Почвенный покров Астраханской области, характеризующийся большим разнообразием, комплексностью, высокой динамичностью формирования на отдельных участках, нуждается в улучшении его состояния, в том числе снижении засоленности. Засоленность почв на отдельных площадях усиливается, что вызвано уменьшением водообеспеченности области, увеличением засушливости на фоне низкой дренированности территории или практического её отсутствия, нерациональным проведением поливных и дренажных мероприятий, другими причинами [9, 10]. Исходя из множества факторов, провоцирующих процессы засоления почв, исследователи разных лет обобщили те или иные признаки, зависящие от ландшафтных особенностей территории, рельефообразования, развития гидрологической сети и т.д. (Н.Н. Болышев, С.А. Владыченский, В.В. Гладких, А.Г. Доскач, Д.М. Кац). Выполненные с этой целью различные виды районирования принимались для дальнейших рекомендаций и мероприятий по исследованию и улучшению состояния почв [1, 3, 6, 8].
В статье представлены результаты аналитической и математической оценки засоленности орошаемых земель левобережной и правобережной территорий области.
Материалы и методы исследования
Почвенные образцы с семи орошаемых участков (рис. 1), отобранные в каждой подпровинции по таксонометрической схеме Д.М. Каца, исследованы аналитически по методу Е.В. Аринушкиной и представлены в табл. 1. Содержание солей по анализам водной вытяжки и соотношение токсичных солей к их сумме графически отображено на рис. 1.
Таблица 1
Содержание солей по данным анализа водной вытяжки
| Подпровинция | Административный район исследований | № выработки | Глубина, см | Сумма солей, % | Ионы: числитель – %, знаменатель – мг.экв./100 г | Сумма токсичных солей, % | |||||
| НСО3- | Сl- | SO42- | Ca2+ | Mg2+ | Na++K+ | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 
| А | Ахтубинский, о. Петриков | 1 | 0*16 | 0,17 | 0,040 | 0,020 | 0,050 | 0,020 | 0,010 | 0,020 | 0,090 | 
| 0,65 | 0,70 | 1,13 | 1,00 | 0,60 | 0,88 | ||||||
| В | Харабалинский, пойменная терраса р. Ахтуба | 2 | 0*18 | 0,142 | 0,034 | 0,009 | 0,060 | 0,020 | 0,006 | 0,013 | 0,074 | 
| 0,55 | 0,25 | 1,25 | 1,00 | 0,50 | 0,55 | ||||||
| 3 | 0*11 | 0,058 | 0,024 | 0,015 | 0,014 | 0,006 | 0,004 | 0,005 | 0,038 | ||
| 0,39 | 0,14 | 0,30 | 0,30 | 0,33 | 0,20 | ||||||
| 4 | 0*12 | 0,063 | 0,024 | 0,015 | 0,019 | 0,008 | 0,003 | 0,006 | 0,036 | ||
| 0,39 | 0,14 | 0,40 | 0,40 | 0,25 | 0,28 | ||||||
| 5 | 0*20 | 0,155 | 0,031 | 0,009 | 0,072 | 0,025 | 0,006 | 0,012 | 0,070 | ||
| 0,50 | 0,25 | 1,50 | 1,25 | 0,49 | 0,51 | ||||||
| 6 | 0*30 | 0,173 | 0,031 | 0,011 | 0,084 | 0,025 | 0,009 | 0,013 | 0,080 | ||
| 0,50 | 0,30 | 1,75 | 1,25 | 0,74 | 0,56 | ||||||
| 7 | 0*10 | 0,082 | 0,037 | 0,004 | 0,021 | 0,077 | 0,006 | 0,007 | 0,058 | ||
| 0,61 | 0,11 | 0,44 | 0,35 | 0,49 | 0,32 | ||||||
