Натриевые почвы образуются, когда ионов натрия относительно больше, чем других катионов, что влияет на структуру почвы.
Уровень натриевости почвы
Количество натрия в почве является основным показателем содовости и обозначается как процент обменного натрия (ESP). Содовость почвы ухудшает ее свойства, ослабляя связь между частицами почвы. ESP в 6% считается пороговым значением, при котором катион натрия в почве оказывает негативное влияние на структуру почвы при контакте с пресной водой, вызывая дисперсию глины.
Часто задаваемые вопросы
Влияние содовости на структуру почвы
Содовость приводит к снижению потока воды через почву, ограничивая выщелачивание, вызывая накопление соли с течением времени и развитие засоленных подпочв.
Увлажнение натриевой почвы приводит к дисперсии в поверхности почвы, вызывая образование корки, заболачивание, низкие показатели гидравлической проводимости, чрезмерный сток и эрозию.
Из-за дисперсии в подпочве ускоряется процесс эрозии, что может привести к появлению оврагов и туннелей.
При орошении натриевая почва препятствует накоплению воды из-за набухания и дисперсии, которые блокируют поры и уменьшают внутренний дренаж почвы. Этот эффект негативно сказывается на обработке почвы, плохой всхожести семян, ограниченном росте корней и уязвимости к ветровой и водной эрозии.
Влияние содовости на структуру почвы
Свойства натриевой почвы
Ниже перечислены общие свойства натриевой почвы:
Натриевые почвы имеют значение pH более 8,5.
Коэффициент поглощения натрия (SAR) на содовых почвах выше 13.
Процент обменного натрия (ESR) больше 15.
Электропроводность (EC) натриевой почвы меньше 4,0 дС м-1.
Натриевая почва демонстрирует плохие свойства инфильтрации воды.
Свойства натриевой почвы
Обработка засоренной почвы
Для рекультивации и улучшения натриевых почв требуется удаление или замена обменного натрия. Это может быть осуществлено различными способами, включая физические, гидротехнические, химические, биологические и фиторемедиационные методы.
1. Физический метод
Глубокая вспашка
Физическим методом улучшения натриевой почвы является процесс глубокой обработки почвы. Она помогает восстановить натриевую почву за счет эффективного разрушения почвенного плуга, увеличения общей пористости (особенно крупнопористой), снижения насыпной плотности почвы и содействия распространению корней вглубь почвы. Она также значительно улучшает микробное разнообразие, микробы ризосферы и способность почвы накапливать воду.
Глубокая обработка почвы
Цементоподобный твердый слой почвы разрушается глубокой вспашкой (1-2 м) или рыхлением, что обычно приводит к постоянному улучшению структуры и физических качеств почвы. Однако из-за глубокой обработки почвы на поверхность выносится натриевая подпочва, что приводит к заболачиванию и проблемам инфильтрации. Поэтому, по имеющимся данным, глубокая обработка и рисово-пшеничный севооборот наиболее эффективны для восстановления натриевых почв. Глубокая вспашка может повысить урожайность зерна и плотность посадки на 1,08-5,21%.
Разбавление высокосолевой водой
В местах, где вода не является ограничивающим фактором, восстановление натриевой почвы возможно. Это можно сделать путем постоянного разбавления почвы богатой двухвалентными катионами высокосолевой водой. Использование высокого EC в воде ограничивает дисперсию почвы и вызывает флокуляцию почвенных коллоидов. В то же время, вытесняя обменный натрий, ионы Ca в воде уменьшают натриевость. Глубина воды должна быть как минимум в 9-10 раз больше глубины извлеченной почвы, чтобы гарантировать хорошее восстановление почвы.
Химический метод
Натриевая почва с pH ниже 7 подходит для внесения молотого известняка и сельскохозяйственной извести (CaCO3). Когда pH выше 7,0, эффективность известняка как корректора значительно снижается, так как его растворимость уменьшается с увеличением pH почвы. Некоторые натриевые почвы, содержащие избыток обменного натрия, также содержат значительное количество обменного водорода. В присутствии обменного водорода происходит кислотная реакция, которая снижает pH почвы.
Большинство натриевых почв имеют высокий pH, так как содержат измеримое количество свободного карбоната натрия, который придает этим почвам высокий pH, в основном более 8,2. В этом случае известняк не работает как эффективная добавка. Поэтому на таких почвах полезны только растворимые соли кальция, такие как гипс и хлористые кальциевые вещества.
Серная кислота представляет собой маслянистую, едкую жидкость, чистота которой обычно составляет около 95%. При внесении в натриевую почву, содержащую карбонат кальция, она немедленно вступает в реакцию с образованием сульфата кальция, тем самым обеспечивая косвенно растворимый кальций.
Железный купорос и сульфат алюминия (квасцы) обычно имеют высокую чистоту и растворимы в воде. При внесении в почву они растворяются в присутствии воды, и происходит реакция гидролиза. В результате образуется серная кислота, которая вступает в реакцию с карбонатом кальция, присутствующим в натриевой почве, и выделяет растворимый кальций.
Биологический метод
Использование органических веществ, компоста и корней растений помогает растворить нерастворимые соединения кальция, присутствующие в натриевой почве. Хотя этот метод был широко опробован, принято считать, что выбор подходящей стратегии восстановления зависит от географии и физико-химических свойств почвы.
Сообщалось, что улучшение натриевой почвы с помощью систем агролесоводства может также улучшить биологическую продукцию натриевой почвы.
Растительно-микробное взаимодействие – это благотворная связь между растениями и микроорганизмами, и это эффективный метод рекультивации почвы. Установлено, что ризосферные бактерии отвечают за положительное увеличение поглощения питательных веществ растениями или производство тех соединений, которые способствуют росту растений и, таким образом, восстанавливают качество натриевой почвы.
Однако биологические методы несколько медленнее, чем химические, приводят к положительным изменениям и зависят от наличия кальцита в почве. Кроме того, их применение ограничено на высоконатриевых почвах, так как рост культур для биоремедиации может отличаться, а использование химических модификаторов, таких как гипс, неизбежно.
Геотекстильные ткани и матрасы, обеспечивающие защиту натриевой почвы, затенение и помощь в укоренении растений.
Часто задаваемые вопросы
Каковы общие свойства натриевой почвы?
Ниже перечислены общие свойства натриевой почвы: 1. Натриевые почвы имеют значение pH более 8,5. 2. Коэффициент поглощения натрия (SAR) в натриевых почвах выше 13. 3. Процент обменного натрия (ESR) больше 15. 4. Электропроводность (EC) натриевой почвы меньше 4,0 дС м-1. 5. Натриевая почва плохо инфильтрирует воду.
Как образуются натриевые почвы?
Натриевые почвы образуются, когда ионов натрия относительно больше, чем других катионов, что влияет на структуру почвы.
Руководство по выбору подходящего метода улучшения почвы
Исследование: Строительство фундаментов жилых домов на торфяной почве
Как избежать воздействия экспансивной почвы на здания?
Уровень натриевости почвы
Влияние содовости на структуру почвы
Свойства натриевой почвы
Глубокая обработка почвы