Орошение всегда ведет к коренному изменению гидротермического режима почв и территории, поскольку:
- создается бездефицитная водообеспеченность растений;
- возрастает относительная влажность и снижается температура в приземном слое воздуха в период вегетации растений;
- уменьшается перепад температуры в почве — летом понижается, зимой повышается.
Все эти мероприятия в сочетании с применением удобрений и средств зашиты посевов резко повышают продуктивность растений с улучшением качества продукции.
Вместе с этим длительное орошение может привести к неблагоприятным экологическим последствиям, в частности, происходит вторичное засоление земель, которое формируется за счет подъема водорастворимых токсичных солей и водой из пород при глубоком промачивании почв пресными поливными водами или за счет проведения поливов засоленными водами. Засоление сопровождается следующими негативными последствиями:
- при содержании в почвенном растворе водорастворимых солей 0,3% происходит отравление полезной биоты почвы и растений вследствие нарушения обмена веществ;
- резкое повышение осмотического давления почвенного раствора затрудняет потребление растениями воды даже на влажных почвах;
- насыщение почвы водорастворимыми солями Na+, С1-,SO4-2, гидрокарбонатами(НСО3-), иногда нитратом и калием К+ разрушает агрегатные элементы почвы, что повышает объемную массу сухой и вязкость влажной почвы, снижает водо- и воздухопроницаемость почвы, повышает удельное сопротивление и глыбистость почвы при ее обработке. Особенно опасно содовое засоление, т. к. сода является сильным токсикантом.
Один из основных способов экологической оценки процессов засоления-рассоления за какой-либо промежуток времени — составление баланса солей в корнеобитаемом слое почвы прямыми физико-химическими способами. Различают 3 типа солевого баланса:
- стабильный баланс — когда общий запас солей не изменяется;
- баланс засоления - запас определенных солей возрастает;
- баланс рассоления — запас этих солей уменьшается.
Другой неблагоприятный, хотя и менее вредный, фактор - солонцевание почв, который проявляется при содержании Na от 3-5% до 10-15% от суммы обменных катионов почвенно-поглощающего комплекса (ППК).
Причины солонцевания — низкое содержание в почвенном растворе свободного Са+ и засоление натрием (Na+), который поднимается с восходящими токами воды из глубинных горизонтов с солью при систематическом промачивании почвогрунтов.
Главный недостаток солонцов — плохие физические свойства почвы (высокая вязкость, плотность, низкая водо- и воздухопроницаемость). Но эти неблагоприятные свойства менее выражены, чем на засоленных почвах.
Другое негативное последствие непродуманного орошения почв — их заболачивание, когда происходит смыкание поверхностных вод с грунтовыми водами в результате избыточных поливов и больших потерь воды на инфильтрацию из грунтовых вод, каналов и оросителей. При этом резко ухудшается воздушный режим почв, усиливаются анаэробные восстановительные процессы с накоплением токсичных закисных соединений (Fe, Al, Pu и т. п.), резко возрастает подвижность и токсичность имеющихся в почве солей тяжелых металлов. При наличии глубинных соленосных горизонтов заболачивание ведет к сильному засолению почв. Земледелие на заболоченных участках невозможно.
К числу мер по предотвращению и устранению засоления, солонцевания и заболачивания относятся:
- умеренный режим орошения (не более 65—70% НВ1) только для слоя почвы, расположенного выше залегания соленосных горизонтов. Это обусловлено тем, что при более высокой влажности верхних незасоленных слоев идет миграция воды в нижние засоленные горизонты с последующим подъемом водорастворимых солей с восходящим током воды;
- строительство оросительных систем только с закрытой подачей воды (металлические или пластиковые трубы);
- строительство дренажа для глубокой промывки засоленных почв;
- применение гипса для подкисления почв и вытеснения кальцием в почвенный раствор натрия и магния, с последующей промывкой почвы вегетационными поливами;
- облесение орошаемых участков быстрорастущими древесными породами (тополь серебристый и др.);
- возделывание солеустойчивых культур с глубокопроникающей стержневой структурой (люцерна, донник, сорная суданка).
