что делать если почва засоленная

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

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

Земля является одним из основных ресурсов во всем мире. Однако она подвержена различным явлениям, оказывающим на нее пагубное воздействие. Одним из таких является засоление грунта. Это один из самых опасных процессов, меняющий не только внешние признаки почвы, но и ее свойства, а также состав. Существует несколько причин такого явления, о которых важно знать, чтобы не допустить засоление земли.

Проблема засоления почв

Засоление почв – это сложный процесс, при котором в земле скапливаются сульфаты, хлориды и карбонаты, количество которых превышает норму. В результате этого грунт теряет свои свойства. Все растения, которые были посажены в данную почву, отмирают. Помимо этого, избыточное количество соли в земле приводит еще к ряду негативных последствий. Дальнейшее использование такого грунта не представляется возможным. Он лишает жизнеспособности даже неприхотливые культуры. Кроме того, опасности подвергаются и растения, растущие на прилегающих территориях. Засоленные почвы вредят не только растениям, но и насекомым.

Одна из основных проблем засоленных почв заключается в том, что количество соли в них продолжает увеличиваться. В итоге земля превращается в «соленое озеро». Такая проблема особо характерна для низменной местности, на орошаемых сельскохозяйственных землях.

Для справки: Российской академией наук были произведены подсчеты, согласно которым общая площадь засоленной земли на сегодняшний день превышает 40 млн га.

Проблема избыточного содержания соли в грунте носит масштабный характер. Она присутствует в каждой стране. Чаще всего наблюдается в регионах, где развито сельское хозяйство.

засоление почвы в Астраханской области

Причины засоления почв

Существует 2 типа факторов, способствующих увеличению количества солей в земле:

Запустить процесс засоления почв довольно легко, но нормализовать уровень солей и вернуть ей здоровый вид довольно сложно. Для этого потребуется довольно много времени и сил.

Вторичное засоление почв

Под вторичным засолением грунта подразумевается неправильное использование воды. Именно это в 60% случаях является причиной увеличения количества солей в почве. Чрезмерное увлажнение земли, а также близкое залегание соленосных грунтовых вод создает идеальные условия для вторичного засоления.

Поливная вода в чрезмерном объеме проникает в глубокие слои почвы, достигая уровня соленой грунтовой воды, и смыкаясь с ней. В результате вода поднимается на поверхность земли. Со временем жидкость испаряется, а соль, которая содержалась в ней, так и остается на поверхности грунта.

Еще одной причиной вторичного засоления является несоответствующее применение агротехники. Например, неправильно спланированное поле при близком залегании соленых грунтовых вод провоцирует образование солончаковых пятен. На возвышениях и бугорках поля происходит повышение испарения жидкости. По мере этого соли впадают в осадок, и откладываются в грунте.

Засоление почв в Казахстане

Агрономам не понаслышке известно, что причиной засоления почвы может стать несвоевременная ее обработка. Даже простая задержка рыхления земли всего на несколько дней зачастую становится причиной засоления земли. Это объясняется потерей почвенной влаги до 50%, в результате чего место пресной воды в грунт поступает снизу соленая.

Типы засоления почв

Под соленостью подразумевается характеристика, которая определяется только в лабораторных условиях путем проведения испытаний. В зависимости от данного показателя земля делится на 4 типа:

Количество солей в каждом из типов превышает допустимую норму. В зависимости от химического состава грунт классифицируется на 3 вида: хлоридный, сульфатный, карбонатной. Каждый из них опасен как для флоры, так и фауны.

Борьба с засолением почв и пути решения

Для нормализации уровня соли в земле применяются как агротехнические, так и строительные меры. Основной их задачей является восстановление уровня грунтовых вод в исходное состояние и уменьшение испаряемости почвенной влаги.

К агротехническим относятся следующие меры:

Агротехника на территориях, склонных к солончаковости, предусматривает мероприятия, направленные на увеличение дренирования почвы. Это требуется для оттока лишней жидкости, вымывающей соль с корнеобитаемого уровня в глубинные слои.

К строительным мерам относится создание лотковых сеток и облицовочных каналов, которые способны снизить фильтрационные потери жидкости. Также устанавливается гидротехнические подмостки на оросительных системах и используется техника полива без насыщения подземных вод. Возле больших участков рекомендуется строительство специальных дамб, каналов, дренажных систем. Такие постройки выводят лишнюю воду, не давая ей возможности застаиваться в земле. Актуально и создание ограждений орошаемых территорий от влияния паводков и расположенных выше водоемов.

