Вальков В.Ф., Денисова Т.В. Плодородие почв и сельскохозяйственные растения: экологические аспекты

Подождите немного. Документ загружается.

131

Таблица 4.19

Влияниесолонцеватостинауровеньплодородияпочв

Степень солонцеватости

почв и подтип солонцов

Уровень плодородия почв различных зон

лесостепная черноземно-степная сухостепная

Несолонцеватые 1,00 1,00 1,00

Слабосолонцеватые 0,89 0,88 0,88

Среднесолонцеватые 0,71 0,68 0,68

Сильносолонцеватые 0,59 0,55 0,55

Солонцы глубокие 0,55 0,55 0,60

Солонцы средние 0,45 0,45 0,50

Солонцы мелкие 0,30 0,30 0,40

Солонцы корковые 0,15 0,15 0,25

Культурные растения неодинаково реагируют на солонцева-

тость почв (табл. 4.20, 4.21).

Таблица 4.20

относительнаяустойчивостьрастенийкобменномунатрию

Неустойчивые Среднеустойчивые Устойчивые

Фасоль

Кукуруза

Апельсин

Персик

Мандарин

Яблоня

Груша

Черешня

Слива

Абрикос

Костер безостый

Клевер

Люпин

Чай

Картофель

Морковь

Клевер

Овсяница высокая

Салат-латук

Овес

Лук

Редис

Рожь

Райграс

Сорго

Помидоры

Пшеница

Вика

Люцерна

Ячмень

Свекла

Хлопчатник

Житняк

Пырей высокий

Айва

Рис

Донник

Суданская трава

Волоснец

Таблица 4.21

Уровеньплодородиясолонцеватыхпочвдлямноголетнихнасаждений

(Вальков,Фиськов)

Степень солонцеватости Nа обменный, % от ЕКО Виноградники Плодовые

Несолонцеватые почвы

Менее 3

3-5

1,00

0,95

Слабая 5-10 0,90 0,50

Средняя 10-15 0,70 0,25

Сильная 15-25 0,50 0,10

Солонцы Более 20 0,00 0,00

Для плодовых культур и виноградников в Крыму при относи-

тельной оценке солонцеватых почв М. А. Кочкин сравнивает их

с посевами, не имеющими до глубины 1,5 м водно-растворимых

132

солей и солонцеватости. Эти почвы характеризуются эффективным

плодородием (100 %) и признаются пригодными для возделывания

всех групп сельскохозяйственных культур (табл. 4.22).

Таблица 4.22

группапочвпосолонцеватостиипоглубинезалеганиясолевогогоризонта

Группы почв и глубина залегания солевого горизонта

Плодородие, %

сады виноградники

Комплекс несолонцеватых и слабосолонцеватых, на 20 см 100 100

Слабосолонцеватые, на 150–200 см 100 100

Слабосолонцеватые, на 100–150 см 70–100 80–100

Среднесолонцеватые, на 100–150 см 70–90 80–90

Сильносолонцеватые с глубокими солонцами, глубже 70 см Не пригодны Не пригодны

Темно-каштановые и южные черноземы с солонцами, до 10 %

Не пригодны 70–90

То же, до 10–25 %

Не пригодны 50

Темно-каштановые с солонцами; 25–50 % с залеганием солей до 100 см

Не пригодны Не пригодны

В работах Почвенного института им. В. В. Докучаева в Заволжье

установлено, что биологический урожай пшеницы в условиях ороше-

ния на сильнощелочных почвах с высоким содержанием обменного

натрия в 2–3 раза ниже, чем на несолонцеватых почвах (табл. 4.23).

Таблица 4.23

Влияниещелочностипочвнаурожайпшеницы(зимовец)

Степень щелочности

pH водной

суспензии

(1 : 2,5)

Обменный

натрий,

% от

емкости

Токсичная

щелочность

(HCO

, Na+Mg)

м.-экв/100 г

Биологический

урожай

пшеницы, ц/га

Относительное

плодородие

почвы, %

Не щелочные

Менее 7,5 Менее 5,0 Менее 0,7 25–30 95–100

Слабощелочные

8,0 5–10 0,7–1,0 20–25 85–95

Среднещелочные

8,5 11–15 1,1–1,6 15–20 65–85

Сильнощелочные

9,0 16–20 1,7–2,0 10–15 50–65

Очень

сильнощелочные

Более 9,0 Более 20 Более Менее 10 менее 50

4.5.засоленностьпочв

Засоленными называются почвы, содержащие в своем профи-

ле легкорастворимые соли в токсичных для сельскохозяйственных

растений количествах. Они широко распространены в зонах сухих

и пустынных степей, в пустынной зоне, встречаются также в степ-

ной и лесостепной зонах.

