Potenciālie vainīgie ir mēslojums, glifosāts un fungicīdi, kas izjauc bioloģiskos ciklus.

Autobuss augsnes zinātnieku pirmo reizi ieradās Kanādas zemnieka Granta Rigbija fermā Manitobas dienvidrietumos 2012. gada augustā. Lucernas laukā viņi izpētīja 30 metrus platu tranšeju, kas stiepās no pamestas zemas vietas, kas bija apaugusi ar lapsaste. , uz tuvējo izpostīto pauguru. Pētījuma mērķis bija izpētīt zemnieka smilšmāla augsnes sāļumu.

Speciālisti noskaidrojuši, ka baltie plankumi augsnes virskārtā zem lapsastes brikšņiem ir kalcija sulfāts. Tas izraisīja spekulācijas, ka plaši izplatītā prakse izmantot sulfātu mēslojumu, kas sajaukts ar slāpekli un fosforu no 1978. līdz 2001. gadam, varēja veicināt pašreizējo augsnes sasāļošanos ar kalcija sulfātu (ģipsi).

Krievijā sulfāta problēma augsnes sasāļošanās ar ģipša līdzdalību tiek novērota galvenokārt in dienvidu reģionos. Visā valstī sāļās augsnes aizņem 54 miljonus hektāru jeb 3,3% no Krievijas Federācijas kopējās platības un 5% no līdzenumu augsnes platības. Tiek lēsts, ka sekundāro sāļu augšņu platība ir 36 miljoni hektāru jeb 18% no kopējās apūdeņotās zemes platības. Lielākās platības sāļās augsnes ir koncentrētas Volgas reģionā - 31%, Ziemeļkaukāzā - 17% un aiz Urāliem - 16%.

Krievu zinātnieki par ģipsi saka, ka tas negatīvi neietekmē augus zemās šķīdības dēļ - 1,9 g/l. Tomēr augsnes, kas ir sāļas ar kalcija sulfātu, tiek uzskatītas par toksiskām, ja sāls koncentrācija pārsniedz 1%. Augsta ģipša koncentrācija veicina nepārtrauktas porainas masas veidošanos, kas ir ūdens, gaisa un sakņu necaurlaidīga, kas izraisa augu apspiešanu un to nāvi.

Rigbija kunga fermā augsnes zem lapsastes dziļumā joprojām bija mitras, neskatoties uz gadu ilgušo sausumu un ūdens tuvumā. Tā elektriskā vadītspēja, pamatojoties uz visu izšķīdušo sāļu tilpumu, bija tik augsta, ka neviens augs nevarēja iegūt ūdeni no spēcīgas kalcija sulfāta sālījuma osmotiskās uztveršanas. Blakus esošajai kviešu zālei neizdevās iekarot sāļu apgabalu, un tā atkāpās uz labāk piemēroto lapsaste, kuras saknes atrodas tuvāk virsmai un ļauj tai zelt šāda veida augsnē.

Zem sāļa slāņa ar kalcija sulfātu aptuveni metra dziļumā konstatēts smilšains slānis, atšķirībā no dzeltenā smilšmāla, kas atrodas līdzīgā dziļumā tranšejā. Tika ierosināts, ka sēru un, iespējams, kalciju uz šo vietu atnesa ūdens straume pa smilšainu slāni no dažiem dziļākiem slāņiem zem paugura.

Kalcija sulfāta sāļi tika koncentrēti virs smilšu slāņa. Un, kad vējš nosusināja mitrumu no neauglīgā lauka cietās virsmas, garāmbraucošās tehnikas rievās, kā arī pavasarī pirms aršanas, pa kapilāriem augsnes virspusē nonāca vēl vairāk sāls.

Fermā, ko Granta Rigbija senči dibināja 1882. gadā, ar augsnes sāļuma problēmām nebija saskārusies līdz aptuveni 1998. gadam. Tādu problēmu viņiem nebija arī desmitiem tūkstošu gadu, kas pagājuši kopš tīra kušanas ūdens, kas izlija no kušanas gadsimtiem veciem ledājiem. Kāda zemnieka rīcība izraisīja sulfātu un kalcija jonus no dziļumiem un lika to šķīdumam iesūkties pa zemi?

Ekspertiem ir vairākas hipotēzes par notikušā iemesliem. Tie arī sniedz ieteikumus sāļuma samazināšanai, pamatojoties uz praktisko pieredzi.

Kūdras noņemšana

Iznīcinot dziļās augu saknes un pārtraucot fotosintēzes produktu piegādi daudzgadīgo prēriju dziļajā augsnē tūkstošiem gadu, lauksaimnieki izraisīja dziļi zemē esošās biomasas iznīcināšanu. Tas atbrīvoja sēru, kas jau sen bija saistīts ar biomasu mineralizētu, izskalojamo sulfātu veidā.

Pagājušajā gadsimtā arot pakalnos bija saglabājušās tikai mežrozīšu dziļās saknes, un tagadējā gadsimtā ar tām ir ticis galā glifosāts, kas izraisīja sēra izdalīšanos.

Ceļi

Apglabājot seno augsnes virskārtu zem blīvām ceļa virsmām, fotosintēzes un skābekļa trūkuma dēļ tika iznīcināta zemā esošā biomasa. Tas izraisīja sulfātu mineralizāciju, kas pēc tam pa kapilāriem kanāliem pacēlās uz ceļa virsmu, un no turienes vēja vai lietus straumes tika izskalotas grāvjos un blakus esošajos laukos.

Līdzīgs process notiek, kad zemnieki būvē ceļus caur laukiem, par ko liecina lapsaste pārņemšana šajās teritorijās kā suga, kas spēj izdzīvot sāļā augsnē.

Ganības

Nepārtraukta ganīšana pie vārtiem un kūts pagalmiem samazina ikdienas enerģijas daudzumu, kas pieejams no fotosintēzes sakņu darbībai, kā rezultātā saknes ir mazākas. Augsnes dziļākie slāņi nesaņem enerģiju, un biomasa iet bojā, izdalot sēru.

Sulfāti

Negatīvi lādētu sulfātu anjonu pievienošana standarta mēslojuma maisījumam, kas nav pilnībā patērēts kultivētie augi pat ja tas ir nepietiekams, tas izraisa liekā sulfāta izskalošanos.

Amonjaka mēslošanas līdzekļi

Pozitīvi lādētu amonija katjonu vai kālija katjonu pievienošana izspiež sākotnējos kalcija katjonus no negatīvi lādētu māla augsnes koloīdu jonu apmaiņas virsmas. Galu galā tie apvienojas ar sulfātu anjoniem augsnes vidē, uzkrājas dziļos smilšu slāņos vai pļavās un ezeros, kā arī uzkrājas kā kalcija sulfāta šķīdums.

Jauns ēdiens

Jonu ķīmisko mēslojumu pārvēršana ar barības vielām bagātos mikroorganismos vai aļģēs un pēc tam fermentējot tos pirms to uzklāšanas augsnē, var novērst augsnes sāļumu no kalcija sulfāta. Augsnes Āfrikā, kuras cieš no vājas katjonu apmaiņas spējas, var apaugļot līdzīgi.

Gredzena sāļums

Kausētais ūdens purvainos apgabalos iekļūst apmēram divus metrus vertikāli uz leju un tikpat daudz horizontāli, iekrītot blakus laukos. Gruntsūdeņi no kalniem nolaižas līdz robežai ar purvainās zonas ūdeņiem, kur minerālsāļi saglabājas koncentrētā veidā un saldūdens iztvaiko.

Herbicīdu atliekas

Daži bioloģiski noārdāmie herbicīdi var palikt neskarti sāļās vietās augstās sāls koncentrācijas dēļ, kas kavē sadalītāju mikroorganismu darbību.

Glifosāts

Mikroelementu, piemēram, cinka, glifosāta helātu veidošanās dziļos sakņu galos, prom no virsmas baktērijām, kas ir iesaistītas glifosāta noārdīšanā, iespējams, rada pastāvīgus šo svarīgo mikroelementu trūkumus dziļos augsnes slāņos.

Tas kavē biomasas sadalīšanos ar destruktīvajām sēnēm, ierobežojot turpmāko kultūru spēju iesakņoties, un noved pie visu citu barības vielu pārpalikuma, kas tūkstošiem gadu ir bijušas līdzsvarotā stāvoklī augsnes dziļajā biomasā. Šajā gadījumā liekie sulfāti tiek noņemti.

Fungicīdi

Augu atlieku sadalīšanās ir dzīvs process, kurā piedalās sadalītājas sēnes. Tie atbrīvo enerģiju un barības vielas, lai tās vēlāk izmantotu jauniem organismiem. Fungicīdi aptur šo barības vielu apriti, jo tie nogalina sēnītes.

Rezultātā barības vielas tiek zaudētas no bioloģiskā cikla, jo fungicīdi pārtrauc slēgto barības ķēdi. Mineralizētais fosfāts un sulfāts pēc tam, tāpat kā tēja, tiek izskaloti no sausām lapām vai saknēm un koncentrēti izsvīdumos vai caur avotiem iesūcas ezeros.

