Боротьба з засоленням земель

Причини засолення ґрунту. Солі утворюються в процесі вивітрювання гірських порід і нагромаджуються в пониженнях місцевості, утворюючи соленосні шари ґрунту і підвищуючи мінералізацію підгрунтових вод. Хоч солі надходять також із зрошувальними водами, виникаюче при поливах засолення ґрунтів не можна в усіх випадках пов'язувати тільки із зрошенням. Солі, що нагромаджуються в ґрунтах зони зрошуваного землеробства, надходять головним чином з ґрунтових шарів та з підґрунтових вод, де вони в тій чи іншій мірі нагромаджуються незалежно від зрошення.

Одна з найважливіших причин засолення ‑ близькість до орного шару мінералізованих підґрунтових вод і винесення солей у верхні шари ґрунту висхідними капілярними потоками.

Вплив рівня мінералізованих підґрунтових вод на засолення шару 0‑50 см під цукровим буряком показаний у дослідженнях В.В. Колпакова (1988). Початковий вміст солей був 9 т/га. За рік їх вміст (за щільним залишком) виявився таким, т/га: при рівні підґрунтових вод 0,5 м – 36,7, 1 м‑12,9 і при 1,5 м – 7,6. Та сама закономірність відмічена також для і

Повторному засоленню сприяє випаровування ґрунтом і рослинами води, в якій розчинені мінеральні солі. Вони нагромаджуються в орному шарі і в рослинах. Після мінералізації останніх солі також відкладаються в ґрунті.

У результаті низької агротехніки і недосконалості зрошувальних систем, а також недостатньої вивченості геологічних та інших умов може бути викликане підвищення рівня підґрунтових вод, посилення їх капілярного підйому до поверхневих шарів ґрунту і винесення до них солей.

Засолення можливе і при глибокому заляганні підґрунтових вод, коли в ґрунті є ущільнені шари, які служать водоупором. Утворювана над цими шарами верховодка призводить до капілярного підйому води і винесення солей з соленосного горизонту до орного шару.

Отже, засоленню ґрунту сприяє надлишок і втрати води при зрошенні, сильна випаровуваність вологи ґрунтом, наявність солей у ґрунтовій і поливній воді, близькість соленосних шарів.

Ефективні засоби боротьби із засоленням і заболочуванням зрошувальних земель не можна розглядати без врахування конкретних природних і господарських умов.

На південному сході Херсонської області на невеликих ділянках зрошення спостерігається засолення внаслідок підвищеного вмісту солей у зрошувальній воді артезіанських свердловин. У ній переважає дуже шкідливий для рослин хлористий натрій. Боротьба із засоленням у цих умовах ускладнюється тим, що тут поширені важкі глинисті ґрунти й слабка природна дренованість території.

Засолення і заболочування не є результатом зрошення. У ряді випадків достатньо застосування нескладних агротехнічних і гідротехнічних заходів, щоб запобігти цим явищам.

Засоби, що запобігають засоленню ґрунту. У боротьбі із засоленням ґрунту треба застосовувати агрономічні та інженерні заходи. Залежно від природних і економічних умов значення їх може змінюватися.

Гідромеліоративні заходи докладно висвітлено в курсі сільськогосподарської меліорації. Проте агротехнічні прийоми є прямим продовженням гідромеліоративних і тісно пов'язані з ними, тому необхідно коротко розглянути деякі їх сторони.

У кожному випадку освоєнню нових зрошуваних земель повинно передувати вивчення глибини залягання і потужності соленосних шарів, складу солей, фільтраційної властивості окремих шарів ґрунту, водопідйомної властивості та інших водно-фізичних властивостей ґрунту. Вивчають насамперед рівень і мінералізацію підґрунтових вод, сольовий режим ґрунту. Для спостереження за динамікою рівня підґрунтових вод створюють оглядові колодязі.

Для даних умов ґрунту визначають критичну глибину залягання підґрунтових вод, вище якої не допускається їх піднімання, оскільки може відбутися засолення орного шару і всього шару ґрунту, де розміщується більша частина коріння рослин.

Наближено критичну глибину залягання підґрунтових вод для зрошуваного землеробства можна визначити як суму величин капілярної зони і періодично зволожуваного опадами і поливами кореневмісного шару. Важливо враховувати, що при близькому заляганні підґрунтових вод верхня частина капілярної зони може бути знята внутрішньоґрунтовим випаровуванням і десукцією (поглиненням води кореневою системою рослин). Бажано, щоб капілярна зона і поливні води не з'єднувалися.

