Альтернативные экологически безопасные технологии возделывания картофеля при различных способах орошения в условиях аридной зоны

Источником водоснабжения населения, орошения, водопоя скота являются также подземные (грунтовые) воды. Залегание грунтовых вод различное: на равнинах подстепных ильменей - на глубине 1-1,5 м, на Бэровских буграх - 1-10 м и глубже в пойме и в дельте - 1-3 м.

Агрономическая оценка климата сводится к оценке имеющихся ресурсов, света и влаги. На всем пространстве область достаточно обеспечена теплом и светом, которых хватает для произрастания самых теплолюбивых культур.

Зима в Астраханской области начинается во второй половине ноября. Весенний период наступает в конце марта - первой половине апреля. Во второй половине апреля он характеризуется интенсивным нарастанием тепла. К началу полевых работ почва и атмосфера благоприятствует появлению всходов и роста картофеля. Наиболее длительный период - лето, продолжительность безморозного периода составляет 170-235 дней. Осенний период значительно продолжительнее весеннего. Осень характеризуется устойчивой теплой, солнечной погодой с умеренно высокими температурами днем и прохладными ночами, что создает разительный контраст с жарким, знойным летом.

Территория Астраханской области благодаря своему географическому положению получает много тепла.

Сумма температур выше 10 составляет 3500-36000. Сумма активных температур - 42000 С. Малое количество атмосферных осадков в сочетании с высокими температурами определяют сухость воздуха и почвы и большую повторяемость засух и суховеев. Летние осадки носят ливневый характер. Количество их за теплый период (апрель-октябрь) на преобладающей территории области колеблется от 160 до 180 мм. Максимум осадков приходится на май- июнь.

Наиболее жаркое время года - июнь, июль, август. Среднемесячная температура воздуха самого жаркого месяца июля составляет 25-260.

Господствующими ветрами в Астраханской области являются ветры восточного и юго-восточного направлений, приносящих из пустынь Средней Азии горячие воздушные массы, еще больше увеличивающих сухость местного климата.

Ветры эти имеют большую частоту и силу и способствуют быстрому иссушению почв. Скорость ветра достигает весной 12 м/сек и более, летом снижается до 3 м/сек. Сочетание высоких температур с суховеями быстро поглощает имеющуюся в верхних слоях почвы влагу, что губительно сказывается на состоянии и развитии растений. В течение года резко ощущается недостаток осадков, среднее число дней с суховеями колеблется от 95 в пойме до 120 в степи , что составляет половину всех дней теплого периода.

Годовая сумма испарения влаги с поверхности почвы равна в среднем 1000 мм, т.е. в 5-6 раз превышает количество выпавших осадков. В апреле-мае испаряются не только те осадки, которые выпали в эти месяцы , но и также накопившиеся в осенне-зимний период. Наибольшее испарение влаги, превышающее осадки в 10 раз, приходится на летние месяцы, поэтому в летний период испаряются все выпавшие летом осадки и в почве остается такое количество влаги, которое не может быть использовано растениями. Это так называемый «мертвый запас». При создавшемся резком дефиците влаги в почве практически все земледелие в Астраханской области ведется при искусственном орошении.

Первый осенний заморозок наступает 29 сентября, но средней датой является 18 октября.

Географическое положение области имеет высокую обеспеченность солнечной радиацией, в том числе фотосинтетически активной ее части - ФАР. В северных районах области сумма поступающей за вегетационный период ФАР составляет 17х109 кДж на гектар. Расчеты показывают, что при 5% использовании ФАР агробиоценозы могут формировать надземной органической массы (сухой) свыше 60, а зерна до 20 т/га и более. В более южных районах области расчетные уровни урожайности, в связи с ростом величины приходящей ФАР, повышаются.

Сравнительная оценка получаемых урожаев с расчетами ФАР показывает, что реализуются они здесь не более, чем на 5-10%.

Объясняется это, прежде всего, неблагоприятным водным режимом почвы, который характеризуется недостатком атмосферных осадков и неравномерностью их распределения по сезонам и месяцам года.

Сочетание дефицита влаги с высокими температурами ограничивает и даже делает невозможным выращивание здесь многих сельскохозяйственных культур без орошения.

Почвы Волго-Ахтубинской поймы и дельты Волги - аллювиальные, наносные. В Астраханской области преобладающими являются бурые пустынно-степные почвы, в северной части, в основном, светло-каштановые. По механическому составу они тяжелые, обогащены илистыми частицами и продуктами эрозии, темно-каштановые с содержанием гумуса до 5 %.

Почвы дельты и подстепных ильменей в значительной части засолены. В дельте насчитывается около 200 тыс. га (более 27%) засоленных земель и более 77 тыс. га солончаков.

Для степной части области характерны песчаные и супесчаные почвы. Содержание гумуса в почвах степей колеблется от 0,14 до 1,4 % в полупустыне и пустыне от 0,1 до 0,32 %.

Астраханская область простирается узкой полосой с северо-запада на юго-восток вдоль реки Волга и ее рукава Ахтубы более, чем на 400 км. На востоке область граничит с Казахстаном, на западе с Калмыкией, на севере с Волгоградской областью, южная граница – Каспийское море. В основном, область расположена в Прикаспийской впадине ниже уровня океана на 15-25 метров. Прикаспийская впадина характеризуется проявлением соляно - купольной тектоники.

Общая площадь орошаемых сельхозугодий в 2001 году составила 221,6 тыс. га, из них использовано 78 тыс. га, не использовано 143,7 тыс. га. Списано в последние годы 41 тыс. га орошаемых земель. Кадастровой оценкой земель сельскохозяйственного назначения установлена средняя стоимость 1 га - 2480 рублей (2003 г.)

