Засоление почвы в основном вызвано: причины и способы борьбы с проблемой

причины и способы борьбы с проблемой

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.

Содержание статьи:
1. Что такое засоление почв
2. Почему происходит засоление почвы
3. Борьба с засолением почв
 3.1 Проливание грунта
 3.2 Замена верхнего слоя
 3.3 Обогащение корнеобитаемого слоя

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.

Полезно знать! В России регионы, где высокий процент засоления почв, это Среднее и Нижнее Поволжье, южные территории Сибири, предгорья Алтая, республика Тыва.

Засоление почвы — видео

Увеличение площади солончаковых земель, кроме влияния на растительность, воздействует и на организмы, населяющие почву, на разнообразие животного мира в регионе. Смена условий вынуждает покинуть неблагоприятные места, либо вовсе приводит к уничтожению популяций.

Почему происходит засоление почвы — причины возникновения проблемы

В природе естественное засоление происходит в регионах, где складываются благоприятные условия для процесса, разрушающего плодородные земли. Осадки редки, температуры высоки, а грунтовые, сильно минерализованные воды залегают близко к верхним слоям почвы. Редкие скудные дожди не могут напитать землю, вымыть солевые отложения в более глубокие горизонты почвы.

Фото классификации почв по степени засоления

Для таких природных зон характерен обратный процесс: вода не проникает вглубь, а поднимается. Высокая температура воздуха, раскаленный верхний слой земли провоцируют постоянное капиллярное испарение влаги с уровня грунтовых вод. 

Напитать почву и насытить растения таким образом невозможно: вся жидкость быстро испаряется. С влагой поднимаются водорастворимые соли. После испарения на поверхности остается налет, цвет которого зависит от преобладающего состава отложений. Осадок накапливается и в корнеобитаемом слое. Концентрация солей постепенно увеличивается – растительность погибает. Этот процесс называют первичным засолением почв. 

Вторичная солончаковость – дело рук человеческих. Главная причина – неправильное орошение земель сельскохозяйственного назначения. В регионах, предрасположенных к образованию засоленных почв, искусственное орошение имеет особенности. При несоблюдении этих нюансов мелиорация, призванная улучшать структуру грунта, приводит к обратному результату.

Фото засоленности почвы

Вторичное засоление некогда плодородных почв вызвано в основном двумя грубыми нарушениями.

Слишком обильный, избыточный полив приводит к тому, что излишки влаги уходят вглубь, где сливаются с грунтовыми минерализованными водами. Водорастворимые соли, приведенные в движение поступившими потоками влаги, мигрируют в верхние слои почвы, где и оседают.

Орошаемые земли увлажняют не из глубинных скважин, где содержание солей минимально, а из поверхностных с высокой степенью минерализации.

Прогрессирует засоление почв при слабом дренировании. На площадях с неровной поверхностью, где небольшие возвышения чередуются с неглубокими впадинами, образуются пятна с повышенным содержанием солей. Это связано с тем, что на холмах испарение происходит быстрее, что провоцирует капиллярный подъем влаги и, соответственно, оседание минеральных соединений в почве.

Как выращивать растения на засоленных почвах — видео

Еще одна причина засоления почв как результат неправильного земледелия – чрезмерное насыщение минеральными удобрениями, неоправданное применение средств агрохимии. Не усвоенные растениями вещества остаются в верхних слоях грунта, повышая концентрацию солей. В итоге неграмотного использования природных ресурсов уже пятая часть российских сельхозугодий (орошаемых земель, пастбищных полей) относится к типу почв с высоким содержанием солей.

Полезная статья:
Как улучшить почву, ее плодородие, состав, структуру

Борьба с засолением почв — способы вернуть почве плодородность

Привести почву в пригодное состояние, если уже произошло засоление, не так-то просто. Решений проблемы несколько, и все они трудоемки и затратны. Но, если достался участок в регионе, где есть склонность к засолению, вложиться в мелиорацию стоит, чтобы земледелие имело смысл. Получить среди почти бесплодных земель плодородный оазис по силам в пределах отдельно взятого участка. 

Два способа рассолить и оздоровить почву — видео

Проливание грунта

Соли, снижающие плодородность грунта, водорастворимы. Большой объем влаги (100-150 литров на 1 кв.м) способен вывести с территории вещества, мешающие нормальному развитию растений. Способ применяют на участке, свободном от посадок, так как справиться с таким объемом воды ни садовые, ни огородные культуры не смогут. 

Фото солончаковости почвы

После процедуры, обустраивая грядки, делают хороший дренажный слой и вносят большое количество органики. На проблемных участках преимущество высоких грядок очевидно: легче организовать дренирование грунта и поддерживать его питательность на ограниченном куске земли. Реанимировав почву под сад и огород, можно постепенно приводить в порядок остальную территорию. 

Замена верхнего слоя

Вывезти несколько самосвалов засоленной земли и завезти столько же перегнойной по силам далеко не каждому. Но хотя бы частично или постепенно поменять грунт – вопрос решаемый. Опять же с целью экономии и рационального распределения ресурсов, начинают с высоких грядок с мощным дренажным слоем и органической заправкой грунта.

Фото замены верхнего слоя

Обогащение корнеобитаемого слоя

Постепенное, шаг за шагом, восстановление биологической активности грунта – наиболее экономичный, но самый длительный по времени процесс. Но за 3-4 года почву реанимируют от засоления полностью, восстановив структуру, питательность, доведя кислотность до оптимальных показателей.

Мероприятия, способствующие возрождению живого грунта засоленных земель:

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.

Солеустойчивость сельскохозяйственных растений

Засоленными называют почвы, содержащие в поверхностных или более глубоких горизонтах значительное количество (более 0,25 %) легкорастворимых в воде минеральных солей.

Большая часть засоленных почв находится в зонах недостаточного увлажнения в пустынях и полупустынях. На территории России засоленные почвы расположены в Нижнем Поволжье, Ростовской области, Краснодарском и Ставропольском краях, на Алтае, в Барабинской степи (в пределах Новосибирской и Омской областей), в Якутии.

Формирование засоленных почв связано с накоплением солей в грунтовых водах и породах, а также с условиями, вызывающими их передвижение по профилю и аккумуляцию в почвах.

К засоленным почвам относятся солончаки, солонцы и солоди. Солончаки содержат большое количество водорастворимых солей в верхнем слое и в профиле почвы. Содержание солей в них составляет от 0,6-0,7 до 2-3 %. Солонцы в отличие от солончаков содержат водорастворимые соли не в самом верхнем слое, а в иллювиальном горизонте. В основном они содержат большое количество обменного натрия и иногда — магния.

Солоди встречаются небольшими участками в лесостепях, степях и полупустынях. Формируются они всегда по пониженным участкам рельефа, микрозападинам, лиманам в условиях периодического поверхностного переувлажнения.

Засоление также может возникнуть на орошаемых землях, если в подпочвах и грунтовых водах много солей (вторичное засоление). Соли по капиллярам вместе с водой поднимаются в верхние горизонты почвы. Велик риск засоления почвы при завышенных нормах полива. В настоящее время во всех орошаемых районах мира почва становится все более соленой.

В практике к засоленным почвам относят все почвы, в которых легкорастворимые соли содержатся в количествах, вредящих нормальному развитию сельскохозяйственных растений.

Наиболее часто засоление почвы связано с накоплением в них карбоната натрия, сульфата натрия, хлорида натрия. Соответственно различают карбонатное, сульфатное, хлоридное засоление. Если засоление вызвано несколькими солями, то говорят о хлоридно-сульфатном, хлоридно- карбонатном засолении почвы.

В условиях засоления существенно повышается осмотическое давление почвенного раствора. Оно поднимается до угнетающего (0,5-1,0 МПа) и до губительного уровня (1,2-1,5 МПа). Нормальным для полевых культур является осмотическое давление 0,1-0,2 МПа.

Величина водного потенциала клеток изменяется в зависимости от условий внешней среды, рода и вида растений, их возраста. На незасоленных почвах овощные культуры (например, огурец) имеют величину водного потенциала в пределах -0,2…-0,5 МПа, хлопчатник —1,0…-1,5 МПа. На засоленных почвах у хлопчатника водный потенциал понижается до -1,8…-3,0 МПа, у степных ксерофитов — до — 4,0…-5,0 МПа, а у солончаковых растений (солянок) до -5,0…-10 МПа и ниже.

Различные растения неодинаково чувствительны к засолению почвы. Их делят на две группы: гликофиты и галофиты. Гликофиты (от греч. glykys — сладкий и phyton — растение) — это растения незасоленных почв и пресных водоемов. К ним относится большинство культурных растений и древесных пород. При повышенном содержании солей в почве они не могут развиваться или формируют очень низкую продуктивность.

Степень засоления почв и состояние полевых культур (по В.А. Ковда и соавт., 1960)

Зависимость роста различных видов растений от концентрации хлорида в среде (по Greenway and Munns, 1980, из С. С. Медведева, 2004)

Успешно произрастают на засоленных почвах растения, относящиеся к особому экологическому типу — галофиты (от греч. hals — соль и phyton — растение). Эта группа представлена в основном дикорастущими видами растений, которые имеют многообразные приспособления, позволяющие благополучно произрастать на засоленных почвах. Некоторые из них на незасоленных почвах плохо растут и развиваются. Они

выдерживают концентрацию раствора хлорида натрия от 100 до 500 мМ.

Галофиты способны защищаться от высоких концентраций солей несколькими способами.

1. Поглощение большого количества солей и концентрирование их в вакуолях. Некоторые галофиты накапливают до 7 % солей от массы клеточного сока. Поэтому водный потенциал клеточного сока у них очень низкий (до -20 МПа), и это позволяет растениям поглощать воду из сильно засоленной почвы. К данной группе растений относятся солянки семейства маревых (растут на мокрых солончаках, по берегам морей и соленых озер), солерос, морская сведа, селитрянка. Эта группа галофитов получила название соленакапливающих (или эвгалофиты).
2. Выведение поглощаемых солей из клеток с помощью специализированных солевых желез, волосков, которые затем обламываются. Часть солей может оседать белым налетом на листьях и затем удаляться с опадающими листьями или смываться дождем. К этой группе растений относятся кермек, тамарикс, степные и пустынные виды лебеды. Их называют солевыделяющими галофитами (или криптогалофитами).
3. Ограничение поглощения солей клетками корней. Этот механизм защиты действует на относительно менее засоленных почвах. Такие растения характеризуются высоким осмотическим давлением клеточного сока, их клетки мало проницаемы для солей (соленепроницаемые галофиты, или гликогалофиты). Представители этой группы — солончаковая полынь, некоторые виды кохии.

К солеустойчивым древесным породам, не относящимся к типичным галофитам, относятся саксаул черный, вяз мелколистный, ясень зеленый и приречный, акация белая, гледичия, лох, дуб, платан. Из кустарников солеустойчивыми являются жимолость татарская, смородина золотистая, акация желтая, клен татарский, олеандр, аморфа, бирючина, дрок испанский. Из плодовых культур относительно солеустойчивы шелковица, абрикос, алыча, айва, виноград, гранат. Относительно солеустойчивы также такие сельскохозяйственные культуры, как сахарная свекла, ячмень хлопчатник, люцерна, бахчевые.

Из этого перечня видно, что солеустойчивы в основном виды растений южного происхождения, где засоление почв чаще встречается, и эволюция этих видов проходила в условиях повышенных концентраций солей.

Злаковые и бобовые растения по устойчивости к засолению Удовенко Г.В. (1995) расположил в следующую убывающую последовательность: житняк > волоснец > костер > пырей > кохия > ячмень > пшеница > рис > овес > сорго > просо > донник > кукуруза > нут > чина > люпин > бобы > чечевица > фасоль > вика > горох > вигна > соя.

Более высокая солеустойчивость злаковых по сравнению с бобовыми связана с тем, что центры происхождения многих из них (пшеница, ячмень, овес, просо, сорго) находятся в аридных районах Северной Америки и Юго-Восточной Азии, где засоленные почвы занимают большие территории. Длительная эволюция этих растений на фоне засоления почвы содействовала отбору наиболее устойчивых форм и закреплению этого признака в потомстве. У бобовых культур эволюция протекала в более мягких условиях, чаще всего в районах достаточного увлажнения и при незначительном распространении засоленных почв (горные области Юго-Западной и Центральной Азии, горы Центральной Африки). Поэтому в семействе бобовых нет ни одного вида типичных галофитов.

Различия по устойчивости наблюдаются и в пределах видов. По данным Всероссийского института растениеводства им. Н.И. Вавилова сорта пшеницы, ячменя, овса, бобов, фасоли, выведенные в районах с влажным климатом и отсутствием засоленных почв (Скандинавия, Западная Европа, Северо-запад европейской части России, горные районы Закавказья и Восточной Азии) проявляют меньшую устойчивость к засолению, чем сорта этих же культур, происходящие из других эколого-географических зон (западно- и среднеазиатская, степная русская, североамериканская), для которых характерно широкое распространение засоленных почв (Г. В. Удовенко, 1995).

Отрицательное влияние засоления почвы на неустойчивые растения проявляется, прежде всего, в ухудшении водоснабжения, так как повышение концентрации солей в почвенном растворе увеличивает его осмотическое давление и ухудшает поступление воды в семена при их прорастании и затем в клетки корней. Поэтому засоление вызывает у растений замедление набухания и прорастания семян, подавление фазы деления и растяжения клеток, задержку и недружное появление всходов.