Biennāles kultūras

Intensīvas augsnes apstrādes un neselektīvā glifosāta izmantošanas radītās nepārtrauktās dziļo augsnes slāņu atmatu aizstāšana ar jaunām agronomiskām pieejām un inovācijām, lai saglabātu dziļo sakņu nepārtrauktību, var apturēt turpmāku augsnes noplicināšanu kalnu apvidos un barības vielu izskalošanos, ko izraisa sāļošanās zemienēs. Selektīvo herbicīdu izmantošana, āboliņa un lucernas iekļaušana augsekā, kā arī jaunu divgadīgo graudu kultūru selekcija palīdzēs apturēt pārsāļošanos, saglabājot pastāvīgu dziļās biomasas fotosintēzes produktu energoapgādi. Galu galā biomasa, kas atrodas dziļi augsnē, uzglabā un atkārtoti izmanto bioloģisko sēru.

Ekosistēmu maiņa

Pārtraucot turpmāku barības vielu izvadīšanu no augsnēm augstākos augstumos, varētu apturēt platlapju kaķu spārnu augšanu, kas jau ir kļuvusi par dominējošu pār citām zālēm mitrājos. Tas arī, iespējams, palīdzēs ierobežot ezeru ziedēšanu, ko izraisa toksisko slāpekli fiksējošo zilaļģu izplatība, kas saņem lieko fosfora, sēra un citu mikroelementu pieplūdumu no katru gadu apstrādātās lauksaimniecības zemes.

Sāls peļņa

Savācot kalcija sulfāta sāli, kas koncentrēts kā balti sausi graudi uz augsnes virsmas, un pēc tam izkaisot to uz demineralizētiem pakalniem, samazināsies sāļums un atjaunosies barības vielu līdzsvara viendabīgums. Vecie zemnieki, kuri ir apguvuši graudu pildīšanas mākslu, šādā veidā var nedaudz nopelnīt. Plākšņu drenāžas notekūdeņus var lokāli atgriezt augsnē, izmantojot pilienveida apūdeņošana novākt noplicinātos pakalnus, nevis veicināt toksisko zilaļģu augšanu Vinipegas ezerā.

Lauksaimnieka pieredze

Granta Rigbija fermā, lai cīnītos pret sāļumu, kopš 2002. gada ir pārtraukta visa herbicīdu izsmidzināšana, intensīva augsnes apstrāde, mēslošana, ceļu būve un rudens aršana. Kopš tā laika kochia ir pazudusi, un lapsastes biezokņi ir kļuvuši par sporādiskiem augiem. Saimniecībā nebija palikuši kaili zemes gabali, un pārsāļošanās tika apturēta.

Tomēr Rigbija kungs aicina zinātniekus un praktiķus kritizēt izvirzītās hipotēzes. Viņš arī aicina lauksaimniekus pievienoties diskusijai, lai apspriestu un noteiktu korelāciju starp pašreizējo agronomisko praksi un augsnes sāļumu.

Rigbija kungs arī ierosina Kanādas Agriculture and Agri-Food Canada katru gadu publicēt sāļuma kartes, lai palīdzētu novērtēt lauksaimniecības zemi tirgū un apbalvot saimniecības par labiem augsnes apstākļiem. Viņš aicina zinātnieku un profesionālo sabiedrību atzīt sāļumu kā nopietni draudi civilizācija.

Natālija Lotova

Augsnes sasāļošanās ir pārmērīga elektrolītu (izšķīdušo vai absorbēto) sāļu uzkrāšanās sakņu slānī, kas kavē vai iznīcina lauksaimniecības augus un samazina ražas kvalitāti un daudzumu.

Dabiskā augsnes sāļošanās ir raksturīga apgabaliem ar sausu klimatu. Tas rodas sāļu uzvilkšanas rezultātā augsnes virskārtējos slāņos no gruntsūdeņiem un pamatiežu nogulumiem mitruma kustības laikā uz augšu. Mitrums, pārvietojoties vertikāli, iztvaiko, un tajā esošais sāls nogulsnējas uz augsnes poru telpas sieniņām. Tuksnešu un pustuksnešu augsnēm ir augsts dabiskais sāļums. Sāļākas ir augsnes, kas veidojas uz pamatiežiem ar augstu dabisko sāļumu un seklu (mazāk par 3 m no zemes virsmas) sāļu gruntsūdeņu sastopamību.

Augsnes sāļošanās notiek apūdeņošanas stadijā, kad sāļie gruntsūdeņi paceļas 1–3 m dziļumā no zemes virsmas un veģetācijas un iztvaikošanas transpirācija tuvojas iztvaikošanas vērtībai no atklātas ūdens virsmas (sausos reģionos tas sasniedz 1000–1500 mm gadā). Mineralizējoties šādiem ūdeņiem 2-3 g/dm3, pa vasaru augsnes virskārtā tiek ievadīti ap 20 t/ha sāļu.

Galveno ūdenī šķīstošo sāļu kaitīguma pakāpe augiem (pēc L.P. Rozova teiktā) ir parādīta tabulā:

14. tabula

NaCl	Na2SO4	Na2CO3
MgCl2	Mg SO 4	Mg CO 3
CaCl2	Ca SO 4	CaCO3

Visi sāļi, kas atrodas virs līnijas, ir kaitīgi augiem. Kaitīgo sāļu daudzums augsnē ir atkarīgs no augu veida un vecuma, augsnes īpašībām un mitruma daudzuma augsnē, t.i., no augsnes šķīduma koncentrācijas, augsnes mitruma iztvaikošanas intensitātes, kombinācijas. sāļu uc Tāpēc in dažādi apstākļi viena un tā paša auga kaitīgā sāls satura apjoms un sāls tolerances pakāpe atšķiras.

15. tabula

Galvenie sāļi, kas iesaistīti augsnes sāļošanā

Formula	Minerāls	Chem. Vārds	Dažu īpašumu apraksts
CaCO3	Kalcīts, arogonīts, vaterīts	Kalcija karbonāts	Zemās šķīdības dēļ CaCO 3 ir nekaitīgs lielākajai daļai augu; karbonātu horizonti bieži ir ļoti sacementēti un augu saknēm ir grūti iekļūt.
MgCO3	magnezīts	Magnija karbonāts	MgCO 3 šķīdumiem ir augsta sārmainība, kas nomāc augu
Na2CO31OH2O	Nahkolittrona, nitrīts, termonatrīts	Nātrija karbonāts	Īpaši toksisks augiem, jo ​​ir augsta šķīdība (178 g/l) un šķīduma augsta sārmainība (pH 10-15)
K2CO3	Potašs	Kālija karbonāts	Toksisks lielākajai daļai augu
CaSO 4 2H 2 O CaSO 4	Ģipsis, selenīts, alabastrs, anhidrīts	Kalcija sulfāts	Neatstāj negatīvu ietekmi uz augiem zemās šķīdības dēļ (1,9 g/l). Augsta ģipša koncentrācija veicina nepārtrauktas sūkļveida masas veidošanos, kas ir ūdens, gaisa un augu sakņu necaurlaidīga, kas izraisa augu apspiešanu un to nāvi.
MgSO47H2O	epsomīts	Magnija sulfāts	Tam ir augsta šķīdība (252 g/l), un to raksturo ārkārtīgi augsta toksicitāte augiem
Na 2 SO 4 Na 2 SO 4 1OH 2 O	Tenardīts, mirabilīts	Nātrija sulfāts	Toksicitāte ir 2-3 reizes zemāka nekā MgSO 4
NaCl	halīts	Nātrija hlorīds	Viena no visizplatītākajām un toksiskākajām vielām sāļās augsnēs fizioloģiskās aktivitātes un augstās šķīdības (264g/l) dēļ
KCl	Silvins, karnalīts	Kālija hlorīds	Sāļās augsnēs KCl koncentrācija reti sasniedz vērtības, pie kurām izpaužas tā toksiskā iedarbība.
MgCl2	bišofīts	Magnija hlorīds	Pateicoties augstajai šķīdībai (353 g/l), tas ir ļoti toksisks

Sāļu kaitīgā ietekme uz augiem ļoti lielā mērā ir atkarīga no to koncentrācijas augsnes šķīdumā, kā arī no paša auga veida. Visus augus var iedalīt 3 grupās: nestabili, vidēji izturīgi, izturīgi

16. tabula

Augu agronomiskā sāls tolerance

nestabils	vidēji izturīgs	ilgtspējīga
Laukaugi
pupiņas	Rudzi, kvieši, sorgo, kukurūza, saulespuķes, rīsi, lini, sojas pupas, fava pupiņas, zirņi	Mieži, cukurbietes, rapsis, kokvilna
Dārzeņi
Redīsi, selerijas	Tomāti, pipari, kāposti, burkāni, salāti, sīpoli, ķirbi, gurķi	Bietes, sparģeļu spināti, kāposti
Lopbarības zāles
Ložņu āboliņš, lapsastes āboliņš, hibrīdais āboliņš, pļavas āboliņš, mazais āboliņš	Baltais āboliņš, dzeltenais āboliņš, Indijas saldais āboliņš, broma, bumbuļainā kanārijas zāle, bezzāle, zemeņu āboliņš, Sudānas zāle, lucerna, pļavas auzene, bezstūris.	Bestiltsa, Bermudu zāle, garā kviešu zāle, broma, Kanādas matu zāle, Amerikas kviešu zāle, augstā auzene
Augļi
Bumbieris, ābols, greipfrūts, citrons, apelsīns, mandeles, aprikoze, persiks, plūme	Granātābols, vīģe, olīvkoks, vīnogas	Datuma palma
Krūmi
Viburnum, roze, feijoa	kadiķis	Olevndrs, lapsaste

Izturība dažādi augi sāls saturu augsnē var aptuveni raksturot ar tabulā norādītajiem skaitļiem.

