что такое засоление почвы
Засоление почв
Когда в поверхностном почвенном слое обильно скапливаются электролитные соли, говорят о засолении, губительном для культурных растений, снижающем урожайность. Явление распространенное. По результатам исследования ООН, засоленные почвы охватывают почти 25% суши.
Что такое засоление почв?
Засоление почв – скопление в почвенных слоях, доступных для проникновения корневой системы, значительного количества (0,2% от почвенной массы) сульфатов, хлоридов, карбонатов, подавляющих жизнеспособность растений.
Явление наиболее характерно для низменных местностей, расположенных в природных зонах с аридным (засушливым) климатом. Особенно подвержены засолению орошаемые сельскохозяйственные земли.
Обширные площади солонцов располагаются в пустынях и полупустынях Средней Азии, Австралии, Южной Америки, севера Африки, запада США. В России площадь, занимаемая солонцами, достигает 48 млн. га, а с учетом средне- и слабосолонцеватых почв 67 млн. га.
По степени насыщения солями выделяют грунты:
По глубине нахождения солевой массы в поверхностном слое грунты делят на:
По химическому составу засоление бывает:
Засоление смертельно для растений. Из-за того, что осмотическое давление почвенной жидкости выше давления жидкости в растительных клетках, снижается объем поступления влаги в ткани растений. Это приводит к повышению транспирации, ухудшению клеточного дыхания, синтеза сахаров и других важных химических соединений. В результате растение усыхает и погибает.
Почвенные соли разделяются по степени вредности для растительных организмов:
Почему происходит засоление почвы?
Выделяют два вида засоления:
Первичное засоление – медленно протекающий природный процесс, который в основном вызван подъемом солей из подземных вод к поверхностному слою грунта вследствие восходящего тока влаги. Явление возможно при определенной структуре породы и глубине нахождения соленых подземных вод. Растения поглощают поднявшуюся влагу, а соли остаются в почве и постепенно накапливаются до критического значения. Причиной засоления бывают и выпадающие осадки, поскольку даже в дождевой воде содержится некоторое количество растворенных солей.
Вторичное засоление почв наблюдается на орошаемых землях в условиях засушливого климата. На таких территориях подземные воды изначально находятся на значительной глубине, не смачивают поверхностный почвенный пласт. Но на освоенных территориях человек начинает использовать для полива сельскохозяйственных культур оросительную систему. Кроме того, что сама используемая для орошения вода содержит то или иное количество растворенных минералов, остающихся в почве после полива, но также постоянное смачивание почвы приводит к повышению уровня грунтовых вод. Достигнув поверхностного почвенного слоя, грунтовая вода испаряется, а входящие в ее состав соли накапливаются в земле.
То есть сельскохозяйственное производство в условиях аридного климата сопряжено с двумя большими взаимоисключающими проблемами:
Борьба с засолением почвы
Для борьбы с засолением почвы применяются агротехнические, строительные, эксплуатационные меры. Задачи – возвращение уровня грунтовых вод в исходное состояние, уменьшение испаряемости почвенной влаги.
Строительные меры подразумевают:
Эксплуатационные меры включают:
К агротехническим мерам относятся:
В результате вышеописанных мер удается понизить уровень подземных вод на орошаемых территориях. Земля постепенно приходит в норму. Потери урожая из года в год становятся меньше.
Засоление почв: причины и способы вернуть почве плодородность
Засоление почв: причины явления и как с ним бороться
Около четверти всей суши планеты представляет собой почти безжизненные пространства, лишенные растительности. И это не песчаные пустыни. Многие из этих ныне скудных земель когда-то были плодородными. А теперь на них едва выживает сухая жесткая трава, и ни одно семя, брошенное в эту землю, не даст всхода.
Причиной тому – засоление почв. Увеличение площадей с избыточным содержанием солей в том слое грунта, где корни растений добывают влагу и питание, приобретает глобальные масштабы.
Что такое засоление почв
Процесс постепенного накопления в верхних слоях грунта солей (нитратов, хлоридов, карбонатов, сульфатов) в количествах, препятствующих развитию растений, называют засолением почвы. Содержание более 0,1% этих соединений от массы сухого грунта делает земли непригодными для сельского хозяйства. Дело в том, что такая концентрация токсична для зеленых насаждений, приводит к полному обезвоживанию тканей.
