Введение
В сельскохозяйственном отношении большие площади земель Ширванской степи (около 70%) еще не используются. Интенсивному развитию орошаемого земледелия препятствует недостаток оросительных вод, в связи с маловодностью рек Восточной Ширвани и отсутствием здесь крупных ирригационных сооружений. Ограничивает орошаемое земледелие также и развитое вторичного засоления и отсутствие организованных мер борьбы с ним. Сооружение Мингечаурского гидроузла открывает широкие перспективы для значительного расширения в Восточной Ширвани орошаемых площадей.
В целях реконструкции водного и сельского хозяйства Азербайджанской ССР, в том числе Ширванской степи, по постановлению Совета Министров Союза ССР и ЦК КПСС о дальнейшем развитии сельского хозяйства, Азербайджанской ССР в 1955-1960 гг., в 1954 г. начато строительство Верхне-Ширванского канала, завершение которого даст возможность увеличить площадь новых орошаемых земель на 45 тыс. га и улучшить водообепеченность 50 тыс. га орошаемых земель в пределах Ширванской степи. Это вызвало необходимость предварительного стационарного изучения водно-солевого режима почв, динамики уровня и минерализации грунтовых вод.
Земельный фонд Ширванской степи в этом отношении недостаточно изучен. В 1949-1953 гг. в западной части степи велись стационарные наблюдения; восточная же часть степи осталась неосвоенной. Природные условия, особенно в отношении геоморфологии и гидрогеологии, между западными и восточными частями Ширванской степи имеют большие различия.
Конусы выноса рек западной части Ширванской степи характеризуются продолжающимся развитием прирусловой аккумуляции на большей части площади речных конусов. В связи с этим речные русла активно питают грунтовые воды, способствующие развитию засоления почв. Конусы выноса в восточной части характеризуются в настоящее время маловодностью и ослабленностью явлений аккумуляции. Аккумуляция наносов в их пределах происходит кратковременно и только в виде концевых шлейфовых выносов. Речные русла на большей части пространства конусов проходят в более или менее сильно заглубленных поймах с крутыми и обрывистыми берегами.
В связи с этим существуют совершенно другие гидрогеологические условия. Вместе с тем и процесс соленакопления относительно ослаблен. Поэтому Институт почвоведения и агрохимии Академии наук Азербайджанской ССР считал целесообразным и необходимым организовать стационарные наблюдения на неисследованных землях, расположенных в восточной части Ширванской степи. Целью этих стационарных исследований являлось изучение динамики засоления и влажности почв, режима и минерализации грунтовых вод.
Прежде всего мы считали необходимым охарактеризовать физико-географические условия, как в области выноса солей, так и в области их переноса и аккумуляции. Затем дается химико-географическая характеристика района исследований. Приведены результаты двухлетних стационарных наблюдений по водно-солевому режиму почв. Далее, используя все данные, подошли к описанию и объяснению наблюдаемой географии распределения солей. И, наконец, на основе всего собранного и рассмотренного материала районировали территорию восточной части Ширванской степи в отношении генезиса засоления, имея при этом в виду ближайшие задачи мелиорации этих земель.
I. Естественно-исторические условия Восточной Ширвани
Поверхность восточной части Ширванской степи представляет собой наклонную равнину, приподнятую на севере и на востоке и опускающуюся к югу и юго-западу.
Геология. В области верховий бассейнов рек Восточной Ширвани обнажаются вулканогенные отложения средней юры и мела с обильными налетами окислов железа и ярозита. Отложения третичного периода играют существенную роль в геологическом строении района. Они представлены глинисто-песчаными слоистыми толщами.
В формировании грунтов и рельефа Ширванской степи большую роль играли четвертичные трансгрессии и регрессии Каспийского моря. Современная Ширвань освободилась от вод Каспия в недавнее время (в хазарском и Хвалынском веках).
Геоморфология. Чтобы найти ключ для понимания и расшифровки многих особенностей почвообразовательного процесса в Ширванской степи и чтобы яснее понять процессы соленакопления, разнообразные по степени выраженности и типам, охарактеризуем геоморфологию района.
Геоморфология района довольно сложная.
В описываемом районе наблюдаются характерные изменения общей пластики поверхности в отношении мезорельефа. Прежде всего, выявляются плоские и неширокие гривы, которые бывают двух родов: одни в виде радиальных пучков, другие имеют менее выраженную направленность и часто образуют прихотливую сеть. Высота их колеблется от долей метра до 1-3 м.
Часто к гривам приурочены вытянутые, более или менее глубокие и извилистые ложбины, носящие местное название «коба».
Отмечаются обширные, удлиненные и плоские понижения, лежащие на контакте подгорных равнин и низменности.
В районе Карамарьянского плато наблюдаются антецедентные долины, принадлежащие к древним речным системам, сформировавшиеся еще до последнего поднятия горной части района. Антецедентные долины отделяются друг от друга невысокими останцевыми столовыми возвышенностями. В долинах хорошо оформились террасы, свидетельствующие о неравномерности поднятия плато. Предполагается, что эти террасы отражают трансгрессии древнего Каспия.
Особого.рода формы рельефа местами наблюдаются в виде уступов, идущих вдоль горизонталей и нередко всхолмленных по своему верхнему краю. Часто такие уступы прорезаны балками. Эти формы рельефа, отмеченные В.Р.Волобуевым (1953), следует рассматривать в качестве абразионно-террасовых образований, Каспия, что подтверждается и находками древнекаспийской морской фауны.
Составленная схема пластики поверхности дала нам основание на территории восточной Ширвани по формам рельефа выделить две области (Абдуев, 1956):
А. Область скульптурно-тектонического деструктивного рельефа
Б. Область аккумулятивного рельефа.
Каждая из этих областей подразделяется на районы и подрайоны.
К районам горного рельефа со складчатыми структурами относятся Карамарьянское плато, Ленгебизский хребет и хребты Каламадын и Харами. Карамарьянское плато сложено континентальными отложениями, главным образом породами уштальской свиты. Оно возникло в хазарском веке. Ленгебнзский хребет, оформившийся в конце апшеронского века, имеет моноклинальное строение. Общие формы рельефа округлые, мягкие, но местами склоны хребта сильно эродированы и расчленены множеством ущелей, оврагов и балок.
В обнажениях хребта вскрываются засоленные и гипсоносные апшеронские и акчагыльские породы. Хребты Каламадьн и Xарами имеют антиклинальное строение, сложены песчано-глинистыми апшеронскими и агчагыльскими породами. Здесь прослеживается линия тектонического разлома, маркирующаяся выходом глубинных вод вдоль южного склона и цепью грязевых вулканов на вершине хребтов.
В горной области, окружающей Восточную Ширвань с севера, в рельефе преобладают денудационно-тектонические формы.
Переходя к описанию геоморфологии районов в области аккумулятивного рельефа, следует отметить, что формирование их шло в непосредственной связи с колебаниями уровня Каспия в условиях постепенного его понижения и периодической смены регрессий и трансгрессий. Это имеет особо важное значение для правильного понимания геоморфологии низменности (Волобуев,-1953).
Современные формы рельефа Восточной Ширвани в основном аккумулятивного образования, т. е. они образовались под влиянием деятельности рек характеризуемого района, стекающих с гор Большого Кавказа.
Хозяйственная деятельность человека также повлияла на формирование микрорельефа района. На всей орошаемой территории происходит современная аккумуляция наносов при воздействии человека, что обусловило развитие вторичного «антропогенного» рельефа с постоянным возрастанием различий между его элементами (гривами и междугривными понижениями).
