Мелиорация засоленных почв реферат

Обновлено: 02.07.2024

Одной из самых острых проблем современности является деградация почв - главного фундамента жизни. В нашей стране засолено около 10% поверхности суши. Причем в настоящее время увеличиваются масштабы вторичного засоления почв, которое развивается чаще всего при нерациональном орошении. Таким образом, засоление начинает признаваться как важный фактор, лимитирующий продуктивность сельскохозяйственных культур, который оказывает глубокое воздействие на все стороны жизнедеятельности растений. При этом изменяются как структура, так и функции растений. Известно, что длительное повышенное содержание ионов в почве оказывает значительное влияние на многие физиологические процессы растений, вызывая при этом и анатомические изменения [2, 97 с. ].

Содержание работы

Введение. 3
1. Определение и сущность засоления почв. 4
2. Причины возникновения засоления почв 5
3. Классификация почв по степени засоления 8
4. Распространение и масштабы проявления засоления почв 12
5. Методы исследования засоления почв. 14
5.1. Картирование и анализ опасности засоления почв с помощью ГИС и технологии обработки данных дистанционного зондирования 14
5.2. Интеграция знаний о ландшафте. 15
5.3. Картирование распространения засоления 15
5.4. Моделирование засоления, распространения, встречаемости и степени засоления 16
6. История исследования засоления почв. 21
7. Экологические последствия и влияние на сельскохозяйственную деятельность человека процесса засоления почв. 28
8. Влияние человека и возможность управления процессом засоления почв. 29
Заключение. 30
Список используемой литературы: 31

Файлы: 1 файл

Рефрат Засоление почв.docx

Московский Государственный Университет

Реферат на тему:

Студентка: Крюкова А.

Преподаватель: Буланов С.А.

1. Определение и сущность засоления почв. 4

2. Причины возникновения засоления почв 5

3. Классификация почв по степени засоления 8

4. Распространение и масштабы проявления засоления почв 12

5. Методы исследования засоления почв. 14

5.1. Картирование и анализ опасности засоления почв с помощью ГИС и технологии обработки данных дистанционного зондирования 14

5.2. Интеграция знаний о ландшафте. 15

5.3. Картирование распространения засоления 15

5.4. Моделирование засоления, распространения, встречаемости и степени засоления 16

6. История исследования засоления почв. 21

7. Экологические последствия и влияние на сельскохозяйственную деятельность человека процесса засоления почв. 28

8. Влияние человека и возможность управления процессом засоления почв. 29

Список используемой литературы: 31

Введение.

Определение и сущность засоления почв.

Засоление почв - salinity of soils. Процесс накопления в почвах солей (чаще хлоридов и сульфатов натрия, кальция и магния, карбоната и нитрата калия), приводящий к образованию солонцеватых и солончаковых почв. Может происходить в естественных условиях засушливых районов в результате капиллярного поднятия солоноватых и солёных вод, а также под влиянием техногенных факторов - вследствие излишнего поступления поливной воды и плохой работы водосборной и дренажной сетей в оросительных системах. В последнем случае происходит смыкание оросительных и грунтовых вод, что вызывает подъём солей по капиллярам к поверхности и засоление орошаемых земель. Засоленными считаются почвы, в которых содержание солей превышает 0,25 % по массе. Рассоление таких почв производится путём вымывания солей пресными водами.

Крайняя степень засоления почв приводит к образованию солончаков. Соли не только пронизывают весь почвенный профиль, но даже накопляются в виде белого налета на поверхности или даже корочки [1].

Причины возникновения засоления почв

Естественное засоление почв характерно для территорий с аридным климатом. 1 Оно происходит в результате подтягивания солей к поверхностным слоям почвы из грунтовых вод и коренных отложений при восходящем движении влаги. Влага по мере вертикально восходящего движения испаряется, а содержащаяся в ней соль откладывается на стенках порового пространства почв. Высоким природным засолением обладают почвы пустынь и полупустынь.

Засоление почв происходит на той стадии орошения, когда соленые грунтовые воды поднимаются на глубину 1-3 м от поверхности земли и транспирация растительностью и испарение приближается к величине испарения с открытой поверхности воды (в аридных районах оно достигает 1000- 1500 мм в год). При минерализации таких вод 2-3 г/ в верхний слой почвы за лето привносится около 20 т/га солей.

Подъем уровня грунтовых вод (подтопление) на орошаемых землях неизбежен при любых щадящих режимах полива. Подтопленные территории становятся непригодными для орошения еще и по причине непроходимости таких земель для обрабатывающей техники [ 1, 134 с.].