Если же осмотическое давление клеток корня и почвенного раствора уравновешиваются, то поступление воды в корень становится невозможным. В этом случае говорят о физиологической сухости почвы. Это может наблюдаться даже при достаточно высокой влажности почвы, но при высокой концентрации солей.

Перегрузка растения непитательными солями вызывает нарушения в обмене веществ и энергии. В особенности отрицательно влияют на растения катионы натрия. Цитоплазма клеток высших растений в норме содержит 100-200 мМ ионов К⁺ и 1-10 мМ ионов Na⁺. При засолении происходит повышение концентрации Na⁺, что приводит к утрате активности многих ферментов, к подавлению синтеза белков. На засоленной почве нарушается оптимальное соотношение между калием и кальцием, ухудшается поглощение макро- и микроэлементов.

Солеустойчивость растения меняется в ходе онтогенеза. Они наиболее чувствительны к солям (наименее устойчивы) в период прорастания семян, появления всходов и в начальный период развития растений.

Существует тесная корреляция между солеустойчивостью и засухоустойчивостью растений. Сорта, приспособленные к возделыванию в засушливых зонах, имеют более высокий уровень солеустойчивости, чем сорта, предназначенные для возделывания в оптимальных условиях влагообеспеченности. В этой связи гликофиты, не имея эволюционно сложившихся механизмов устойчивости к засолению почвы, приспосабливаются к этим условиям за счет эффективных механизмов засухоустойчивости, важнейшим из которых (как и солеустойчивости), служит способность к регуляции водного обмена.

Освоение солончаков и сильнозасоленных почв возможно лишь путем проведения комплекса мелиоративных мероприятий, который включает физические, биологические, химические и гидротехнические методы. При этом радикальным приемом удаления солей из почвы является промывка. После нее проводят окультуривание почвы путем внесения навоза и других местных удобрений, минеральных удобрений. В первый период освоения на мелиорируемых участках вводятся специальные переходные севообороты, в которых используют относительно солеустойчивые виды растений, такие как люцерна, джугара, ячмень, просо, сорго, суданская трава, чумиза, подсолнечник, свекла, пшеница и некоторые другие кулътуры-освоители. Промывку сильно засоленных почв нередко сочетают с выращиванием риса на мелиорируемой площади для снижения капитальных затрат на освоение этих территорий.

Культуры-освоители обогащают почву питательными веществами и восстанавливают ее структуру. Особенно ценна для этих целей люцерна. Люцерна формирует большую зеленую массу, на создание которой расходуется очень много воды, поэтому она быстро иссушает верхние слои почвы. К тому же корневая система у нее очень мощная и достигает глубины 10 м. Благодаря этому растения используют воду из нижних горизонтов. Густой травостой люцерны закрывает почву сплошным покровом, значительно сокращая испарение влаги с её поверхности и уменьшая капиллярное поднятие воды с растворенными в ней солями в верхние горизонты. Кроме того, люцерна улучшает плодородие почвы — благодаря симбиотической фиксации из воздуха она накапливает до 400 кг/га в год азота. Почва после люцерны становится и более структурной.

К физическим методам мелиорации засоленных почв относятся глубокая вспашка, глубокое рыхление, что позволяет улучшить воздушный и водный режим почвы.

В условиях орошаемого земледелия в степной и аридной зонах основной экологической проблемой при освоении засоленных почв является предотвращение вторичного её засоления. Она может решаться различными методами: гидротехническим (строительство глубокого дренажа для понижения уровня грунтовых вод), мелиоративным (нормирование числа, сроков и норм полива; промывка мелиоративных систем), агрономическим (использование растений-улучшителей, глубокое рыхление почвы, поддержание верхнего слоя почвы в рыхлом состоянии, планировка полей).

К мерам предупреждающего характера относится посадка деревьев вдоль оросительных каналов. Древесные растения расходуют большое количество воды в процессе транспирации, и благодаря этому играют роль биологического дренажа, усваивая фильтрационную воду и понижая уровень грунтовых вод. При этом уменьшается испарение воды с поверхности почвы, и ослабляются процессы засоления.

В районах неорошаемого земледелия солончаки используют как пастбища, а после улучшения состава травостоя они могут использоваться под сенокосы.

