Cum se gestionează salinitatea în agricultură?

Salinizarea solurilor sau a solurilor afectate de sare are loc în aproape fiecare loc de pe glob, în diverse topografii și în diverse condiții climatice. soluri care se află în regiunile aride și semiaride sunt cele mai afectate de acest eveniment catastrofal.

Acest proces poate lua forma salinizării sau sodificării, ceea ce contribuie direct la degradarea solului și la dezechilibrul ecosistemului. În era agriculturii moderne, la scară globală, solurile afectate de sare reprezintă una dintre principalele preocupări cu care se confruntă fermierii.

Solul salin sau sodic, pe lângă prezența sa naturală, este și un produs al agriculturii intensive care implementează metode și tehnici convenționale de producție alimentară. Existența și formarea lor rapidă reprezintă una dintre principalele amenințări la adresa securității și sustenabilității alimentare.

Care sunt tipurile de salinitate a solului?

Salinitatea solului în agricultură, într-o definiție mai simplă și corectă, reprezintă concentrațiile mari de săruri din profilul solului. Procesul de salinizare poate avea loc fie în mod natural, fie prin activități antropice.

Concentrația mare de săruri întrerupe metabolismul plantei, făcând-o incapabilă să absoarbă apa, nutrienții și microelementele.

Plantele care sunt intolerante la conținutul ridicat de sare sau sodiu, cultivate pe soluri afectate de sare, sunt de obicei ofilite sau atrofiate, ceea ce duce în cele din urmă la moartea lor, indiferent de cât de bine le-au îngrijit producătorii.

Salinitate și sare

Salinitatea în agricultură reprezintă cantitatea totală de săruri care se găsesc în sol sau în orice alt mediu (roci, apă etc.) și, prin definiția sărurilor, în fiecare mineral anorganic solubil în apă.

Cea mai cunoscută sare este clorura de sodiu, dar în sfera agricolă, aceasta nu este singura sare care poate apărea în profilele solului. Acestea pot fi o combinație a unei mari părți din alte elemente (ioni), cum ar fi Na+, Ca+2, K+, Mg+2, Cl-, NO3-, SO4-2, HCO3- și CO32-.

Originea lor provine de obicei din materialul de rocă de bază care, sub influența intemperiilor, cantități mici din roci sunt dizolvate în apă, transportate și depuse în soluri, apele subterane și corpurile mari de apă (mări și oceane).

Efectele salinității solului asupra plantelor

O concentrație mare de săruri în sol duce la perturbarea potențialului osmotic din celulele plantei, în special în zona radiculară. Potențialul osmotic este un mecanism cu flux natural care permite transferul de lichid dintr-un mediu cu conținut ridicat de sare în medii cu conținut mai mic de sare.

Mai precis, în contextul plantelor și sărurilor, înseamnă că plantele care au concentrații mai mici de săruri în sistemul lor radicular devin incapabile să recupereze apa și nutrienții din solul care are o concentrație mai mare de săruri.

În plus, dacă conținutul de sare din sol este extrem de ridicat, poate duce la retragerea apei de la rădăcini către sol. Plantele afectate sunt de obicei ofilite (indiferent de câte ori a fost irigat câmpul), cu simptome tipice de stres abiotic, cum ar fi cloroza.

Caracteristicile solului salin

În funcție de tipul de salinitate al solului, se pot forma diferite soluri, de exemplu, soluri saline, alcaline și salino-alcaline. Solul salin este solul în care există un exces de săruri de sodiu formate din clorură, sulfat, bicarbonați și nitrați de sodiu, iar agregatele solului conțin calciu schimbabil.

Solurile alcaline, de obicei, nu au un nivel crescut de săruri, ci cantități mari de cationi de sodiu (Na+). Solurile saline-alcaline sunt o combinație a celor două tipuri de sol menționate mai sus, în care acestea conțin exces de săruri și argilă cu un conținut ridicat de ioni de natriu.

Ce cauzează salinizarea solului

Salinizarea are loc în anumite condiții: topografie de teren predispusă la procesul de salinizare sub influența mișcării capilare și evaporării apelor subterane puțin adânci și saline, în zone cu climat continental-submediteranean arid și semiarid cu evapotranspirație puternică.