Вторичное засоление – процесс накопления солей в почвах, происходящий под влиянием неправильного использования орошаемых почв или прилегающих к орошаемым, а также в результате изменения водно-солевого баланса, ранее регулируемого естественным путем, например, на пойменных землях после зарегулирования речного стока. Причиной вторичного засоления может быть высокая минерализация оросительных вод на орошаемых и смежных с орошаемыми почвах, подъем минерализованных грунтовых вод, ослабление промывного режима почв. Вторичное засоление наиболее распространено в районах бессточных низменностей, где за многие тысячелетия накапливались соли Na2CО3, MgCО3, Na2SO4, CaCO3, NaCl2 и другие, но в условиях сухого климата при недостатке влаги не поднимались на поверхность. Наиболее губительное действие оказывают натриевые соли. Вторичные засоления почвы разделяются по составу, количеству солей и глубине залегания солевого горизонта. Они могут быть мелиорированы путем промывок и удаления промывных и минерализованных грунтовых вод с помощью дренажа. Профилактика вторичного засоления основана на контроле качества оросительных вод (обычно менее 0,7 г/л солей), поддержании зеркала грунтовых вод ниже критического уровня (2—3 м) и соответствующего режима орошения, при необходимости с применением периодически промывных поливов. В последние годы, с общим ухудшением качества вод в источниках орошения, наблюдается рост площадей вторичного засоления почв [2].

Классификация почв по степени засоления

Засоление почвы относится к наиболее существенному типу деградации почв и земель. Различают:

- собственно засоление - избыточное накопление водорастворимых солей и возможное изменение реакции среды вследствие изменения их катионно-анионного состава;

- осолонцевание - приобретение почвой специфических морфологических и других свойств, обусловленное вхождением ионов натрия и магния в почвенный поглощающий комплекс, что рассматривается как самостоятельный процесс неблагоприятных изменений почв засоленного ряда [3].

Согласно Б. П. Строгонову, по степени засоления различают практически незасоленные, слабозасоленные, среднезасоленные почвы и солончаки. Тип засоления определяется по содержанию анионов в почве: хлоридное, сульфатное, сульфатно-хлоридное, хлоридно-сульфатные и карбонатное. Преобладающим катионом в таких почвах является натрий (поваренная соль (NaCl), сода (Na2CO3), глауберова соль (Na2SO4), но встречаются также карбонатно-магниевое (кальциевое) и хлоридно-магниевое (кальциевое) засоление. Наиболее вредное влияние оказывает содовое засоление, поскольку в почве сода распадается, образуя сильную щелочь (гидроксид натрия). Все эти соли хорошо растворимы в воде, так что во влажном климате обычно вымываются из почвы атмосферными осадками и сохраняются в ней в ничтожных количествах. В сухом же и жарком климате не только не происходит промывания почвы дождем, но, наоборот, растворы солей поднимаются с восходящим током почвенной воды из глубин субстрата. Вода испаряется, а соли остаются в верхних слоях почвы. Накапливаясь, они вызывают образование солончаков и солонцов. Неумелое искусственное орошение в пустынной зоне вызывает засоление почвы. Так, в поливной зоне нашей страны насчитывается до 36% засоленных земель. По побережьям морей даже при влажном климате почва насыщена солями.

Солончаки весной увлажнены грунтовыми водами, их называют мокрыми.

Концентрация солей в почвенном растворе достигает нескольких десятков процентов, причем наибольшая засоленность почвы наблюдается в сухие периоды года, когда солончаки высыхают. В это время поверхность почвы покрывается налетом соли, сверкающей на солнце. Солончаки есть и в степных зонах России, но главным образом распространены в пустынной зоне. Они встречаются как мелкими пятнами, так и большими массивами.

Рис. 1. Засоление почв

Солонцы отличаются от солончаков: поверхностные слои их почвы не засолены, а соли, вредные для растений, накапливаются в более глубоких горизонтах. Поверхностный слой солонца бесструктурный, сильно выщелоченный; ниже его расположен уплотненный, слой почвы, насыщенный натриевыми солями.

В сухое время года эти слои растрескиваются на глыбы, столбцы. Ниже этих слоев располагается почва, засоленная растворимыми солями.

Весной плотные слои солонца долго задерживают воду на его поверхности. Летом же, когда уплотненные слои высыхают и растрескиваются, выпадающие атмосферные осадки по трещинам устремляются в глубь субстрата, не увлажняя поверхности [4, 68 с.].

Рис. 2. Категории почв по степени засоления.

Количественные показатели степени засоления для разных типов засоления различны [4].

Многообразные меры борьбы с засолением имеют цель, с одной стороны, удалить из почвы вредные соли, а с другой, не допустить вторичного засоления.

При освоении новых земель и ранее используемых сильнозасоленных почв в первую очередь учитываются глубина залегания грунтовых вод и степень их минерализации. При залегании грунтовой воды на глубине 20—30 м и более рассоление почвы ведется путем применения промывных поливов. В настоящее время это является единственным эффективным средством удаления солей из корнеобитаемой зоны и повышения урожая культурных растений, что хорошо видно на примере хлопчатника.

Перед промывкой поле должно быть хорошо вспахано, в противном случае на отдельных бугорках даже при высоте их в 10 см будут скапливаться и образовываться солончаковые пятна. При промывках вредные соли вместе с водою опускаются значительно ниже корнеобитаемого слоя, и вредное действие их на растение после этого не проявляется.