Источник

agrodoctor

agrodoctor

Слышал бы кто, что за латынь я им внушал, как лекарь.

Засоление почвы. Как с ним бороться?

Первым делом возьмите в привычку всегда контролировать уровень содержания солей в почве, как минимум ежегодно, а в орошаемом земледелии лучше и 2-3 раза за сезон. Поскольку накопление солей в почве может происходить достаточно быстро, и если вовремя не заметить проблему, то можно упустить момент, когда еще есть возможность что-то исправить.

Как можно удалить растворимые соли из почвы?

Конечно же промывкой. На то они и растворимые соли, чтобы быть способными вымываться.

В этом случае водопроницаемость должны обеспечить вы сами. Начните с осенней обработки почвы чизелем на глубину 50-70 см. Этот агроприем является одним из самых действенных в борьбе с засолением, причем даже для неорошаемых полей, ведь он позволяет максимально использовать для промывки солей осенние и зимние осадки (а это как правило чистая вода, лучше всего справляющаяся с задачей снижения уровня засоления).

Далее уже после посева и получения всходов на пропашных культурах очень хорошо проводить щелевание междурядий. Эта операция немного похожа на чизелевание,но в отличие от него щелевание не сплошная а междурядная обработка и потому рабочие органы щелевателя уже, чем у чизеля. Глубина щелевания 35-45 см и такие щели выполняют свою функцию повышения водопроницаемости почвы в течение нескольких месяцев.

Но и этого недостаточно. Ведь промыть соли на 30-50 см ниже уровня почвы недостаточно, желательно их убрать с поля максимально подальше. И потому перед промывкой солей на поле нужно обустроить дренаж. Дренажные канавы помогут отвести соли за пределы поля, в ближайший овраг или прочий малоценный для земледелия участок. Эти же траншеи помогут в будущем контролировать уровень грунтовых вод (если они залегают высоко и имеют высокую степень минерализации). Расчет дренажа должны делать специалисты, на основе изучения всех характеристик почвы (в том числе и гранулометрического анализа).

Теперь к вопросу качества воды для полива и для промывки солей. Это качество тоже определяется проведением лабораторного анализа и по его результатам вода относится к одному из классов:

Качество поливной и дренажной воды по классификации FAO

Но что делать если ваша вода имеет более высокое содержание солей, чем допустимо для промывки и вообще для полива?

Чем же тогда промывать соли на ваших грядках?

Конечно же это весьма недешевое «удовольствие», но при разумном подходе эти затраты можно существенно сэкономить.

Для этого нужно просто разбить ваше поле на 7 поливных блоков. И при заказе расчета фильтра обратного осмоса (а он рассчитывается из требуемой производительности куб/час, исходной еС воды и желаемой еС воды) вы исходите из стратегии периодической промывки солей.

Такая стратегия позволяет удерживать концентрацию солей на каждом участке в пределах допустимой за счет еженедельных промывок, но при этом очень существенно снизить стоимость приобретаемого оборудования.

Если почвы очень глинистые и не позволяют промыть соли даже при всех упомянутых выше рыхлениях и щелеваниях, то в этом случае делают поверхностные промывки, многократно затапливая участок, периодически сбрасывая в дренаж воды, впитавшие в себя растворимые соли. Такая операция требует тщательной планировки почвы и обустройства чеков для затопления.

Промывку солончаков лучше делать в конце лета или осенью, чтобы свести до минимума подтягивание солей за счет активного испарения влаги с поверхности почвы. Все эти операции достаточно сложные и должны проводиться под контролем специалистов, но зачастую без них успешное интенсивное овощеводство может стать невозможным.

Кроме радикальных способов мелиорации солончаков, есть еще ряд мероприятий, которые способствуют хотя бы временному снижению остроты проблемы. К таким операциям относится внесение высоких доз соломистого полуперепревшего навоза или компостов на поля. Очень эффективен также и посев сидеральных культур с последующей их запашкой в почву.

Частицы соломы, перегнивающих стеблей растений обеспечивают дополнительный дренаж и улучшают условия промывки солей, а в процессе разложения органики часть лишних ионов связывается бактериями, разлагающими органику, что и обеспечивает эффект рассоления.

А можно ли «лечить» засоление гипсованием?

