Slanost půdy - Soil salinity - Wikipedia

Viditelně zasažené půdy na pastvinách v Coloradu. Soli rozpuštěné z půdy se hromadí na povrchu půdy a ukládají se na zemi a na základně sloupku plotu.
Inkrustace solným roztokem v zavlažovacím potrubí z PVC z Brazílie

Slanost půdy je sůl obsah v půda; proces zvyšování obsahu solí je známý jako zasolení.[1] Soli se přirozeně vyskytují v půdě a ve vodě. Solení může být způsobeno přírodními procesy, jako je minerální zvětrávání nebo postupným ústupem oceánu. Může to také vzniknout pomocí umělých procesů, jako jsou zavlažování a posypová sůl.

Přirozený výskyt

Solí jsou přirozenou složkou v půdě a vodě ionty zodpovědní za solení jsou: Na+, K.+, Ca.2+, Mg2+ a Cl−.

Po dlouhou dobu jako půdní minerály počasí a uvolňující soli, tyto soli se vyplavují nebo vyplavují z půdy drenážní vodou v oblastech s dostatečným srážením. Kromě minerálních povětrnostních vlivů se soli také ukládají prachem a srážením. Soli se mohou hromadit v suchých oblastech, což vede k přirozeně solným půdám. Tak je tomu například v případě velké části Austrálie.

Lidské praktiky mohou zvýšit slanost půdy přidáním solí do závlahové vody. Správné zavlažování může zabránit hromadění solí tím, že poskytuje dostatečnou drenážní vodu k vyluhování přidaných solí z půdy. Narušení drenážních vzorů zajišťujících vyluhování může také vést k hromadění solí. Příkladem toho bylo v Egypt v roce 1970, kdy Asuánská přehrada byl postaven. Změna úrovně spodní vody před povolením stavby eroze půdy, což vedlo k vysoké koncentraci solí v podzemní vodě. Po stavbě vedla nepřetržitá vysoká hladina podzemní vody k zasolení vody orná půda.[Citace je zapotřebí ]

Sodné půdy

Když se Na+ (sodík), půdy se mohou stát sodovkový. The pH sodných půd může být kyselé, neutrální nebo zásaditý.

Sodné půdy představují konkrétní výzvy, protože mají tendenci mít velmi špatnou strukturu, která omezuje nebo brání infiltrace vody a odvodnění. Mají tendenci hromadit určité prvky jako bór a molybden v kořenová zóna na úrovních, které mohou být pro rostliny toxické.[2] Nejběžnější sloučenina používaná pro rekultivace sodné půdy je sádra a některé rostliny, které jsou tolerantní k solím a iontová toxicita může představovat strategie pro zlepšení.[3]

Termín „sodná půda“ se někdy ve vědě používá nepřesně. Používá se zaměnitelně s tímto výrazem alkalická půda, který se používá ve dvou významech: 1) půda s pH vyšším než 8,2, 2) půda s vyměnitelným obsahem sodíku převyšujícím 15% výměnné kapacity. Termín „alkalická půda“ se často, ale ne vždy, používá pro půdy, které splňují obě tyto vlastnosti.[4]

Slanost na souši

Slanost v suchých oblastech může nastat, když je hladina podzemní vody mezi dvěma a třemi metry od povrchu půdy. Soli z podzemní vody se zvyšují kapilárním působením na povrch půdy. K tomu dochází, když je podzemní voda solným roztokem (což platí v mnoha oblastech) a je zvýhodněna praktikami využívání půdy, které umožňují, aby do zvodnělé vrstvy proniklo více dešťové vody, než by mohla pojmout. Například kácení stromů pro zemědělství je v některých oblastech hlavním důvodem zasolení suché půdy, protože hluboké zakořenění stromů bylo nahrazeno mělkým zakořeněním jednoletých plodin.