17. tabula

Tabulas dati attiecas uz hlorīda un sērskābes sāļu maisījumu augšējā 1,5 metru augsnes slānī. Ja ir soda, visi skaitļi ir jāsamazina, jo sodas saturs ir pieļaujams ne vairāk kā 0,0005%.

Augu spēja paciest noteiktu daudzumu šķīstošo sāļu ir atkarīga no augsnes un klimatiskajiem apstākļiem; tas samazinās smagās māla un smilšmāla augsnēs un sausos un karstos apstākļos un palielinās vieglās smilšainās un smilšmāla augsnes un mitros apstākļos: organiskās vielas augsnē palielina augu toleranci pret sāļiem.

Sāļu kaitīgā ietekme uz augiem ļoti lielā mērā ir atkarīga no to koncentrācijas augsnes šķīdumā.

Lai pamatotu meliorāciju un izvēlētos meliorācijas metodes, tiek ņemts vērā:

1. Augsnes īpašības - maināmā nātrija saturs, sāļuma pakāpe, augsnes sāļu līdzsvars, kalcija karbonātu un ģipša dziļums, gruntsūdeņu līmenis un mineralizācija.

2. Klimatiskie apstākļi - nokrišņu daudzums.

3. Lauksaimnieciskās izmantošanas specifika - aramzeme, siena lauks, ganības, dārzs vai augļu gabals.

Sāļu noņemšanas metodes no sāļu augsnes profiliem

Mehāniskā metode sāļu noņemšana - solončaku vai ļoti sāļu augsnes sāls garozas grābšana ar traktora skrāpjiem un pēc tam transportēšana ārpus apūdeņotās platības. To lieto galvenokārt ļoti sāļās augsnēs pirms izskalošanas, kas palīdz samazināt skalojamā ūdens patēriņu atsāļošanai.

Augsnes skalošana– pasākumu kopums, kas nodrošina toksisko sāļu pārmērīgas koncentrācijas samazināšanu augsnē līdz lauksaimniecības kultūrām pieļaujamajai robežai, pievadot ūdeni augsnes virskārtai un novadot sāls šķīdumu caur drenāžu ārpus izskalošanās vietas. Izskalošana sastāv no poru telpas piepildīšanas ar izskalošanās ūdeni, lai pēc tam noņemtu viegli šķīstošos sāļus ārpus augsnes profila, jo tie nonāk augsnes šķīdumā, radot gravitācijas vai spiediena filtrāciju, skalošanas ūdeni. Augsnes izskalošanai aprēķina izskalošanās ātrumu. Tas ir atkarīgs no augsnes fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām (augsnes veida, sāļuma pakāpes, hidroķīmiskajām un filtrācijas īpašībām).

Pietvīkuma ātrums(neto) – ūdens daudzums, kas nepieciešams, lai no aprēķinātā slāņa noņemtu liekos toksiskos sāļus. Aprēķināts, izmantojot analītiskās atkarības vai mitruma-sāls pārneses modeļus, izmantojot atbilstošus datorprogrammas. Vienkāršākā un ērtākā formula ir V. R. Volobujevs:

M w HT= 10000 h П s⋅α′⋅C s

kur MwHT ir skalošanas ātrums; ά – sāls izdalīšanās indekss; hПs – aprēķinātais viegli šķīstošo sāļu dziļums pie pilnīgas augsnes poru telpas piesātinājuma, g/l, (%); Сs*add – augsnes šķīduma pieļaujamā koncentrācija, g/l, (%).

Parametra ά vērtība mainās atkarībā no daļiņu izmēra sadalījuma un sāļuma veida: su māla augsnesά = 0,92–1,98; smagas smilšmāla augsnes ά = 1,22–1,78; mālainās augsnes ά = 1,80–3,30. Lielas vērtības ir raksturīgas sāļuma sulfāta tipam.

Liela pietvīkums ir vienreizējs meliorācijas pasākums augsnes atsāļošanai līdz aprēķinātajam dziļumam.

Darbības skalošana ir periodiski meliorācijas pasākumi, lai regulētu ūdens un sāls režīmu augsnēs.

Virsmas mazgāšana– sāļu noņemšana no sakņu horizonta smagām augsnēm ar zemu ūdens caurlaidību, augstu mitruma ietilpību un augstu sāls saturu

Caur skalošanu visā augsnes profila horizontu biezumā nodrošina ūdenī šķīstošo sāļu izvadīšanu grunts plūsmā un to izvadīšanu ar dabisku vai mākslīgu drenāžu ārpus apūdeņojamās platības. Ar cauri izskalošanos ir iespējams atsāļot ne tikai augsnes slāni, augsni veidojošos un pazemes iežus, bet arī gruntsūdeņu virsējos slāņus. Tāpēc tikai izskalošanās uz horizontālas, vertikālas vai kombinētas drenāžas fona var radīt apstākļus, kas novērš augsnes atkārtotu sāļošanos

Aršanas sāļi izmanto nedaudz sāļās augsnēs, kad apakšējie horizonti ir brīvi no sāļiem, un to nedaudz paaugstinātā koncentrācija koncentrējas profila virsmas horizontos. Aršana ar salīdzinoši biezu trūdvielu horizontu rada apstākļus vienmērīgai sāļu atšķaidīšanai aramzemes horizonta smalkajā zemē līdz koncentrācijas līmenim, kas netraucē lauksaimniecības augu normālu augšanu un attīstību.

Elektromeliorācija– konstantes darbība elektriskā strāva uz zemes. Elektroreklamācijas izmantošanas rezultāti: atsāļošana, sāls sastāva pārveidošana uz tā uzlabošanu no rekultivācijas viedokļa, ļoti toksisko komponentu samazināšana, pastiprinās mikro- un makroagregācijas procesi. Ar elektromeliorāciju ievērojami samazinās izskalošanās ūdens ātrumi, augsnes veidošanās process mainās uz zonālo tipu, paaugstinās augsnes auglības līmenis un augu produktivitāte.

Kad strāva tiek izlaista caur ar ūdeni piesātinātu augsni vai augsni, notiek elektrolīze, elektroosmoze un elektroforēze.

Plkst elektrolīze Mitrās augsnēs elektrodu tuvumā un starpelektrodu telpā notiek sarežģīti elektroķīmiski procesi, kuru rezultātā mainās augsnes cietā fāze. Sārmināšana pie katoda un paskābināšana pie anoda palielina daudzu savienojumu šķīdību.

Elektroosmoze– ūdens kustība katoda virzienā tiešas elektriskās strāvas iedarbībā. To izmanto augsnes nosusināšanai, ieliekot ēku pamatus.

Elektroforēze– nelielu dūņainu daļiņu pārnešana elektrodu virzienā.

Termiskais tvaiks– soloņeciskā horizonta fizikālo īpašību uzlabošana saules starojuma ietekmē. Veidņu aršanas rezultātā soloneca horizonts tiek pagriezts pret virsmu, pēc iespējas atslābināts un karstajā sezonā vasaras periods pakļauti saulei un vējam. Notiek dehidratācija un neatgriezeniska augsnes koloīdu koagulācija, kā rezultātā uzlabojas fizikālās īpašības soloneca horizonts. Termiskais tvaiks ir izmantojams solonētisko augšņu un soloneču īpašību uzlabošanai sausās stepju un pustuksneša zonās tikai zema nokrišņu daudzuma un augstas un krasi mainīgas temperatūras apstākļos.

Dziļā meliorācijas irdināšana– dziļa meliorācija, bezizgāztu soloņecu un soloņecu augsnes irdināšana, īpaši pēc ģipša pievienošanas.

Dziļas irdināšanas rezultātā augsnē notiek šādas izmaiņas:

a) tiek iznīcināts sablīvētais soloņecas horizonts, izveidojot biezu sakņu apdzīvotu aramkārtu;

b) pašas augsnes kalcija sāļi nonāk aramajā slānī;

c) uzlabojas augsnes ūdensfizikālās īpašības, palielinās ūdens padeve augsnē, tiek izvadīti kaitīgie sāļi, kas veidojas apmaiņas reakcijas rezultātā.

Fitomeliorācija– augu izmantošana augsnes atsāļošanai. Ieteicams to izmantot kopā ar agrotehniskajām un inženiertehniskajām metodēm zemas auglības augšņu meliorācijas stāvokļa uzlabošanai.

Zemējums – mākslīga radīšana 6–20 cm biezs auglīgs aramhorizonts uz soļoņecas vai augsti soloņeciskas augsnes virsmas, uz soļoneces slāņojot ar maināmu kalciju un organiskām vielām bagātu melnzemju augsni. Šajā gadījumā pievienotais aktīvais kalcijs chernozem aktīvi izspiež maināmo nātriju no soloneca un dzēš tā toksicitāti. Rakšanu pavada mēslojuma, īpaši organiskā, iesēšana, zaļmēslu sēšana un citi pasākumi.

Pašrekultivācija I ir ģipša un karbonāta horizontu sajaukšana, izmantojot plantāciju aršanu; dezolinizācija līdz dziļumam, kurā notiek mitrināšana. Paņēmieni, kas paātrina augsnes pašrekultivāciju: augsnes mazgāšana, mākslīgā apūdeņošana, drenāžas uzlabošana, laba apstrāde augsne, irdināšanas vielu (kūtsmēsli, salmi, kūdra, komposts utt.) uzklāšana; kalcija koncentrācijas palielināšana augsnes šķīdumā (pievienojot ģipsi, superfosfātu, kaļķa nitrātu); kalcija karbonāta šķīdības palielināšana karbonāta solonecē; augu audzēšana uz sāls laizām.

