Засоление - это недуг, который приносит массу страданий не только людям, он убивает живую почву, делает ее бесплодной. Засоление почвы может происходить в силу естественных причин (образование солонцов и солончаков), а также из-за неправильного орошения сельскохозяйственных угодий. Только немногие овощеводы орошают свои огороды, поля из природных водоемов или очень глубоких артезианских скважин, в которых вода неплохого качества. Все остальные хозяева, имеющие колодцы, неглубокие скважины, используют для полива своих грядок грунтовую воду, так называемую верховодку. Вода из верхнего горизонта отличается сильной минерализацией. Она содержит в различных пропорциях карбонатные, сульфатные, хлоридные соединения, соли кальция, магния, железа, натрия и других элементов, общее количество которых может варьироваться от 0, 5 до десятков г/л. Причем в течение года состав и концентрация солей меняются. Наиболее богата солями вода в августе-сентябре, в мае их количество и концентрация заметно снижаются - зимняя влага разбавляет. Вода, содержащая до 0, 5 г/ л солей, считается хорошей для полива, от 0,5 до 1 г -допустимой, от 1 до 3 г - опасной для растений и может использоваться в орошении очень осторожно со всеми агротехническими и мелиоративным и мероприятиями.

Если вода содержит сухих солей более 3 г/л, то она непригодна для полива. Чтобы определить качество воды, нужно сдать образцы в лабораторию. А общее солесодержание можно определить в домашних условиях: нужно выпарить определенное количество воды, а затем взвесить сухой остаток. Более простой и цивилизованный метод - использовать электронный прибор солемер, который позволит с точностью до миллиграммов на литр определить солесодержание воды и ее пригодность не только для полива, но и для питья (известно, что пить воду с высоким содержанием солей не рекомендуется). А то, что вода в большинстве регионов излишне минерализована, ясно и без того. Об этом свидетельствует накипь на чайниках. Природная вода содержит солей от 300 мг/ л до 2 г/л. Путем несложных расчетов можно определить, сколько вредных солей попадает с поливом на огород. Если принять среднее содержание солей 1 г/л, то при 10 полноценных поливах за сезон и поливной норме 20 л/м 2 , почва получит за год 200 г ненужных солей. А за 5 лет орошения - 1 кг. И это без учета неиспользованных остатков минеральных удобрений, минерализованной мертвой органики (точно определить общую минерализацию воды для полива можно с помощью солемера или выпаривания).

ДИАГНОЗ: БЕСПЛОДИЕ ПОЧВЫ

О каком плодородии, высоких урожаях можно вести речь, когда основа плодородия - гумус теряется, минерализуется, связывается почвенная влага, физические свойства почвы становятся неблагоприятными для растений, угнетается деятельность почвенных организмов. Хотя на самом деле 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.

Данные, полученные в Прибалтике, свидетельствуют о стойкости, резервах растений, проявляющихся на песчаной почве. А поливать соленой водой плодородные черноземы категорически не рекомендуется. Кстати, нужно отметить, что разные соли оказывают различное влияние на кислотность почвы, ее рН, а значит и этот параметр нужно учитывать, особенно в регионах с высоким содержанием солей в воде. Я также столкнулся с подобным явлением на своем огороде. Вода для полива у меня не лучшего качества, а кое-что вырастить и реализовать было необходимо. Выбора не было. Приходилось поливать тем, что есть. Но одновременно пытался как-то решить проблему: общался со специалистами, с опытными овощеводами, перевернул и изучил горы научной литературы, не считая подшивок газет, журналов. Старался не зря. Что искал, то нашел - несколько методов овощеводства без полива, в частности технологии, препятствующие засолению, дающие возможность оживлять почву и получать товарные урожаи без орошения или с минимальным поливом.

Используя их, а также немало своих разработок, создал и освоил малозатратную, комплексную методику высокоурожайного овощеводства без полива. Состоит она из нескольких технологических операций. Благодаря ей получил без орошения урожай томатов 2-2,5 кг товарных плодов с куста при плотности посадки 400 шт. на сотку. Со своим проектом принял участие во Всеукраинском конкурсе бизнес-планов, где занял одно из призовых мест.

АГРОПРИЕМЫ ПРОТИВ ЗАСОЛЕНИЯ

Проблему с засолением почв на огородах вполне можно решить своими силами. Конечно, сделать дренаж и промыть участки метровым слоем чистой воды для частника нереально. Но есть и альтернативные методы. Если приходится поливать огороды, то лучше использовать воду не из колодцев, а запастись нужным ее количеством в бочках, емкостях, бассейнах. Минерализованная вода за 2-3 суток отстаивается. Начинается процес с осаждения солей. В верхнем, 70-сантиметровом, слое воды спустя 2-3 дня остается 30 % от первоначального количества минералов, а нижние слои становятся более насыщенными. Это же относится и к воде из прудов, рек, каналов. Нужно устанавливать поливные насосы так, чтобы огороды орошались верхним, менее соленым слоем воды. Чтобы избежать вторичного засоления, грядки нужно поливать редко, но обильно, глубоко промачивая почву. Поверхностный полив вреден, так как вода, увлажни в верхний слой почвы, быстро испаряется, оставляя там все соли. Значит, поливайте редко и обильно с обязательным рыхлением почвы.

На засоленных участках необходимо ежегодно вносить органические удобрения в виде перегноя, навоза, компоста. Органика способна излечить эту болезнь (отложение солей). Обычный навоз содержит полный 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. Одно из основных средств борьбы с засолением - внесение гипса под осеннюю перекопку. Гипс, не строительный, а природный, добываемый карьерным способом, внесенный в почву (30 кг на сотку) , способствует улучшению ее физических свойств, образованию агрономически ценной структуры - происходит замена обменного натрия кальцием гипса и вытеснение его в глубокие подпахотные слои.