Солонцы, которые обладают высокой щелочностью и плохими физическими свойствами, являются неблагоприятной средой для развития растений. Использовать эти почвы в сельскохозяйственном производстве возможно только после мелиорации. Наибольшее значение при этом имеет внесение в почву гипса. Гипсование позволяет удалить соду в почвенном растворе, а избыток обменного натрия вытесняется кальцием.

Используется при улучшении солонцов также землевание. Оно заключается в том, что на солонцовые пятна насыпается земля с соседних незасоленных участков. Опыт показывает, что достаточно нанести 15-20-сантиметровый слой несолонцовой почвы, чтобы улучшить участок. Большое значение имеет и внесение органических удобрений.

Солоди характеризуются низким естественным плодородием, они бедны органическим веществом, элементами питания, имеют неблагоприятные водно-физические свойства, верхние горизонты часто имеют кислую реакцию. Использование таких почв для выращивания на них сельскохозяйственных культур обычно ограничено также условиями рельефа. Из-за того, что солоди располагаются по западинам, они длительное время находятся в переувлажненном состоянии, что существенно ограничивает возможности своевременного проведения полевых работ. Поэтому такие почвы обычно или оставляют под естественной древесной растительностью, которая выполняет полезащитную роль, или используют под сенокосы и пастбища. В случае необходимости рассоления солодей проводят глубокую обработку, вносят органические и минеральные удобрения, проводят землевание. Если в верхнем горизонте реакция среды сильнокислая, то проводят известкование почвы.

Положительное значение имеет подготовка посеву семян сельскохозяйственных культур. Для повышения солеустойчивости пшеницы и сахарной свеклы семена на один час помещают в 3 %-ный раствор NaCl с последующим промыванием водой в течение 1,5 часов. Этот прием повышает устойчивость растений при хлоридном засолении. Для повышения устойчивости к сульфатному засолению семена на сутки помещают в 0,2 %-ный раствор MgSO₄. Благоприятное влияние оказывает также намачивание семян в растворе борной кислоты. Такие обработки ведут к повышению урожайности растений при их возделывании на засоленных почвах.

Засоленность почвы — Парки и зоны отдыха (PRB)

Спортивные площадкиСамые популярные

6 ноя

Автор Кристин Шаффран

Амир Хагверди, Лаошэн Ву, Джанет Хартин и Лоран Ахиабламе

Засоление почвы относится к концентрации растворенных в почве солей. Растворенные соли выделяют в воду катионы (положительный заряд) и анионы (отрицательный заряд).

Основные катионы, способствующие засолению почвы, включают:

1. Кальций

2. Магний

3. Натрий

4. Калий.

При этом основными анионами, способствующими засолению почвы, являются:

• Хлор

• Сульфат

• Карбонат 900 03

• Нитрат.

Соли в почве и воде поступают из разных источников, в том числе из-за выветривания исходного материала, переносятся из других мест ветром или водными силами или в результате деятельности человека. Водорастворимые соли можно найти где угодно, однако проблемы с засолением почвы в основном возникают в засушливых и полузасушливых регионах.

Засоление (или процесс соленакопления) может иметь место на орошаемых территориях, где засоление воды высокое, дренаж почвы плохой или промывка недостаточна. Поскольку растения поглощают воду для удовлетворения потребности в транспирации, а вода испаряется с поверхности почвы, соли имеют тенденцию накапливаться в активной корневой зоне. В районах с неглубокими грунтовыми водами испарение может привести к восходящему движению воды, что приведет к накоплению солей. Оборотная вода, используемая на многих спортивных площадках и в парках для орошения ландшафтов, обычно имеет более высокий уровень солености по сравнению с местной питьевой водой. Чрезмерное использование почвенных добавок и удобрений также может способствовать засолению почвы. Кроме того, чрезмерное применение удобрений также может привести к загрязнению грунтовых вод в результате выщелачивания, и этого следует избегать.

Негативное воздействие засоления
· Осмотический стресс: Чрезмерное накопление солей увеличивает осмотическое давление, затрудняя (потребляя энергию) растениям поглощать воду из почвы. Таким образом, легкодоступная вода, которая в противном случае была бы доступна для поглощения в корневой зоне растений, уменьшается, и растения испытывают «химическую засуху». Симптомы часто похожи на водный стресс, включая повреждение листьев, задержку роста, увядание и, в тяжелых случаях, даже смерть.

· Специфическая ионная токсичность для чувствительных растений: высокая концентрация некоторых ионов (например, натрия, хлорида и бора) в корневой зоне может быть токсичной для чувствительных растений и вызывать дисбаланс питательных веществ для растений, что приводит к повреждению ландшафтных растений.