Фото засоленной почвы
Для характеристики подобных почв есть термин «солончаковость», т.е. засоленность. Различают четыре степени интенсивности процесса – от слабой (снижение плодородности на 25%) до очень сильной (100 % непригодная для земледелия почва). Природные зоны, для которых характерно засоление почв, это регионы с жарким сухим климатом.
Увеличение площади солончаковых земель, кроме влияния на растительность, воздействует и на организмы, населяющие почву, на разнообразие животного мира в регионе. Смена условий вынуждает покинуть неблагоприятные места, либо вовсе приводит к уничтожению популяций.
В природе естественное засоление происходит в регионах, где складываются благоприятные условия для процесса, разрушающего плодородные земли. Осадки редки, температуры высоки, а грунтовые, сильно минерализованные воды залегают близко к верхним слоям почвы. Редкие скудные дожди не могут напитать землю, вымыть солевые отложения в более глубокие горизонты почвы.
Фото классификации почв по степени засоления
Для таких природных зон характерен обратный процесс: вода не проникает вглубь, а поднимается. Высокая температура воздуха, раскаленный верхний слой земли провоцируют постоянное капиллярное испарение влаги с уровня грунтовых вод.
Напитать почву и насытить растения таким образом невозможно: вся жидкость быстро испаряется. С влагой поднимаются водорастворимые соли. После испарения на поверхности остается налет, цвет которого зависит от преобладающего состава отложений. Осадок накапливается и в корнеобитаемом слое. Концентрация солей постепенно увеличивается – растительность погибает. Этот процесс называют первичным засолением почв.
Вторичная солончаковость – дело рук человеческих. Главная причина – неправильное орошение земель сельскохозяйственного назначения. В регионах, предрасположенных к образованию засоленных почв, искусственное орошение имеет особенности. При несоблюдении этих нюансов мелиорация, призванная улучшать структуру грунта, приводит к обратному результату.
Фото засоленности почвы
Вторичное засоление некогда плодородных почв вызвано в основном двумя грубыми нарушениями.
Слишком обильный, избыточный полив приводит к тому, что излишки влаги уходят вглубь, где сливаются с грунтовыми минерализованными водами. Водорастворимые соли, приведенные в движение поступившими потоками влаги, мигрируют в верхние слои почвы, где и оседают.
Орошаемые земли увлажняют не из глубинных скважин, где содержание солей минимально, а из поверхностных с высокой степенью минерализации.
Прогрессирует засоление почв при слабом дренировании. На площадях с неровной поверхностью, где небольшие возвышения чередуются с неглубокими впадинами, образуются пятна с повышенным содержанием солей. Это связано с тем, что на холмах испарение происходит быстрее, что провоцирует капиллярный подъем влаги и, соответственно, оседание минеральных соединений в почве.
Еще одна причина засоления почв как результат неправильного земледелия – чрезмерное насыщение минеральными удобрениями, неоправданное применение средств агрохимии. Не усвоенные растениями вещества остаются в верхних слоях грунта, повышая концентрацию солей. В итоге неграмотного использования природных ресурсов уже пятая часть российских сельхозугодий (орошаемых земель, пастбищных полей) относится к типу почв с высоким содержанием солей.
Привести почву в пригодное состояние, если уже произошло засоление, не так-то просто. Решений проблемы несколько, и все они трудоемки и затратны. Но, если достался участок в регионе, где есть склонность к засолению, вложиться в мелиорацию стоит, чтобы земледелие имело смысл. Получить среди почти бесплодных земель плодородный оазис по силам в пределах отдельно взятого участка.
Проливание грунта
Соли, снижающие плодородность грунта, водорастворимы. Большой объем влаги (100-150 литров на 1 кв.м) способен вывести с территории вещества, мешающие нормальному развитию растений. Способ применяют на участке, свободном от посадок, так как справиться с таким объемом воды ни садовые, ни огородные культуры не смогут.
Фото солончаковости почвы
После процедуры, обустраивая грядки, делают хороший дренажный слой и вносят большое количество органики. На проблемных участках преимущество высоких грядок очевидно: легче организовать дренирование грунта и поддерживать его питательность на ограниченном куске земли. Реанимировав почву под сад и огород, можно постепенно приводить в порядок остальную территорию.
Замена верхнего слоя
Вывезти несколько самосвалов засоленной земли и завезти столько же перегнойной по силам далеко не каждому. Но хотя бы частично или постепенно поменять грунт – вопрос решаемый. Опять же с целью экономии и рационального распределения ресурсов, начинают с высоких грядок с мощным дренажным слоем и органической заправкой грунта.