При близком залегании грунтовых вод и в отсутствии их оттока промывка почвы сопровождается обычно устройством коллекторно-дренажной сети. Основное назначение дрен заключается в отводе и снижении уровня грунтовой воды. По мере скопления соленых грунтовых вод в дренах они выводятся по коллекторной сети за пределы освояемой территории, а уровень грунтовой воды опускается.

Устройство дрен при освоении сильно засоленных почв крайне необходимо, в противном случае при промывках излишек воды может вызывать подъем соленых грунтовых вод настолько, что они выйдут на поверхность почвы. При отсутствии дрен уровень грунтовых вод снижается медленно, а растворенные в них соли остаются на поверхности и в корнеобитаемом слое почвы, вследствие чего почва вместо рассоления еще сильнее засоляется. Поэтому устройство коллекторно-дренажной сети при освоении сильнозасоленных земель с близким залеганием грунтовой воды является обязательным.

Дрены могут быть горизонтальными и вертикальными. Горизонтальные дрены делаются открытого и закрытого типов. В настоящее время наиболее широко распространен открытый дренаж: канавы глубиной от 1 до 3 м. При устройстве закрытых дрен применяются гончарные трубы диаметром в 10—15 см. При глубине дрен в 1 —1,2 м и при сильном засолении они устраиваются обычно на расстоянии 80—100 м одна от другой, а более глубокие дрены (2—2,5 м) располагаются одна от другой на расстоянии 300—400 м. Дрены выполняют свое назначение только в том случае, если уровень дна их будет находиться ниже уровня грунтовой воды и с некоторым уклоном к месту сбора грунтовых вод.

При этих условиях грунтовая вода будет скапливаться в дрене и по мере ее накопления самотеком выходить за пределы поля.

Вертикальные дрены в настоящее время используются значительно реже, чем горизонтальные. Этот вид дрен представляет собой буровую скважину глубиной в некоторых случаях до 70—80 м, в которую опускается железная труба диаметром в 25—50 см. Вертикальная дрена закладывается с таким расчетом, чтобы она достигала водоносного слоя из галечника, гравия или песка. Грунтовая вода из скважины откачивается глубинным насосом и выводится за пределы культурной территории. После откачки воды из вертикальной дрены уровень грунтовой воды вокруг нее снижается на площади до 200 га.

В дренажных условиях процесс промывки почвы, как указывает С. И. Долгов, распадается на две фазы. Первая фаза—удаление солей из корнеобитаемой зоны — занимает в зависимости от степени засоленности почвы, числа промывок на сброс избытка грунтовых вод в дрены и на снижение их уровня от 1 до 2 месяцев. В результате соли из корнеобитаемого слоя вымываются в зону грунтовых вод. Вторая фаза — вынос отмытых солей с грунтовой водой в дрены и вывод ее за пределы поля — занимает уже от 15 до 20 лет. Это объясняется тем, что грунтовая вода от дрен передвигается медленно. В некоторых районах Закавказья скорость ее не превышает в среднем 10 см в сутки или 36,5 м в год.

Таким образом, если расстояние между дренами будет составлять 500 м, то вынос солей с участка со свободно движущейся водой будет продолжаться 14—15 лет. При затрудненном движении грунтовой воды е растворенными в ней солями для полного рассоления почвы требуется еще более длительный промежуток времени.

Вот почему коренное улучшение солевого режима почвы не может быть достигнуто в один-два года. За этот период времени может быть опреснен, как правило, лишь верхний корнеобитаемый слой. На такой почве можно получать хорошие урожаи сельскохозяйственных культур только при условии строгого соблюдения правил водопользования и равномерного распределения поливной воды по орошаемому участку. При неравномерном поливе участка, особенно при переполивах, грунтовые воды и капиллярные токи воды могут вынести соли вновь в верхний корнеобитаемый слой почвы, и произойдет вторичное засоление.

Промывку почвы обычно проводят в осенне-зимний период. Уровень грунтовых вод в течение года непрерывно изменяется. В период сентября — декабря грунтовые воды залегают обычно наиболее глубоко. Этот период и является наиболее благоприятным временем для промывки засоленных почв. Проведение промывок при более близком залегании грунтовых вод не дает возможности воде быстро проникать в нижние горизонты почвы. В этом случае возникает необходимость в мероприятиях по снижению уровня грунтовых вод. Иначе замедляется промывка почвы, увеличивается расход промывной воды и не исключается возможность подъема солей в верхние слои почвы, т. е. вторичного засоления.

Количество воды, необходимой для промывки засоленной почвы, изменяется в зависимости от ее механического состава и степени засоленности. На более тяжелых и засоленных почвах требуется и большее количество промывной воды.

В числе мероприятий по снижению и предупреждению подъема грунтовых вод видную роль играют полезащитные лесные полосы. Древесные насаждения вдоль крупных каналов являются своеобразным биологическим дренажем. Глубоко проникающие корни деревьев перехватывают фильтрационную пресную воду из оросительных каналов и расходуют ее в процессе испарения. Благодаря большой листовой поверхности, т. е. обилию листьев на деревьях, один гектар древесных насаждений, испаряет до 20 тыс. куб. м воды за вегетацию. Вследствие этого, уровень грунтовой воды под каналом и вблизи него заметно снижается. Таким образом, древесные насаждения способствуют снижению уровня грунтовой воды на 1—2 м, что ведет к ослаблению процессов засоления почвы.