Slanost v důsledku zavlažování

Déšť nebo zavlažování, pokud nedochází k vyluhování, mohou kapilárním působením přinést na povrch soli
Hlavní článek: Dopady zavlažování na životní prostředí

Slanost z zavlažování může nastat v průběhu času, kdekoli dojde k zavlažování, protože téměř veškerá voda (dokonce i přírodní srážky) obsahuje některé rozpuštěné soli.[5] Když rostliny používají vodu, soli zůstávají v půdě a nakonec se začnou hromadit. Vzhledem k tomu, že slanost půdy ztěžuje rostlinám absorpci půdní vlhkosti, musí být tyto soli vyluhovány z kořenové zóny rostliny přídavkem vody. Tato voda převyšující potřeby rostlin se nazývá loužicí frakce. Salinace ze závlahové vody je také značně zvýšena špatným odvodnění a použití slané vody pro zavlažování zemědělských plodin.

Slanost v městských oblastech často vyplývá z kombinace zavlažování a procesů podzemních vod. Zavlažování je nyní také běžné ve městech (zahrady a rekreační oblasti).

Důsledky zasolení půdy

Důsledky slanosti jsou

  • Škodlivé účinky na růst a výnos rostlin
  • Poškození infrastruktury (silnice, cihly, koroze potrubí a kabelů)
  • Snížení kvality vody pro uživatele, problémy s usazováním, zvýšené vyplavování kovů,[6] zejména měď, kadmium, mangan a zinek.
  • eroze půdy nakonec, když jsou plodiny příliš silně ovlivněny množstvím solí.
  • K odsolení je zapotřebí více energie

Slanost je důležitá degradace půdy problém. Slanost půdy lze snížit o loužení rozpustné soli z půdy s přebytečnou závlahovou vodou. Kontrola slanosti půdy zahrnuje ovládání vodního stolu a proplachování v kombinaci s odvodnění dlaždic nebo jinou formu podpovrchové odvodnění.[7][8] Komplexní ošetření slanosti půdy je k dispozici na internetu Spojené národy potravinářská a zemědělská organizace.[9]

Tolerance solí plodin

Další informace: Maas – Hoffmanův model a Van Genuchten – Gupta model

Vysokou úroveň slanosti půdy lze tolerovat, pokud se pěstují rostliny tolerantní vůči solím. Citlivé plodiny ztrácejí svoji sílu již v mírně slaných půdách, většina plodin je negativně ovlivněna (mírně) solnými půdami a v silně slaných půdách se daří pouze plodinám odolným vůči slanosti. University of Wyoming [10] a vláda Alberty [11] hlásit údaje o toleranci rostlin k solím.

Údaje v terénu v zavlažovaných zemích jsou za podmínek zemědělců vzácné, zejména v rozvojových zemích. Některé průzkumy na farmě však byly provedeny v Egyptě,[12] Indie,[13] a Pákistán.[14] Některé příklady jsou uvedeny v následující galerii, přičemž plodiny jsou uspořádány od citlivých po velmi tolerantní.[15] [16]

  • Grafy výnosu plodin a slanosti půdy na polích zemědělců seřazené podle zvýšené tolerance solí.

  • Obr. 1. Berseem (jetel), pěstovaný v egyptské deltě Nilu, je plodinou citlivou na sůl a snáší hodnotu ECe až 2,4 dS / m, poté výnosy začnou klesat.

  • Obr. 2. Pšenice pěstovaná v Sampla, Haryana, Indie, je mírně citlivá a toleruje hodnotu ECe 4,9 dS / m.

  • Obr. 3. Polní měření na pšeničných polích v Gohaně, Haryaně, Indie, ukázala vyšší úroveň tolerance ECe = 7,1 dS / m.
    (Egyptská pšenice, která zde není uvedena, vykazovala toleranční bod 7,8 dS / m).

  • Obr. 4. Bavlnu pěstovanou v deltě Nilu lze označit za tolerantní vůči solím s kritickou hodnotou ECe 8,0 dS / m. Kvůli nedostatku dat nad 8 dS / m však nelze maximální úroveň tolerance přesně určit a ve skutečnosti může být vyšší.

  • Obr. 5. Čirok z Pákistánu Khairpur je docela tolerantní; dobře roste až do ECe = 10,5 dS / m.