Для піщаних ґрунтів прийнято вважати критичною глибину залягання підґрунтових вод 1 м від поверхні ґрунту, для суглинкових – 3 м і більше. Для більш точного визначення цього показника враховують не тільки водопідйомну властивість ґрунту, але й ступінь мінералізації підґрунтових вод, посушливість клімату, швидкість руху води і солей по капілярах, інтенсивність випаровування. Чим сильніше виражені ці показники, тим більша небезпечність засолення.

Необхідне зниження рівня підґрунтових вод для різних ґрунтів виражається орієнтовними даними, наведеними в таблиці 28.

Максимальна висота капілярного підйому підґрунтових вод і глибина їх залягання від поверхні ґрунту, при якій кореневмісний шар не буде засолюватися (Легостаєв В. М. 1966)

Механічний склад ґрунти	Максимальна висота капілярного підйому, см	Глибина залягання підґрунтових вод, см
Супісок	100–150	250–300
Легкосуглинковий	150–200	300-359
Середньосуглинковий	200–300	350– 450
Важкосуглинковий	300-400	450–550
Глинистий	400–500	550–650

При необхідності підґрунтові води відводять, використовуючи дренажну мережу. Найкращі закриті дрени. Вони не заважають механізації польових робіт навіть при густому розміщенні.

Для усунення фільтрації води з каналів, яка сприяє підніманню рівня підґрунтових вод, застосовують спеціальне водонепроникне протифільтраційне облицювання, залізобетонні лотки та ін.

Перед пуском води внутрішньогосподарські канали очищають від бур'янів, що затримують потік води і збільшують фільтрацію, і зарівнюють ходи землериїв на схилах. У ряді господарств застосовують закриту внутрішньогосподарську мережу з трубопроводів, яка до мінімуму знижує втрати води.

Щоб зменшити просочування води за межі кореневмісного шару, необхідно виключити полив надмірними нормами, строго дотримуватися планів водокористування. Норми поливу повинні створювати запас води в ґрунті на міжполивний період. Це досягається зволоженням активного шару ґрунту на повну глибину.

Не можна допускати місцевого нагромадження води на поверхні ґрунту, що призводить до підйому рівня підґрунтових вод або з'явлення верховодки. Для проведення високоякісних поливів необхідні ретельне планування полів і застосування сучасних методів механізованого розподілу води на поверхні поля.

Для механізованого розподілу води все ширше застосовують полив за допомогою дощувальних агрегатів і установок, що регулюють її подачу.

При поливах фільтраційний стік на зрошуваному полі в степовому Криму становить 2%, на Краснознаменській зрошувальній системі ‑ 3% (Коваленко А.І., Михайлов Ю.О., 1986). Цих втрат можна уникнути, використовуючи закриту зрошувальну мережу і строго контролюючи поливний режим.

Полив дощувальними машинами з низькою і середньою інтенсивністю дощу (до 0,3 мм/хв) не створює загрозу для засолення. Необхідно ширше впроваджувати ще більш економічні способи поливу – аерозольний, внутрішньоґрунтовий, у спеціальних випадках крапельний та ін.

Зменшенню фільтрації води сприяють лісові насадження, які розміщені вздовж постійних каналів. Коріння їх поглинає значну частину води, яка просочується з каналів, а самі дерева зменшують силу вітру, підвищують вологість повітря і зменшують евапотранспірацію.

Засолення ґрунту пов'язане також із якістю зрошувальної води, оскільки вона може бути одним із джерел солей, які надходять у ґрунт.

О.М. Костяков дав таку оцінку зрошувальній воді за її загальною мінералізацією:

Вміст розчинних солей, мг/л	Характеристика зрошувальної води
Не більше 400	Хороша
Від 400 до 1000	Потребує обережного застосування з врахуванням всього комплексу умов її використання
Від 1000 до 3000	Небезпечна для рослин
Понад 4000	Засолює ґрунт

Чим менша проникність ґрунту і більше ґрунтове випаровування, тим нижча допустима границя солей у воді.

