Засоление почвы
ГУБИТЕЛЬНАЯ ВЛАГА?
Засоление - это недуг, который приносит массу страданий не только людям, он убивает живую почву, делает ее бесплодной. Засоление почвы может происходить в силу естественных причин (образование солонцов и солончаков), а также из-за неправильного орошения сельскохозяйственных угодий. Только немногие овощеводы орошают свои огороды, поля из природных водоемов или очень глубоких артезианских скважин, в которых вода неплохого качества. Все остальные хозяева, имеющие колодцы, неглубокие скважины, используют для полива своих грядок грунтовую воду, так называемую верховодку. Вода из верхнего горизонта отличается сильной минерализацией. Она содержит в различных пропорциях карбонатные, сульфатные, хлоридные соединения, соли кальция, магния, железа, натрия и других элементов, общее количество которых может варьироваться от 0, 5 до десятков г/л. Причем в течение года состав и концентрация солей меняются. Наиболее богата солями вода в…
Засоленные почвы – почвы засушливых зон с повышенным (более 0.25%) содержанием легкорастворимых в воде минеральных солей: хлоридов, сульфатов, карбонатов натрия, кальция и магния.
Засоленными считаются горизонты почвы с содержанием солей более 0,25%. В природных условиях засоление почв происходит в засушливых районах Поволжья, юга Украины, Южного Казахстана и Средней Азии, обычно в понижениях рельефа (солончаки, некоторые группы солонцов). Характерна изреженная галофитная растительность. Засоление при неправильном режиме орошения называется вторичным. Возникает оно вследствие излишнего полива орошаемых земель и плохой работы водосборной сети. Происходит смыкание поливных и грунтовых вод, капиллярный подъем солей к поверхности и засоление. Метод борьбы - промывка пресными водами. Значительные массивы этих почв находятся в Индии, Пакистане, на западе США, в Северной Африке, в засушливых районах Австралии и Южной Америки.
Засоление почв – процесс накопления в почвах солей,…
Засоление приводит к созданию в дочве низкого водного потенциала, поэтому поступление воды в растение сильно затруднено. Важнейшей стороной вредного влияния солей является также нарушение процессов обмена. Работами советского физиолога Б. П. Строганова показано, что под влиянием солей в растениях нарушается азотный обмен, накапливается аммиак и другие резко ядовитые продукты. На фоне сульфатного засоления накапливаются продукты окисления серосодержащих аминокислот (сульфоксиды и сульфопы), которые также являются ядовитыми для растений. Повышенная концентрация солей, особенно хлористых, может действовать как разобщитель процессов окисления и фосфорилировапия о тем самым нарушать снабжение растепий макроэргическими фосфорными соединениями. Под влиянием солей происходят нарушения ультраструктуры клеток, в частности изменения в структуре хлоро-пластов. Особенно это проявляется при хлоридпоы засолении. Вредное влияние высокой концентрации солей связаио с повреждением поверхностных слоев…
матом .Оно происходит в результате подтягивания солей к поверхностным
Слоям почвы из грунтовых вод и коренных отложений при восходящем движе-
нии влаги .Влага по мере вертикально восходящего движения испаряется,а содер-жащаяся в ней соль откладывается на стенках порового пространства почв. Высоким природным засолением обладают почвы пустынь и полупустынь.
Больше засолены почвы, образующиеся на коренных породах с высоким при-
родным засолением и при неглубоком (менее 3 м от поверхности земли) залега-
нии грунтовых засоленных вод .В естественных условиях процесс идет медленно,но он существенно усиливается (вторичное засоление) и становится настоящим бед-ствием при орошаемом земледелии. По оценкам ФАО-ЮНЕСКО, более 50% всех орошаемых земель мира подвержено вторичному засолению и осолонцеванию .
Как показал многолетний опыт орошения земель Средней Азии, Заволжья и Нижне-го Дона, орошаемое земледелие вызывает целый комплекс «болезней» почв : выще-лачивание, разрушение структуры, засоление, осолонцевание, заболачивание и в итоге полнейшую деградацию и уничтожение.
Засоление почв происходит на той стадии орошения, когда соленые грун-товые воды поднимаются на глубину 1 - 3 м от поверхности земли и транспи-рация растительностью и испарение приближается к величине испарения с от-
крытой поверхности воды (в аридных районах оно достигает1000-1500мм в год).При минерализации таких вод 2-3 г/дм 3 в верхний слой почвы за лето привносится около 20 т/га солей.
