Может ли засоление почвы происходит от полива пресной водой

Засоление почв

Когда в поверхностном почвенном слое обильно скапливаются электролитные соли, говорят о засолении, губительном для культурных растений, снижающем урожайность. Явление распространенное. По результатам исследования ООН, засоленные почвы охватывают почти 25% суши.

Что такое засоление почв?

Засоление почв – скопление в почвенных слоях, доступных для проникновения корневой системы, значительного количества (0,2% от почвенной массы) сульфатов, хлоридов, карбонатов, подавляющих жизнеспособность растений.

Явление наиболее характерно для низменных местностей, расположенных в природных зонах с аридным (засушливым) климатом. Особенно подвержены засолению орошаемые сельскохозяйственные земли.

Обширные площади солонцов располагаются в пустынях и полупустынях Средней Азии, Австралии, Южной Америки, севера Африки, запада США. В России площадь, занимаемая солонцами, достигает 48 млн. га, а с учетом средне- и слабосолонцеватых почв 67 млн. га.

По степени насыщения солями выделяют грунты:

слабозасоленные (урожайность падает на 25%);
среднезасоленные (на 50%);
засоленные (на 75%);
сильнозасоленные (на 100%).

По глубине нахождения солевой массы в поверхностном слое грунты делят на:

солончаковые (глубина до 30 см);
солончаковатые (от 30 до 80 см);
глубокие солончаковатые (от 80 до 150 см);
глубокозасоленные (глубже 150 см).

По химическому составу засоление бывает:

хлоридным (избыток хлорида магния и натрия);
сульфатным (избыточное содержание сульфата магния и натрия);
карбонатным (чрезмерное накопление карбонатных солей).

Засоление смертельно для растений. Из-за того, что осмотическое давление почвенной жидкости выше давления жидкости в растительных клетках, снижается объем поступления влаги в ткани растений. Это приводит к повышению транспирации, ухудшению клеточного дыхания, синтеза сахаров и других важных химических соединений. В результате растение усыхает и погибает.

Почвенные соли разделяются по степени вредности для растительных организмов:

самые вредные – карбонат и гидрокарбонат натрия, хлорид натрия;
средней вредности – хлорид кальция и магния, сульфат натрия;
менее вредные – сульфат магния и кальция.

Почему происходит засоление почвы?

Выделяют два вида засоления:

первичное (естественное);
вторичное (вызванное антропогенной деятельностью).

Первичное засоление – медленно протекающий природный процесс, который в основном вызван подъемом солей из подземных вод к поверхностному слою грунта вследствие восходящего тока влаги. Явление возможно при определенной структуре породы и глубине нахождения соленых подземных вод. Растения поглощают поднявшуюся влагу, а соли остаются в почве и постепенно накапливаются до критического значения. Причиной засоления бывают и выпадающие осадки, поскольку даже в дождевой воде содержится некоторое количество растворенных солей.

Вторичное засоление почв наблюдается на орошаемых землях в условиях засушливого климата. На таких территориях подземные воды изначально находятся на значительной глубине, не смачивают поверхностный почвенный пласт. Но на освоенных территориях человек начинает использовать для полива сельскохозяйственных культур оросительную систему. Кроме того, что сама используемая для орошения вода содержит то или иное количество растворенных минералов, остающихся в почве после полива, но также постоянное смачивание почвы приводит к повышению уровня грунтовых вод. Достигнув поверхностного почвенного слоя, грунтовая вода испаряется, а входящие в ее состав соли накапливаются в земле.

То есть сельскохозяйственное производство в условиях аридного климата сопряжено с двумя большими взаимоисключающими проблемами:

если не использовать оросительную систему, то урожая не добиться из-за дефицита влаги в почве;
если орошать землю, то засоление станет неизбежным, и грунт утратит пригодность для выращивания культурных растений.

Борьба с засолением почвы

Для борьбы с засолением почвы применяются агротехнические, строительные, эксплуатационные меры. Задачи – возвращение уровня грунтовых вод в исходное состояние, уменьшение испаряемости почвенной влаги.