Климат. Климат степи относится к сухому субтропическому с продолжительным жарким летом и короткой, сравнительно мягкой зимой. Среднегодовая температура воздуха по отдельным станциям 14,1-14,5°С. При этом самые жаркие месяцы (июль-август) имеют в среднем 26,5°, самые холодные-1,5°. Среднегодовое количество осадков возрастает с юго-востока (200 мм) на северо-запад (440 мм).
Растительность. Растительный покров представлен злаково-полынно-карганной растительностью. В районе депрессии Карасу развита водно-болотная, а в предгорной части района-злаково-кустарниковая растительность.
Почвообразующими породами в подгорной зоне являются делювиальные, а в зоне конусов выноса рек-аллювиально-пролювиальные отложения.
Грунтовые воды. Глубина залегания грунтовых вод от подгорной зоны к шлейфовой части конусов выносов рек уменьшается.
Реки. Основными реками степи являются рр. Ахсу и Гердыманчай, берущие свое начало высоко в массивах гор Бабадага (Ахсу-2160 м, Гердыманчай-3120 мм). В пределах Ширванской степи эти реки представлены своими низовьями.
Почвы. В почвенном покрове обнаруживается выраженная закономерность. Болотные почвы в южной части района сменяются к северу лугово-сероземными и сероземными почвами. В подгорной части района и на Карамарьянском увале распространены каштановые почвы. В предгорной части района наблюдаются коричневые послелесные почвы.
II. Химико-географическая характеристика засоления почв Восточной Ширвани.
Источники солевых поступлений. В отношении засоления почв Восточной Ширвани рр. Ахсу, Гердыманчай, а также р. Кура проходящая по южной границе степи, играют весьма большую роль. Первые две, являясь в области верхнего и среднего течений приемниками солей (вследствие размывания существующих там засоленных акчагыльских и апшеронских пород), в своих низовьях питают грунтовые воды, обогащая их солями. Самой мощной артерией поверхностного стока Большого Кавказа является р. Кура с ее годовым стоком в 18 км3, содержащими около 4,4 млн т солей. Другие реки, стекающие с Большого-Кавказа, имеют подчиненное значение в отношении переноса солей в низменность. Суммарно эта величина, согласно Ю.П.Лебедеву (1952), выразится, примерно, около 0,6 млн.т в год. Если принять во внимание что гидрохимический сток этих рек в прошлом выражался современными величинами, то за миллион лет, в течение которых море утрачивало свое активное значение в процессе соленакопления, они отложили в низменности 5000 г солей. Однако, эти цифры не следует рассматривать как абсолютные величины, они характеризуют лишь порядок величин, говорящих об исключительной роли процессов континентального засоления Кура-Араксинской низменности, в частности Ширванской степи.
Важным фактором, влияющим на засоление почв Ширванской степи, являются осадки древнего Каспия. Существовавший в раннечетвертичный период западный залив Каспия, далеко вдававшийся в Кавказскую сушу, несомненно, способствовал при его мелководье и повторявшихся трансгрессиях огромной аккумуляции солей, как в донных отложениях, так и в отложениях береговой полосы (Волобуев, 1948).
Гидрохимия древнего и раннечетвертичного Каспия не была стабильной: с изменением минерализации, изменялся и химизм каспийских вод. Очевидно, что после регрессии моря воды подвергались метаморфизации и концентрированию в результате испарения в бессточных условиях.
Согласно данным В. А. Ковда (1954), существует и подземный сток с Кавказа, величина которого не поддается балансовому учету, но соли его также поступают в недра пород, слагающих Кура-Араксинскую низменность, пополняя зону древнего геохимического потока. Существование потока подтверждается значительным содержанием солей в глубинных горизонтах пород и закономерным повышением минерализации грунтовых вод с глубиной. Многие миллионы лет, ассимилируя мощные солевые запасы морского и континентального происхождения геохимический поток, в свою очередь, превратился в неиссякаемый источник солей, оказывающих исключительное влияние на позднейшие отложения.
Общая географическая характеристика засоленности почв. Степень засоления почв восточной Ширвани колеблется в весьма широких пределах. В среднем в верхней метровой толще солесодержание колеблется в пределах 0,1-3% и более. Солесодержание в почвенном профиле по уклону местности возрастает.
Как видно из приведенной схемы (рис.1), засоление почв в слое 0-1 м наименьшее в самой верхней части равнины, у выхода рек из узких долин «Падарских ворот», где распространены галечники, а на остальных элементах рельефа слабое.
Несколько ниже по конусу выноса рр. Ахсу и Гердыманчая почвы сильно засолены. Слабо засолены здесь только прирусловые бугры крупных рукавов. Межрусловые депрессии, которые являются аналогами междуконусных депрессий, засолены очень сильно, до солончаков включительно.
К югу, вниз по общему уклону, засоление вновь снижается, и в зоне разветвления русел, т. е. в средней части речного конуса доминирует слабое засоление не более 0,25% солей в двухметровой толще, с редкими пятнами большего засоления, где содержание солей в верхней метровой толще достигает 1%, а в толще 1-2 м превышает 1 %:.
В шлейфовой части конусов выноса засоление повышается, иногда достигает сильного, но не превышает 3%. Межконусная депрессия засолена значительно в верхней метровой толще засоление 0,5-1,0%, а в толще 1-2 .и до 2%.[
Делювиальные склоны вдоль Ленгебизского хребта в верхней части засолены слабо; на шлейфах их засоление достигает больших размеров.
Депрессия между Падарским увалом и Ленгебизским хребтом широкая пологая мальда, где в процессе медленного опускания накопляются наносы и соли делювиальной миграции с значительным участием солей глубинного происхождения-засолена очень сильно.
В пределах Падарского увала верхний метровый слой почвы засолен слабо. Ниже 1 м засоление достигает около 2%. Значительно засоление почв близ депрессии Карасу, местами доходящее до солончаков.
Основные географические закономерности распределения солевых масс. Как известно, раскрытие процессов соленой концентрации является важнейшим основанием в деле мелиоративного районирования. Ключом к изучению закономерностей миграции солей служит анализ изменения солевого.состава почв и грунтовых вод
Чтобы более полно и детально осветить солевой состав почв восточной части Ширванской степи, нами составлены карты содержания отдельных ионов (С1, SО4, Са, Мg, Nа+К) в почвах указанной территории почвенно-геохимические карты). Работа выполнена путем иcпользования многочисленных анализов водных вытяжек из почв Восточной Ширвани, описание которых дается в трудах отдельных исследователей этого района (Волобуев, 1948; Алиев 1948; Преображенский, 1955; Лебедев, 1952, Панин, 1953 и др.).
При составлении почвенно-геохимической карты были собраны также данные по шурфам и скважинам Азгеолуправления по Восточной Ширвани. Но несмотря на многочисленность шурфов и скважин Азгеолуправления они оказались для нас малопригодными, так как анализы по большинству шурфов и скважин для верхней толщи грунтов сделаны только по отдельным слоям.
Следует отметить, что впервые в Азербайджане для Кура-Араксинской низменности почвенно-геохимические карты составлены В. Р. Волобуевым. В его статье (Волобуев, 1949) дана методика доставления этих карт и отмечены основные закономерности изменения солевого состава почв Кура-Араксннской низменности. Но за истекшее время после составления этих карт накопились новые данные по анализам почв Восточной Ширвани. Поэтому мы сочли целесообразным составить новые карты для интересующего нас района.
