Римма Магашева: об орошении почв, Капчагае и ядерном полигоне

 "Аграрный сектор" №3 (53) за сентябрь-октябрь 2022 года

 Мы продолжаем публикации по теме орошения и мелиорации почв. И представляем интервью с удивительным человеком, ученым, связавшим свою жизнь с гидрогеологией, экологией и почвоведением, - Риммой Магашевой.

Римма Юнусовна долгие годы проработала в Институте почвоведения в Алматы. Она принимала участие в различных экспедициях в период строительства канала Иртыш - Караганда и Капчагайского водохранилища, занималась экологическими вопросами во времена закрытия Семипалатинского ядерного полигона. Но в каких бы научных проектах она ни участвовала, везде были востребованы ее знания гидрогеологии и экологии почв. Благодаря ее труду, как и труду многих других ученых, на основании полученных данных и изученных явлений производственники могли делать свои расчеты и планировать реализацию различных проектов. Например, строительство канала Иртыш - Караганда. Безусловно, тема орошения и мелиорации почв, расположенных в степной зоне Казахстана, по которой она работала не один год, нас не могла не заинтересовать.

- Римма Юнусовна, тема орошения полей в степной зоне Казахстана нашла отражение в нескольких номерах нашего издания. И очень интересно, как
решались эти вопросы в исторически обозримом прошлом. Расскажите о вашей работе в период строительства канала Иртыш - Караганда.
- Наш институт почвоведения во время строительства этого канала был субподрядной организацией, а подрядчиком выступал Гипроводхоз. Они намечали по картам определенные участки почвы, а мы их исследовали. Определяли свойства почвы, изучали гидрологический режим, геоморфологические признаки. Все это происходило в Павлодарской области. Будущий канал должен был пройти по ровной местности, а мелкосопочник был немного в стороне. Как сейчас помню эту степь, покрытую ковылем. Мы изучали участки недалеко от реки Шидерты. Строители даже собирались по ее руслу пустить канал. Планировалосьустановить шлюзы, и после подъема на определенную высоту вода самотеком должна была идти по каналу в сторону Караганды.

- В чем заключалось ваше обследование?
- По определенным точкам сотрудники института делали шурфы (почвоведы их называют разрезами, а геологи - шурфами) и описывали почву. Отбирали ее на химанализ. Изучали прежде всего водно-солевой режим. И, конечно, составляли более детальную почвенную карту местности.
- Почему был важен водно-солевой режим?
- Надо было понимать, каким образом канал, который здесь будет проложен, в будущем может влиять на почву и каковы возможные риски засоления. Забегая вперед скажу, что, когда канал уже был построен, мы приезжали сюда и снова отбирали почву на анализ. Как сейчас помню, это были поля орошения недалеко от поселка Евгеньевка. Тогда в нем в основном жило немецкое население, там располагался богатый совхоз имени Гагарина. Он находился в 18 км на запад от Ермака (ныне Аксу). И вокруг поливного массива мы отбирали почву на анализ, определяли содержание солей после орошения, отслеживали, в каком направлении перемещаются соли. При этом река Иртыш является дреной для громадной территории, все грунтовые воды текут в сторону этой реки.
- Что в итоге показали эти наблюдения?
- Мы выяснили, что при движении реки на северо-восток, ближе к мелкосопочнику, начали появляться в грунтах пятна засоления. Это произошло в районе совхоза "Потанинский", который расположен на 15 км ниже по рельефу. Возможно, где-то был нарушен режим орошения или были другие причины, но факты засоления мы увидели и представили свои рекомендации хозяйству.
- При орошении нужно вести наблюдение?
- Обязательно. Каждый год осенью нужно проверять скважины и периодически наблюдать уровень грунтовых вод. Важно понимать, насколько он поднялся и пришел ли в нормальное состояние. В итоге там, где контроль за этим вопросом был слабый, уровень грунтовых вод поднялся и началось засоление почвы. Особенность этой местности в том, что там практически везде залегают гипсоносные засоленные глины, которые образовались в период палеогена - неогена (или по-старому третичный период). Соленосными они стали в связи с тем, что настоящая глина формируется на дне древнего моря, а по его берегам, к шельфу, формируются пески и в дальнейшем могут сформироваться песчаные почвы. По дну канала залегает на глубину почти девять метров поверхностный суглинок (глино-галечниковый слой), после которого начинается засоленная глина. Но этот слой может быть неодинаковой толщины, и там, где он тонкий, соли могут пробиваться наверх. Поэтому на орошаемых участках нужно вести постоянное наблюдение за почвой и понимать обстановку.
- В какие годы вы проводили исследования на землях, которые планировалось отдать под орошение?
- Это было в конце 1960-х годов. Канал Иртыш - Караганда проектировался близко к мелкосопочнику, почвы которого можно было легче промыть и не возникало причин для засоления. К тому же было важно, чтобы дно канала было бетонировано, чтобы избежать непроизводительных потерь воды на просачивание и избежать подъема солей из глубинных слоев земли. Когда мы приезжали в конце 1970-х годов в эти места, то помню цветущий совхоз имени Гагарина, которым руководил хозяйственный, крепкий директор Рудольф Дик. Дома в хозяйстве были двухэтажные, коттеджи на две семьи с приусадебными участками по 20-30 соток.