Гипсование применяется для мелиорации солонцов. А это несколько иная проблема почвы (к сожалению фермеры часто их путают).

Внесение гипса не является методом мелиорации солончаков, но нередко облегчает их промывку за счет повышения водопроницаемости почвы.

Солонцы (солонцеватые почвы) формируются в условиях непромывного водного режима при накоплении в почвенном поглощающем комплексе натрия (реже – магния). Солонцы вовсе не характеризуются высокой концентрацией ионов в почвенном растворе и выглядит они иначе, чем солончаки.

Солонцеватые почвы расчленены в вертикальном срезе на горизонты, сверху вниз – гумусовый, солонцовый и переходный.
Такая почва во влажном состоянии вязкая, липкая, а при подсыхании становится сразу же твердой, на поверхности образуется толстая корка каменной твердости, которая нередко не дает возможности всходам пробиться через нее. Солонцеватая почва фактически не имеет состояния «физической спелости», из переувлажненного состояния она моментально переходит в пересохшее, а нередко под сухой и твердой коркой скрывается мокрая вязкая почва. В почве остро не хватает воздуха для нормального развития корневой системы, что приводит к сильному угнетению растений. Такие почвы непригодны для выращивания овощей.
Так вот именно солонцы и гипсуют. Кальций, содержащийся в гипсе, замещает натрий в ППК и почва становится рыхлой и водопроницаемой.

А при чем тут наша обсуждаемая проблема?

И как раз в этом случае гипсование, не являясь по сути самостоятельным методом мелиорации солончаков, может помочь нам очистить почву от растворимых солей наиболее эффективно.

Засоление почвы, одна из самых распространенных в мире и самых опасных для растений проблем. Этот параметр в ряде случаев имеет гораздо более решающее значение при выборе участка под выращивание той или иной культуры чем содержание гумуса, механический состав или содержание элементов питания.

Но и эта проблема решаема. И если внимательно контролировать здоровье вашей почвы, вовремя и грамотно реагируя на опасные отклонения, вы сможете в течение многих лет получать высокие урожаи, не только не снижая плодородия почвы, но и наоборот, повышая его.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

Засоление почв: проблема и пути решения

Засолением почвы называют избыточное скопление в корнеобитаемом слое электролитных (растворенных или поглощенных) солей, которые угнетают или губят сельскохозяйственные растения, снижают качество и количество урожая.

Засолением почвы называют избыточное скопление в корнеобитаемом слое электролитных (растворенных или поглощенных) солей, которые угнетают или губят сельскохозяйственные растения, снижают качество и количество урожая.

По данным ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН), засоленные почвы занимают в мире огромные площади — около 25 % всей поверхности суши.

На сегодняшний день значительные массивы засоленных почв находятся в в Южном Казахстане, Средней Азии, на западе США, в особо засушливых районах Южной Америки и Австралии, в Северной Африке. Особенно высокой степенью засоленности отличаются почвы в пустынях и полупустынях, т.е. в условиях засушливого, или аридного климата.

Засоление почв – это процесс накопления в почве более 0,25% от ее массы солей, вредных для растений (хлориды, карбонаты натрия, сульфаты).

Этот процесс наиболее распространен в засушливых районах, обычно в понижениях рельефа.Эксперты ФАО уверены: засоление является глобальной проблемой человечества. Засоление почв, как природное, так и вторичное в условиях орошаемого земледелия, является одним из факторов, усиливающим процесс опустынивания. При этом оно является как причиной, так и следствием других проблем сельского хозяйства. Засоление связано с проблемами дренажа, разрушением оросительных и дренажных систем; неэффективным использованием водных ресурсов; ростом спроса на сельскохозяйственную продукцию, что приводит к повышенной нагрузке на сельскохозяйственные земли; устаревшими технологиями, не соответствующими требованиям сегодняшних систем производства и многими другими факторами.Борьба с засолением почв сегодня рассматривается в сочетании с другими мероприятиями, направленными на устойчивую интенсификацию сельского хозяйства, что является одной из основ продовольственной безопасности.

Ситуация в РФ

По данным Российской академии наук, общая площадь засоленных земель в РФ составляет более 40 млн га. К засоленным почвам в России относятся солончаки, солончаковатые, солончаковые и глубокозасоленные почвы, солонцы, солонцеватые почвы, солоди и осолоделые почвы. Они широко распространены на юго-востоке европейской части России, особенно в Среднем и Южном Поволжье, в Северо-Восточном Предкавказье, на юге Западной и Восточной Сибири, в Якутии.

