Почвы с большим содержанием солей

Mse-Online.Ru

Засоленные почвы

К засоленным относятся почвы, в которых содержатся мине­ральные соли в количествах, вредных для растений. Угнетение сельскохозяйственных культур начинается при содержании в про­филе солей более 0,25 % массы почвы.

Засоленные почвы не имеют сплошного распространения, а встречаются отдельными пятнами среди основного почвенного типа, образуя с последним комплексы. Распространены они во всех зонах, но наиболее в Казахстане, Средней Азии, Западной Сибири, Среднем и Нижнем Поволжье, на юге Украины.

Образование засоленных почв связано с накоплением солей в грунтовых водах и породах и условиями, способствующими их аккумуляции в почвах.

Значительное количество солей образуется при выветривании пород. Ежегодный приток легкорастворимых солей в океан с суши составляет 2735 млн. т, около 1 млрд. т солей каждый год поступает в бессточные области материков. Много легкораствори­мых солей образуется при извержении вулканов.

В перераспределении солей большую роль играют ветер, по­верхностные и текущие воды, однако ведущим фактором, кото­рый влияет на накопление и перераспределение солей в почвах, является климат. Соотношение количества осадков и испарения, фильтрационные свойства почвы, почвообразующих пород, раство­римость солей в различных климатических условиях сильно изме­няются, в связи с чем в распределении солей на территории суши отчетливо наблюдается определенная зональность. Концентрация солей в грунтовых водах и почвах увеличивается по мере увели­чения засушливости климата. Наиболее высокая концентрация со­лей отмечается в пустынной зоне и наименьшая — в степной и ле­состепной зонах.

Во влажном климате при промывном типе водного режима соли выщелачиваются за пределы почвогрунта и поэтому в почве не накапливаются.

При засушливом климате и выпотном типе водного режима, когда испарение намного превышает количество выпадающих осадков, создаются условия для накопления солей в грунтовых водах и почвообразующих породах. В этих областях в основном и распространены засоленные почвы.

В засушливых пустынных и полупустынных зонах, где нет глу­бокого промачивания почв, накопление солей может происходить в результате их биогенного накопления, выветривания, почвооб­разования, а также импульверизации (переноса ветром).

В качественном составе солей по отдельным природ­ным зонам существует определенная закономерность, связанная с особенностями климата, которые влияют на геохимические и биохимические процессы почвообразования.

В лесостепных и степных районах при общем незначительном засолении почв и минерализации грунтовых вод в составе солей преобладают карбонаты и бикарбонаты натрия, встречаются сульфаты, обусловливающие содовый и содово-сульфатный типы засоления почв. Накопление соды в этих зонах связано с меньшей растворимостью ее по сравнению с сульфатами и хлоридами натрия.

В полупустынных и пустынных областях условия благоприят­ны для образования сульфатов и хлоридов натрия, гипса и нитра­тов. Иногда возможно образование соды и формирование почв с содовым типом засоления.

Засоленные почвы подразделяют на слабо-, средне- и сильнозасоленные, а также солончаки, солонцы и солоди. Слабозасоленные почвы содержат 0,25—0,4 % водорастворимых солей, среднезасоленные— 0,4—0,7%, а сильнозасоленные — 0,7—0,1%.

К солончакам относят почвы, в метровом профиле которых, начиная с верхнего горизонта, содержится большое количество (более 1 %) водорастворимых солей, подавляющих рост большин­ства растений. Залегают солончаки по различного рода пониже­ниям — в поймах рек, приозерных впадинах, приморских низмен­ностях, высохших озерах.

Солончаки содержат много (до 25 %) солей на поверхности, что связано с особенностями их образования. Образуются они главным образом при выпотном типе водного режима, когда испарение превышает количество выпадающих осадков. При та­ком водном режиме происходит непрерывное испарение воды с поверхности почвы и поднятие ее из нижних горизонтов. Если грунтовые воды залегают близко и содержат легкорастворимые соли, то последние передвигаются вместе с водой к поверхности, а после испарения воды накапливаются в верхних горизонтах почвы.

Состав солей различен и зависит от условий образования. Чаще других встречаются солончаки хлоридно-сульфатные, содер­жащие на поверхности NaCl и Na2S04. В солончаках с засолени­ем NaCl поверхность покрыта коркой. Культурные растения на солончаках не растут. Наиболее вредно для них содовое засоле­ние почвы, когда на поверхности солончака много соды.

Солонцом называют почву, у которой в почвенном поглощаю­щем комплексе иллювиального горизонта содержится более 20 % емкости поглощения обменного натрия.