Фото замены верхнего слоя
Обогащение корнеобитаемого слоя
Постепенное, шаг за шагом, восстановление биологической активности грунта – наиболее экономичный, но самый длительный по времени процесс. Но за 3-4 года почву реанимируют от засоления полностью, восстановив структуру, питательность, доведя кислотность до оптимальных показателей.
Фото посадки сидератов
Занявшись восстановлением биологической активности некогда плодородной земли, постепенно получают участок, на котором растения комфортно себя чувствуют, дают хорошие урожаи. Но важно помнить, что поддержание жизнеспособности грунта на почве, склонной к засолению, – система мероприятий, проводимых регулярно.
Чтобы хорошо понимать любую проблему, ее всегда нужно классифицировать, разложить «по полочкам».
Итак, какие виды засоления почвы бывают?
При проведении анализа на засоление определяется содержание в почвенном растворе основных ионов (хлоридов, карбонатов, сульфатов…), высчитывается сумма солей и измеряется электропроводность почвенного раствора. Исходя из этих показателей определяется тип и степень засоления.
Вот как выглядит результат анализов почвы по этим показателям:
А вот как эти данные наносятся на агрохимические карты:
Очень часто, к сожалению, приходится встречаться с распространенным убеждением «у вас почва щелочная, а значит это засоление» (или еще опаснее «раз у вас почва не щелочная, значит засоления нет»). Кислотность почвы и ее засоленность — это совершенно разные показатели, далеко не всегда связанные между собой. Бывают и нейтральные солончаки (свободные от растворимого СО3), бывают и щелочные почвы, не содержащие критических для растений концентраций растворимых солей.
И ни в коем случае нельзя судить о вероятности засоления только по показателю рН.
Так вот, в зависимости от уровней содержания каждого вида ионов, выделяют четыре основных типа засоления – хлоридное, сульфатное, карбонатное и смешанное.
Одно из самых опасных и токсичных для растений в целом считают карбонатное (содовое) засоление. Оно же, к сожалению, самое часто встречающееся. Впрочем, для ряда культур не менее опасно и хлоридное, хотя в то же время, хлориды легче всего вымываются из почвы.
Если нет явно преобладающего иона, то заключение о степени засоления делается по сумме солей.
Видите, как интересно получается? Так например, свекла (и столовая и сахарная) будет вполне благополучно расти даже при еС почвы 7,0 мСм/см, а вот томаты при таком уровне содержания растворимых солей будут уже заметно страдать и потеряют половину потенциала урожайности, ну а большинство сортов клубники (земляники садовой) вообще не сможет выжить на такой почве и уж тем более дать приемлемого урожая при таком показателе еС (для этой культуры даже 3 мСм/см фактически неприемлемы)
А вот мучительные попытки выращивания капусты на солончаках Узбекистана (обратите внимание на характерную для солевого токсикоза синеватую окраску и пергаментность листа):
А почему это происходит?
Почему на засоленной почве растения плохо растут?
В чем опасность солончаков и засоленных почв для овощных культур? Главная проблема состоит, конечно же, непосредственно в токсичности солей (хлоридов, сульфатов, карбонатов) для растений. Симптомы солевого отравления часто можно наблюдать на самых разных культурах, растущих на солончаках. Но вторая, не менее серьезная опасность заключается в том, что на почвах с высокой концентрацией растворимых солей растения не могут нормально усваивать воду из почвы. А овощным культурам вода необходима в очень больших количествах – и для успешного хода процесса фотосинтеза (в котором вода является одним из главных компонентов), и для транспортировки элементов питания и органических веществ к различным органам растения, и для процесса транспирации – важнейшего механизма терморегуляции.
Сам процесс впитывания воды корнями растений происходит за счет разницы осмотического давления, иными словами, когда концентрация растворенных минеральных веществ в воде внутри растения выше, чем концентрация почвенного раствора. Сквозь мембрану клеточных стенок корневых волосков влага поступает внутрь корней (по градиенту концентрации). Чем больше эта разница концентраций, тем активнее корни усваивают воду. Но на засоленных почвах концентрация почвенного раствора высока, и поступление воды в растения замедляется, иногда до критически низкого уровня, что приводит к угнетению роста растений, а иногда и к полной их гибели. Иными словами, даже при наличии в почве достаточно больших запасов влаги, эта влага будет недоступна растениям.