Подъем уровня грунтовых вод (подтопление) на орошаемых землях неизбежен при любых щадящих режимах полива. Подтопленные терри-тории становятся непригодными для орошения еще и по причине непро-ходимости таких земель для обрабатывающей техники.
Важнейшие профилактические меры предупреждения вторичного засо-ления - применение дождевальных установок с дозированной подачей воды (в
зависимости от вида почв, состояния приземного воздуха, вида культуры и др.) и подпочвенного орошения .Хороший эффект дают планировка поверхности,лик-
видация оросительных каналов, подача воды по лоткам, строго дозированный расход воды. Если применение дренажных систем необходимо,то целесообразноиспользовать вертикальный дренаж .
Заболачивание почв
В естественных природных условиях довольно много заболоченных земель. Основными причинами заболачивания являются климатические условия, понижения
в рельефе поверхности земли, разгрузка подземных вод, водный баланс территории. Наиболее распространены заболоченные территории в гумидных зонах.
Существует большое количество естественных, низинных и верховых, болот,
общая площадь которых вместе с заболоченными землями в странах СНГ составляет около 180 млн га. Заболоченные земли широко распространены в Белоруссии, При-балтийских республиках, на севере Украины, в Нечерноземной зоне РФ и в Запад-ной Сибири.
Заболачиваются обычно пониженные участки суши, долины и поймы рек. За-
Болачивание происходит в местах выхода и разгрузки подземных вод при пре-вышении инфильтрационного питания над испарением. Благоприятные усло-вия для заболачивания складываются в лесной зоне умеренного климата, где
невысокие летние температуры сочетаются с большим количеством осадков и слабым испарением .В условиях низинной тундры, с близким залеганием веч-
ной мерзлоты, огромные территории заболочены. В первую очередь заболачи-ваются низменности и слабо всхолмленные территории. Огромные болотистыетерритории, например Васюганские болота в Западной Сибири, трудно проходимы и хозяйственно не освоены.
В условиях хозяйственной деятельности человека заболачивание
происходит весьма активно, особенно на орошаемых землях. В значи-тельной степени ему подвержены участки, прилежащие к водохранили-щам. Здесь резко повышается уровень грунтовых вод, и заболачивание охватывает значительные площади равнинных и пониженных террито-рий. Оно может развиваться также в результате сплошной рубки леса (особенно деревьев с высокой транспирационной способностью) в рай-онах с избыточным увлажнением. Заболачивание земель при техногенном подтоплении происходит на урбанизированных территориях.
Важнейшей профилактической мерой предупреждения антропогенного забо-лачивания является мелиорация избыточно увлажненных земель с целью регулиро-
вания их водного режима. Когда процесс заболачивания приносит ущерб или
Становится опасным для проживания людей, прибегают к строительству дре-нажных систем.
Осушение болот
После осушения болота используют для выращивания льна, зерновых, овощ-ных культур, дающих на осушенных землях высокие урожаи. Поэтому их интенсив-но осушают. Однако часто осушение проводится нерационально, и грунтовые воды после мелиорации оказываются на значительной глубине, ниже 1,5 м, при этом пло-дородие осушенных болот падает: торф быстро окисляется, нарушается структура почвы, дренажная сеть выносит плодородные частицы. Снижается продуктивность не только на неправильно мелиорированном болоте, но и на соседних территориях.
Болота имеют большое гидрологическое и климатообразующее значение.
Они служат естественными резервуарами воды, поддерживают более высокий уро-вень грунтовых вод. Особенно большое значение для поддержания уровня грунто-вых вод имеют болота на водоразделах, у истоков рек, в районах с песчаными поч-вами. Поэтому сплошное осушение болот без достаточного обоснования может принести больше вреда, чем пользы. Известны случаи, когда оно вызывало обмеле-ние, высыхание небольших рек, резкое понижение уровня грунтовых вод. В засуш-ливые годы понижение уровня грунтовых вод привело к высыханию лесов и сниже-нию урожая на полях.
Прямое уничтожение почв Использование почв не по прямому назначению в последние годы приоб-
ретает угрожающие размеры. Почвы занимают под промышленное и жилищное
строительство, транспортные магистрали, заливают водой при строительстве водохранилищ .Огромные площади земель нарушают придобыче полезных иско-
Паемых, при лесоразработках, покрывают отходами промышленности, исполь-зуют под городские свалки.
Например, в ФРГ только под населенными пунктами занято 10% поверхности земли и ежегодно уходит под постройку более 28 тыс. га. В СССР в конце 1980-х годов из сельскохозяйственного использования ежегодно в среднем изымалось по 50 тыс. га пашни, в 1990-х годах эта цифра снизилась до 35 тыс. га. Предполагается дальнейшее уменьшение отведения пахотных земель под строительство.
