Модель может описывать процесс (1) во времени и (2) как функцию количества внесенной воды.
Выщелачивание часто проводится для рекультивации засоленных почв или для сохранения благоприятного содержания солей в почве орошаемых земель [1], поскольку вся оросительная вода содержит соли.
Кривые выщелачивания
Рисунок 1. Экспериментальные данные пилотного участка Чакупе
Процесс выщелачивания в засоленной почве , подлежащей рекультивации, проиллюстрирован на кривых выщелачивания на рисунке 1, полученных на основе данных пилотного района Чакупе, Перу . [2] Он показывает засоление почвы с точки зрения электропроводности (EC) почвенного раствора относительно его начального значения (ECi) как функцию количества воды, просачивающейся через почву. Верхний слой почвы выщелачивается быстро. Засоление более глубокой почвы сначала увеличивается из-за солей, выщелоченных из верхнего слоя почвы, но затем также уменьшается. [3]
Эффективность выщелачивания
Рисунок 2. Принцип эффективности выщелачиванияРисунок 3. Кривые выщелачивания и калибровка эффективности выщелачивания
Из-за неравномерного распределения соли в почве или неравномерности ее структуры (рисунок 2) эффективность выщелачивания (E L ) может отличаться от единицы.
Почвы с низкой эффективностью выщелачивания трудно рекультивировать. В дельте реки Тежу , Португалия , эффективность выщелачивания плотной глинистой почвы была обнаружена на уровне 0,10-0,15. [4] Почва не могла быть освоена для интенсивного земледелия и использовалась для выращивания быков на грубых естественных пастбищах .
С другой стороны, глинистая почва в дельте Нила, Египет, имеет гораздо лучшую эффективность выщелачивания от 0,7 до 0,8. На рисунке 3 показаны кривые выщелачивания для различных эффективностей выщелачивания, как предполагается в модели выщелачивания SaltMod [ 5 ] с данными из пилотной зоны Маштуль. Наблюдаемые значения солености почвы лучше всего соответствуют эффективности выщелачивания около 0,75. [6] На рисунке показан процесс калибровки эффективности выщелачивания, параметр которой трудно измерить напрямую.
Глинистая почва в дельте реки близ Чиклайо , Перу, также оказалась довольно низкой [7]
Обзор эффективности выщелачивания в различных типах почв представлен в следующей таблице [8]
Общее количество воды, необходимое для снижения солености почвы с изначально высокого значения до приемлемого значения в соответствии с солеустойчивостью выращиваемых культур. Из рисунка 1 видно, что для снижения солености почвы до 60% от ее первоначального значения в слое почвы на глубине 40–60 см требуется 800 мм воды (или 8000 м 3 /га). Когда соленость должна быть менее 60%, необходимо провести экстраполяцию кривой выщелачивания, использовать уравнение выщелачивания (см. ниже) или модель выщелачивания, такую как SaltMod , для получения надежной оценки потребности в дополнительном выщелачивании.
Годовой объем просачивающейся воды (т.е. дополнительный объем оросительной воды сверх потребляемой культурой), необходимый для сохранения приемлемого солевого баланса почвы в соответствии с солеустойчивостью выращиваемых культур. Соотношение
F L = Perc/Irr, где Perc = количество необходимой фильтрационной воды, а Irr = общее количество оросительной воды,
называется фракцией выщелачивания , [1] см. также ниже.
Уравнение выщелачивания
Нисходящая ветвь кривых выщелачивания, как на рисунке 3, может быть описана уравнением выщелачивания: [1]
Ct = Ci + (Co - Ci) exp (-EL .T.Qp /Ws)
где C = концентрация соли, Ct = C в почве в момент времени T, Co = C в почве в момент времени T=0, Ci = C оросительной воды, E L = эффективность выщелачивания, Qp = средняя скорость просачивания через почву и Ws = вода, запасенная в почве при насыщении поля .
Фракция выщелачивания
Для сохранения приемлемого солевого баланса почвы в соответствии с солеустойчивостью выращиваемых культур доля выщелачивания должна быть не менее: [9]
F L = Ci/Cs
где Ci = концентрация солей в поливной воде, а Cs — допустимая концентрация солей во влажной почве при полевой влагоемкости в соответствии с солеустойчивостью выращиваемых культур.
Ссылки
^ abc JW van Hoorn и JG van Alphen (2006), Контроль засоленности. В: HP Ritzema (ред.), Принципы и применение дренажа, стр. 533-600, публикация 16, Международный институт мелиорации и улучшения земель (ILRI), Вагенинген, Нидерланды. ISBN 90-70754-33-9 .
^ CA Альва, Дж. Г. ван Альфен, А. де ла Торре, Л. Манрике, 1976. Проблемы Drenaje y Salinidad en la Costa Peruana. Бюллетень ILRI 16 (испанский). Международный институт мелиорации и улучшения земель, Вагенинген, Нидерланды.
^ Пример выщелачивания (Чакупе). Данные проекта CENDRET/SUDRET, Перу, 1968 -1974. Онлайн: [1]
^ EA Vanegas Chacon, 1990. Использование SaltMod для прогнозирования опреснения в польдере Leziria Grande, Португалия. Диссертация. Сельскохозяйственный университет Вагенингена, Нидерланды [2]
^ SaltMod: описание принципов, руководство пользователя и примеры применения. Он-лайн: [3]
^ RJOosterbaan и MASenna, 1990. Использование SaltMod для прогнозирования дренажа и контроля засоленности в дельте Нила. В: Ежегодный отчет 1989, Международный институт мелиорации и улучшения земель, Вагенинген, Нидерланды, стр. 63-74. [4]
^ Рекультивация прибрежной солонцеватой вертисоли путем орошаемого выращивания риса, интерпретация данных с помощью модели выщелачивания соли. В: Международный журнал сельскохозяйственной науки, 3, 57-66 [5] или [6]
^
Изменения эффективности выщелачивания, определенные с помощью моделей засоления почвы, откалиброванных на сельскохозяйственных землях и связанных с текстурой почвы. [7] или [8]
^ LARichards (ред.), 1954. Диагностика и улучшение засоленных и щелочных почв. Сельскохозяйственный справочник USDA 60. В интернете