РАСТЕНИЯ РЕАГИРУЮТ ПО-РАЗНОМУ

Способностью связывать и удалять солевые примеси обладают сидераты: горчица, люцерна, а также пшеница, ячмень. Во время их роста корневые выделения частично деминерализуют почву, а некоторые вредные примеси они используют для роста надземной массы. Эти растения обладают мощной, глубоко проникающей в почву корневой системой. После сидератов на месте перегнивших корней остается целая сеть подземных канальцев. Получается такой природный дренаж, по которому соли осадками вымываются в глубокие слои почвы. Из овощных растений только обладает способностью извлекать из почвы ненужные минеральные элементы. Поэтому в севооборот на поливных огородах необходимо вводить посевы свеклы, выращиваемой без полива. Выгода двойная: и урожай можно получить приличный и землю очистить. Чтобы препятствовать засолению, нужно на огородных орошаемых землях оставлять часть грядок на один сезон без полива. И не обязательно держать черный пар, там можно выращивать соле- и засухоустойчивые растения - дыни, арбузы, тыквы, , фасоль, свеклу, , позднюю капусту, .

В результате полива минерализованной водой повышается концентрация почвенных солей - это немного напоминает недостаток влаги в почве, и в том и в другом случае концентрация почвенного раствора повышенная. На моем огороде прошли испытание и неплохо растут многие виды растений - несколько десятков сортов высоких и низких, , баклажанов, неприхотливые многолетние цветы. Все они нормально растут, цветут и плодоносят, дают полноценные семена, так как адаптировались к моим условиям - выдерживают низкую влажность воздуха, сухие периоды, нечастые поливы соленоватой водой. Огородники часто интересуются, чем обрабатывать томаты, перец, когда при внешне здоровых листьях нижняя часть плода загнивает и сохнет. В таком случае химическая обработка не поможет. Это не инфекционная болезнь, а физиологическая -вершинная гниль. Развивается она, если почва пересохла или засолена, растения испытывают кальциевое голодание из-за повышенной концентрации почвенных солей. У этих растений отмирают участки тканей плода, развивается некроз.

Если ситуация не оптимизируется, такие плоды могут усыхать прямо на кусте. Особенно это характерно для томатов со сливовидными плодами. Помочь могут нормальное водоснабжение и кальциевая подкормка растений (корневая или внекорневая). Можно использовать также настой золы - это неплохое калийно-фосфорное комплексное удобрение. Но лучше не допускать засоления и пересыхания почвы, тогда проблем будет меньше и урожай выше. Надеюсь, мои рекомендации будут полезными для вас. Если возникнут какие-то вопросы по теме, связанной с засолением почвы, пишите, на форуме. Максим КУРИННЫЙ

• Смотри по теме
• Расскажите друзьям

Среди потенциальных виновников — удобрения, глифосат и фунгициды, нарушающие биологический круговорот веществ

Целый автобус специалистов-почвоведов впервые прибыл в хозяйство канадского фермера Гранта Ригби, расположенное на юго-западе провинции Манитоба, в августе 2012 г. На поле, засеянном люцерной, они исследовали тридцатиметровую траншею шириной в метр, которая простиралась от заброшенного низинного участка, заросшего лисохвостом, до близлежащего выветренного пригорка. Целью исследования было изучить засоленность суглинистых почв фермера.

Специалисты определили, что белые вкрапления в верхнем слое почвы под зарослями лисохвоста — это сульфат кальция. Это положило начало рассуждениям о том, что применяемая повсеместно с 1978 по 2001 г. практика внесения сульфатов в качестве удобрения в смеси с азотом и фосфором могла повлечь наблюдаемое в настоящее время засоление почв сульфатом кальция (гипсом).

В России проблема сульфатного засоления почв с участием гипса наблюдается в основном в южных регионах. В целом по стране засоленные почвы составляют 54 млн га, или 3,3% общей площади РФ и 5% площади почв равнин. Площадь вторично засоленных почв оценивается в 36 млн га, или 18% от общей площади орошаемых земель. Наибольшие площади засоленных почв сосредоточены в Поволжье — 31%, на Северном Кавказе — 17% и за Уралом — 16%.

Про гипс российские ученые говорят, что он не оказывает отрицательного действия на растения вследствие малой растворимости — 1,9 г/л. Тем не менее почвы, засоленные сульфатом кальция, считаются токсичными при концентрации солей более 1%. Высокая концентрация гипса способствует образованию сплошной губчатой массы, непроницаемой для воды, воздуха и корней, что приводит к угнетению растений и их гибели.

На ферме г-на Ригби почвы под лисохвостом на глубине все еще были влажными, несмотря на засуху, которая длилась уже год, и то, что рядом не было ни одного водоема. Ее электропроводность в расчете на весь объем растворенных солей была настолько высока, что ни одно растение не могло добыть воду из сильнейшего осмотического захвата рассола сульфата кальция. Разросшемуся рядом пырею не удалось покорить засоленный участок, и он отступил перед лучше приспособленным для этой задачи лисохвостом, корни которого располагаются ближе к поверхности и позволяют ему процветать на этом типе почв.

Ниже слоя, засоленного сульфатом кальция, на глубине около метра, обнаружилась песчаная прослойка, в отличие от желтого суглинка, расположенного на аналогичной глубине в траншее. Было высказано предположение, что серу и, возможно, кальций, принесло к этому месту потоком вод по песчаной прослойке из каких-то более глубоких слоев под пригорком.

Соли сульфата кальция были сконцентрированы над песчаной прослойкой. И когда ветер высушивал влагу с жесткой поверхности бесплодного поля, в колеях проехавшей техники, а также весной перед вспашкой на поверхность почвы через капилляры выступало еще больше соли.

Хозяйство, основанное предками Гранта Ригби в 1882 г., не сталкивалось с проблемой засоленности почв примерно до 1998 г. Не было такой проблемы и на протяжении десятков тысяч лет, прошедших с того момента, как чистая талая вода хлынула с тающих вековых ледников. Какие же действия фермера вызвали ионы сульфатов и кальция из глубин и заставили их раствор просачиваться сквозь землю?

У специалистов есть несколько гипотез относительно причин произошедшего. Они также дают рекомендации по устранению засоленности, которые основаны на практическом опыте.

Удаление дерна

Разрушив глубоко проникающие корни растений и прекратив продолжавшееся на протяжении тысячелетий снабжение глубоких слоев почвы многолетних прерий продуктами фотосинтеза, фермеры вызвали уничтожение биомассы, находившейся глубоко в земле. Это освободило серу, с давних времен связанную в биомассе в виде минерализованных вымываемых сульфатов.

Только лишь глубокие корни шиповника переживали вспашку на пригорках в прошлом столетии, а в нынешнем веке глифосат справился и с ним, что и привело к освобождению серы.

Дороги

Захоронение древнего верхнего слоя почвы под плотным покрытием дорог привело к уничтожению биомассы под ними из-за отсутствия фотосинтеза и недостатка кислорода. Это повлекло минерализацию сульфатов, которые затем поднялись по капиллярным протокам на поверхность дорог, а оттуда ветром или дождевыми потоками были смыты в канавы и на соседние поля.

Аналогичный процесс происходит, когда фермеры прокладывают дороги через поле, что подтверждается захватом этих территорий лисохвостом как видом, способным выжить в засоленной почве.

Пастбища

Непрерывный выпас скота вблизи ворот и скотных дворов снижает ежедневную энергию, поступающую от процессов фотосинтеза для жизненной активности корней, в результате чего корни мельчают. Глубинные слои почвы не получают энергии, и биомасса умирает, высвобождая серу.

Сульфаты

Добавление отрицательно заряженных анионов сульфатов в стандартную смесь удобрений, не в полной мере потребляемую культурными растениями даже там, где ее недостаточно, приводит выщелачиванию избытка сульфата.

Аммиачные удобрения

Добавление положительно заряженных катионов аммония или катионов калия вытесняет оригинальные катионы кальция с ионообменной поверхности отрицательно заряженных коллоидов глинистых почв. В конечном счете они соединяются с анионами сульфатов в почвенной среде, накапливаются в глубоко расположенных песчаных прослойках или на лугах и в озерах, а также скапливаются в виде раствора сульфата кальция.

Новое питание

Предотвратить засоленность почв сульфатом кальция могла бы конвертация ионных химических удобрений в богатые питательными веществами микроорганизмы или водоросли с последующей их ферментацией перед внесением в почву. Подобным образом можно удобрять почвы в Африке, которые страдают от слабой катионообменной емкости.

Кольцевое засоление

Талые воды на топких участках проникают примерно на два метра вертикально вниз, и столько же — горизонтально, попадая на смежные поля. Грунтовые воды с возвышенностей спускаются вниз до границы с водами топкого участка, где минеральные соли в концентрированном виде остаются, а пресная вода испаряется.

Остатки гербицидов

Некоторые биоразлагаемые гербициды могут сохраняться неразрушенными на засоленных участках из-за высокой концентрации солей, которая подавляет деятельность микроорганизмов-деструкторов.

Глифосат

Хелатирование глифосатом микроэлементов, таких как цинк, на кончиках глубоких корней, удаленных от поверхностных бактерий, которые участвуют в разложении глифосата, вероятно, приводит к постоянному недостатку этих важных микроэлементов в глубинных слоях почвы.

Это тормозит распад биомассы с участием грибов-деструкторов, ограничивая возможность укоренения последующих культур, и ведет к избытку всех других питательных веществ, которые тысячелетиями находились в сбалансированном состоянии внутри глубоко живущей биомассы почвы. Излишки сульфатов в этом случае выводятся.

Фунгициды

Разложение растительных остатков — это живой процесс, в котором участвуют грибы-деструкторы. Они высвобождают энергию и питательные вещества для последующего использования новыми организмами. Фунгициды прекращают этот круговорот питательных веществ, поскольку убивают грибы.

В итоге питательные вещества выпадают из биологического оборота, поскольку фунгициды прерывают замкнутую пищевую цепь. Минерализованные фосфат и сульфат затем вымываются, как чай, из сухих листьев или корней, и концентрируются в высолах или просачиваются через источники в озера.

Двулетние культуры

Замена непрерывного нахождения глубоких слоев почвы под паром, вызванного интенсивной обработкой и применением неселективного глифосата, новыми агрономическими подходами и инновациями с целью сохранения непрерывной жизни глубоко уходящих корней, может остановить дальнейшее истощение почв в местах возвышенностей и выщелачивания питательных веществ в виде засоления в низинах. Использование гербицидов селективного действия, включение клевера, люцерны в севооборот, а также селекция новых двулетних зерновых культур поможет остановить засоление путем поддержания постоянного энергоснабжения продуктами фотосинтеза глубинной биомассы. Ведь биомасса, расположенная глубоко в почве, сохраняет и повторно использует биологическую серу.

Изменение экосистемы

Прекращение дальнейшего вывода питательных веществ из почв на возвышенностях может остановить разрастание рогоза широколиственного, который уже занял доминирующее над другими травами положение на болотах. Это также, вероятно, поможет ограничить цветение озер из-за размножения токсичных азотфиксирующих цианобактерий, которые получают приток избыточного фосфора, серы и других микроэлементов от ежегодно обрабатываемых сельхозугодий.

Солевой заработок

Сбор соли сульфата кальция, сконцентрированной в виде белых сухих крупинок на поверхности почвы, а затем разбрасывание ее на обессоленных пригорках будет снижать засоленность и восстанавливать однородность баланса питательных веществ. Старые фермеры, владеющие искусством буртования зерна, могут таким образом заработать немного денег. Стоки из плиточного дренажа могут быть локально возвращены в почву с помощью капельного орошения, чтобы получить урожай на истощенных холмах, вместо того чтобы способствовать росту токсичных голубых водорослей в озере Виннипег.

Опыт фермера

В хозяйстве Гранта Ригби для борьбы с засолением с 2002 г. были прекращены все опрыскивания гербицидами, интенсивная обработка почвы, внесение удобрений, устройство дорог и осенняя вспашка. С тех пор исчезла кохия, а заросли лисохвоста сократились до единично встречающихся растений. В хозяйстве не осталось голых участков земли, и засоление было остановлено.

Тем не менее, г-н Ригби призывает ученых и практиков к критике выдвигаемых гипотез. Он также обращается к аграриям с предложением вступить в дискуссию, чтобы обсудить и выявить корреляцию между сложившейся агрономической практикой и засолением почв.

Г-н Ригби также предлагает Министерству сельского хозяйства и продовольствия Канады ежегодно публиковать карты засоления, чтобы помочь рыночной оценке сельхозугодий и вознаградить хозяйства за хорошее состояние почв. Он обращается к научному и профессиональному сообществу с просьбой признать засоленность как серьезную угрозу цивилизации.

Наталья Лотова

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

Естественное засоление почв характерно для территорий с аридным климатом. Оно происходит в результате подтягивания солей к поверхностным слоям почвы из грунтовых вод и коренных отложений при восходящем движении влаги. Влага по мере вертикально восходящего движения испаряется, а содержащаяся в ней соль откладывается на стенках порового пространства почв. Высоким природным засолением обладают почвы пустынь и полупустынь. Больше засолены почвы, образующиеся на коренных породах с высоким природным засолением и при неглубоком (менее 3 м от поверхности земли) залегании грунтовых засоленных вод

Засоление почв происходит на той стадии орошения, когда соленые грунтовые воды поднимаются на глубину 1–3 м от поверхности земли и транспирация растительностью и испарение приближается к величине испарения с открытой поверхности воды (в аридных районах оно достигает 1000- 1500 мм в год). При минерализации таких вод 2-3 г/дм3 в верхний слой почвы за лето привносится около 20 т/га солей.

Степень вредности главнейших воднорастворимых солей для растений (по Л. П. Розову) представлена в следующей таблице:

Таблица 14

NaCl	Na 2 SO 4	Na 2 CO 3
MgCl 2	Mg SO 4	Mg CO 3
CaCl 2	Ca SO 4	Ca CO 3

Все соли, расположенные выше черты, вредны для растений. Размеры вредного содержания солей в почве зависят от вида и возраста растений, свойств почвы и количества влаги в почве, т. е. от концентрации почвенного раствора, интенсивности испарения влаги почвой, сочетания солей и др. Поэтому в разных условиях размеры вредного содержания солей и степень солеустойчивости одного и того же растения различны.

Таблица 15

Основные соли, участвующие в засолении почв

Формула	Минерал	Хим. название	Описание некоторых свойств
CaCO 3	Кальцит, арогонит, ватерит	Карбонат кальция	В связи с малой растворимостью CaCO 3 безвреден для большинства растений, карбонатные горизонты часто сильно сцементрированны и трудно проницаемы для корней растений
MgCO 3	магнезит	Карбонат магния	Растворы MgCO 3 обладают высокой щелочностью, что угнетает растение
Na 2 CO 3 · 1OH 2 O	Нахколиттрона, нитрит, терманатрит	Карбонат натрия	Крайне токсичен для растений из-за высокой растворимости(178 г/л) и высокой щелочности раствора (pH 10-15)
K 2 CO 3	Поташ	Карбонат калия	Токсичен для большинства растений
CaSO 4 ·2H 2 O CaSO 4	Гипс, селенит, алебастр, ангидрит	Сульфат кальция	Не оказывает отрицательного действия на растения в связи с низкой растворимостью (1,9 г/л). Высокая концентрация гипса способствует образованию сплошной губчатой массы, непроницаемой для воды, воздуха и корней растений, что приводит к угнетению растений и их гибели.
MgSO 4 ·7H 2 O	эпсомит	Сульфат магния	Обладает высокой растворимостью (252 г/л) и характеризуется крайне высокой токсичностью для растений
Na 2 SO 4 Na 2 SO 4 ·1OH 2 O	Тенардит, мирабилит	Сульфат натрия	Токсичность в 2-3 раза ниже по сравнению с MgSO 4
NaCl	галит	Хлорид натрия	Одно из распространенных и токсичных веществ засоленных почв из-за физиологической активности и высокой растворимости (264г/л)
KCl	Сильвин, карналлит	Хлорид калия	В засоленных почвах концентрация KCl редко достигает значений, при которых проявляется его токсичное действие
MgCl 2	бишофит	Хлорид магния	Вследствие высокой растворимости (353 г/л) обладает высокой токсичностью

Вредное действие солей на растения очень сильно зависит от концентрации их в поч­венном растворе, а так же от вида самого растения. Все растения можно разделить на 3 группы: неустойчивые, среднеустойчивые, устойчивые

Таблица 16

Агрономическая солеустойчивость растений

неустойчивые	среднеустоичивые	устойчивые
Полевые культуры
фасоль	Рожь, пшеница, сорго, кукуруза, подсолнечник, рис, лён, соя, бобы конские, горох	Ячмень, сахарная свекла, рапс, хлопок
Овощные культуры
Редис, сельдерей	Томат, перец, капуста, морковь, салат-латук, лук, тыква, огурец	Свекла столовая, спаржа шпинат, капуста листовая
Кормовые травы
Клевер ползучий, лисо - хвост, клевер гибридный, клевер луговой, кровохлёбка маленькая	Донник белый, жёлтый, индийский, кострец, канареечник клубненосный, волоснец безостый, клевер земляничный, суданская трава, люцерна, овсяница луговая, кострец безостый	Бескильница, бермудская трава, пырей высокий, кострец, волоснец канадский, пырей американский, овсяница высокая
Плодовые
Груша, яблоня, грейпфрут, лимон, апельсин, миндаль, абрикос, персик, слива	Гранат, инжир, оливковое дерево, виноград	Финиковая пальма
Кустарники
Калина, роза, фейхоа	можевельник	Олевндр, лисохвост

Выносливость различных растений к содержанию солей в почве можно ориентировочно характеризовать цифрами, приведенными в таблице.

Таблица 17

Данные таблицы относятся к смеси хлористых и сернокислых солей в верхнем 1,5 метровом слое почвы. При наличии соды все цифры должны быть снижены, так как содержание соды допустимо в количестве не больше 0,0005%.

Способность растений переносить то или иное количество растворимых солей зависит от почвенных и климатических условий; она уменьшается на тяжелых глинистых и суглинистых почвах и в сухих и жарких условиях и увеличивается на легких песчаных и супесчаных почвах и во влажных условиях: органическое вещество в почве увеличивает устойчивость растений к солям.

Вредное действие солей на растения очень сильно зависит от концентрации их в поч­венном растворе.

Для обоснования мелиораций и выбора мелиоративных приемов учитываются:

1. Свойства почв – содержание обменного натрия, степень засоления, солевой баланс почв, глубина залегания карбонатов кальция и гипса, уровень и минерализация грунтовых вод.

2. Климатические условия – количество выпадающих осадков.

3. Специфика сельскохозяйственного использования – пашня, сенокос, пастбище, садовый или плодовый участок.

Способы удаления солей из профиля засоленных почв

Механический способ удаления солей – сгребание солевой корки солончаков или сильнозасоленных почв тракторными скребками с последующей ее транспортировкой за пределы орошаемого массива. Он применяется в основном на сильнозасоленных почвах перед промывками, что способствует сокращению расхода промывных вод на рассоление.

Промывка почвы – комплекс мероприятий, обеспечивающий снижение избыточной концентрации токсичных солей в почве до допустимого для сельскохозяйственных культур предела, путем подачи на поверхность почвы воды и удаления раствора солей за счет дренажа за пределы промывной территории. Промывка заключается в заполнении порового пространства промывной водой для последующего удаления легкорастворимых солей за пределы почвенного профиля за счет их перевода в почвенный раствор, создание гравитационной или напорной фильтрации, промывной воды. Для промывки почв рассчитывается промывная норма. Она зависит от физико-химических свойств почвы (тип почвы, степень засоления, гидрохимические и фильтрационные свойства).

Промывная норма (нетто) – объем воды, необходимый для удаления избытка токсичных солей из расчетного слоя. Рассчитывается по аналитическим зависимостям или по моделям влагосолепереноса с использованием соответствующих компьютерных программ. Наиболее проста и удобна формула В. Р. Волобуева:

M w НТ= 10000 h П s⋅α′⋅C s

где MwHT – промывная норма; ά – показатель солеотдачи; hПs – расчетная глубина легкорастворимых солей при полном насыщении порового пространства почвы, г/л, (%); Сs*доп – допустимая концентрация почвенного раствора, г/л, (%).

Значение параметра ά меняется в зависимости от гранулометрического состава и типа засоления: суглинистые почвы ά = 0,92–1,98; тяжелосуглинистые почвы ά = 1,22–1,78; глинистые почвы ά = 1,80–3,30. Большие значения характерны для сульфатного типа засоления.

Капитальные промывки являются единовременным мелиоративным мероприятием по рассолению почв на расчетную глубину.

Эксплуатационные промывки являются периодическим мелиоративным мероприятием для регулирования водно-солевого режима почв.

Поверхностная промывка – удаление солей из корнеобитаемых горизонтов тяжелых почв с низкой водопроницаемостью, высокой влагоемкостью и высоким содержанием солей

Сквозная промывка всей толщи горизонтов почвенного профиля обеспечивает вынос водорастворимых солей в грунтовый поток и их удаление естественным или искусственным дре- нажем за пределы орошаемого массива. При сквозной промывке возможно опреснение не только почвенной толщи, почвообразующих и подстилающих пород, но и поверхностных слоев грунтовых вод. Поэтому только сквозные промывки на фоне горизонтального, вертикального или комбинированного дренажа могут обеспечить создание условий, исключающих повторное засоление почв

Запашка солей применяется на слабозасоленных почвах, когда нижние горизонты свободны от солей, а их незначительно повышенные концентрации сосредоточены в поверхностных горизонтах профиля. Перепашка при относительно мощном гумусном горизонте создает условия для равномерного разбавления солей в мелкоземе пахотного горизонта до уровня концентраций, не препятствующих нормальному росту и развитию сельскохозяйственных растений.

Электромелиорация – действие постоянного электрического тока на почву. Результаты применения электромелиорации: рассоление, трансформация солевого состава в сторону улучшения его с мелиоративной точки зрения, уменьшение сильнотоксичных компонентов, усиливаются процессы микро- и макроагрегации. При электромелиорации значительно сокращаются промывные нормы воды, процесс почвообразования изменяется в сторону зонального типа, повышается уровень плодородия почв и продуктивность растений

При пропускании тока через водонасыщенную почву или грунт происходят электролиз, электроосмос и электрофорез.

При электролизе влажных почв около электродов и в межэлектродном пространстве происходят сложные электрохимические процессы, в результате которых изменяется твердая фаза почвы. Подщелачивание у катода и подкисление у анода увели- чивает растворимость многих соединений.

Электроосмос – движение воды в направлении катода при действии постоянного электрического тока. Применяется для дренажа почвогрунтов при закладке фундаментов для сооружений.

Электрофорез – перенос мелких иловатых частиц в направлении электродов.

Термический пар – улучшение физических свойств солонцеватого горизонта под действием солнечной радиации. В результате отвальной вспашки солонцовый горизонт выворачивается на поверхность, по возможности разрыхляется и в течение жаркого летнего периода подвергается воздействию солнца и ветра. Происходит дегидратация и необратимая коагуляция почвенных коллоидов, в результате чего улучшаются физические свойства солонцового горизонта. Термический пар применим для улучшения свойств солонцеватых почв и солонцов сухостепной и полупустынной зон только при малом количестве осадков, высоких и резко колеблющихся температурах.

Глубокое мелиоративное рыхление – глубокое мелиоративное безотвальное рыхление солонцов и солонцеватых почв, особенно после внесения гипса.

В результате глубокого рыхления в почве происходят следующие изменения:

а) разрушается уплотненный солонцовый горизонт, создается мощный корнеобитаемый пахотный слой;

б) в пахотный слой переходят кальциевые соли самой почвы;

в) улучшаются водно-физические свойства почвы, увеличивается запас воды в почве, и удаляются вредные соли, образовавшиеся в результате реакции обмена.

Фитомелиорация – использование растений для рассоления почв. Ее целесообразно использовать совместно с агротехническими и инженерными приемами улучшения мелиоративного состояния низкоплодородных почв.

Землевание – искусственное создание мощного 6–20 см плодородного пахотного горизонта на поверхности солонца или сильносолонцовой почвы путем наслаивания богатой обменным кальцием и органическим веществом черноземной почвы на солонец. В этом случае внесенный активный кальций чернозема активно вытесняет обменный натрий из солонца и погашает его токсичность. Землевание сопровождается внесением удобрений, особенно органических, посевом сидератов и другими мероприятиями.

Самомелиораци я – это перемешивание с помощью плантажной вспашки гипсовых и карбонатных горизонтов; рассолонцевание на глубину, на которую происходит промачивание. Приемы, ускоряюе самомелиорацию почвы: промывание почвы, искусственное орошение, улучшение дренажа, хорошая обработка почвы, внесение рыхлящих веществ (навоза, соломы, торфа, компоста и др.); увеличение концентрации кальция в почвенном растворе (внесение гипса, суперфосфата, известковой селитры); повышение растворимости углекислого кальция в карбонатном солонце; возделывание растений на солонцах.

Химическая мелиорация – деятельность, обеспечивающая целенаправленное улучшение агрохимических и воднофизических свойств, а также пищевого режима почв. В результате происходит коренное улучшение химического состава и структуры почв, повышение их плодородия, предотвращение или ослабление негативных последствий интенсификации агро- номического производства на основе применения мелиорантов, орошения и осушения, приводящих к негативным последствиям. Химическая мелиорация направлена на регулирование реакции почвенной среды, ее кислотности и щелочности, оструктуривания почвы.

При химической мелиорации почв изменяются: солевой и микроагрегатный состав почв, гумусное состояние, ионообменные и коллоидно-химические свойства.

Химические мелиоранты – химические вещества, применяемые для улучшения качества и свойств почвы. В качестве химических мелиорантов могут использоваться:

а) химические вещества для регулирования кислотности, щелочности почвы, ее оструктуривания и обогащения элемента- ми питания растений;

б) химические вещества, применяемые для уменьшения плотности и соленакопления, повышения водопроницаемости почвы, стабилизации гумуса и борьбы с эрозией;

в) химические препараты специального назначения (синтетические продукты или химически измененные природные материалы).

Приемы мелиорации

Известкование – применяется на кислых почвах с применением извести, доломитовой муки, сланцевой золы, цементной пыли, известкового туфа, сапропеля, озерной извести

Гипсование – вытеснение поглощенного натрия кальцием гипса или иного кальцийсодержащего соединения как наиболее благоприятным для жизни растений поглощенным катионом.

почваNa2 + CaSO4 → почваCa + Na2SO4

Гипсование применяется в основном на почвах с глубоким залеганием карбонатов и сульфатов кальция (ниже 0,4 м).

В качестве мелиорантов используют гипс, фосфогипс, естественные гипсовые породы (например, гажу). Положительный мелиоративный эффект дает внесение в почву органического вещества, железного купороса, серы и других соединений, способных при биохимическом окислении образовывать серную кислоту.

Гипсование должно сопровождаться удалением из почвы продуктов обмена (Na2SO4) путем хорошего увлажнения и дренированности, что лучше всего осуществляется при мелиорации солонцов в условиях орошения.

Кислование – внесение кислых химических веществ (серная кислота, сульфат железа, сульфат алюминия, хлористый кальций, фосфогипс).

Реакция взаимодействия карбонатного солонца с серной кислотой идет по схеме:

H2SO4 + CaCO3 → H2CO3 + CaSO4.

Образовавшийся гипс, в свою очередь, вытесняет обменный натрий по схеме:

Почва Na2 + CaSO4 → почва Ca + Na2SO4

Внесение тонкоизмельченной серы, которая окисляется серобактериями до серной кислоты, по схеме:

S + 3O + H2O → H2SO4

Затем серная кислота реагирует с карбонатами, образуя гипс, согласно вышеприведенной схеме.

Почвоукрепительные агрохимические мелиорации – мероприятия, направленные на уменьшение плотности почв и соленакопления, повышения водоотдачи и водопроницаемости, стабилизации почвенной структуры, закрепления гумуса, и снижения проблемы эрозии. Наиболее распространенные мелиоранты: жидкий аммиак, мочевиноформальдегидные конденсаты, поли- комплексы, ПАВ.

Удобрительные мелиорации – направлены на повышение гумусного состояния почвы, улучшение водно-воздушного ре- жимов почв. В качестве мелиорантов используют: навоз, птичий помет, зеленую массу растений, торф, сапропель, отходы деревообрабатывающей, гидролизной, пищевой, биохимической и других видов промышленности.

Фосфоритование почв – внесение заправочных доз удобрений, содержащих фосфор в усвояемой растениями форме (суперфосфат, термофосфат, фосфорная мука).

Промывка засоленных почв

Удаление избыточных солей на сильнозасоленных почвах производится путем промывки этих почв, т. е. растворения водой содержащихся в активном слое почвы солей и удаления (вымыва) их из этого слоя в нижние гори­зонты – при глубоком залегании грунтовых вод, или же в дрены и водоприемники – при близком залегании грунтовых вод и слабом оттоке их.

Эффективность промывки засоленных почв зависит от физических свойств их и от степени солонцеватости почв, т. е. соотношения в составе их растворимых солей ионов Са и Na. Засоленные почвы с преобладанием ионов Са (солончаковые) могут быть промыты от содержащихся в них солей сравнительно легко, если только почвы достаточно водопроницаемы. Солон­цеватые почвы с преобладанием ионов Na не могут быть улучшены одной промывкой и требуют предварительной химизации их, чтобы заместить поглощенный Na кальцием, получить при этом продукт обмена (Nа 2 SO 4 и др.), который может быть вымыт; иначе почва будет содержать поглощен­ный Nа и иметь щелочную реакцию и неблагоприятные физические свой­ства. Промывка засоленных почв без химизации может применяться на почвах, содержащих не больше 10% поглощенного Nа. При промывке нужно возможно более полное удаление поглощенного Nа.

К засоленным относятся почвы, в которых содержатся мине­ральные соли в количествах, вредных для растений. Угнетение сельскохозяйственных культур начинается при содержании в про­филе солей более 0,25 % массы почвы.

Засоленные почвы не имеют сплошного распространения, а встречаются отдельными пятнами среди основного почвенного типа, образуя с последним комплексы. Распространены они во всех зонах, но наиболее в Казахстане, Средней Азии, Западной Сибири, Среднем и Нижнем Поволжье, на юге Украины.

Образование засоленных почв связано с накоплением солей в грунтовых водах и породах и условиями, способствующими их аккумуляции в почвах.

Значительное количество солей образуется при выветривании пород. Ежегодный приток легкорастворимых солей в океан с суши составляет 2735 млн. т, около 1 млрд. т солей каждый год поступает в бессточные области материков. Много легкораствори­мых солей образуется при извержении вулканов.

В перераспределении солей большую роль играют ветер, по­верхностные и текущие воды, однако ведущим фактором, кото­рый влияет на накопление и перераспределение солей в почвах, является климат. Соотношение количества осадков и испарения, фильтрационные свойства почвы, почвообразующих пород, раство­римость солей в различных климатических условиях сильно изме­няются, в связи с чем в распределении солей на территории суши отчетливо наблюдается определенная зональность. Концентрация солей в грунтовых водах и почвах увеличивается по мере увели­чения засушливости климата. Наиболее высокая концентрация со­лей отмечается в пустынной зоне и наименьшая - в степной и ле­состепной зонах.

Во влажном климате при промывном типе водного режима соли выщелачиваются за пределы почвогрунта и поэтому в почве не накапливаются.

При засушливом климате и выпотном типе водного режима, когда испарение намного превышает количество выпадающих осадков, создаются условия для накопления солей в грунтовых водах и почвообразующих породах. В этих областях в основном и распространены засоленные почвы.

В засушливых пустынных и полупустынных зонах, где нет глу­бокого промачивания почв, накопление солей может происходить в результате их биогенного накопления, выветривания, почвооб­разования, а также импульверизации (переноса ветром).

В качественном составе солей по отдельным природ­ным зонам существует определенная закономерность, связанная с особенностями климата, которые влияют на геохимические и биохимические процессы почвообразования.

В лесостепных и степных районах при общем незначительном засолении почв и минерализации грунтовых вод в составе солей преобладают карбонаты и бикарбонаты натрия, встречаются сульфаты, обусловливающие содовый и содово-сульфатный типы засоления почв. Накопление соды в этих зонах связано с меньшей растворимостью ее по сравнению с сульфатами и хлоридами натрия.

В полупустынных и пустынных областях условия благоприят­ны для образования сульфатов и хлоридов натрия, гипса и нитра­тов. Иногда возможно образование соды и формирование почв с содовым типом засоления.

Засоленные почвы подразделяют на слабо-, средне- и сильнозасоленные, а также солончаки, солонцы и солоди. Слабозасоленные почвы содержат 0,25-0,4 % водорастворимых солей, среднезасоленные- 0,4-0,7%, а сильнозасоленные - 0,7-0,1%.

К солончакам относят почвы , в метровом профиле которых, начиная с верхнего горизонта, содержится большое количество (более 1 %) водорастворимых солей, подавляющих рост большин­ства растений. Залегают солончаки по различного рода пониже­ниям - в поймах рек, приозерных впадинах, приморских низмен­ностях, высохших озерах.

Солончаки содержат много (до 25 %) солей на поверхности, что связано с особенностями их образования. Образуются они главным образом при выпотном типе водного режима, когда испарение превышает количество выпадающих осадков. При та­ком водном режиме происходит непрерывное испарение воды с поверхности почвы и поднятие ее из нижних горизонтов. Если грунтовые воды залегают близко и содержат легкорастворимые соли, то последние передвигаются вместе с водой к поверхности, а после испарения воды накапливаются в верхних горизонтах почвы.

Состав солей различен и зависит от условий образования . Чаще других встречаются солончаки хлоридно-сульфатные, содер­жащие на поверхности NaCl и Na2S04. В солончаках с засолени­ем NaCl поверхность покрыта коркой. Культурные растения на солончаках не растут. Наиболее вредно для них содовое засоле­ние почвы, когда на поверхности солончака много соды.

Солонцом называют почву, у которой в почвенном поглощаю­щем комплексе иллювиального горизонта содержится более 20 % емкости поглощения обменного натрия.

Распространены солонцы пятнами в поперечнике от несколь­ких метров до нескольких километров в разных почвенных зонах . Чаще всего они встречаются среди светло-каштановых почв. Верхний горизонт солонцов содержит незначительное количество легкорастворимых солей, а ниже его залегает иллювиальный го­ризонт с высоким содержанием обменного натрия. Содержание среди поглощенных катионов обменного натрия ухудшает физи­ческие и физико-химические свойства почв.

Формируются солонцы при вымывании солей из верхних горизонтов солончаков с преобладающим содержанием солей натрия. Воздействие грунтовых вод обусловливает чередо­вание процессов летнего засоления (поднятия солей по капилля­рам вместе с водой) и осенне-зимне-весеннего рассоления. Разло­жение растительных остатков (полыней, солянок и др.) приводит к биогенному накоплению натрия и поступлению солей натрия в почву при выпадении атмосферных осадков. При обра­зовании солонцов содержание солей натрия остается достаточно высоким, однако ниже порога коагуляции, благодаря чему созда­ются условия для вытеснения части поглощенных Са и Mg из почвенного поглощающего комплекса натрием.

Название солонцов определяется зональными типами почв, среди которых они встречаются . В зависимости от условий обра­зования каждый тип солонцовых почв подразделяют на три под­типа: 1) луговые, 2) лугово-степные и 3) степные.

Солонцы характеризуются плохими агрофизическими и агро­химическими свойствами и низким естественным плодородием. Из-за набухания солонцового горизонта они слабо пропускают воду, и весной в блюдцах солонцов надолго застаивается вода. Это задерживает полевые работы. Влажные солонцы трудно об­рабатывать, так как почва сильно прилипает к отвалам плуга, а сухие солонцы плохо обрабатываются в связи с высокими плот­ностью и твердостью. Доступной для растений влаги эти почвы содержат мало. Такие неблагоприятные их свойства объясняются высоким содержанием в иллювиальном горизонте обменного нат­рия, который может достигать до 40 % емкости поглощения и более. Солонцы имеют щелочную или сильнощелочную реакцию. Наименее благоприятными агрономическими свойст­вами обладают корковые и мелкие солонцы.

Солоди относятся к группе полугидроморфных почв . Распро­странены в лесостепной и степной зонах и встречаются в замкну­тых депрессиях под луговой, лугово-болотной растительностью и заболоченными лесами.

Характерным признаком солодей и осолоделых почв является наличие в верхних горизонтах аморфной кремнекислоты, раство­римой в 5 % растворе едкого калия.

Процесс осолодевания и образования свободной кремниевой кислоты происходит в условиях повышенного увлажнения и про­мывания почв. Такие условия создаются обычно в различного рода понижениях (березово-осиновые колки, поды, лиманы). Про­филь солоди резко дифференцирован на генетические горизонты.

Различают следующие подтипы солодей : лугово-болотные, лу­говые, лугово-степные и дерново-глеевые.

Сельскохозяйственное использование . Полевые, овощные и пло­довые культуры неодинаково относятся к засолению почв. Наи­более устойчива к засолению свекла, среднеустойчивы - зерно­вые, томат, капуста, картофель, морковь, неустойчивы - подсол­нечник, зернобобовые, редис, лук, чеснок, огурец. Из плодовых культур к засолению более устойчивы косточковые, менее - се­мечковые. Но даже солеустойчивые растения переносят сравни­тельно невысокие концентрации солей. Поэтому чтобы сделать засоленные почвы пригодными под пашню, их предварительно промывают (на 1 га расходуют от 2 до 18 тыс. т воды). Промыв­ные минерализованные воды отводят по дренажным трубам.

Солончаки в районах богарного земледелия используют как пастбища.

Окультуривание солонцов проводят разными способами в за­висимости от их свойств, глубины надсолонцового горизонта и района. Мощность надсолонцового горизонта мелких и средних солонцов черноземной зоны, встречающихся небольшими пятна­ми, увеличивают землеванием. Для этого на западину солонца землеройными машинами сгребают несолонцовую почву с окру­жающего участка. Затем поверхность поля выравнивают.

Наиболее эффективный прием окультуривания солонцов - гипсование, то есть внесение гипса (на 1 га его вносят от 3 до 25 т). После гипсования проводят глубокую вспашку для пере­мешивания гипса, надсолонцового и солонцового горизонтов. Вне­сенный кальций вытесняет из почвенного поглощающего комп­лекса (ППК) обменный натрий.

Возможно, Вас так же заинтересует:

Деградация почв в результате засоления в широком смысле представляет собой процесс избыточного накопления водорастворимых солей, включая и накопление в почвенном поглощающем комплексе ионов натрия и магния. Различают:

• собственно засоление почв - избыточное накопление водорастворимых солей и возможное изменение реакции среды вследствие изменения их катионно-анионного состава;
• осолонцевание - приобретение почвой специфических морфологических и других свойств, обусловленное вхождением ионов натрия и магния в почвенный поглощающий комплекс, что рассматривается как самостоятельный процесс неблагоприятных изменений почв засоленного ряда.

Засоление почв оценивается: по глубине расположения верхней границы солевого горизонта; по составу солей (химизму засоления); по степени засоления; по процентному участию засоленных почв в почвенном контуре.
По глубине верхней границы солевого горизонта выделяются: засоленные почвы, содержащие соли в верхнем метровом слое почвенного профиля и глубоко засоленные - верхние границы засоленного горизонта расположены во втором метре. Потенциально засоленные содержат легкорастворимые соли на глубине 2–5 м, то есть в почвообразующих и подстилающих породах.

По составу солей (химизму) почвы делятся на преимущественно хлоридные, преимущественно сульфатные и содовые (с участием или преобладанием гидрокарбонатов или карбонатов натрия). Наиболее токсичным является содовое засоление.

По процентному участию засоленных почв выделяются территории: с преобладанием засоленных почв (площадь засоленных почв составляет более 50 % площади контура); с высоким участием засоленных почв (50–20 %); с участием (20–5 %) засоленных почв; с локальным проявлением засоленных почв (менее 5 %).

По условиям формирования и генезису засоленные почвы делятся на первично (природно) засоленные и вторично (антропогенно) засоленные.

К природным факторам, определяющим развитие первичного засоления почв, относятся: климат, рельеф, дренированность территории, засоленность почвообразующих и подстилающих пород и наличие минерализованных грунтовых вод. Климат, как фактор, определяющий развитие процесса засоления, характеризуется преобладанием испарения над осадками. В этих условиях активизируется процесс влаго- и солепереноса и формируется испарительный барьер, приводящий к процессу соленакопления. Слабая дренированность территории способствует замедлению латеральных ландшафтно-геохимических потоков, подъему уровня грунтовых вод и активизации процессов засоления в аридных, полуаридных и даже полугумидных зонах. Наличие в породах в зоне активного влагообмена легкорастворимых солей способствует формированию засоленных почв. Процессы соленакопления проявляются в почвах и при поступлении солей извне - с минерализованными водами, атмосферными осадками или эоловой пылью.

Все перечисленные выше факторы определяют географию первично засоленных почв территории России. Засоленные почвы развиты здесь преимущественно в , полупустынь и степей. В более северных природных зонах засоление почв проявляется лишь локально (в Республике Саха (Якутия), на побережье северных морей и т. д.). Засоление здесь связано с выходом на поверхность соленосных пород, либо с поступлением легкорастворимых солей извне.

Вторичное (антропогенное) засоление почв проявляется в результате антропогенного изменения природных почвенно-галогеохимических условий. Развитие вторичного засоления может быть обусловлено: подъемом грунтовых вод на орошаемых и подтопляемых землях, мобилизацией солевых запасов подстилающих пород, поступлением солей с оросительными водами, повышенной минерализацией и рядом других факторов, приводящих к аккумуляции солей в почвах. Вторичное засоление является одним из главных деградационных процессов, определяющих экологическое состояние земель. Наиболее активно вторичное засоление проявляется в зонах развития природного засоления. Например, на Прикаспийской низменности активно идет процесс засоления пастбищ и орошаемых земель.

Во всем мире процессам вторичного засоления и осолонцевания подвержено около 30 % орошаемых земель. Площадь засоленных почв в России составляет 36 млн га (18 % общей площади орошаемых земель). Засоление почв ослабляет их вклад в поддержание биологического круговорота веществ. Исчезают многие виды растительных организмов, появляются новые растения галофиты (солянка и др.). Уменьшается генофонд наземных популяций в связи с ухудшением условий жизни организмов, усиливаются миграционные процессы.