Засоленность почвы - Soil salinity - Wikipedia

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

Засоленность почвы это соль содержание в почва; процесс увеличения содержания соли известен как засоление.[1] Соли естественным образом встречаются в почве и воде. Засоление может быть вызвано естественными процессами, такими как: минеральное выветривание или постепенным уходом из океана. Это также может происходить в результате искусственных процессов, таких как орошение и дорожная соль.

Естественное явление

Соли являются естественным компонентом почвы и воды. ионы за засоление отвечают: Na+, K+, Ca2+, Mg2+ и Cl−.

В течение длительного периода времени, как минералы почвы Погода 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 большие 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 Египет в 1970 году, когда Асуанская плотина был построен. Изменение уровня грунтовые воды до того, как строительство позволило эрозия почвы, что привело к высокой концентрации солей в грунтовых водах. После строительства постоянный высокий уровень грунтовых вод привел к засолению водоемов. пахотная земля.[нужна цитата ]

Натриевые почвы

Когда Na+ (натрий) преобладает, почвы могут стать содовый. В pH натриевых почв может быть кислый, нейтральный или щелочной.

Натриевые почвы представляют особые проблемы, потому что они, как правило, имеют очень плохую структуру, которая ограничивает или предотвращает инфильтрация воды и дренаж. Они имеют тенденцию накапливать определенные элементы, такие как бор и молибден в корневая зона на уровнях, которые могут быть токсичными для растений.[2] Наиболее распространенное соединение, используемое для восстановление натриевой почвы гипс, а также некоторые растения, устойчивые к соли и ионная токсичность может представить стратегии для улучшения.[3]

Термин «натриевая почва» иногда используется в науке неточно. Он использовался взаимозаменяемо с термином щелочная почва, который используется в двух значениях: 1) почва с pH более 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]

Соленость суши

Соленость в засушливых районах может произойти, когда уровень грунтовых вод находится на расстоянии двух-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 поверхностным укоренением однолетних культур.

Засоление из-за орошения

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

Соленость от орошение может происходить с течением времени 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 фракция выщелачивания. Засоление от поливной воды также значительно увеличивается из-за бедных дренаж и использование соленой воды для полива 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

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 медь, кадмий, марганец и цинк.
  • эрозия почвы в конечном итоге, когда посевы слишком сильно страдают от количества солей.
  • Для опреснения требуется больше энергии

Соленость важна деградация земель проблема. Засоление почвы можно снизить за счет выщелачивание растворимые соли из почвы при избытке поливной воды. Контроль засоления почвы вовлекает контроль уровня воды и промывание в комбинации с дренаж плитки или другая форма подземный дренаж.[7][8] Комплексную обработку засоления почв можно получить в Объединенные Нации Продовольственная и сельскохозяйственная организация.[9]

Солеустойчивость сельскохозяйственных культур

Дальнейшая информация: Модель Мааса – Хоффмана и Модель Ван Генухтена – Гупты

При выращивании солеустойчивых растений допускается высокий уровень засоления почвы. Чувствительные культуры теряют свою 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] сообщить 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] Индия,[13] и Пакистан.[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.

Затронутые регионы

Из Почвенной карты мира ФАО / ЮНЕСКО можно определить следующие засоленные территории.[17]

Область, крайПлощадь (106 га)
Африка69.5
Ближний и Средний Восток53.1
Азия и Дальний Восток19.5
Латинская Америка59.4
Австралия84.7
Северная Америка16.0
Европа20.7

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ из «Засоления почвы» в WaterWiki, онлайн-инструменте знаний и сотрудничества Практикующего сообщества (CoP) по вопросам водных ресурсов и деятельности ПРООН в Центральной и Юго-Восточной Европе, на Кавказе и в Центральной Азии. В архиве 2007-08-12 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). (н.п.): Научные издательства.
  5. ^ ILRI (1989), Эффективность и социальные / экологические последствия ирригационных проектов: обзор (PDF), В: Годовой отчет Международного института мелиорации и улучшения земель (ILRI) за 1988 год, Вагенинген, Нидерланды, стр. 18–34.
  6. ^ «Соленые водные пути создают опасные химические коктейли.'".
  7. ^ Руководство по дренажу: руководство по интеграции взаимосвязей между растениями, почвой и водой для осушения орошаемых земель, Отдел внутренних дел, Бюро мелиорации, 1993 г., ISBN  978-0-16-061623-5
  8. ^ «Бесплатные статьи и программное обеспечение по дренажу заболоченных земель и контролю засоления почв». Получено 2010-07-28.
  9. ^ Засоленные почвы и управление ими, Бюллетень ФАО по почвам 39 (http://www.fao.org/docrep/x5871e/x5871e00.htm )
  10. ^ Алан Д. Блейлок, 1994, Засоление почв и солеустойчивость садовых и ландшафтных растений. Университет Вайоминга В архиве 2010-05-08 в Wayback Machine
  11. ^ Правительство Альберты, Солеустойчивость растений
  12. ^ : Х. Дж. Нейланд и С. Эль-Гуинди, Урожайность, глубина водозабора и засоленность почвы в дельте Нила, Египет. В: Годовой отчет 1983 г. Международный институт мелиорации и улучшения земель (ILRI), Вагенинген, Нидерланды.
  13. ^ Д. П. Шарма, К. Н. Сингх и К. В. Г. К. Рао (1990), Растениеводство 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. ^ Р.Дж. Остербан, Урожайность, засоление 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. В сети [2]
  15. ^ Сбор данных о солеустойчивости сельскохозяйственных культур по измерениям на фермерских полях. В сети: [3]
  16. ^ Устойчивость сельскохозяйственных культур к засолению почвы, статистический анализ данных, полученных на сельскохозяйственных угодьях. В: Международный журнал сельскохозяйственных наук, октябрь 2018 г. В сети: [4]
  17. ^ 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.

внешняя ссылка