Мелиорация засоленных земель

К засоленным и подверженным засолению относят земли, на которых в почвах, грунтах или грунтовых водах содержатся соли, вредные для развития растений или свойств почв. Проблема засоления земель актуальна для значительных (более половины) площадей орошаемых земель во всем мире.

Засоление земель вызывается избыточным содержанием растворимых солей натрия, магния, кальция (хлоридами, сульфатами, карбонатами, гидрокарбонатами). Высокое содержание солей угнетает растения, снижает урожай и даже приводит к их гибели. Устойчивость культур к засолению зависит от их вида, типа солей, водного режима почв. Содержание различных солей в почве влияет на ее водно-физические и физико-химические свойства, реакцию почвенного раствора, растворимость и содержание гумуса.

Засоленные земли классифицируют по степени, типу и химизму засоления. По степени засоления различают незасоленные, слабо-, средне- и сильнозасоленные земли. По типу засоления различают: солончаки и солончаковые земли, содержащие легкорастворимые подвижные соли; солонцы и солонцовые земли, содержащие ионы натрия и магния в почвенном поглощающем комплексе. Солончаки и солончаковые земли бывают нейтрального засоления (хлориды и сульфаты) и щелочного (карбонаты и гидрокарбонаты).

Химизм засоления определяют преобладающие ионы, например: натриево-магниево-хлоридное, натриево-сульфатное, карбонатное (содовое) и т. д.

Причины засоления могут быть первичными и вторичными. Первичное (природное) засоление возникает в определенных климатических и гидрогеологических условиях: в областях с жарким и сухим климатом, на слабодренированных территориях с малой глубиной минерализованных грунтовых вод, в результате испарения которых соли накапливаются в верхних слоях почвы. Вторичное засоление земель происходит в период использования орошаемых земель при неправильном режиме орошения, больших потерях оросительной воды на глубинную фильтрацию и недостаточной дренированности территории, плохом качестве поливной воды.

Перед началом использования земель первичное засоление должно быть ликвидировано или понижено до допустимых пределов. При солончаковом типе засоления легкорастворимые соли вымывают из почвы большим количеством воды - капитальными промывками. Норма капитальной промывки зависит от вида и количества солей в почве, мощности промываемого слоя, проницаемости почв и грунтов, условий отвода промывной воды.

Промывают земли обычно в невегетационный период, когда освобождаются водные и трудовые ресурсы, минимально испарение. Отводят промывную воду с помощью дренажа.

Промывают земли путем затопления чеков без сброса воды. В зависимости от расстояний между временными оросителями, временными дренами и уклонов поверхности земли размеры чеков принимают от 20 х 20 до 50 х 50 м.

При солонцовом засолении перед капитальными промывками нужны химические мелиорации. В пахотный горизонт вносят ве­щества (химические мелиоранты), способные вытеснить натрий и магний из почвенного поглощающего комплекса почвы, заместив их кальцием, и нейтрализовать щелочность почвы. В качестве мелиорантов, содержащих кальций, применяют гипс, хлорид кальция, известняк, фосфогипс; окисляющих мелиорантов - серу, сульфат железа, серную кислоту. Продукты обменных реакций удаляют капитальной промывкой.

В период эксплуатации земель необходимо поддерживать такой водно-солевой режим почв, при котором не произойдет вторичного засоления, а промытый слой будет увеличиваться, поэтому воды на орошение подают на 8...20 % больше, чем требуется растениям, чтобы создать опресняющий фильтрационный переток оросительной воды через почву в грунтовые воды. Такой режим орошения называют промывным. Чаще всего эту воду подают в невегетационный период в виде эксплуатационных промывок, иногда требуется увеличение и вегетационных поливных норм.

Промывной режим орошения способен препятствовать вторич­ному засолению конкретного участка, но это повышает объемы и минерализацию дренажных вод. При сбросе этих вод в реки - источники орошения последние загрязняются, а ниже расположен­ные орошаемые земли засоляются. Ухудшение экологической об­становки может быть лавинообразным и приводить к катастрофи­ческим последствиям, как в бассейне р. Сырдарьи и Амударьи, что привело к деградации Аральского моря. Орошение в таких усло­виях необходимо проводить с минимальным воздействием на подземные воды: строительство совершенных оросительных систем, строгое дозирование поливов.