Засоление почв при орошении

Понятие и причины засоления

Засоление почв — это процесс накопления в пахотном слое почвы растворимых солей, которые оказывают отрицательное воздействие на физические, химические и биологические свойства почвы, а также на рост и развитие растений. Основными причинами засоления являются:

  • Использование минерализованной воды для орошения с высоким содержанием солей кальция, магния, натрия и других микро- и макроэлементов.
  • Недостаточный дренаж, приводящий к застою воды и концентрированию солей в верхнем горизонте.
  • Высокая испаряемость в засушливых и полузасушливых регионах, вызывающая подъем солей из глубоких слоев к поверхности.
  • Нарушение агротехнических приемов, таких как чрезмерное внесение удобрений или несвоевременное промывание почвы.

Классификация и типы солей

Соли, накапливающиеся в почве, делятся по химическому составу и влиянию на растительность:

  • Хлоридные соли (NaCl, KCl, MgCl₂) – наиболее распространены в зоне сухого орошения, способствуют осмотическому стрессу растений.
  • Сульфатные соли (Na₂SO₄, MgSO₄, CaSO₄) – умеренно токсичны, могут снижать доступность кальция и магния.
  • Карбонатные и бикарбонатные соли (Na₂CO₃, NaHCO₃) – вызывают щелочность почвы, ухудшают структуру и водопроницаемость.
  • Смешанные соли – комбинация нескольких типов, создающая сложные стрессовые условия для культур.

По степени солености почвы классифицируются на:

  • Слабо-соленые (0,3–0,5% растворимых солей),
  • Среднесоленые (0,5–1,5%),
  • Сильно-соленые (более 1,5%).

Соли натрия особенно опасны, так как способствуют диспергированию глинистых частиц, ухудшая структуру почвы и снижая её водопроницаемость.

Механизмы засоления

Основные механизмы формирования солонцеватых и засоленных почв при орошении:

  1. Капиллярный подъем — вода из нижних горизонтов поднимается к поверхности, испаряется, оставляя за собой растворенные соли.
  2. Солевое накопление при испарении — в условиях высокой температуры и низкой влажности концентрация солей увеличивается в верхнем слое.
  3. Использование солесодержащей воды — регулярное внесение минерализованной воды приводит к постепенному накоплению растворимых солей.
  4. Нарушение водного баланса почвы — недостаток поливной воды или отсутствие дренажа вызывает застойные явления и солеотложения.

Влияние засоления на химические свойства почвы

Засоление приводит к существенным изменениям агрохимических характеристик почвы:

  • pH почвы — карбонатные соли повышают щелочность (до 9–10), что ограничивает доступность микроэлементов.
  • Электропроводность почвы (EC) — показатель общей минерализации воды и почвы, напрямую коррелирует с концентрацией растворимых солей.
  • Осмотическое давление — повышенная концентрация солей затрудняет поглощение воды корнями, что снижает водный потенциал растений.
  • Обменный натрий — высокая доля Na⁺ нарушает агрегатное состояние почвы, снижает пористость и проницаемость для воздуха и воды.

Влияние на растения

Засоление почв оказывает многогранное негативное воздействие на сельскохозяйственные культуры:

  • Осмотический стресс — растения испытывают дефицит воды, что проявляется увяданием листьев, замедлением роста и снижением фотосинтеза.
  • Токсичность отдельных ионов — избыток Na⁺, Cl⁻ и SO₄²⁻ может вызывать хлороз, ожоги листьев и нарушение обмена веществ.
  • Нарушение усвоения питательных элементов — особенно кальция, магния и азота, что приводит к дефицитным симптомам даже при достаточном внесении удобрений.
  • Снижение урожайности и качества продукции — засоление влияет на размеры плодов, содержание сахара, крахмала и белка в продуктах.

Методы предупреждения и борьбы с засолением

Для контроля и предотвращения засоления применяются комплексные агрохимические, агротехнические и гидротехнические меры:

  1. Использование качественной поливной воды с минимальной минерализацией.
  2. Организация эффективного дренажа — поверхностного и глубокого, для снижения уровня грунтовых вод.
  3. Промывка почвы — внесение больших норм воды для вымывания солей из корнеобитаемого слоя.
  4. Регулирование норм и схем полива — снижение избыточного испарения и капиллярного подъема.
  5. Химическая мелиорация — внесение гипса (CaSO₄·2H₂O) для замещения Na⁺ на Ca²⁺ в щелочных почвах.
  6. Использование почвоулучшающих органических материалов — компоста и перегноя для улучшения структуры и водного режима почвы.
  7. Выбор засухо- и солестойких культур — для зон с высоким риском засоления.

Контроль состояния почвы

Мониторинг засоления включает следующие методы:

  • Электропроводность почвенного раствора (EC) — основной индикатор минерализации.
  • Определение обменного натрия (ESP) — показывает долю натрия, влияющую на структуру почвы.
  • Химический анализ солей — выявление конкретных ионов (Na⁺, Cl⁻, SO₄²⁻, HCO₃⁻).
  • Визуальная оценка состояния растений и почвы — пятнистость, хлороз, засоленные поверхности.

Эффективная борьба с засолением требует комплексного подхода, включающего агрохимические, гидротехнические и агротехнические мероприятия, направленные на поддержание водно-солевого баланса и сохранение плодородия почвы.

Оглавление