Ķīmiskā reģenerācija– aktivitātes, kas nodrošina mērķtiecīgu agroķīmisko un ūdensfizikālo īpašību, kā arī augšņu uztura režīma uzlabošanu. Rezultāts ir radikāls uzlabojums ķīmiskais sastāvs un augsnes struktūru, palielinot to auglību, novēršot vai mazinot negatīvās sekas, ko rada agronomiskās ražošanas intensifikācija, kuras pamatā ir meliorantu izmantošana, apūdeņošana un drenāža, kas rada negatīvas sekas. Ķīmiskā meliorācija ir vērsta uz augsnes vides reakcijas, tās skābuma un sārmainības regulēšanu un augsnes strukturēšanu.

Plkst ķīmiskā reģenerācija mainās augsnes: augsnes sāls un mikroagregātu sastāvs, humusa stāvoklis, jonu apmaiņa un koloidāli ķīmiskās īpašības.

Ķīmiskie melioranti ir ķīmiskas vielas, ko izmanto, lai uzlabotu augsnes kvalitāti un īpašības. Kā ķīmiskos meliorantus var izmantot:

a) ķimikālijas, lai regulētu augsnes skābumu, sārmainību, tās strukturēšanu un bagātināšanu ar augu barības vielām;

b) ķimikālijas, ko izmanto, lai samazinātu blīvumu un sāļu uzkrāšanos, palielinātu augsnes caurlaidību, stabilizētu humusu un apkarotu eroziju;

V) ķīmiskās vielasīpašam nolūkam (sintētiski izstrādājumi vai ķīmiski modificēti dabiskie materiāli).

Meliorācijas tehnika

Kaļķošana- izmanto skābās augsnēs, izmantojot kaļķi, dolomīta milti, degslānekļa pelni, cementa putekļi, kaļķains tufs, sapropelis, ezerkaļķis

Apmetums– ģipša vai cita nātrija absorbēta kalciju saturoša savienojuma aizstāšana ar kalciju kā augu dzīvībai vislabvēlīgāko absorbēto katjonu.

augsneNa2 + CaSO4 → augsneCa + Na2SO4

Ģipšēšanu galvenokārt izmanto augsnēs ar dziļiem kalcija karbonātiem un sulfātiem (zem 0,4 m).

Kā melioranti tiek izmantoti ģipsis, fosfoģipsis un dabīgie ģipša ieži (piemēram, drywall). Pozitīvs meliorācijas efekts tiek panākts, ievadot augsnē organiskās vielas, dzelzs sulfātu, sēru un citus savienojumus, kas bioķīmiskās oksidācijas laikā var veidot sērskābi.

Ģipšēšana ir jāpapildina ar vielmaiņas produktu (Na2SO4) izvadīšanu no augsnes, nodrošinot labu mitrumu un drenāžu, ko vislabāk var paveikt soloneču rekultivācijas laikā apūdeņošanas apstākļos.

skābums– skābes ievadīšana ķīmiskās vielas(sērskābe, dzelzs sulfāts, alumīnija sulfāts, kalcija hlorīds, fosfoģipsis).

Reakcija starp karbonāta solonecu un sērskābi notiek saskaņā ar šādu shēmu:

H2SO4 + CaCO3 → H2CO3 + CaSO4.

Iegūtais ģipsis savukārt izspiež maināmo nātriju saskaņā ar šādu shēmu:

Augsne Na2 + CaSO4 → augsne Ca + Na2SO4

Smalki samalta sēra pievienošana sērskābei, ko sēra baktērijas oksidē, saskaņā ar šādu shēmu:

S + 3O + H2O → H2SO4

Pēc tam sērskābe reaģē ar karbonātiem, veidojot ģipsi, saskaņā ar iepriekš minēto shēmu.

Augsni stiprinošā agroķīmiskā meliorācija– pasākumi, kuru mērķis ir samazināt augsnes blīvumu un sāļu uzkrāšanos, palielināt ūdens ražību un caurlaidību, stabilizēt augsnes struktūru, nostiprināt humusu un mazināt erozijas problēmu. Visizplatītākie melioranti: šķidrais amonjaks, urīnvielas-formaldehīda kondensāti, polikompleksi, virsmaktīvās vielas.

Mēslojuma rekultivācija– vērsta uz augsnes humusa stāvokļa paaugstināšanu, augsnes ūdens-gaisa režīmu uzlabošanu. Kā melioranti tiek izmantoti: kūtsmēsli, putnu mēsli, zaļās augu vielas, kūdra, sapropelis, kokapstrādes, hidrolīzes, pārtikas, bioķīmiskās un citu nozaru atkritumi.

Augsņu fosforizēšana– mēslošanas līdzekļu, kas satur fosforu augu asimilētā veidā (superfosfāts, termofosfāts, fosfora milti), iepildīšanas devu.

Sāļu augsnes mazgāšana

Sāļu pārpalikumu no ļoti sāļainām augsnēm veic, mazgājot šīs augsnes, t.i., izšķīdinot ar ūdeni augsnes aktīvajā slānī esošos sāļus un no šī slāņa izvadot (mazgājot) tos zemākajos horizontos - kad gruntsūdeņi ir dziļi, vai notekas un ūdens ņemšanas vietas - ar tuvu gruntsūdeņu rašanos un vāju aizplūšanu.

Sāļu augšņu izskalošanās efektivitāte ir atkarīga no to fizikālajām īpašībām un augšņu solonetitātes pakāpes, t.i., Ca un Na jonu attiecības to šķīstošo sāļu sastāvā. Sāļas augsnes ar Ca jonu pārsvaru (sāļās augsnes) var salīdzinoši viegli izskalot no tajās esošajiem sāļiem, ja tikai augsnes ir pietiekami caurlaidīgas. Sārmainas augsnes ar Na jonu pārsvaru nevar uzlabot ar izskalošanos vien, un tām ir nepieciešama iepriekšēja ķīmiska apstrāde, lai absorbēto Na aizstātu ar kalciju, tādējādi iegūstot apmaiņas produktu (Na 2 SO 4 uc), ko var izskalot; pretējā gadījumā augsne saturēs absorbēto Na un tai būs sārmaina reakcija un nelabvēlīgas fizikālās īpašības. Sāļu augsņu mazgāšanu bez ķīmiskas apstrādes var izmantot augsnēm, kas satur ne vairāk kā 10% absorbētā Na. Mazgājot nepieciešams pēc iespējas pilnīgāk noņemt uzsūkto Na.

lietojums. Augsnes sasāļošanās nozīmē ķīmisko savienojumu pārpalikumu augsnes struktūrā, ko izraisa dārzkopju bieža organisko un minerālvielu piedevas un augu laistīšana ar piesārņotu ūdeni. Šādos apgabalos kultivētās kultūras pakāpeniski sāk nokalst, to augšana apstājas un augļu rašanās tiek vājināta, neskatoties uz optimālo klimatu un dārznieka kvalitatīvajām rūpēm par saviem dārzeņu stādījumiem. Tas pats notiek ar siltumnīcu augi– tomāti, paprika un gurķi, lai gan tiem ir nodrošināta atbilstoša laistīšana, apkure un ventilācija.

Ko izraisa augsnes sāļums?

Sāļums bloķē mikroporas humusa slānī, ar paaugstinātu ķīmisko vielu koncentrāciju iznīcina labvēlīgos bioloģiskos mikroorganismus, kas padara augsni pilnīgi nepiemērotu dārzeņu audzēšanai, dārzkopībai un tālākai saimniekošanai. Jūs varat vizuāli iedomāties negatīvo situāciju, ja atceraties kailos, nedzīvus zemes gabalus bijušo noliktavu vietās ar minerālmēsli– šādās augsnēs pat nezāles neiesakņojas.

Augsnes sāļuma cēloņi

Teritorijas sasāļošanos izraisa bieža kālija hlorīda, fosfora savienojumu, amonija nitrāta un kūtsmēslu, kas satur laiza sāli, izmantošana.

Efektīva augsnes sāļuma kontrole uz vietas

Augsni var atgriezt normālā, bioloģiski aktīvā stāvoklī, veicot augsnes sāļuma apkarošanas pasākumus - bagātīgi mazgājot vietu ar tīru ūdeni ar aprēķināto devu 150 litri uz kvadrātmetru. metrs problemātiskās zonas. Pirms darba augošie stādījumi tiek noņemti no apstrādātās platības, jo neviena dārzeņu kultūra nevar izturēt uzlieto ūdens daudzumu.

12. Solonetes, to klasifikācija, īpašības un lietošanas veids.

Solonci- tās ir augsnes, kurās nātrijs absorbcijas kompleksā veido vairāk nekā 20% no absorbcijas spējas.

Krievijas Federācijā ir plaši izplatītas solonetes un augsti soloņeciskās augsnes, to kopējā platība ir 47,5 miljoni hektāru. Kombinācijā ar tām ir plaši izplatītas vāji soloņeciskas un vidēji soloņeciskas zonas augsnes, kuru platība sasniedz 67,4 miljonus hektāru.

