Почва засоленная что делать
Растения против засоления почв
К земельным ресурсам, имеющим общехозяйственное значение, принадлежат не только плодородные почвы, которые активно используются в сельском хозяйстве, но и грунты, содержащие вредные для растений легкорастворимые минеральные соли и поэтому малопригодные для выращивания полезных культур. Засоленные почвы составляют около 20% всех освоенных земель в мире. Процесс накопления солей в почвах может происходить как естественным путем (выветривание минералов или поступление веществ из атмосферы), так и искусственным (мелиоративные работы, связанные с орошением или осушением земель).
По уровню концентрации солей, содержащихся в засоленных почвах, различают слабозасоленные (урожайность культур снижается до 25%), среднезасоленные (потери урожайности составляют до 50%), сильнозасоленные (теряется до 75% урожая) и очень сильнозасоленные (100%-ная потеря урожая) грунты. По химическому составу наиболее вредным для растительных организмов является хлоридно-карбонатное засоление (NaHCO3, Na2CO3). Наименее опасно для культур накопление сульфатных солей (СаЅО4, МgSO4). Промежуточное положение по степени токсичности для растений занимает хлоридно-сульфатное засоление (МgCl2, NaCl, Na2ЅО4). Если почва засолена карбонатными (или содовыми) минеральными соединениями, то реакция почвенного раствора рН может достигать значений 9 – 11. В случае же сульфатного или хлоридного засоления она близка к нейтральной.
Существуют различные методы снижения и регулирования уровня засоленности почв (агротехнические, гидромелиоративные, инженерные). Все они достаточно трудозатратные и дорогостоящие. Поэтому все чаще применяется один из наиболее эффективных и экологически безопасных способов – биомелиорация, которая заключается в совместных севооборотах солеустойчивых культур с растениями-галофитами, способными расти и развиваться в условиях высоких солевых концентраций почвенного раствора (в т. ч. на солонцах и солончаках). Галофиты оказывают рассоляющее действие, затеняя почву и препятствуя, таким образом, потере влаги, а также защищая ее от ветровой эрозии. Кроме того, они предотвращают миграцию солей из нижних почвенных горизонтов в верхние, а способность галофитов образовывать высокорослую, ветвистую надземную фитомассу помогает улучшить гумусный состав засоленных земель, их структуру и одновременно снизить солевую концентрацию плодородного слоя.
Благодаря препятствованию галофитов перемещению солей в верхние слои почвы (эффект зеленой мульчи) происходит потеря до 2 – 3,5 т/га солей. С естественными природными осадками, в т. ч. с таянием снежного покрова, из плодородного слоя удаляются до 2 т/га солей. При урожайности зеленой массы галофита до 10 т/га почва теряет еще 4,5 т/га минеральных соединений, опасных для жизни растений. Таким образом, за один год рассоление почвы достигает или даже превышает 9 т/га. Учитывая, что в верхнем метровом слое сильнозасоленных почв содержится около 36 т/га солей, можно рассчитать приблизительный период биомелиорации участка.
Наиболее перспективными галофитами, представляющими собой полезный источник лекарственного сырья, масличных и высокобелковых энергетических кормов являются: солерос европейский (лат. Salicomia europaea), сведа дуголистная (лат. Suaeda arcuata), сведа заостренная (лат. Suaeda acuminata), сведа приморская (лат. Suaeda maritima), лебеда белая (лат. Atriplex cana), лебеда прибрежная (лат. Atripleх litoralis), климакоптера мясистая (лат. Climacoptera crassa), млечник приморский (лат. Glaux maritima), марь белая (лат. Henopodium albium), солянка калийная (лат. Salsola kali), бассия иссополистная (лат. Bassia hissopifolia), ситник Жерара (лат. Juncus gerardi), кохия веничная (лат. Kochia scoparia), полынь приморская (лат. Artemisia maritima), полынь солончаковая (лат. Artemisia halodendron), солодка уральская (лат. Glycyrrhiza uralensis), солодка голая (лат. Glycyrrhiza glabra).
