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 почвы в огороде. Причины, последствия и методы борьбы
Засоление земли — это, действительно, важная проблема при выращивании культур в наших садах и огородах. Хотя, мы нечасто обращаем на это внимание. Обычно такая земля покрыта слоем белого налёта и твердой коркой. При этом, засоление земли может происходить не только в огороде, но этому могут быть подвержены и комнатные растения.
Что такое засоленность почвы
Это процесс накопления в земле большого количества солей, которое является вредным и токсичным для растений.
Причины засоления почвы
Причин этому может быть несколько:
1. Естественные (или климатические). Это касается засушливых районов с малым количеством осадков. Соль накапливается в земле и не вымывается дождями. Или, наоборот, частые дожди тоже могут способствовать накоплению соли в земле. Также может влиять увеличение уровня подземных вод, при этом растения поглощают воду, а соль остается и накапливается в земле.
2. Причины, вызванные деятельностью человека.
- Полив непригодной водой. А именно, жесткой водой с большим содержанием солей
- Неправильный полив. Частый поверхностный полив, или орошение, также способствуют засолению земли потому, что при таком поливе большая часть воды испаряется с поверхности земли, а соли остаются.
- Активное использование соли в огороде в виде минеральных удобрений или же солевых растворов для борьбы с вредителями.
Как засоление почвы влияет на рост растений
Избыток солей в земле ведет к медленному ее уничтожению, снижению плодородности.
Высокое содержание солей препятствует поглощению воды растениями, уменьшает воздухопроницаемость в земле. Из-за нехватки воды приостанавливается рост растений, нарушается их питание. Постоянное присутствие большого количества соли приводит к накоплению ее в корнях растений, это вызывает солевой стресс. Симптомами такого стресса являются пожелтение и увядание листьев, хлороз растений. Если вовремя не принять меры, растения могут погибнуть.
Например, одной из причин опадания цвета у перцев и помидор, может быть как раз избыток солей в почве, где они растут.
Способы борьбы с засолением почвы
1. Правильный полив хорошей водой и обязательное рыхление почвы.
2. Применение на засоленных участках земли навоза, перегноя или компоста для восстановления почвы.
3. Поскольку, внесение удобрений как раз и является одной из причин накопления солей, то нужно учитывать не только их состав, но и частоту и способ внесения удобрений в землю. Хорошим способом является внесение удобрений через поливную воду. Однако, на уязвимых участках земли, желательно как можно меньше использовать химических веществ, и обратить внимание на натуральные удобрения , о которых Вы можете узнать здесь .
4. Применение гипса. Природный гипс можно использовать для значительного уменьшения засоления почвы. Лучшим временем его использования считается осень, а именно, его лучше применять при перекопке грядок. Вносят гипс в почву от 3 до 5 килограмм на 10 квадратных метров. Очень хорошо вносить гипс вместе с навозом. После двух недель после внесения гипса, землю необходимо хорошо пролить.
5. Для уменьшения засоления земли можно высадить на таких участках или рядом с ними растения, которые значительно уменьшают количество солей в почве , поглощая их. О таких растениях и о многом другом Вы можете узнать у Садовничка.
Источник