Як керувати засоленістю в сільському господарстві?

Засолення ґрунтів або ґрунти, уражені сіллю, відбувається майже в будь-якій точці земної кулі, в різних топографіях та кліматичних умовах. ґрунти що знаходяться в посушливих та напівпосушливих регіонах, найбільше постраждали від цієї катастрофічної події.

Цей процес може проявлятися у формі засолення або содозифікації, що безпосередньо сприяє деградації ґрунту та порушенню балансу екосистеми. В сучасну сільськогосподарську епоху, у глобальному масштабі, ґрунти, уражені солями, є однією з основних проблем, з якими стикаються фермери.

Засолені або солоні ґрунти, окрім свого природного виникнення, також є продуктом інтенсивного сільського господарства, яке застосовує традиційні методи та технології виробництва продуктів харчування. Їх існування та швидке утворення є однією з основних загроз продовольчій безпеці та сталому розвитку.

Які бувають типи засоленості ґрунту?

Засолення ґрунту в сільському господарстві, якщо простіше та найкоректніше, це висока концентрація солей у ґрунтовому профілі. Процес засолення може відбуватися як природним шляхом, так і внаслідок антропогенної діяльності.

Висока концентрація солей порушує метаболізм рослин, через що вони не можуть засвоювати воду, поживні речовини та мікроелементи.

Рослини, непереносимі високого вмісту солі або натрію, вирощені на ґрунтах, уражених солями, зазвичай в'януть або відстають у рості, що зрештою призводить до їхньої загибелі, незалежно від того, наскільки добре виробники про них доглядали.

Солоність і сіль

Солоність у сільському господарстві являє собою загальну кількість солей, що містяться в ґрунті або будь-якому іншому середовищі (скелях, воді тощо), а також, за визначенням, солі в кожному неорганічному мінералі, який є водорозчинним.

Найвідомішою сіллю є хлорид натрію, але в сільськогосподарській сфері це не єдина сіль, яка може зустрічатися в ґрунтових профілях. Вони можуть бути комбінацією значної частини інших елементів (іонів), таких як Na+, Ca+2, K+, Mg+2, Cl-, NO3-, SO4-2, HCO3- та CO32-.

Їхнє походження зазвичай пов'язане з корінними породами, які під впливом вивітрювання невеликі кількості з гірських порід розчиняються у воді, виносяться та відкладаються в ґрунтах, підземних водах та великих водоймах (морях та океанах).

Вплив засоленості ґрунту на рослини

Висока концентрація солей у ґрунті призводить до порушення осмотичного потенціалу в клітинах рослини, особливо в кореневій зоні. Осмотичний потенціал – це механізм із природним потоком, який дозволяє переносити рідину з середовища з високим вмістом солі до середовища з нижчим вмістом солі.

Точніше, в контексті рослин та солей це означає, що рослини з нижчою концентрацією солей у кореневій системі стають нездатними отримувати воду та поживні речовини з ґрунту з вищою концентрацією солей.

Крім того, якщо вміст солі в ґрунті надзвичайно високий, це може призвести до порушення надходження води від коренів до ґрунту. Уражені рослини зазвичай в'януть (незалежно від того, скільки разів поле зрошувалося) з типовими симптомами абіотичного стресу, такими як хлороз.

Характеристики засоленого ґрунту

Залежно від типу засоленості ґрунту можуть утворюватися різні ґрунти, тобто засолені, лужні та засолено-лужні ґрунти. Засолений ґрунт – це ґрунт, де є надлишок солей натрію, утворених з хлоридів, сульфатів, бікарбонатів та нітратів натрію, а агрегати ґрунту містять обмінний кальцій.

Лужні ґрунти зазвичай не мають підвищеного рівня солей, але мають високий вміст катіонів натрію (Na+). Засолено-лужні ґрунти – це поєднання двох вищезгаданих типів ґрунтів, де вони містять надлишок солей та глину з високим вмістом іонів натрію.