Уже через 2 – 3 года выращивания галофитов на засоленных площадях можно постепенно переходить к их смешанным посевам с кормовыми культурами. Для совместных севооборотов галофитам необходимы растения-компаньоны, отличающиеся высокой солеустойчивостью. Из сельскохозяйственных культур такими свойствами обладают люцерна, ячмень, просо, сорго, джугара, чумиза, суданская трава, подсолнечник, пшеница, свекла, солодка, сахарное сорго, сорта кукурузы с мощной корневой системой и высокорослой надземной частью. И если в первом совместном посеве доля люцерны не должна превышать 30%, то в каждом следующем севообороте она будет постепенно увеличиваться на 20%, пока не достигнет 100%. Таким образом удастся получить площади, полностью занятые кормовыми сельскохозяйственными культурами. Учитывая мелиоративные свойства этих растений, можно будет достичь полного рассоления почв в течение 4 – 5 лет (при средней засоленности участков) или же 6 – 7 лет (при сильной степени засоления).
Восстановление плодородия засоленных территорий с помощью биомелиорантов – очень эффективный и перспективный способ удаления из почвы легкорастворимых минеральных солей, неблагоприятных для культурных растений. Эта технология позволяет повышать продуктивность сельскохозяйственных угодий путем использования новых территорий и получать более высокие показатели урожайности при выращивании продукции на рекультивированных землях.
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:
По глубине нахождения солевой массы в поверхностном слое грунты делят на:
По химическому составу засоление бывает:
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:
Почему происходит засоление почвы?
Выделяют два вида засоления:
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:
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:
Эксплуатационные меры включают:
К агротехническим мерам относятся:
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.
Засоление почв: проблема и пути решения. Продолжение
На засоленных участках рекомендуется ежегодно вносить органические удобрения в виде навоза, компоста. Устойчивость некоторых растений к поливу соленой водой довольно высока, а снижение урожайности происходит в основном из-за ухудшения физических свойств почвы. Профилактика засоления является только одним из аспектов эффективного управления почвами.
Спасение в навозе
На засоленных участках рекомендуется ежегодно вносить органические удобрения в виде навоза, компоста. Обычный навоз содержит целый набор элементов, восстанавливающих плодородие: стимуляторы, ферменты, витамины, микроорганизмы, которые оказывают многостороннее действие на почву, в результате чего восстанавливается способность противостоять изменению реакции среды, облегчаются тяжелые липкие почвы, связываются песчаные. Почва приобретает, вернее, восстанавливает мелкокомковатую структуру с оптимальной воздухо-водоудерживающей способностью.
Прямой посев снижает засоленность
При этом целый ряд практиков утверждают, что устойчивость некоторых растений к поливу соленой водой довольно высока, а снижение урожайности происходит в основном из-за ухудшения физических свойств почвы: непроходимость капилляров, излишняя плотность, непроницаемость для корней, плохой газо- и влагообмен.
Действительно, при вторичном засолении большое значение имеют структурность почвы степень ее капиллярности. Бесструктурная почва слабо удерживает воду. После полива около 70 – 80% воды быстро испаряется, а соли остаются в верхних слоях почвы, и наоборот: почва с мелкокомковатой структурой прочно удерживает воду. При наличии хорошо выраженной структуры испарение воды идет только с верхнего (в несколько сантиметров) слоя почвы и количество испаряемой воды после полива составляет лишь около 20%.
Швейцарский институт сельского хозяйства в 1998-2005 гг. организовал интересный эксперимент в поселке Цолликофен.
В рамках 7-летнего исследования сравнивались две системы возделывания — прямой посев и вспашка. Цель эксперимента – сравнение структуры почвы и содержания почвенной влаги в обеих системах земледелия.
За 8 лет средние по всем экспериментальным участкам показатели инфильтрации влаги демонстрируют, что при прямом посеве вода просачивается в почву приблизительно в три раза быстрее, чем в системе с применением вспашки. Благодаря этому во время интенсивных осадков и орошения необработанная почва теряла меньше воды в результате поверхностного стока.
В результате вспашки нарушается структура почвы, так что быстрый отвод воды в более глубокие слои становится ограниченным. Кроме того, при каждом рыхлении плугом наносится значительный вред популяции дождевых червей. В ненарушенной почве системы прямого посева, напротив, благодаря большой популяции дождевых червей вода может просачиваться до глубоких слоев почвы сквозь их ходы, сохраняющие свою стабильность на протяжении многих лет.
При этом в системе прямого посева неразрыхленная поверхность почвы и растительные остатки, находящиеся на поверхности почвы, препятствуют сильному испарению влаги. Благодаря этому намного реже происходит высыхание верхнего слоя почвы, а содержание влаги в более глубоких слоях значительно выше.
Резервы воды в нижних слоях почвы, которые на протяжении всего периода измерения не уменьшались, подтверждают высокую капиллярную влагоемкость почвы при прямом посеве. Растения, возделываемые в системе прямого посева, легко «качают» воду, дольше сохраняется увлажнение почвы, что улучшает поглощение водорастворимых питательных веществ растениями.