Правовая охрана почв
Значение почвы для развития страны, ее научно-технического прогресса осоз-нается теперь всеми.
О важном социально-экологическом значении земледелия говорят следующие сведения. В сельском хозяйстве России занято 14,9 % трудовых ресурсов страны, сосредоточено 17,2% основных производственных фондов (1996), доля сельского хозяйства в валовом внутреннем продукте нашей страны составляет 8,9% (1995).
Состояние почвенных и земельных ресурсов характеризуется на основе еже-годного «Государственного (национального) доклада о состоянии и использовании земель Российской Федерации», представляемого в 1990-х годах Государственным комитетом РФ по земельным ресурсам и землеустройству (Госкомзем РФ) и Госу-дарственным комитетом РФ по охране окружающей среды (Госкомэкология РФ) в соответствии с постановлением Правительства РФ «О мониторинге земель» (1992). Существенное значение для сохранения плодородия земель имеет Федеральный за-кон России «О мелиорации земель» (1996).
Мелиорация –это направленное улучшение неблагоприятных свойств при-родной среды.
В 1997 и 1998 гг. состояние земель Российской Федерации, находящихся в сфере хозяйственной деятельности, оставалось неудовлетворительным. Проводимые в стране преобразования земельных отношений, отразившиеся на динамике струк-туры земельного фонда, не улучшили использования земель, не снизили неблаго-приятные антропогенные воздействия на почвенный покров, вызывающие или спо-собствующие развитию деградации почв сельскохозяйственных и иных угодий. Ха-рактер и интенсивность деградационных процессов определялись действием при-родных и антропогенных факторов и имели свою региональную специфику: от де-градации оленьих пастбищ на севере страны, дегумификации, аграрного истощения и эрозии почв в центральной части России до опустынивания на юге.
Одной из центральных задач начатой в 1990 г. земельной реформы был про-возглашен переход к правовым и экономическим методам управления земельными ресурсами в условиях становления многообразных форм собственности на землю. Земельная реформа, несмотря на постепенное наращивание нормативной правовой базы, ведется в условиях правовой неопределенности при регулировании земельных отношений в области рационального землепользования, сохранения и повышения природно-хозяйственного качества земель.
Не определены механизмы реализации принципа «экологизации» земельных отношений при проведении земельной реформы, не закреплено требование учета в земельно-кадастровой документации показателей, характеризующих качество почв и экологическое состояние земель и определяющих природоохранное ограничение землепользования. Эта тенденция ставит под сомнение возможность практической реализации закрепленного Конституцией Российской Федерации положения о том, что «земля и другие природные ресурсы используются и охраняются в Российской Федерации как основа жизни и деятельности народов, проживающих на ее террито-рии».
Углубление земельной реформы в России вызывает необходимость формиро-
вания и совершенствования правового механизма охраны почв как природного ре-сурса, усиления государственного экологического контроля, внесения соответст-вующих поправок в природоохранное, земельное, административное законодатель-ство для обеспечения защиты законных прав собственников земли и повышения их ответственности за нарушение требований земельного и природоохранного законо-дательства.
Засоленные почвы широко распространены в районах неглубокого залегания соленосных пород. Наряду с природно-засоленными почвами в районах орошаемого земледелия значительные площади заняты вторично засоленными почвами. Основными причинами вторичного засоления являются бездренажное орошение, большие потери воды на фильтрацию на полях, строительство оросительных каналов без гидроизоляции, применение для орошения минерализованной воды. Вторичное засоление почв возникает не только при орошении, но и при осушении земель.
При перегрузке пастбищ также происходит вторичное засоление почвы. Причинами этого процесса на пастбищах в условиях интенсивного выпаса являются увеличение физического испарения влаги почвой по мере уничтожения травянистой растительности и рост капиллярной влагопроводимости в связи с уплотнением почв. На лугах это усиливает приток влаги и солей в верхнюю часть профиля из грунтовых вод, а на автоморфных солончаковатых почвах обусловливает поступление минерализованных растворов из нижележащих солевых горизонтов (особенно при выпасе сразу же после дождя или полива на орошаемых пастбищах), что вызывает солончаковое засоление почв.
Высокие концентрации солей в почвах сильно тормозят ростовые процессы, как надземной массы, так и корневой системы растений, уменьшается ассимиляционная поверхность и продуктивность фотосинтеза, снижается урожайность сельскохозяйственных растений.