· Запечатывание поверхности почвы и уменьшение инфильтрации: Высокая степень засоления и коэффициент адсорбции натрия (мера количества натрия по отношению к кальцию и магнию) могут негативно повлиять на структуру почвы, вызывая разрушение агрегатов почвы и рассеивание частиц глины. Это, в свою очередь, может существенно снизить скорость поступления воды в почву (скорость инфильтрации).

Как оценить соленость
Соленость часто выражается в терминах общего количества растворенных твердых веществ (TDS), которое показывает массу остатка, оставшегося после испарения данного объема воды. Стандартная единица измерения TDS — миллиграммы на литр (мг/л) или части на миллион (ppm). Поскольку электропроводность (EC) воды сильно коррелирует с концентрацией растворимых солей, соленость почвы и воды часто измеряется электропроводностью (EC, дСм/м = мм HO/см). Более высокая электропроводность означает более высокий уровень солености, поскольку чистая вода является плохим проводником электричества.

Мониторинг изменений засоленности почвы необходим для надлежащего управления засоленными почвами. Образцы почвы можно взять в парках или на спортивных площадках и отправить в авторитетную лабораторию по анализу почвы для измерения засоленности почвы. Стандартная лабораторная процедура заключается в насыщении образца почвы, извлечении воды, содержащей соль, из почвы и измерении ЕС насыщенного экстракта с помощью измерителя ЕС.

Практическим полевым методом измерения кажущейся электропроводности почвы (ECa) за относительно короткий период времени является использование контактных и бесконтактных мобильных датчиков. Контактное устройство непрерывно записывает измерения, пока оно буксируется транспортным средством, и лучше всего подходит для больших площадей из-за скорости измерения. Бесконтактные датчики, в отличие от контактных, могут переноситься одним работником и больше подходят для небольших площадей. Показания ECa автоматически сопоставляются с координатами каждого места с помощью технологии GPS. Наконец, составляется карта ECa, которая используется для изучения накопления соли и определения зон управления соленостью, если это необходимо. Поскольку на показания ECa влияют и другие свойства почвы, помимо засоленности, их следует сравнивать с измеренными в лаборатории уровнями засоленности почвы. В дополнение к портативным устройствам в корневую зону можно закопать почвенные датчики, чтобы обеспечить непрерывные измерения содержания ЭСа в почве и состояния почвенной воды. Этот тип информации очень полезен для управления орошением и засолением.

Как управлять засолением
Управление орошением: Для поддержания удовлетворительных характеристик ландшафта необходимо выщелачивать излишки солей из корневой зоны. Потребность в выщелачивании (LR) — это объем дополнительного орошения, необходимого для вымывания избыточных солей из эффективной корневой зоны (зоны почвы, где расположено большинство корней, поглощающих воду). LR зависит как от качества оросительной воды, так и от чувствительности растений к засолению. В свободно дренируемых почвах для большинства ландшафтных видов, орошаемых маломинерализованной водой, достаточен относительно низкий КВ.

Достижение высокой равномерности орошения необходимо для обеспечения эффективного промывания. Хотя спринклеры могут использоваться для промывки, может потребоваться надлежащий расчет нормы внесения, чтобы избежать потенциального стока и обеспечить достаточное время для надлежащего дренажа. Дренаж должен быть улучшен для почв с мелким гранулометрическим составом (глинистых), слоистых почв с низкой гидравлической проводимостью и почв с уплотненными слоями. Улучшение физического состояния почвы повышает эффективность выщелачивания и улучшает естественный дренаж в сезон дождей.

Солеустойчивые виды: Различные ландшафтные виды и даже разновидности одного и того же вида имеют разную солеустойчивость. Настоятельно рекомендуется включение солеустойчивых растений в процесс ландшафтного дизайна для территорий с засоленными почвами или территорий, предназначенных для орошения соленой (в том числе оборотной) водой сейчас или в будущем. Использование этой стратегии повысит первоначальный и долгосрочный успех ландшафтных насаждений, потому что эти виды по своей природе более способны пережить неблагоприятное воздействие высокой засоленности в корневой зоне и на листьях. Как правило, растения, которые могут выдерживать уровни солености выше 6 dS/м, считаются «высокоустойчивыми». «Толерантные» растения выдерживают уровень 4-6 dS/м, в то время как «умеренные» виды выдерживают уровень 2-4 dS/м, и только «чувствительные» растения страдают от уровня соли менее 2 dS/м. .