Легкорастворимые соли, угнетающие и вызывающие гибель

растений, разделяются на группы.

133

Вредные легкорастворимые нейтральные соли не буферны,

имеют рН чистых растворов 5,5–6,7. Эти соли дают легко возни-

кающие осмотически и токсически опасные концентрации для

растений. В группу нейтральных легкорастворимых солей входят

хлориды: NaCl (галит), MgCl

O (бишофит), СаCl

O (гидро-

филит). Бишофит и гидрофилит очень гигроскопичны и образуют

мокрые солончаки. К нейтральным вредным легкорастворимым

солям относятся также следующие сульфаты: Na

10H

O (мира-

билит), Na

O (тэнардрит), MgSO

O (эпсамит). Сульфаты

легко теряют кристаллизационную воду, дают пухлые солон-

чаки, менее токсичны, чем хлориды. Сульфаты могут образовы-

вать двойные соли, часто встречающиеся в пустынных областях:

2CaSO

O (левеит), Na

2CaSO

(глауберит).

Вредные легкорастворимые щелочные соли способны повы-

сить рН почвы до величин, угнетающих растения. Широко рас-

пространены в щелочных горизонтах почв бикарбонаты и карбо-

наты натрия NaНСO

(двууглекислая сода), Na

СO

10H

O (сода),

СO

NaНСO

O (трона). Они обладают высокой растворимо-

стью, рН раствора около 9. Щелочную реакцию создают и карбо-

наты магния: MgСO

O (магнезит), MgСO

Mg(ОН)

O (маг-

незия). Карбонаты магния малорастворимы, но из-за гидролиза

могут повышать рН до 9,1–9,8.

В солевых горизонтах почв присутствуют безвредные соли:

СаСО

(кальцит), CaSO

O (гипс), а также бикарбонат кальция

Са(НСО

)

. Безвредные соли не дают ни осмотически, ни токсиче-

ски опасных концентраций из-за малой растворимости.

Вредные водорастворимые соли подразделяются на хлориды,

сульфаты и карбонаты. По степени вредности для большинства

сельскохозяйственных растений соли располагают по убывающе-

му ряду Na

СO

→ NaНСO

→ NaCl → NaNО

→ СаCl

→ Na

→

MgCl

→ MgSO

Засоленные почвы различаются по глубине залегания солевого

горизонта, химизма засоления и степени засоления. По глубине

залегания верхнего солевого горизонта (его верхней границы) засо-

ленные почвы разделяются на солончаковые – соли в слое 0–30 см;

солончаковатые – 30–80 см; глубокосолончаковатые – 80–150 см;

глубокозасоленные – глубже 150 см.

В связи с тем, что разные соли неодинаково токсичны для расте-

ний, засоленные почвы различают по составу солей. Химизм (тип)

засоления определяется по данным анализов водных вытяжек и осно-

вывается главным образом на соотношении анионов. Классификация

почв по химизму (типу) засоления приведена в табл. 4.24.

134

Таблица 4.24

Разделениепочвпохимизму(типу)засоления(егоровидр.)

Тип засоления

Отношение м.-экв анионов

Отношение

м.-экв катионов

и анионов

HCO

Хлоридное и сульфатно-хлоридное

1–2,5

и выше

– – –

Хлоридно-сульфатное 0,2–1,0 – – –

Сульфатное 0,2 – – –

Содово-хлоридное Более 1 Менее 1 Более 1 НСО

более Са–Mg

Содово-сульфатное Менее 1 Более 1 Менее 1 Na более Mg

Хлоридно-содовое Более 1 Более 1 Более 1 Na более Ca

Сульфатно-содовое Менее 1 Более 1 Более 1 –

Сульфатно- или хлоридно-

гидрокарбонатное

– Более 1 Более 1

HCO

более Na

В наименовании типа заселения встречаются те анионы, содер-

жание которых превышает 20 % суммы м.-экв анионов; преобла-

дающий анион в названии ставится на последнее место.

По степени засоления почвы делятся на незасоленные, слабо-

засоленные, среднезасоленные, сильно- и очень сильнозасоленные

(солончаки) (табл. 4.25).