Вторичное засоление почв произошло потому, что за последние 45-50 лет территория Ставропольского края оказалась ареной орошения, что привело к изменению их естественного гидрологического режима. При этом следует иметь ввиду, что основные оросительные системы не имели надежной антифильтрационной защиты, каналы были устроены в земляном хорошо фильтрующем русле, системы не были обеспечены надежной коллекторно-дренажной сетью и ловчими каналами, противофильтрационной завесой скважин вертикального дренажа и т.д. Поэтому потери воды на фильтрацию и ее поступление в грунтовый поток оказались значительными. Существуют и другие факторы пополнения инфильтрационной водой грунтового потока. Так, в течение последних 50 лет на территории Ставропольского края был построен ряд оросительных систем и несколько огромных водохранилищ, таких как: Сенгилеевское, Новотроицкое и др. С начала их эксплуатации гидрографическая сеть всего края претерпела существенные изменения. Кроме водохранилищ, на степных реках созданы тысячи прудов и водоемов суточного накопления воды.
Теряемые в оросительной системе воды при фильтрации пополняют запасы грунтовых вод и вызывают повышение их уровня. Если зеркало грунтовых вод поднимается до такой глубины, что капиллярный подъем их достигает поверхности, то при испарении грунтовых вод будет происходить вторичное засоление.
Для борьбы с вторичным засолением почв и его предотвращения применяется целая система мер. Это, прежде всего, строительство глубокого горизонтального дренажа или там, где это позволяют литолого-гидрогеологические условия орошаемой территории, - вертикального дренажа глубиной 25-80 м.
Большое значение в увеличении коэффициента полезного действия оросительной системы и поддержании благоприятных почвенно-мелиоративных условий при орошении имеет применение широкозахватной дождевальной техники, а также строгое соблюдение режима орошения в соответствии с нуждами растений и свойствами почвенного покрова.
Засолённые почвы
почвы с повышенным (более 0,25%) содержанием легкорастворимых в воде минеральных солей. Встречаются преимущественно в южных засушливых областях многих стран (Пакистан, Индия, Китай, АРЕ и др.), часто пятнами среди незаселенных почв. В СССР площадь З. п. составляет 52,3 млн. га,
или 2,4% всех почв страны; они распространены на Ю. УССР, в Поволжье, Средней Азии (засолено около половины всех распаханных земель) и др. районах. Содержат главным образом соли серной (сернокислые натрий, кальций и магний), соляной (хлористые натрий, кальций и магний) и угольной (натриевая в двух формах: углекислой соли, или нормальной соды, и двууглекислой соли, или питьевой соды) кислот. Иногда в З. п. встречаются натриевая и кальциевая соли азотной кислоты.
В зависимости от количества содержащихся в почве солей, характера их распределения по почвенным горизонтам З. п. подразделяются на солончаки (1-3% солей и более), солончаковые (менее засоленные) и солончаковатые (засоленные ниже пахотного слоя). Для установления степени их засоленности определяют сумму токсичных солей, связанных с ионами хлора и сульфата. От З. п. отличают солонцеватые, содержащие поглощённый натрий (см. Солонцы); иногда солонцеватость сочетается с солончаковатостью. Обычно более токсичны хлористые соли. Помимо токсического действия, легкорастворимые соли повышают осмотическое давление почв. раствора и создают т. н. физиологическую сухость, при которой растения страдают так же, как и от почвенной засухи. Избыток воднорастворимых солей в почве приводит к изреженности растительного покрова и появлению особой группы дикорастущих видов растений, т. н. солянок, или галофитов, приспособленных к жизни на З. п. З. п. образуются в результате накопления солей в почве и почвенно-грунтовых водах, а также от затопления суши морской солёной водой. Обязательными факторами накопления солей на суше и засоления ими почв являются засушливый климат и затрудненный отток поверхностных и подпочвенных вод. На орошаемых землях часто наблюдается т. н. вторичное засоление, если в подпочвах или грунтовых водах много солей. При орошении бессточных равнин происходит подъём уровня солёных грунтовых вод, что и приводит. к З. п. Правильным ведением хозяйства можно устранить неблагоприятное течение процессов засоления, изменив его естественную направленность. Достигается это сочетанием промывок почвы и искусственным оттоком грунтовых и промывных вод с помощью дренажа. Промывать З. п. лучше осенью или зимой, т.к. в это время сокращается испарение, способствующее возврату солей. Лит.:
Ковда В. А., Происхождение и режим засоленных почв, т. 1-2, М. - Л., 1946-47; Волобуев В. Р., Промывка засоленных почв. Баку, 1948. В. В. Егоров.
Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .
Смотреть что такое "Засолённые почвы" в других словарях:
Содержат легкорастворимые соли (карбонаты, хлориды, сульфиты) в количествах, токсичных для с. х. растений (0,25 % и более). Обычно развиты в областях с засушливым климатом, в понижениях рельефа. К засолённым почвам относятся солончаки, некоторые… … Географическая энциклопедия
Почвы засушливых зон с повышенным (более 0,25%) содержанием легкорастворимых в воде минеральных солей (хлоридов, сульфатов, карбонатов натрия, кальция и магния). Солончаки (сильно засолённые), солончаковые (менее засолённые) и солонцы (засолённые … Энциклопедический словарь
Географическая энциклопедия
Почвы умеренных степей и пустынь По мере движения к Ю. от зоны распространения чернозёмов в почвенном покрове степей уменьшается глубина гумусовых почвенных горизонтов, окраска их становится всё менее тёмной, а горизонты вмывания карбонатов и… … Географическая энциклопедия
Почвы умеренных степей и пустынь По мере движения к Ю. от зоны распространения чернозёмов в почвенном покрове степей уменьшается глубина гумусовых почвенных горизонтов, окраска их становится всё менее тёмной, а горизонты вмывания карбонатов и… … Географическая энциклопедия
Более щебнистые и более мелкие, чем их равнинные аналоги. Кроме того, в горных чернозёмах, напр., из за повышенной щебнистости и малого исходного содержания извести в горной породе горизонт вмывания карбонатов может быть значительно меньше, чем в … Географическая энциклопедия
Определение состава и свойств почвы (См. Почва). Проводят механический, химический, минералогический и микробиологический анализы. Результаты используют для составления почвенных карт (См. Почвенные карты), в том числе картограмм… …
Почвы, не подчиняющиеся законам широтной зональности. Они пересекают несколько почвенных зон, могут быть похожими, находясь в тропиках и в холодном климате. Отличаются от своих зональных аналогов тем, что формируются при большом избытке влаги, а… … Географическая энциклопедия
Почвы, формирующиеся обычно при засолении почв степей, пустынь и полупустынь в условиях выпотного водного режима (соли поднимаются в верхние почвенные горизонты вследствие испарения с поверхности грунтовых вод). Профиль С. слабо… … Большая советская энциклопедия
ТУНИС - (تونس, Tunisia) Общие сведения Официальное название Тунисская Республика (араб. الجمهورية التونسية (аль Джумхурийя ат Тунисийя), англ. Tunisian Republic). Расположен в Северной Африке. Площадь 163,61 тыс. км2, численность населения 9,8 млн чел.… … Энциклопедия стран мира
Одним из лимитирующих факторов сельскохозяйственного производства всегда оставалась влага. А длительная засуха способна вредить не только растениям, но и их месту обитания - почве.
Одним из лимитирующих факторов сельскохозяйственного производства всегда был и остается водный режим. Особенно дефицит влаги ощущается в южных регионах, а вследствие почвенной засухи появляется и новая проблема – засоление. В литературе критическим засолением считается содержание водорастворимых солей в концентрации 1% от веса почвы. Но эта цифра не слишком практична, когда речь заходит о сельскохозяйственном производстве. Большинство культур угнетается уже при содержании солей в концентрации 0,25%, которую и принято считать порогом засоления. Но в некоторых случаях мелиорация необходима при содержании токсичных солей в концентрации всего 0,05% (0,5 кг на тонну грунта). Как вывод, даже зная точное содержание солей в почве, не всегда можно объективно оценить ситуацию.
Как известно, все соли, подобно магниту, состоят из двух противоположно заряженных частиц: катионов и анионов. Логично, что тип засоления почвы зависит от того, каких частиц больше всего в обеих группах. Анионы представляют, как правило, сульфаты и хлориды (сульфатное, хлоридное, хлоридно-сульфатное и сульфатно-хлоридное засоление), а также карбонаты (и гидрокарбонаты). Ко второму полюсу магнита – к катионам, преимущественно, относят: магний, кальций и натрий (содовое засоление). Не зная химического состава солей в почве, провести их мелиорацию невозможно. Видимых различий между этими типами засоления очень мало, поэтому даже эксперт не сможет с точностью диагностировать проблему визуально.
