Чем опасно засоление почв?

Примерное время чтения: 9 мин.

Около 25 % почв планеты имеют повышенную засоленность. Этому процессу наиболее подвержены земли в засушливом климате. Засухи случаются все чаще, а значит, проблема засоления почв со временем становится серьезнее.

Термин «засоление» вполне отражает суть явления — это избыточное соленакопление в почве. Оно происходит, когда водорастворимые соли накапливаются до такого уровня, что начинают вредить здоровью растений.

Засоление почв оценивается:

• по глубине расположения верхней границы солевого горизонта;
• по составу солей (химизму засоления);
• по степени засоления;
• по процентному участию засоленных почв в почвенном контуре.

Это не только обычная соль (NaCl), известная как поваренная, но и хлориды, карбонаты, соли магния и кальция, которые могут ограничивать доступность воды к растениям, даже если влаги казалась бы достаточно. Почва считается соленой при накоплении солей более 0,25 % от общей массы грунта. Чрезмерное засоление снижает плодородие почв и серьезно влияет на экологическую устойчивость. Засоление почвы относят к экологической проблеме, поскольку оно ускоряет процесс опустынивания.

В докладе ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных наций) за 2024 год отмечено, что почти 1,4 млрд га земли (чуть более 10% от общей площади суши в мире) уже пострадали от засоления, а еще 1 млрд га находится под угрозой. Сегодня на долю 10 стран (Афганистан, Австралия, Аргентина, Китай, Казахстан, Россия, США, Иран, Судан и Узбекистан) приходится 70% засоленных почв мира. Особенно высокой степенью засоленности отличаются почвы в пустынях и полупустынях, то есть в условиях засушливого, или аридного климата.

По данным Российской академии наук, общая площадь засоленных земель в РФ составляет более 40 млн га. К засоленным почвам в России относятся солончаки, солончаковатые, солончаковые и глубокозасоленные почвы, солонцы, солонцеватые почвы, солоди и осолоделые почвы. Они широко распространены на юго-востоке европейской части России, особенно в Среднем и Южном Поволжье, в Северо-Восточном Предкавказье, на юге Западной и Восточной Сибири, в Якутии. А самыми «богатыми» на засоленные почвы оказались регионы Поволжья и Западной Сибири, там их площади составляют 11,6 и 10,2 млн га.

Засоление почв сильно истощает её. Соли меняют химические и физические свойства грунта и ускоряют минерализацию гумуса, связывают влагу. В результате растения не получают достаточное количество воды, ухудшается клеточное дыхание, замедляется синтез сахаров. Нарушается круговорот элементов, и это угнетает жизнедеятельность не только растений, но и всех организмов.

По материалам многочисленных обследований хозяйств, расположенных на засоленных почвах, установлено снижение урожайности сельскохозяйственных культур, которое ориентировочно составляет: при слабом засолении — от 0 до 33%; при среднем засолении — 50%; при сильном засолении — от 67 до 83%; при очень сильном засолении потери урожая практически равны 100%.

По археологическим данным засоление стало причиной упадка или перемещения целой цивилизации Месопотамии. В этой связи возникает вопрос по регулированию негативных почвенных процессов, и, прежде всего, засоления, так как эта проблема трудно поддается регулированию в орошаемом земледелии, история которого датируется в Средней Азии более 8 тысяч лет.

Засолению способствуют природные и антропогенные факторы. Естественное засоление — это довольно медленный естественный процесс, во время которого соли при восходящем движении влаги подтягиваются из грунтовых вод к поверхностным слоям почвы. К природным факторам засоления почв относятся:

• Засушливый климат, где испарение воды превышает поступление влаги. В этих условиях активизируется процесс влагопереноса и солепереноса, и формируется испарительный геохимический барьер, приводящий к процессу соленакопления.
• Рельеф: в низменностях грунтовые воды находятся ближе к верхним слоям почвы. Кроме того, именно в низменности поступает вода, вымывающая соли с более возвышенных территорий.
• Почвообразующая материнская порода. Образованные ею минералы выветриваются, образуя хлориды, сульфаты, нитраты и другие соли.
• «Соседство» с засоленными грунтами или морем. Почвы, формирующиеся на морских отложениях, являются исходно засолёнными, а ветер может разносить соленую пыль на окружающие равнины.
• Ветровая эрозия способствует развеиванию скопления солей на сотни километров и, тем самым, активизирует дальнейшее развитие засоления. Ветер может разносить солёную пыль с солончаков и из морской воды на окружающие равнины.

