Степень засоления почв это

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

Засоление почв

Обильное накопление солей в верхнем плодородном слое – это засоление почв, смертельное для растений и мелкой фауны явление. Проблема с каждым годом становится актуальнее, уже сейчас 25% земли постепенно превращается в бесплодные солончаки.

Что такое засоление почв

Это постепенное накопление в поверхностном почвенном пласте карбонатных, хлоридных и сульфатных солей в таком количестве, что развитие растительности становится невозможным. Всего 0,1% минеральных соединений в сухом весе почвы – фактор, что делает территорию непригодной для сельскохозяйственного использования.

Засоленный грунт называется солончаком. Засоление – характерный процесс на территории с жарким климатом и малым количеством осадков. Особенно подвержена засолению природная зона пустынь. На эксплуатируемых территориях засоление происходит в низменностях, там, где практикуется искусственное орошение.

Соленые почвы покрывают большие площади Средней Азии, юга Казахстана, западных гористых зон США, австралийских, южноамериканских и североафриканских пустынь и полупустынь. На территории России засоление прогрессирует на юге Сибири, алтайских предгорьях, в нижнем Поволжье. На 1/5 российских сельхозугодий отмечается повышенное содержание солей, что в большинстве случаев обусловлено ошибками земледелия.

Степень засоления почв России

Причины

По причине возникновения засоление почвы бывает:

• первичным – вызванным естественными процессами;
• вторичным – обусловленным действиями человека.

Первый вид засоления происходит там, где действуют факторы разрушения плодородной почвы: погода преимущественно жаркая, осадки отмечаются редко, а у подземных вод, что залегают близко к почвенной поверхности, повышенная минерализация. Осадки настолько редки, что почвенной влаги недостаточно для вымывания соли в нижние горизонты.

Климатические условия способствуют нагреванию поверхностного слоя почвы, в итоге влага испаряется, устремляется вверх с грунтовых вод. После испарения воды на почвенной поверхности остается солевой концентрат, цвет которого определяется минералами, что содержатся в подземных водах.

Особенно активно засоление почвы происходит на территориях с неровным рельефом, где невысокие холмы сменяются неглубокими низинами. На вершинах солевой концентрат накапливается быстрее, образует пятна, поскольку на возвышенностях влага быстрее испаряется.

Вторичное засоление – это следствие неграмотного орошения земли на территории, предрасположенной к образованию солончаков. Из-за чрезмерного полива избыток влаги просачивается вниз, соединяется с подземными водами, насыщенными минералами. Солевой концентрат, разбавленный водой, продвигается в верхний почвенный пласт. Такое происходит, когда угодья поливают не из глубоких скважин, где минерализация слабая, а из поверхностных источников.

Второй антропогенный фактор засоления – избыточное применение минеральных удобрений. Растения не могут поглотить все вещества, те накапливаются на почвенной поверхности.

Виды засоления почвы

По степени накопления солей почвы бывают:

• слабозасоленными – количество урожая снижается на 25%;
• среднезасоленными – 50%;
• засоленными – 75%;
• сильнозасоленными – полная гибель урожая неизбежна.

Выделяют следующие виды почв по глубине солевого пласта:

• солончаки – до 0,3 м;
• солончаковатые – 0,3-0,8 м;
• глубоко солончаковатые – 0,8-1,5 м;
• глубоко засоленные – от 1,5 м.

По солевому составу процесс бывает:

• сульфатным – MgSO4 и NaSO4;
• хлоридным – NaCl и MgCl2;
• карбонатным – Na2CO3 и NaHCO3 – самые вредные для растений соли.

Последствия

Для слаборазвитых стран Африки и Средней Азии засоление – экологическая катастрофа. Засоленную территорию невозможно использовать для хозяйственных целей, даже самые неприхотливые растения не выживут.

Соль в высокой концентрации – смерть для растительного организма. Осмотическое давление минерального раствора выше давления растительных соков, из-за чего снижается количество поглощаемой корневой системой влаги. Нарушается транспирация – движение жидкости от корней по сосудам растительных тканей с дальнейшим испарением через листья и стебли. Происходит сбой процессов метаболизма, в клетках не образуются сахара. Итог – усыхание растения.

Негативное влияние засоления на фауну не менее сильное, чем на флору. В соленой почве не выживают насекомые, черви, бактерии, существование которых необходимо для поддержания экосистемы.

Засоленную территорию аграрии обычно забрасывают. А соль продолжает накапливаться. В результате образуется соленое озеро. И число таких озер на планете растет ускоренными темпами.