В России самыми «богатыми» на засоленные почвы оказались регионы Поволжья и Западной Сибири, там их площади составляют 11,6 и 10,2 млн га. В степной зоне Предалтайской провинции на территории Алтайского края общая площадь засоленных почв составляет около двух миллионов гектаров.Безусловно, далеко не все эти площади простаивают. В основном, сельхозпроизводители их используют в полевых и кормовых севооборотах, или как сенокосы и пастбищные угодья. Причина одна – низкая естественная продуктивность, в среднем она составляет от 2 до 6 ц/га.

Природное засоление

В настоящее время различают первичное или природное засоление и вторичное, или ускоренное засоление вследствие деятельности человека.При первичном засолении распределение солей в почве происходит в результате самых разнообразных процессов. Естественное засоление – это довольно медленный естественный процесс, во время которого соли при восходящем движении влаги подтягиваются из грунтовых вод к поверхностным слоям почвы. На этот процесс влияет характер почвообразующей породы и глубина пролегания засоленных грунтовых вод.

При близком залегании грунтовых вод образуется постоянный восходящий ток воды, которая, испаряясь, отлагает соли в почве. Наибольшую глубину уровня грунтовых вод, при которой начинается засоление почвы, называют критической глубиной. Капиллярное засоление почвы происходит тем интенсивнее, чем больше испарение, чем выше засоленность воды и чем продолжительнее процесс испарения. Грунтовые воды испаряются почвой и растениями в том случае, если капиллярная кайма грунтовых вод соприкасается с корнеобитаемым слоем почвы, если же кайма лежит ниже корнеобитаемого слоя, то грунтовые воды не испаряются и засоления почвы не происходит.

К природным факторам, определяющим развитие первичного засоления почв, относятся: климат, рельеф, дренированность территории, засоленность почвообразующих и подстилающих пород и наличие минерализованных грунтовых вод. Климат, как фактор, определяющий развитие процесса засоления, характеризуется преобладанием испарения над осадками. В этих условиях активизируется процесс влаго- и солепереноса и формируется испарительный геохимический барьер, приводящий к процессу соленакопления.

В районах с большим количеством атмосферных осадков соли обычно вымываются в нижележащие слои почвы и уносятся подпочвенными грунтовыми водами в более низкие места, в моря или океаны. Грунтовые воды при хорошей водопроницаемости грунтов и глубоком залегании водоупорных пластов передвигаются вниз по уклону, унося с собой и соли.

Однако в районах с недостаточным количеством атмосферных осадков (характерно для зон засушливого земледелия) соли не вымываются в нижележащие слои и могут накапливаться на ее поверхности. В пониженных, равнинных районах легкорастворимые соли накапливаются не только в верхних слоях почвы, но и в подпочвенных грунтовых водах. Поэтому значительное превышение расхода воды над ее поступлением и затрудненность стока наземных и подземных вод являются основной причиной возникновения засоления почвы. Вследствие этого засоление почвы наиболее широко распространено в полупустынях и пустынях.

Характерны для этих мест длительный безморозный период, высокая температура и очень небольшое количество атмосферных осадков. Эти климатические особенности создают условия для интенсивного расхода воды почвой и растениями. Вода в виде атмосферных осадков далеко не покрывает здесь всего расхода, поэтому происходит подтягивание воды из нижележащих соленосных слоев. Вместе с водою двигаются и растворенные в ней соли, но вода испаряется, а соли, выпадая в осадок, скапливаются на поверхности почвы.

Наиболее сильное засоление почвы происходит в больших межгорных котлованах и недостаточно дренированных равнинах. Слабая дренированность территории способствует замедлению латеральных ландшафтно-геохимических потоков, подъему уровня грунтовых вод и активизации процессов засоления в аридных, полуаридных зонах. Наличие в породах в зоне активного влагообмена легкорастворимых солей способствует формированию засоленных почв. В этих местах нередко образуются озера с самосадочной солью, где обычно организуется добыча главным образом поваренной соли. Почва вокруг озер покрывается белоснежным налетом соли.

