кушнаренко// Учебное пособие. — Омск: ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2010. — 102с.

5. Прудникова В. М. Почвы Западной Сибири /В. М. Прудникова, Я. Р. Рейнгард// Учебное пособие. — Омск: Изд-во ОмСХИ, 1980. — С. 3–8.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle