Сельскохозяйственное завещание Глава 10 Некоторые болезни почвы

Оглавление

Сельскохозяйственное завещание Глава 10
Некоторые болезни почвы

Сэр Альберт Ховард

Глава 10
Некоторые болезни почвы

Эрозия почвы

ВОЗМОЖНО, самая распространенная и самая серьезная болезнь почвы в настоящее время — это эрозия почвы, фаза бесплодия, которой сейчас уделяется большое внимание.

Эрозия почвы в очень легкой форме денудации существует с незапамятных времен. Это одна из обычных операций природы, происходящих повсюду. Мельчайшие частицы почвы, образующиеся в результате разложения горных пород, рано или поздно попадают в океан, но многие из них могут задерживаться на этом пути, часто веками, в форме одной из составляющих плодородных полей. Это явление можно наблюдать в долине любой реки. Окраины водосборного бассейна часто представляют собой невозделанные холмы, сквозь тонкие почвы которых выступают подстилающие породы. Они постоянно подвергаются выветриванию, и в процессе этого происходит постоянное поступление мельчайших фрагментов на всех стадиях разложения.

Медленное гниение обнаженных поверхностей горных пород — лишь одна из форм разложения. Покрытие почвы не является защитой для нижележащих слоев, а скорее наоборот, потому что почвенная вода, содержащая углекислый газ в растворе, постоянно разрушает материнскую породу, сначала образуя подпочву, а затем и саму почву. При этом остатки растений и животных превращаются в перегной. Мелкие частицы почвы минерального происхождения, часто смешанные с фрагментами гумуса, затем постепенно удаляются дождем, ветром, снегом или льдом в более низкие районы. В конечном итоге достигаются богатые земли долины, где толща скоплений может достигать нескольких футов. Одна из основных задач ручьев и рек, которые истощают долину, — переносить эти частицы почвы в море, где может быть заложен свежая земля. Рассматриваемый процесс в целом — не что иное, как природный метод севооборота не урожая, а самой почвы. Когда приходит время оградить новую землю и ввести ее в культуру, сельское хозяйство возродится заново. Такие операции хорошо заметны в Англии на болоте Холбич и подобных районах вокруг Уоша. Со времен римлян до наших дней были воссозданы новые участки плодородной почвы, которые сейчас приносят 100 фунтов стерлингов за акр или даже больше. с возвышенностей у Велланда, Нене и Уза. Вся эта плодородная земля, возможно, самая ценная в Англии, является результатом двух самых распространенных процессов в природе — выветривания и денудации.

Именно тогда, когда темп денудации значительно ускоряется человеческими силами, совершенно безвредный естественный процесс превращается в определенную болезнь почвы. Затем устанавливается состояние, известное как эрозия почвы — искусственное заболевание. Однако этому всегда предшествует бесплодие: неэффективная, перегруженная, умирающая почва сразу же удаляется действиями Природы и устремляется к океану, так что могут быть созданы новые земли и суровые индивидуалисты — бандиты сельского хозяйства — — чья проклятая жажда наживы лежит в основе бед, может быть дан второй шанс. Природа стремится начать все сначала и лучше, и, естественно, не терпит неэффективных. Возможно, когда придет время для нового эссе по сельскому хозяйству, человечество извлечет великий урок — как подчинить мотив прибыли священному долгу передать неповрежденным следующему поколению наследие плодородной почвы. Эрозия почвы — это не что иное, как внешний и видимый признак полного провала политики. Причины этой неудачи следует искать в нас самих.

Ущерб, уже нанесенный эрозией почв во всем мире, очень велик и быстро увеличивается. Однако вклад регионов в это разрушение сильно различается. В некоторых областях, таких как северо-западная Европа, где большая часть сельскохозяйственных земель находится под постоянными или временными покровными культурами (в форме травы или лесов), и все еще есть большие площади лесов и лесов, эрозия почвы является незначительной. фактор в сельском хозяйстве. В других регионах, таких как части Северной Америки, Африки, Австралии и стран, граничащих со Средиземным морем, где практиковалась обширная вырубка лесов и где почти непрерывное культивирование было правилом, большие участки земли, когда-то плодородные, были почти полностью уничтожены.

Соединенные Штаты Америки, пожалуй, единственная страна, где была сделана хоть какая-то точная оценка ущерба, нанесенного эрозией. Теодор Рузвельт первым предупредил страну о ее национальном значении. Затем пришла Великая война с ее высокими ценами, которая поощряла беспрецедентное расточительное использование плодородия почвы. Период финансовой депрессии, серия засух и пыльных бурь подчеркнули неотложность спасения сельского хозяйства. Во время президентства Франклина Рузвельта сохранение почвы стало политической и социальной проблемой первостепенной важности. В 1937 году была проведена оценка состояния и потребностей сельскохозяйственных земель США. Не менее 253 000 000 акров, или 61 процент. от общей посевной площади были либо полностью, либо частично уничтожены, либо утратили большую часть своего плодородия. Всего 161 000 000 акров, или 39 процентов. посевных площадей можно безопасно обрабатывать существующими методами. Таким образом, менее чем за столетие Соединенные Штаты потеряли почти три пятых своего сельскохозяйственного капитала. Если бы можно было использовать все потенциальные ресурсы страны и внедрить повсюду наилучшие возможные методы, можно было бы ввести в эксплуатацию около 447 466 000 акров — площадь, несколько превышающую нынешнюю площадь посевных площадей в 415 334 931 акр. Таким образом, положение не безнадежно. Однако будет очень сложно, очень дорого и очень долго восстанавливать обширные площади эродированных земель, даже если для этого не нужны деньги, используются большие объемы навоза и засыпаны сидеральные культуры.

Корень проблемы эрозии почвы в Соединенных Штатах — неправильное использование земли. Причины такого неправильного использования включают отсутствие индивидуальных знаний о плодородии почвы у пионеров и их потомков; традиционное отношение к земле как к источнику прибыли; недостатки в системах земледелия, аренде и финансах — большинство ипотечных кредитов не содержат положений о поддержании плодородия; нестабильность сельскохозяйственного производства (осуществляемого миллионами людей), цен и доходов в отличие от промышленного производства, осуществляемого несколькими крупными корпорациями. Потребность в поддержании правильного соотношения между промышленным и сельскохозяйственным производством, чтобы и то и другое могло развиваться полным ходом на основе изобилия, была понята только недавно. Страна была такой огромной, ее сельскохозяйственные ресурсы были такими огромными, что искатели прибыли могли спокойно работать, пока плодородие почвы — столицы страны — не начало исчезать с угрожающей скоростью. Нынешнее положение, хотя и тревожное, не является невозможным. Ресурсы правительства привлекаются для наведения порядка на земле. Масштабы усилий, мобилизация всех доступных знаний, практические шаги, которые предпринимаются для спасения того, что осталось от земли страны, и помощи природе в устранении уже нанесенного ущерба, графически изложены в «Почвы и люди», Ежегодник Министерства сельского хозяйства США за 1938 год. Это, пожалуй, лучший местный отчет об эрозии почвы, который когда-либо появлялся.

За быстрым сельскохозяйственным развитием Африки вскоре последовала эрозия почвы. В Южной Африке, пасторальной стране, одни из лучших пастбищ уже являются полупустынями. Оранжевое свободное государство в 1879 году было покрыто густой травой с вкраплениями тростниковых водоемов, где сейчас встречаются только бесполезные овраги. К концу девятнадцатого века по всей Южной Африке стало осознаваться, что имеет место серьезное затоваривание запасов. В 1918 году Комиссия по расследованию засухи сообщила, что эрозия почвы быстро распространяется на многие части Союза, и что эродированный материал заиливает водоемы и реки и вызывает заметное уменьшение запасов подземных вод. Причиной эрозии считалось сокращение растительного покрова, вызванное неправильным управлением вельдами — концентрацией поголовья в краях, чрезмерным зарыблением и неизбирательным сжиганием для получения свежего осеннего или зимнего выпаса. В Басутоланде, стране, которая обычно хорошо орошается, эрозия почвы в настоящее время является самой неотложной административной проблемой. Напор населения заставил пахать большие площади и усилил перелов на оставшихся пастбищах. В Кении проблема эрозии почвы стала серьезной за последние три года как в природных заповедниках, так и в европейских регионах. В первом случае богатство зависит от владения большими отарами и стадами; бартер ведется живым скотом; выкуп за невесту почти повсеместно выплачивается животными; количество, а не качество — это правило. Естественные последствия — это чрезмерный выпас, чрезмерный выпас и разрушение естественного покрова почвы. Эрозия почвы — неизбежный результат. В европейских регионах эрозия вызывается длительным и непрерывным перекрытием посевов без принятия мер по предотвращению потери почвы и поддержанию содержания гумуса. В последнее время саранча стала причиной очень ускоренной эрозии; можно увидеть примеры, когда совместное воздействие саранчи и коз привело к потере одного фута поверхности почвы за один сезон дождей.

Страны, граничащие со Средиземным морем, являются яркими примерами эрозии почвы, сопровождающейся образованием пустынь, что, как считается, вызвано одной главной причиной — медленным и непрерывным обезлесением в течение последних 3000 лет. Первоначально в Средиземноморском регионе лесов нет. Большая часть первоначальной почвы была смыта внезапными зимними потоками. В Северной Африке плодородные кукурузные поля, существовавшие во времена Римской империи, теперь превратились в пустыню. Феррари в своей книге о лесах и пастбищах упоминает об изменениях в почве и климате Персии после того, как ее многочисленные и величественные парки были разрушены; почва превратилась в песок; климат стал засушливым и удушающим; пружины сначала уменьшились, а потом исчезли. Подобные изменения произошли в Египте, когда леса были вырублены; уменьшение количества осадков и плодородия почв сопровождалось потерей однородности климата. Когда-то Палестина была покрыта ценными лесами и плодородными пастбищами и имела прохладный и умеренный климат; сегодня его горы обнажены, реки почти пересохли, а урожайность сведена к минимуму.

Приведенные выше примеры указывают на широкую степень эрозии почвы, нанесенный очень серьезный ущерб и основную причину проблемы — неправильное использование земли. Имея дело со средствами правовой защиты, которые были предложены и которые сейчас опробуются, важно предусмотреть реальную природу проблемы. Это не что иное, как ремонт природной дренажной системы — реки — и природного метода обеспечения деревни регулярным водоснабжением. Водосборный бассейн реки является естественной единицей борьбы с эрозией. При разработке этого контроля мы должны восстановить эффективность водосборной площади в качестве дренажа, а также в качестве естественного хранилища воды. Как только это будет сделано, мы будем очень мало слышать об эрозии почвы.

Япония представляет собой, пожалуй, лучший пример борьбы с эрозией почвы в стране с проливными дождями, сильно эродируемыми почвами и топографией, которая очень затрудняет удержание почвы на крутых склонах. Здесь эрозия была эффективно сдержана методами, принятыми независимо от стоимости, по той причине, что альтернативой их осуществлению было бы национальное бедствие. Большую опасность от эрозии почвы в Японии представляет осаждение почвенного мусора с крутых горных склонов на рисовые поля внизу. Текстура рисовой почвы должна поддерживаться таким образом, чтобы поля могли удерживать воду и допускать минимальный сквозной дренаж. Если бы такие районы покрылись глубоким слоем проницаемой почвы, нанесенной эрозией со склонов холмов, они больше не выдерживали бы воды, и о выращивании риса — основной продовольственной базы Японии — не могло быть и речи. По этой причине страна потратила в десять раз больше капитальной стоимости эродированных земель на почвозащитные работы, главным образом в качестве страховки для спасения ценных рисовых земель внизу. Так, в 1925 году Токийское управление лесного хозяйства израсходовало 453 иен (45 фунтов стерлингов) на акр на меры по борьбе с эрозией на лесном участке, оцененным в 40 иен за акр, чтобы сэкономить более низкие рисовые поля по цене от 240 до 300 иен за акр. .

Опасности эрозии были признаны в Японии на протяжении веков, и был разработан образцовый метод их предотвращения. В настоящее время неотъемлемой частью национальной политики является сохранение верхних районов каждого водосбора под лесом как наиболее экономичный и эффективный метод контроля паводковых вод и обеспечения производства риса в долинах. На протяжении многих лет меры по борьбе с эрозией составляют важную статью государственного бюджета.

По словам Лоудермилка, борьба с эрозией в Японии похожа на игру в шахматы. Лесной инженер, изучив свою эродирующую долину, делает свой первый шаг, находит и строит одну или несколько контрольных плотин. Он ждет, чтобы увидеть реакцию Природы. Это определяет следующий шаг лесника, которым может быть еще одна или две дамбы, увеличение бывшей дамбы или строительство боковых подпорных стен. После еще одной паузы для наблюдения делается следующий ход и так далее, пока не будет поставлен мат. Действие природных сил, таких как осаждение и возобновление растительности, контролируется и используется с максимальной выгодой для снижения затрат и получения практических результатов. Предпринято не больше попыток, чем природа уже сделала в этом регионе. К 1919 году для борьбы с эрозией использовалось почти 2 миллиона гектаров защитных лесов. Эти лесные массивы не просто борются с эрозией. Они помогают почве поглощать и удерживать большие объемы дождевой воды и медленно сбрасывать ее в реки и родники.