В системе с использованием плуга, где имеет место более интенсивное испарение влаги с непокрытой почвы, более низкие показатели инфильтрации и результате этого – более интенсивный сток воды с поверхности, ярко выражен «эффект сковородки»: влага либо не проникает в почву, либо увлажняет лишь небольшой поверхностный слой почвы. Происходит быстрое испарение влаги и, как итог, отложение солей на поверхности почвы.
.jpg "4%20(2)")
Системный подход
По мнению ФАО, профилактика засоления является только одним из аспектов эффективного управления почвами. Управление засоленными почвами требует сочетания агрономических практик и социально-экономического внимания.
Например, мелиорация засоленных почв может начаться с обеспечения эффективного дренажа и оросительной воды хорошего качества, что снизит содержание растворимых солей.
Некоторые засоленные почвы и почвы натриевого засоления могут быть мелиорированы путем добавления гипса.
При засолении на орошаемых полях рекомендуется выбирать сорта сельскохозяйственных культур, имеющие большую устойчивость к солям. К тому же, как подчеркивают международные эксперты, сильнозасоленные земли, возможно, более экономично вывести из оборота и устранять их негативное воздействие на окружающую среду.
Даже посевные поля, характеризующиеся хорошей пригодностью для сельскохозяйственной практики, испытывают значительное поступление соли с повышение уровня грунтовых вод и требуют большого количества воды на промывку и адекватной функциональности дренажной сети, чтобы справиться с засолением почв.
Деградированные сельскохозяйственные участки с высоким засолением, больше не подходящие для выращивания культур, могут использоваться для лесонасаждений и альтернативного применения.
Всемирный банк в числе методов борьбы с засолением почв предложил такие меры, как активное управление природной растительностью, высадка древесных пород, где это возможно, использование капельного и подземного орошения.
Потенциально эффективным, по мнению международных экспертов, является комплексный пакет мер по обеспечению устойчивого землепользования при засолении почв. Специалисты ФАО предлагают ряд методических рекомендаций по предотвращению, минимизации и смягчению засоления почв, а также по устойчивому управлению почвенными ресурсами:
— уменьшение потерь от испарения влаги с поверхности почвы путем сохранения на поверхности почвы растительных остатков (применение технологий мульчированного, полосового и прямого посева);
— автоматизация водоснабжения и применение эффективных систем орошения – управление орошением должно обеспечить достаточное количество воды для роста растений и эффективного дренажа;
— качество поливной воды (химический состав) должно быть испытано и находиться под постоянным контролем, при необходимости нужно проводить опреснение (деминерализацию) воды;
— дренажные системы должны быть сконструированы с учетом почвенно-климатических условий и индивидуальных особенностей водного баланса в данной области;
— в случае если почва уже деградировала и профилактика невозможна, мелиорация засоленных почв может быть достигнута с использованием различных методов, таких как прямое выщелачивание солей, выращивание солеустойчивых сортов, химическая мелиорация и использование органических удобрений.
Для обоснования мелиораций и выбора мелиоративных приемов должны учитываться: свойства почв (содержание обменного натрия, степень засоления, солевой баланс почв, глубина залегания карбонатов кальция и гипса, уровень и минерализация грунтовых вод); климатические условия (количество выпадающих осадков); специфика сельскохозяйственного использования (пашня, сенокос, пастбище, садовый или плодовый участок).
Эксперты международных организаций призывают все страны объединить усилия для ком- плексного изучения проблемы засоления и выработать гармонизированные методы борьбы с ней, что поможет улучшить ситуацию с продовольственной безопасностью и экономическим положением в мире.
Российские ученые также считают засоление одним из серьезных вызовов современности. По мнению экспертов, отсутствие системного подхода в решении проблем засоления почв может привести к существенному сокращению сельхозугодий России.
Тем не менее экспертное аграрное сообщество рассматривает засоленные почвы не как «отрезанный ломоть», потерянный для экономики, а скорее как резерв для улучшения кормовой базы в сферах животноводства и производства зерна, поскольку современные средства земледелия позволяют в несколько раз увеличить производительность засоленных почв.
Возвращение этих площадей в строй можно считать задачей государственной важности в условиях взятого Россией курса на импортозамещение и развитие аграрного сектора.