Строительные меры подразумевают:

уменьшение фильтрационной потери воды посредством строительства лотковой сетки, облицованных каналов;
оборудование оросительной системы современными гидротехническими постройками;
автоматизирование распределения воды;
использование техники полива без насыщения подземных вод;
отведение для рисовых плантаций с дренажно-сбросной сеткой низменных участков;
ограждение орошаемых территорий от влияния паводков и расположенных выше водоемов;
оборудование дамб, дренажных труб, дренажно-сбросной сетки, нагорно-ловчих каналов.

Эксплуатационные меры включают:

недопущение превышения плана расхода воды при круглосуточном использовании оросительной системы;
соблюдение нормы подачи воды во все каналы;
следование стандартам полива и промыва;
снижение активности применения каналов в осенние и зимние месяцы;
повышение производительности оросительной системы путем обновления и модернизации.

К агротехническим мерам относятся:

посев травянистых многолетников, активно поглощающих соли;
нормализация водно-солевого режима грунта путем взрыхления, боронования, зяблевой вспашки;
внесение органической подкормки;
гипсование;
затенение грунта под растительным пологом;
создание полос древесной растительности для нормализации микроклимата, снижения испаряемости почвенной влаги.

В результате вышеописанных мер удается понизить уровень подземных вод на орошаемых территориях. Земля постепенно приходит в норму. Потери урожая из года в год становятся меньше.

Источник

Засоленность почвы

Засоление почвы — это содержание соли в почве ; процесс увеличения содержания соли известен как засоление . [1] Соли естественным образом встречаются в почве и воде. Засоление может быть вызвано естественными процессами, такими как выветривание минералов или постепенным уходом океана. Это также может произойти в результате искусственных процессов, таких как орошение и использование дорожной соли .

Содержание

Естественное явление [ править ]

Соли являются естественным компонентом почвы и воды. Эти ионы , ответственные за засолением являются: Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ и Cl — .

В течение длительных периодов времени, когда минералы почвы выветриваются и выделяют соли, эти соли вымываются или вымываются из почвы дренажными водами в районах с достаточным количеством осадков. Помимо выветривания минералов, соли также осаждаются через пыль и осадки. Соли могут накапливаться в засушливых регионах, что приводит к образованию естественно засоленных почв. Так обстоит дело, например, в большой части Австралии .

Человеческая практика может увеличить засоление почв за счет добавления солей в поливную воду. Правильное управление орошением может предотвратить накопление солей за счет обеспечения достаточного количества дренажной воды для вымывания добавленных солей из почвы. Нарушение режима дренажа, обеспечивающего выщелачивание, также может привести к накоплению солей. Пример этого произошел в Египте в 1970 году, когда была построена Асуанская плотина . Изменение уровня грунтовых вод до строительства привело к эрозии почвы , что привело к высокой концентрации солей в грунтовых водах. После строительства постоянный высокий уровень грунтовых вод привел к засолению пашни . [ необходима цитата ]

Натриевые почвы [ править ]

Когда преобладает Na + (натрий), почвы могут становиться содовыми . РН из натриевых почв может быть кислой , нейтральной или щелочной .

Натриевые почвы представляют собой особые проблемы, потому что они, как правило, имеют очень плохую структуру, которая ограничивает или предотвращает проникновение воды и дренаж. Они склонны накапливать определенные элементы, такие как бор и молибден, в корневой зоне на уровнях, которые могут быть токсичными для растений. [2] Наиболее распространенным соединением, используемым для рекультивации натриевой почвы, является гипс , и некоторые растения, устойчивые к солевой и ионной токсичности, могут представлять стратегии для улучшения. [3]

Термин «натриевая почва» иногда используется в науке неточно. Он используется взаимозаменяемо с термином щелочная почва , который используется в двух значениях: 1) почва с pH выше 8,2, 2) почва с содержанием обменного натрия, превышающим 15% обменной емкости. Термин «щелочная почва» часто, но не всегда, используется для почв, которые соответствуют обеим этим характеристикам. [4]

Засоленность суши [ править ]

Засоление в засушливых районах может возникать, когда уровень грунтовых вод находится на расстоянии от двух до трех метров от поверхности почвы. Соли из грунтовых вод поднимаются капиллярами на поверхность почвы. Это происходит, когда грунтовые воды являются солеными (что верно во многих областях), и этому способствует практика землепользования, позволяющая проникать в водоносный горизонт большему количеству дождевой воды, чем она могла вместить. Например, вырубка деревьев для сельскохозяйственных нужд является основной причиной засоления засушливых земель в некоторых районах, поскольку глубокое укоренение деревьев было заменено неглубоким укоренением однолетних культур.