При освоении труднопромываемых засоленных земель, когда требуется большое количество воды, промывку почвы совмещают с возделыванием риса. При этом удачно сочетается рассоление почвы и получение высокого урожая этой культуры. Однако бессистемные посевы риса очень опасны, так как они могут явиться причиной возникновения вторичного засоления. Рис обычно возделывается при непрерывном затоплении: на поле дается значительно больше воды, чем может вместить и удержать почва. Излишек воды просачивается вглубь и способствует подъему грунтовых вод. При неправильном возделывании может произойти засоление окружающих полей на территории в 3—7 раз большей, чем площадь, занятая под рисом. Во избежание этого рекомендуется выращивать эту культуру на участках в конце оросительной системы.

В отличие от солончаков солонцы требуют иных мероприятий для использования их под сельскохозяйственные культуры. Улучшение солонцов проводится путем применения химической мелиорации, сопровождающейся промывками. При химической мелиорации применяют обычно серу, гипс, известь и гипсовоизвестковые горизонты подпочвы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Мелиорация почв (от лат. — улучшение ) — улучшение свойств почв с целью повышения ее плодородия. Различают: гидротехническую (осушение, орошение, промывка засоленных почв) с целью улучшения физических свойств почв, химическую (известкование, гипсование, внесение химических мелиораторов) и агролесомелиорацию.[ . ]

Для мелиорации почв содового засоления можно использовать и разбавленную серную кислоту, получаемую из отходящих газов промышленности и теплоэнергетики. Разработанные в настоящее время каталитические методы доокисления 802 до 803 позволяют извлекать из отходящих газов до 98—99 % Б02. Полученная таким путем серная кислота содержит много различных примесей и непригодна для промышленного использования, однако при отсутствии в ней токсикантов может быть пригодна для мелиорации солонцов.[ . ]

Защита почв от содового засоления и слитости включает следующие мероприятия: химическая мелиорация (внесение гипса), применение физиологически кислых и кальцийсодержащих удобрений, включение в севооборот многолетних трав.[ . ]

ПРОМЫВКА ПОЧВЫ — удаление избытка солей из пахотного и подпахотного горизонтов почвы затоплением участка промывными водами (напр., с помощью промывного полива). П.п. — один из способов мелиорации засоленных почв (солонцов, солончаков).[ . ]

Объектами мелиорации могут быть: 1) земли с неблагоприятными условиями водно-воздушного режима (болота и заболоченные земли, засушливые степи, полупустыни и пустыни); 2) земли с неблагоприятными физическими и химическими свойствами (засоленные, тяжелые глинистые почвы, пески и т.д.); 3) земли, подверженные механическому воздействию воды или ветра (овраги, легко размываемый почвенный покров, склоновые территории), на которых осуществляются противоэрозионные мероприятия. В зависимости от объекта и способа воздействия на почву и растения различают гидротехническую, агротехническую, лесотехническую, химическую и культуртехническую мелиорацию.[ . ]

Плодородие почвы — совокупность свойств почвы, обеспечивающая высокую урожайность сельскохозяйственных растений, а также биологическую продуктивность естественных фитоценозов. Плодородие почвы зависит от оптимального содержания в ней питательных веществ (азота, фосфора, калия, микроэлементов), степени увлажненности, правильных методов агротехники, отсутствия вторичного засоления, процессов эрозии и др. Различают плодородие: естественное, определяемое в основном природными факторами; и искусственное — оно обусловливается внесением удобрений и проведением комплекса агротехнических мероприятий (мелиорация, севообороты, водосберегающие технологии полива и др.).[ . ]

Однако именно мелиорации, включающие сложный комплекс приемов, регулирующих основные факторы роста, развития и плодоношения растений, могут в ряде случаев вызывать засоление почв или усиливать его.[ . ]

Гильгард показал, что почвы тропических стран по увлажнению также должны быть разделены на три группы, исследовал засоленные и солонцовые почвы юго-запада США; первые, в которых содержатся хлориды и сульфаты натрия, он называл белыми щелочными (white alkali); почвы с преобладанием нормальной соды — черными щелочными (black alkali). Он считал, что сода в почвах образуется при взаимодействии хлоридов и сульфатов натрия с углекислым кальцием. Для мелиорации таких почв он предлагал вносить гипс с расчетом его дозы по количеству содержащейся в них соды, что теперь признано неверным. Освоение засоленных почв, по Гильгарду, должно сопровождаться орошением, промывками и дренажем.[ . ]

Кроме высокоплодородных почв, в Молдавии немало и почв с отрицательными свойствами — эродированных (более 20 %), засоленных, поврежденных оврагами и оползнями. Поэтому в республике актуальны проблемы мелиорации и противоэрозиониой защиты земель, подверженных воздействию отрицательных почвенных и физико-геологических процессов.[ . ]