Таблица 4.25

Степеньзасоленияисостояниеполевыхкультур

Степень засоления почв Состояние среднеустойчивых растений

Незасоленные Хороший рост и развитие (выпадов растений нет, урожай нормальный)

Слабозасоленные Слабое угнетение (выпады растений и снижение урожая на 10–20 %)

Среднезасоленные Среднее угнетение (выпады растений и снижение урожая на 20–50 %)

Сильнозасоленные Сильное угнетение (выпады растений и снижение урожая на 50–80 %)

Солончаки Выживают единичные растения (урожая практически нет)

Разделение почв по степени засоления обусловлено различным со-

стоянием на этих почвах сельскохозяйственных растений (табл. 4.26).

Таблица 4.26

Классификацияпочвпостепенизасоления(поБазилевич,панковой)

Степень засоления

Химизм засоления, плотный остаток (сумма солей), %

Сульфатно-хлоридный Хлоридно-сульфатный

Содово-хлоридный

и хлоридно-содовый

Незасоленные Менее 0,1 Менее 0,2 Менее 0,1

Слабозасоленные 0,1-0,2 0,2-0,4 0,1-0,2

Среднезасоленные 0,2-0,4 0,4-0,6 0,2-0,3

Сильнозасоленные 0,4-0,8 0,6-0,9 0,3-0,5

Очень сильно засоленные

(солончаки)

Более 0,8 Более 0,9 Более 0,5

135

Одно и то же количество солей в зависимости от их состава

может свидетельствовать о разной степени засоления почв, что обу-

словлено неравноценной токсичностью различных легкораствори-

мых солей для растений. Поэтому степень засоления почв устанав-

ливается по величине плотного остатка (сумма солей) и содержанию

ионов, определяющих химизм (тип) засоления (см. табл. 4.26).

Засоленными могут быть почвы разных типов почвообразо-

вания, выделяемые в генетической классификационной таксоно-

мии как особые роды подтипов черноземов, каштановых и бурых

полупустынных почв, луговых и лугово-болотных почв и т. д.

Засоленными почвами считаются и солонцы. Однако среди много-

образия засоленных почв выделяются как самостоятельный тип –

солончаки. К солончакам относятся почвы, содержащие большое

количество водорастворимых солей в самой поверхности и в про-

филе. В зависимости от химизма засоления соли в верхнем гори-

зонте солончаков составляют от 0,6–0,7 до 2–3 % и более.

При экологической оценке засоленных почв применяют терми-

ны «биологическая солеустойчивость» и «агрономическая солеустой-

чивость». Биологическая солеустойчивость – способность растения

осуществлять полный цикл индивидуального развития на засолен-

ной почве, нередко с пониженной интенсивностью накопления ор-

ганического вещества при сохранении воспроизводства потомства.

Агрономическая солеустойчивость – способность организма осущест-

влять полный цикл развития на засоленной почве и давать в этих ус-

ловиях продукцию, удовлетворяющую практику сельского хозяйства.

Последнее время биологическую солеустойчивость называют «солевы-

носливостью», а агрономическую – собственно «солеустойчивость».

Растения отличаются разной солеустойчивостью (см. табл. 4.27).

Таблица 4.27

относительнаясолеустойчивостьрастений(Ковда,1957)

Неустойчивые Среднеустойчивые Устойчивые

Полевые культуры

Фасоль, зерно

Рожь, зерно

Пшеница, зерно

Сорго, зерно

Сорго

Соя

Боб конский или огородный

Кукуруза

Рис затопляемый

Лен

Подсолнечник

Косторовый боб

Ячмень, зерно

Сахарная свекла

Рапс

Хлопок

136

Неустойчивые Среднеустойчивые Устойчивые

Кормовые травы

Клевер белый

Лисохвост

Шведский или гибридный

клевер

Клевер красный

Клевер ползучий

Кровохлебка маленькая

Донник белый

Донник желтый

Райграс многолетний

Костер

Канареечник клубненосный

Волосоней безостый

Клевер земляничный

Паспалум расширенный

Суданская трава

Донник белый однолетний

Люцерна

Рожь, сено

Пшеница, сено

Овес, сено

Ежа сборная

Голубая трава или бутелоя

голубая

Овсяница луговая

Канареечник тростниковый

Лядвенец большой

Костер безостый

Райграс французский высокий

Донник индийский

Споробулус

Солончаковые травы

Бескильница

Бермудская трава

Пырей высокий

Клорис

Костер

Волоснец канадский

Пырей американский

Овсяница высокая

Ячмень, сено

Лядвенец рогатый

Овощные культуры

Редис

Сельдерей салатный или

черешковый

Фасоль (зеленые бобы)