Борьба с засолением почв

Возврат уровня подземных вод в изначальное состояние и уменьшение испарения влаги – меры, что помогают пусть не остановить, но задержать почвенную деградацию. Сегодня ученые и аграрии применяют несколько способов предотвращения распространения солончаков:

Вымывание соли – мероприятие, при котором 1 м2 площади заливают минимум 100 л воды. Огромный объем жидкости очищает почву от минеральных излишков. Метод актуален только для больших незасеянных пространств, иначе растения просто сгниют.

Промывание почвы от солей

Замена мертвого поверхностного пласта на новый плодородный – самый финансово обременительный метод. Он требует наличия специальной техники.

Обогащение веществами, что восстанавливают почвенную структуру, – процесс постепенный, занимает от 3 лет. В качестве восстанавливающего вещества применяют гипс, его вносят осенью в количестве 5-10 кг на 1м2, или перегной. Растительные восстановители – травы-сидераты: сорго, люцерна.

Установка лотковых сеток – уменьшителей потери влаги при фильтрации.

Оснащение систем орошения гидротехническими подмостками.

Постройка близ хозяйственных угодий выводящих сооружений, что не позволяют избыточной влаге задерживаться в почве: дамб, дренажей, каналов.

Автоматизация расхода воды.

Соблюдение рекомендаций по поливу сельскохозяйственных культур. Недопущение чрезмерного поступления воды.

Наука предоставила современным аграриям много способов восстановления плодородия. Нужно лишь не игнорировать процесс засоления почвы, действовать ответственно, приложить время и средства для искоренения проблемы на начальном этапе.

Источник

Засоленные почвы

Засоленными считаются почвы, в составе которых содержится более 0,25% легкорастворимых солей. Это могут быть карбонаты, хлориды, сульфиты, сульфаты, нитраты, силикаты. Такое количество – токсично для растений (особенно сельскохозяйственных). Поэтому эти покровы не пригодны для земледелия. С другой стороны, в некоторых крупнейших солончаках сосредоточены большие мировые запасы поваренной соли и хлорида лития.

В этой статье мы расскажем, где распространены засоленные почвы, какие типы к ним относятся. Вы узнаете , в чем особенности таких покровов, благодаря каким факторам они формируются. В конце статьи мы опишем, как человек использует засоленные почвы и какие существуют способы повышения качественных характеристик таких покровов.

География засоленных почв

Засоленные почвы имеются во всех климатических и природных областях. Широко распространены они в зонах сухих и пустынных степей, полупустынь и пустынь, также встречаются в лесостепях и тайге.

В России засоленные почвы, по разным данным, занимают от 1,2 до 3,3% от всей площади страны. Это около 56 млн гектаров. Больше всего эти покровы распространены в Поволжье, на территории Прикаспийской низменности. Также засоленные почвы встречаются в Западной Сибири (в степных зонах Омской, Тюменской и Курганской областей, Алтайском крае), Северо-Восточном Предкавказье.

Обратите внимание на две карты ниже. Они взяты из Национального Атласа почв Российской Федерации и показывают распространение солонцов и солончаков на территории нашей страны:

Красным цветом на первой карте отмечены территории, где распространены солонцы , на второй – совсем точечно внизу карты – солончаки.

За пределами России засоленные почвенные покровы встречаются, в первую очередь, в странах с засушливым пустынным климатом. Они неоднородно распределены по странам и континентам.

Так, эти почвы распространены в:

• Центральной Азии (Казахстане, Узбекистане, Туркменистане, Киргизии)
• Южной Азии (Индии, Пакистане)
• Западной Азии (Азербайджане, Объединенных Арабских Эмиратах, Иране, Саудовской Аравии)
• Восточной Азии (Китае)
• Европе (Венгрии, на юге Украины)
• Африке (Египте, Нигерии, Эфиопии)
• Северной Америке (США, Мексике)
• Южной Америке (Аргентине, Парагвае, Чили)
• Австралии

В целом, площадь засоленных почв в мире составляет около 950 млн га. Это огромные территории. При этом в некоторых странах переполненные солями покровы могут занимать практически половину от всей площади. Так, например , организация ФАО – продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций – собирает данные о состоянии почв по всему миру. Согласно информации одного из их докладов, ситуация с засоленными покровами в некоторых странах Центральной Азии выглядит следующим образом:

Отметим, что данные, приведенные в таблице, были опубликованы в докладе за 2015 год.

Опираясь на эту информацию, мы можем сделать вывод, что в Узбекистане и Казахстане засолена практически половина земель. Это негативно сказывается не только на сельском хозяйстве, но и в целом на экономике страны.