Первопричиной засоления служит водный режим, который зависит, в наших условиях, от «щедрости» двух основных источников влаги в грунтах: атмосферные осадки и поднятие воды с более низких горизонтов по капиллярам. Если уделить меньше внимания мерзлотному, сезонно-мерзлотному режимам, которые встречаются в северных широтах, то останутся еще 7 режимов. Заболоченные местности наглядно демонстрируют застойный режим. Разумеется, такие почвы непригодны для культивирования без предварительного осушения. Не менее характерен для зоны Полесья намывной режим, основная особенность которого – продолжительное затопление при разливе рек.
Чуть ближе к полевым условиям промывной режим. Он вызывается большим количеством осадков, которые заметно превосходят испарения, поэтому излишки влаги уходят в глубокие горизонты, унося за собой легкорастворимые соли, простые органические вещества и вообще все, что отличает бедные грунты Полесья от плодородных черноземов. Но если к промывному режиму добавляется склон, то качество почв ухудшается вследствие эрозионно-промывного режима. Тем не менее, этот режим делает почвы заметно «пресными».
Не отличается определенностью периодически промывной режим, при котором количество осадков примерно равняется интенсивности испарения, но на практике идеальный баланс наблюдается редко, поэтому такие территории, в зависимости от сезона, подвергаются промывному или непромывному режиму. Чаще всего встречается на переходе из Полесья в Лесостепь (серые лесные почвы).
Логично, что следующие два режима обусловлены дефицитом влаги, а точнее, количество осадков не способно компенсировать потери. Но между ними есть кардинальная разница: при непромывном режиме влага просачивается вниз, но в незначительных количествах (этот режим характерен для черноземов, которые редко обладают высокой водопроницаемостью) и наконец, выпотной режим говорит о неспособности осадков возместить, хотя бы, потери от испарения, которое становится «насосом» для грунтовой влаги. Именно такая ситуация становится основной причиной природного (капилярного) засоления.
Чтобы понять этот процесс, представим кастрюлю с водой. Если поставить ее на огонь, то в какой-то момент вся вода испарится, но соли останутся на стенке кастрюльки. С каждым таким кипячением слой накипи будет лишь толще. Так и происходит засоление почвы: грунтовые воды с довольно высокой минерализацией (содержанием солей) подтягиваются к верху и испаряются, оставляя соль в верхних горизонтах. Логично, что такое засоление – признак неглубокого залегания соленосных пород. В зависимости от глубины залегания грунтовых вод засоленные почвы бывают гидроморфными (водный горизонт довольно высоко – не глубже 3 метров) и автоморфными (горизонт размещен глубже).
Похожим образом возникает вторичное засоление при орошении с одной лишь разницей: соль попадает в почву с поливной водой, то есть, заносится на поле извне. Чтобы сохранить свою землю, в первую очередь, стоит улучшать качество поливной воды.
Грунтовые воды с довольно высокой минерализацией (содержанием солей) подтягиваются к верху и испаряются, оставляя соль в верхних горизонтах
Солончак и солонец
Когда бить тревогу?
Самым опасным стоит считать хлоридное засоление и его производные. В таком случае, 10-25% урожая может теряться при содержании токсичных солей в 0,05-0,15%. При доминировании сульфатов и гидрокарбонатов этот порог подымается до 0,15-0,25%. Свыше этих порогов начинается слабое засоление, а при превышении их вдвое – среднее (потеря урожайности до 50%) и так, вплоть до гибели растений
Среди катионов наиболее вредоносен натрий, но может нанести вред кальций и даже магний. Натрий становится причиной засоления чаще других катионов, особенно в Лесостепи, где он нередко встречается в виде карбонатных соединений. В Степи также доминирует натрий, но чаще в составе сульфатов и чуть меньше – хлоридов. Для сухой степи наиболее характерны хлориды натрия и магния, сульфаты натрия и кальция.
Если же содержание легкорастворимых солей выше 1%, такие почвы называют солончаками. Для них часто характерно образование солевой корки на поверхности. Совершенно отличаются от них солонцы – почвы, основной особенностью которых является не наличие водорастворимых солей, а натрий в ППК (почвенно-поглощающий комплекс). То есть, в теории, соли солончаков находятся в свободной форме (в почвенном растворе) и легко передвигаются с водой, а натрий солонцов связан, подобно тому, как фиксируются калийные удобрения.
Конечно, в обоих случаях причиной становится засоление, но мелиорация этих почв несколько отличается. Одна из возможных причин образования солонцов – рассоление солончаков, содержащих натриевые соли. По факту, в почвенном растворе может находиться нормальное содержание солей, но без должной мелиорации натрий и дальше будет находиться в ППК. Вторая версия – натрий буквально «вытаскивает» с глубоких горизонтов корневую систему растений.