Гипсование применяют при мелиорациях солонцов и почв содового засоления, как правило, при орошении. Площади гипсования почв в стране (по годам); 1980 г. — 164, 1986 г. — 375, 1988 г. — 555 тыс.га.[ . ]

На воды суши ощутимо влияет мелиорация и в первую очередь ее частные виды — орошение (обводнение) и осушение. Орошение — искусственное увлажнение почвы и поверхности растений путем подачи воды осуществляется с целью обеспечения растений влагой, регулирования солевого режима почв. Однако научно не обоснованный отвод больших объемов воды из природных источников (рек, озер, болот) приводит не только к изменению уровня грунтовых вод, что вызывает засоление почв и потери их плодородия, но и к обезвоживанию самих природных источников. Так, по прогнозам ученых ряду рек угрожает судьба в ближайшем будущем не достигнуть своего природного устья, поскольку их воды по ходу течения будут полностью откачаны на промышленно-бытовые нужды.[ . ]

Кроме того, соли, вымываемые из почвы, вместе с солями, находящимися в значительном количестве в грунтовых водах, оказываются в пределах почвенного профиля, вызывая тем самым чрезвычайно неблагоприятный для земледелия процесс -засоление почв. Предотвращение засоления заключается в обеспечении хорошего дренажа почв, то есть в обеспечении отвода избыточного количества воды. Существуют земли с хорошим естественным дренажом. Обычно это территории традиционного орошения. В остальных случаях необходимо строить инженерные системы дренажа. Для удешевления строительства это не всегда делается, но скупой, как известно, платит дважды, потому что мелиорация засоленных почв обходится дороже, чем первоначальное сооружение дренажа.[ . ]

В многогранной проблеме охраны почв особое значение имеют такие разделы, как борьба с эрозией и дефляцией, мелиорация засоленных п солонцовых почв, освоение п орошение почв пустынь, полупустынь п даже степей. Как относительно новый вопрос выдвигается на авансцену рекультивация нарушенных земель. Это крупный резерв роста пашен, лугов, садов и одновременно важный механизм оздоровления техногепно нарушенных ландшафтов. Хотя здесь больше проблем, чем готовых решений, по первые итоги мировых успехов рекультивации земель, создания искусственных почв подведены (Моторп-иа, 1975; Уоллворк, 1979).[ . ]

Использовать в сельском хозяйстве засоленные почвы возможно только после их коренной мелиорации.[ . ]

Применение промышленных отходов для мелиорации солонцовых почв. К солонцам и солонцеватым почвам относят почвы, содержащие большие количества обменного натрия. Во влажном состоянии солонцовые почвы набухают, становятся вязкими и липкими, в сухом состоянии отличаются твердостью и слитостью. Водопроницаемость их низка и большая часть почвенной влаги остается недоступной растениям. Кроме плохих водно-физических качеств некоторым солонцам свойственна повышенная щелочность, губительно действующая на культурные растения. Особенно высокой щелочностью отличаются солонцы содового засоления.[ . ]

В целом экологические проблемы водной мелиорации связаны с вторичным засолением почв, снижением запасов гумуса, загрязнением почв и вод пестицидами и удобрениями, потерями воды на фильтрацию и непродуктивное испарение, снижением биологической продуктивности лесов в зонах влияния осушения.[ . ]

Правильная эксплуатация уже используемых засоленных и солонцеватых почв, а также вовлечение в севооборот новых, подобных им земель и получение на них высоких урожаев возможны при систематическом улучшении их проведением ряда специальных агротехнических мероприятий и коренной химической мелиорации.[ . ]

С задачей повышения плодородия тесно связано улучшение (мелиорация) почв. Отдельные участки и крупные площади часто непригодны для сельскохозяйственного использования в силу заболоченности, засоления и т. п. Улучшение этих почв возможно только на основе изучения процессов их образования.[ . ]

Исследованные модели можно использовать при изучении промывок засоленных почв, различных методов мелиорации и для решения многих других вопросов.[ . ]

На юге Предуралья и Зауралья небольшими участками распространены засоленные почвы — солонцы, солончаки, солонцеватые и солончаковые разновидности черноземов и луговых почв. Эти почвы характерны для долин рек и озерных впадин, встречаются пятнами в массивах обыкновенных и южных черноземов. Занимают 0,17% территории республики. Профили этих почв насыщены хлоридно-сульфатными и карбонатными солями. Содержание гумуса различное, реакция нейтральная и щелочная. При сельскохозяйственном использовании они нуждаются в мелиорации путем гипсования, перспективна фитомелиорация.[ . ]

В условиях возрастающей интенсификации сельскохозяйственного производства свойства почв претерпевают существенные изменения под влиянием различных видов мелиораций (осушение, орошение, известкование, гипсование), применения удобрений, агротехнических и культуртехнических мероприятий. В сравнительно-короткие сроки изменяются степень окультуренности почв и их плодородие. При нарушении агротехнических и культуртехнических приемов освоения и использования почв могут происходить неблагоприятные изменения их свойств (заболачивание, вторичное засоление, эрозия и др.).[ . ]