Карты основных компонентов легкорастворимых солей почв Восточной Ширвани выяснили существенные различия как в абсолютном содержании отдельных солевых компонентов так и в их соотношении. Как видно из представленных карт (рис. 2), в географическом размещении почв с разными градациями содержания отдельных ионов существует определенная закономерность
Почвы с наименьшим содержанием ионов занимают как подгорную часть степи, так и верховья конусов выносов рр. Гердыманчая и Ахсу. В средней части названных конусов выносов преобладают почвы также с малым содержанием ионов, в шлейфовой части наблюдается большое содержание отдельных ионов.
Наряду с этой местной зональностью имеются и характерные отклонения. Так, среди почв с наименьшим содержанием отдельных ионов встречаются изолированные участки почв с высоким содержанием их. Это явление объясняется приуроченностью таких участков к пониженным элементам рельефа, особенно к местам, где выклиниваются засоленные грунтовые воды.
Полное раскрытие природы засоления может быть сделано только при рассмотрении элементов солевого состава в их соотношении. Поэтому, чтобы отразить картину пространственного изменения состава солей на территории Восточной Ширвани, нами составлена схема видов солевого состава почв (рис. 3). Выделены были следующие основные районы видов солевого состава по шкале В.Р.Волобуева:
I. Районы Карамарьянского плато, вершинной и средней зоны конусов выносов рек с гидрокарбонатным видом засоления:
1. Гидрркарбонатно-кальциевое (НСО3-30-40%, SО4-<10%; С1-<10%; Са-30-40%; Мg-<10%; Na+К-<10%);
2. Гидрокарбонатно-сульфатно-кальциево-натриевое (НСО3-20-30%; SО4-20-30%; С1-<10%; Са-20-30%; Мg-<10; Nа+К-20-30%;
3. Гидрокарбонатно-хлоридно-сульфатно-особо-натриевое (НСО3-10-20%; SО4-20-30%; С1-10-20%; Са-<10%; Мg-<10%; Na+К->40%)
II. Район верхней и северной части средней зоны конусов выносов рек и Карамарьянской мульды с особо сульфатным видом засоления.
4. Особо-сульфатно-магниево-кальциево-натриевое (НСО3-10%; SО4->40%; С1-<10%; Са-10-20%; Мg-10-20%; Na+К-20-30%)
5. Особо-сульфатно-натриевое (НСО3-<10%; SО4->40%; С1-<10%; Са-<10%; Ма-<10%; Na+К-30-40%).
6. Особо-сульфатно-особо-натриевое (НСО3-<10%; SО4->40%; С1-<10%; Са-<10%; Мg-<10%; Nа+К-40%).
III. Район делювиальных склонов с сульфатным видом засоления:
7. Сульфатно-натриево-магниево-кальциевое (НСО3-<10%; SО4-30-40%; С1-<10%; Са-20-30%; Мg-<10%; Nа+К-10-20%.
8. Сульфатно-хлоридно-кальциево-натриевое (НСО3-<10%; SО4-10-20%; С1-20-30%; Са-20-30%; Мg-<10%; Nа-20-30%).
IV. Район восточной оконечности делювиальных склонов с особо-хлоридным видом засоления:
9. Особо-хлоридно-особо-натриевое (НСО3-<10%; SО4-<10%; С1->40%; Мg-<10%; Nа+К->40%.
V. Район Падарского увала и депрессии в восточной части Прикарасуинской низменности с хлоридным видом засоления:
10. Хлоридно-кальциево-натриевое (НСО3-10-20%, SО4-<10%; С1-30-40%; Са-20-30%; Мg-<10%; Na+К-20-30%).
11. Хлоридно-сульфатно-кальциево-натриевое (НСО3-<10%; SО4-20-30%; С1-10-20%; Са-20-30%; Мg-<10%; Na+К-20-30%);
12. Засоление разнообразного химизма.
VI. Район западной части Прикарасуинской низменности с засолением разного химизма.
13. Болота.
Каждый вид химизма природных солевых аккумуляций характеризуется определенными пределами соленакопления. Изменения количественных соотношений солей в растворах и в твердой фазе приводят к качественным изменениям типов химизма солевых аккумуляций.
Пространственная изменчивость Отдельных видов засоления почв исключительно разнообразна. Однако виды солевого состава достаточно определенно обособляются географически. Прежде всего отчетливо вырисовывается зональная смена видов солевого состава в пределах степи. При этом гидрокарбонатный вид засоления почв охватывает подгорную зону района, особо-сульфатный и сульфатные виды засоления почв распространен на делювиальных склонах и в верхней зоне конусов выноса рек, а особо-хлоридный и хлоридные виды в основном приурочены к замкнутым впадинам, депрессиям, нижним частям склонов. На периферии конусов выноса рр. Гердыманчай и Ахсу отмечается нарушение зонального распределения почв в отношении видов засоления. Здесь встречается гидрокарбонатный вид засоления. Это объясняется фильтрацией в грунт избыточных ирригационных вод, оттесняющих легкоподвижные солевые массы на соседние пустующие территории.
Отмеченную зональную смену видов солевого состава почв в пределах степи можно объяснить изменением геоморфологических и климатических, условий местности, характером выветривания почвообразующих пород и влиянием местного стока. Эти общие закономерности в характере изменения засоления почв Восточной Ширвани подчеркивают непосредственную генетическую связь между процессами миграции солей в почвах,. грунтах и грунтовых водах, которую в свое время отметили исследователи Кура-Араксинской низменности (Тюремнов, 1927; Саваренский, 1929,, Захаров, 1936; Приклонский 1946; Волобуев, 1952)
Типы и география солевых профилей. Распределение солей по профилю позволяет приблизительно определить направление процесса засоления. Поэтому необходимо выяснить и охарактеризовать отдельные типы солевых профилей Восточной Ширвани, их географическое-распределение. Для этой цели нами составлена карта типов солевых профилей исследуемого района.
Впервые попытка к составлению подобной карты была сделана А.С.Преображенским (1952). Но А.С.Преображенский составил карту только на основании плотного остатка. Карта, составленная нами, учитывает как изменение общего солесодержания по профилю, так и состав солей.
Для почв Восточной Ширвани нами выделено 8 районов с различным типами солевых профилей.
Районы, намечающиеся из анализа географии изменения видов солевых профилей почв, оказываются приуроченными к самостоятельным геоморфологическим образованиям. Выделенные районы следующие:
1. Подгорные зоны и верхние части конусов выносов рек с равномерным малым солесодержанием по профилю почвы и гидрокарбонатно-кальциево-натриевым составом солей. В большинстве случаев почвы с характеризуемым солевым профилем представлены незасоленными разностями, но встречаются и слабо-засоленные разности (рис. 5).
2. Средние части конусов выноса рек с распространением почв с опресненным верхним горизонтом и сульфатным солевым составом. Опресненными являются только неглубокие верхние горизонты (15-35см).Ниже, вглубь почвенного профиля, содержание солей значительно возрастает.
3. Нижние части конусов выноса рек с высоким солесодержанием в глубоких слоях и хлоридно-сульфатно-кальциево-натриево-магниевым и гидрокарбонатным составом солей. Этот тип солевого профиля характеризуется наибольшей опресненностью верхних слоев, причем мощность последних достигает 2 м. Ниже этого слоя засоление явно возрастает.