Конечно, различные растения имеют разную солеустойчивость. Наиболее легко переносят высокие концентрации солей свекла, шпинат, сильнее всех страдает от засоления огурец, сладкий перец. Но даже в пределах одного вида овощей у его разных сортов и гибридов наблюдается разная солеустойчивость. Так, например, большинство партенокарпических гибридов огурца более устойчивы к засолению, чем пчелоопыляемые.
Очень важно проводить такие исследования по всем вводимым в реестры сортам, очень важно упоминать этот параметр в характеристике сорта, очень важно фермерам и агропредприятиям обмениваться такой информацией, поскольку каждое хозяйство в отдельности просто не в состоянии проводить такие сортоиспытания у себя на поле.
Лига Сельского хозяйства
2.5K постов 9.2K подписчиков
Правила сообщества
Можно постить все что касается дачи и садоводства (огород тоже сюда входит)
Например: фото строительства бани, беседки и тд.
•Посты об обустройстве земельных участков.
•Фото того, что растёт у вас на подоконнике или в саду.
•Посты о облагораживании участка.
•Посты о фермерстве и содержании животных (коровы, кролики, куры и т.д.)
Нельзя выкладывать посты не по теме сообщества.
За нарушение правил сайта бан
Спасибо автору! Очень интересно.у нас грунтовые воды ооочень близко.по весне половина огорода-болото:( высокие грядки нас спасут? А если вместо перегноя использовать компост? И зеленое удобрение:настой травок/крапивок(он же содержит все то же полезное, что и навоз,а не полезное вроде не содержит)?
а если когда поле рядом воняет лиманом, то это значит, что она засоленная и насколько сильно?
Спасибо большое за эту тему. Очень многое узнал для себя. Жду продолжения!
Начнем с профилактики.
Первым делом возьмите в привычку всегда контролировать уровень содержания солей в почве, как минимум ежегодно, а в орошаемом земледелии лучше и 2-3 раза за сезон. Поскольку накопление солей в почве может происходить достаточно быстро, и если вовремя не заметить проблему, то можно упустить момент, когда еще есть возможность что-то исправить.
Как можно удалить растворимые соли из почвы?
Конечно же промывкой. На то они и растворимые соли, чтобы быть способными вымываться.
В этом случае водопроницаемость должны обеспечить вы сами. Начните с осенней обработки почвы чизелем на глубину 50-70 см.
Вот таким например:
Этот агроприем является одним из самых действенных в борьбе с засолением, причем даже для неорошаемых полей, ведь он позволяет максимально использовать для промывки солей осенние и зимние осадки (а это как правило чистая вода, лучше всего справляющаяся с задачей снижения уровня засоления).
Вот как растет на высокой гряде брокколи:
По ходу сезона выращивания на почвах с высоким уровнем солей на пропашных культурах очень хорошо проводить щелевание междурядий. Эта операция немного похожа на чизелевание, но в отличие от него щелевание не сплошная а междурядная обработка и потому рабочие органы щелевателя узкие, уже чем у чизеля. Глубина щелевания 35-45 см и такие щели выполняют свою функцию повышения водопроницаемости почвы в течение нескольких месяцев.
Междурядия на луке после щелевания:
Но и этого недостаточно. Ну промоем мы соли на глубину 30-50 см ниже уровня почвы а по они потом благополучно опять подымутся, нам нужно их убрать с поля максимально подальше. И потому перед промывкой солей на поле нужно обустроить дренаж. Дренажные канавы помогут отвести соли за пределы поля, в ближайший овраг, обочину, или прочий малоценный для земледелия участок. Эти же траншеи помогут в будущем контролировать уровень грунтовых вод (если они залегают высоко и имеют высокую степень минерализации).
Дренаж возле участка сада в Венгрии:
Дренажная траншея возле поля люцерны в Грузии:
Расчет дренажа конечно должны делать специалисты, на основе изучения всех характеристик почвы (в том числе и гранулометрического анализа). Но общее правило таково, основная дренажная траншея делается в самой нижней точке участка а к ней (если поле большое) примыкает сеть вспомогательных дренажных траншей.
Окей, теперь у нас есть куда промывать соли. Но хорошо бы чтобы было чем промывать!