Що викликає засолення ґрунту

Засолення відбувається за певних умов: рельєф поля схильний до процесу засолення під впливом капілярного руху та випаровування неглибоких і солоних ґрунтових вод, у районах з посушливим та напівпосушливим континентально-субсередземноморським кліматом із сильною евапотранспірацією.

Основними джерелами солей є засолені палеогенові відкладення та хімічний розклад деяких речовин. Вплив людини на генезис та властивості цих ґрунтів може бути непрямим і прямим.

Непрямий вплив від антропогенного впливу полягає у змінах педогенетичних факторів (гідрографічних умов, рослинності тощо). Прямий вплив, що посилює процес засолення, відбувається при зрошенні рослин солоною водою або в результаті внесення мінеральних добрив у ґрунти з низькою проникністю.

Ось кілька основних ситуацій, що призводять до засолення ґрунтів: геологічні події (надмірні втрати органічної речовини, спричинені зміною клімату, далекі вітри, що переносять солі, землетруси, що порушують профіль ґрунту), природні фактори (клімат, тип корінних порід, ґрунтовий покрив та топографічна характеристика полів) та антропогенна діяльність (надмірне внесення мінеральних добрив, інтенсивна оранка, зрошення водою, що містить солі, інтенсивне виробництво), які можуть прямо чи опосередковано впливати на концентрацію солей у ґрунті.

Індикатори, що проявляються під час засолення ґрунту:

• Ділянки поля, де ґрунт надмірно вологий і затримує воду
• Знебарвлення та поява кристалів на поверхні ґрунту
• Підвищений рівень води в рядах
• Ділянки без рослинності (через високий вміст солі в цьому місці)
• Світлі або темні кола на ґрунті навколо місць, де відбувається затримка води
• В'янення рослин
• Вимирання рослин
• Зменшення біорізноманіття
• Поява бур'янів, стійких до високої концентрації солей

Як фермери борються із засоленням?

Виробники, перш ніж вживати будь-яких заходів для пом'якшення проблеми засолення ґрунту в сільському господарстві, повинні мати конкретну інформацію щодо ситуації на полях.

Однією з таких конкретних відомостей є карта електропровідності конкретної ділянки та історичні супутникові знімки. Ця конкретна інформація може дати виробникам достатньо уявлення про походження проблеми та де знаходяться найбільш деградовані частини родовищ.

Агротехнічні заходи, які можуть допомогти виправити стан ґрунтів та запобігти засоленню:

1. Покращення дренажу поля

Цього можна досягти глибокою ораною, тобто оранням на глибину від 60 до 80 сантиметрів. Глибока оранка допомагає розбити щільний шар ґрунту, який може бути створений вагою сільськогосподарської техніки або природним утворенням шару глини.

Порушуючи щільний шар, вода може вільно проходити в нижні шари і таким чином змивати солі, що накопичилися з часом.

2. Промивання поля

Ця операція виконується за допомогою великої кількості води з низьким вмістом солей. Така вода дозволяє солям, що присутні в ґрунті, розчинятися та згодом транспортувати їх у нижні шари.

3. Зменшення випаровування

Випаровування зменшується лише за наявності на полі постійного шару рослинності або за наявності мульчі (з органічного чи штучного матеріалу). Зменшення випаровування означає, що солі, які присутні на полі, все ще присутні, але у водному розчині, і їх змивання в нижніх шарах легше.

4. Застосування хімічних обробок

Хімічна обробка проводиться перед початком штучного промивання, описаного вище. Гіпс зазвичай додають для того, щоб іони натрію могли зв'язуватися з кальцієм у гіпсі.

Ця реакція допомагає усунути шкідливі іони, які перешкоджають належному засвоєнню поживних речовин рослинами. Промиванням ґрунту утворену водорозчинну сіль можна легко видалити з поля.

5. Посів толерантних видів рослин

У місцях з високою концентрацією солей, де неможливо вирощувати звичайні види рослин, необхідно садити солестійкі культури на засолених ґрунтах. Серед найбільш стійких до солей культур – ячмінь, камелія, жито, шафран, соняшник та цукровий буряк.