| Г | Приволжский, с. Началово участок «Мансуровский» | 8 | 0*22 | 1,085 | 0,024 | 0,018 | 0,732 | 0,235 | 0,027 | 0,049 | 0,280 | 
| 0,39 | 0,51 | 15,25 | 11,75 | 2,25 | 2,15 | ||||||
| 22*51 | 1,073 | 0,027 | 0,018 | 0,722 | 0,229 | 0,030 | 0,047 | 0,290 | |||
| 0,44 | 0,51 | 15,04 | 11,45 | 2,50 | 2,04 | ||||||
| 51*100 | 1,233 | 0,030 | 0,062 | 0,804 | 0,207 | 0,076 | 0,054 | 0,520 | |||
| 0,49 | 1,77 | 16,75 | 10,35 | 6,33 | 2,33 | ||||||
| 9 | 0*25 | 1,163 | 0,027 | 0,016 | 0,792 | 0,225 | 0,042 | 0,061 | 0,390 | ||
| 0,44 | 0,46 | 16,50 | 11,25 | 3,50 | 2,65 | ||||||
| 25*50 | 1,114 | 0,028 | 0,032 | 0,738 | 0,218 | 0,040 | 0,058 | 0,370 | |||
| 0,46 | 0,91 | 15,37 | 10,90 | 3,33 | 2,51 | ||||||
| 50*100 | 1,263 | 0,032 | 0,066 | 0,815 | 0,221 | 0,068 | 0,061 | 0,500 | |||
| 0,52 | 1,88 | 16,98 | 11,05 | 5,67 | 2,66 | ||||||
| Окончание табл. 1 | |||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 
| 10 | 0*28 | 1,084 | 0,024 | 0,012 | 0,740 | 0,228 | 0,032 | 0,048 | 0,300 | ||
| 0,39 | 0,34 | 15,42 | 11,40 | 2,67 | 2,08 | ||||||
| 28*53 | 1,122 | 0,026 | 0,028 | 0,751 | 0,217 | 0,042 | 0,058 | 0,380 | |||
| 0,43 | 0,80 | 15,65 | 10,85 | 3,50 | 2,53 | ||||||
| 53*100 | 1,434 | 0,031 | 0,072 | 0,936 | 0,244 | 0,078 | 0,073 | 0,590 | |||
| 0,51 | 2,06 | 19,50 | 12,40 | 6,50 | 3,17 | ||||||
| А | Черноярский, с. Соленое Займище | 11 | 0*8 | 0,147 | 0,058 | 0,007 | 0,043 | 0,010 | 0,007 | 0,022 | 0,113 | 
| 0,95 | 0,20 | 0,90 | 0,50 | 0,58 | 0,94 | ||||||
| 8*22 | 0,294 | 0,049 | 0,104 | 0,043 | 0,010 | 0,009 | 0,079 | 0,260 | |||
| 0,80 | 2,93 | 0,90 | 0,50 | 0,75 | 3,39 | ||||||
| 22*40 | 0,941 | 0,024 | 0,480 | 0,106 | 0,054 | 0,035 | 0,242 | 0,791 | |||
| 0,39 | 13,52 | 2,21 | 2,70 | 2,92 | 10,39 | ||||||
| 12 | 0*15 | 0,079 | 0,030 | 0,009 | 0,019 | 0,008 | 0,005 | 0,008 | 0,052 | ||
| 0,49 | 0,25 | 0,40 | 0,40 | 0,42 | 0,34 | ||||||
| 15*30 | 0,116 | 0,040 | 0,007 | 0,038 | 0,010 | 0,006 | 0,015 | 0,082 | |||
| 0,066 | 0,020 | 0,79 | 0,50 | 0,50 | 0,64 | ||||||
| 13 | 0*20 | 0,085 | 0,033 | 0,005 | 0,024 | 0,012 | 0,004 | 0,007 | 0,051 | ||
| 0,54 | 0,15 | 0,50 | 0,60 | 0,33 | 0,30 | ||||||
| 20*35 | 0,135 | 0,043 | 0,007 | 0,048 | 0,010 | 0,006 | 0,021 | 0,101 | |||
| 0,70 | 0,20 | 1,00 | 0,50 | 0,50 | 0,90 | ||||||
| Б | Енотаевский | 14 | 0*15 | 1,89 | 0,020 | 0,290 | 0,50 | 0,270 | 0,050 | 0,760 | 1,130 | 
| 0,33 | 8,45 | 10,83 | 13,50 | 4,14 | 3,04 | ||||||
| Г | Наримановский с. Волжское | 15 | 0*15 | 0,31 | 0,060 | 0,070 | 0,005 | 0,007 | 0,020 | 0,148 | 0,162 | 
| 1,11 | 1,97 | 0,1 | 0,34 | 1,83 | 0,41 | ||||||
| Д | Лиманский | 16 | 0*15 | 0,611 | 0,034 | 0,039 | 0,348 | 0,060 | 0,006 | 0,125 | 0,407 | 
| 0,55 | 1,10 | 7,25 | 3,00 | 0,50 | 5,48 | ||||||
| 17 | 0*15 | 0,543 | 0,020 | 0,052 | 0,311 | 0,056 | 0,024 | 0,080 | 0,353 | ||
| 0,33 | 1,46 | 6,48 | 2,8 | 2,00 | 3,47 | ||||||