Для получения дополнительной информации
Хагверди, А. и Л. Ву (2018). «Учет засоленного выщелачивания при использовании оборотной воды для ландшафтного орошения». Заключительный отчет, подготовленный для Калифорнийской ассоциации повторного использования воды Коалицией по борьбе с засолением Южной Калифорнии, Фонтан-Вэлли, Калифорния,

Скудиеро, Э., Д. Корвин, Р. Андерсон, К. Йемото, В. Клэри, З. Ван и Т. Скэггс (2017). «Дистанционное зондирование является жизнеспособным инструментом для картирования засоленности почвы на сельскохозяйственных угодьях». Калифорнийское сельское хозяйство, 71(4), 231-238.

Танджи, К., С. Граттан, К. Грив, А. Хариванди, Л. Роллинз, Д. Шоу, Б. Шейх и Л. Ву (2008). «Руководство по использованию соли для орошения ландшафтов оборотной водой в прибрежной части Южной Калифорнии: всесторонний обзор литературы».

Валлендер В.В. и К. Танджи, ред. (2011). «Оценка сельскохозяйственного засоления и управление им». Американское общество инженеров-строителей.

Ву, Л. «Управление соленостью». Ссылка на сайт: http://ucanr.edu/sites/Salinity/Salinity_Management/.

Амир Хагверди является помощником специалиста по CE в Департаменте наук об окружающей среде Калифорнийского университета в Риверсайде. Свяжитесь с ним по адресу [email protected].

Лаошэн Ву — профессор почвоведения и водных наук, заведующий кафедрой наук об окружающей среде Калифорнийского университета в Риверсайде. Свяжитесь с ним по электронной почте [email protected].

Джанет Хартин является советником по экологическому садоводству кооперативного расширения UCANR в округах Сан-Бернардино, Риверсайд и Лос-Анджелес, а также содиректором округа Сан-Бернардино. Свяжитесь с ней по адресу [email protected].

Лоран Ахиабламе является гидрологом/консультантом по качеству воды и управлению и директором округа Калифорнийского университета сельского хозяйства и природных ресурсов. Свяжитесь с ним по адресу [email protected].

Рис. 1. Чрезмерное засоление почвы ограничивает рост сельскохозяйственных культур. Белая корка на поверхности почвы обычно свидетельствует о засоленных почвах. (фото предоставлено Дональдом Суаресом, Лаборатория солености Министерства сельского хозяйства США).

Рис. 2. Почвенные датчики можно использовать для оценки объемной электропроводности почвы и ее влажности, предоставляя ценную информацию для управления орошением и засолением. (фото предоставлено:metergroup.com).

Рис. 3. Контактное (вверху) и бесконтактное (внизу) измерение на ходу обеспечивает быстрое картирование кажущейся электропроводности почвы и может использоваться для оценки засоленности почвы и других свойств почвы, таких как влажность почвы и механический состав почвы. . (фото предоставлено: veristech.com; www.geomatrix.co.uk).

Рис. 4. Эффективное управление орошением и засолением гарантирует высокое качество ландшафтных растений. (фото предоставлено Амиром Хагверди, Калифорнийский университет, Риверсайд).

Рис. 5. Включение солеустойчивых видов в ландшафтный дизайн настоятельно рекомендуется для территорий, подверженных засолению. (фото предоставлено Калифорнийским университетом, Риверсайд).

Amir HaghverdiLaosheng WuJanet HartinLaurent AhiablameНоябрь 2018 г.

Кристин Шаффран

Засоленность почвы и управление ею — Научно-исследовательский институт пермакультуры

ПочваЗасоление почвы

Арит Эфретуэй
Отправить письмо

9 ноября 2016 г.

1 3 минуты чтения

Проблема засоления почв существует на протяжении столетий. История свидетельствует о том, что крах древней Месопотамии частично был вызван неурожаем, вызванным засолением почв (1). Засоленные почвы содержат большое количество растворимых солей; которые включают сульфаты, карбонаты, хлориды и в некоторых случаях нитраты кальция, магния, калия и натрия (2, 3). При высоком скоплении солей натрия почва называется натриевой. Засоление почв может происходить естественным путем или в результате деятельности человека.

• Естественные причины: Выветривание горных пород или отложений с высоким содержанием солей, затопление морской или океанской водой (после отступления паводковых вод они оставляют большое количество соли).

• Деятельность человека: Засоление сельскохозяйственных угодий, в основном, вызвано постоянным применением оросительных вод с высокой концентрацией солей. Когда эта вода удаляется путем испарения и транспирации, остаются кристаллы соли. Засоление также может происходить из-за подъема грунтовых вод вверх к корневой зоне или из-за внесения удобрений и почвенных добавок.

Засоленные почвы преобладают в засушливых и полузасушливых регионах мира, потому что в этих регионах выпадает ограниченное количество осадков, которые помогают растворять накопленные соли в корневой зоне или смывать их вниз по профилю почвы.

Рисунок 1: Кристаллы соли на поверхности засоленных почв. Источник: https://www.fao.org/docrep/006/x8234e/x8234e00.htm#Contents

Засоленность и сельскохозяйственные культуры

Многие сельскохозяйственные культуры чувствительны к засоленным почвам. Сильно засоленные почвы могут препятствовать росту сельскохозяйственных культур и снижать урожайность. Некоторые эффекты засоления на сельскохозяйственные культуры включают.

• Уменьшение доступности воды: Даже при достаточном водоснабжении засоленные почвы могут препятствовать доступу воды к сельскохозяйственным культурам, поскольку осмотическое давление почвенного раствора увеличивается при высокой концентрации соли (4). Корни растений поглощают воду в процессе осмоса, который включает движение молекул растворителя (в данном случае воды) из области с более низкой концентрацией в область с более высокой концентрацией (т. ). Когда в почве высокая концентрация растворенных солей, поглощение растениями воды через этот процесс затруднено.

• Токсичность для растений: Высокие концентрации некоторых растворимых солей могут быть токсичными для роста сельскохозяйственных культур, а также могут препятствовать усвоению других минеральных питательных веществ.

Однако некоторые культуры устойчивы к засоленным почвам. Например, уровни толерантности различаются между культурами; сахарная свекла будет терпеть почвы с высоким содержанием соли, в то время как ячмень, пшеница и подсолнечник будут терпеть почвы с низким содержанием соли (7). Другие примеры культур с высокой устойчивостью включают финиковую пальму, хлопок, шпинат, а культуры с умеренной устойчивостью включают; включают инжир, гранаты, виноград, оливки, рис (6,7). Чтобы узнать больше о сельскохозяйственных культурах и их уровне солеустойчивости, посетите страницу: солеустойчивость орошаемых культур — https://www.dpi.nsw.gov.au.

Обнаружение засоления в почве

Некоторые симптомы, проявляющиеся на сильно засоленных почвах, включают: белые кристаллы соли на сухой почве (рис. 1), увядание листьев на посевах, несмотря на наличие достаточного количества воды, скудный и замедленный рост посевов. Засоленные почвы имеют соленый вкус. Некоторые производители подтверждают свое подозрение на засоление, пробуя почвенный раствор (https://wheatdoctor. org/saline-soils). Используя этот подход, в контейнер помещают немного почвы; в емкость добавляется немного воды, чтобы полностью покрыть почву. Смесь перемешивают и, когда вода над почвой очищается, пробуют воду. Солоноватый вкус указывает на высокое содержание соли (8).

Самый популярный метод измерения засоленности почвы – измерение электропроводности (EC) (способность проводить электричество) почвенного раствора. Соли повышают способность растворов проводить электрический ток (3). В этом методе вода и почва смешиваются вместе для получения раствора, раствор экстрагируется и измеряется его электропроводность путем пропускания через него электрического тока. Единицей электропроводности является децисименс на метр (дСм/м). Почва с низкой засоленностью будет иметь низкие рейтинги dS/m.

Соленость почвы также можно измерить с помощью измерителя электромагнитной проводимости.

Борьба с засолением почвы

Всегда полезно обратиться за советом к специалистам по почвам о том, какие методы лучше всего подходят для управления вашей почвой, если вы подтвердите засоление. Некоторые из методов, используемых для управления соленостью, включают:

1. Мониторинг солености вашей оросительной воды: Узнайте уровень солености используемой оросительной воды путем измерения содержания соли в оросительной воде.

2. Промывка: Для уменьшения накопления солей в корнеобитаемой зоне можно использовать оросительные и дренажные системы для смывания солей вниз по профилю почвы.

3. Прибегать (по возможности) к выращиванию культур или сортов с устойчивостью к засолению.

4. Используйте пожнивные остатки в качестве мульчи, чтобы уменьшить потери воды от испарения. Уменьшает накопление солей в корневой зоне.

5. Внесение гипса (дигидрата сульфата кальция) в натриевые почвы: Натриевые почвы имеют высокое содержание хлорида натрия. Гипс, подмешиваемый в слои натриевых почв, замещает натрий кальцием, снижая уровень натрия.

Библиография и дополнительная литература

1.