6. Посадка толерантних покривних культур

Якщо озимі форми зернових культур не посіяні, на полях слід використовувати покривну культуру, яка захистить поле від вітрової ерозії та евапотранспірації в осінньо-зимовий період. Один з найкращих методів — внесення суміші ячменю, соняшнику та цукрового буряка після збору врожаю літніх культур. врожаї.

Ця суміш проросте і вступить у зимовий період у вигляді молодих рослин, які під впливом холодів, ймовірно, загинуть, залишивши дорогоцінну кількість азоту та інших поживних речовин.

Головною причиною використання солестійких покривних культур є мінімізація евапотранспірації протягом місяців, коли ґрунт має бути голим.

Як запобігти засоленню ґрунту

Засолення ґрунту можна запобігти, впроваджуючи кілька стратегій у процес управління виробництвом. Ключем до успіху є наявність відповідної інформації з реальної ситуації на полі, яку можна отримати в результаті впровадження різних технологій.

Такі технології включають ґрунт, що специфікується на місцевості аналіз (ґрунтові карти), карти електропровідності, історичні ортофотознімки супутників/БПЛА, метеорологічні датчики та моделі розрахунку евапотранспірації.

На основі цих даних виробники можуть успішно створювати детальні та спеціальні плани та рішення щодо управління сільськогосподарськими культурами. На основі цієї інформації стратегії можуть включати зміну сівозміни, зміну графіка поливу, внесення гіпсу та кислоти, глибоку оранку, зміну вмісту добрив та їх кількості.

Поширені запитання

1. Яким є один зі способів, за допомогою яких людина може пом'якшити вплив засоленого ґрунту на рисові поля?

Один зі способів, за допомогою якого людина може пом'якшити вплив засолення ґрунту на рисові поля, – це практика вилуговування. Вилуговування передбачає нанесення надлишку води на поле, що дозволяє їй просочуватися через ґрунт і змивати накопичені солі.

Цей процес допомагає зменшити вміст солі в ґрунті, роблячи його менш засоленим та більш придатним для вирощування рису. Крім того, фермери можуть застосовувати вдосконалені методи зрошення, такі як чергування зволоження та сушіння або використання солостійких сортів рису, щоб мінімізувати вплив засоленого ґрунту на виробництво рису.

2. Чому важливо, щоб фермери знали концентрацію солі?

Для фермерів важливо знати концентрацію солі у своєму ґрунті, оскільки високий рівень солі може суттєво вплинути на ріст та врожайність сільськогосподарських культур. Контролюючи концентрацію солі, фермери можуть приймати обґрунтовані рішення щодо управління зрошенням, покращення ґрунту та вибору культур.

Розуміння рівня солі допомагає фермерам впроваджувати відповідні стратегії для пом'якшення негативного впливу засоленості, такі як коригування графіків поливу, впровадження дренажних систем або вибір солестійких культур.

Ці знання дозволяють фермерам оптимізувати свої сільськогосподарські практики та підвищити загальну врожайність сільськогосподарських культур у районах, що постраждали від засолення.

3. Який ефективний спосіб зменшити засолення?

Гарний спосіб зменшити засолення, покращити управління водними ресурсами, впровадити ефективний дренаж та практикувати методи збереження ґрунтів.

4. Яка катастрофічна подія призводить до підвищення солоності?

Повені – це катастрофічна подія, яка може призвести до підвищення солоності. Коли паводкові води відступають, вони можуть залишати після себе концентрований розчин солей на поверхні ґрунту або проникати в ґрунт, підвищуючи рівень солі.

У міру випаровування води солі стають більш концентрованими, що призводить до підвищення засоленості в уражених районах. Це може мати негативний вплив на сільськогосподарську продуктивність, оскільки високий рівень солі може пригнічувати ріст рослин і пошкоджувати структуру ґрунту.