Понятно, что для этого потребуется государственная поддержка, в частности, программы по внедрению современных технологий сберегающего земледелия, осуществлению химической и фитомелиорации засоленных почв, применение современных систем орошения с целью восстановления засоленных почв, повышения их плодородия, следствием которых станет увеличение эффективности сельского хозяйства.
Засоление почв
Обильное накопление солей в верхнем плодородном слое – это засоление почв, смертельное для растений и мелкой фауны явление. Проблема с каждым годом становится актуальнее, уже сейчас 25% земли постепенно превращается в бесплодные солончаки.
Что такое засоление почв
Это постепенное накопление в поверхностном почвенном пласте карбонатных, хлоридных и сульфатных солей в таком количестве, что развитие растительности становится невозможным. Всего 0,1% минеральных соединений в сухом весе почвы – фактор, что делает территорию непригодной для сельскохозяйственного использования.
Засоленный грунт называется солончаком. Засоление – характерный процесс на территории с жарким климатом и малым количеством осадков. Особенно подвержена засолению природная зона пустынь. На эксплуатируемых территориях засоление происходит в низменностях, там, где практикуется искусственное орошение.
Соленые почвы покрывают большие площади Средней Азии, юга Казахстана, западных гористых зон США, австралийских, южноамериканских и североафриканских пустынь и полупустынь. На территории России засоление прогрессирует на юге Сибири, алтайских предгорьях, в нижнем Поволжье. На 1/5 российских сельхозугодий отмечается повышенное содержание солей, что в большинстве случаев обусловлено ошибками земледелия.
Причины
По причине возникновения засоление почвы бывает:
Первый вид засоления происходит там, где действуют факторы разрушения плодородной почвы: погода преимущественно жаркая, осадки отмечаются редко, а у подземных вод, что залегают близко к почвенной поверхности, повышенная минерализация. Осадки настолько редки, что почвенной влаги недостаточно для вымывания соли в нижние горизонты.
Климатические условия способствуют нагреванию поверхностного слоя почвы, в итоге влага испаряется, устремляется вверх с грунтовых вод. После испарения воды на почвенной поверхности остается солевой концентрат, цвет которого определяется минералами, что содержатся в подземных водах.
Особенно активно засоление почвы происходит на территориях с неровным рельефом, где невысокие холмы сменяются неглубокими низинами. На вершинах солевой концентрат накапливается быстрее, образует пятна, поскольку на возвышенностях влага быстрее испаряется.
Вторичное засоление – это следствие неграмотного орошения земли на территории, предрасположенной к образованию солончаков. Из-за чрезмерного полива избыток влаги просачивается вниз, соединяется с подземными водами, насыщенными минералами. Солевой концентрат, разбавленный водой, продвигается в верхний почвенный пласт. Такое происходит, когда угодья поливают не из глубоких скважин, где минерализация слабая, а из поверхностных источников.
Второй антропогенный фактор засоления – избыточное применение минеральных удобрений. Растения не могут поглотить все вещества, те накапливаются на почвенной поверхности.
Виды засоления почвы
По степени накопления солей почвы бывают:
Выделяют следующие виды почв по глубине солевого пласта:
По солевому составу процесс бывает:
Последствия
Для слаборазвитых стран Африки и Средней Азии засоление – экологическая катастрофа. Засоленную территорию невозможно использовать для хозяйственных целей, даже самые неприхотливые растения не выживут.
Негативное влияние засоления на фауну не менее сильное, чем на флору. В соленой почве не выживают насекомые, черви, бактерии, существование которых необходимо для поддержания экосистемы.
Засоленную территорию аграрии обычно забрасывают. А соль продолжает накапливаться. В результате образуется соленое озеро. И число таких озер на планете растет ускоренными темпами.
Борьба с засолением почв
Возврат уровня подземных вод в изначальное состояние и уменьшение испарения влаги – меры, что помогают пусть не остановить, но задержать почвенную деградацию. Сегодня ученые и аграрии применяют несколько способов предотвращения распространения солончаков:
Наука предоставила современным аграриям много способов восстановления плодородия. Нужно лишь не игнорировать процесс засоления почвы, действовать ответственно, приложить время и средства для искоренения проблемы на начальном этапе.
Главные причины засоления почв и для каких зон оно характерно, методы борьбы
Земля считается важным природным ресурсом. Чтобы сельскохозяйственная деятельность была успешной, важно детально изучить структуру грунта. При этом имеют значение его свойства, состав и наличие солей. В настоящее время проблема засоления почв становится все актуальнее. Под этим термином понимают определенный процесс, который сопровождается скоплением большого количества карбонатов, сульфатов и хлоридов в структуре грунта.
