Полная версия

Главная arrow Экология arrow ПОЧВОВЕДЕНИЕ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Засоление почв

К засоленным почвам относятся солончаки, солончаковые, солонча- коватые и глубокозасоленные почвы, солонцы и солонцеватые почвы. Засоленные почвы распространены в пустынной, пустынно-степной (полупустынной), степной и лесостепной зонах. Территории, подверженные наибольшему засолению, приурочены к морским, дельтовоморским, древним и современным дельтовым равнинам и равнинам приледниковых областей. Особенно широко распространены засоленные почвы в районах неглубокого залегания соленосных пород, отложенных в течение неоднократных морских трансгрессий в Прикаспийской низменности, Присивашье, Кумо-Манычской впадине, Кура-Арак- синской низменности и др.

Наряду с природно-засоленными почвами в районах орошаемого земледелия значительные площади заняты вторично засоленными почвами. Основными причинами вторичного засоления почв являются без- дренажное орошение, большие потери воды на фильтрацию на полях, строительство оросительных каналов без гидроизоляции, применение для орошения минерализованной воды.

Вторичное засоление почв возникает не только при орошении, но и при осушении земель. Процессы вторичного засоления развиты при осушении избыточно увлажненных почв обвалованием в дельтах и поймах рек Кубани, Терека и Дона. Причина вторичного засоления обвалованных земель заключается в изменении после прекращения затоплений промывного водного режима почв на выпотной, что в условиях минерализованных грунтовых вод приводит к образованию вторичных солончаковатых почв и солончаков.

Такие деградационные процессы антропогенного характера широко распространены в пойме южных рек. До зарегулирования рек гидротехническими сооружениями эти явления не наблюдались. Ежегодные паводковые пойменные воды, которые затапливали дельту и пойму, вымывали из поверхностных слоев почвы избыточные количества солей, накапливаемых в летний и осенний периоды. Произрастающая в это время обильная луговая травянистая растительность рыхлила почву, создавала комковато-зернистую структуру, т. е. выполняла естественный мелиорирующий эффект.

Происходит постоянное прогрессивное накопление солей в профиле почвы. Увеличиваются площади засоленных и солонцеватых почв. В прошлом они наблюдались эпизодически, а сейчас их насчитывается около 50% от всей территории поймы и дельты. К засолению и осолонцеванию прибавляется развитие слитогенеза и деградация естественных травянистых угодий. Явления прогрессивного засоления усиливают многочисленные рыбохозяйственные пруды, постоянно поддерживающие высокий уровень грунтовых вод, способствующих усилению засоления.

Вторичное засоление почв возникает и при перегрузке пастбищ. Причинами вторичного засоления на пастбищах в условиях интенсивного выпаса являются увеличение физического испарения влаги почвой по мере уничтожения травянистой растительности и рост капиллярной влагопроводимости в связи с уплотнением почв. На лугах это усиливает приток влаги и солей в верхнюю часть профиля из грунтовых вод, а на автоморфных солончаковатых почвах обусловливает поступление минерализованных растворов из нижележащих солевых горизонтов (особенно при выпасе сразу же после дождя или полива на орошаемых пастбищах), что вызывает солончаковое засоление почв.

Основными причинами вторичного засоления почв являются без- дренажное орошение, большие потери воды на фильтрацию на полях, строительство оросительных каналов без гидроизоляции, применение для орошения минерализованной воды. В неправильно организованных оросительных системах коэффициент полезного действия составляет 30—50%, т. е. больше половины воды теряется на фильтрацию в каналах, на полях орошения и затопленных пространствах.

Теряемые в оросительной системе воды при фильтрации пополняют запасы грунтовых вод и вызывают повышение их уровня. Если зеркало грунтовых вод поднимается до такой глубины, что капиллярный подъем их достигает поверхности, то при испарении грунтовых вод будет происходить вторичное засоление. Скорость подъема грунтовых вод зависит от коэффициента полезного действия оросительной системы, дисциплины водопользования, способа орошения и величины оросительной нормы, исходной глубины залегания уровня грунтовых вод и условий естественного дренажа местности. Чем хуже условия естественного дренажа (приморские дельты, бессточные депрессии или низменности) и чем больше потери поливных вод на оросительной системе, тем интенсивнее подъем уровня грунтовых вод при орошении.