Соли в почве также могут накапливаться в процессе выветривания минералов, из которых состоят горные породы, выбрасываться при вулканических извержениях. Также в корнеобитаемый слой почвы соли могут поступать из засоленных грунтов с соленой пылью, которая образуется при развеивании ветром солончаков или от разбрызгивания морской воды штормовыми ветрами.

Первично засоленные почвы развиты в нашей стране преимущественно в зонах полупустынь и степей. В более северных природных зонах засоление почв проявляется лишь локально (в Якутии, на побережье северных морей и т. д.). Засоление здесь связано с выходом на поверхность соленосных пород, либо с поступлением легкорастворимых солей извне. На территориях, подверженных чрезмерному засолению не растут даже галофиты, т. е. растения, приуроченные к сильнозасоленным почвам. Однако площадь таких бесплодных почв сравнительно невелика. Основная же территория засоленных почв может быть освоена под сельскохозяйственные культуры благодаря применению мелиоративных и агротехнических мероприятий.

Человеческий фактор

Вторичное засоление почв – это почти всегда результат неправильного режима орошения в растениеводстве, возникает в результате избыточных поливов, которые повышают уровень соленых грунтовых вод или полива сильно минерализованной водой. По данным ФАО, во всем мире процессам вторичного засоления и осолонцевания подвержено около 30% всех орошаемых земель.

Наиболее активно вторичное засоление проявляется в зонах развития природного засоления. Например, на Прикаспийской низменности активно идет процесс засоления пастбищ и орошаемых земель. Из-за неправильного орошения сегодня в орошаемых районах Средней Азии засолено 53%, а в Закавказье — 40% всех орошаемых земель. В целом площадь засоленных почв в России составляет 25% общей площади орошаемых земель. Засоление почв ослабляет их вклад в поддержание биологического круговорота веществ. Исчезают многие виды растительных организмов, появляются новые растения галофиты (солянка и др.). Уменьшается генофонд наземных популяций в связи с ухудшением условий жизни организмов, усиливаются миграционные процессы. Как происходит вторичное засоление? Соли в почве находятся в растворенном или поглощенном состоянии, поэтому движение воды в ней неизбежно вызывает движение солей и тем больше, чем лучше их растворимость в воде. При чрезмерном орошении лишняя влага уходит глубоко в почвенный покров, где она смыкается с засоленными грунтовыми водами. В результате происходит капиллярный подъем солей к поверхностным слоям, происходит миграция солей.

Возникновению вторичного засоления способствует и неправильно применяемая агротехника. В частности, плохо спланированное поле при близком залегании соленых грунтовых вод является одной из причин возникновения солончаковых пятен. Чем сильнее избыточное увлажнение почвы и чем выше уровень соленых грунтовых вод, тем больше предпосылок к возникновению вторичного засоления. На возвышениях и холмах поля наблюдается резкое повышение испарения воды. В силу этого по капиллярам, как по фитилю, вместе с водой поднимаются и соли. По мере испарения воды соли выпадают в осадок и накапливаются в почве.

Несоблюдение агротехнических мероприятий и правил водопользования на почвах, склонных к засолению, способствует возникновению так называемого пятнистого засоления. Подобное засоление часто встречается в орошаемых районах хлопкосеяния, где на одном и том же поле наблюдаются разнообразная степень засоленности почвы и солончаковые пятна.

Пятнистое засоление широко распространено в ряде районов Средней Азии. Пятнистое засоление часто возникает там, где на поверхности почвы имеются приподнятые, взбугренные участки высотою 8-20 см. До освоения таких земель талые и дождевые воды стекали со взбугренных мест на ровные участки и проникали вниз; при этом грунтовые воды опреснялись, уровень их повышался, на взбугренных участках поливная вода не достигала грунтовых вод, запас которых не пополнялся, и они не опреснялись. По мере испарения поднявшихся к поверхности почвы грунтовых вод ровные участки практически не засолялись, тогда как на взбугренных соли выпадали в осадок и таким образом возникали пятна засоления. Вследствие нагрева почвы на ровных участках поля испаряется пресная грунтовая вода, не вызывающая засоления почвы, тогда как на взбугренных участках испарение соленой грунтовой воды влечет за собой сильное засоление почвы.

Нужно заметить, что засоление не является неизбежным и обязательным следствием орошения. Грамотно выстроенная система орошения нередко способствует рассолению засоленных почв. Однако при избыточном поливе и при отсутствии оттока грунтовых вод почвы засоляются, а иногда и заболачиваются. Стоит отметить, что неправильное орошение кроме засоления может иметь много других негативных последствий: разрушается почвенная структура, происходит выщелачивание, заболачивание и осолонцевание вплоть до полной деградации почв.