Китай, с другой стороны, представляет собой очень яркий пример бедствий, возникающих из-за неспособности администрации справиться со всей огромной дренажной системой. На склонах верхнего течения реки Хуанхэ постоянно происходит обширная эрозия почв. Ежегодно река переносит более 2 миллиардов тонн почвы, чего достаточно, чтобы поднять площадь в 400 квадратных миль на 5 футов. Это обеспечивается легко размываемыми лессовыми почвами верхнего течения водосбора. Грязь откладывается в русле реки ниже, так что насыпи, которые сдерживают поток, должны постоянно подниматься. Периодически великая река побеждает в этом неравном состязании, что приводит к разрушительным наводнениям. Работа, затрачиваемая на насыпи, теряется, потому что природа проблемы эрозии в целом не изучена, а территория, осушаемая Желтой рекой, не изучалась и не рассматривалась как единый организм. В настоящее время трудность заключается в перенаселенности верхних частей водосборного бассейна, что предотвращает облесение и образование травы. Если бы китайцы сохранили эффективный контроль над верховьями — настоящей причиной проблем — проблема эрозии, по всей вероятности, была бы давно решена с меньшими затратами труда, чем та, которая была посвящена набережной реки. . Китай, к сожалению, не одинок в этом вопросе. Ряд других рек, таких как Миссисипи, страдают от переутомления, за которым следуют периодические наводнения в результате роста эрозии почвы в верховьях.

Хотя ущерб, нанесенный неконтролируемой эрозией во всем мире, очень велик, и аргументы в пользу принятия мер не нуждаются в аргументах, тем не менее, есть один положительный фактор, который был упущен из виду в недавней литературе. Значительное количество новой почвы постоянно создается естественными агентами выветривания из недр и материнской породы. Это при надлежащем сохранении вскоре позволит воссоздать большие участки ценных земель. Один из лучших регионов для изучения этого вопроса — чернохлопчатобумажная почва Центральной Индии, залегающая на базальте. Здесь, хотя эрозия носит непрерывный характер, почва часто не исчезает полностью по той причине, что когда верхние слои удаляются дождем, свежая почва восстанавливается снизу. Большое количество земли, произведенной таким образом, хорошо видно в штате Гвалиор, где покойный правитель нанял сотрудника по ирригации, предоставленного правительством Индии, для строительства ряда насыпей, каждая из которых снабжена водосбросами, через многие долины, которые в прошлом так сильно пострадали от неконтролируемого смыва дождя, что казалось, что у них вообще не было почвы, а кустарниковая растительность просто сумела выжить в щелях голой скалы. Чтобы поверить, нужно увидеть, насколько велико ежегодное образование новой почвы даже в таких бесперспективных обстоятельствах. Через несколько лет за строительством насыпей последовали участки плодородных земель, которые вскоре принесли прекрасные урожаи пшеницы. Краткий иллюстрированный отчет о работе, проделанной покойным махараджей Гвалиора, имел бы большую ценность в данный момент для внесения столь необходимой ноты оптимизма в рассмотрение этой проблемы эрозии почвы. Все не так безнадежно, как часто кажется.

Почему лес является таким эффективным средством предотвращения эрозии почвы и подпитки источников и рек? Лес выполняет две функции: (1) деревья и подлесок превращают ливень в мелкие брызги, а подстилка на земле защищает почву от эрозии; (2) остатки деревьев и животных, встречающиеся во всех лесных массивах, превращаются в гумус, который затем поглощается почвой, находящейся под ним, увеличивая ее пористость и водоудерживающую способность. Почвенный покров и гумус почвы вместе предотвращают эрозию и в то же время удерживают большие объемы воды. Эти факторы — защита почвы, пористость почвы и удержание воды — обеспечиваемые живым лесным покровом, являются ключом к решению проблемы эрозии почвы. Все другие чисто механические меры, такие как террасирование и дренаж, являются второстепенными, хотя, конечно, важны на своем месте. Почва должна иметь как можно больший покров; он должен быть хорошо обеспечен перегноем, чтобы он мог пить и удерживать осадки. Отсюда следует, что при отсутствии деревьев должен быть травяной покров, немного покровных культур и достаточно средств для поддержания запасов гумуса. Каждое поле, предоставленное таким образом, практически не подвергается эрозии. Это подтверждает точку зрения Уильямса (Тимирясевская академия, Москва), который до того, как эрозия стала важной в Советском Союзе, выдвинул гипотезу о том, что распад прошлых цивилизаций был вызван снижением плодородия почвы, как следствие разрушения структуры почвенной крошки. когда растущие потребности цивилизации потребовали массовой вспашки пастбищ. Уильямс считал траву основой всего использования сельскохозяйственных земель и главным оружием против грабительских инстинктов человечества. Его взгляды оказывают заметное влияние на политику сохранения почв в СССР и действительно применимы ко многим другим странам.

Трава — ценный фактор в правильном проектировании и строительстве поверхностных водостоков. По возможности они должны быть широкими, очень мелкими и полностью засыпанными травой. Затем сточные воды стекают в виде тонкого слоя чистой воды, оставляя после себя все частицы почвы. Таким образом, трава автоматически удобряется и дает обильный корм. Это простое устройство было применено на сахарной экспериментальной станции Шахджаханпур в Индии. Подземные дороги и тропы были выкопаны так, чтобы уровень был на несколько дюймов ниже посевной площади. Затем их засыпали травой, и они стали очень эффективными сточными водами в сезон дождей, унося излишки дождя в виде чистой воды без потери почвы.

Если мы рассматриваем эрозию как естественное следствие неправильных методов ведения сельского хозяйства, а водосборный бассейн реки — как естественную единицу для применения методов сохранения почвы, различные доступные средства правовой защиты окажутся на своем месте. Верхнее течение каждой речной системы должно быть засажено лесом; для защиты пахотной поверхности по возможности должны использоваться покровные культуры, включая траву и луговые травы; необходимо увеличить содержание гумуса в почве и восстановить структуру крошки, чтобы каждое поле могло пить свой собственный ливень; необходимо предотвращать чрезмерный выпас и чрезмерный выпас скота; Необходимо использовать простые механические методы сохранения почвы и регулирования стока, такие как террасирование, контурная обработка почвы и контурные дренажи. Конечно, не существует единого противоэрозионного устройства, которое можно было бы использовать повсеместно. Проблема должна иметь местный характер. Тем не менее существуют определенные руководящие принципы, которые применяются везде. Прежде всего, это восстановление и поддержание плодородия почвы, чтобы каждый акр водосборной площади мог выполнять свои обязанности, поглощая свою долю осадков.

Образование щелочных земель

Когда земля постоянно лишена кислорода, растение вскоре не может его использовать: возникает состояние постоянного бесплодия.

Во многих частях тропиков и субтропиков сельскому хозяйству препятствуют скопления растворимых солей, состоящих из различных смесей сульфата, хлорида и карбоната натрия. Такие области известны как щелочные земли. Когда щелочная фаза все еще находится в легкой или начальной стадии, производство сельскохозяйственных культур затрудняется, и необходимо принять меры, чтобы не допустить ухудшения ситуации. Когда состояние полностью устанавливается, почва отмирает; о растениеводстве тогда не может быть и речи. Щелочные земли распространены в Средней Азии, Индии, Персии, Ираке, Египте, Северной Африке и США.

Одно время предполагалось, что щелочные почвы были естественным следствием небольшого дождя, недостаточного для вымывания с земли солей, которые всегда образуются в ней в результате прогрессирующего выветривания каменного порошка, из которого в основном состоят все почвы. Следовательно, щелочные земли считались естественной особенностью засушливых районов, таких как части северо-запада Индии, Ирака и северной Африки, где количество осадков очень мало. Такие представления о происхождении и возникновении щелочных земель не соответствуют действительности и вводят в заблуждение. Например, осадков в провинции Ауд в Индии, где в природе встречаются большие участки щелочных земель, безусловно, достаточно для растворения сравнительно небольших количеств растворимых солей, обнаруженных в этих бесплодных районах, если их удаление было связано с достаточным количеством воды. Только. В Северном Бихаре среднее количество осадков в предгорных районах, где распространены большие щелочные пятна, составляет от 50 до 60 дюймов в год. Следовательно, засушливые условия не являются существенными для образования щелочных почв; проливные дожди не всегда их убирают. Необходимое условие — непроницаемость. В Индии всякий раз, когда земля теряет свою пористость из-за постоянного поверхностного орошения жестких почв с тенденцией к непроницаемости, из-за накопления застойных грунтовых вод или из-за некоторого вмешательства в поверхностный дренаж, рано или поздно появляются соли щелочных металлов. Практически любое воздействие, даже чрезмерное культивирование и чрезмерная стимуляция с помощью искусственных удобрений, которые окисляют органические вещества и медленно разрушают структуру крошки, будет производить щелочную землю. В районе Пуса в Северном Бихаре, старые дороги и участки бамбуковых глыб и некоторых деревьев, таких как тамаринд. (Tamarindus indica L.) и пипул (Ficus Religiosa L.) всегда дают начало щелочным пятнам при выращивании. Плотно утрамбованная почва таких территорий неизменно показывает голубовато-зеленые пятна, которые связаны с деятельностью тех почвенных организмов, которые живут в плохо аэрируемых почвах без поступления свободного кислорода. На несколько дюймов ниже щелочных пятен, которые встречаются на жестких лёссовых почвах долины Кветта, всегда встречаются похожие голубовато-зеленые и коричневые пятна. В щелочной зоне в Северном Бихаре колодцы всегда должны оставаться открытыми для воздуха, иначе вода будет загрязнена сероводородом, что указывает на хорошо выраженную восстановительную фазу в более глубоких слоях. В эксперименте по дренажу почвы на черных почвах долины Нира в Бомбее, где за многолетним орошением следовало образование щелочной почвы, Манн и Тамане обнаружили, что соленая вода, вытекающая из этих стоков, вскоре сильно пахла сероводородом. и белые отложения серы образовались в устье каждого дренажа, доказывая, насколько сильными были восстановительные действия в этой почве. Здесь восстановительная фаза образования щелочей была бессознательно продемонстрирована в области, где соли щелочных металлов не были известны до тех пор, пока земля не была заболочена из-за чрезмерного орошения и поступление кислорода в почву не было ограничено.

