Экологические последствия орошения

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-,SO_4-2, гидро­карбонатами(НСО_3-), 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).