Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Заметно засоленные почвы пастбищных угодий в Колорадо. Соли, растворенные в почве, накапливаются на поверхности почвы и оседают на земле и у основания столба забора.
Инкрустация солевым раствором в оросительной трубе из ПВХ из Бразилии

Засоление почвы - это содержание соли в почве ; процесс увеличения содержания соли известен как засоление . [1] Соли естественным образом встречаются в почве и воде. Засоление может быть вызвано естественными процессами, такими как выветривание минералов или постепенным уходом океана. Это также может произойти в результате искусственных процессов, таких как орошение и использование дорожной соли .

Естественное явление [ править ]

Соли являются естественным компонентом почвы и воды. Эти ионы , ответственные за засолением являются: Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ и Cl - .

В течение длительных периодов времени, когда минералы почвы выветриваются и выделяют соли, эти соли вымываются или вымываются из почвы дренажными водами в районах с достаточным количеством осадков. Помимо выветривания минералов, соли также осаждаются через пыль и осадки. Соли могут накапливаться в засушливых регионах, что приводит к образованию естественно засоленных почв. Так обстоит дело, например, в большой части Австралии .

Человеческая практика может увеличить засоление почв за счет добавления солей в поливную воду. Правильное управление орошением может предотвратить накопление солей за счет обеспечения достаточного количества дренажной воды для вымывания добавленных солей из почвы. Нарушение режима дренажа, обеспечивающего выщелачивание, также может привести к накоплению солей. Пример этого произошел в Египте в 1970 году, когда была построена Асуанская плотина . Изменение уровня грунтовых вод до строительства привело к эрозии почвы , что привело к высокой концентрации солей в грунтовых водах. После строительства постоянный высокий уровень грунтовых вод привел к засолению пашни . [ необходима цитата ]

Натриевые почвы [ править ]

Когда преобладает Na + (натрий), почвы могут становиться содовыми . РН из натриевых почв может быть кислой , нейтральной или щелочной .

Натриевые почвы представляют собой особые проблемы, потому что они, как правило, имеют очень плохую структуру, которая ограничивает или предотвращает проникновение воды и дренаж. Они склонны накапливать определенные элементы, такие как бор и молибден, в корневой зоне на уровнях, которые могут быть токсичными для растений. [2] Наиболее распространенным соединением, используемым для рекультивации натриевой почвы, является гипс , и некоторые растения, устойчивые к солевой и ионной токсичности, могут представлять стратегии для улучшения. [3]

Термин «натриевая почва» иногда используется в науке неточно. Он используется взаимозаменяемо с термином щелочная почва , который используется в двух значениях: 1) почва с pH выше 8,2, 2) почва с содержанием обменного натрия, превышающим 15% обменной емкости. Термин «щелочная почва» часто, но не всегда, используется для почв, которые соответствуют обеим этим характеристикам. [4]

Засоленность суши [ править ]

Засоление в засушливых районах может возникать, когда уровень грунтовых вод находится на расстоянии от двух до трех метров от поверхности почвы. Соли из грунтовых вод поднимаются капиллярами на поверхность почвы. Это происходит, когда грунтовые воды являются солеными (что верно во многих областях), и этому способствует практика землепользования, позволяющая проникать в водоносный горизонт большему количеству дождевой воды, чем она могла вместить. Например, вырубка деревьев для сельскохозяйственных нужд является основной причиной засоления засушливых земель в некоторых районах, поскольку глубокое укоренение деревьев было заменено неглубоким укоренением однолетних культур.

Засоление из-за орошения [ править ]

Дождь или орошение при отсутствии выщелачивания могут выносить соли на поверхность за счет капиллярного действия.
Основная статья: Воздействие орошения на окружающую среду

Засоление от орошения может со временем появиться везде, где происходит орошение, поскольку почти вся вода (даже естественные осадки) содержит растворенные соли. [5] Когда растения используют воду, соли остаются в почве и в конечном итоге начинают накапливаться. Поскольку засоление почвы затрудняет усвоение почвенной влаги, эти соли необходимо вымывать из корневой зоны растений путем дополнительного полива. Эта вода, превышающая потребности растений, называется фракцией выщелачивания . Засоление от оросительной воды также значительно увеличивается из-за плохого дренажа и использования соленой воды для орошения сельскохозяйственных культур.