  • Obr. 6. Bavlna z Khairpuru v Pákistánu je velmi tolerantní; dobře roste až do ECe = 15,5 dS / m.

Dotčené regiony

Z půdní mapy světa FAO / UNESCO lze odvodit následující zasolené oblasti.[17]

KrajPlocha (106 ha)
Afrika69.5
Blízký a Střední východ53.1
Asie a Dálný východ19.5
Latinská Amerika59.4
Austrálie84.7
Severní Amerika16.0
Evropa20.7

Viz také

Reference

  1. ^ z „Soil salinity“ ve WaterWiki, online nástroji znalostí a spolupráce v rámci Community of Practice (CoP) pro činnosti spojené s vodou a UNDP ve střední a jihovýchodní Evropě, na Kavkaze a ve střední Asii. Archivováno 2007-08-12 na Wayback Machine
  2. ^ 4. SODICKÉ PŮDY A JEJICH ŘÍZENÍ, FAO
  3. ^ Encyclopedia of Soil Science. (2002). Spojené státy: Dekker.
  4. ^ Geneze a management sodných (alkalických) půd. (2017). (n.p.): Scientific Publishers.
  5. ^ ILRI (1989), Efektivita a sociální / environmentální dopady zavlažovacích projektů: revize (PDF)„In: Výroční zpráva 1988 Mezinárodního institutu pro rekultivaci a zlepšení půdy (ILRI), Wageningen, Nizozemsko, s. 18–34
  6. ^ „Slanější vodní toky vytvářejí nebezpečné„ chemické koktejly'".
  7. ^ Manuál pro odvodnění: Průvodce integrací vztahů mezi rostlinami, půdou a vodou pro odvodnění zavlažovaných zemí, Interior Dept., Bureau of Reclamation, 1993, ISBN  978-0-16-061623-5
  8. ^ „Bezplatné články a software pro odvodnění podmáčené půdy a kontrolu slanosti půdy“. Citováno 2010-07-28.
  9. ^ Půdy zasažené solí a jejich správa, FAO Soils Bulletin 39 (http://www.fao.org/docrep/x5871e/x5871e00.htm )
  10. ^ Alan D. Blaylock, 1994, Slanost půdy a snášenlivost solí zahradnických a krajinných rostlin. University of Wyoming Archivováno 08.05.2010 na Wayback Machine
  11. ^ Vláda Alberty, Tolerance solí rostlin
  12. ^ : H. J. Nijland a S. El Guindy, Výnosy plodin, hloubka zalévání a slanost půdy v egyptské deltě Nilu. In: Výroční zpráva 1983. International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI), Wageningen, Nizozemsko.
  13. ^ D. P. Sharma, K. N. Singh a K. V. G. K. Rao (1990), Rostlinná produkce a slanost půdy: vyhodnocení polních údajů z Indie. Článek publikovaný ve Sborníku sympozia o odvodňování půdy pro kontrolu slanosti v suchých a polosuchých oblastech, 25. února až 2. března 1990, Káhira, Egypt, sv. 3, Sekce V, s. 373–383. On-line: [1]
  14. ^ R.J. Oosterbaan, Výnosy plodin, slanost půdy a hloubka podzemní vody v Pákistánu. In: Výroční zpráva 1981, s. 50–54. Mezinárodní institut pro rekultivaci a zlepšení půdy (ILRI), Wageningen, Nizozemsko, přetištěno v Indus 24 (1983) 2, str. 29–33. Online [2]
  15. ^ Sběr údajů o toleranci solí zemědělských plodin z měření na polích zemědělců. On-line: [3]
  16. ^ Tolerance plodin vůči slanosti půdy, statistická analýza dat naměřených na zemědělských pozemcích. In: International Journal of Agricultural Science, říjen 2018. On line: [4]
  17. ^ R. Brinkman, 1980. Solné a sodné půdy. In: Rekultivace a vodní hospodářství, s. 62–68. Mezinárodní institut pro melioraci a zlepšování půdy (ILRI), Wageningen, Nizozemsko.

externí odkazy