Канал Иртыш – Караганда

- Как влияет орошение на почвы на юге республики?
- Алматинская область находится на предгорной равнине, где много склоновых участков, на которых ведется полив. Рядом находится река Или, которая и выносит соли, отчуждая их от мест формирования. Поэтому засоление не имеет широкого распространения при орошении в этом регионе. Но за режимом орошения и самочувствием почвы нужно постоянно смотреть. На юге после начала засоления можно дать двукратную норму полива, чтобы соли уши вниз и
остроту проблемы можно быстро снять.
На севере Казахстана ситуация другая. Промыть почвы от соли можно лишь на некоторых участках, особенно на делювиальных склонах. Но если почвы сформированы на засоленных третичных глинах, то никакая промывка не поможет. Такие условия характерны для территории Северного Казахстана, которая является частью Западно-Сибирской низменности, почвы имеют плохой коэффициент фильтрации и коэффициент водоотдачи. По этой причине до самого Ледовитого океана вся Западная Сибирь имеет болотистую местность, так как под ней залегают глины. Такие почвы влагу отдают с трудом, склонны к разбуханию и накоплению солей. Вертикальный дренаж им не помогает. Не зная этих особенностей, нельзя браться за орошение. В поездках по северным областям Казахстана я нередко видела участки, которые были засолены при орошении и затем заброшены.
- Допустим, фермер взял участок под орошение. Занимается поливом своих культур. Как часто ему нужно делать химанализы почвы? И вообще, как он должен вести за ней наблюдение?
- Лучшее время для наблюдений - конец сезона. По шурфам или скважинам надо смотреть, не поднялся ли уровень воды, а если поднялся, то насколько. Скважин должно быть несколько, и находиться они должны и возле поля, и поодаль от него. Важно видеть динамику процессов и изменение в зеркале грунтовых вод, движение которых параллельно направлению поверхностного стока. Помимо уровня залегания вод, необходимо проводить их анализ на содержание солей.

Солончаки часто образуются на месте высохших озер и лиманов

- Когда надо бить тревогу и спасать почву?
- Все зависит от особенностей местности и почв, но, если вода поднялась до метра от поверхности почвы, это уже серьезный сигнал. Хлориды в этой зоне в естественных условиях расположены ближе к поверхности. Это характерно для каштановых почв. Наш полигон находился на светло-каштановой почве. Там даже визуально было видно, как блестит земля, что указывало на присутствие значительного количества солей. Испарение в этой зоне в 4-5 раз превышает поступление атмосферных осадков. Поэтому хлориды залегают ближе к поверхности и формируются большие массивы таких почв. В тех краях ярким примером является соленое бессточное озеро Карасор.
Но вернемся к описанию распределения солей по профилю почвы. Если ближе к поверхности залегают хлориды, то ниже - карбонаты, которые примерно на глубине трех метров сменяются сульфидами. В древности на этой территории текло много рек и были наносы галечника. Заметьте, что ленточные боры в Восточном Казахстане направлены на северо-восток и тянутся на сотни километров. Они как раз образовались на водораздельных территориях, где приходила и уходила вода из Енисея, запертая на севере глыбами льда после оледенения. В итоге формировались песчаные косы, на которых в третичный период и появились ленточные боры - их происхождение имеет реликтовый характер. Такие леса есть только в Канаде и у нас. Сосны растут на полупесчаной территории - это пылеватый песок. И если ниже по рельефу начинается засоление, то причину нужно искать у тех, кто поливает выше по течению грунтовых вод. Но бывает, что появляется и верховодка, которая может формироваться из-за полива. Не соединившись с грунтовым потоком, она находит ложе, и таким образом появляются на полях блюдца.

Солонцовые почвы обладают глыбистой структурой и трудно поддаются обработке

- Можно ли такую землю, прошедшую через засоление, снова вернуть к использованию?
- Сделать это сложно и затратно. Происходит слитизация почвы, она становится грубая, сильно уплотняется. И чтобы ее разбить, нужно проведение затратных механических обработок. Поэтому если вы собираетесь заниматься орошением и заранее не знаете, куда эта вода будет отводиться и как влиять на почву, то лучше не браться за это дело.
- Важно, чтобы и поливная вода не содержала большого количества солей. Кстати, в Казахстане немало мест, где обнаружены большие запасы подземных
пресных вод. Они годятся для орошения?
- У нас в Алматы был институт гидрогеологии, и там работал известный ученый Уфа Ахмедсафин, он как раз и изучал подземные воды Казахстана.Есть понятие "эксплуатационные запасы воды", а есть - "вековые". Так вот, вековые запасы трогать опасно. Если их отбирать для нужд орошения, то могут произойти землетрясения. К тому же такая вода может быть ультрапресной, с особым химсоставом, что тоже не годится для полива. В Павлодарской области, к примеру, наблюдается содовое засоление почв. Одна из причин - полив ультрапресной водой. Ее лучше использовать для питья. Озеро Балхаш, Аральское и Каспийское моря - это, по сути, остатки Мирового океана. И они, как сообщающиеся сосуды, с ним связаны. В глубине Земли происходят невидимые нам процессы. Если, допустим, в Индийском океане уровень воды поднялся, то через несколько лет подъем уровня воды может быть и в Каспии или Арале.
Хочу отметить, что для улучшения орошаемых почв необходимо заниматься мелиоративным почвоведением, но этим сейчас никто не занимается. В свое время институт почвоведения вел такие исследования, у нас был отдел мелиорации, который объединял гидрогеологию и почвоведение. И выдавал интересные решения.
- Пару слов расскажите о себе.
- По специальности я гидрогеолог и сразу пришла в институт почвоведения после окончания вуза.
- Где вы получили базовое образование?
- В свое время в Алма-Ате был лучший вуз - Казахский горно-металлургический институт, в котором было три факультета: горный, геолого-разведочный и металлургический. Затем институт переименовали, так как появился факультет ПГС, и институт стал политехническим. И я заканчивала в 1961 году уже Политехнический институт имени В. И. Ленина. На геолого-разведочном факультете было три специальности: геофизика, гидрогеология и геология. Когда пришла работать в институт почвоведения, то занималась гидрогеологией. Например, мы обследовали зону, где планировалось строительство Капчагайского водохранилища. Изучали, что будет с дельтой, почвами, с растениями в случае наполнения его водой. Мы обследовали эту территорию и рекомендовали, где и что можно посеять и как использовать почвы, прилегающие к водохранилищу. После того как его построили, возвели Капчагайскую ГЭС, так как нужна была электроэнергия, в которой остро нуждался юг республики. В 1969 году была очень снежная зима и руководство долго решало, закрывать плотину водохранилища или нет. Но все-таки ее решили закрыть. И водохранилище полностью наполнилось. Затем случилось несколько сухих лет подряд, когда воды мало добавлялось. И хорошие начальные запасы воды сильно спасли ситуацию.

Капчагайское водохранилище

- Какой теме была посвящена ваша научная работа?
- Моя работа была на стыке смежных наук. Я защитила кандидатскую диссертацию по теме "Мелиоративные условия современной дельты реки Или и их изменения в связи с зарегулированием стока Капчагайским водохранилищем". Получила степень кандидата сельскохозяйственных наук.
- Слышал, что вы поработали и на Семипалатинском полигоне…
- Эта работа шла по европейскому гранту. Мы изучали, как формируется растительность и в каком состоянии находится экология Семипалатинского ядерного полигона после его закрытия. Всего я 12 лет проработала в Курчатове, сотрудничая с Институтом радиационной безопасности. Территория полигона была огромная, на сотни километров. Кругом мелкосопочник. В 1989 году многие ученые, которые там работали, уехали в Россию. Сейчас там находится Казахстанский национальный ядерный центр и ряд других институтов. Мы изучали, сколько осталось радионуклеидов в почвах, водах и растениях и как это действует на животных. Сейчас в воздухе уже почти ничего нет, но почва еще представляет опасность. А вообще, в институте почвоведения я проработала 35 лет и из него ушла на пенсию.
- Спасибо большое за интервью!

Примечание. Водохранилище было создано для регулирования стока реки Или. Плотина и Капчагайская ГЭС были построены в 1965-1980 годах в узком, образованном скалами Капчагайском ущелье. Заполнение водой началось в 1970 году.