В обоих случаях наличие натрия смещает реакцию среды в щелочную сторону (но если засоление кальциевое или магниевое, чаще всего сохраняется нейтральная среда). Совсем напротив, третий тип почв – солоди, характерен кислой средой. Причиной образования солодей становится не дефицит влаги, а напротив, избыток. Считается, что эти почвы тоже появляются с солончаков, поэтому в них часто наблюдается высокое содержание натрия, до 10% от ЕКО (Емкость катионного поглощения), но обилие влаги создает условия для большого присутствия в ЕКО водорода и алюминия, что и становится причиной кислой среды. Куда большую роль играет содержание натрия в ЕКО для солонцеватых почв. К таким относят при наличии первого больше 1% ЕКО. До 3%-го содержания почвы считаются слабосолонцеватыми, 3-6% – среднесолонцеватые, 6-10% – сильносолонцеватые, 10-20% – очень сильносолонцеватые и более 20% — солонцы.
Солончаки делятся на типичные (до поверхности грунта поднимаются капилярные воды, минерализацией 50 г/л и более), луговые (отсутствие дренажа, избыток влаги с не такой выраженной минерализацией), вторичные (при вторичном засолении), а также соровые (на дне высыхающих озер), болотные (по периферии болот), приморские, пустынные.
Первичная диагностика
Высокое содержание солей очень сильно влияет не только на комфорт существования растений, но и на свойства почвы.
Довольно сложно диагностировать засоление почвы, ведь основной визуальный симптом проблемы – появление кристаллов солей (солевые выцветы) на поверхности почвы или ее отдельных структурных частичках. Но это уже не только повод задуматься, а свидетельство довольно серьезной проблемы и, к счастью, до такого доходит редко. Есть и другие симптомы, например, образование корки, но к причинам ее появления можно отнести далеко не только концентрацию солей.
Очень темная и почти всегда влажная на ощупь земля – признак доминирования гигроскопических солей (хлоридов кальция и магния). При наличии большого количества мирабилита (сульфат натрия), почва может становиться рыхлой. Черный цвет солончака – признак высокого содержания карбоната натрия. При таком засолении, органические вещества выступают наружу и накапливаются в виде пленки.
Узнать в лицо солонцы поможет светлый верхний горизонт. Эти почвы становятся очень плотными при пересыхании, а при увлажнении заметно набухают и становятся липкими, что очень усложняет обработку поля. Часто встречается глыбистая структура почвы (комки грунта, размером более 5 см), а также – глянцевая пленка на их поверхности. Но похожие симптомы, например, светлый окрас, имеет дегумификация почвы, кислотная и некоторые другие формы деградации.
Агрохимический анализ
Даже один из вышеперечисленных симптомов – весомый повод провести агрохимический анализ почвы. От его результатов зависит успешность мелиорации. Стоит обратить особое внимание на следующие показатели.
Щелочная реакция среды будет свидетельствовать об осолонцевании почвы (наличие натрия). pH 7,5-8 говорит о слабом развитии процесса, 8-8,5 – о среднем, 8,5-9 – сильное развитие и более 9 – критическое. Для первичного анализа достаточно карманного pH-метра.
Другой прибор, TDS-метр, поможет определить засоление почвы. Но нужно понимать, что результаты этого исследования не слишком достоверны. Если почва слишком сухая, концентрация солей повысится и наоборот. Поэтому диагноз «засоление» нужно ставить, исследовав не почвенный раствор (TDS-метром), а пробу грунта (лабораторное исследование).
Только полноценная диагностика поможет установить тип засоления. И следующий шаг – разработка системы мелиорации.
Мелиорация засоленных почв
Самым радикальным способом мелиорации засоленных почв (солончаки) считается промывка. Но если мы вспомним кастрюлю, то станет понятно, что недостаточно просто добавить чистой воды и не выливать ее из посуды, а снова закипятить. Поэтому, обеспечив почву большим количеством воды, нужно еще и создать ей возможность выхода за границы поля. По этой причине промывку начинают с первого шага — создания дренажной системы.
Нормы расхода воды зависят от многих факторов: степень засоления, гранулометрический состав, глубина залегания грунтовых вод. Реальные цифры могут колебаться от 3 до почти 20 тысяч м3/га. В случае натриевого засоления, после промывки наш солончак, скорее всего, станет солонцом. Нельзя исключать роль и фитомелиорации, но промывка будет дешевле и быстрее. Гипсование почвы имеет место быть только при высоком содержании натрия или магния (>30% ЕКО), кальциевое засоление не решается внесением гипса (по своей сути, гипсовые материалы – это сульфат кальция).
