Понятие водно-солевого
режима
Водно-солевой режим почвы определяется комплексом физических,
химических и гидрологических процессов, которые контролируют содержание
влаги и растворимых солей в почвенном профиле. Для орошаемых земель этот
режим является ключевым фактором, определяющим плодородие,
продуктивность сельскохозяйственных культур и устойчивость экосистем к
засолению и заболачиванию.
Ключевые компоненты водно-солевого режима:
- Влажность почвы – количество воды, удерживаемой в
почве, определяемое водоёмкостью, полевой влагоёмкостью и влагоёмкостью
при увядании растений.
- Содержание растворимых солей – концентрация
катионов (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺) и анионов (Cl⁻, SO₄²⁻, HCO₃⁻) в почвенном
растворе.
- Глубина залегания грунтовых вод – уровень, на
котором почва насыщается водой и начинает проявляться влияние
капиллярного подъёма на солевой режим.
Влияние орошения на
водно-солевой режим
Ирригация изменяет естественный водный баланс почвы и оказывает
комплексное воздействие на концентрацию растворимых солей. Основные
процессы включают:
- Промывка солей – движение воды вниз по профилю
почвы способствует вымыванию растворимых солей из корнеобитаемого слоя.
Эффективность промывки зависит от объёма полива, водопроницаемости почвы
и химического состава используемой воды.
- Капиллярный подъём – при высоком уровне грунтовых
вод вода с растворёнными солями поднимается к поверхности, что может
приводить к засолению и появлению белых солевых корок.
- Испарение – поверхностное испарение концентрирует
соли в верхнем слое почвы, особенно на легких и малопроницаемых
почвах.
Факторы формирования
водно-солевого режима
- Гидравлические свойства почвы: водопроницаемость,
пористость, водоудерживающая способность.
- Состав и минералогия солей: карбонаты, сульфаты,
хлориды и их взаимодействие с катионами почвы.
- Качество орошающей воды: концентрация общего
солевого состава, натрия и щелочности определяет риск засоления и
щелочности почвы.
- Климатические условия: температура, интенсивность
солнечной радиации и влажность воздуха влияют на испарение и скорость
капиллярного подъёма.
Типы
водно-солевых режимов на орошаемых землях
- Нормальный (балансный) режим – уровень грунтовых
вод достаточен для поддержания влажности корнеобитаемого слоя без
накопления вредных концентраций солей.
- Засоленный режим – повышенное содержание
растворимых солей (EC > 4–5 дС/м), приводящее к снижению всхожести и
продуктивности растений.
- Щелочной режим – высокий обменный натрий (ESP >
15%), изменения структуры почвы, образование плотных поверхностных
корок.
- Заболоченный режим – избыточное увлажнение, застой
воды, дефицит кислорода и нарушение окислительно-восстановительных
процессов.
Методы регулирования
водно-солевого режима
- Дренаж – отвод избытка грунтовых вод с целью
снижения капиллярного подъёма и предотвращения засоления.
- Рациональное орошение – соблюдение оптимальных норм
полива, частоты и методов внесения воды для поддержания баланса влаги и
вымывания солей.
- Использование качественной воды – снижение
концентрации натрия и общей солёности орошаемой воды снижает риск
накопления вредных солей.
- Внесение химических корректоров – гипс (CaSO₄·2H₂O)
для снижения щелочности, комплексные удобрения с катионами кальция и
магния для стабилизации структуры почвы.
- Агротехнические меры – глубокая обработка почвы,
мульчирование, создание почвенных покровов для уменьшения испарения и
контроля поверхностного засоления.
Мониторинг и оценка
водно-солевого режима
Эффективное управление водно-солевым режимом требует систематического
наблюдения:
- Определение влажности почвы – с помощью влагомеров,
нейтронных или тензиметрических методов.
- Анализ солевого состава – измерение электрической
проводимости (EC), обменного натрия (ESP), концентрации отдельных
ионов.
- Отслеживание уровня грунтовых вод – установка
пьезометров и датчиков уровня для оперативного контроля.
Взаимосвязь
водно-солевого режима с продуктивностью растений
Сбалансированный водно-солевой режим обеспечивает:
- оптимальное усвоение макро- и микроэлементов;
- поддержание аэрации и структуры почвы;
- снижение стрессовых воздействий засоления и щелочности.
Нарушение режима ведёт к снижению урожайности, ухудшению качества
продукции и ускоренному деградационному процессу почв. Эффективная
агрохимическая практика требует интеграции гидрологических, химических и
агротехнических мер для поддержания устойчивого водно-солевого
баланса.