Засоление из-за орошения [ править ]

Засоление от орошения может со временем появиться везде, где происходит орошение, поскольку почти вся вода (даже естественные осадки) содержит растворенные соли. [5] Когда растения используют воду, соли остаются в почве и в конечном итоге начинают накапливаться. Поскольку засоление почвы затрудняет усвоение почвенной влаги, эти соли необходимо вымывать из корневой зоны растений путем дополнительного полива. Эта вода, превышающая потребности растений, называется фракцией выщелачивания . Засоление от оросительной воды также значительно увеличивается из-за плохого дренажа и использования соленой воды для орошения сельскохозяйственных культур.

Засоление в городских районах часто является результатом сочетания процессов орошения и грунтовых вод. Орошение теперь также широко распространено в городах (сады и зоны отдыха).

Последствия засоления почвы [ править ]

Вредное воздействие на рост и урожай растений
Повреждение инфраструктуры (дороги, кирпичи, коррозия труб и кабелей)
Снижение качества воды для пользователей, проблемы с отложениями, повышенное выщелачивание металлов [6], особенно меди, кадмия, марганца и цинка.
эрозия почвы в конечном итоге, когда посевы слишком сильно подвержены воздействию солей.
Для опреснения требуется больше энергии

Засоление — важная проблема деградации земель . Засоление почвы можно уменьшить путем вымывания растворимых солей из почвы с избытком поливной воды. Контроль засоления почвы включает контроль уровня воды и промывку в сочетании с дренажем плиткой или другой формой подземного дренажа . [7] [8] Комплексная обработка засоления почвы доступна в Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций . [9]

Солеустойчивость сельскохозяйственных культур [ править ]

При выращивании солеустойчивых растений допускается высокий уровень засоления почвы. Чувствительные культуры теряют жизнеспособность уже на слабозасоленных почвах, на большинство сельскохозяйственных культур отрицательно влияют (умеренно) засоленные почвы, и только устойчивые к засолению культуры хорошо растут на сильно засоленных почвах. Университет Вайоминга [10] и правительство Альберты [11] сообщают данные о солеустойчивости растений.

Полевые данные об орошаемых землях в фермерских условиях скудны, особенно в развивающихся странах. Однако некоторые исследования на фермах были проведены в Египте [12], Индии [13] и Пакистане. [14] Некоторые примеры показаны в следующей галерее, где культуры расположены от чувствительных до очень устойчивых. [15] [16]

Графики урожайности и засоленности почвы на фермерских полях упорядочены по возрастанию солеустойчивости.

Рис. 1. Берсем (клевер), выращиваемый в дельте Нила в Египте, является чувствительной к соли культурой и выдерживает значение ECe до 2,4 дСм / м 2, после чего урожайность начинает снижаться.

Рис. 2. Пшеница, выращиваемая в Сампле, Харьяна, Индия, немного чувствительна, выдерживая значение ECe 4,9 дСм / м.

Рис. 3. Полевые измерения на пшеничных полях в Гохане, Харьяна, Индия, показали более высокий уровень допуска ECe = 7,1 дСм / м.
(У египетской пшеницы, не показанной здесь, предел допуска 7,8 дСм / м).

Рис. 4. Хлопок, выращиваемый в дельте Нила, можно назвать солеустойчивым, с критическим значением ECe 8,0 дСм / м. Однако из-за нехватки данных, превышающих 8 дСм / м, максимальный уровень допуска не может быть точно определен и на самом деле может быть выше.