Мелиорация солонцов гораздо сложнее. Так как натрий уже связанный в ППК (почвенно-поглощающий комплекс), промывка может лишь усугубить ситуацию. Тем не менее, в некоторых случаях также стоит создать дренажную систему, чтобы избежать вторичного засоления и позволить натрию вымываться.
Для мелиорации солонцов гипс стоит считать средством №1, но не единственным.
Даже сам по себе дренаж является одним из способов мелиорации таких почв и называется гидротехническим.
К физическому способу относятся мелиоративные приемы обработки почвы: рыхление водонепроницаемого горизонта без выноса его на поверхность.
Так ярусная вспашка на глубину 40-50 см не затронет верхний плодородный слой, но поменяет местами солонцеватый и карбонатный горизонты, частично их смешав. А на солонцах с близким залеганием природного гипса используют плантажную вспашку на глубину 55-60 см, что позволяет вынести на поверхность 5-10 см слоя, содержащего карбонаты и сам гипс, благодаря чему почва пройдет процесс самомелиорации. После такой обработки почвы поле оставляют под черным паром или пропашными культурами.
Химический способ – это внесение гипса и других мелиорантов на основе кальция, органических веществ, мобилизаторов кальция и искусственных структурообразователей.
Следует понимать, что при внесении гипса в почвенный раствор поступает сульфат натрия, а для его промывки и необходим дренаж.
Последний, но не менее стоящий внимания способ – агробиологический. Он основан на выращивании культур, корневая система которых разрыхляет водонепроницаемый слой, что создает дренаж. К таким культурам относится донник, просо, суданская трава, сорго. Наилучшие результаты достигаются при комбинировании всех 4-х способов в одной системе.
Солеустойчивость культур
Ну и последнее, что стоит учесть – разные культуры неодинаково себя ведут на засоленных почвах. Так, например, огурцы, лук, чеснок, морковь, яблони и груши не любят засоление. Производителям тепличной продукции может быть особенно знакомой «нежность» огурцов, которые при высоком показателе EС даже не прорастают. Перец, помидоры, капуста немного более устойчивы к засолению. Устойчивее всех столовая свекла – выдерживает концентрацию солей до 0,7%.
Внесение гипса может снижать эффективность некоторых азотных удобрений. Если будет применяться промывка, не стоит вносить нитратную форму азота. Может снизиться эффективность и калиевых удобрений (в виду их высокой растворимости). С другой стороны, физиологически кислые удобрения могут ускорить растворимость гипса и положительно повлияют на щелочные почвы. Нельзя гипс совмещать с золой из-за ее выраженных щелочных свойств.
В завершение хочется добавить, что мелиорация засоленных почв – процедура, часто требующая больших затрат. Земля – это основное средство, нужное для производства сельскохозяйственной продукции. Понимая это, каждый из нас должен относиться с уважением к ней, не нарушая ее естественных процессов.
Расчет нормы гипса
Расчет нормы гипса невозможен без результатов агрохимического анализа. Так при невысоком содержании натрия и нейтральной среде дозу гипса рассчитывают по следующей формуле:
Д=0,086*Na*h*d (т/га)
где Na – содержание натрия (мг.-экв./100 г почвы);
h – глубина проведения мелиорации (см);
d – плотность почвы (г/см3)
При содержании натрия более 20%, используют другую формулу:
Д=0,086*(Na-0,1 ЕКО)*h*d (т/га)
ЕКО – емкость катионного обмена (мг-экв./100 г почвы).
Третья формула нужна для мелиорации солонцев содового засоления.
Д=0,086*((Na-0,1 ЕКО)-S-M)*h*d (т/га)
где S – содержание CO3 + HCO3 в водной вытяжке (мг-экв./100 г почвы);
M – содержания Ca2+ + Mg2+ в водной вытяжке (мг-экв./100 г почвы).
И наконец, для магниевых солонцов используют формулу
Д=0,086*((Na-0,1 ЕКО)+Mg-0,3 ЕКО)*h*d (т/га)
где Mg – содержание поглощенного магния (мг-экв./100г почвы).
Полученная доза внесения применима для чистого гипса, фосфогипса. Могут использоваться другие мелиоранты, в которых содержание гипса ниже, учитывать нужно и влажность. При использовании других мелиорантов используют поправочные коэффициенты. 1 т хлорида кальция соответствует 0,85 тоннам гипса, сульфата железа – 1,62 т гипса, серной кислоты – 0,57 т, серы – 0,19.
Владимир Горный