Мнение о том, что происхождение щелочных земель связано с нарушением аэрации почвы, подтверждается недавними исследованиями происхождения соленых озер в Сибири. В озере Сира-Куль, между Батени и горным хребтом Кизил-Кая, Оссендовский наблюдал в черном иле, взятом со дна озера, и в воде на определенном расстоянии от поверхности огромную сеть колоний серных бактерий, которые выделяли большое количество сероводорода уничтожило практически всю рыбу в этом озере. Великие водные бассейны Центральной Азии превращаются аналогичным образом в бесполезные резервуары с соленой водой, сильно пахнущей сероводородом. В лиманах под Одессой и в частях Черного моря происходит аналогичный процесс. Рыбы, чувствуя изменение, медленно покидают это море, поскольку слои воды, отравленные сероводородом, постепенно поднимаются к поверхности. Гибель озер, разбросанных по необъятным равнинам Азии, и разрушение непроницаемых почв этого континента из-за образования щелочных солей происходят по одной и той же первопричине — сильному кислородному голоданию. Часто это кислородное голодание происходит естественным путем; в остальных случаях следует многолетний полив.

Этапы развития щелочной среды в некотором смысле следующие. Первое условие — непроницаемый грунт. Такие почвы — например, усарские равнины в северной Индии — возникают естественным образом, где климатические условия благоприятствуют тем биологическим и физическим факторам, которые разрушают структуру почвы, разлагая составные частицы на их конечные единицы. Эти последние настолько малы и настолько однородны по размеру, что образуют с водой смесь, обладающую некоторыми свойствами коллоидов, которые в сухом состоянии упаковываются в твердую сухую массу, практически непроницаемую для воды и очень трудную для разрушения. Такие почвы очень старые. Они всегда были непроницаемыми и никогда не культивировались.

Помимо щелочных участков, которые возникают в естественных условиях, некоторые из них находятся в процессе формирования в результате ошибок в управлении почвами, главными из которых являются:

(а) Чрезмерное использование оросительной воды. Это постепенно разрушает связывающую способность органического вяжущего вещества, которое склеивает частицы почвы, и вытесняет почвенный воздух. Анаэробные изменения, обозначенные синими и коричневыми отметинами, сначала происходят в нижних слоях и в конечном итоге приводят к отмиранию почвы. Именно это медленное разрушение живой почвы необходимо предотвратить, если мы хотим, чтобы существующие схемы многолетнего орошения выжили. Этот процесс происходит сегодня на наших глазах в Канальных колониях Индии, где орошение контролируется слабо.

(б) Чрезмерное культивирование без должного внимания к восполнению запасов гумуса. В таких континентальных областях, как Индо-Гангская равнина, где риск щелочи наиболее высок, нормальные почвы содержат лишь небольшой запас гумуса, потому что биологические процессы, которые потребляют органическое вещество, очень интенсивны в определенные сезоны из-за внезапных изменений с низкого уровня. до очень высоких температур и от очень сухой погоды до периодов влажных тропических условий. Накопления органических веществ, подобные тем, которые происходят в зонах с умеренным климатом, невозможны. Следовательно, есть очень небольшой запас прочности. Малейшие ошибки в управлении почвой уничтожат не только небольшой запас гумуса в почве, но и органический цемент, от которого зависят составные частицы почвы и структура крошки.