Рис. 5. Сорго из Хайрпура, Пакистан, довольно терпимо; хорошо растет до ECe = 10,5 дСм / м.

Рис. 6. Хлопок из Хайпура, Пакистан, очень толерантен; хорошо растет до ECe = 15,5 дСм / м.

Было обнаружено, что кальций оказывает положительное влияние на борьбу с засолением почв. Было показано, что он уменьшает негативные последствия засоления, такие как уменьшение использования воды растениями. [17]

Затронутые регионы [ править ]

Из Почвенной карты мира ФАО / ЮНЕСКО можно определить следующие засоленные территории. [18]

Источник

Засоление почв: причины и способы вернуть почве плодородность

Засоление почв: причины явления и как с ним бороться

Около четверти всей суши планеты представляет собой почти безжизненные пространства, лишенные растительности. И это не песчаные пустыни. Многие из этих ныне скудных земель когда-то были плодородными. А теперь на них едва выживает сухая жесткая трава, и ни одно семя, брошенное в эту землю, не даст всхода.

Причиной тому – засоление почв. Увеличение площадей с избыточным содержанием солей в том слое грунта, где корни растений добывают влагу и питание, приобретает глобальные масштабы.

Что такое засоление почв

Процесс постепенного накопления в верхних слоях грунта солей (нитратов, хлоридов, карбонатов, сульфатов) в количествах, препятствующих развитию растений, называют засолением почвы. Содержание более 0,1% этих соединений от массы сухого грунта делает земли непригодными для сельского хозяйства. Дело в том, что такая концентрация токсична для зеленых насаждений, приводит к полному обезвоживанию тканей.

Фото засоленной почвы

Для характеристики подобных почв есть термин «солончаковость», т.е. засоленность. Различают четыре степени интенсивности процесса – от слабой (снижение плодородности на 25%) до очень сильной (100 % непригодная для земледелия почва). Природные зоны, для которых характерно засоление почв, это регионы с жарким сухим климатом.

Засоление почвы — видео

Увеличение площади солончаковых земель, кроме влияния на растительность, воздействует и на организмы, населяющие почву, на разнообразие животного мира в регионе. Смена условий вынуждает покинуть неблагоприятные места, либо вовсе приводит к уничтожению популяций.

Почему происходит засоление почвы — причины возникновения проблемы

В природе естественное засоление происходит в регионах, где складываются благоприятные условия для процесса, разрушающего плодородные земли. Осадки редки, температуры высоки, а грунтовые, сильно минерализованные воды залегают близко к верхним слоям почвы. Редкие скудные дожди не могут напитать землю, вымыть солевые отложения в более глубокие горизонты почвы.

Фото классификации почв по степени засоления

Для таких природных зон характерен обратный процесс: вода не проникает вглубь, а поднимается. Высокая температура воздуха, раскаленный верхний слой земли провоцируют постоянное капиллярное испарение влаги с уровня грунтовых вод.

Напитать почву и насытить растения таким образом невозможно: вся жидкость быстро испаряется. С влагой поднимаются водорастворимые соли. После испарения на поверхности остается налет, цвет которого зависит от преобладающего состава отложений. Осадок накапливается и в корнеобитаемом слое. Концентрация солей постепенно увеличивается – растительность погибает. Этот процесс называют первичным засолением почв.

Вторичная солончаковость – дело рук человеческих. Главная причина – неправильное орошение земель сельскохозяйственного назначения. В регионах, предрасположенных к образованию засоленных почв, искусственное орошение имеет особенности. При несоблюдении этих нюансов мелиорация, призванная улучшать структуру грунта, приводит к обратному результату.

Фото засоленности почвы

Вторичное засоление некогда плодородных почв вызвано в основном двумя грубыми нарушениями.

Слишком обильный, избыточный полив приводит к тому, что излишки влаги уходят вглубь, где сливаются с грунтовыми минерализованными водами. Водорастворимые соли, приведенные в движение поступившими потоками влаги, мигрируют в верхние слои почвы, где и оседают.

Орошаемые земли увлажняют не из глубинных скважин, где содержание солей минимально, а из поверхностных с высокой степенью минерализации.