Засоление в городских районах часто является результатом сочетания процессов орошения и грунтовых вод. Орошение теперь также широко распространено в городах (сады и зоны отдыха).

Последствия засоления почвы [ править ]

Последствия засоления

  • Вредное воздействие на рост и урожай растений
  • Повреждение инфраструктуры (дороги, кирпичи, коррозия труб и кабелей)
  • Снижение качества воды для пользователей, проблемы с отложениями, повышенное выщелачивание металлов [6], особенно меди, кадмия, марганца и цинка.
  • эрозия почвы в конечном итоге, когда посевы слишком сильно подвержены воздействию солей.
  • Для опреснения требуется больше энергии

Засоление - важная проблема деградации земель . Засоление почвы можно уменьшить путем вымывания растворимых солей из почвы с избытком поливной воды. Контроль засоления почвы включает контроль уровня воды и промывку в сочетании с дренажем плиткой или другой формой подземного дренажа . [7] [8] Комплексная обработка засоления почвы доступна в Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций . [9]

Солеустойчивость сельскохозяйственных культур [ править ]

Дополнительная информация: модель Maas-Хоффман и модель Ван Genuchten-Гупта

При выращивании солеустойчивых растений допускается высокий уровень засоления почвы. Чувствительные культуры теряют жизнеспособность уже на слабозасоленных почвах, на большинство сельскохозяйственных культур отрицательно влияют (умеренно) засоленные почвы, и только устойчивые к засолению культуры хорошо растут на сильно засоленных почвах. Университет Вайоминга [10] и правительство Альберты [11] сообщают данные о солеустойчивости растений.

Полевые данные об орошаемых землях в фермерских условиях скудны, особенно в развивающихся странах. Однако некоторые исследования на фермах были проведены в Египте [12], Индии [13] и Пакистане. [14] Некоторые примеры показаны в следующей галерее, где культуры расположены от чувствительных до очень устойчивых. [15] [16]

  • Графики урожайности и засоленности почвы на фермерских полях упорядочены по возрастанию солеустойчивости.

  • Рис. 1. Берсем (клевер), выращиваемый в дельте Нила в Египте, является чувствительной к соли культурой и выдерживает значение ECe до 2,4 дСм / м 2, после чего урожайность начинает снижаться.

  • Рис. 2. Пшеница, выращиваемая в Сампле, Харьяна, Индия, немного чувствительна, выдерживая значение ECe 4,9 дСм / м.

  • Рис. 3. Полевые измерения на пшеничных полях в Гохане, Харьяна, Индия, показали более высокий уровень допуска ECe = 7,1 дСм / м.
    (У египетской пшеницы, не показанной здесь, предел допуска 7,8 дСм / м).

  • Рис. 4. Хлопок, выращиваемый в дельте Нила, можно назвать солеустойчивым, с критическим значением ECe 8,0 дСм / м. Однако из-за нехватки данных, превышающих 8 дСм / м, максимальный уровень допуска не может быть точно определен и на самом деле может быть выше.

  • Рис. 5. Сорго из Хайрпура, Пакистан, довольно терпимо; хорошо растет до ECe = 10,5 дСм / м.

  • Рис. 6. Хлопок из Хайпура, Пакистан, очень толерантен; хорошо растет до ECe = 15,5 дСм / м.

Было обнаружено, что кальций оказывает положительное влияние на борьбу с засолением почв. Было показано, что он уменьшает негативные последствия засоления, такие как уменьшение использования воды растениями. [17]

Затронутые регионы [ править ]

Из Почвенной карты мира ФАО / ЮНЕСКО можно определить следующие засоленные территории. [18]

Область, крайПлощадь (10 6  га)
Африка69,5
Ближний и Средний Восток53,1
Азия и Дальний Восток19,5
Латинская Америка59,4
Австралия84,7
Северная Америка16.0
Европа20,7

См. Также [ править ]

  • Реакция Arabidopsis thaliana на засоление
  • Солеустойчивость сельскохозяйственных культур
  • Опреснение
  • Воздействие противообледенительной соли на окружающую среду
  • Умягчение воды
  • Лаборатория солености США
  • Соленость в Австралии