Результат — непроницаемость, первая стадия образования солей щелочных металлов.

c) использование искусственных удобрений, особенно сульфата аммиака. Наличие дополнительного комбинированного азота в легко усваиваемой форме стимулирует рост грибов и других организмов, которые в поисках органического вещества, необходимого для получения энергии и для создания микробной ткани, сначала расходуют запас почвенного гумуса, а затем еще больше. стойкое органическое вещество, которое цементирует частицы почвы. Обычно на этот клей не влияют процессы, происходящие в нормально возделываемой почве, но он не может противостоять тем же процессам, когда стимулируется внесением искусственных удобрений.

Таким образом, щелочная земля начинается с почвы, в которой постоянно прекращено поступление кислорода. Дела затем очень быстро становятся все хуже и хуже. Все факторы окисления, которые необходимы для поддержания здоровья почвы, исчезают. Создается новая почвенная флора, состоящая из анаэробных организмов, которые получают кислород из субстрата. Наступает фаза восстановления. Самый простой источник кислорода — нитраты — скоро истощается. Затем органическое вещество подвергается анаэробной ферментации. Сероводород образуется по мере отмирания почвы, как и в озерах Средней Азии. Конечным результатом происходящих химических изменений является накопление растворимых солей щелочных металлов — сульфата, хлорида и карбоната натрия. Когда эти соли присутствуют в вредных количествах, они появляются на поверхности в виде белоснежных и коричневато-черных налетов. Первая (белая щелочь) состоит в основном из сульфата и хлорида натрия, а вторая (ужасная черная щелочь) дополнительно содержит карбонат натрия и своим темным цветом обязана тому факту, что эта соль способна растворять органические вещества в почвы и создают физические условия, которые делают дренаж невозможным. Согласно Хилгарду, карбонат натрия образуется из сульфата и хлорида в присутствии диоксида углерода и воды. В присутствии кислорода действие меняется на противоположное. Последующие исследования изменили эту точку зрения и показали, что образование карбоната натрия в почве происходит поэтапно. Появление этой соли всегда знаменует конец главы. Почва мертвая. Рекультивация становится затруднительной из-за физических условий, создаваемых этими солями щелочных металлов и растворенным органическим веществом.

Возникновение щелочных земель, как и следовало ожидать по их происхождению, чрезвычайно неравномерно. Когда обычные аллювиальные почвы, такие как почвы Пенджаба и Синда, подвергаются постоянному орошению, сначала появляются небольшие пятна щелочи там, где почва тяжелая; на более жестких участках пятна большие и имеют тенденцию сливаться вместе. С другой стороны, на открытых проницаемых участках щелочь отсутствует. В таких районах, как Западные округа Соединенных Штатов, где орошение было правилом в течение длительного периода, зоны хорошо аэрированных земель, несущие прекрасные орошаемые культуры, расположены рядом с бесплодными щелочными участками. Ирак также дает интересные примеры связи между щелочью и плохой аэрацией почвы. Интенсивное орошение можно встретить только в той стране, где почвы проницаемы и естественный дренаж хороший. Когда дренаж и аэрация плохие, щелочная среда сразу становится острой. Есть, конечно, ряд схем орошения, таких как лестничное возделывание хунзов на северо-западе Индии и в Перу, где земля непрерывно поливалась с незапамятных времен без образования щелочных солей. В Италии и Швейцарии многолетнее орошение практикуется в течение длительного времени без вреда для почвы. Однако во всех таких случаях особое внимание уделялось дренажу и аэрации, а также поддержанию гумуса; почвенные процессы были ограничены природой или человеком только окислительной фазой; цемент из частиц компаунда был защищен за счет поддержания достаточного количества органических веществ.