Намечена большая программа повышения урожайности сельскохозяйственных культур путем широкой химической мелиорации кислых и засоленных почв. В 1970 г. произвестковано 28 млн. га. Известкование в 1964—1965 гг. на площади около 9 млн. га не достигло во многих случаях желаемых результатов, так как выполнялось без достаточного учета агрохимических показателей почв и качества известковых материалов.[ . ]

Полевой период начинается с получения информации от руководителей хозяйства об изменениях в использовании почв после предшествующего почвенного обследования (мелиорация, трансформация угодий, освоение новых площадей, развитие эрозионных процессов, заболачивание, засоление и др.). Затем окончательно уточняют объемы корректировочных работ по хозяйству, места обязательного, исследования почв в поле, схемы маршрутов, пункты заложения разрезов и приступают к полевой проверке каме-рально откорректированной карты.[ . ]

В советском почвоведении традиционными были теоретические и производственные работы по изучению различных засоленных почв и способов их мелиорации: промывки, дренаж гипсование (К. К. Гедройц, Н. А. Димо, Д. Г. Виленский,.[ . ]

Водохозяйственный комплекс содержит ряд участников. К ним относятся: водоснабжение, водоотведение, гидротехнические мелиорации, гидроэнергетика, водный транспорт, лесосплав, рыбное хозяйство, здравоохранение, водные рекреации и др. В гидротехнические мелиорации входят оросительные и осушительные работы, осуществление мероприятий по борьбе с вредным воздействием вод: защита от наводнений, борьба с водной эрозией, селевыми потоками, оползнями и разрушением берегов, а также с заболачиванием и засолением почв.[ . ]

Успешно провести эти мероприятия можно только на основе почвенно-картографических материалов высокого качества.[ . ]

ИРРИГАЦИЯ [лат. irrigatio поливка, орошение] — искусственное увлажнение с.-х. угодий (полей, огородов и др. агроценозов). И. — один из видов мелиорации почв. Неправильная И. может быть причиной вторичного засоления, осолонцевания и заболачивания почв. См. также Дождевание, Орошение.[ . ]

Трансформация структуры и функции аграрных ландшафтов наблюдается при создании ирригационных сооружений (водохранилищ, каналов и др.). Водная мелиорация — один из эффективных факторов регуляции и оптимизации водного режима почв и повышения урожайности возделываемых сельскохозяйственных культур. Однако ирригация, проводимая без учета экологических законов, может стать причиной неблагоприятных изменений в природе. Перераспределение водных масс в ландшафтах нередко приводит к повышению уровня грунтовых и поверхностных вод в одном месте и понижению — в другом. При повышении уровня грунтовых и поверхностных вод происходят заболачивание и засоление полей, садов, огородов, пастбищ. Значительное снижение уровня грунтовых вод становится причиной .иссушения почв и снижения их плодородия. Водный режим почв может изменяться как на относительно небольшом, ограниченном участке ландшафта, так и на обширной территории. Примером негативных изменений водного режима большого региона может служить обмеление Аральского моря. В бассейне Арала широко развито орошаемое земледелие. Безвозвратное водопотребление региона, прилегающего к Аралу, составляет приблизительно 60 млрд м3 в год — больше суммарного стока рек Сырдарьи и Амударьи. В результате этого уровень Аральского моря резко понизился, а соленость воды повысилась. Природно-климатические условия изменились не только в бассейне Арала, но и далеко за его пределами. Условия для развития растениеводства, животноводства и рыболовства ухудшились.[ . ]

Для изучения этого вопроса В. В. Геммерлинг в 1920—1921 гг. начинает многолетние стационарные опыты по известкованию п фосфоритованию подзолистых почв Подмосковья (Качинский, 1970). Он составил карту применения этих двух приемов улучшения подзолистых почв в пределах европейской части СССР. Эта карта помогла -расширению сети опытов по известкованию, а позднее и производственных работ по его внедрению. Исследования по мелиорации засоленных почв Голодной степи и других районов Узбекистана, исходя из концепции Гедройца, начали проводить Н. А. Димо и его сотрудники.[ . ]

Промывка массивов от загрязнителя наиболее часто осуществляется по схеме рассоления грунтов, например, применяемого при сельскохозяйственной мелиорации для ликвидации вторичного засоления почв. В этом случае загрязнитель растворяется и разбавляется поступающей в массив водой и выносится либо в специально созданную дренажную систему, либо в нижележащие горизонты подземных вод.[ . ]

Особое внимание уделено агрохимическим исследованиям и приемам, являющимися специфическими для Юго-Востока — анализу поливной воды, определению засоленности и солонцеватости почв, мелиорации солонцов и др.[ . ]