4. Межконусная депрессия и депрессия, расположенная между Ленгебизским хребтом и Падарским увалом, с почвами с осаженным солевым профилем и преимущественно сульфатно-калциево-натриевым солевым составом. Тип осаженного солевого профиля имеет много отличительных черт от вышеуказанных типов. Это отличие прежде всего заключается в резком возрастании солевых запасов под корнеобитаемым слоем.
5. Карамарьянское плато и Падарский увал с почвами, имеющими глубинный (глубоко осаженный) солевой профиль преимущественно хлоридно-сульфатно-кальциево-натриевого состава. Солевой профиль почв описываемого района характеризуется наибольшим соленакоплением в глубинных слоях почв.
6. Восточная часть Прикуринской низменности с почвами с неглубоко осаженным и солончаковым солевым профилем и с сульфатно-хлоридно-и хлоридно-сульфатно-кальциево-натриевым солевым составом, В почвах, опрессованных в верхних горизонтах этого района, нарастание засоленности идет сверху вниз, но настолько быстро, что на глубине 20-30 см от поверхности содержание солей достигает более 2-3 %;. По количеству солей верхние горизонты этих почв представляются как рассбляющиеся, хотя в составе солей подавляющее значение имеют хлориды натрия. Ниже по профилю роль сульфатов повышается и суммарно весь профиль относится к хлоридно-сульфатно-натриевому типу.
7. Участки распространения почв с солончаковым солевым профилем, с сульфатно-хлоридно- и хлоридно-сульфатно-кальциево-натриевым засолением.
Эти участки в основном приурочены к пониженным элементам рельефа.
В местах влияния грязевых сопок образуются почвы с своеобразным типом солевого профиля солончаков, характеризующимся накоплением солей в поверхностных и глубинных слоях почв.
8. Западная часть Прикарасуинской низменности с разными видами солевых профилей; с глубинным засолением, осажденным, поверхностно-опресненным, солончаковым и т. д.
9. Болота.
Почвенно-солевые преобразования и солевые системы. По формулировке В.Р.Волобуева (1949), своеобразие изменения солевых масс в почве в процессе их миграции в пределах той или другой солевой системы, можно выразить в понятии вида почвенно-солевого преобразования.
В пределах Восточной Ширвани представилось возможным выделить 6 видов солевого преобразования в почвах, с последующими подразделениями, отражающими изменения состава солевых масс на пути их движения от источников питания к зонам концентрации.
Они следующие:
I. Гидрокарбонатное: а) гидрокарбонатно-кальциевое; б) гидрокарбонатно-сульфатно-кальциево-натриевое; в) гидрокарбонатно-хлоридно-сульфатно-особо-натриевое.
II. Особо-сульфатное: а) особо-сульфатно-особо-натриевое; б) особо-сульфатное-натриевое; в) особо-сульфатное-магниево-кальциево-натрие-вое.
III. Сульфатное: а) сульфатно-натриево-магниево-кальциево; б) сульфатно-хлоридно-кальциево-натриевое.
VI. Особо-хлоридное: особо-хлоридное-особо-натриевое.
V. Хлоридное: а) хлоридно-сульфатно-кальциево-натриевое; б) хлоридно-кальциево-натриевое.
VI. Смешанное.
Все эти виды солевых преобразований отражают как современные процессы солевой миграции, так и прошлые. Указанные солевые преобразования выявляют известные системы миграции солей-солевые системы.
По признакам изменения химизма в пределах каждой системы и характера пространственной смены почв разного химизма в Восточной Ширвани выделяются следующие солевые районы (рис. 6):
1. Подгорно-конусового засоления.
2. Делювиально-пролювиального засоления.
3. Выклинивания грунтовых вод и интенсивного ирригационного питания.
4. Сочетания местных систем миграции солей.
5. Остаточно-эллювиального засоления,
6. Пролювиально-лагунного засоления.
7. Сопочного засоления.
8. Перемежающегося поверхностного и капиллярного засоления.
9. Болота.
Подводя итоги химико-географической характеристике почв Восточной Ширвани приходим к заключению, что солевые системы Восточной Ширвани являются современными геологическими реальностями и при решении вопросов мелиоративного районирования исследуемого района их необходимо учитывать.
III. Водно-солевая динамика почв Восточной Ширвани
Объекты исследования. При выборе стационарных площадок они были приурочены к наиболее типичным условиям. Стационарные площадки расположены по профилю от горного склона Степного плато до болота Карасу. В пределах этой территории абсолютная высота над уровнем моря изменяется от-10 до+400 м.
Площадки располагались по конусу выноса рр. Ахсу и Гердыманчай. При этом была охвачена почти вся гамма почв Восточной Ширвани: темно-коричневая послелесная, каштановая, лугово-каштановая, лугово-сероземная верхней зоны (глубокоостепненная) и лугово-сероземная нижней зоны (слабоостепненная). Стационарами охвачены и почвы грунтового увлажнения, в основном сероземно-луговые и лугово-болотные. Особое внимание уделялось сельскохозяйственному использованию земель. Поэтому площадки заложены не только на целине или залежи, но и под посевами зерновых (ячмень и пшеница), хлопчатника, житняка (опытное поле на богаре) и на винограднике.
Для дальнейшего освещения вопросов, связанных с водно-солевой динамикой почв, необходимо привести некоторые общие сведения об указанных почвах.
Темно-коричневые послелесные (черноземовидные) почвы характерны для окаймляющей Восточную Ширвань предгорной зоны. Они не являются типичными для собственно-степной части Восточной Ширвани, но мы включаем рассмотрение характерных особенностей этих почв для полноты выявления зональных закономерностей изменений водно-солевой динамики по всему ряду исследуемых почв.
В зоне залегания темно-коричневых послелесных почв климат умеренно-влажный. Растительность-разнотравье со злаками и кустарниками. Почвообразующие породы-делювиальные суглинки. Рельеф-ровная площадка в пределах горной области. На этих почвах возделываются: озимая пшеница, виноград и подсолнечник.
Засоленность почвы и подпочвы ничтожная (<0,1%). В составе поглощенных оснований преобладает кальций. Механический состав глинистый. Содержание гумуса в верхних горизонтах 4,7-3,0%, ниже постепенно уменьшается до 1,2%>. Почвы с поверхности выщелочены от карбонатов. В иллювиальном горизонте на глубине около 80-90 см начинается заметное вскипание и появляются скопления углесолей в виде-рыхлой белоглазки. Объемный вес в верхнем полуметровом слое 1,36-1,49 и глубже 1,52-1,71.
В зональный ряд почв Восточной Ширваии входят каштановые почвы. Стационарные площадки были заложены на двух разновидностях этих почв: каштановых и лугово-каштановых. Они занимают значительное пространство, располагаясь довольно широкой полосой по предгорьям. Каштановые почвы отмечены нами на Карамарьянском плато, в условиях более влажного степного климата под степной растительностью. Они сформированы на древнеаллювиальных переотложенных глинистых наносах. Эти почвы не засолены до глубины 1,5-2,0 м (плотный остаток 0,1-0,2%). Среди солей преобладают сульфаты. Величина поглощенного Са составляет 70-90%, магния 5-6%1, а натрия до 1% от общей суммы обменных оснований. По механическому составу профиль тяжело-глинистый. Содержание гумуса снижается вниз по профилю от 3,5 до 1,5%; Карбонатность с поверхности невысокая, резко возрастает с глубиной. Объемный вес возрастает сверху вниз (1,34-1,74).