Прогрессирует засоление почв при слабом дренировании. На площадях с неровной поверхностью, где небольшие возвышения чередуются с неглубокими впадинами, образуются пятна с повышенным содержанием солей. Это связано с тем, что на холмах испарение происходит быстрее, что провоцирует капиллярный подъем влаги и, соответственно, оседание минеральных соединений в почве.

Как выращивать растения на засоленных почвах — видео

Еще одна причина засоления почв как результат неправильного земледелия – чрезмерное насыщение минеральными удобрениями, неоправданное применение средств агрохимии. Не усвоенные растениями вещества остаются в верхних слоях грунта, повышая концентрацию солей. В итоге неграмотного использования природных ресурсов уже пятая часть российских сельхозугодий (орошаемых земель, пастбищных полей) относится к типу почв с высоким содержанием солей.

Борьба с засолением почв — способы вернуть почве плодородность

Привести почву в пригодное состояние, если уже произошло засоление, не так-то просто. Решений проблемы несколько, и все они трудоемки и затратны. Но, если достался участок в регионе, где есть склонность к засолению, вложиться в мелиорацию стоит, чтобы земледелие имело смысл. Получить среди почти бесплодных земель плодородный оазис по силам в пределах отдельно взятого участка.

Два способа рассолить и оздоровить почву — видео

Проливание грунта

Соли, снижающие плодородность грунта, водорастворимы. Большой объем влаги (100-150 литров на 1 кв.м) способен вывести с территории вещества, мешающие нормальному развитию растений. Способ применяют на участке, свободном от посадок, так как справиться с таким объемом воды ни садовые, ни огородные культуры не смогут.

Фото солончаковости почвы

После процедуры, обустраивая грядки, делают хороший дренажный слой и вносят большое количество органики. На проблемных участках преимущество высоких грядок очевидно: легче организовать дренирование грунта и поддерживать его питательность на ограниченном куске земли. Реанимировав почву под сад и огород, можно постепенно приводить в порядок остальную территорию.

Замена верхнего слоя

Вывезти несколько самосвалов засоленной земли и завезти столько же перегнойной по силам далеко не каждому. Но хотя бы частично или постепенно поменять грунт – вопрос решаемый. Опять же с целью экономии и рационального распределения ресурсов, начинают с высоких грядок с мощным дренажным слоем и органической заправкой грунта.

Фото замены верхнего слоя

Обогащение корнеобитаемого слоя

Постепенное, шаг за шагом, восстановление биологической активности грунта – наиболее экономичный, но самый длительный по времени процесс. Но за 3-4 года почву реанимируют от засоления полностью, восстановив структуру, питательность, доведя кислотность до оптимальных показателей.

Мероприятия, способствующие возрождению живого грунта засоленных земель:

Гипсование – в зависимости от степени минерализации почвы вносят от 5 до 10 кг на каждый метр участка.

Обогащение почвы органикой повышает питательность, улучшает структуру. Перепревший навоз, перегнойная земля – необходимые компоненты. Верховой торф, известный высокой кислотностью и низким содержанием солей, качественно улучшит состояние грунта. Постоянное компостирование отходов – источник органики без вложений.

Посадка сидератов улучшает структуру, воздухопроницаемость, влагоемкость, обогащает плодородный слой фосфором, калием, серой и другими макро- и микроэлементами, необходимыми для культурных растений. Срезанную массу компостируют или вкапывают в грядки. Лидеры по полезности на засоленных почвах – люцерна, сорго, горчица.

Фото посадки сидератов

Агротехника на территориях, склонных к солончаковости, предусматривает мероприятия по повышению дренирования грунта. Это необходимо для оттока излишков воды, вымывающих солевые осадки с корнеобитаемого уровня в глубинные слои.

Занявшись восстановлением биологической активности некогда плодородной земли, постепенно получают участок, на котором растения комфортно себя чувствуют, дают хорошие урожаи. Но важно помнить, что поддержание жизнеспособности грунта на почве, склонной к засолению, – система мероприятий, проводимых регулярно.

Источник