Но главной причиной засоления земель является человеческий фактор. Экологи из США выяснили, что человечество выбрасывает в окружающую среду примерно такой же объем солей, который попадает в экосистемы из природных источников. Это нарушает глобальный круговорот соли в природе и приводит также к засолению пресной воды. Обзорное исследование опубликовано в журнале Nature Reviews Earth & Environment. А неправильная обработка земли ускоряет естественные процессы — это называется вторичным засолением почв. По данным ФАО, во всем мире процессам вторичного засоления и осолонцевания подвержено около 30% всех орошаемых земель.

Развитие вторичного засоления может быть обусловлено:

• подъемом грунтовых вод на орошаемых и подтопляемых землях,
• мобилизацией солевых запасов подстилающих пород,
• поступлением солей с оросительными водами,
• повышенной минерализацией и рядом других факторов, приводящих к аккумуляции солей в почвах.

На орошаемых землях засоление и заболачивание почв происходит почти одновременно: иногда заболачивание предшествует засолению, но чаще одно сопровождает другое. Образование многочисленных болот происходит за счет сбросных оросительных вод и выхода грунтовых вод на поверхность. В мировом масштабе от заболачивания и засоления почв ежегодно выпадают из земледелия 500-600 тысяч га земель. Вторичное засоление является одним из главных деградационных процессов, определяющих экологическое состояние земель.

Возникновению вторичного засоления способствует и неправильно применяемая агротехника. В частности, плохо спланированное поле при близком залегании соленых грунтовых вод является одной из причин возникновения солончаковых пятен. Несоблюдение агротехнических мероприятий и правил водопользования на почвах, склонных к засолению, способствует возникновению так называемого пятнистого засоления.

Подобное засоление часто встречается в орошаемых районах хлопкосеяния, где на одном и том же поле наблюдаются разнообразная степень засоленности почвы и солончаковые пятна. Пятнистое засоление широко распространено в ряде районов Средней Азии. Пятнистое засоление часто возникает там, где на поверхности почвы имеются приподнятые, взбугренные участки высотою 8-20 см.

Наиболее активно вторичное засоление проявляется в зонах развития природного засоления. Например, на Прикаспийской низменности активно идет процесс засоления пастбищ и орошаемых земель.

Засоление почв губительно для растительности. Предельное количество солей в почве, выше которого начинается угнетение роста и развития растений, называют порогом токсичности. Почвы, содержащие легкорастворимые соли в количествах, превышающих порог токсичности, неспособны дать хороший урожай. Наиболее токсичны для растений сода и хлориды, менее — сульфаты натрия и магния.

С биосферной точки зрения, явление почвенного засоления необходимо рассматривать как глобальную проблему мирового значения, так как последствия засоления ощущаются в глобальном масштабе и отражаются на биосфере планеты в целом.

Согласно современным представлениям, мелиорация засоленных почв не может быть решена применением какого-либо одного универсального технического приема и требует осуществления системы мероприятий, состоящих из следующих элементов:

1. высокого агротехнического комплекса;
2. соответствующей организации территории;
3. правильной эксплуатации оросительной сети;
4. комплекса специальных мелиоративных мероприятий по удалению солей из почвы.

Таким образом, для решения глобальной экологической проблемы требуются согласованные действия государств, а также единые требования и условия использования почв в орошаемом земледелии, их восстановления и рекультивации, биоремедиации.