Galvenais absorbēto nātrija katjonu avots solonetzic augsnēs ir tās sāļi, kas izšķīdušā veidā paceļas no dziļajiem slāņiem caur kapilāriem ar mitruma plūsmu uz augšu. Ir iespējams arī bioloģisks ceļš nātrija sāļu uzkrāšanai solonecēs halofītiskās veģetācijas vitālās aktivitātes rezultātā.

Solonetzes var rasties arī solončaku atsāļošanas rezultātā, kuru sāļu sastāvā dominē nātrija hlorīdi un sulfāti. Sāļojoties, soloņecas un soloņeciskās augsnes var atkal pārvērsties par solončakiem.

Nātrijs ieņem nozīmīgu vietu apmaināmo katjonu sastāvā solonecē.

Augsnē absorbētais nātrijs un daļēji kālijs un amonijs nodrošina soloneču koloidālajai daļai lielāku mobilitāti un nestabilitāti pret ūdens erozīvo iedarbību.

Šajā sakarā solonetz augsnes iegūst vairākas ļoti negatīvas fizikālās īpašības. To augšējais horizonts, būdams pilnīgi bezstruktūras, samitrinot peld un žāvējot veido garozu (25. att.). Iluviālais horizonts, kas atrodas nenozīmīgā dziļumā no virsmas, izceļas ar milzīgo viskozitāti mitrā stāvoklī, bet izžuvis pārvēršas ārkārtīgi cietā masā. Žāvēšanas procesā iluviālais horizonts saplaisā un veido kolonnveida vai blokainu struktūru, kas ir ļoti raksturīga solonecēm.

Solonēcisko augšņu profilā skaidri izdalās četri horizonti: humusa-eluviāls jeb supralonecis (A), iluviāls jeb soloņecisks (B|), nodsolonecis jeb sāļš (B2) un augsni veidojošs iezis (C) (att. 26).

Humusa-eluviālais horizonts, zaudējot daļu humusvielu un dūņu suspensiju, ir gaiši pelēkā krāsā, tā biezums dažādās solonecēs ir ļoti atšķirīgs (no 2-3 līdz 20-25 cm). Dažreiz šis horizonts ir nedaudz sacementēts un veido plānu, trauslu porainu vai porainu struktūru. Humusa-eluviālā horizonta apakšējās daļas bieži ir gaišākas, salīdzinot ar virsmas slāni.

Soloņecas horizonts ir krasi norobežots no humusa-eluviālā horizonta; tajā ir vairāk uzsūcas nātrija, parasti tumšāks, bieži brūnā krāsā. Šī horizonta raksturīgākā iezīme ir tā spēcīga sablīvēšanās, jo tajā uzkrājas seskvioksīdi (īpaši A1203), dūņu suspensijas un dažas humusvielas, kas tiek izvadītas no augsnes profila augšējām daļām. Iluviālais horizonts sausā stāvoklī tiek sadalīts ar vertikālām plaisām un sadalās labi atdalītās vienībās - pīlāros vai prizmās, tāpēc to sauc par kolonnu vai prizmatisku. Kolonnu vienības ir 5-10 cm diametrā, 10-20 cm augstumā, un to galotnes ir nedaudz noapaļotas. Struktūrvienību malām ir skaidri izteikts spīdums, dažkārt uz to virsmas ir pelēks silīcija dioksīda pulveris (Si02). Soloņecas horizonta biezums dažādās soloņecās ir atšķirīgs un bieži sasniedz 20-30 cm, un dažreiz vairāk. Zem solonēciskā horizonta atrodas sāls horizonts, kas iekļūst 30-40 cm dziļumā un satur ievērojamu daudzumu kalcija karbonātu balto acu, viegli šķīstošu sāļu veidā, kā arī ģipsi plankumu un kristālu veidā. Atkarībā no soloneca atsāļošanas stadijas mainās šī horizonta sāļums. Atsāļošanas sākumposmā šeit ievērojamā daudzumā ir sastopami nātrija hlorīdi un sulfāti; vēlākos posmos šie viegli šķīstošie sāļi pārvietojas uz leju ievērojamā dziļumā, un tikai kalcija karbonāti un ģipsis ir atrodami subsoloneca horizontā. Sekundārajos sāļu solonecēs karbonātu un īpaši sulfātu segregācijas var atrast arī horizontā B].

Soloneču ūdens ekstraktiem ir raksturīga augsta sārmainība, un vislielākā sārmainība parasti tiek konstatēta iluviālajā horizontā.

Atkarībā no dabiskajiem apstākļiem absorbētā nātrija saturs solonecēs var atšķirties; Solonētisko īpašību attīstībai nemaz nav nepieciešams pilnībā aizstāt visus citus maināmos katjonus ar nātriju. Augsnes sāļums izpaužas jau pie 3-10% absorbētā nātrija satura no maināmo bāzu summas.

Atbilstoši sāļuma pakāpei, atkarībā no maināmā nātrija satura (% no absorbēto bāzu daudzuma sablīvētajā solonēciskajā horizontā), augsnes var nosacīti iedalīt šādi:

Nesolonēciski mazāk par 3 nedaudz solonēciski 3-10

Vidēja solonetzic 10-15

Spēcīgi solonētisks 15.-20

Sāls laiza vairāk nekā 20

Jo vairāk nātrija uzsūcas augsnē, jo izteiktākas ir tā negatīvās īpašības. Solonēcu augšņu klasifikācija. Soloņeces galvenokārt iedala pēc gruntsūdeņu dziļuma: pļava - gruntsūdeņi 3 m dziļumā, pļavas stsp - 3-6 m un stepe - dziļāk par 6 m. Tad katras soloņešu grupas ietvaros pēc ūdeņu rakstura mitrums, izšķir apakštipus, kas atspoguļo soļoņecu zonālās īpašības: melnzeme, kastaņi, brūnā tuksneša stepe, mūžīgais sasalums u.c. Pamatojoties uz sāļuma raksturu, soloneces iedala ģintīs: soda - izplatīta galvenokārt meža stepju zonā, satur maz šķīstošo sāļu, x. horīds-sulfāts - plaši attīstīts kastaņu augsnēs un dienvidu melnzemju apvidū uc Pamatojoties uz supra-soloneces horizonta biezumu (A), izšķir šādus soloņešu veidus: mazs - horizonts A mazāks par 10 cm , vidēji - 10-18, dziļi - vairāk nekā 18 cm; pēc soloneca slāņu biezuma - plāns (A + B mazāks par 30 cm), spēcīgs (vairāk nekā 30 cm). Ja solonecos ir daudz viegli šķīstošu sāļu, tad tos sauc par solončakiem. Šādas solonetes bieži sastopamas starp melnzemju un tumšo kastaņu augsnēm.

13. Augu dzīves faktori. Lauksaimniecības pamatlikumi. Augu dzīves faktoru (ūdens, pārtika, gaisma, siltums utt.) darbība ir pakļauta noteiktiem zinātniskās lauksaimniecības modeļiem vai likumiem. Tādas ir vairākas.

Dzīvības faktoru neaizstājamības un līdzvērtības likums. Vispilnīgāk to formulējis V. R. Viljamss. Saskaņā ar šo likumu visi augu augšanas un attīstības faktori ir vienlīdz nozīmīgi un fizioloģiski neaizvietojami, un viena no tiem trūkumu nevar aizstāt ar cita pārpalikumu: fosfors ar slāpekli, ūdens ar siltumu utt. Kāda nozīme ir šis likums par ražošanu? Kultivētajiem augiem jābūt nodrošinātiem ar visiem augšanas faktoriem bez izņēmuma. Turklāt tie ir jāuzrāda noteiktās kvantitatīvās attiecībās. Šīs proporcijas regulē otrais lauksaimniecības likums.

Minimālā, optimālā un maksimālā likums. Sadalīsim to pa gabalu.

Minimuma likums. Formulēja Justus Lībigs. Tajā teikts: raža ir atkarīga no faktora, kas ir pie relatīvi lielākā minimuma, un, kamēr šis minimums nav novērsts, ietekme uz citiem faktoriem nepavada ražas pieaugumu.

Ražas drošība

Skaidrs šī likuma pierādījums ir franču zinātnieka tā sauktā “Daubeneck barrel” (2.1.1.2. att.).

Kāda ražošanas nozīme ir minimuma likumam? Tas koncentrējas uz ražošanu, lai novērstu vājās vietas kā prioritāti. Pietiekama mitruma zonā (velēnas-podzoliskās, podzoliskās augsnes) tas ir aerācija un slāpeklis, ziemeļu reģionos - siltums. Nestabila mitruma zonā (meža stepe, chernozem stepe) - mitrums, fosfors, nepietiekama mitruma zonā (kastaņu augsnes) - mitrums. Un tāpēc cīņa par mitrumu ir galvenais uzdevums Lejas Volgas reģiona adaptīvās lauksaimniecības sistēmā.

Optimuma likums. Vislielākā raža tiek sasniegta, ja katrs faktors ir optimālā daudzumā. Noteikt šo optimumu katram konkrētajam gadījumam ir lauksaimniecības kā zinātnes uzdevums, to nodrošināšana ir lauksaimniecības kā ražošanas nozares uzdevums.

Maksimuma likums. Katram faktoram ir savs maksimums, kuru pārsniedzot, tā tālāka palielināšana ir neefektīva un dažkārt kaitīga.

Skaidru priekšstatu par minimālā, optimālā un maksimālā likuma būtību sniedz vācu zinātnieka Helriegela tā sauktā līkne, ko viņš ieguvis eksperimentā, pētot augsnes mitruma ietekmi uz miežu ražu (2.1. att.). .1.3).

Augšanas faktoru kumulatīvās jeb savstarpēji atkarīgās darbības likums. Formulēja vācu zinātnieks Mičerlihs. Saskaņā ar šo likumu augšanas faktori nedarbojas izolēti, bet ir savstarpēji saistīti, un tāpēc, ietekmējot (palielinot vai samazinot) vienu faktoru, mēs vienā vai otrā pakāpē ietekmējam citu. Piemēram, uz apaugļota fona, kā konstatēja K. A. Timirjazevs, augi mitrumu izmanto ekonomiskāk, un to transpirācijas koeficients samazinās. Grafiski šī likuma būtību ilustrē E. Volnija eksperimenta rezultāti (2.1.1.4. att.). Ražošanai svarīgs punkts izriet no augšanas faktoru savstarpējās atkarīgās darbības likuma: lai iegūtu augstu ražu, ir jāietekmē nevis viens faktors, bet visi ārējās vides faktori, sasniedzot to optimālās vērtības.

Atgriešanās likums. Formulēja J. Liebig saistībā ar uzturvielām. Uzturvielas, ko augi paņēmuši no augsnes, tajā jāatgriež ar mēslojumu vai sējot pākšaugus.

Kā tēlaini izteicās J. Lībigs, atgriešanās likuma pārkāpšana noved pie tēvu bagātināšanas, bet pēcnācēju izpostīšanas. Tagad Krievijā mēs to pārkāpjam, jo, vidēji gadā atņemot barības vielas no ražas, kas pārsniedz 13 miljonus tonnu, mēs atdodam tikai 2,7 miljonus tonnu jeb 20% (Kashtanov, 1995; Kochetov, 1999).

Tagad atdeves likums tiek saprasts plašāk un ne tikai saistībā ar barības vielām, bet arī citu negatīvu ietekmi uz augsni. Jebkāda negatīvā ietekme uz augsni ir jākompensē (pārmērīga blīvēšana, izsmidzināšana, struktūras iznīcināšana, sāļošanās utt.).

Augļu maiņas likums. Pamatoja D. N. Prjanišņikovs. Saskaņā ar to lauksaimniecības kultūrām tiek nodrošināti labvēlīgāki apstākļi, kad tos uz lauka sēj nevis nepārtraukti, bet gan pārmaiņus savā starpā, tas ir, augsekā (2.1.1.4.tabula).

Mitrums vienmēr ir bijis viens no lauksaimniecisko ražošanu ierobežojošajiem faktoriem. Un ilgstošs sausums var kaitēt ne tikai augiem, bet arī to dzīvotnei - augsnei.

Viens no lauksaimniecisko ražošanu ierobežojošajiem faktoriem vienmēr ir bijis un paliek ūdens režīms. Mitruma deficīts īpaši jūtams dienvidu reģionos, un augsnes sausuma rezultātā parādās jauna problēma - sasāļošanās. Literatūrā par kritisko sāļumu tiek uzskatīts ūdenī šķīstošo sāļu saturs 1 % augsnes koncentrācijā. Bet šis skaitlis nav ļoti praktisks, ja runa ir par lauksaimniecisko ražošanu. Lielākā daļa kultūraugu tiek inhibēti jau pie sāls satura 0,25%, kas tiek uzskatīts par sāļuma slieksni. Bet dažos gadījumos meliorācija ir nepieciešama, ja toksisko sāļu saturs ir tikai 0,05% (0,5 kg uz tonnu augsnes). Secinājums, pat zinot precīzu sāls saturu augsnē, ne vienmēr ir iespējams objektīvi novērtēt situāciju.

Kā zināms, visi sāļi, tāpat kā magnēts, sastāv no divām pretēji lādētām daļiņām: katjoniem un anjoniem. Loģiski, ka augsnes sāļošanās veids ir atkarīgs no tā, kuras daļiņas abās grupās ir visvairāk. Anjoni, kā likums, ir sulfāti un hlorīdi (sulfāts, hlorīds, hlorīds-sulfāts un sulfāta-hlorīds), kā arī karbonāti (un bikarbonāti). Magnēta otrais pols - katjoni galvenokārt ietver: magniju, kalciju un nātriju (sodas sāļums). Nezinot sāļu ķīmisko sastāvu augsnē, nav iespējams veikt to rekultivāciju. Starp šiem sāļuma veidiem ir ļoti maz redzamu atšķirību, tāpēc pat speciālists nevarēs vizuāli precīzi diagnosticēt problēmu.
Sāļošanās galvenais cēlonis ir ūdens režīms, kas mūsu apstākļos ir atkarīgs no divu galveno augsnes mitruma avotu “dāsnuma”: nokrišņu un ūdens pacelšanās no zemākiem horizontiem caur kapilāriem. Ja mēs pievēršam mazāku uzmanību mūžīgajam sasalumam un sezonālajiem mūžīgā sasaluma režīmiem, kas notiek ziemeļu platuma grādos, tad paliks vēl 7 režīmi. Mitrāji skaidri demonstrē stagnāciju. Protams, šādas augsnes nav piemērotas audzēšanai bez iepriekšējas drenāžas. Poļesjes zonai ne mazāk raksturīgs ir aluviālais režīms, kura galvenā iezīme ir ilgstoši applūšana upēm applūstot.
Skalošanas režīms ir nedaudz tuvāks lauka apstākļiem. To izraisa liels nokrišņu daudzums, kas ievērojami pārsniedz iztvaikošanu, tāpēc liekais mitrums nonāk dziļos apvāršņos, līdzi ņemot viegli šķīstošos sāļus, vienkāršas organiskās vielas un vispār visu, kas atšķir Poļesjes nabadzīgās augsnes no auglīgām melnaugnēm. . Bet, ja izskalošanās režīmam tiek pievienots slīpums, tad augsnes kvalitāte pasliktinās erozijas-izskalošanās režīma dēļ. Tomēr šis režīms padara augsni manāmi “svaigu”.
Nav noteikta periodiska izskalošanās režīma, kurā nokrišņu daudzums ir aptuveni vienāds ar iztvaikošanas intensitāti, taču praksē ideāls līdzsvars tiek novērots reti, tāpēc šādas platības atkarībā no gadalaika ir pakļautas izskalošanai vai neizskalošanai. režīms. Visbiežāk sastopams pārejā no Polesie uz mežstepēm (pelēkās meža augsnes).
Loģiski, ka sekojošos divus režīmus rada mitruma deficīts, pareizāk sakot, nokrišņu daudzums nespēj kompensēt zaudējumus. Bet starp tiem ir būtiska atšķirība: neskalošanas režīmā mitrums sūcas uz leju, bet nenozīmīgā daudzumā (šis režīms ir raksturīgs melnzemēm, kurām reti ir augsta ūdens caurlaidība), un, visbeidzot, izsvīduma režīms norāda uz nespēju nokrišņi, lai kompensētu vismaz iztvaikošanas radītos zaudējumus, kas kļūst par zemes mitruma “sūkni”. Tieši šī situācija kļūst par galveno dabiskās (kapilārās) sāļošanās cēloni.
Lai saprastu šo procesu, iedomājieties pannu ar ūdeni. Ja uzliks uz uguns, kādā brīdī viss ūdens iztvaikos, bet sāļi paliks uz katla sieniņas. Ar katru šādu vārīšanu zvīņu slānis kļūs tikai biezāks. Tādā veidā notiek augsnes sāļošanās: gruntsūdeņi ar diezgan augstu mineralizāciju (sāls saturu) tiek uzvilkti uz augšu un iztvaiko, atstājot sāli augšējos horizontos. Loģiski, ka šāda sasāļošanās liecina par seklu sāli saturošu iežu parādīšanos. Atkarībā no gruntsūdeņu dziļuma sāļās augsnes var būt hidromorfas (ūdens horizonts ir diezgan augsts – ne dziļāks par 3 metriem) un automorfas (horizonts atrodas dziļāk).
Līdzīgā veidā apūdeņošanas laikā notiek sekundārā sāļošanās ar tikai vienu atšķirību: sāls nonāk augsnē ar apūdeņošanas ūdeni, tas ir, tas tiek ievests laukā no ārpuses. Lai saglabātu savu zemi, pirmkārt, ir vērts uzlabot apūdeņošanas ūdens kvalitāti.

Gruntsūdeņi ar diezgan augstu mineralizāciju (sāls saturu) tiek uzvilkti uz augšu un iztvaiko, atstājot sāli augšējos horizontos

Solončaks un soloņecs

Kad izsaukt modinātāju?
Visbīstamākais ir hlorīda sāļums un tā atvasinājumi. Šajā gadījumā var tikt zaudēti 10-25% ražas ar toksisko sāļu saturu 0,05-0,15%. Dominējot sulfātiem un bikarbonātiem, šis slieksnis palielinās līdz 0,15-0,25%. Virs šiem sliekšņiem sākas vājš sāļums, un, tos dubultojot, sākas mērens sāļums (ražas zudums līdz 50%) un tā tālāk līdz augu nāvei.
No katjoniem viskaitīgākais ir nātrijs, bet kalcijs un pat magnijs var nodarīt kaitējumu. Nātrijs izraisa sāļošanos biežāk nekā citi katjoni, īpaši Mežstepēs, kur tas bieži sastopams karbonātu savienojumu veidā. Nātrijs dominē arī stepē, bet biežāk sulfātu sastāvā un nedaudz mazāk hlorīdos. Sausajai stepei raksturīgākie ir nātrija un magnija hlorīdi, nātrija un kalcija sulfāti.
Ja viegli šķīstošo sāļu saturs pārsniedz 1%, šādas augsnes sauc par solončakām. Tos bieži raksturo sāls garozas veidošanās uz virsmas. Soloneces ir pilnīgi atšķirīgas no tām - augsnes, kuru galvenā iezīme ir nevis ūdenī šķīstošo sāļu klātbūtne, bet gan nātrijs SPC (augsni absorbējošajā kompleksā). Tas ir, teorētiski solončaku sāļi ir brīvā formā (augsnes šķīdumā) un viegli pārvietojas ar ūdeni, un solončaku nātrijs ir saistīts, līdzīgi kā tiek fiksēts kālija mēslojums.
Protams, abos gadījumos cēlonis ir sasāļošanās, taču šo augšņu meliorācija ir nedaudz atšķirīga. Viens no iespējamie iemesli soloneču veidošanās – nātrija sāļus saturošu solončaku atsāļošana. Faktiski augsnes šķīdums var saturēt normālu sāls saturu, taču bez pienācīgas rekultivācijas nātrijs joprojām būs iekļauts zāļu aprakstā. Otrā versija ir tāda, ka nātrijs burtiski “izrauj” augu sakņu sistēmu no dziļiem apvāršņiem.
Abos gadījumos nātrija klātbūtne novirza vides reakciju uz sārmainu pusi (bet, ja sāļums ir kalcijs vai magnijs, tad visbiežāk paliek neitrālā vide). Tieši otrādi, trešajam augsnes tipam – solodam – raksturīga skāba vide. Iesalu veidošanās iemesls nav mitruma trūkums, bet, gluži pretēji, pārpalikums. Tiek uzskatīts, ka šīs augsnes nāk arī no sāls purviem, tāpēc tajās bieži ir augsts nātrija saturs, līdz pat 10% no CAC (katijonu absorbcijas kapacitātes), bet mitruma pārpilnība rada apstākļus lielai ūdeņraža un alumīnija klātbūtnei. CAC, kas izraisa skābu vidi. Nātrija saturam CEC ir daudz lielāka loma solonetziskajās augsnēs. Tie ietver pirmo vairāk nekā 1% CEC klātbūtni. Līdz 3% augsnes saturs tiek uzskatīts par vāji soloņecisku, 3-6% - vidēji soloņecisks, 6-10% - stipri soloņecisks, 10-20% - ļoti stipri soloņecisks un vairāk nekā 20% - soloņecisks.
Sālspurus iedala tipiskajos (kapilārais ūdens paceļas līdz zemes virsmai, ar sāļumu 50 g/l vai vairāk), pļavās (drenāžas trūkums, pārmērīgs mitrums ar mazāk izteiktu mineralizāciju), sekundārajos (ar sekundāro sāļošanos) un soros. (žūstošu ezeru dibenā). ), purvi (purvu perifērijā), jūrmala, tuksnesis.

Primārā diagnoze
Augsts sāls saturs lielā mērā ietekmē ne tikai augu komfortu, bet arī augsnes īpašības.
Diagnosticēt augsnes sāļumu ir diezgan grūti, jo galvenais problēmas vizuālais simptoms ir sāls kristālu (sāļu izsvīdumu) parādīšanās uz augsnes virsmas vai tās atsevišķām strukturālajām daļiņām. Bet tas ir ne tikai iemesls pārdomām, bet arī diezgan nopietnas problēmas pierādījums, un, par laimi, tas notiek reti. Ir arī citi simptomi, piemēram, garozas veidošanās, taču tās parādīšanās iemesli ir daudz vairāk nekā tikai sāļu koncentrācija.
Ļoti tumša un gandrīz vienmēr mitra zeme liecina par higroskopisko sāļu (kalcija un magnija hlorīdu) dominēšanu. Klātbūtnē liels daudzums mirabilite (nātrija sulfāts), augsne var kļūt irdena. Sāls purva melnā krāsa liecina par augstu nātrija karbonāta saturu. Ar šādu sāļumu organiskās vielas izdalās un uzkrājas plēves veidā.
Spilgtais augšējais apvārsnis palīdzēs pēc skata atpazīt sāļus. Šīs augsnes žūstot kļūst ļoti blīvas, un, slapjas, tās manāmi uzbriest un kļūst lipīgas, kas ļoti apgrūtina lauka apstrādi. Bieži vien ir bloķēta augsnes struktūra (augsnes gabali, kuru izmērs ir lielāks par 5 cm), kā arī uz to virsmas ir spīdīga plēve. Bet augsnes sausināšanai, skābumam un dažiem citiem degradācijas veidiem ir līdzīgi simptomi, piemēram, gaiša krāsa.

Agroķīmiskā analīze
Pat viens no iepriekš minētajiem simptomiem ir labs iemesls, lai veiktu agroķīmisko augsnes analīzi. No tās rezultātiem ir atkarīgi meliorācijas panākumi. Ir vērts pievērst īpašu uzmanību šādiem rādītājiem.
Vides sārmaina reakcija norāda uz sārmainu augsni (nātrija klātbūtni). pH 7,5-8 norāda uz vāju procesa attīstību, 8-8,5 – vidēji, 8,5-9 – spēcīgu attīstību un vairāk nekā 9 – kritisku. Sākotnējai analīzei pietiek ar kabatas pH mērītāju.
Cita ierīce, TDS mērītājs, palīdzēs noteikt augsnes sāļumu. Bet jums ir jāsaprot, ka šī pētījuma rezultāti nav ļoti ticami. Ja augsne ir pārāk sausa, sāls koncentrācija palielināsies un otrādi. Tāpēc diagnoze “sāļošanās” jāveic, izmeklējot nevis augsnes šķīdumu (ar TDS mērītāju), bet augsnes paraugu (laboratorijas pētījumi).
Tikai pilnīga diagnoze palīdzēs noteikt sāļuma veidu. Un nākamais solis ir meliorācijas sistēmas izstrāde.

Sāļu augsnes meliorācija
Visvairāk radikālā veidā sāļu augšņu (sālspurvu) meliorācija tiek uzskatīta par izskalošanos. Bet, ja atcerēsimies pannu, tad kļūs skaidrs, ka nepietiek vienkārši pieliet tīru ūdeni un nevis izliet no pannas, bet uzvārīt vēlreiz. Tāpēc, nodrošinot augsni ar lielu ūdens daudzumu, ir arī jārada iespēja tai iziet ārpus lauka robežām. Šī iemesla dēļ skalošana sākas ar pirmo soli - drenāžas sistēmas izveidi.
Ūdens patēriņa rādītāji ir atkarīgi no daudziem faktoriem: sāļuma pakāpes, daļiņu izmēra sadalījuma, gruntsūdeņu dziļuma. Reālie skaitļi var svārstīties no 3 līdz gandrīz 20 tūkstošiem m3/ha. Nātrija sāļuma gadījumā pēc izskalošanās mūsu sāls purvs, visticamāk, kļūs par solonecu. Fitomeliorācijas lomu nevar izslēgt, taču skalošana būs lētāka un ātrāka. Augsnes ģipšošana notiek tikai ar augstu nātrija vai magnija saturu (>30% CEC), kalcija sāļums netiek atrisināts ar ģipša pievienošanu (būtībā ģipša materiāli ir kalcija sulfāts).
Soloņešu reģenerācija ir daudz grūtāka. Tā kā nātrijs jau ir saistīts SAC (augsnes absorbcijas kompleksā), izskalošanās var tikai pasliktināt situāciju. Tomēr dažos gadījumos ir vērts izveidot arī drenāžas sistēmu, lai izvairītos no sekundārās sāļošanās un ļautu nātrijam izskalot.
Soloneču reģenerācijai ģipsis jāuzskata par līdzekli Nr.1, bet ne vienīgo.
Pat pati drenāža ir viena no šādu augšņu meliorācijas metodēm un tiek saukta par hidrotehniku.
Fizikālā metode ietver augsnes apstrādes meliorācijas metodes: ūdensnecaurlaidīgā horizonta atslābināšanu, neizceļot to virspusē.
Tādējādi slāņainā aršana 40-50 cm dziļumā neietekmēs augšējo auglīgo slāni, bet gan apmainīs solonetus un karbonātu horizontus, tos daļēji sajaucot. Un solonēcu augsnēs, kurās tuvu sastopams dabīgais ģipsis, stādījumu aršana tiek izmantota 55–60 cm dziļumā, kas ļauj virspusē izcelt 5–10 cm slāni, kas satur karbonātus un pašu ģipsi, kā rezultātā augsne tiks pakļauta pašrekultivācijas procesam. Pēc šādas augsnes apstrādes lauks tiek atstāts zem papuves vai rindu kultūrām.
Ķīmiskā metode ir ģipša un citu meliorantu uz kalcija bāzes, organisko vielu, kalcija mobilizatoru un mākslīgo struktūras veidotāju uzklāšana.
Jāsaprot, ka, pievienojot ģipsi, nātrija sulfāts nonāk augsnes šķīdumā, un, lai to izskalotu, ir nepieciešama drenāža.