Вторичное засоление является одним из главных деградационных процессов, определяющих экологическое состояние земель. При этом различают: собственно засоление почв — избыточное накопление водорастворимых солей и возможное изменение реакции среды вследствие изменения их катионно-анионного состава; осолонцевание — приобретение почвой специфических морфологических и других свойств, обусловленное вхождением ионов натрия и магния в почвенный поглощающий комплекс, что рассматривается как самостоятельный процесс неблагоприятных изменений почв засоленного ряда. Засоление почв оценивается: по глубине расположения верхней границы солевого горизонта; по составу солей (химизму засоления); по степени засоления; по процентному участию засоленных почв в почвенном контуре. По глубине верхней границы солевого горизонта выделяются: засоленные почвы, содержащие соли в верхнем метровом слое почвенного профиля и глубоко засоленные — верхние границы засоленного горизонта расположены во втором метре. Потенциально засоленные содержат легкорастворимые соли на глубине 2–5 м, то есть в почвообразующих и подстилающих породах. По составу солей (химизму) почвы делятся на преимущественно хлоридные, преимущественно сульфатные и содовые (с участием или преобладанием гидрокарбонатов или карбонатов натрия).

Наиболее токсичным является содовое засоление. По процентному участию засоленных почв выделяются территории: с преобладанием засоленных почв (площадь засоленных почв составляет более 50% площади контура); с высоким участием засоленных почв (50–20%); с участием (20-5%) засоленных почв; с локальным проявлением засоленных почв (менее 5%). О плодородии почвы и высоких урожаях на засоленных почвах не может быть и речи — основа плодородия — гумус теряется, минерализуется, связывается почвенная влага, физические свойства почвы становятся неблагоприятными для растений, угнетается деятельность почвенных организмов.

О плодородии почвы и высоких урожаях на засоленных почвах не может быть и речи: основа плодородия – гумус – теряется, минерализуется, связывается почвенная влага, физические свойства почвы становятся неблагоприятными ний, угнетается деятельность почвенных организмов.

Как засоление влияет на урожай

Засоление почв губительно для растительности. Предельное количество солей в почве, выше которого начинается угнетение роста и развития растений, называют порогом токсичности. Почвы, содержащие легкорастворимые соли в количествах, превышающих порог токсичности, неспособны дать хороший урожай. Наиболее токсичны для растений сода и хлориды, менее – сульфаты натрия и магния.

Легкорастворимые соли оказывают прямое воздействие на растения в результате повышения осмотического давления почвенных растворов и токсичного действия отдельных ионов, а также косвенное влияние, связанное с изменением в засоленных почвах физико-химических, физических и других свойств. Порог токсичности солей и ионов различен при разном химизме засоления почвы. Ряд сельскохозяйственных культур отличается устойчивостью к засолению при сравнительно невысокой концентрации солей. Так, довольно устойчивы к засолению зерновые, из овощных культур – капуста, картофель, морковь. Наиболее устойчива свекла. Наименее – зернобобовые культуры и подсолнечник.

Способностью связывать и удалять солевые примеси обладают сидераты: горчица, люцерна, а также пшеница, ячмень. Во время их роста корневые выделения частично деминерализуют почву, а некоторые вредные примеси они ис- пользуют для роста надземной массы. Эти растения обладают мощной, глубоко проникающей в почву корневой системой. После сидератов на месте перегнивших корней остается целая сеть подземных канальцев.

Получается такой природный дренаж, по которому соли осадками вымываются в глубокие слои почвы. Чтобы препятствовать засолению, рекомендуется на орошаемых землях включать их в севооборот и выращивать без полива.

На сегодняшний день предлагается несколько способов борьбы с засолением почв:

— применение оросительных установок с режимом дозированной подачи воды;

— деминерализация воды, применяемой в орошении;

— использование вертикального дренажа;

— внесение органических удобрений;

— промывка почвенных покровов пресными водами.

Вода по капле

Одним из эффективных способов дозированного орошения на засоленных почвах является капельное орошение.