Новые землепользователи (подсобные хозяйства, некоммерческие организации, казачьи общества и др.), занимающиеся сельскохозяйственным производством, имеют 372,4 тыс. га, в том числе 248,4 тыс. га сельхозугодий.

В Астраханской области можно выделить пять природных зон (табл. 9).

Полупустынная зона светло-каштановых почв включает степную часть Черноярского и Ахтубинского районов. Климат отличается континентальностью и сухостью. Осадков за теплый период года (апрель-октябрь) выпадает 145-195 мм. Растительность представлена разнотравно-злаковыми ассоциациями. Преобладают светло-каштановые почвы и солонцы каштановые.

Таблица 9 - Характеристика природных зон Астраханской области

Полупустынная зона бурых почв охватывает южную степную часть Ахтубинского района, степные части Енотаевского, Харабалинского и северную степную часть Красноярского и Наримановского районов. Климатические условия отличаются большой континентальностью и сухостью. Зима умеренно холодная. На теплый период года приходится 100-160 мм осадков. Пахотные земли на две трети представлены бурыми полупустынными почвами.

В зону подстепных ильменей входят: юго-западная часть Наримановского района и западные хозяйства Икрянинского и Лиманского районов или так называемая зона западных подстепных ильменей. После спада полых вод ильмени подпитываются водой из Волги с помощью насосных станций. В результате ильмени не просыхают все лето, оставаясь мелководными.

Своеобразием зоны является широкое распространение бугров Бэра, между которыми обычно расположены ильмени. Северные и западные склоны бугров более крутые, чем южные и восточные. Пологие склоны, как правило, заканчиваются прибугровыми шлейфами. На буграх сформировались бурые почвы, на южных склонах встречаются пятна солонцов.

По климатическим условиям зона занимает промежуточное положение между дельтой Волги и прилегающими полупустынными степями. На большей части территории зима умеренно мягкая. Осадков в теплый период выпадает 100-114 мм. Доминируют бурые полупустынные и ильменно-луговые и пойменные почвы.

В дельте расположены Приволжский, Камызякский и Володарский районы, юго-восточные части Икряниснкого и Лиманского районов, центральная и южная части Красноярского района. Территория зоны представляет собой огромный расширенный к югу треугольник, состоящий из множества островов, разделенных многочисленными речками, протоками и ериками. Грунтовые воды залегают неглубоко. Здесь формируется особый микроклимат, характеризующийся жарким летом и умеренно мягкой зимой. Осадков за теплый период года выпадает всего 93-109 мм. Растительность представлена луговыми и лугостепными ассоциациями. В почвенном покрове преобладают пойменные и бурые полупустынные почвы Бэровских бугров.

В Волго-Ахтубинскую пойму входят пойменные части Ахтубинского, Енотаевского, Наримановского, Харабалинского и Черноярского районов. Микроклимат в пойме более сглажен, нежели на сопредельных степных территориях. Грунтовые воды залегают высоко, на глубине 1,5-2,5 м. Годовое количество осадков увеличивается с юга на север. За теплый период года их выпадает до 189 мм. Среди пахотных земель наиболее распространены пойменные и ильменно- луговые почвы.

Основными типами почв Астраханской области являются:

1. аллювиальные дерновые насыщенные;
2. аллювиальные луговые насыщенные;
3. солончаки гидроморфные;
4. аллювиальные болотные иловато-перегнойные–глеевые;
5. аллювиальные дерново–опустынивающиеся карбонатные;
6. бурые полупустынные;
7. светло-каштановые.

Аллювиальные дерновые насыщенные почвы формируются на повышенных участках на гривистых и равнинных элементах рельефа. Уровень грунтовых вод в межень 2,5-3,5 м. Это наиболее распространенный тип почв дельты Волги. Для данного типа на равнинных поверхностях озеро-старичной поймы особенно характерны тяжелые глинистые почвы с микробугристым рельефом.

Аллювиальные луговые почвы распространены в дельте на пониженных поверхностях, межгривных, межбугровых, ильменных понижениях с уровнем грунтовых вод 1,0-2,5 м. Эти почвы формируются в условиях постоянного грунтового увлажнения и длительного ежегодного затопления во время половодья.

Аллювиальные дерновые насыщенные почвы и аллювиальные луговые почвы представлены несколькими подтипами, различающимися по характеру разновидности, слоистости, роли в почвообразовании зональных и пойменных факторов. Вниз по течению, в целом, уменьшается мощность и развитость почв. Так, хотя в любой части долины можно встретить подтипы слоистых примитивных почв, но площади, занятые такими почвами в вершине дельты, невелики, и встречаются они только в прирусловье и на молодых островах. В средней же зоне дельты и особенно в приморской ее полосе распространенность примитивных почв резко возрастает, что связано с молодостью этой территории.

Важнейшим экологическим фактором является засоление почв. В регионе к засоленным относятся почвы, содержащие в корнеобитаемом горизонте более 0,25 % водорастворимых солей от общего веса сухого грунта. При таком критерии отнесения почв к засоленным родам в Волго-Ахтубинской пойме около 17%, в дельте – почти 50%. Это связано с увеличивающимся водным стоком, который в дельте Волги привел к вымыванию солей из почв лугов низкого уровня. На незасоленных лугах высокого уровня произошла смена хлоридно-сульфатного типа засоления.

Основной причиной засоления почв является выпотной гидрологический режим в дельте Волги, наряду с этим фактором, источником засоления могут быть неглубоко залегающие материнские засоленные породы - хвалынские глины бэровских бугров и лагунные морские отложения.