Лугово-сероземные почвы наиболее широко распространены среди почв исследуемого района и занимают верхнюю и среднюю зоны конусов выносов рек. Стационарными площадками в исследуемом районе охвачены пять разновидностей этих почв. Указанные разновидности лугово-сероземных почв различаются между собой по степени остепненности, а следовательно и по степени засоления. Они сложились в условиях жаркого сухого климата и являются сравнительно молодыми почвами со слабо выраженной дифференциацией профиля на генетические горизонты.
Лугово-сероземные почвы Восточной Ширвани сформированы, главным образом, на суглинистых аллювнально-пролювнальных отложениях. В районе распространения этих почв возделываются: хлопчатник, пшеница, ячмень, виноград, огородно-бахчевые культуры и шелковица. Развита злаково-полынно-карганная полупустынная растительность. Рельеф-равнина с небольшими понижениями и повышениями. Во всех разновидностях лугово-сероземных почв верхние горизонты профиля опреснены. В глубокоостепненных лутово-сероземных почвах опреснение верхних горизонтов имеет довольно мощный слой (1,0-1,5 м), а в слабоостепненных оно охватывает глубину небольшого слоя (50-70 см), В опресненных слоях солесодержание составляет 0,1-0,2%, глубже-0,5-1,5%. Преобладает гипс. Отмечается слабая солонцеватость. Поглощенный натрий составляет 5-10%, кальций-70-80%, а Мg-15-20% от суммы поглощенных основании. Почвы глинистые. Содержание гумуса не превышает 3%, снижаясь книзу от 2,95 до 0,5%. Карбонатность высокая по всему профилю (8-12%). Объемный вес 1,35-1,70.
Сероземно-луговые почвы тоже имеют большое распространение в исследуемом районе. Они в основном охватывают нижнюю зону конусов выноса с сухим климатом. Растительность-карганно-полынная. Почвообразующими породами являются суглинистые аллювиально-пролювиальные отложения. Рельеф-слабо наклонная равнина.
Стационарные площадки были заложены на четырех разностях сероземно-луговых почв. Они различались по сельскохозяйственному использованию и выраженности лугового процесса. На этих почвах возделываются: хлопчатник, ячмень, виноград и огородно-бахчевые культуры. Полуметровый верхний слой почвы имеет малое засоление (0,1-0,2%). Ниже оно резко возрастает до 1-2%. В орошаемой части района распространения этих почв, профиль до глубины 1,0-1,5 м имеет малое солесодержание (0,1-0,3%). Преобладают сульфаты натрия. Почва глинистая. Объемный вес почвы 1,35-1,52.
Пониженные формы рельефа Восточной Ширвани заняты, в основном, лутово-болотными почвами, имеющими значительное распространение в Прикарасуинской депрессии. Формирование лугово-болотных почв в депрессиях Карасу происходит под влиянием грунтового увлажнения и периодического затопления водами р. Карасу, затем более или менее скорого обсыхания почв и переживания стадии осушения в летнее время. Растительность представлена гидрофильными группировками с преимущественным развитием зарослей тростника. Почвообразующими породами являются пролювиально-аллювиальные глинистые отложения. Рельеф представляет равнину с едва заметными на глаз поднятиями и понижениями. Почва имеет высокую засоленность-в верхнем 30 см слое 0,2-0,6%, в глубинных слоях 1,5-2,0%. Почва средне-солонцеватая. Поглощенный Nа составляет 10-20%, Мg-30-50%, Са-40-60% от суммы обменных оснований. Механический состав глинистый. Содержание гумуса в верхнем 0-6 слое равно-3,3%, книзу резко уменьшается и на глубине 94 см равно 0,4%. Содержание карбонатов по всему профилю-колеблется в пределах 5-8%. Величина объемного веса 1,53-1,64
Стационарными площадками были охвачены луговые солончаки и солончаковатые почвы. Они в большинстве случаев встречаются в виде отдельных пятен среди незасоленных почв и занимают в Восточной Ширвани небольшую площадь. Эти почвы образовались в местах, где высокоминерализованные грунтовые воды залегают близко от поверхности земли. На этих почвах развита галофитная растительность. Почвообразующими породами служат аллювиально-пролювиальные суглинистые наносы. Солончаки и солончаковатые почвы обычно приурочиваются к пониженным элементам рельефа. В солончаках соли накоплены, в основном, в поверхностном слое, где их в отдельных случаях более 13%. Ниже количество солей резко уменьшается до 2-3%. В солончаковатых почвах соли накоплены несколько ниже поверхности, где содержится их около 2-3%1. Доминируют сульфаты натрия. Поглощенный натрий составляет 0,5-12%, Мg-15-50%, Са-40-80% от суммы обменных оснований. Механический состав суглинистый. Количество гумуса в верхнем 30 см слое колеблется в пределах 2-3,5%, книзу быстро убывает и на глубине 40-60 см. равно 0,6%. Содержание карбонатов 5-9%, и в большинстве случаев карбонатов в гумусовом горизонте меньше, чем в нижележащих. Объемный вес возрастает сверху вниз (1,40-1,55).
Методы исследования. Наблюдения осуществлены путем периодического (в вегетационный период-раз в один месяц, а в зимний период-раз в два месяца) взятия проб почвы на влажность и засоление и проб грунтовых вод на минерализацию и состав солей. Для взятия образцов на площадке первый раз закладывался разрез, из которого брались образцы по генетическим горизонтам с трех повторностей. В следующие сроки образцы брались бурением с трехкратной, повторностью в почвах с залеганием грунтовых вод не глубже 5 м от поверхности земли, в остальных случаях с двухкратной повторностью. Скважины закладывались буром (тип Розанова) на расстоянии 1-2 м друг от друга при каждом наблюдении. После взятия образцов скважины заполнялись вынутой почвой. Влажность почв определялась высушиванием при 105°.
Образцы на засоление из соответствующих горизонтов повторных скважин смешивались в поле, затем анализировались в лаборатории на солесодержание, при этом определялся плотный остаток (высушиванием при 105°), хлор (по Мору) и общая щелочность.
Для показания хода влажности почвы, были составлены хроноизоплеты по каждой площадке и графики как по результатам определений плотного остатка, так и по динамике грунтовых вод и их минерализации.
Динамика грунтовых вод и их минерализация. Исследования по водно-солевой динамике проводились с августа 1952 г. по сентябрь 1954 г. Из 16 стационарных площадок Восточно ширванского стационара грунтовые воды появились только в 5 из них. Из них 3 площадки характеризуют зону выклинивания грунтовых вод, а остальные 2-7зону рассеивания. Колебания уровня грунтовых вод указанных площадок по характеру кривых объединяются в III группу. К I группе относятся площадки 203, 208 и 210, ко II-204, к III-211.
Сопоставляя графики колебаний уровня грунтовых вод на отдельных площадках с графиками осадков и температур, легко заметить, что между ними существует отчетливая зависимость. Длительные наблюдения над динамикой грунтовых вод на площадках I группы показали, что наиболее высокое залегание грунтовых вод приурочено к зимне-весенним месяцам. Подъем грунтовых вод начинается с декабря, высокий уровень держится до апреля, затем в период до мая грунтовые воды постепенно опускаются. В период высокого стояния грунтовых вод уровень их обнаружен на глубине 20-60 см от поверхности земли. С июня по сентябрь на площадках наблюдается резкий спад грунтовых вод. Наиболее глубокое залегание грунтовых вод в этот период (июнь-сентябрь) варьирует в пределах 120-160 см. Установившийся уровень грунтовых вод колеблется в пределах 80-100 см.