Капельное орошение – это сравнительно новый метод полива в сельхозпроизводстве. Способ капельного орошения применяется в промышленных масштабах с начала 60-х годов. Положительные результаты, полученные за короткое время, способствовали быстрому распространению ка-

пельного орошения во многих странах мира, особенно на почвах, подверженных засолению. Они характеризуются наличием постоянной распределительной сети под давлением, позволяющей осуществлять непрерывные или частые поливы, точно соответствующие водопотреблению возделываемых культур.

В отличие от дождевания, капельное орошение основано на поступлении воды малыми дозами в прикорневую зону растений, количество и периодичность подачи воды регулируются в соответствии с потребностями растений.

Вода поступает ко всем растениям равномерно и в одинаковом количестве.

Это позволяет поддерживать оптимальный водно-физический режим в корнеобитаемой зоне (особенно в критические фазы их развития), что создает условия для получения высоких урожаев.

Этот эффект более ярко выражен при засушливом климате, но и в более влажных районах капельное орошение позволяет существенно улучшить качественные показатели продукции.

Капельное орошение применимо там, где другие способы полива использовать невоз- можно или неэффективно:

— на почвах, склонных к засолению;

— при использовании для орошения воды с большим содержанием водорастворимых солей;

— в районах с продолжительными засухами и постоянными сильными ветрами;

— при сложном рельефе и большом уклоне участка (до 45 градусов и более);

— при наличии источников с ограниченным количеством воды;

— на почвах с малой мощностью и очень низкой или высокой гигроскопичностью.

При капельном поливе увлажняется только ограниченная часть почвенной поверхности, без поверхностного стока или фильтрации воды в глубинные слои почвы. Это позволяет поддерживать влажность корнеобитаемого слоя во время всего вегетационного периода на оптимальном уровне, без значительных ее колебаний, характерных для всех других способов орошения. При капельном орошении увлажнение почвы осуществляется капиллярным путем. За счет этого сохраняются оптимальные водно-физические свойства почвы и устраняются потери влаги за счет поверхностного стока и инфильтрации в глубину.

Отсутствие поверхностного стока при капельном орошении исключает возможность водной эрозии почвы, поэтому такой вид полива можно применять даже на крутых склонах, на не выровненных участках и участках не- правильной формы.

При использовании традиционных методов орошения (поверхностные и дождевание) временной разрыв между поливами обычно составляет от нескольких дней до двух недель и более. При этом влажность почвы изменяется от избыточной сразу после полива до, практически, влажности увядания в конце межполивного периода (внутреннее напряжение влаги в почве при этом достигает 25 бар). Корни растений должны преодолевать это напряжение и расходовать огромное количество энергии для того, чтобы потреблять в таких условиях воду и питательные вещества. Эти непроизводительные потери энергии играют негативную роль в росте и развитии растений. При капельном орошении частоту поливов можно регулировать в полном соответствии с водопотреблением растений, поддерживая оптимальную влажность и давая растениям возможность легко получать влагу и необходимые в данный момент и в нужном количестве питательные вещества.

Таким образом, сбереженная энергия полностью направляется на рост и развитие растений.

Капельное орошение дает возможность более эффективного использования воды. Снижение расходов воды при использовании систем капельного полива составляет от 20 до 80% в сравнении с другими методами орошения. Величина этой экономии зависит от климатических условий, вида насаждений, типа почв, технических характеристик самой системы полива и обычно достигается за счет:

— специфичного режима полива, при котором возникает соответствие между поливной нормой и величиной водопотребления насаждений;

— ограничения орошаемой площади вследствие «адресной» подачи воды к корням растений;

— уменьшения величины испаряемой с поверхности почвы влаги, т.к. часть орошаемой площади остается сухой;

— отсутствия поверхностного стока воды и ее инфильтрации в глубокие слои почвы;

— ограничения развития сорняков, которые являются конкурентами культурных растений в борьбе за воду;

— устранения рассеивания поливной воды и ее испарения с листьев растений.

Коэффициент полезного использования влаги превышает 95% – в отличие от поверхностного орошения, когда этот коэффициент составляет около 5%, и дождевания, где он равняется примерно 65%. Кроме трех вышеперечисленных преимуществ капельное орошение имеет ряд других положительных сторон.

Так, капельный полив позволяет обеспечить подачу удобрений с поливной водой, что дает воз- можность оптимизировать питательный режим растений с учетом их требований в различные фазы роста и развития. При этом затраты труда и количества необходимых удобрений сокращаются примерно на 50%.

Губительная влага

Растения остро нуждаются во влаге, необходимой для их роста и вегетации.