Principalele surse de săruri sunt sedimentele saline paleogene și descompunerea chimică a anumitor substanțe. Influența umană asupra genezei și proprietăților acestor soluri poate fi indirectă și directă.

Impactul indirect din cauza influențelor umane îl reprezintă modificările factorilor pedogenetici (condiții hidrografice, vegetație etc.). Impactul direct care intensifică procesul de salinizare se manifestă atunci când plantele sunt irigate cu apă salină sau ca urmare a aplicării îngrășămintelor minerale în soluri cu permeabilitate scăzută.

Iată câteva situații principale care duc la salinizarea solurilor: evenimente geologice (pierderi excesive de materie organică cauzate de schimbările climatice, vânturi pe distanțe lungi care transportă săruri, cutremure care perturbă profilul solului), factori naturali (clima, tipul de rocă de bază, acoperirea terenului și caracteristicile topografice ale câmpurilor) și activități antropice (aplicarea excesivă a îngrășămintelor minerale, arat intensiv, irigarea cu apă sărată, producția intensivă) care pot influența direct sau indirect concentrația de săruri din sol.

Indicatori care apar în timpul salinizării solului:

• Zonele din câmp unde solul este excesiv de umed și are retenție de apă
• Decolorarea și apariția cristalelor la suprafața solului
• Nivelul crescut al apei în rânduri
• Zone fără vegetație (din cauza conținutului ridicat de sare din acel loc)
• Cercuri luminoase sau întunecate pe sol în jurul locurilor unde există retenție de apă
• Ofilirea plantelor
• Extincția plantelor
• Biodiversitate redusă
• Prezența buruienilor care tolerează concentrații mari de sare

Cum gestionează fermierii salinizarea?

Producătorii, înainte de a face orice fel de intervenție pentru a atenua această problemă a salinității solului în agricultură, trebuie să aibă informații specifice cu privire la situația de pe câmpuri.

Printre aceste informații specifice se numără harta conductivității electrice specifice amplasamentului și imaginile satelitare istorice. Aceste informații specifice pot oferi producătorilor suficiente informații despre originea problemei și despre unde se află cele mai degradate părți ale câmpurilor.

Măsuri agrotehnice care pot ajuta la fixarea solurilor și la prevenirea salinizării:

1. Îmbunătățirea drenajului pe teren

Acest lucru se poate realiza prin arat adânc, adică prin arătură la o adâncime de 60 până la 80 de centimetri. Aratul adânc ajută la descompunerea stratului compact de sol care poate fi creat de greutatea utilajelor agricole sau de formarea naturală a stratului de argilă.

Prin ruperea stratului compact, apa poate trece liber în straturile inferioare și astfel poate spăla sărurile acumulate în timp.

2. Clătire pe teren

Această operațiune se realizează cu ajutorul unor cantități mari de apă cu un conținut scăzut de săruri. Această apă permite sărurilor prezente în sol să se dizolve și ulterior să le transporte în straturile inferioare.

3. Reducerea evaporării

Evaporarea scade doar dacă avem un strat permanent de vegetație în câmp sau câmpul a fost acoperit cu mulci (fie că este din material organic sau artificial). Evaporarea redusă înseamnă că sărurile prezente sunt încă prezente, dar într-o soluție apoasă, iar clătirea lor în straturile inferioare este mai ușoară.

4. Aplicarea tratamentelor chimice

Tratamentele chimice se efectuează înainte de începerea clătirii artificiale descrise mai sus. De obicei, se adaugă gips pentru ca ionii de sodiu să se poată lega de calciul din gips.

Această reacție ajută la eliminarea ionilor nocivi care împiedică absorbția corectă a nutrienților de către plante. Prin clătirea solului, sarea solubilă în apă rezultată poate fi îndepărtată cu ușurință de pe câmp.

5. Semănarea speciilor de plante tolerante

În locurile în care avem o concentrație mare de săruri și este imposibil să cultivăm specii de plante convenționale, este necesar să se planteze culturi pe sol salin care sunt tolerante la sare. Printre cele mai tolerante culturi se numără orzul, camelia, secara, șofranul, floarea-soarelui și sfecla de zahăr.