Колебания уровня грунтовых вод площадки II группы имеют характер противоположный колебаниям кривых на площадках I группы. Максимум уровня грунтовых вод осеннего подъема наблюдается здесь в первой половине декабря, когда грунтовые дюды устанавливаются на Глубине 210 см. Весенний подъем в 1953 г. начался в мае и главный спад уровня грунтовых вод длился до середины октября.
Динамика грунтовых вод на площадке III группы отличается полной обособленностью.
Площадка этой группы характеризуется наиболее низкими глубинами залегания грунтовых вод за все время наблюдений, сравнительно с остальными наблюдательными скважинами, а также относительно небольшой (20-50 см) амплитудой изменений глубин залегания на протяжении года.
В связи с тяжелым механическим составом почвогрунта изменение глубины залегания грунтовых вод как во II, так и, в III группах развивается очень медленно и слабо связывается с метеорологическими условиями района.
В отношении степени минерализации грунтовых вод площадки первой группы характеризуются сильной (40-115 г/л) минерализацией. Площадки II и Ш групп отличаются относительно меньшей минерализацией (20-30 г/л). По составу солей воды площадок всех групп относятся к хлоридно-сульфатно-магниево-натриевым.
Водно-солевая динамика почв. В зависимости от использования земель и условий развития отдельных видов почв, водно-солевая динамика почв имеет различный характер в отдельных участках района. Вышерассмотренные почвы в отношении водно-солевой динамики объединяются в следующие группы.
Первая группа. Сюда входят почвы, развивающиеся в условиях только атмосферного увлажнения. Ход динамики влажности по всем этим почвам очень сходен -имеет импермацидный характер. При однотипичном режиме увлажнения почвы заметно различаются по степени увлажнения и засоления. Поэтому эту группу мы разделяем на две подгруппы.
К I подгруппе относятся почвы: темно-коричневая послелесная (черноземовидная), глинистая; каштановая, глинистая и лугово-каштановая, глинистая (площадки 205, 207, 209), расположенные в подгорной зоне исследуемого района в условиях умеренно-влажного и степного климата. По степени увлажнения почвы этой подгруппы являются наиболее увлажненными (рис. 7). Полевая влажность корнеобитаемого слоя
Водно-солевая динамика почв III группы.
колеблется на протяжении года в пределах 15-40%. Ниже корнеобитаемого слоя влажность варьирует в пределах 10-20%. Повышенная влажность (25-40%) в почвенном профиле, особенно в корнеобитаемом слое, отмечается в осенние, зимние и весенние периоды года. Летом верхние горизонты почвы иссушаются, и влажность в активном слое почвы составляет 10-15%.
Солесодержание в почвенном профиле в период всех наблюдений минимальное (<0,1-0,2%). При этом корнеобитаемый слой почв имеет ничтожное засоление (<0,1%). Относительно повышенное содержание солей (0,1-0,2%) обнаруживается в глубоких слоях почв (100-220 см).
Ко II подгруппе относятся почвы: лугово-сероземная, глинистая; лугово-сероземная светлая, суглинистая и сероземно-луговая, тяжело-суглинистая (площадки 206, 16, 13). Они расположены в сухостепной зоне района. В этой группе почв степень увлажнения почвенного профиля пониженная: влажность корнеобитаемого слоя (0-80 см) составляет 10-20%, во влажные сезоны не превышает 25-35%. Глубокие слои почв (100-220 см) значительно иссушены. Влажность в них в период всех наблюдений колеблется в пределах 5-10%.
Засоление корнеобитаемого слоя малое, порядка 0,1-0,2%. Но ниже этого слоя степень засоления резко возрастает. Содержание солей глубже корнеобитаемого слоя составляет уже более 0,5%.
Таким образом, водная и солевая динамика почв I группы, определяясь ходом атмосферного увлажнения, имеют явно выраженную сопряженность друг с другом. При этом несколько повышенное засоление оказывается приуроченным к наиболее иссушенному слою почвы.
Вторая группа. Сюда относятся почвы грунтового увлажнения. Эта группа объединяет преимущественно сильно засоленные почвы: серо-земно-луговую глинистую засоленную; сероземно-луговую глинистую солончаковую; лугово-сероземную суглинистую засоленную; луговой сололончак суглинистый и лугово-болотную глинистую солончаковую (площадки 2 (9), 208, 203, 204, 211). Почвы этой группы располагаются в верхней полосе средней зоны конусов выноса, которая в условиях исследуемого района является зоной выклинивания сильно минерализованных грунтовых вод, и в зоне шлейфа конусов выносов (зона погружения грунтовых вод). Для почв этой группы установлена устойчивая повышенная насыщенность влагой слоя ниже 50 см (20-35%), сохраняющейся без значительных изменений как по сезонам года, так и за весь период исследования (рис. 9).
Повышенная влажность этих почв обусловлена близостью к поверхности грунтовых вод. Однако динамика влажности верхнего 50 см слоя находится в зависимости от метеорологических факторов. Величина влажности в этом слое почвы колеблется в пределах 5-20%1 Летние месяцы отличаются наибольшим иссушением почвенного профиля в активном слое почвы и влажность в это время достигает 5-10%. Зимнее-весенний период является временем повышенного увлажнения (около 20%) верхнего 50 см слоя почвы.
Наличие капиллярной каймы, связанной с неглубоко залегающими сильноминерализованными грунтовыми водами, способствует высокому соленакоплению в почвенном профиле.
Несмотря на некоторые изменения динамики грунтовых вод и влажности почв, величина солесодержания ниже слоя 0-50 см не меньше 2%. Верхний активный 30-50 см слой почвы имеет несколько меньшее количество солей. Здесь солесодержание составляет 0,2-1,0%. А в условиях высокого стояния грунтовых вод-площадка 203-соленакопление в верхних горизонтах достигает 3-10% в период почти всех наблюдений, этом высокое соленакопление в верхнем горизонте (5-10%) отмечается в летний период года. В зимне-весенний период, под влиянием большого количества выпадающих атмосферных осадков, отмечается некоторое рассоление почвенного профиля.
Третья группа. В этой группе объединены почвы орошаемых участков: лугово-сероземная (глубокоостепненная) суглинистая; лугово-сероземная суглинистая; сероземно-луговая глинистая и сероземно-луговая-окультуренная глинистая почва корухов-площадки 202, 15, 12, 14. Эти почвы распространены отдельными участками по всей наклонной равнине Восточной Ширвани и развиваются в условиях сухого жаркого климата. Поливы создают здесь специфичный водно-солевой режим. Повышенная влажность (20-30%) в вегетационный период наблюдается как в верхних горизонтах, так и в более глубоких, а частично и в самых глубоких слоях почвы. В летний период, когда прекращаются вегетационные поливы, при достаточно высоком содержании влаги в глубинных слоях почвенного профиля, верхний слой периодически оказывается иссушенным (рис. 10).
Так как верхние горизонты почв подвержены периодическому увлажнению при орошении, солесодержание в них очень малое (<0,1-0,2%). Относительно повышенное содержание солей (0,2-1,0%). отмечается в глубоких слоях почв (ниже 100 см).
(Выводы). 1. Результаты длительных наблюдений динамики влажности по 16 наблюдательным площадкам Восточной Ширвани выявили большие различия в режиме влажности в отдельных частях исследуемого района и сложный характер ее динамики.
2. Водный режим изученных почвенных разностей зависит от метеорологических условий, колебаний уровня грунтовых вод, искусственного орошения.