Рис. 1. Почвенно-мелиоративная схема по Д.М. Кацу, В.В. Гладких с дополнениями автора
Результаты исследования и их обсуждение
Почвы одной и той же подпровинции отличаются в левобережной и правобережной частях территории области относительно волжского русла, причем наиболее засоленными являются почвы правого берега.
В левобережной части в пределах подпровинций А, В и Г (административные районы Ахтубинский, Харабалинский и Приволжский) развиты незасоленные, слабозасоленные и засоленные почвы.
Результаты собственных исследований показали, что почвы подпровинций А и В слабозасоленные, тип засоления сульфатный и гидрокарбонатный соответственно; в подпровинции Г – засоленные, тип засоления сульфатный. С глубиной отмечено увеличение суммы солей до 1,233–1,434 %, сумма токсичных солей составляет 0,28–0,59 %.
В правобережной части в пределах подпровинций А, Б, Г и Д (административные районы Черноярский, Енотаевский, Наримановский и Лиманский) почвы характеризуются различной степенью засоленности. В Черноярском районе они засолены с поверхности и отнесены к солончаковой разновидности. Енотаевский район характеризуется незасоленными и слабозасоленными почвами, Наримановский район – песками полупустынными солончаковатыми. Почвы Лиманского района засолены с поверхности и относятся к солончаковой разновидности.
В подпровинции А тип засоления почв в верхнем горизонте гидрокарбонатный, в подстилающих – преимущественно хлоридный. В почвах подпровинции Б сульфатно-хлоридный и хлоридный тип засоления. По глубине залегания верхнего солевого горизонта сумма токсичных солей составила 1,13 %.
В подпровинции Г тип засоления хлоридный, в подпровинции Д почвы с поверхности и по положению первого от поверхности солевого горизонта относятся к солончаковой разновидности, тип засоления сульфатный.
Корреляционный анализ [2, 4] данных табл. 1 позволил определить минимальные и максимальные величины по сумме солей в левобережной и правобережной части Волго-Ахтубинской долины. Рассмотрим отклонение общего объема солей в зависимости от глубины почвенного разреза (табл. 2).
Таблица 2
Корреляционный анализ левобережной и правобережной части Волго-Ахтубинской долины
| Показатели | Левобережье | Правобережье | |
| х | 646 | 230 | |
| у | 11,414 | 5,151 | |
| Зависимость величин | х·у | 661,966 | 106,684 | 
| Выборочные средние | 
 | 40,375 | 20,909 | 
| 
 | 0,713 | 0,468 | |
| 
 | 41,373 | 9,699 | |
| Выборочные дисперсные | х2 | 42048,000 | 5798,000 | 
| у2 | 12,645 | 5,375 | |
| S2(х) | 997,859 | 89,901 | |
| S2(у) | 0,281 | 0,269 | |
| Среднеквадратическое отклонение | S (х) | 31,589 | 9,482 | 
| S(у) | 0,530 | 0,519 | |
| Коэффициент корреляции | rxy | 0,750 | – 0,019 | 
| у(х) | 
 | 
 | |
Рассчитаем показатель тесноты связи – выборочный линейный коэффициент корреляции по формуле
 (1)
 (1)
где rxy – коэффициент корреляции,
S(x, y) – среднеквадратическое отклонение.