ОСТЕКЛОВЫВАНИЕ радиоактивных отходов — один из приемов отверждения радиоактивных отходов с включением радионуклидов в стеклоподобный материал. ОСТЕПНЕНИЕ ПОЧВ — проявление в профиле почв черт, свойственных степным почвам; О.п. может быть заключительным этапом рассоления почв в ходе их мелиорации, сопровождающимся появлением разнотравно-злаковой и злаковой растительности вместо галофитов и приводящим к превращению почв в зональный тип.[ . ]

Водохозяйственное строительство во многих районах ведут на землях, по почвенно-геологическим условиям не подлежащих орошению без устройства дренажа и гидрохимических мелиораций. Так, глубина залегания водорастворимых солей в солонцах составляет 30—45 см, в бурых почвах полупустынной зоны — 50—80 см. Прогрессирующий характер вторичного засоления при мелиорации связан также с наличием в почвах хлоридно-сульфатных солей. Технология орошения пашни на солонцовых комплексах дорогостоящая и включает дождевание, дренаж, профилактические промывки. К обязательным условиям защиты почв от засоления относится бетонное экранирование русел магистральных каналов. Большинство же действующих мелиоративных систем характеризуются низким техническим уровнем.[ . ]

Интенсивный этап. По мере роста населения увеличивалась площадь пашни, повышалась энерговооруженность, и в результате примитивная гармония, существовавшая при экстенсивном этапе развития агроэкосистем, начала приходить в упадок, а в его недрах зрели пороки интенсивной системы: бурная эрозия почв, вторичное засоление, минерализация гумуса, уничтожение лесов, бездумная мелиорация, значительные площади опустынивания, уплотнение почвы под прессом многотонной сельхозтехники, огромные масштабы химизации и др. Вследствие поступления в организм вместе с пищей, водой и воздухом нитратов, хлора, ртути и других химических веществ широко распространились различные заболевания.[ . ]

Антропогенные (происходящие при участии человека) воздействия па природную среду могут быть подразделены на намеренные и ненамеренные. К намеренным антропогенным воздействиям относят изменения, связанные с удовлетворением потребностей человеческого общества (разработка сельскохозяйственных угодий, мелиорация земель, строительство городов и поселков). К, ненамеренным негативным антропогенным воздействиям относят обеднение почв крупных массивов земель, уничтожение лесов, нарушение связей экосистем крупных озер, загрязнение Мирового океана, су ществепное зачисление и засоление поверхностных вод и почв.[ . ]

Большие капитальные вложения и дефицит воды требуют количественного природно-экономического обоснования намечаемых инженерных мероприятий. Кроме того, неудачно выполненные проектные решения, низкое качество строительных работ и неправильная эксплуатация водохозяйственных сооружений и объектов, используемых для орошения, могут привести к распространению малярии и других заболеваний, снижению плодородия почв и засолению, осолонцеванию и заболачиванию. Все это требует разработки теории количественного обоснования необходимости и эффективности мелиорации на всех стадиях проектирования, начиная от Схемы комплексного использования земельных и водных ресурсов и кончая техническим проектом.[ . ]

Для улучшения засоленных земель применяют различные методы мелиорации; основные из них - строительные, физические, биологические, химические, эксплуатационные и гидротехнические.

К строительным методам относятся: борьба с потерями воды на фильтрацию; применение техники полива, исключающей питание грунтовых вод; недопущение затопления орошаемых земель паводковыми водами.

Физические методы включают: глубокую вспашку, глубокое рыхление и пескование.

Эти способы обработки почвы позволяют увеличить водо- и воздухопроницаемость почв. Глубокую вспашку на глубину 40. 60 см применяют на слоистых почвах, где чередуются слабо- и сильнопроницаемые слои, а также в местах, где на небольшой глубине от поверхности солонцеватых почв залегают гипсосодержащие горизонты. Глубокая вспашка способствует раздроблению и захоронению солонцового горизонта и одновременно обогащает его кальцием.

Глубокое рыхление осуществляется на глубину 60. 90 см и заключается в создании при помощи рыхлителей открытых щелей, способствующих повышению водопроницаемости почвы.

При подмешивании к почве песка существенно изменяется механический состав почвы, улучшаются условия выщелачивания солей. Обычно пескование (200. 500 т песка на 1 га) сочетается с глубокой вспашкой и промывкой.

К биологическим методам относится возделывание сельскохозяйственных культур в качестве мелиорантов при освоении засоленных почв, а также внесение органических удобрений. Культура-мелиорант должна обладать способностью мобилизовать питательные вещества и вовлекать минеральные элементы в биологический круговорот. Этим условиям наиболее отвечают люцерна и донник. Своей мощной корневой системой они обогащают почву азотом, перехватывают капиллярную воду из глубоких слоев и тем самым способствуют снижению уровня грунтовых вод.

При внесении органических удобрений в почву улучшается их водопроницаемость, усиливается образование углекислоты, что благоприятно влияет на почвы, особенно солонцовые.