Распространены солонцы пятнами в поперечнике от несколь­ких метров до нескольких километров в разных почвенных зонах. Чаще всего они встречаются среди светло-каштановых почв. Верхний горизонт солонцов содержит незначительное количество легкорастворимых солей, а ниже его залегает иллювиальный го­ризонт с высоким содержанием обменного натрия. Содержание среди поглощенных катионов обменного натрия ухудшает физи­ческие и физико-химические свойства почв.

Формируются солонцы при вымывании солей из верхних горизонтов солончаков с преобладающим содержанием солей натрия. Воздействие грунтовых вод обусловливает чередо­вание процессов летнего засоления (поднятия солей по капилля­рам вместе с водой) и осенне-зимне-весеннего рассоления. Разло­жение растительных остатков (полыней, солянок и др.) приводит к биогенному накоплению натрия и поступлению солей натрия в почву при выпадении атмосферных осадков. При обра­зовании солонцов содержание солей натрия остается достаточно высоким, однако ниже порога коагуляции, благодаря чему созда­ются условия для вытеснения части поглощенных Са и Mg из почвенного поглощающего комплекса натрием.

Название солонцов определяется зональными типами почв, среди которых они встречаются. В зависимости от условий обра­зования каждый тип солонцовых почв подразделяют на три под­типа: 1) луговые, 2) лугово-степные и 3) степные.

Солонцы характеризуются плохими агрофизическими и агро­химическими свойствами и низким естественным плодородием. Из-за набухания солонцового горизонта они слабо пропускают воду, и весной в блюдцах солонцов надолго застаивается вода. Это задерживает полевые работы. Влажные солонцы трудно об­рабатывать, так как почва сильно прилипает к отвалам плуга, а сухие солонцы плохо обрабатываются в связи с высокими плот­ностью и твердостью. Доступной для растений влаги эти почвы содержат мало. Такие неблагоприятные их свойства объясняются высоким содержанием в иллювиальном горизонте обменного нат­рия, который может достигать до 40 % емкости поглощения и более. Солонцы имеют щелочную или сильнощелочную реакцию. Наименее благоприятными агрономическими свойст­вами обладают корковые и мелкие солонцы.

Солоди относятся к группе полугидроморфных почв. Распро­странены в лесостепной и степной зонах и встречаются в замкну­тых депрессиях под луговой, лугово-болотной растительностью и заболоченными лесами.

Характерным признаком солодей и осолоделых почв является наличие в верхних горизонтах аморфной кремнекислоты, раство­римой в 5 % растворе едкого калия.

Процесс осолодевания и образования свободной кремниевой кислоты происходит в условиях повышенного увлажнения и про­мывания почв. Такие условия создаются обычно в различного рода понижениях (березово-осиновые колки, поды, лиманы). Про­филь солоди резко дифференцирован на генетические горизонты.

Различают следующие подтипы солодей: лугово-болотные, лу­говые, лугово-степные и дерново-глеевые.

Сельскохозяйственное использование. Полевые, овощные и пло­довые культуры неодинаково относятся к засолению почв. Наи­более устойчива к засолению свекла, среднеустойчивы — зерно­вые, томат, капуста, картофель, морковь, неустойчивы — подсол­нечник, зернобобовые, редис, лук, чеснок, огурец. Из плодовых культур к засолению более устойчивы косточковые, менее — се­мечковые. Но даже солеустойчивые растения переносят сравни­тельно невысокие концентрации солей. Поэтому чтобы сделать засоленные почвы пригодными под пашню, их предварительно промывают (на 1 га расходуют от 2 до 18 тыс. т воды). Промыв­ные минерализованные воды отводят по дренажным трубам.

Солончаки в районах богарного земледелия используют как пастбища.

Окультуривание солонцов проводят разными способами в за­висимости от их свойств, глубины надсолонцового горизонта и района. Мощность надсолонцового горизонта мелких и средних солонцов черноземной зоны, встречающихся небольшими пятна­ми, увеличивают землеванием. Для этого на западину солонца землеройными машинами сгребают несолонцовую почву с окру­жающего участка. Затем поверхность поля выравнивают.

Наиболее эффективный прием окультуривания солонцов — гипсование, то есть внесение гипса (на 1 га его вносят от 3 до 25 т). После гипсования проводят глубокую вспашку для пере­мешивания гипса, надсолонцового и солонцового горизонтов. Вне­сенный кальций вытесняет из почвенного поглощающего комп­лекса (ППК) обменный натрий.

Для каждой зоны разработаны свои рекомендации по окуль­туриванию солонцовых почв.

Источник

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