По данным В. А. Ковды и В. В. Егорова, даже при экономичном расходовании воды при поверхностном способе орошения скорость подъема уровня грунтовых вод на нерисовых оросительных системах превышает 1 м в год. Наибольшая скорость подъема уровня грунтовых вод (4—6 м в год) происходит под культурой затопляемого риса и наименьшая (0,3—0,7 м в год) — при орошении дождеванием.

Причиной вторичного засоления почв, помимо грунтовых вод, может являться минерализованная верховодка, формирующаяся при орошении на водоупорных образованиях. В качестве местных водоупоров служат, например, хвалынские шоколадные глины в Сарпинской низменности, скифские и майкопские глины на Северном Кавказе и Нижнем Дону, а также осолонцованные грунты и погребенные почвы (палеопочвы), часто солонцеватые и содержащие в своем составе соду.

Для суждения о возможности вторичного засоления при повышении зеркала грунтовых вод (верховодки) академиком Б. Б. Полыновым в 1930 г. было введено понятие критической глубины залегания уровня минерализованных грунтовых вод. Критической глубиной залегания уровня грунтовых вод называется такая их глубина, выше которой восходящие от грунтовых вод капиллярные токи достигают поверхностных горизонтов почвы и вызывают вторичное засоление. Критический уровень грунтовых вод в первую очередь зависит от водоподъемной способности почвы и от минерализации самих грунтовых вод.

В среднем критическая глубина уровня минерализованных грунтовых вод для засушливых районов нашей страны колеблется от 2 до 3 м, т. е. чтобы избежать вторичного засоления почв, необходимо поддерживать уровень грунтовых вод при орошении на глубине не менее 2—3 м.

В отечественной и мировой практике накоплен большой опыт по освоению засоленных земель при возделывании риса. Однако недоучет особенностей водно-солевого режима рисовых полей, недостатки в проектировании, строительстве и эксплуатации коллекторно-дренажной сети привели в ряде случаев к снижению урожаев и гибели посевов риса на значительных площадях. На рисовых оросительных системах в Казахстане, на Украине, Северном Кавказе и Сарпинской низменности наблюдаются процессы вторичного засоления почв. Наиболее интенсивное засоление земель под рисом происходит в зоне, расположенной вдоль хозяйственных, участковых и картовых оросительных каналов, а также на низких чеках.

Причиной вторичного засоления является восходящее движение минерализованных грунтовых вод, обусловленное разностью напоров воды в каналах, в высоких и низких чеках. На участках, занятых солонцовыми комплексами, засоление зональных почв происходит преимущественно за счет поступления солей из солонцов с фильтрующейся водой. В условиях рисосеяния в почвах солонцовых комплексов наблюдается ощелачивание и, как правило, накопление соды (особенно в первые годы орошения) в количестве, превышающем порог токсичности солеустойчивых культур.

В развитии вторичного засоления почв большая роль принадлежит минерализации и химическому составу оросительной воды, содержанию в ней щелочных солей, коллоидного кремнезема и т. д.

В настоящее время на земном шаре для орошения используются речные, подземные, дренажно-сбросовые, морские и океанические, а также сточные воды. Вода крупных рек имеет минерализацию преимущественно до 0,5 г/л, гидрокарбонатно-кальциевый состав, благоприятные для орошения.

Воды малых рек, подземные и дренажно-сбросные воды имеют различные минерализацию и химизм. Применение таких вод для орошения часто вызывает вторичное засоление почв. Еще менее пригодны для орошения морские и океанические воды. Особенно широко развито вторичное засоление за счет ирригационных вод в странах Африки, Азии и Америки, где для орошения широко используются подземные воды и отчасти морские и океанические воды (Египет, Израиль, Индия).