Линейный коэффициент корреляции принимает значения от – 1 до + 1. Связи между признаками могут быть слабыми и сильными (тесными). Их критерии оцениваются по шкале Чеддока:
0,1 < rxy < 0,3: слабая;
0,3 < rxy < 0,5: умеренная;
0,5 < rxy < 0,7: заметная;
0,7 < rxy < 0,9: высокая;
0,9 < rxy < 1: весьма высокая.
Для определения доли изменчивости солей по отношению к глубине рассчитан коэффициент детерминации по формуле
 . (2)
. (2)
Подобрав уравнение связи между двумя показателями с помощью уравнения парной линейной регрессии
 (3)
 (3)
для построения графика получаем зависимость
 , (4)
, (4)
при  и
 и  ,
,
где n – объем выборки.
Левобережная часть: при n = 16, rxy = 0,750, R = 0,563, обозначает, что максимальное содержание солей 56,3 % при глубине 43,7 см.
Из формулы (3) уравнение парной линейной регрессии примет вид
у(х) = 0,013х – 0,204.
Коэффициент b = 0,013 показывает среднее изменение содержания солей с глубиной почвенного разреза. Это значит, что с увеличением глубины на 1 см сумма солей будет увеличиваться на 0,013 % (рис. 2, 3). Оба рисунка свидетельствуют о положительной корреляции с глубиной. При наибольшей глубине (100 см) содержание солей достигает практически 100 %.

Рис. 2. Изменение содержания солей в зависимости от глубины почвенного разреза

Рис. 3. Корреляционное поле зависимости содержания солей от глубины почвенного разреза
Рассмотрим отклонение суммарного содержания солей с глубиной на правобережной части Волго-Ахтубинской долины (табл. 2). При n = 11, rxy = – 0,019, R = 0,0004, обозначает, что максимальное содержание солей в 0,04 % при глубине в 99,96 см.
Линейное уравнение парной регрессии примет вид
у(х) = (– 0,001)х + 0,49.
Коэффициент b = (– 0,001) показывает среднее изменение содержания солей с уменьшением или увеличением почвенного разреза. Это значит, что с глубиной разреза на 1 см сумма солей будет снижаться на 0,001 % (рис. 4 и 5).

Рис. 4. Изменение содержания солей с глубиной почвенного разреза в правобережной части

Рис. 5. Корреляционное поле зависимости содержания солей с глубиной
Рис. 4 и 5 свидетельствуют об отрицательной корреляции – с глубиной наблюдается уменьшение содержания солей. На глубине в 40 см будет наблюдаться снижение содержания солей на 53 %, при этом возникает функциональная связь, которая приводит к улучшению работы экосистемы р. Волги [5].
Было проанализировано 27 образцов почв с орошаемых участков. Наиболее засоленные почвы соответствуют территориям с высоким залеганием уровня грунтовых вод и повышенной минерализацией.
Заключение
Методом корреляционного анализа в оценке засоленности почв подтверждены лабораторные исследования, как по площади, так и по разрезу. Полученные результаты могут быть использованы при подборе для выращивания соответствующих культур, способов промывки и промывных норм для удаления солей из почвенного профиля, других мелиоративных мероприятий [7].
Библиографическая ссылка
Кутлусурина Г.В., Токарева А.А. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАСОЛЕННОСТИ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ // Успехи современного естествознания. 2017. № 4. С. 40-46;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36432 (дата обращения: 01.11.2025).