3. Годовой ход динамики влажности почв, наряду с большими различиями по отдельным площадкам, показывает некоторые элементы общего зонального порядка.
4. Влажность верхнего слоя почв исследованных площадок мощностью от 40-60 см до 70-100 см наиболее изменчива на протяжении года, что обусловлено влиянием метеорологических факторов, орошением и жизнедеятельностью растений.
5. Динамика влажности более глубоких слоев различна в зависимости от влияния грунтовых вод.
6. В условиях глубокого залегания грунтовых вод вырисовывается горизонт глубинного иссушения (площадки 13, 16, 206), т. е. режим влажности почв носит импермацидный характер, что следует связать с десукцией растений с глубокой корневой системой.
7. Грунтовые воды оказывают большое влияние на водный режим почв; от глубины их залегания зависит как общий ход динамики влажности так и абсолютные ее величины. Некоторые площадки (204, 208, 210, 211) отличаются глубинным увлажнением, которое идет за счет капилярной каймы грунтовых вод. В условиях солончакового участка, благодаря неглубокому залеганию грунтовых вод, поддерживается постоянная капиллярная связь их с верхними слоями почв.
На лугово-болотных участках капиллярная связь с верхними слоями почв поддерживается в течение сравнительно короткого промежутка времени-в период подъема грунтовых вод, а иногда в очень дождливые периоды. Поэтому их непосредственное влияние на водный режим верхней части почвы проявляется слабо и ограничивается нижней частью почвенной толщи.
8. Орошение создает в почвах специфический водный режим. Поливы обусловливают более высокую и устойчивую влажность верхних слоев почвы и обычно вызывают глубокое промачивание се на глубину от 1,5 до 2 м.
Сопоставление данных солевой динамики с данными по режиму грунтовых вод и динамике влажности приводит к заключению, что главные различия солевой динамике выделенных типов могут быть связаны с особенностями режима грунтовых вод, поливами в вегетационный период и влиянием метеорологических факторов.
Процесс соленакопления в почвах исследуемого района начинается довольно рано. Уже в конце апреля и начале мая достаточно ясно вырисовываются признаки миграции солей в верхние горизонты почв. Максимум соленакопления наблюдается в августе-сентябре. Опреснение же под влиянием атмосферных осадков происходит зимой, начиная с февраля.
Для почв исследуемого района с устойчивым поверхностным соленакоплением общим является высокое залегание грунтовых вод (площадка 203), В частности, в периоды наивысших уровней (декабрь-июнь) грунтовая вода залегала на глубине в среднем 44 см, и наиболее глубокий уровень грунтовых вод был 137 см. Средняя глубина залегания грунтовых вод в этих условиях в вегетационный период составляет 77 см.
В.Р.Волобуев (1940) среднеарифметическую глубину залегания грунтовых вод в орошаемых условиях в критический период соленакопления, т. е. в вегетационный период, называет эффективным критическим уровнем грунтовых вод.
Режим грунтовых вод, установленный по площадке 203, является «критическим» в отношении соленакопления. По номенклатуре В.Р.Волобуева (1951) для Мугано-Сальянской степи он должен быть отнесен к критическому уровню I порядка. Интенсивному соленакоплению в этих условиях, помимо высокого стояния грунтовых вод, способствует также высокая их минерализация, которая составляет около 38 г/л.
При залегании грунтовых вод в вегетационный период на глубине около 160 см в суглинистой почве соленакопление происходит уже в более глубоких горизонтах почвы, но все-таки в ее корнеобитаемом слое.
Обнаруженную нами опасную глубину грунтовых вод (120-160 см) можно отнести по номенклатуре В.Р.Волобуева к эффективному критическому уровню II порядка, когда соленакопление развивается с такой интенсивностью, которая поддается регулированию агротехническими приемами только в благоприятных условиях.
Слабое засоление корнеобитаемого слоя глинистых почв в исследуемом районе обнаруживается при залегании грунтовых вод в вегетационный период на уровне 181-186 см от поверхности земли, когда грунтовые воды впервые вовлекаются в поверхностное испарение. Такой режим уровня грунтовых вод относится к критическому уровню III порядка.
Таким образом, из произведенного сопоставления можно сделать вывод, что для условий восточной части Ширванской степи:
1) эффективным критическим уровнем грунтовых I порядка (солончаковым) является уровень около 80-120 см от поверхности земли;
2) эффективным критическим уровнем грунтовых вод II порядка является уровень около 120-160 см от поверхности земли;
3) эффективным критическим уровнем грунтовых вод III порядкаявляется уровень около 180 см от поверхности земли.
Но есть и более сложные соотношения в водно-солевом режиме почв.
Весьма показательно сопоставление солевой динамики с режимом грунтовых вод по площадке 211. Грунтовые воды по площадке 211 в тяжёлоглинистой лугово-болотной почве в период наблюдения залегли гораздо ниже, чем по другим площадкам. Но процесс соленакопления по профилю почвы шел почти одинаково с последними. Залегание грунтовых вод в период всего года по этой площадке в среднем около 300 см от поверхности земли. Однако наблюдалось интенсивное соленакопление в корнеобитаемом слое почв, величина которого опасна для растений.
На засоление корне обитаемого слоя почвы площадки 211 одновременно оказывает влияние наличие периодических верховодок, поверхностное затопление почв водою р. Карасу и минерализация остатков тростниковых растений, пышно развитых здесь.
IV. Районирование Восточной Ширвани по генезису засоления
Результаты проведенных исследований показали разнообразие Ширванской степи в мелиоративном отношении. Наряду с высокоплодородными землями на большой площади степи распространены почвы, требующие серьезных мелиорации. С целью наиболее рационального размещения мелиоративных мероприятий на территории Восточной Ширвани необходимо произвести почвенно-мелиоративное районирование
Карта мелиоративного районирования была составлена на основе генетических представлений. При этом нами была дана подробная геоморфологическая и геологическая характеристика района, освещены литологический и химический состав почв и пород, источники питания и условия стока, глубина залегания, минерализация и химизм грунтовых вод. Были рассмотрены закономерности распределения отдельных солевых компонентов (НСО3, С1, SO4, Са, Мg, Na+К) и виды солевых профилей почв. Наконец, была установлена закономерность пространственного распространения солей и динамика их в соответствии с природными условиями.
Учитывая все эти моменты, в пределах восточной части Ширванской степи выделили следующие почвенно-мелиоративные районы (рис. 11).
1. Район останцевых возвышенностей. Этот район охватывает Карамарьянское плато. Почвы незаселенные, хорошо дренированные (плато изрезано глубокими каньонообразными антецедентными долинами). В отношении влажности наиболее динамичным является верхний 70 см. слой, который вместе с тем в течение длительного зимне-весеннего периода отличается высокой увлажненностью (20-35%). В активном верхнем 0-70 см слое солесодержание колеблется в пределах 0,1-0,2%;. Ниже этого слоя почвенный профиль имеет ничтожное количество солей %
2. Вершины речных конусов выноса с незаселенными почвами и глубоким залеганием грунтовых вод. Почвы здесь часто глинистые и солонцеватые, трудно обрабатываемые.
Имеющееся незначительное количество солей (0,1-0,2%) распределено по профилю почти равномерно. Засоление гидрокарбонатно-кальциевого и гидрокарбонатно-сульфатно-кальциево-натриевого характера. Сезонная динамика засоления в целинных условиях изменяется мало 0,1-0,2% и заметна только в верхнем 20 см слое. На перелогах отмечается некоторое изменение солесодержания по временам года и в глубинных слоях почвы. Почвы орошаемых полей отличаются рассолением верхних горизонтов и накоплением солей в более глубоких слоях.