Пригодными для орошения принято считать воды с минерализацией до 1 г/л. В практике ирригации имеются примеры успешного использования для орошения почв легкого механического состава воды с минерализацией 5—6 г/л. Предельно допустимой минерализацией для орошения почв среднего и тяжелого механического состава принимают 2—3 г/л, для супесчаных и песчаных почв — 10—12 г/л.

Для борьбы с вторичным засолением почв и его предотвращения применяется целая система мер. Это прежде всего строительство глубокого горизонтального (2,5—3,5 м) дренажа или (там, где это позволяют литолого-гидрогеологические условия орошаемой территории) вертикального дренажа глубиной 25—80 м.

Роль дренажа будет различной в зависимости от типа местности и почв, глубины залегания и минерализации грунтовых вод, засоленности и химического состава солей почвы, подлежащей освоению и орошению. Например, если минерализованные грунтовые воды залегают сравнительно глубоко, но при орошении ожидается их подъем, то на оросительной системе должен быть сооружен профилактический дренаж, обеспечивающий поддержание уровня грунтовых вод на глубине ниже критической и промывной тип водного режима почв. При освоении и орошении сильнозасоленных почв, характеризующихся высокоминерализованными грунтовыми водами (30—50 г/л), расположенными на глубине 1,5—2 м, дренаж выполняет, по В. А. Ковде, наиболее сложные задачи: понижает уровень грунтовых вод, изменяет испарительный тип их баланса на проточный, способствует организации регулярного интенсивного оттока грунтовых вод за пределы мелиорируемой территории и, наконец, отводит большие массы промывных растворов для опреснения почв и водоносного горизонта до оптимальной концентрации солей.

Для борьбы с потерями воды на фильтрацию из магистрального канала и межхозяйственных распределителей применяют антифильтра- ционную одежду (синтетические пленки, бетонная защита), а участковую оросительную сеть строят в закрытых трубопроводах.

Большое значение в увеличении коэффициента полезного действия оросительной системы и поддержании благоприятных почвенно-мелиоративных условий при орошении имеет применение широкозахватной дождевальной техники, а также строгое соблюдение режима орошения в соответствии с нуждами растений и свойствами почвенного покрова.

Освоение и окультуривание сильнозасоленных почв и солончаков возможно лишь при проведении чрезвычайно сложных мелиоративных мероприятий. Поэтому, если они расположены в районах неорошаемого земледелия, их используют только как пастбища очень низкого качества. В том же случае, когда солончаки и сильнозасоленные почвы находятся в зоне оросительных систем, их вовлекают в сельскохозяйственное производство. Главная задача, которая решается здесь при мелиорации, — удаление избытка легкорастворимых солей из корнеобитаемого слоя. Достигается такая мелиорация промывками в сочетании с дренажем или при наличии хорошего естественного оттока грунтовых вод. Промывные нормы определяются в зависимости от степени и характера засоления, механического состава почв. Нормы эти лежат в пределах от 2500 до 20 000 м3/га, а иногда и более. Вода подается в несколько приемов. Лучшими сроками для промывки солончаков считают позднюю осень или зиму, когда почвы имеют низкую влажность, грунтовые воды стоят глубоко, испарение наименьшее.

Промывки большими нормами (свыше 15 000 м3/га) обычно сочетаются с культурой орошаемого риса.

Перед промывкой обязательны глубокая вспашка и выравнивание пашни, для того чтобы обеспечить равномерное поступление воды в почву.

Много внимания требуют эти почвы и после промывки. В период освоения на них высеваются многолетние травы с соблюдением всех агротехнических мероприятий и организуется тщательный контроль за почвами и грунтовыми водами с целью предотвратить реставрацию солончаков.

Основными причинами вторичного засоления почв являются бездре- нажное орошение, потери воды на фильтрацию в каналах и на полях, применение для орошения минерализованной воды. В почвах развивается выпотной водный режим. Засоленные почвы различаются по степени и химизму засоления, а различные растения неодинаково реагируют на концентрации солей. Засоленные почвы мелиорируют, промывая их от избытка солей, и используют под многолетние травы в период освоения.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>