Динамика засоления почв Кура-Араксинской низменности на основе космических изображений и меры борьбы с ним

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДИНАМИКА ЗАСОЛЕНИЯ ПОЧВ КУРА-АРАКСИНСКОЙ НИЗМЕННОСТИ НА ОСНОВЕ КОСМИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ И МЕРЫ БОРЬБЫ С НИМ

Нагиев П.Ю.

Институт Космических Исследований Природных Ресурсов им. акад.Т.К. Исмаилова, Национальное Аэрокосмическое Агентство, Баку, Азербайджан

Abstract

DYNAMICS OF SOILS SALINIZATION IN KURA-ARAKS LOWLAND ON THE BASIS OF SPACE IMAGES AND THE MEASURES TO COMBAT AGAINST THEM

Nagiyev P.Y.

(Institute for Space Research of Natural Resources named after acad. T.K. Ismayilov. National Aerospace Agency, Baku, Azerbaijan)

The article is devoted to exploration of dynamics of soil salinization in the Kura-Araks lowland territory on the basis of satellite imagery data using GIS technology. It is shown that during the past 18 years from 1998 to 2016 as result of poor state of collector and drainage networks as well as failure to comply with reclamation activities, the area of strongly saline soils in Kura-Araz lowland increased by 41 thousands hectares and medium saline soils - by 63,2 thousands hectares. The reclamations were given for measures against salinization.

В статье рассматривается динамика засоления почв сельскохозяйственных угодий территории Кура-Араксинской низменности на основе цифровой обработки с ИСЗ “LANDSAT-TM” 1998 г., KONOS” 2008 г. и “SPOT-6” 2016 г. с помощью ГИС технологий.

Установлено, что за прошедшие 18 лет за период с 1998 по 2016 гг. в результате несоблюдения агромелиоративных мероприятий на сельскохозяйственных угодьях и плохого состояния коллекторно-дренажной сети на некоторых участках на Кура-Араксинской низменности мелиоративное состояния почв ухудшилось. Площадь сильнозасоленных почв и солончаков увеличилась на 41 тыс. га, а средне засоленных на 63,2 тыс. га.

По принятым нормам срок эксплуатации коллекторно-дренажных систем рассчитан на 35-40 лет. Так как срок эксплуатации коллекторно-дренажной сети, проведенной на некоторых участках Кура-Араксинской низменности закончился, поэтому эта сеть не может работать в полную проектную силу. Такое состояние приводит к повторному процессу засоления почв низменности.

Ключевые слова: Сельскохозяйственные угодья, Кура-Араксинская низменность, засоление почв, космические изображения, “LANDSAT-TM”, “iKONOS”, “SPOT-6”, коллекторно-дренажная сеть.

Охрана почв и их рациональное использование под пашни является одной из важных задач в сельском хозяйстве. Статистические данные показывают, что в настоящее время на земном шаре в земледелии используется 1,78 млрд. га почв. Из них орошаемые почвы составляют 270 млн.га. Несмотря на что в земледелии под посевные площади занято 15,1% орошаемых почв, полученный с них урожай составляет 35-40%.

Во многих странах мира (Китай, Индия, США, Пакистан и т. д.) с орошаемых земель урожай снимается 2-3 раза в году. Наряду с положительными проявлениями орошение почв имеет также ряд недостатков. В зависимости от природных условий и почвообразующих свойств, вследствие несоблюдения агромелиоративных мероприятий на сельскохозяйственных угодьях на орошаемых почвах идет процесс засоления.

Из данных ООН на сельскохозяйственную продукцию следует, что из-за отрицательного воздействия антропогенных факторов в течение года площадь орошаемых земель нашей планеты за счет засоления уменьшается на более 1 млн. га.

Кура-Араксинская низменность расположена в восточной части Азербайджана, между Каспийским морем и горными системами Большого и Малого Кавказа. Земельный фонд Кура-Араксинской низменности составляет 21536 км² или 24,5% всей площади Азербайджана.

История возникновения Кура-Араксинской низменности помогает выяснить причину засоления здешних почв. Несколько ранее четвертичного периода территория Кура-Араксинской низменности была заливом Каспийского моря. Согласно геологическим сведениям, море неоднократно отступало и вновь наступало на эту территорию. Когда море окончательно отступило, на этой площади образовались большие лагуны. В тех условиях тропического климата за короткое время почву стали осаждать соли. В результате чего почвы, образовавшиеся на этих участках, становились очень солеными.