Нині діє ГОСТ на воду для зрошення на півдні України і ГОСТ 259‑83. Залежно від концентрації розчинних солей ступінь небезпечності засолення має такі градації:

Сума катіонів,моль/дм^3, 10^-3	Г/л	Небезпеч­ність засолення
Не більше 10	0,6	Дуже мала
Від 10 до 25	0,6–1,5	Мала
Від 25 до 50	1,5–3,0	Середня
Від 50 до 85	3,0–5,0	Сильна

Небезпечність засолення посилюється в міру збільшення частки Na від ємності катіонного обміну ґрунту.

За даними Л.Л. Шишова, І.І. Карманова, Б.А. Зимцова (1989) допустима концентрація (ГДК) поливної води не перевищує 0,5‑0,6 г/л при співвідношенні лужних і лужноземельних катіонів менше одиниці: Na: Са<1; Na: (Ca + Mg) <0,6.

Використання більш мінералізованої води (0,8‑1,5 г/л) можливе лише за умови, якщо до її складу входить іонів кальцію більше, ніж іонів натрію і магнію.

При вимушеному використанні для поливу слабомінералізованих вод з несприятливим іонним складом (Na:Ca>l) необхідні спеціальні заходи, які знижують негативну дію води: додавання до води сполук, що містять кальцій, застосування підвищених норм органічних добрив, систематичне внесення фосфогіпсу, внесення мінеральних добрив у вигляді кальцієвої селітри, карбаміду, нітрофосу, вирощування багаторічних трав, періодичний промивний режим.

Ефективність таких заходів можна показати на прикладі агрофірми «Зоря» Херсонської області. Землі господарства зрошуються водами Інгулецької зрошувальної системи, які характеризуються за ГОСТом 25900‑83 як обмежено придатні. В імовірному складі солей зрошувальних вод переважають NaCl, MgCl, Na₂SO₄ і періодично з'являється сода у кількості 0,24‑0,40 мг-екв/л. Тип засолення їх хлоридно-натрієвий. Полив такими водами викликає засолення і осолонцювання ґрунтів.

За тридцять років зрошення, завдяки дренажу, регулярному гіпсуванню, внесенню великої кількості гною, вирощуванню люцерни ґрунти в господарстві не засолюються, підтримується високий рівень їх родючості.

З метою більш точної оцінки якості зрошувальної води щодо її біологічної повноцінності і взаємодії з ґрунтом опрацьована класифікація для культур різної солестійкості і для ґрунтів різного механічного складу (табл. 29).

Обмеження – промивний режим при забезпеченій дренованості; регулювання рН зрошувальної води, збагачення її кальцієм; обмеження складу сільськогосподарських культур; вода 4 класу непридатна для зрошення без зміни її якісного складу – потрібна меліорація ґрунтів і води.

Поливну воду із джерел із постійним хімічним складом (артезіанських і шахтних колодязів, великих річок) достатньо один раз за сезон аналізувати, а воду з змінним хімічним складом – два рази: у травні визначають мінімальну, а в серпні – максимальну мінералізацію.

Аналізами потрібно визначити лужність (НСО₂^-), склад хлористих (Сl) і сірчанокислих сполук (SO₄^2-): кальцію, магнію, натрію, щільного (сухого) залишку. Солі CaSO₄, MgSO₄ найменш небезпечні. При їх вмісті 1 г/л і більше воду можна використовувати для поливу.

У зв'язку із нестачею для зрошення прісної води є спроби використовувати для цього морську. У світовій практиці нагромаджено значний досвід використання її для зрошення ряду культурних рослин.

Негативний вплив на сільськогосподарські культури морської води з мінералізацією 3‑5 г/л в якійсь мірі пом'якшується збалансованістю її іонів-антагоністів. Шкідлива дія одних іонів зменшується завдяки наявності і протидії інших.

До засобів, що зменшують негативний вплив морської води на сільськогосподарські культури і навколишнє середовище, належать: розбавлення її прісною водою, застосування на ґрунтах з високою водопроникністю, доброю природною дренованістю або при наявності дренажу; поливають тільки солестійкі культури.

У дослідах О.Я. Валінга (1971) відмічені позитивні результати при поливі морською водою столових буряків, люцерни, тимофіївки, вівсяниці лучної, тонконогу лучного, райграсу пасовищного.

Відносно сприятливе використання морської води для поливів озимих зернових культур. Цьому сприяє опріснення верхніх шарів ґрунту опадами пізньої осені, зими і весни. До проведення вегетаційних поливів рослини набувають підвищеної стійкості проти морської води.