В следующей части статьи мы расскажем, как формируются засоленные почвы, какие у них есть особенности.

Условия образования засоленных почв и их особенности

Выше мы уже сказали, что засоленные почвы встречаются в разных природных и климатических зонах. Этому способствует совокупность особых условий и факторов почвообразования.

Среди них:

• Климат
  Засоленные почвы формируются преимущественно в условиях жаркого засушливого климата. Его еще называют аридным, или пустынным. Он характеризуется малооблачностью, высокими температурами воздуха, низкими атмосферными осадками.
  Столбик термометра в этой зоне стабильно держится на уровне +25…35°C. Это среднегодовые показатели. Они могут быть и выше, в зависимости от местоположения. Встречаются районы и с совсем экстремальными температурами (например, Долина Смерти в США, которая считается самым жарким местом на Земле с абсолютным температурным максимумом +56,7°C).
  Среднегодовое количество осадков в аридном климате находится в пределах 100-200 мм в год. В некоторых особо засушливых регионах возможно полное отсутствие дождя. Все это влияет на водный режим почвы. Информацию о нем вы найдете чуть ниже.
  Подробнее об этом факторе читайте в нашей статье Климат как фактор почвообразования.
• Рельеф
  Засоленные почвы формируются преимущественно в пониженных, или отрицательных формах рельефа: низменностях , долинах, котловинах, впадинах, оврагах, воронках, балках. При таком ландшафте грунтовые воды оказываются близко к поверхности.
  Подробнее об этом факторе читайте в нашей статье Рельеф как фактор почвообразования.
• Грунтовые воды и водный режим
  Грунтовые воды в условиях аридного климата становятся сильно минерализованными. Также высокие температуры способствуют образованию на этих территориях выпотного водного режима, когда испарение превышает поступление влаги в почву в несколько раз. В связи с тем, что атмосферных осадков в этом регионе мало, покров не промачивается. К тому же, постепенно из почвы начинают испаряться и грунтовые воды. Они поднимаются вверх по капиллярам вместе с солями. При этом влага испаряется, а соли скапливаются на поверхности.
  Подробнее об этом факторе читайте в нашей статье Грунтовые воды как фактор почвообразования.
• Материнская порода
  Почвообразующая горная порода – основной источник образования солей. При выветривании из продуктов распада первичных минералов образуются соли. Это могут быть хлориды, сульфаты, нитраты, силикаты и другие. Чем больше таких солей образуется из материнской породы, тем более солеными будут почвы.
  Подробнее об этом читайте в нашей статье Почвообразующая порода как фактор почвообразования.
• Ветер
  Ветер способен переносить соли на длительные расстояния. Этот процесс называется импульверизацией, или эоловым соленакоплением. При этом соли могут быть перенесены не только, например, с соседних солончаков, но и выветренных горных пород, расположенных на удалении, морей и океанов , побережий. Сюда же относится и разбрызгивание морской воды штормовыми ветрами на большие территории.
• Извержение вулкана
  В результате извержения вулканов в атмосферу выделяются газы с высоким содержанием серы и хлора. Они попадают в моря и океаны либо переносятся ветром на дальние расстояния. Сера и хлор способствуют образованию хлоридов и сульфатов.
• Растительность
  Условия на засоленных покровах в целом неблагоприятные для развития на них флоры. Исключением являются растения галофиты, которые хорошо себя чувствуют на этих почвах. К ним относятся солерос, сведа, гребенщик (тамарикс), сарсазан, соляноколосник, поташник, полынь, кермек, франкения, солянка и другие. В ходе своего развития они приспособились к жизни на покровах с высоким содержанием легкорастворимых солей. Эта способность растений так и называется – солестойкость, или солеустойчивость. Некоторые разновидности этих растений даже хуже чувствуют себя, если засоленность в почве недостаточная.
  Растения галофиты способны накапливать соли. При этом вместе с их опадом большая часть солей возвращается обратно в почву и перераспределяется по элементам рельефа.
  Подробнее об этом читайте в нашей статье Биологический фактор почвообразования.
• Деятельность человека
  Антропогенный фактор играет не последнюю роль в образовании этих почв. Все дело в неправильном бездренажном орошении сельскохозяйственных земель, которое приводит к вторичному засолению покровов.
  В условиях засушливого климата приходится постоянно поливать сельскохозяйственные культуры. В результате избыточного полива повышается уровень минерализованных грунтовых вод, которые , при выпотном водном режиме, испаряются. В связи в этим происходит дополнительное накопление солей в верхних слоях.
  Подробнее об этом читайте в нашей статье Деятельность человека как фактор почвообразования.

Источник