Климат низменности относится к субтропическому сухому, теплому, континентальному. Лето сухое и жаркое, зима относительно теплая и малоснежная. Среднегодовая температура на низменности колеблется в пределах от +14,5°C до +16°C. Сумма эффективной температуры обеспечивает возможность возделывания ценных технических и теплолюбивых культур.

В Кура-Араксинской низменности сероземный тип почвообразования формируется в качестве основного зонального почвенного типа. Среди сероземных почв низменности формировались луго-сероземные, сероземно-луговые и луговые. Здесь ши- рокое распространение имеет засоление.

Большая часть низменности характеризуется высоким стоянием грунтовых вод. Примерно на 2/3 этих площадей имеются грунтовые воды, расположенные на глубине менее 5 м от поверхности Земли. На участках с залеганием грунтовых вод на глубине 1-2 м в жаркие летние месяцы вода, поднимаясь по капиллярным трубам в верхние слои почвы, подвергается испарению, а содержащаяся в них соль оседает в верхних слоях почвы (рис. 1).

Рис. 1. Солончак

В зависимости от почвенно-грунтовых условий и мелиоративной обстановки в 1934-1935 гг. на территории Кура-Араксинской низменности в Мугань-Сальянском массиве была построена коллекторно-дренажная сеть длиной 104 км, в 19511952 гг. в Мильской степи - длиной 830 км, в 19581980 гг. в Ширванской и Карабахской степях - более 10 тыс.км. В настоящее время на исследуемой низменности длина коллекторно-дренажной сети составляет более 25 тыс. км на площади около 650 тыс.га.

В 1998 г. была осуществлена космическая съемка всей территории Азербайджана с искусственного спутника земли (ИСЗ) “LANDSAT-TM”. По полученным снимкам в диапазоне 0,45-0,52; 0,52-0,60; 0,63-0,69; 0,76-0,90; 1,55-1,75; 2,08-2,35 и 10,45-12,50 мкм проведена их цифровая обработка.

По результатам обработки космических изображений с использованием ГИС технологий была подготовлена электронная карта сельскохозяйственных угодий Азербайджана в масштабе 1:50000. Из этой карты выделена территория Кура- Араксинской низменности.

Следует отметить, что на электронной карте сельскохозяйственных угодий на основе космических изображений распознаются не только участки пашни (зерновые культуры, хлопок, овощи и бахчевые), многолетние насаждения (сады, виноградники), выгоны, лес, водные объекты и т.д., а также площади сильно засоленных почв и солончаков, поэтому при составлении карты засоления исследуемой территории из карты сельхозугодий площади сильно засоленных почв и солончаки переносятся на карту засоления почв.

Проведенная солевая съемка почв Кура-Арак- синской низменности показывает, что количество солей на глубине 0-50 см под пашнями и многолетними насаждениями колеблется в пределах 0,180,40%, что характеризует незасоленные и слабозасоленные почвы. Поэтому на подготовленной электронной карте сельскохозяйственных угодий эти участки относят на карте засоления к незасоленными и слабозасоленными почвами.

Для изучения площади средне засоленных почв на исследуемой территории были взяты почвенные пробы, проведен анализ водной вытяжки, на основе суммы солей на карте засоления определены их площади.

Таким образом, используя электронную карту сельхозугодий Кура-Араксинской низменности, предлагаемым нами методом составляется карта засоления почв исследуемой территории (рис. 2).

Рис. 2. Карта засоления почв Кура-Араксинской низменности (1998 г.)

В 2008 г. со спутника “iKONOS” была снята территория Азербайджана. По результатам цифровой обработки подготовлена электронная карта сельскохозяйственных угодий, после чего выше указанным методом была составлена карта засоле ний почв исследуемой территории (рис. 3).

Рис. 3 Карта засоления почв Кура-Араксинской низменности (2008 г.)

Из карты засоления 2008г. видно, что на исследуемой территории площадь засоления в течение прошедших с 1998 г. лет значительно увеличилась. Причиной увеличения засоления в основном явля ется плохое состояние дренажа и водосбора.

Рис. 4. Карта засоления почв Кура-Араксинской низменности (2016 г.)

В нижеприведенной таблице указана площадь засоления почв Кура-Араксинской низменности по результатам цифровой обработки космических изображений, полученных со спутника “LANDSAT-TM” в 1998 г. “IKONOS” 2008 г. и “SPOT-6” 2016 г.

Таблица 1. Мелиоративное состояние почв Кура-Араксинской низменности