Химические методы - нейтрализация свободной соды и замена поглощенного натрия ионами кальция в солонцовых почвах. В качестве химических мелиорантов чаще всего используют: гипс (CaS0₄), известь (СаСОз) и кислотные серосодержащие вещества - серная кислота (H₂SO₄), сера (S), сульфат железа (FeS0₄). Эти вещества вступают в реакцию с почвенными карбонатами и образуют гипс, являющийся источником растворимого кальция. Наиболее часто для мелиорации солонцовых почв используется гипс.

Схема реакции вытеснения поглощенного натрия почвы кальцием гипса

(2.65)

Сера - инертное вещество до тех пор, пока не окислится почвенными микроорганизмами до серной кислоты. Однако замедленная реакция окисления и повышенная кислотность вокруг частичек серы ограничивают ее применение как мелиорирующего вещества.

К эксплуатационным мероприятиям относятся: строгое выполнение плана водопользования системы при круглосуточном поливе; нормирование водоподачи; соблюдение режимов орошения сельскохозяйственных культур; повышение КПД оросительной системы.

Гидротехнические методы мелиорации являются наиболее эффективными и включают промывку засоленных почв на фоне дренажной сети.

Эффективность промывки зависит от водно-физических свойств почвы, степени ее засоления и глубины залегания грунтовых вод. Осуществляют ее путем подачи на засоленные земли определенного объема воды (промывной нормы), которая растворяет соли и вытесняет их в виде раствора в грунтовые воды, перехватываемые и отводимые дренажной сетью.

Промывная норма - это количество воды, необходимое для удаления избыточных солей в расчетном слое почвы на площади 1 га.

В последние годы в основу расчета промывок засоленных земель принимают теорию физико-химической гидродинамики. При этом основное уравнение конвективной диффузии и массопереноса солей для наиболее простого случая имеет следующий вид:

, (2.66)

где t - время; х - расстояние от поверхности почвы; V - фактическая скорость движения воды по порам почвы; п - содержание солей в точке х; -параметр переноса солей (коэффициент конвективной диффузии).

На основании этого уравнения для условий неустановившегося режима выведена зависимость для первой стадии промывки, а затем С. Ф. Аверьяновым предложено уравнение для определения промывной нормы:

, (2.67)

где х - расчетная глубина опреснения, м; t - продолжительность промывки, сут; т - пористость почвогрунтов в долях от объема; А - параметр, зависящий от исходного засоления почвы, минерализации оросительных вод и др.

Если влага в почве движется, то соли передвигаются в ней не только благодаря разности концентраций (диффузионная составляющая потока солей), но и за счет переноса их водой (конвективная составляющая). Такой процесс называют конвективной диффузией, которая в уравнении С. Ф. Аверьянова учитывается коэффициентом D*, изменяющимся при характерных для капитальных промывок скоростях фильтрации в пределах (1. 10)×10 -3 м 2 /сут.

Промывки различают капитальные и эксплуатационные. Задача капитальных промывок - первичное удаление солей из расчетного слоя почвы до допустимых пределов. Эксплуатационные промывки должны поддерживать допустимое содержание солей в расчетном слое после капитальных промывок. Промывная норма колеблется в широких пределах: от 1500 до 12000 м 3 /га и более.

Технология промывки. Промывку почвы проводят обычно в два периода. В первый период происходит увлажнение расчетного слоя почвы до наименьшей влагоемкости, при этом соли, находящиеся в почве, переходят в раствор. Вторую подачу воды проводят через 4. 5 дней после первой. Во второй период происходит дальнейшее растворение солей в почве и вытеснение их из промываемого слоя почвы в грунтовые воды, а затем в дренажную сеть.

Для метрового слоя промывная норма составляет: на легких почвах 700. 900м 3 /га, на средних 900. 1100 и на тяжелых 1100. 1500 м 3 /га. Каждая последующая доза воды подается после просачивания предыдущей. При промывных нормах более 8000 м 3 /га промывку проводят в течение двух, а при очень больших нормах - трех лет. Если расчетная промывная норма достигает 15000 м 3 /га, то в условиях пойменных и дельтовых территорий она может сочетаться с возделыванием риса с затоплением. Такой опыт освоения засоленных земель накоплен в России (дельта Волги) и на Украине (дельта Дуная).

Новые методы рассоления:

- промывка почв омагниченной водой (магнитомелиорация). Используется для промывки вода, предварительно обработанная в магнитном поле. При этом растворимость солей в почве значительно возрастает, что способствует сокращению продолжительности промывки. При промывке почв омагниченной водой с минерализацией до 1 г/л дополнительный вынос солей составил в опытах ВолжНИИГиМ 10. 20%;

- комбинированное воздействие постоянного электрического тока (электромелиорации) и промывки. Под воздействием электрического тока улучшаются физические свойства почвы, повышается водопроницаемость, солеотдача, фильтрация. Обычно катоды располагают в дрене, а аноды - в междренье. Плотность тока в метровом слое почвы должна быть порядка 0,5. 1 мА/см 2 . Затраты электроэнергии 2. 8 тыс. кВт·ч на 1 га. Электромелиорация ускоряет процесс капитальной промывки в три-четыре раза, обеспечивая экономию воды в два раза.

Читайте также: