Вторичное засоление, осолонцевание и слитизация почв

Загрязнение почв при неправильном использовании удобрений

При экологически неграмотном, нерациональном использовании минеральных и органических удобрений возможно избыточное накопление азота, фосфора и других элементов в почве и других объектах биосферы.

Избыток азота в почве в нитратной форме возникает при неправильном применении азотных минеральных удобрений. Способность к лёгкой миграции приводит к повышенному содержанию нитратов в продуктах питания и питьевой воде.

Избыточное содержание аммиачного азота возникает при неправильном использовании отходов животноводства и городских сточных вод. Аммиачный азот также способен к миграции. Попадая в воду, он препятствует её хлорированию, а также, окисляясь до нитратов, связывает растворенный в воде кислород, что приводит к кислородному голоданию гидробионтов и порче воды.

Кроме того, избыточный азот вызывает преимущественный рост вегетативных органов растений за счёт генеративных, повышает восприимчивость растений к пониженным температурам.

Неправильное применение фосфорных удобрений приводит к зафосфачиванию почв. Миграция с полей соединений азота и фосфора в грунтовые воды, а оттуда – в прилегающие водоёмы, вызывает эвтрофикацию последних.

Избыточное применение таких калийных удобрений, как хлорид калия, приводит к накоплению в почве ионов хлора, неблагоприятных для ряда сельскохозяйственных культур.

Охрана почв от избытка удобрений включает следующие мероприятия: разработка новых длительно действующих гранулированных форм удобрений, применение комплексных форм, использование правильных технологий внесения удобрений, соблюдение правил хранения и транспортировки.

Вторичное засоление, осолонцевание и слитизация почв

Процессы вторичного засоления, осолонцевания и слитизации почв возникают на орошаемых почвах при несовершенных проектах и нарушении правил эксплуатации ирригационных систем.

Вторичное засоление – засоление почв при орошении её минерализованными водами или пресными водами в результате подъёма уровня минерализованных грунтовых вод. При орошении почв минерализованными водами соли, содержащиеся в воде, накапливаются в почвенном профиле. Даже если почву орошают пресными водами, но в результате фильтрации происходит повышение уровня почвенно-грунтовых вод, их поднятие и испарение сопровождается накоплением солей в почвенном профиле.

Вторичное осолонцевание – комплекс процессов, вызванных содовым засолением: изменение реакции почвенного раствора (pH 9-11), увеличение содержания натрия в составе поглощённых

катионов, пептизация коллоидов, повышение мобильности органического вещества, ухудшение водно-физических свойств почвы, прежде всего структуры.

Вторичная слитизация – ухудшение структуры почв вследствие содового засоления. При орошении исходная водопрочная структура разрушается, появляется глыбистость, слитость, склонность к образованию поверхностной корки после поливов и дождей. Процесс слитообразования ведет к понижению содержания доступной растениям влаги, к ухудшению воздухообмена, затрудняет обработку почвы, дренирование и промывку от солей.

Причинами деградации орошаемых почв являются бездренажное орошение, большие потери воды на фильтрацию, строительство оросительных каналов без гидроизоляции, превышение оросительных норм, неконтролируемая подача воды, полив минерализованной водой.

В оросительных системах мира больше половины воды расходуется не по назначению. Засолению подвергаются прежде всего те почвы, где оросительные системы не имеют дренажных устройств.

Для орошения почв пригодны воды с концентрацией солей до 1 г/л. Большинство рек, воды которых использовали для орошения в нашей стране, имели концентрацию солей 0,2-0,3 г/л. В настоящее время минерализация воды в некоторых реках увеличилась до 0,8–1,5 г/л. При этом карбонатно-кальциевый состав её стал меняться на сульфатно-магниевый, сульфатно-натриевый, хлоридно-натриевый и карбонатно-натриевый. Это связано с зарегулированностью стока рек, увеличением стока дренажных и промышленных вод, возрастанием роли испарения. В практике ряда стран (Египет, Алжир, Тунис, Марокко, Пакистан, Индия и др.) имеется опыт использования для полива высокоминерализованных вод (5-6 г/л), но только в условиях хорошего дренажа и промывного водного режима. Предельно допустимой минерализацией для орошения почв среднего и тяжёлого состава считают 2-3 г/л, а для супесчаных и песчаных –10-12 г/л. Особенно нежелательно присутствие в поливной воде гидрокарбоната натрия. Вода с его содержанием менее 1,2 мг-экв/л пригодна для орошения, 1,25-2,5 – условно пригодна, более 2,5 – непригодна. Воды повышенной минерализации и особенно щелочные воды вызывают вторичное осолонцевание почв.

С повышением концентрации солей в воде должен меняться режим орошения. На каждый 1 г соли в оросительной воде необходимо добавлять на дренажный сток 5-10% водозабора, при этом потребность в дренаже и вегетационных промывках возрастает. При содовых оросительных водах с концентрацией 0,3-1,5 г /л доля вывода дренажных вод повышается до 30–0% от водозабора. При этом целесообразно применение химической мелиорации воды или почв.

Для определения опасности осолонцевания и для слежения за скоростью этого процесса определяют SAR оросительной воды по формуле Ричардса.

Опасность осолонцевания наступает при SAR > 10, 6, 4, при минерализации воды соответственно 1, 2, 3 г/л.

Охрана почв от потерь поливной воды и вторичного засоления включает следующие мероприятия: создание закрытой сети каналов, исключающих фильтрацию; создание дренажных сооружений, обеспечивающих удержание соленых грунтовых вод на глубине не менее 1,5-3 м; капитальные промывки почв, если они засолены, для удаления солей из корнеобитаемого горизонта; регулярные вегетационные поливы с дренажными водоотводами.

Охрана почв от содового засоления и слитости включает следующие мероприятия: химическая мелиорация (внесение гипса), применение физиологически кислых и кальцийсодержащих удобрений, включение в севооборот многолетних трав. Режим орошения должен исключать переувлажнение и иссушение почв. При орошении необходимы высокая культура земледелия для предотвращения деградации орошаемых почв и поддержания их высокого плодородия.