Но, оказывается, далеко не любая вода идет растениям во благо. Например, многие огородники – «шестисоточники» знают, что нельзя использовать для полива грунтовую воду, получаемую из неглубоких скважин, – так называемую верховодку.

Это правило вполне применимо к производству всех сельхозкультур, независимо от объемов производства. 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. В результате полива минерализованной водой повышается концентрация почвенных солей. Причем в течение года состав и концентрация солей меняются. Наиболее богата солями вода в августе – сентябре, в мае их количество и концентрация заметно снижаются – зимняя влага разбавляет. Вода, содержащая до 0,5 г/л солей, считается хорошей для полива, от 0,5 до 1 г – допустимой, от 1 до 3 г – опасной для растений и может использоваться в орошении очень осторожно, со всеми агротехническими и мелиоративными мероприятиями.

Если вода содержит сухих солей более 3 г/л, то она непригодна для полива. Необходимо проведение мероприятий по де- минерализации воды, но прежде всего нужно определить качество воды на содержание и состав солей, а для этого сдать образцы в лабораторию. В целом, общее со- лесодержание можно определить самостоятельно: нужно выпарить определенное количество воды, а затем взвесить сухой остаток. Более простой и цивилизованный метод – использовать электронный прибор солемер, который позволит с точностью до милли- граммов на литр определить со- лесодержание воды и ее пригодность не только для полива, но и для питья (известно, что пить воду с высоким содержанием солей не рекомендуется).

Природная вода солей от 300 мг/ л до 2 г/л. Пу- тем несложных расчетов можно определить, сколько вредных солей попадает с поливом в почву.

Если принять среднее содержание солей за 1 г/л, то при 10 полноценных поливах за сезон и поливной норме 10 л на квадратный метр почвы почва получит за год 100 г солей. А за 5 лет орошения – 0,5 кг. И это без учета неиспользованных остатков минеральных удобрений, минерализованной органики.

Загипсовать землю

Низкое плодородие засоленных земель обусловлено значительным содержанием в них водорастворимых солей, высокой концентрацией почвенного раствора и щелочной реакцией. Для устранения избытка солей их можно промывать водой при обильном орошении, но гораздо дешевле применение фосфогипса.

При этом, как отмечают эксперты, внесение фосфогипса для восстановления плодородия почв целесообразно как на орошаемых, так и на богарных землях.

Являясь побочным продуктом производства фосфорных удобрений, фосфогипс обладает высокой влагопоглотительной способностью, может удерживать на своей поверхности до 30% влаги, при этом не слеживается, не превращается в комки и не теряет рассыпчатости. Он может быть использован в сельском хозяйстве не только вкачестве мелиоранта почвы, но и для получения медленно растворяющихся питательных пролонгированного действия.

Также его используют в качестве источника кальция и серы в дефицитных почвах благодаря высокому содержанию этих элементов (кальций 37%, сера 22%).

Фосфогипс в основном вносится в почву под осеннюю культивацию, в технологиях без обработки почвы его применяют без заделки в почву – под воздействием осадков фосфогипс растворяется и проникает в почву. Доза внесения фосфогипса устанавливается по количеству натрия в корневом слое почвы, который необходимо заменить кальцием, и составляет от 3 до 15 т/га. Само собой разумеется, что наибольшая доза внесения вещества должна быть на солонцах.

Многочисленные опыты показали высокую эффективность фосфогипса на различных типах почв. Так, по данным ГНУ ВНИИ риса Россельхозакадемии, внесение 7-14 т/га фосфогипса совместно с 30 т/га навоза на лугово-степные и целинно- черноземные корковые почвы в Ставропольском крае привело к улучшению физических свойств почвы, увеличению в 3-4 раза выхода продукции с одного гектара. Все затраты на мелиорацию окупились за три года.

В Ростовской области на каштановых почвах при внесении 20 т/га фосфогипса наблюдалось:

— снижение плотности в слое 0-20 см на 10-15% по сравнению с контролем;

— структурирование пахотного горизонта, улучшение агрегатного состава почвы;

— увеличение содержания гумуса в пахотном слое на 1,5 – 2% от кон- трольного варианта;

— повышение урожайности риса до 17,3 – 29,6%.

К сожалению, практика применения фосфогипса в России низка из-за высоких затрат на его доставку и дополнительных затрат на внесение.

Источник