В отношении водного режима повышение увлажнения (20-35%) отмечается в верхних (0-50 см) горизонтах почв в осенний, зимний и весенний периоды. На глубине 50-200 см содержание влаги в пределах 10-20% сохраняется на протяжении всего года.
Все эти особенности почв свидетельствуют о возможности широкого использования земельного фонда описываемого района. Почвы в большей части возделываются под хлопчатником, зерновыми и садовыми культурами.
3. Средняя зона конусов выноса р. Гердыманчай-зона выклинивания грунтовых вод с выраженным мезорельефом и наличием засоленных почв, грунты хорошо проницаемые. Грунтовые воды местами залегают близко (0,5-2,5 м) к поверхности и сильно минерализованы (20-80 г/л). Встречаются солончаковые и солончаковатые почвы. Засоление почв особо-сульфатно-магниево-кальциево-натриевое. Влажность почв в местах выклинивания грунтовых вод почти в течение всего года, включая и летний период, характеризуется капиллярной насыщенностью почвенного профиля. Состояние влажности почв в капиллярном насыщении обусловливает интенсивное засоление почв в летний период. Наблюдения во влажные сезоны года показали, что несмотря на большое летнее соленакопление в поверхностном слое почв, зимние осадки ведут к опреснению почв и указывают на то, что промывка их легко осуществима.
4. Зона вторичных аллювиально-пролювиальных конусов выноса и рассеивания грунтовых вод с незаселенными почвами. Грунтовые воды, залегают глубоко, отличаются слабой минерализованностью. Почвы, не засоленные в своей верхней толще, в более глубоких слоях нередко содержат большое количество солей (0,5-1,5%). Засоление почв гидро-карбонатно-сульфатно-кальциево-натриевое Динамика влажности почв показывает, что перелоги в период всего года отличаются импермацидным характером увлажнения с иссушенным слоем на глубине 80-200 см (5-10%). Для продуктивного использования земель необходимо поддерживать путем орошения влажность в корнеобитаемом слое в вегетационный период до 20-30%. Здесь широко возделываются хлопчатник, зерновые и виноград.
5. Шлейфовая зона, с относительно тяжелыми и засоленными почвами. Этот район особенно труден в мелиоративном отношении. Здесь широко распространены коркующиеся и слитные почвы, а также почвы с уплотненным слоем. Они очень тяжелы в обработке, и выращивание сельскохозяйственных культур сопряжено с большими трудностями. Водопроницаемость почв низкая. Солесодержание в корнеобитаемом слое колеблется в пределах 0,12-0,77% и особенно возрастает в нижних слоях почв (1-2%). Засоление верхнего метрового слоя, как показывают стационарные наблюдения, прогрессирует ежегодно по отношению к первоначальному солевому запасу, что объясняется периодическим затоплением данного района водами р. Карасу.
Солевой состав почв разнообразный, но преимущественно сульфатно-хпоридно-натриевый. Величина влажности в почвенном профиле в период всего года не превышает 10-20%.
В свете сказанного становится очевидной необходимость мелиорации. Потребуется провести промывку с внесением гипса и углублением пахотного слоя за счет постепенного вовлечения оглиненных горизонтов, так как почвы имеют некоторую солонцеватость в иллювиальном горизонте. При этом в связи с глинистостью почв и грунтов, может оказаться необходимым мелкий дренаж для отвода промывочных вод.
6. Прикарасуинская депрессия с выраженным мезорельефом. Почвы здесь почти сплошь тяжелоглинистые, слабопроницаемые, сильно засоленные, нередко встречаются солончаки. Имеются и солонцеватые почвы. Грунтовые воды лежат высоко (2-5 м от поверхности земли) и отличаются большой минерализацией (25-40 г/л), Периодическое затопление водами р. Карасу вызвало появление почв с разного типа солевыми профилями. Постоянное влияние капиллярной каймы сильно минерализованных грунтовых вод способствовало насыщенному состоянию нижних слоев почв в период всего года (20-30%)
Динамика грунтовых вод, их минерализация и засоление почв показывают, что в летний период, когда уровень грунтовых вод залегает высоко и их минерализация повышается, в корнеобитаемом слое почв обнаруживается соленакопление. В зимний и весенний периоды, в связи с выпадением атмосферных осадков, соли, накапливающиеся в активном слое почв, вымываются в нижние слои. Почвы этого района нуждаются в коренной мелиорации.
7. Прикарасуинская депрессия с тяжелыми и солончаковыми почвами и с выраженным рельефом. Этот район охватывает восточную часть зоны шлейфового заиления и более сложен и труден в мелиоративном отношении. Почвы здесь глинистые. Грунтовые воды залегают неглубоко и сильно минерализованы. По всей территории распространены почвы солончаковые, с периодическим соленакоплением в поверхностных слоях. Засоление хлоридно-кальциево-натриевое и особо-хлоридно-особо-натриевое. Земли здесь, в связи с неблагоприятными структурными свойствами (слитность) и сильной засоленностью, не используются ни под какие сельскохозяйственные культуры.
В составе растительности широко представлены солончаковые и болотистые растения.
8. Делювиально-пролювиальные наклонные равнины с засоленными почвами. Район охватывает окраинную холмистую зону предгорий, низкую, слабо наклонную делювиальную равнину и высокие делювиально-пролювиальные террасы. На части площади этого района грунтовые воды питаются минерализованными пластовыми водами, проникающими по тектоническим нарушениям.
В связи с этим и влиянием делювиальных наносов, почвы характеризуемого района на большой части территории значительно засолены. Солевой профиль почв ниже 30-60 см слоя показывает резкое возрастание засоления. Местами встречаются и солонцеватые почвы. Солевой состав сульфатно-натриево-магниево-кальциевый и хлоридно-сульфатно-кальциево-натриевый. Последний вид засоления в основном распространен в пониженной части района.
Большая площадь описываемых земель из-за недостатка воды и засоленности почв не используется под сельскохозяйственные культуры. Почвы нуждаются в промывке. Для рационального использования земель характеризуемого района целесообразно применение промывок без оборота пласта. При вспашке плугом с оборотом пласта, особенно на большую глубину, вверх будут вывернуты наиболее засоленные горизонты почв, в то время, как верхние опресненные слои отвалом плуга будут помещены вниз, на дно борозды.
9. Падарский увал с террасовыми образованиями древнего Каспия, с глубиннозасоленными почвами и глубоким залеганием грунтовых вод. В почвах наблюдается процесс осолодения. Солевой профиль почв имеет глубоко опущенный характер. Почвы этого района в верхних слоях пресные. Они используются под сенокосы. Недостаток воды не дает возможности использовать земли под сельскохозяйственные культуры.
10. Падарская (контактовая) депрессия с сильно засоленными почвами. Солевые профили почв характеризуются опресненностью верхних слоев мощностью до 30 см и большим засолением глубжележащей толщи. Из-за недостатка воды и сильной засоленности, почвы Падарской депрессии почти не используются. Только в дождливые годы там проводят сенокосы.
11. Болота.
Как видим, мелиоративные условия Восточной Ширвани очень разнообразны и сложны. Это объясняется прежде всего широким распространением засоленных почв, многообразием факторов заболачивания и засоления, большими различиями в гидрогеологических условиях, неблагоприятными агрофизическими свойствами почв. Все это требует проведения разнообразных комплексных мелиоративных мероприятий.