Что это такое?
Под засолением почвы понимают повышенное скопление электролитных солей в корнеобитаемом слое грунта. Они подавляют развитие сельскохозяйственных растений, уменьшают количество и качество урожая.
По статистике, засоленные почвы встречаются довольно часто. На их долю приходится 25 % всей поверхности суши. Сегодня большое количество таких грунтов наблюдается в засушливых регионах Южной Америки и Австралии. Также они встречаются в Северной Африке, на западе США, в Южном Казахстане и в Средней Азии.
Главные причины засоления
Чтобы справиться с проблемой, важно установить причины ее появления. При этом существует несколько провоцирующих факторов. Они делятся на 2 категории – естественные и антропогенные.
Естественные
В этом случае засоление грунта, в основном, вызвано различными природными процессами. Это характерно для всех видов грунта. Во время первичного засоления, которое может нарастать веками, наблюдается естественный процесс поднятия солей из грунтовых вод на поверхность почвы. В такой ситуации на коэффициент глубины влияет расположение подземных вод и число растений, растущих поблизости.
Антропогенная деятельность
Главной причиной засоления почв считается человеческая деятельность. В процессе проведения сельскохозяйственных работ грунт подвергается разным типам воздействия. Признаки засоления особенно проявляются в местах с наиболее развитой аграрной деятельностью.
В процессе выращивания растений люди применяют системы орошения, которые способствуют повышению урожайности. Как следствие, наблюдается заболачивание грунта. Большой объем влаги провоцирует быстрое повышение уровня подземных вод. Как следствие, поднимается кверху и соль, которая присутствует в них. В результате наблюдается скопление соли.
Засоление поверхности земли связано с попаданием воды из оросительной системы, а поражение нижних слоев обусловлено повышением уровня грунтовых вод.
Возможные последствия
Сегодня проблема засоления приобрела масштабный характер. Она присутствует в каждой стране, особенно в регионах с развитым сельским хозяйством.
При этом избыточное количество солей в структуре почвы приводит к различным негативным последствиям:
Таким образом, соль, которая скапливается в грунте, негативно отражается на всех представителях флоры и фауны. Проблемные типы почвы не годятся для сельскохозяйственных работ. Со временем количество соли часто увеличивается. Как следствие, грунт превращается в так называемое соленое озеро.
Борьба с засолением почвы
Длительные исследования ученых помогли установить главные провоцирующие факторы засоления грунтов. Как следствие, им удалось разработать действенные способы профилактики. Эти меры помогают остановить или, как минимум, замедлить аномальный процесс.
Проведение большого количества лабораторных испытаний помогло установить, что полностью нейтрализовать отложение солей в структуре грунта нельзя. Потому все усилия сегодня направлены на профилактику этого процесса.
Проливание
Скопления солей удается вымыть водным раствором. Для восстановления почвы на 1 квадратный метр требуется вылить много воды – 100-150 литров. Специалистам удалось опытным путем установить, что избыток влаги очищает грунт от солевых излишков.
Этот способ разрешается использовать лишь для крупных свободных участков – к примеру, для полей, на которых не планируется проводить посадочные работы. Дело в том, что ни одно растение не сумеет выжить после попадания на его корни большого объема влаги.
Замена верхнего слоя
Этот способ считается самым сложным и затратным. Для удаления верхнего слоя грунта, который содержит много солей, и его замены на чистую почву требуется специальная техника. Безусловно, позволить себе этот метод может далеко не каждый. Однако этот вариант отличается высокой эффективностью. Новый плодородный грунт в течение нескольких лет сумеет возместить ущерб и принести хороший урожай.
Обогащение
Каким бы плодородным ни был грунт, его требуется обогащать и насыщать питательными веществами. Засоленная почва тем более нуждается в добавках. Восстановительный процесс может длиться 3-4 года.
В течение этого периода в грунт постепенно добавляют специальные вещества. Они восстанавливают структуру почвы, насыщают ее полезными веществами и обогащают землю. Каждый последующий шаг уменьшает содержание солевых отложений.
В качестве восстанавливающих компонентов применяют следующее:
Засоление грунта считается распространенной проблемой, которая ухудшает качество почвы. Она связана с влиянием природных факторов или человеческой деятельности. В результате возникают проблемы с применением земли в сельскохозяйственных целях. Потому так важно проводить мероприятия, направленные на профилактику и уменьшение количества солей в структуре почвы.