6. Plantarea culturilor de acoperire tolerante

Dacă nu există semănate cereale de iarnă, câmpurile ar trebui să aibă o cultură de acoperire care să protejeze câmpul de eroziunea eoliană și evapotranspirație în perioada toamnă-iarnă. Una dintre cele mai bune metode este aplicarea unui amestec de orz, floarea-soarelui și sfeclă de zahăr după recoltarea de vară. culturi.

Acest amestec va germina și va intra în perioada de iarnă sub formă de plante tinere care, sub influența vremii reci, probabil vor muri și vor lăsa în urmă o cantitate prețioasă de azot și alți nutrienți.

Principalul motiv pentru culturile de acoperire tolerante la sare este de a minimiza evapotranspirația în lunile în care solul ar trebui să fie gol.

Cum să preveniți salinizarea solului

Salinizarea solului poate fi prevenită prin implementarea mai multor strategii în procesul de management al producției. Cheia succesului constă în deținerea de informații relevante din situația reală de pe teren, care pot fi derivate din implementarea diverselor tehnologii.

Astfel de tehnologii includ soluri specifice amplasamentului analiză (hărți ale solului), hărți ale conductivității electrice, imagini ortofoto istorice din satelit/drone, senzori meteorologici și modele de calcul al evapotranspirației.

Pe baza acestor date, producătorii pot crea cu succes planuri și decizii detaliate și ad-hoc privind gestionarea culturilor. Pe baza informațiilor, strategiile pot implica modificarea rotației culturilor, schimbarea programului de irigare, aplicarea de gips și acid, aratul adânc, modificarea conținutului de îngrășăminte și a cantităților aplicate.

Întrebări frecvente

1. Care este o modalitate prin care oamenii pot atenua efectele solului salin asupra orezăriilor?

O modalitate prin care oamenii pot atenua efectele solului salin asupra orezăriilor este prin practica levigării. Levigarea implică aplicarea excesului de apă pe câmp, permițând acesteia să se infiltreze prin sol și să spele sărurile acumulate.

Acest proces ajută la reducerea conținutului de sare din sol, făcându-l mai puțin salin și mai potrivit pentru cultivarea orezului. În plus, fermierii pot adopta tehnici îmbunătățite de irigare, cum ar fi alternarea udării și uscării sau utilizarea soiurilor de orez tolerante la salinitate pentru a minimiza impactul solului salin asupra producției de orez.

2. De ce este important ca fermierii să cunoască concentrațiile de sare?

Este important ca fermierii să cunoască concentrațiile de sare din solul lor, deoarece nivelurile ridicate de sare pot avea un impact semnificativ asupra creșterii și randamentului culturilor. Prin monitorizarea concentrațiilor de sare, fermierii pot lua decizii informate cu privire la gestionarea irigațiilor, amendamentele de sol și selecția culturilor.

Înțelegerea nivelurilor de sare îi ajută pe fermieri să implementeze strategii adecvate pentru a atenua efectele negative ale salinității, cum ar fi ajustarea programelor de irigații, implementarea sistemelor de drenaj sau selectarea culturilor tolerante la sare.

Aceste cunoștințe îi ajută pe fermieri să își optimizeze practicile agricole și să îmbunătățească productivitatea generală a culturilor în zonele afectate de sare.

3. Care este o metodă bună de a reduce salinizarea?

O modalitate bună de a reduce salinizarea, de a îmbunătăți gestionarea apei, de a implementa un drenaj eficient și de a practica tehnici de conservare a solului.

4. Ce eveniment catastrofal are ca rezultat creșterea salinității?

Inundațiile sunt un eveniment catastrofal care poate duce la creșterea salinității. Când apele din inundații se retrag, acestea pot lăsa în urmă o soluție concentrată de săruri la suprafața solului sau se pot infiltra în sol, crescând nivelurile de sare.

Pe măsură ce apa se evaporă, sărurile devin mai concentrate, ceea ce duce la o salinitate mai mare în zonele afectate. Acest lucru poate avea efecte negative asupra productivității agricole, deoarece nivelurile ridicate de sare pot inhiba creșterea plantelor și pot deteriora structura solului.