Помидоры

Капуста спаржевая

Капуста кочанная

Капуста цветная

Салат-латук

Сахарная кукуруза

Картофель белая роза

Батат

Перец

Морковь

Лук

Горох

Тыква большая столовая

Огурцы

Столовая свекла

Капуста листовая Спаржа

Шпинат

Продолжение табл. 4.27

137

Неустойчивые Среднеустойчивые Устойчивые

Фруктовые

Груша

Яблоня

Апельсин

Грейпфрут

Слива

Миндаль

Абрикос

Персик

Земляника

Лимон

Авокадо (аллигаторова

груша)

Гранат (гранатник)

Фига (инжир)

Оливковое дерево

Виноград

Канталупа (мускатная дыня)

Финиковая пальма

Кустарники

Калина

Роза

Фейхоа

Туя восточная

Можжевельник

Лантана

Пираканта

Питтоснорум

Ксилосма

Техасская бирючина

Олеандр

Лисохвост бутылочный

В зарубежных странах для определения засоленности почв час-

то используется показатель электропроводности, выражаемый в

ММО. Чем выше содержание солей в почве, тем больше показатели

электропроводности. Г. А. Словцева обобщила зарубежные материа-

лы по солеустойчивости разных культур, выраженной в единицах

электропроводности. Растения нормально развиваются, если элек-

тропроводность составляет в ММО/см: пшеница – 4,5–10, овес – 10,

рис – 4,9, сорго и кукуруза – 8, хлопчатник – 13, 2–14, рапс и сахар-

ная свекла – 14, клещевина – 6, абрикос – 7, апельсин – 6, инжир,

яблони, гранат, персик, виноград – 5, овощные культуры – 10, 11.

Лаборатория засоленных почв США определила группы куль-

тур по солеустойчивости (X. Dpernl):

– устойчивые (более 10 ММО) – свекла, спаржа, шпинат;

– среднеустойчивые (4–10 ММО) – томаты, капуста, спаржевая

капуста кочанная и цветная, салат, сахарная кукуруза, кар-

тофель, батат, перец, морковь, лук, горох, тыква, огурцы;

– Неустойчивые (менее ММО) – редис, сельдерей, овощная ка-

пуста.

Высокие концентрации солей в почвах сильно тормозят ростовые

процессы как надземной массы, так и корневой системы растений,

уменьшается ассимиляционная поверхность и продуктивность фо-

Окончание табл. 4.27

138

тосинтеза, снижается урожайность сельскохозяйственных растений.

Важно установление допустимых пределов засоления, под которыми

понимается такое количество солей, при котором урожай культур

не снижается на 20–25, 50 %. Примером могут служить придержки,

разработанные для условий Молдавии (Калашников) (табл. 4.28).

Таблица 4.28

Допустимыедлянекоторыхсельскохозяйственныхкультурпределы

хлоридно-сульфатно-натриевогозасоления(длятяжелосуглинистыхпочв

привлажности80–100нВ)

Культуры

Содержание солей в почве в %, при котором урожай

не снижается снижается на 20–25 % снижается на 50 %

Томаты рассадные 0,30 0,59 0,96

Томаты безрассадные 0,20 0,39 0,69

Баклажаны 0,30 0,59 0,92

Перец сладкий 0,20 0,25 0,53

Горох овощной 0,20 0,25 0,42

Свекла столовая 0,50 0,83 1,20

Картофель 0,30 0,54 0,68

Озимая пшеница 0,20 0,34 0,52

Кукуруза на зерно 0,30 0,42 0,58

Кукуруза на зеленый корм 0,30 0,57 0,90

Подсолнечник 0,40 0,69 1,03

Люцерна 0,30 0,57 0,96

Зарубежные авторы снижение урожая на засоленных почвах увя-

зывают с величинами электропроводности (Curter и др.) (табл. 4.29).

