Борьба с засолением почвы
Засоление почвы является одной из самых серьезных проблем сельского хозяйства. Причиной этого процесса является накопление солей в почве, ведущих к резкому снижению урожайности. Концентрация солей остающихся в капиллярах растений приводит к недостатку питательных веществ. А как следствие к их гибели. Магнитно-резонансная система делает возможным использование традиционно непригодной соленой воды. Содержание соли 410 л/г, 2000 ppm и до 7000 ppm, для эффективного орошения сельскохозяйственных культур.
Прекращение засаливания земель
Очевидно, что при поливе соленой водой вы повышаете уровень засоленности почвы, которая препятствует поглощению питательных веществ растениями. После магнитной обработки идет смена физико-химических характеристик воды, ведущих к улучшению фильтрации и растворимости солей. Магнитно структурированная вода вымывает из почвы в 3-4 раза больше солей, чем неструктурированная. И в тоже время концентрация кислорода в ней увеличивается на 10%. Засоленность почвы охватывает обширные территории сельскохозяйственных земель, и площадь их стремительно растет. К примеру, в Австралии около 32 млн. га пахотных земель стали неплодородными из-за солей в почве. Стоимость потерь оценивается в $ 3.5 млрд. в год. Поэтому после нескольких лет подготовки правительством Австралии совместно с правительствами Нового Южного Уэльса, Виктории. А так же Южной Австралии, Квинсленда была разработана стратегия по прекращению засоления земель.
Соль в почве может быть удалена только путем промывки. Реструктурированная намагниченная вода разрушает кристаллы солей вдвое быстрее, чем не структурированная. Это процесс длительный и дорогостоящий, но проблема требует решения. Замена естественных экосистем традиционным сельским хозяйством привело к нарушению круговорота воды. С серьезными экологическими, экономическими и социальными последствиями. Ключевые вопросы в управлении природными ресурсами, которые стоят перед современным сельским хозяйством являются. Обработка почвы и качество воды, засоленность и деградация речных экосистем. Одна из самых больших проблем стоящих перед миром. Как управлять природными ресурсами ради здорового будущего. Ведь по крайней мере 2,5 млн. га (5% обрабатываемых земель) в настоящее время страдают от деминерализации земли. И эта цифра может увеличиться в ближайшем будущем до 12 млн. га (22%).
Решение угрозы засаливания земель
Решение угрозы засоления земель во многом будет зависеть от переназначения земельного и водного пользования в будущем. А также принятия корректирующих мер. Таких как орошение деградированных земель, пострадавших от засоления, ощелачивания и скопления натрия. Эти процессы произошли от малого количества осадков (низкое выщелачивание). Высокого уровня грунтовых вод, плохой системы канализации. А также из-за применения химических веществ и удобрений при поливе.
Перед рекультивацией системы все факторы вызывающие накопление солей должны быть устранены. Ионы наиболее связанные с засоленностью почвы включают анионы: хлорид (Сl-), сульфат (SO4=), карбонат (HCO3-). А иногда нитрат (NO3-) и катионы: натрия (Na+), кальция (Ca++), магния (Mg++). Иногда и калия (К+). Рост растений и урожайность ограничены, главным образом, факторами окружающей среды и почвы. Почва, вода, питательные вещества, засоленность, температура, рН, токсичные вещества. Все это взаимодействует и влияет на рост растений. Для промывки почвы необходимо применять дренаж. Однако использование дренажных систем является технически сложным и дорогостоящим, поэтому не все производители пользуются ими.
Применение воды
Засоленные почвы не подлежат утилизации, как например химические вещества или удобрения. Рекультивация этих почв происходит путем применения достаточного количества воды для полного выщелачивания почвы. Применяемая вода должна быть с низким содержанием натрия, т.к. это поможет большей проницаемости влаги. Но применение большого количества воды может создать дополнительные проблемы. Такие как поднятие грунтовых вод, расстройство адекватного уровня нитратов в почве. Содержание натрия иногда настолько велико, что почва становится почти непроницаемой для влаги. Такую почву можно лечить путем добавления в почву кальция. Добавлять в воду хлорид кальция или добавлять в почву гипс (тонна гипса на акр земли).
Уже более 30 лет команда ученых Omni Enviro исследует влияние намагниченной воды на растения. И метод магнитно-гидродинамической активизации ирригационных вод. Эти исследования проводились в Европе, на Ближнем Востоке и в Австралии. Они включают в себя изменения физико-химических параметров оросительной воды. В результате чего происходит улучшение фильтрационных свойств и увеличение растворимости. Увеличение способности почвы избавляться от солей, приводит к лучшему усвоению питательных веществ. А также удобрений у растений в вегетационный период. Который уменьшается на 15-20 дней, чем обычно. К тому же замечено снижение заболеваемости растений, улучшение вкусовых качеств продукта.
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. Смысл процедуры в связывании, нейтрализации и вытеснении из земли натрия и его солей. Гипс (фосфогипс), внесенный осенью под перекопку на глубину штыка лопаты, улучшает структуру, повышает воздухопроницаемость, удерживает влагу.
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
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
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