Ссылки [ править ]

  1. ^ из «Засоление почвы» в WaterWiki, онлайн-инструменте знаний и сотрудничества Сообщества практикующих (CoP) по вопросам водных ресурсов и деятельности ПРООН в Центральной и Юго-Восточной Европе, на Кавказе и в Центральной Азии. Архивировано 12 августа 2007 года на Wayback Machine.
  2. ^ 4. НАТРИЧЕСКИЕ ПОЧВЫ И ИХ УПРАВЛЕНИЕ , ФАО.
  3. ^ Энциклопедия почвоведения. (2002). США: Деккер.
  4. ^ Генезис и управление натриевыми (щелочными) почвами.  (2017). (np): Научные издательства.
  5. ^ ILRI (1989), Эффективность и социальные / экологические последствия ирригационных проектов: обзор (PDF) , В: Годовой отчет 1988 Международного института мелиорации и улучшения земель (ILRI), Вагенинген, Нидерланды, стр. 18–34
  6. ^ «Соленые водные пути создают опасные« химические коктейли » » .
  7. ^ Руководство по дренажу: Руководство по интеграции растений, почвы и водных отношений для осушения орошаемых земель , Департамент внутренних дел, Бюро мелиорации, 1993, ISBN 978-0-16-061623-5
  8. ^ «Бесплатные статьи и программное обеспечение по дренажу заболоченных земель и контролю засоления почв» . Проверено 28 июля 2010 .
  9. ^ Засоленные почвы и управление ими, Бюллетень ФАО по почвам 39 ( http://www.fao.org/docrep/x5871e/x5871e00.htm )
  10. ^ Алан Д. Блейлок, 1994, Засоленность почвы и солеустойчивость садовых и ландшафтных растений. Университет Вайоминга. Архивировано 8 мая 2010 г. в Wayback Machine.
  11. ^ Правительство Альберты, Соляная толерантность растений
  12. ^ : HJ Nijland и S. El Guindy, Урожайность, глубина обводнения и засоленность почвы в дельте Нила, Египет . В: Годовой отчет 1983 г. Международный институт мелиорации и улучшения земель (ILRI), Вагенинген, Нидерланды.
  13. ^ DP Sharma, KN Singh и KVGK Rao (1990), Производство сельскохозяйственных культур и засоление почвы: оценка полевых данных из Индии . Документ, опубликованный в Proceedings of the Symposium on дренаж земель для контроля засоления в засушливых и полузасушливых регионах, 25 февраля - 2 марта 1990 г., Каир, Египет, Vol. 3, Сессия V, с. 373–383. В сети: [1]
  14. ^ RJ Oosterbaan, Урожайность, засоленность почвы и глубина водного зеркала в Пакистане . В: Годовой отчет за 1981 г., стр. 50–54. Международный институт мелиорации и улучшения земель (ILRI), Вагенинген, Нидерланды, перепечатано в Indus 24 (1983) 2, pp. 29–33. На линии [2]
  15. ^ Сбор данных о солеустойчивости сельскохозяйственных культур из измерений на фермерских полях. В сети: [3]
  16. ^ Толерантность сельскохозяйственных культур к засолению почвы, статистический анализ данных, полученных на сельскохозяйственных угодьях . В: Международный журнал сельскохозяйственных наук, октябрь 2018 г. В сети: [4]
  17. ^ Кая, C; Кирнак, H; Хиггс, Д; Салтали, К. (28 февраля 2002 г.). «Дополнительный кальций усиливает рост растений и урожайность плодов клубники, выращенной при высокой (NaCl) засоленности». Scientia Horticulturae . 93 (1): 65–74. DOI : 10.1016 / S0304-4238 (01) 00313-2 .
  18. ^ Р. Бринкман, 1980. Засоленные и натриевые почвы. В кн .: Мелиорация и водное хозяйство, стр. 62–68. Международный институт мелиорации и улучшения земель (ILRI), Вагенинген, Нидерланды.

Внешние ссылки [ править ]

  • Статья о водно-солевом балансе в почве
  • Скачать модель промывки засоленных почв
  • Документальный фильм " Соль Земли", выпущенный Общественным телевидением Прерий