Таблица 4.29

электропроводностьзасоленныхпочв(ММо/см)ивозможноеснижение

урожаяразличныхсельскохозяйственныхкультур

Сельскохозяйственные

культуры

Снижение урожая, %

10 25 50

Полевые культуры

Ячмень 11,9 15,8 17,5

Сахарная свекла 10,0 13,0 16,0

Хлопчатник 9,9 11,9 16,0

Подсолнечник 7,0 11,0 14,0

Пшеница 7,1 10,0 14,0

Сорго 5,9 9,0 11,9

Соя 3,8 5,7 9,0

Рис 5,1 5,9 8,0

Кукуруза 5,1 5,9 7,0

Конские бобы 3,1 4,2 6,2

139

Сельскохозяйственные

культуры

Снижение урожая, %

10 25 50

Лен

2,9 4,2 6,2

Бобы 1,1 2,1 3,0

Овощные культуры

Свекла 8,0 9,7 11,7

Шпинат 5,7 6,9 8,0

Томаты 4,0 6,6 8,0

Капуста 4,0 5,9 8,0

Тыква 2,5 4,0 7,0

Картофель 2,5 4,0 6,0

Кукуруза 2,5 4,0 6,0

Батат 2,5 3,7 6,0

Салат 2,0 3,0 4,8

Лук 2,0 3,4 4,0

Морковь 1,3 2,5 4,2

Бобы 1,3 2,0 3,2

Кормовые культуры

Свинорой (бермудская трава) 13,0 15,9 18,1

Пырей удлиненный 10,9 15,1 18,1

Житняк гребенчатый 5,9 11,0 18,1

Овсяница 6,8 10,4 14,7

Ячмень на сено 7,2 11,0 13,5

При оценке засоленных почв для многолетних насаждений обя-

зательно учитывается глубина залегания легкорастворимых солей.

Незасоленные почвы в обычном понимании, т. е. для полевых и

овощных культур, могут быть засолены в глубоких горизонтах, и

это засоление в ряде случаев приводит к преждевременной гибе-

ли садов. Ситуация усугубляется тем, что деревья в первые годы

развиваются нормально, а через 5–15 лет сад гибнет и тем раньше,

чем ближе к поверхности солевые горизонты почв.

Экологическая оценка пригодности почв для многолетних наса-

ждений приведена в табл. 4.30–4.35.

Таблица 4.30

предельнодопустимыеконцентрациисолейвпочвах,

отводимыхподплодовыенасаждения,мг.-эквна100гпочвы(неговелов)

Вредные соли

Глубина почвенных слоев, см

Пригодность под плодовые

насаждения

0–100 100–160 160–200 200–300

Сульфаты

Хлориды

2,0

0,3

2,0

0,3

2,0

0,3

2,0

0,3

Хорошие почвы для всех

плодовых культур

Сульфаты

Хлориды

2,0

0,3

2,0

0,3

2,0

0,3

2,0–3,0

0,3–0,5

Почвы для всех пород

удовлетворительные

Окончание табл. 4.29

140

Вредные соли

Глубина почвенных слоев, см

Пригодность под плодовые

насаждения

0–100 100–160 160–200 200–300

Сульфаты 2,0 2,0–2,5 2,0–3,0 3,0–3,5

Удовлетворительные

для косточковых

пород, кроме черешни;

неудовлетворительные для

семечковых

Сульфаты 2,0 3,0 5,0 5,0

Почвы не пригодны под

плодовые насаждения

Таблица 4.31

СолеустойчивостьяблониРенетСимиренко

(50%урожаяотнезасоленнойпочвы)(Иванов)

Соли

Среднее содержание солей, м.-экв на 100 г

10–50 см 10–100 см 10–150 см

Хлориды 0,73 1,00 1,15

Сульфаты – 1,10 –

Сумма токсичных солей 1,68 2,06 2,74

Таблица 4.32

СолеустойчивостьперсикадляусловийКрыма(Иванов)

Слой почвы, см

Соли, м.-экв на 100 г

среднее

доверительный

интервал

среднее доверительный интервал

0–60 0,36 0–0,88 1,94 0,29–3,59

0–100 0,44 0–1,00 2,28 0,58–4,00

0–150 0,59 0–1,34 2,53 0,66–4,40

Таблица 4.33

предельнодопустимоедляплодовыхкультурколичествощелочныхсолей

вслоепочвы50–100см(Иванов)

Порода Подвой

Содержание щелочных солей, м.-экв на 100 г

Общая сумма

щелочности (HCO

)

Na2CO

NaHCO

Mg(HCO

)

Черешня Черешня 0,60

Наличие

не допускается

Наличие не

допускается

< 0,20

Яблоня

Дикая лесная

яблоня

0,80

Наличие

не допускается

< 0,20 < 0,20

Груша

Дикая лесная

груша

0,80

Наличие

не допускается

< 0,20 < 0,20

Слива Алыча 1,0 < 0,05 < 0,25 < 0,25

Окончание табл. 4.30