Pēdējais bet ne sliktākais uzmanības vērts metode ir agrobioloģiska. Tas ir balstīts uz kultūraugu audzēšanu sakņu sistēma kas atslābina ūdensizturīgo slāni, kas rada drenāžu. Šādas kultūras ir āboliņš, prosa, Sudānas zāle un sorgo. Labākie rezultāti tiek sasniegti, apvienojot visas 4 metodes vienā sistēmā.

Sāls tolerance kultūrām
Nu, pēdējā lieta, ko vērts apsvērt, ir dažādas kultūras sāļās augsnēs uzvesties savādāk. Piemēram, sālīšana nepatīk gurķiem, sīpoliem, ķiplokiem, burkāniem, ābelēm un bumbieriem. Siltumnīcas produktu ražotāji, iespējams, ir īpaši pazīstami ar gurķu “maigumu”, kas pat nedīgst augstā EK līmenī. Paprika, tomāti un kāposti ir nedaudz izturīgāki pret sālīšanu. Visizturīgākā no visām ir bietes – tās var izturēt līdz 0,7% sāls koncentrāciju.
Ģipša lietošana var samazināt dažu slāpekļa mēslošanas līdzekļu efektivitāti. Ja tiks izmantota skalošana, nepievienojiet slāpekļa nitrātu. Var samazināties arī kālija mēslošanas līdzekļu efektivitāte (tā augstās šķīdības dēļ). No otras puses, fizioloģiski skābie mēslošanas līdzekļi var paātrināt ģipša šķīdību un pozitīvi ietekmēt sārmainas augsnes. Ģipsi nevar apvienot ar pelniem, jo ​​tam ir izteiktas sārmainas īpašības.
Nobeigumā vēlos piebilst, ka sāļo augšņu meliorācija ir procedūra, kas nereti prasa lielus izdevumus. Zeme ir galvenais lauksaimnieciskajai ražošanai nepieciešamais īpašums. To saprotot, ikvienam no mums tas ir jārespektē, netraucējot tā dabiskos procesus.

Ģipša normas aprēķins
Ģipša normas aprēķināšana nav iespējama bez agroķīmiskās analīzes rezultātiem. Tātad ar zemu nātrija saturu un neitrālu vidi ģipša devu aprēķina, izmantojot šādu formulu:
D=0,086*Na*h*d (t/ha)
kur Na ir nātrija saturs (mg-ekv./100 g augsnes);
h – meliorācijas dziļums (cm);
d – augsnes blīvums (g/cm3)
Ja nātrija saturs pārsniedz 20%, izmantojiet citu formulu:
D=0,086*(Na-0,1 CEC)*h*d (t/ha)
CEC – katjonu apmaiņas spēja (mg-ekv./100 g augsnes).
Trešā formula ir nepieciešama ar sodas sāļotu soloneču reģenerācijai.
D=0,086*((Na-0,1 CEC)-S-M)*h*d (t/ha)
kur S ir CO3 + HCO3 saturs ūdens ekstraktā (mg-ekv./100 g augsnes);
M – Ca2+ + Mg2+ saturs ūdens ekstraktā (mg-ekv./100 g augsnes).
Un visbeidzot, magnija solonetzēm izmantojiet formulu
D=0,086*((Na-0,1 CEC)+Mg-0,3 CEC)*h*d (t/ha)
kur Mg ir absorbētā magnija saturs (mg-ekv./100g augsnes).
Iegūtā lietošanas deva ir piemērojama tīram ģipsim un fosfoģipsim. Var izmantot citus meliorantus, kuros ģipša saturs ir mazāks, jāņem vērā arī mitrums. Lietojot citus meliorantus lietojiet korekcijas koeficienti. 1 tonna kalcija hlorīda atbilst 0,85 tonnām ģipša, dzelzs sulfāts - 1,62 tonnas ģipša, sērskābe - 0,57 tonnas, sērs - 0,19.

Vladimirs Gornijs

Augsnes degradācija Rezultātā sāļošanās plašā nozīmē ir ūdenī šķīstošo sāļu pārmērīgas uzkrāšanās process, tostarp nātrija un magnija jonu uzkrāšanās augsnes absorbcijas kompleksā. Tur ir:
– pati augsnes sasāļošanās- pārmērīga ūdenī šķīstošo sāļu uzkrāšanās un iespējamas izmaiņas vides reakcijā, mainoties to katjonu-anjonu sastāvam;
– sāļums- specifisku morfoloģisko un citu īpašību iegūšana augsnei, nātrija un magnija jonu iekļūšanas dēļ augsnes absorbcijas kompleksā, kas uzskatāms par neatkarīgu nelabvēlīgu izmaiņu procesu sāļās augsnēs.

Augsnes sāļumu novērtē: pēc sāls horizonta augšējās robežas dziļuma; pēc sāļu sastāva (sāļošanas ķīmija); atbilstoši sāļuma pakāpei; pēc sāļu augšņu procentuālās līdzdalības augsnes kontūrā.
Pamatojoties uz sāļu horizonta augšējās robežas dziļumu, izšķir: sāļu augsnes, kas satur sāļus augsnes profila augšējā metra slānī, un dziļi sāļas augsnes - sāļu horizonta augšējās robežas atrodas otrajā metrā. Potenciāli sāļās augsnes satur viegli šķīstošos sāļus 2–5 m dziļumā, tas ir, augsni veidojošajos un pazemes iežos.

Atbilstoši sāļu sastāvam (ķīmijai) augsnes iedala pārsvarā hlorīda, pārsvarā sulfāta un soda (ar bikarbonātu vai nātrija karbonātu piedalīšanos vai pārsvaru). Vistoksiskākais ir sodas sāļums.

Pamatojoties uz sāļu augšņu procentuālo daudzumu, tiek izdalītas teritorijas: ar sāļu augšņu pārsvaru (sāļās augsnes platība ir vairāk nekā 50% no kontūras laukuma); ar augstu sāļu augšņu īpatsvaru (50–20%); ar sāļu augsnes piedalīšanos (20–5%); ar lokālu sāļu augsnes izpausmi (mazāk par 5%).
Atbilstoši veidošanās un ģenēzes apstākļiem sāļās augsnes iedala primāri (dabiski) sāļās un sekundārās (antropogēnās) sāļās augsnes.

Par attīstību noteicošajiem dabas faktoriem primārā augsnes sāļošanās, ietver: klimatu, reljefu, teritorijas nosusināšanu, augsni veidojošo un pamatā esošo iežu sāļumu un mineralizēto gruntsūdeņu klātbūtni. Klimatu kā sāļošanās procesa attīstību noteicošo faktoru raksturo iztvaikošanas pārsvars pār nokrišņiem. Šādos apstākļos tiek aktivizēts mitruma un sāls pārneses process un veidojas iztvaikošanas ģeoķīmiskā barjera, kas noved pie sāls uzkrāšanās procesa. Slikta teritorijas nosusināšana veicina sānu ainaviski ģeoķīmisko plūsmu palēnināšanos, gruntsūdeņu līmeņa celšanos un sāļošanās procesu aktivizēšanos sausās, pussausās un pat pusmitrās zonās. Viegli šķīstošo sāļu klātbūtne akmeņos aktīvās mitruma apmaiņas zonā veicina sāļu augsnes veidošanos. Sāļu uzkrāšanās procesi notiek augsnēs un, ja sāļi tiek piegādāti no ārpuses - ar mineralizētiem ūdeņiem, nokrišņiem vai eoliskajiem putekļiem.

Visi iepriekš minētie faktori nosaka galvenokārt sāļu augsņu ģeogrāfiju Krievijā. Sāļās augsnes šeit veidojas galvenokārt tuksneša, pustuksneša un stepju zonās. Vairāk ziemeļu dabiskajās zonās augsnes sasāļošanās izpaužas tikai lokāli (Sahas Republikā (Jakutijā), ziemeļu jūru piekrastē utt.). Sāļošanās šeit ir saistīta ar sāli saturošu iežu parādīšanos virspusē vai ar viegli šķīstošu sāļu pieplūdumu no ārpuses.

Sekundārā (antropogēnā) augsnes pārsāļošanās izpaužas antropogēno dabisko augsnes-haloķīmisko apstākļu izmaiņu rezultātā. Sekundārās sāļošanās attīstību var izraisīt: gruntsūdeņu kāpums apūdeņotās un appludinātās zemēs, pamatā esošo iežu sāls rezervju mobilizācija, sāļu piegāde ar apūdeņošanas ūdeņiem, pastiprināta mineralizācija un vairāki citi faktori, kas izraisa ūdens uzkrāšanos. sāļi augsnēs. Sekundārā sāļošanās ir viens no galvenajiem degradācijas procesiem, kas nosaka ekoloģiskais stāvoklis zemēm. Sekundārā sāļuma veidošanās ir visaktīvākā apgabalos, kur veidojas dabiskais sāļums. Piemēram, Kaspijas zemienē notiek aktīvs ganību un apūdeņoto zemju sāļošanās process.

Visā pasaulē aptuveni 30% apūdeņoto zemju ir pakļautas sekundāras sāļošanās un sārmināšanas procesiem. Sāļās augsnes platība Krievijā ir 36 miljoni hektāru (18% no kopējās apūdeņotās zemes platības). Augsnes sasāļošanās vājina to ieguldījumu vielu bioloģiskā cikla uzturēšanā. Daudzas augu organismu sugas izzūd, parādās jauni halofītu augi (soļjanka u.c.). Sauszemes populāciju genofonds samazinās, pasliktinoties organismu dzīves apstākļiem, un pastiprinās migrācijas procesi.