Солончаковая почва: Засоленные почвы – солончаки, солонцы, солоди; описание и фото

Солончаки

Солончаки

Условия формирования

Солончаки — это почвы, засоленные с поверхности, содержащие в верхней 10-сантиметровый толще легкорастворимые (токсичные) соли в количестве не менее 1% (по данным водной вытяжки). Солончаки чаще всего формируются в условиях аридного и семиаридного климата степной, сухостепной и полупустынной зон, в отрицательных элементах рельефа: котловинах, впадинах, поймах и дельтах рек, а также на приозерных террасах, берегах морей и озер. Накопление солей реализуется при выпотном или периодически выпотном водном режиме в условиях неглубокого залегания минерализованных грунтовых вод. На орошаемых и подтопляемых территориях возможно образование вторичных солончаков при подъеме уровня засоленных грунтовых вод и поступлении в почву солей в количестве, превышающем их вынос поливными водами. Растительность на солончаках сильно изрежена, представлена специфическими галофитными видами. Индикаторами засоления являются солерос и солянки.

Морфологическое строение профиля

S(g) — Gs — CGs

Профиль солончаков морфологически слабо дифференцирован. Солончаковый горизонт S имеет оливково-палевую или серую окраску, бесструктурный и мало отличается от нижележащей толщи. Для него характерны обильные выделения солей в виде мелкокристаллических скоплений — прожилок и гнезд, присутствуют карбонаты и гипс. В сухом состоянии поверхность горизонта S покрыта солевой коркой толщиной от 0,5 до 2–3 см и (или) выцветами солей. Вскипание с поверхности. В профиле солончаков отмечаются сизые и ржавые пятна, а с 1–2 м и более ярко выраженные признаки оглеения. Грунтовая вода соленая, залегает на глубине 2–5 м. При более высоком положении грунтовых вод (1–2 м) под светлоокрашенным солончаковым горизонтом Sg лежит зеленовато-сизый глеевый засоленный горизонт Gs, сменяющийся засоленной глеевой почвообразующей породой СGs.

Основные почвообразовательные процессы

• Засоление
• Оглеение — необязательный процесс

Хозяйственное использование

Солончаки в сельском хозяйстве не используются, использовать их можно только после проведения мелиоративных мероприятий. Рассоление солончаков — дорогостоящий процесс, требующий больших количеств пресной воды и сложных дренажных сооружений, поэтому мелиорируют солончаки лишь там, где это жизненно необходимо.

Аналитическая характеристика солончака [131]

Свойства

Профиль солончаков не дифференцирован ни по гранулометрическому, ни по минералогическому, ни по химическому составам или дифференцирован слабо. Количество гумуса в верхнем горизонте обычно не превышает 1–2%. Если солончаки образовались при засолении луговых почв, то содержание гумуса может достигать 5% и более. В солончаках, наряду с легкорастворимыми солями, содержатся гипс и карбонаты, обычно без ярко выраженного максимума. На свойства солончаков влияет тип засоления (нейтральные соли вызывают коагуляцию почвенных коллоидов, щелочные — их пептизацию). Химизм засоления солончаков тесно связан с химическим составом солей грунтовых вод. Емкость катионного обмена составляет по всему профилю обычно 10–20 ммоль(экв.)/100 г почвы. Реакция хлоридных и сульфатных солончаков — нейтральная, содержащих в составе солей соду — щелочная.

Е.П. Быкова

Микроморфологическая характеристика

Солевые горизонты гидроморфных солончаков сульфатного химизма засоления характеризуются высоким содержанием новообразованных кристаллов гипса.

S Горизонт отличается средней пористостью и наличием свежих срезов корней (с высоким двупреломлением клетчатки) практически во всех порах-каналах. Материал характеризуется преобладанием мелких линзовидых кристаллов гипса в основной массе (мучнистая форма гипсовых новообразований), на поверхности гипсовых кристаллов отмечаются тонкие глинисто-карбонатные кутаны. Повышенная окарбоначенность гипсовой плазмы отмечена для отдельных микрозон. Образование мучнистых гипсовых новообразований происходит в зоне капиллярной каймы солончаков в условиях с частой сменой процессов иссушения-увлажнения.

В нижней части горизонта S материал становится более уплотненным, более окарбоначенным, с преобладанием гипсово-карбонатной плазмы. Характерно появление плотных глинисто-карбонатных конкреций разной формы и размерности. Наиболее крупные карбонатные конкреции неоднородны и состоят из микро- и криптокристаллических зерен кальцита и внутренних пор с тонкими кальцитанами. В наиболее пористых зонах появляются мощные гипсаны из неправильных по форме кристаллов гипса.

Gs Для нижних оглеенных горизонтов характерны агрегаты с глинисто-пылевато-карбонатной плазмой, без включений тонких кристаллов гипса в основной массе. В свою очередь, размер и микроформы гипсовых новообразований существенно увеличиваются. Наиболее крупные и правильные по форме линзовидные кристаллы гипса приурочены к порам и расположены в зоне полного водонасыщения вблизи уровня грунтовых вод. Видно, что их рост вызывает разрушение глинисто-пылевато-карбонатного материала, унаследованного от почвообразующего материала [31, 243, 280].

М.П. Лебедева-Верба

• Солончаки, масштаб 1:60 000 000

← Назад

На уровень выше

Далее →

Засоленные почвы – солончаки, солонцы, солоди; описание и фото

Засоленными считаются почвы, в составе которых содержится более 0,25% легкорастворимых солей. Это могут быть карбонаты, хлориды, сульфиты, сульфаты, нитраты, силикаты. Такое количество – токсично для растений (особенно сельскохозяйственных). Поэтому эти покровы не пригодны для земледелия. С другой стороны, в некоторых крупнейших солончаках сосредоточены большие мировые запасы поваренной соли и хлорида лития.

• Засоленные почвы

• География засоленных почв

• Условия образования засоленных почв и их особенности

• Классификация засоленных почв

• Солончаки

• Солонцы

• Солоди

• Использование засоленных почв

В этой статье мы расскажем, где распространены засоленные почвы, какие типы к ним относятся. Вы узнаете, в чем особенности таких покровов, благодаря каким факторам они формируются. В конце статьи мы опишем, как человек использует засоленные почвы и какие существуют способы повышения качественных характеристик таких покровов.

География засоленных почв

Засоленные почвы имеются во всех климатических и природных областях. Широко распространены они в зонах сухих и пустынных степей, полупустынь и пустынь, также встречаются в лесостепях и тайге.

В России засоленные почвы, по разным данным, занимают от 1,2 до 3,3% от всей площади страны. Это около 56 млн гектаров. Больше всего эти покровы распространены в Поволжье, на территории Прикаспийской низменности. Также засоленные почвы встречаются в Западной Сибири (в степных зонах Омской, Тюменской и Курганской областей, Алтайском крае), Северо-Восточном Предкавказье.

Обратите внимание на две карты ниже. Они взяты из Национального Атласа почв Российской Федерации и показывают распространение солонцов и солончаков на территории нашей страны:

Красным цветом на первой карте отмечены территории, где распространены солонцы, на второй – совсем точечно внизу карты – солончаки.

За пределами России засоленные почвенные покровы встречаются, в первую очередь, в странах с засушливым пустынным климатом. Они неоднородно распределены по странам и континентам.

Так, эти почвы распространены в:

• Центральной Азии (Казахстане, Узбекистане, Туркменистане, Киргизии)
• Южной Азии (Индии, Пакистане)
• Западной Азии (Азербайджане, Объединенных Арабских Эмиратах, Иране, Саудовской Аравии)
• Восточной Азии (Китае)
• Европе (Венгрии, на юге Украины)
• Африке (Египте, Нигерии, Эфиопии)
• Северной Америке (США, Мексике)
• Южной Америке (Аргентине, Парагвае, Чили)
• Австралии

В целом, площадь засоленных почв в мире составляет около 950 млн га. Это огромные территории. При этом в некоторых странах переполненные солями покровы могут занимать практически половину от всей площади. Так, например, организация ФАО – продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций – собирает данные о состоянии почв по всему миру. Согласно информации одного из их докладов, ситуация с засоленными покровами в некоторых странах Центральной Азии выглядит следующим образом:

Отметим, что данные, приведенные в таблице, были опубликованы в докладе за 2015 год.

Опираясь на эту информацию, мы можем сделать вывод, что в Узбекистане и Казахстане засолена практически половина земель. Это негативно сказывается не только на сельском хозяйстве, но и в целом на экономике страны.

В следующей части статьи мы расскажем, как формируются засоленные почвы, какие у них есть особенности.

Условия образования засоленных почв и их особенности

Выше мы уже сказали, что засоленные почвы встречаются в разных природных и климатических зонах. Этому способствует совокупность особых условий и факторов почвообразования.

Среди них:

• Климат
  Засоленные почвы формируются преимущественно в условиях жаркого засушливого климата. Его еще называют аридным, или пустынным. Он характеризуется малооблачностью, высокими температурами воздуха, низкими атмосферными осадками.
  Столбик термометра в этой зоне стабильно держится на уровне +25…35°C. Это среднегодовые показатели. Они могут быть и выше, в зависимости от местоположения. Встречаются районы и с совсем экстремальными температурами (например, Долина Смерти в США, которая считается самым жарким местом на Земле с абсолютным температурным максимумом +56,7°C).
  Среднегодовое количество осадков в аридном климате находится в пределах 100-200 мм в год. В некоторых особо засушливых регионах возможно полное отсутствие дождя. Все это влияет на водный режим почвы. Информацию о нем вы найдете чуть ниже.
  Подробнее об этом факторе читайте в нашей статье Климат как фактор почвообразования.
• Рельеф
  Засоленные почвы формируются преимущественно в пониженных, или отрицательных формах рельефа: низменностях, долинах, котловинах, впадинах, оврагах, воронках, балках. При таком ландшафте грунтовые воды оказываются близко к поверхности.
  Подробнее об этом факторе читайте в нашей статье Рельеф как фактор почвообразования.
• Грунтовые воды и водный режим
  Грунтовые воды в условиях аридного климата становятся сильно минерализованными. Также высокие температуры способствуют образованию на этих территориях выпотного водного режима, когда испарение превышает поступление влаги в почву в несколько раз. В связи с тем, что атмосферных осадков в этом регионе мало, покров не промачивается. К тому же, постепенно из почвы начинают испаряться и грунтовые воды. Они поднимаются вверх по капиллярам вместе с солями. При этом влага испаряется, а соли скапливаются на поверхности.
  Подробнее об этом факторе читайте в нашей статье Грунтовые воды как фактор почвообразования.
• Материнская порода
  Почвообразующая горная порода – основной источник образования солей. При выветривании из продуктов распада первичных минералов образуются соли. Это могут быть хлориды, сульфаты, нитраты, силикаты и другие. Чем больше таких солей образуется из материнской породы, тем более солеными будут почвы.
  Подробнее об этом читайте в нашей статье Почвообразующая порода как фактор почвообразования.
• Ветер
  Ветер способен переносить соли на длительные расстояния. Этот процесс называется импульверизацией, или эоловым соленакоплением. При этом соли могут быть перенесены не только, например, с соседних солончаков, но и выветренных горных пород, расположенных на удалении, морей и океанов, побережий. Сюда же относится и разбрызгивание морской воды штормовыми ветрами на большие территории.
• Извержение вулкана
  В результате извержения вулканов в атмосферу выделяются газы с высоким содержанием серы и хлора. Они попадают в моря и океаны либо переносятся ветром на дальние расстояния. Сера и хлор способствуют образованию хлоридов и сульфатов.
• Растительность
  Условия на засоленных покровах в целом неблагоприятные для развития на них флоры. Исключением являются растения галофиты, которые хорошо себя чувствуют на этих почвах. К ним относятся солерос, сведа, гребенщик (тамарикс), сарсазан, соляноколосник, поташник, полынь, кермек, франкения, солянка и другие. В ходе своего развития они приспособились к жизни на покровах с высоким содержанием легкорастворимых солей. Эта способность растений так и называется – солестойкость, или солеустойчивость.  Некоторые разновидности этих растений даже хуже чувствуют себя, если засоленность в почве недостаточная.
  Растения галофиты способны накапливать соли. При этом вместе с их опадом большая часть солей возвращается обратно в почву и перераспределяется по элементам рельефа.
  Подробнее об этом читайте в нашей статье Биологический фактор почвообразования.
• Деятельность человека
  Антропогенный фактор играет не последнюю роль в образовании этих почв. Все дело в неправильном бездренажном орошении сельскохозяйственных земель, которое приводит к вторичному засолению покровов.
  В условиях засушливого климата приходится постоянно поливать сельскохозяйственные культуры. В результате избыточного полива повышается уровень минерализованных грунтовых вод, которые, при выпотном водном режиме, испаряются. В связи в этим происходит дополнительное накопление солей в верхних слоях.
  Подробнее об этом читайте в нашей статье Деятельность человека как фактор почвообразования.

Таким образом, подытожив все сказанное выше, мы можем представить процесс засоления почв в виде вот такой условной схемы:

Главные особенности засоленных почв:

• Содержание большого количества легкорастворимых солей
• Сухость верхнего слоя почвенного покрова
• Расположение преимущественно пятнами среди незасоленных почв
• Скудное разнообразие растительности – в основном тут произрастают галофиты
• Флора изреженная
• Иногда характерно наличие тонкого соляного покрова

Классификация засоленных почв

Ученые по-разному классифицируют засоленные почвы. О различных типологиях мы и поговорим в этом разделе.

Итак, традиционно в этой группе выделяют три больших типа покровов:

• Солончаки
• Солонцы
• Солоди

О каждой из них читайте далее.

Солончаки

Солончаками называют почвы с повышенным содержанием легкорастворимых солей в составе. Их количество составляет от 1-3 до 10-15% (иногда до 25%). Чаще всего солончаки образуются в пустынях.

Накопление солей зависит от гидротермических условий природных зон.

Так, максимальное количество солей в верхних горизонтах солончаков может достигать:

• Для лесостепи – 0,5-1%
• Для степи – 2-3%
• Для сухой степи – 5-8%
• Для пустынь – 15-25%

Чем засушливее климат, тем больше солей скапливается в почве.

Основными факторами образования солончаков являются:

• Близкое залегание минерализованных грунтовых вод
• Засушливый климат
• Растения галофиты

Профиль у солончаков слабо дифференцирован на горизонты. В нижней части присутствуют следы оглеения в виде ржаво-охристых и сизых пятен.

Солончаки можно поделить на два типа:

• Автоморфные
• Гидроморфные

Они отличаются расположением грунтовых вод: автоморфные солончаки формируются при глубоком их залегании, а гидроморфные – в условиях близко стоящих к поверхности вод.

Гидроморфные солончаки в свою очередь делятся на следующие подтипы:

• Типичные
• Луговые
• Болотные
• Соровые (шоровые)
• Приморские
• Мерзлотные
• Пустынные (отакыренные)
• Вторичные

Данные о них мы разместили в таблице.

Подтипы гидроморфных солончаков

На внешний вид этих почвенных покровов сильно влияет состав солей.

В зависимости от этого выделяются солончаки:

• Пухлые – с преобладанием сульфатов натрия
• Мокрые – с большим содержанием хлоридов кальция и магния
• Корковые – с преобладанием хлоридов натрия
• Черные – с повышенным содержанием соды

Еще одна классификация солончаков заключается в распределении солей по профилю.

Они могут быть:

• Поверхностными (соли сосредоточены в слое 0-30 см)
• Глубокопрофильными (соли расположены по всему профилю вплоть до грунтовых вод)

Существует также классификация солончаковых почв В. А. Ковды и В. В. Егорова по степени засоления.

Согласно этой типологии, выделяют покровы:

• Практически незасоленные
• Слабозасоленные
• Среднезасоленные
• Сильнозасоленные
• Солончаки

Степень засоления устанавливается по общему содержанию солей с учетом их видового состава. Подробно останавливаться на этой классификации мы не будем. Все данные занесены в таблицу ниже.

Классификация почв по степени засоления

Солончаки обладают низким естественным плодородием. Содержание гумуса в них – от 1 до 8%, преобладают фульвокислоты. Больше всего органического вещества – в солончаках лесостепной зоны.

Солонцы

Солонцы распространены во многих климатических зонах. Их много в умеренном, тропическом и субтропическом поясах. Главная особенность солонцов – содержание большого количества солей не на поверхности, а на некоторой глубине. В первую очередь в них много натрия (иногда – магния). Источником этого элемента обычно выступает сода.

Образовываться солонцы могут:

• Путем расслоения солончаков, засоленных натриевыми солями
• При воздействии на почву слабоминерализованных растворов, содержащих соду
• На засоленных натрием материнских породах

Выделять солонец в отдельный генетический тип стали достаточно поздно, лишь в начале XX века.

К особенностям этих почв относят:

• Резкую дифференциацию почвенного профиля
• Обычно щелочную реакцию
• Содержание натрия в больших количествах
• Столбчатую структуру
• Формирование на рыхлых мелкозернистых породах
• Произрастание на них солонцовой флоры (полыни, кермека, кохии, типчака)

Солонцы обычно располагаются крупными массивами либо пятнами среди других почв.

Принято выделять следующие подтипы солонцов в зависимости от их зональных особенностей:

• Черноземные степные
• Черноземные лугово-степные
• Черноземные луговые
• Черноземные лугово-болотные
• Каштановые степные
• Каштановые лугово-степные
• Каштановые луговые
• Бурые полупустынные
• Бурые луговые
• Мерзлотные

В зависимости от глубины залегания солей солонцы бывают:

• Высокосолончаковатые – соли на глубине 5-30 см
• Солончаковатые – соли на глубине 30-80 см
• Глубокосолончаковатые – соли на глубине 80-150 см
• Несолончаковатые (незасоленные) – соли глубже 150 см

Содержание гумуса в этих засоленных покровах небольшое, около 1,5-3% в пустынях и до 6-10% – в лесостепной зоне. Солонцы обладают низкими плодородными свойствами.

Солоди

Главная особенность солодей – наличие кремнекислоты в верхних слоях. Они образуются при расслоении солонцов. Слой растворимых солей залегает сразу под гумусовым горизонтом. Поэтому, даже при высоком содержании органики, плодородие у этих почв низкое.

Солоди часто встречаются в зонах лесостепи, сухих и полупустынных степей. Их очень много на территории лесостепной Западно-Сибирской низменности под березовыми и березово-осиновыми лесами.

В зависимости от условий увлажнения, выделяют солоди:

• Лугово-степные (грунтовые воды тут находятся на глубине 6-7 м)
• Луговые (воды на глубине 1,5-3 м)
• Лугово-болотные (грунтовые воды расположены на глубине 1-1,5 м)

По степени выраженности оглеения они могут быть:

• Глеевые
• Глееватые

В зависимости от содержания гумуса солоди бывают:

• Малогумусные (светлые) – меньше 3%
• Среднегумусные (серые) – 3-6%
• Высокогумусные (темные) – больше 6%

В целом, как мы уже сказали, естественное плодородие у солодей очень низкое.

В последней части статьи мы расскажем, как засоленные почвы обрабатываются человеком.

Использование засоленных почв

Засоление почвенных покровов считается их деградацией. Почва теряет часть или все свои функции. Ее свойства меняются, деятельность живых организмов прекращается, и покров становится непригодным для ведения сельского хозяйства. Причиной деградации почв в первую очередь является деятельность человека – неправильное орошение покровов.

Использование засоленные почв возможно лишь после проведения сложных агротехнических мероприятий. В первую очередь это глубокая вспашка и промывка почв пресной водой. При этом для промывных вод необходимо оборудовать качественный водоотвод и дренаж. Это будет препятствовать поднятию грунтовых вод к поверхности. Также очень важно соблюдать поливные нормы.

Кроме того, засоленные почвы нуждаются в постоянном:

• Рыхлении верхнего слоя
• Внесении органических и минеральных удобрений

Также с засолением борются при помощи:

• Посева солеустойчивых культур (люцерны, ячменя, проса, пшеницы, ржи)
• Травосеяния на фоне орошения
• Высадки древесной растительности вдоль оросительных каналов
• Гипсования (для солонцов)
• Известкования (для кислых солодей)
• Глубокой вспашки с почвоуглублением
• Оборудования вертикального дренажа
• Землевания (переноса плодородного слоя почвы на малоплодородный покров)

Для того, чтобы культуры на засоленных почвах приносили урожай, важно высаживать именно солеустойчивые растения. Их на самом деле не так уж и мало.

К самым устойчивым относятся следующие культуры:

• Полевые (ячмень, сахарная свекла, хлопок)
• Овощные (свекла столовая, спаржа, шпинат, капуста листовая)
• Кормовые (пырей, овсяница)
• Плодовые (финиковая пальма)

Среднеустойчивыми к соли культурами являются:

• Полевые (пшеница, кукуруза, подсолнечник, рис, соя, горох)
• Овощные (огурец, тыква, лук, салат-латук, морковь, капуста, томат, перец)
• Кормовые (люцерна)
• Плодовые (инжир, гранат, виноград)

Также хорошо переносят засоление почв некоторые кустарниковые и древесные породы:

• Туя восточная
• Можжевельник
• Жимолость татарская
• Смородина золотистая
• Боярышник
• Дуб
• Груша лесная
• Клен полевой
• Вяз

В целом же засоленные почвы редко используют для выращивания на них сельскохозяйственных культур. Чаще всего они служат кормовой базой для домашних животных или в качестве сенокосов.

ГЛАВА 7 — СОЛЕНЫЕ ПОЧВЫ

ГЛАВА 7 — СОЛЕНЫЕ ПОЧВЫ

---

---

7.1 Засоление
7.2 Засоление
7.3 Культуры и засоленные почвы
7.4 Засоленность
7.5 Улучшение
засоленных и солонцовых почв
7.6 Предотвращение засоления

---

Почва может быть богата солями, потому что материнская порода, из которой она образовалась, содержит соли. Морская вода является еще одним источником солей в низинах вдоль побережья. Очень распространенным источником солей в орошаемых почвах является сама поливная вода. Большинство поливных вод содержат некоторое количество солей.

После полива вода, добавленная в почву, используется растением или испаряется непосредственно из влажной почвы. Однако соль остается в почве. Если его не удалять, он накапливается в почве; этот процесс называется засолением (см. рис. 102). Очень засоленные почвы иногда можно узнать по белому слою сухой соли на поверхности почвы.

Рис. 102. Засоление, вызванное соленой поливной водой

Соленые подземные воды также могут способствовать засолению. При повышении уровня грунтовых вод (например, после орошения при отсутствии надлежащего дренажа) соленые грунтовые воды могут достигать верхних слоев почвы и, таким образом, поставлять соли в корневую зону (см. рис. 103).

Рис. 103. Засоление, вызванное высоким

Почвы, содержащие вредное количество солей, часто называют засоленными или засоленными. Говорят, что почва или вода с высоким содержанием соли имеет высокую соленость.

---

7.2.1 Засоленность воды
7.2.2 Засоленность почвы

---

7.2.1 Соленость воды

Соленость воды – это количество солей, содержащихся в воде. Ее также называют «концентрацией соли» и она может быть выражена в граммах соли на литр воды (грамм/литр или г/л) (см. рис. 104) или в миллиграммах на литр (что совпадает с частями на млн, p.p.m.). Однако соленость воды и почвы легко измерить с помощью электрического прибора. Затем его выражают в единицах электропроводности: миллимош/см или микромос/см. Концентрация соли 1 грамм на литр составляет около 1,5 ммоль/см. Таким образом, концентрация 3 грамма на литр будет примерно такой же, как 4,5 ммоль/см.

Рис. 104. Концентрация солей 10 г/л

7.2.2 Засоленность почвы

Концентрация солей в воде, извлеченной из насыщенной почвы (называемой экстрактом насыщения), определяет соленость этой почвы. Если эта вода содержит менее 3 граммов соли на литр, то говорят, что почва незасоленная (см. Таблицу ниже). Если концентрация солей в экстракте насыщения превышает 12 г/л, то говорят, что почва сильно засолена.

Концентрация солей в почвенной воде (экстракт насыщения)		Соленость
г/л	в ммос/см
0 — 3	0 — 4,5	не солевой раствор
3 — 6	4,5 — 9	слабосоленый
6 — 12	9 — 18	средний солевой раствор
более 12	более 18	сильно засоленный

Большинство сельскохозяйственных культур плохо растут на почвах, содержащих соли.

Одна из причин заключается в том, что соль снижает скорость и количество воды, которую корни растений могут поглощать из почвы (см. рис. 105). Кроме того, некоторые соли токсичны для растений в высоких концентрациях.

Рис. 105. Высокая концентрация соли в почве вредна для растений, так как снижается водопоглощение

Некоторые растения более устойчивы к высокой концентрации соли, чем другие. Некоторые примеры приведены в следующей таблице:

Высокая толерантность	Умеренно толерантный	Чувствительный
Финиковая пальма	Пшеница	Красный клевер
Ячмень	Помидор	Горох
Сахарная свекла	Овес	Фасоль
Хлопок	Люцерна	Сахарный тростник
Спаржа	Рис	Груша
Шпинат	Кукуруза	Яблоко
	Лен	Оранжевый
	Картофель	Чернослив
	Морковь	Слива
	Лук	Миндаль
	Огурец	Абрикос
	Гранат	Персик
	Рис
	Олива
	Виноград

Высокотолерантные культуры могут выдерживать концентрацию солей экстракта насыщения до 10 г/л. Среднетолерантные культуры могут выдерживать концентрацию солей до 5 г/л. Предел чувствительной группы составляет около 2,5 г/л.

Соленые почвы обычно содержат несколько видов солей. Одним из них является натриевая соль. Там, где концентрация солей натрия высока по сравнению с другими видами солей, может развиваться натриевая почва. Содовые почвы характеризуются плохой почвенной структурой: они имеют низкую скорость инфильтрации, плохо аэрируются и трудно поддаются обработке. Таким образом, натриевые почвы отрицательно сказываются на росте растений.

---

7.5.1 Улучшение
засоленные почвы
7.5.2 Улучшение
почвы

---

Многочисленные области в мире естественно засолены или засолены из-за неправильной практики орошения. Рост урожая на многих из них плохой. Однако их производительность можно повысить с помощью ряда мер.

7.5.1 Улучшение засоленных почв

Улучшение засоленной почвы подразумевает снижение концентрации солей в почве до уровня, не вредного для сельскохозяйственных культур.

С этой целью на поле подается больше воды, чем требуется для роста урожая. Эта дополнительная вода проникает в почву и просачивается через корневую зону. При просачивании он поглощает часть солей, содержащихся в почве, и уносит их с собой в более глубокие слои почвы. Фактически вода вымывает соли из корневой зоны. Этот процесс промывки называется выщелачиванием (см. рис. 106).

Рис. 106. Вымывание солей

Дополнительная вода, необходимая для вымывания, должна быть удалена из корневой зоны с помощью системы подземного дренажа (глава 6). Если его не удалить, это может вызвать повышение уровня грунтовых вод, что приведет к возврату солей в корневую зону. Таким образом, мелиорация засоленных почв включает, по существу, промывку и подпочвенный дренаж.

7.5.2 Улучшение солонцовых почв

Улучшение солонцеватых почв подразумевает уменьшение количества натрия, присутствующего в почве. Это делается в два этапа. Во-первых, в почву смешивают химикаты (например, гипс), богатые кальцием; кальций заменяет натрий. Затем замененный натрий вымывается из корневой зоны поливной водой.

---

7.6.1 Оросительная вода
качество
7.6.2 Орошение
управление и дренаж

---

Почвы станут солеными, если соли будут накапливаться. Надлежащее управление орошением и адекватный дренаж являются важными мерами не только для улучшения состояния засоленных почв, но и для предотвращения засоления.

7.6.1 Качество оросительной воды

Пригодность воды для орошения зависит от количества и типа солей, содержащихся в воде для орошения. Чем выше концентрация солей в поливной воде, тем больше риск засоления. Следующая таблица дает представление о риске засоления:

Концентрация солей в оросительной воде, г/л	Риск засоления почв	Ограничение по использованию
менее 0,5 г/л	нет риска	без ограничений по использованию
0,5–2 г/л	риск от незначительного до умеренного	следует использовать с соответствующими методами управления водными ресурсами
более 2 г/л	высокий риск	обычно не рекомендуется использовать без консультации со специалистами

Тип соли в поливной воде влияет на риск развития засоленности: чем выше концентрация натрия в поливной воде (особенно по сравнению с другими почвами), тем выше риск.

7.6.2 Управление ирригацией и дренаж

Системы орошения никогда не бывают полностью эффективными. Часть воды всегда теряется в каналах и на фермерских полях. Часть этого просачивается в почву. Хотя это поможет выщелачивать соль из корневой зоны, это также будет способствовать повышению уровня грунтовых вод; высокий уровень грунтовых вод опасен, потому что это может привести к возвращению солей в корневую зону. Поэтому как потери воды, так и уровень грунтовых вод должны строго контролироваться. Это требует тщательного управления системой орошения и хорошей системой подземного дренажа.

---

Управление засоленными почвами — 0,503

Распечатать этот информационный бюллетень

от G.E. Кардон, Дж.Г. Дэвис, Т.А. Баудер и Р.М. Waskom ^* (14.10)

Краткая информация…

• Накопление солей в орошаемых почвах наблюдается в большинстве орошаемых регионов Колорадо.
• Потери урожая могут происходить при орошении водой, содержащей всего от 700 до 850 мг/л TDS (общее количество растворенных твердых веществ) или EC>1,2 dS/м.
• Засоленные почвы могут препятствовать прорастанию семян, замедлять рост растений и вызывать трудности с орошением.
• Засоленные почвы не могут быть рекультивированы химическими добавками, кондиционерами или удобрениями.
• Засоленные почвы часто восстанавливают путем выщелачивания солей из корневой зоны растений.

Проблемы с засолением вызваны накоплением растворимых солей в корневой зоне. Эти избыточные соли снижают рост и энергию растений, изменяя поглощение воды и вызывая специфическую ионную токсичность или дисбаланс. Создание хорошего дренажа обычно является лекарством от этих проблем, но проблемы с засолением часто более сложны. Надлежащие процедуры управления в сочетании с периодическими испытаниями почвы необходимы для продления продуктивности засоленных почв.

В этом информационном бюллетене описываются методы управления засоленными почвами. Управление натронными почвами может отличаться и описано в информационном бюллетене 0. 504, Управление натриевыми почвами . Вы также можете просмотреть информационный бюллетень 0.521, Диагностика проблем с засоленной и солевой почвой , чтобы определить, есть ли у вас засоленная почва, солевая почва или, возможно, другая проблема на вашем поле.

Источники соли

Засоленные почвы содержат большое количество водорастворимых солей, которые препятствуют прорастанию семян и росту растений. Соли белые, химически нейтральные, включают хлориды, сульфаты, карбонаты, иногда нитраты кальция, магния, натрия и калия (табл. 1).

Засоленные почвы встречаются по всему Колорадо. Эти соли образуются в результате естественного выветривания минералов или из отложений ископаемой соли, оставшихся со дна древних морей. Соли накапливаются в почве в засушливом климате по мере испарения воды для орошения или просачивания грунтовых вод, оставляя после себя минералы. Оросительная вода часто содержит соли, которые попадают в воду при движении по ландшафту или естественным образом обнаруживаются в подземных водах. Соли также могут поступать из антропогенных источников, таких как муниципальные стоки или водоподготовка. Подробное описание того, как качество поливной воды влияет на урожайность и способствует засолению почвы, содержится в информационных бюллетенях 0.506, 9.0507 Критерии качества оросительной воды .

Таблица 1. Соединения поваренной соли.
Соли представляют собой ионогенные кристаллические соединения, состоящие из катиона и аниона.
Солевой состав	Катион (+)	Анион (-)	Общее название
NaCl	натрий	хлорид	галит (поваренная соль)
Нет данных 2 SO 4	натрий	сульфат	Глауберова соль
MgSO 4	магний	сульфат	английская соль
NaHCO 3	натрий	бикарбонат	пищевая сода
Na 2 CO 3	натрий	карбонат	сода соль
CaSO 4	кальций	сульфат	гипс
СаСО 3	кальций	карбонат	кальцит (известь)

Измерение солености почвы

Соленость измеряется путем пропускания электрического тока через почвенный раствор, извлеченный из насыщенного образца почвы. Способность раствора проводить ток называется электропроводностью (EC). EC измеряется в децисименсах на метр (дСм/м), что является числовым эквивалентом старой меры миллимгона на сантиметр (таблица 2). Чем ниже содержание соли в почве, тем ниже рейтинг dS/m и тем меньше влияние на рост растений. Образцы почвы, отобранные для определения плодородия почвы, достаточны для поиска тенденций в засолении, но могут не давать той же информации, что и отбор проб, предназначенный для диагностики засоления. См. 0.521, Диагностика проблем засоленных и солевых почв для более подробной информации об оценке состояния засоленных почв.

Соленость почвы также можно измерять в полевых условиях с помощью измерителей электромагнитной проводимости. Эта технология работает за счет использования передающей катушки, которая индуцирует магнитное поле в почве. Приемная катушка считывает наведенные токи в почве. Обычно этот прибор буксируется или перетаскивается за квадроциклом, и он снимает показания во время движения по полю. В сочетании с технологией GPS можно создать карту уровней солености, чтобы показать относительные уровни солености в пределах поля. Для сравнения с опубликованными значениями засоленности необходимы образцы почвы для калибровки прибора по уровням засоленности почвы в насыщенных почвенных пастах, описанных выше. Некоторые офисы USDA-Службы охраны природных ресурсов (NRCS) и несколько коммерческих организаций предлагают эту услугу в Колорадо.

Таблица 2. Термины, единицы и переводы.
Символ	Значение	шт.
Общая соленость
ТДС	Всего растворенных твердых веществ	мг/л a ; частей на миллион б
ЕС	Электропроводность	дСм/м с ; ммхо/см d ; мкмо/см e
Преобразования
1 дСм/м = 1 ммго/см = 1000 мкмго/см
1 мг/л = 1 ч/млн
a мг/л = миллиграммы на литр; b ppm = частей на миллион; c dS/м = децисименс на метр при 25°C; d ммо/см = миллимгос на сантиметр при 25°C; e мкмо/см = мкмо на сантиметр при 25°C

Устойчивость культур к засолению почвы

Чрезмерное засоление почвы снижает урожайность многих культур. Это варьируется от незначительной потери урожая до полного неурожая, в зависимости от типа культуры и серьезности проблемы засоления. Урожайность большинства сельскохозяйственных культур существенно не снижается при уровне солей от 0 до 2 dS/м. Как правило, уровень от 2 до 4 dS/м влияет на некоторые культуры. Уровни от 4 до 5 дСм/м воздействуют на многие культуры, а выше 8 дСм/м воздействуют на все культуры, кроме очень устойчивых (Таблица 3).

Несмотря на то, что некоторые методы обработки и управления могут снизить уровень соли в почве, существуют ситуации, когда невозможно или слишком дорого достичь желаемого низкого уровня засоленности почвы. В некоторых случаях единственным жизнеспособным вариантом управления является посадка солеустойчивых культур. Чувствительные культуры, такие как фасоль пинто, не могут быть прибыльными в засоленных почвах. В табл. 3 представлена ​​относительная солеустойчивость полевых, кормовых и овощных культур. В таблице показано приблизительное содержание солей в почве (выраженное как электропроводность насыщенного экстракта пасты (EC _e ) в дСм/м при 25°C), где можно ожидать снижения выхода на 0, 10, 25 и 50 процентов. Фактическое снижение урожайности будет варьироваться в зависимости от сорта культуры и климатических условий в течение вегетационного периода.

Урожайность плодовых культур может быть больше, поскольку доступно большое количество подвоев и сортов. Кроме того, на солеустойчивость влияет стадия роста растений. Обычно растения наиболее чувствительны к соли на стадии появления всходов и на ранних стадиях всходов. Толерантность обычно увеличивается по мере развития культуры.

Значения солеустойчивости применяются только от поздней стадии всходов до зрелости, в период наиболее быстрого роста растений. Культуры в каждом классе обычно ранжируются в порядке уменьшения солеустойчивости.

Обработка засоленных почв

Засоленные почвы не могут быть рекультивированы химическими добавками, кондиционерами или удобрениями. Поле может быть рекультивировано только путем удаления солей из корневой зоны растений. В некоторых случаях в дополнение к обработке почвы может потребоваться выбор солеустойчивых культур.

Существует три способа обработки засоленных почв. Во-первых, соли можно перемещать ниже корневой зоны, применяя больше воды, чем нужно растению. Этот метод называется методом потребности в выщелачивании. Второй метод, где диктуют условия влажности почвы, сочетает в себе метод потребности в промывке с искусственным дренажем. В-третьих, соли могут быть перемещены из корневой зоны в другие места в почве, кроме корневой зоны, где они не являются Charmful. Этот третий метод называется управляемым накоплением.

Требование по промывке

Для большинства систем поверхностного орошения в Колорадо (бороздовое и паводковое) недостаточной эффективности орошения (или чрезмерного орошения) обычно достаточно для удовлетворения требования по промывке. Однако неравномерность орошения часто приводит к накоплению солей на отдельных участках поля или грядки. Поверхностные ирригаторы должны сравнивать значения потребности в промывке с измерениями эффективности орошения, чтобы определить, требуется ли дополнительное орошение. Добавление большего количества воды для удовлетворения потребности в промывке снижает эффективность орошения и может привести к потере питательных веществ или пестицидов и дальнейшему растворению солей из почвенного профиля.

Промывание осуществляется в ограниченном количестве в ключевые периоды вегетационного периода, особенно когда производитель может иметь доступ к воде высокого качества. Поверхностные воды в большинстве районов штата, как правило, имеют более низкую соленость, чем неглубокие аллювиальные грунтовые воды. Глубинные подземные воды могут иметь даже более низкую соленость, чем неглубокие подземные или поверхностные воды. В ситуациях, когда у производителя есть несколько источников воды разного качества, рассмотрите возможность запланированных мероприятий по промывке в ключевые периоды стресса от засоления для данной культуры.

Большинство сельскохозяйственных культур очень чувствительны к солевому стрессу на стадиях прорастания и всходов. Как только урожай проходит эти этапы, он часто может переносить и хорошо расти в условиях более высокой солености. Запланированные периодические мероприятия по промывке могут включать послеуборочный полив, чтобы вытолкнуть соли ниже корневой зоны, чтобы подготовить почву (особенно семенное ложе/поверхностную зону) к следующей весне. Осень — лучшее время для крупного, запланированного мероприятия по промывке, потому что питательные вещества были истощены. Однако, поскольку каждый случай зависит от конкретного участка, прежде чем разрабатывать обоснованный план промывки, изучите состояние почвы, грунтовых вод, дренажной системы и ирригационной системы для данного поля.

Поля с дождеванием и плохим качеством воды представляют собой проблему, потому что трудно применить достаточное количество воды для выщелачивания солей, и вы не можете эффективно использовать конфигурацию рядов или грядок для управления накоплением. Фермеры должны контролировать EC почвы и соленость оросительной воды. Там, где имеется достаточно воды для орошения сверх потребностей сельскохозяйственных культур, долю промывки (или процент дополнительной воды, необходимой сверх потребностей сельскохозяйственных культур) можно рассчитать с помощью следующего уравнения:

Общая годовая глубина воды, которая должна быть использована для удовлетворения как потребности урожая, так и потребности в выщелачивании, может быть оценена по уравнению.

Ежегодная промывка может быть устранена путем выращивания чувствительных к соли культур в начале севооборота после промывки. По мере накопления соли выращиваются более солеустойчивые культуры. Выщелачивание проводят после последней культуры в севообороте. Пример севооборота:

• фасоль пинто, кукуруза, пшеница и ячмень
• лук, дыня и сорго.

Выщелачивание плюс искусственный дренаж

Там, где мелководье ограничивает использование выщелачивания, может потребоваться искусственный дренаж. Вырежьте дренажные канавы на полях ниже уровня грунтовых вод, чтобы отводить дренажные воды и позволить солям выщелачиваться. Дренажная плитка или пластиковая водосточная труба также могут быть зарыты в землю для этой цели. Надлежащее проектирование и строительство дренажной системы имеет решающее значение и должно выполняться обученным специалистом, например, местным представителем USDA-NRCS.

При использовании всех искусственных дренажных систем необходимо также предусмотреть удаление дренажной воды. Ограничения на сброс сточных вод в ручьи могут применяться в определенных ситуациях и должны быть расследованы в Департаменте общественного здравоохранения и окружающей среды штата Колорадо. В случае регулируемого сброса может потребоваться очистка или сбор и испарение воды на месте, что может привести к значительным затратам.

Преимущество искусственного дренажа заключается в том, что он дает возможность использовать высококачественную поливную воду с низкой минерализацией (если она доступна для садовода) для полного удаления солей из почвы. Однако искусственные дренажные системы не будут работать там, где в почве нет влагонасыщенного состояния. Вода не будет собираться в канализации, если почва вокруг нее не будет насыщена водой.

После того, как дренаж станет адекватным, можно начинать процесс выщелачивания. Следующие уравнения можно использовать для оценки того, сколько воды требуется для выщелачивания солей в целях мелиорации.

Это уравнение можно использовать для оценки глубины воды, применяемой для простого непрерывного пруда с одним применением воды. При прерывистом орошении прудом или дождеванием k = 0,1 для всех почв. При прерывистом засыпании наносят несколько небольших аппликаций. Использование нескольких небольших приложений требует меньше воды, чем одно приложение. См. цитируемую ниже публикацию Калифорнийского университета в Дэвисе, где приведены дополнительные рекомендации по использованию этого уравнения для рекультивации выщелачивания.

Хорошая однородность: соли накапливаются в центре грядки и вдали от растений.

Плохая однородность: соли скапливаются к краю грядки около одного ряда.

Рис. 1. Управление засолением в двухрядной грядке.

Равномерные, здоровые растения с чередующимся поливом по бороздам (в сухих бороздах скапливается соль).

Неравномерный рост из-за непостоянного накопления соли (растения могут преодолеть эту ситуацию, если корни могут расти из засоленной области).

Рисунок 2. Управление засолением в однорядных грядках.

Управляемое накопление

В дополнение к выщелачиванию соли ниже корневой зоны, соли также могут перемещаться в районы, удаленные от основной корневой зоны, с определенными подстилками для сельскохозяйственных культур и системами поверхностного орошения. Рисунки 1 и 2 иллюстрируют несколько способов управления накоплением солей таким образом. Цель состоит в том, чтобы зоны накопления солей не соприкасались с прорастающими семенами и корнями растений. Равномерность полива имеет важное значение для этого метода. Без равномерного распределения воды соли будут накапливаться в местах, где прорастающие семена и сеянцы будут испытывать снижение роста и, возможно, гибель.

Двухрядные грядки требуют равномерного увлажнения по направлению к середине грядки. Это оставляет бока и плечи пласта относительно свободными от вредных уровней солености. Без равномерного полива (одна борозда получает больше или меньше другой) соли скапливаются ближе к одной стороне грядки. Периодическое вымывание солей с поверхности почвы и ниже корневой зоны все еще может потребоваться, чтобы гарантировать, что грядки в конечном итоге не засолятся.

Альтернативный полив по бороздам может быть желателен для однорядных грядок. Это достигается путем орошения каждой второй борозды и оставления чередующихся борозд сухими. Соли перемещаются по грядке с орошаемой стороны борозды на сухую. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить достаточное количество воды для увлажнения всей грядки, чтобы предотвратить накопление в засаженной области. Этот метод борьбы с засолением все еще может привести к повреждению растений, если большое количество естественных осадков заполнит обычно сухие борозды и вытолкнет соли обратно через дно к растениям. Это явление возникает и при случайном поливе обычно сухих борозд.

Таблица 3. Потенциальное снижение урожайности на засоленных почвах для отдельных культур.
	Относительное снижение доходности %
	0	10	25	50
Полевые культуры	(ЕС е )
Ячмень	8,0	10,0	13,0	18,0
Сахарная свекла*	7,0	8,7	11,0	15,0
Пшеница	6,0	7,4	9,5	13,0
Сорго	4,0	5. 1	7,2	11,0
Соя	5,0	5,5	6,2	7,5
Кукуруза	1,7	2,5	3,8	5,9
Фасоль	1,0	1,5	2,3	3,3
Фураж
Пырей высокий	7,5	9,9	13,3	19,4
Витграсс	7,5	9,0	11,0	15,0
Пырей хохлатый	3,5	6,0	9,8	16,0
Овсяница тростниковая	3,9	5,8	8,6	13,3
Садовая трава	1,5	3. 1	5,5	9,6
Люцерна	2,0	3,4	5,4	8,8
Лисохвост луговой	1,5	2,5	4.1	6,7
Cloveralsike, красный, ладино, клубничный	1,5	2,3	3,6	5,7
Мятлик и другие газоны **
Овощи
Брокколи	2,8	3,9	5,5	8.2
Огурец	2,5	3,3	4,4	6,3
Канталупа	2,2	3,6	5,7	9. 1
Шпинат	2,0	3,3	5,3	8,6
Капуста	1,8	2,8	4,4	7,0
Картофель	1,7	2,5	3,8	5,9
Сахарная кукуруза	1,7	2,5	3,8	5,9
Салат	1,3	2.1	3,2	5,2
Лук	1,2	1,8	2,8	4,3
Морковь	1,0	1,7	2,8	4,6
*Чувствителен во время прорастания и появления всходов, EC и в это время не должен превышать 3 dS/м. Выдержки из Р.С. Айерса и Д.В. Весткот, 1976 г., Качество воды для сельского хозяйства, ирригации и дренажа, документ 29, ФАО, Рим. Данные о солеустойчивости сельскохозяйственных культур в таблице были почти полностью получены Лабораторией солености США, Риверсайд, Калифорния. ** Подробную информацию о видах газонных трав см. в информационном бюллетене 7.227,  9 Дополнения Университета штата Колорадо.0673 Выращивание газона на засоленных участках .

Другие варианты управления

Управление пожнивными остатками

Пожнивные остатки на поверхности почвы снижают потери воды при испарении, тем самым ограничивая движение соли (из неглубоких, соленых грунтовых вод) вверх в корневую зону. Испарение и, следовательно, накопление солей, как правило, больше на голых почвах. Поля должны быть покрыты остатками от 30 до 50 процентов, чтобы значительно уменьшить испарение. Под пожнивными остатками почвы остаются более влажными, что позволяет осенним или зимним осадкам более эффективно вымывать соли, особенно из поверхностных слоев почвы, где наиболее вероятно повреждение всходов сельскохозяйственных культур.

Пластиковая мульча, используемая при капельном орошении, эффективно снижает концентрацию солей в результате испарения. Подповерхностное капельное орошение выталкивает соли к краю фронта увлажнения почвы, уменьшая вредное воздействие на всходы и корни растений.

Предпосевной полив

Как упоминалось ранее, большинство сельскохозяйственных культур более восприимчивы к солевому поражению во время прорастания или на ранних стадиях всходов. Внесение воды хорошего качества в начале сезона, предназначенной для заполнения корневой зоны и выщелачивания солей из верхних 6-12 дюймов почвы, может обеспечить достаточно хорошие условия для роста культуры на наиболее подверженных травмам стадиях.

Управление частотой орошения

Соли наиболее эффективно вымываются из почвенного профиля при более частом орошении (более короткие интервалы орошения). Поддержание более высокого уровня влажности почвы между поливами эффективно снижает концентрацию солей в корневой зоне, тем самым снижая опасность засоления.

Большинство систем поверхностного орошения (системы затопления или бороздового полива) не могут управляться с расходом менее 3 или 4 дюймов воды за одно применение и, как правило, не подходят для этого метода контроля засоления. Спринклерные системы, особенно центрально-поворотные и линейные системы, сконфигурированные с пакетами форсунок для точного применения с низким энергопотреблением (LEPA) или с правильно расположенными капельными форсунками, а также системы капельного орошения обеспечивают наилучший контроль, позволяющий управлять соленостью такого типа.

Резюме

В условиях орошения в условиях засушливого и полузасушливого климата накопление засоления почв неизбежно. Интенсивность и скорость образования отложений зависят от ряда взаимодействующих факторов, таких как количество растворенной соли в поливной воде и местный климат. Однако при правильном управлении влажностью почвы, однородности и эффективности ирригационной системы, локальном дренаже и правильном выборе культур засолением почвы можно управлять, чтобы продлить продуктивность поля.

Ссылки

Айерс, Р.С. и Д.В. Весткот. 1994. Качество воды для сельского хозяйства. Документ ФАО по ирригации и дренажу 29, ред. 1. ISBN 92-5-102263-1

Hanson, B.R., S.R. Граттан и А. Фултон. 2006. Сельскохозяйственное засоление и дренаж. Публикация Калифорнийского университета в Дэвисе 3375.

Танджи, К.К. 1990. «Характер и степень засоления в сельском хозяйстве», В: Оценка и управление засолением в сельском хозяйстве , изд. К.К. Танджи. Руководства и отчеты Американского общества инженеров-строителей по инженерной практике № 71. ASCE.

^* Г.Э. Кардон, доцент кафедры почвоведения и растениеводства; Дж. Дэвис, специалист по расширению почв Университета штата Колорадо и профессор почвоведения и растениеводства; Т.А. Баудер, специалист по качеству воды; и Р.М. Васком, специалист по дополнительным водным ресурсам. 7/03. Отредактировано 14 октября.

Университет штата Колорадо, Министерство сельского хозяйства США и сотрудничающие округа Колорадо.