И мы приходим к вопросу качества воды для полива и для промывки солей. Это качество тоже определяется проведением лабораторного анализа и по его результатам вода относится к одному из классов:
Качество поливной и дренажной воды по классификации FAO
Но что делать если ваша вода имеет более высокое содержание солей, чем допустимо для промывки и вообще для полива?
Чем же тогда промывать соли на ваших грядках?
Конечно же это весьма недешевое «удовольствие», но при разумном подходе эти затраты можно существенно сэкономить.
Для этого нужно просто разбить ваше поле на 7 поливных блоков. И при заказе расчета фильтра обратного осмоса (а он рассчитывается из требуемой производительности куб/час, исходной еС воды и желаемой еС воды) вы исходите из стратегии периодической промывки солей.
Такая стратегия позволяет удерживать концентрацию солей на каждом участке в пределах допустимой за счет еженедельных промывок, но при этом очень существенно снизить стоимость приобретаемого оборудования.
Если почвы очень глинистые и не позволяют промыть соли даже при всех упомянутых выше рыхлениях и щелеваниях, то в этом случае делают поверхностные промывки, многократно затапливая участок, периодически сбрасывая в дренаж воды, впитавшие в себя растворимые соли. Такая операция требует тщательной планировки почвы и обустройства чеков для затопления.
Промывку солончаков лучше делать в конце лета или осенью, чтобы свести до минимума подтягивание солей за счет активного испарения влаги с поверхности почвы. Все эти операции достаточно сложные и должны проводиться под контролем специалистов, но зачастую без них успешное интенсивное овощеводство может стать невозможным.
Кроме радикальных способов мелиорации солончаков, есть еще ряд мероприятий, которые способствуют хотя бы временному снижению остроты проблемы.
К таким операциям относится внесение высоких доз соломистого полуперепревшего навоза или компостов на поля. Очень эффективен также и посев сидеральных культур с последующей их запашкой в почву.
Частицы соломы, перегнивающих стеблей растений обеспечивают дополнительный дренаж и улучшают условия промывки солей, а в процессе разложения органики часть лишних ионов связывается бактериями, разлагающими органику, что и обеспечивает эффект рассоления.
А можно ли «лечить» засоление гипсованием?
Ни в коем случае нет!
Внесение гипса не является методом мелиорации солончаков, но нередко облегчает их промывку за счет повышения водопроницаемости почвы.
Солонцы (солонцеватые почвы) формируются в условиях непромывного водного режима при накоплении в почвенном поглощающем комплексе натрия (реже – магния). Солонцы вовсе не характеризуются высокой концентрацией ионов в почвенном растворе и выглядит они иначе, чем солончаки.
Солонцеватые почвы расчленены в вертикальном срезе на горизонты, сверху вниз – гумусовый, солонцовый и переходный.
Такая почва во влажном состоянии вязкая, липкая, а при подсыхании становится сразу же твердой, на поверхности образуется толстая корка каменной твердости, которая нередко не дает возможности всходам пробиться через нее. Солонцеватая почва фактически не имеет состояния «физической спелости», из переувлажненного состояния она моментально переходит в пересохшее, а нередко под сухой и твердой коркой скрывается мокрая вязкая почва. В почве остро не хватает воздуха для нормального развития корневой системы, что приводит к сильному угнетению растений. Такие почвы непригодны для выращивания овощей.
Так вот именно солонцы и гипсуют. Кальций, содержащийся в гипсе, замещает натрий в ППК и почва становится рыхлой и водопроницаемой.
А при чем тут наша обсуждаемая проблема?
И как раз в этом случае гипсование, не являясь по сути самостоятельным методом мелиорации солончаков, может помочь нам очистить почву от растворимых солей наиболее эффективно.
Так что гипсование ни в коем случае не может самостоятельно избавить нашу почву от засоления, зато в ряде случаев может стать важным вспомогательным инструментом решения этой проблемы.
Засоление почвы, одна из самых распространенных в мире и самых опасных для растений проблем. Этот параметр в ряде случаев имеет гораздо более решающее значение при выборе участка под выращивание той или иной культуры чем содержание гумуса, механический состав или содержание элементов питания.
Но и эта проблема решаема. И если внимательно контролировать здоровье вашей почвы, вовремя и грамотно реагируя на опасные отклонения, вы сможете в течение многих лет получать высокие урожаи, не только не снижая плодородия почвы, но и наоборот, повышая его.