Встречаются всевозможные градации щелочей. Незначительные количества щелочных солей в почве не оказывают вредного воздействия на посевы или почвенные организмы. Только когда пропорция увеличивается сверх определенного предела, они сначала мешают росту и, наконец, полностью препятствуют ему. Бобовые культуры особенно чувствительны к щелочам, особенно если они содержат карбонат соды. Действие солей щелочных металлов на растения носит физический характер и зависит от осмотического давления растворов, которое увеличивается с увеличением количества растворенного вещества. Чтобы вода могла легко проходить из почвы в корни растений, осмотическое давление клеток корня должно быть значительно выше, чем у почвенного раствора снаружи. Если почвенный раствор станет сильнее, чем раствор клеток, вода от корней перейдет в почву, и посевы засохнут. Такое положение вещей естественно возникает, когда почва становится более насыщенной солями щелочных металлов. После этого посевы не могут впитывать воду, и это приводит к гибели растений. В крепком растворе сахара корни ведут себя как пухлая клубника. Как и клубника, они уменьшаются в размерах, потому что они потеряли воду из-за более сильного раствора снаружи. Поэтому слишком много соли в воде делает воду для орошения бесполезной и разрушает канал как коммерческое предложение.

Интересна реакция урожая на первые стадии производства щелочи. В течение двадцати лет в Пусе и восьми лет в долине Кветта мне пришлось обрабатывать землю, некоторые из которых находились как бы на грани щелочи. Первым признаком состояния является потемнение листвы и замедление роста. Внимание к аэрации почвы, поставке органических веществ и использованию глубоко укоренившихся культур, таких как люцерна и голубиный горох, которые разрушают подпочву, вскоре исправляет положение. Однако игнорирование сигналов опасности Природы приводит к неприятностям — образуется определенное щелочное пятно. Когда хлопок выращивается при орошении каналов на аллювиальных почвах Пенджаба, реакция растения на зарождающуюся щелочь проявляется в первую очередь по неспособности заложить семена из-за того, что пыльник, наиболее чувствительная часть цветка, не может функционировать и высвобождать свою пыльцу. Хлопку, естественно, трудно получить из мягкой щелочной почвы всю необходимую воду — этот недостаток мгновенно отражается на нарушении цветочного механизма.

Теория рекультивации щелочных земель очень проста. Все, что необходимо после обработки почвы достаточным количеством гипса (который превращает натриевые глины в глины кальция), — это вымыть растворимые соли, добавить органические вещества и затем правильно обработать землю. Такие мелиорированные почвы становятся чрезвычайно плодородными и остаются таковыми. При наличии достаточного количества воды иногда можно очистить щелочные почвы только путем промывки. Однажды я это подтвердил. Берма приподнятого водного канала на экспериментальной станции Кветта была покрыта довольно тяжелым грунтом из щелочного пятна. Постоянное прохождение поливной воды по водному каналу вскоре удалило щелочные соли. Затем эта почва дала одни из самых высоких урожаев травы, которые я когда-либо видел в тропиках. Однако, когда предпринимается попытка рекультивации щелочных участков в полевом масштабе путем затопления и осушения, сразу возникают трудности, если сначала не будут предприняты шаги по замене всего натрия в почвенном комплексе кальцием, а затем по предотвращению дальнейшего образования отложений. натриевые глины. Даже когда эти методы рекультивации оказываются успешными, затраты всегда значительны; это скоро становится запретительным; игра выделки не стоит. Удаление солей щелочных металлов — это только первый шаг; тогда необходимо большое количество органических веществ; должна быть обеспечена соответствующая аэрация почвы; необходимо проявлять максимальную осторожность, чтобы сохранить эти мелиорированные почвы и следить за тем, чтобы не происходило возврата к щелочному состоянию. При орошении каналов очень легко образовывать щелочные соли на определенных участках. Чрезвычайно трудно повернуть вспять этот процесс и снова превратить щелочную землю в плодородную почву.

Природа предусмотрела в виде солей щелочных металлов очень эффективную цензуру для всех схем многолетнего орошения. Покорение пустыни с помощью канала никоим образом не зависит от простого снабжения водой и приспособлений для периодического затопления поверхности. Это только один из факторов проблемы. Вода должна использоваться таким образом, и управление почвой должно быть таким, чтобы плодородие почвы сохранялось нетронутым. Очевидно, нет смысла создавать за большие деньги колонию на каналах и выращивать урожай на одно или два поколения, а затем — пустыню из щелочных земель. Такое достижение — всего лишь еще один пример сельскохозяйственного бандитизма. Всегда следует помнить, что древние оросители никогда не разрабатывали эффективных методов многолетнего орошения, а довольствовались бассейновой системой, устройством, с помощью которого можно сочетать орошение и аэрацию почвы. (Земля насыпана; поливается один раз; когда она достаточно сухая, ее обрабатывают и засевают. Таким образом, вода может подаваться без какого-либо вмешательства в аэрацию почвы.) В своих исследованиях по ирригации и дренажу Кинг завершает интересное обсуждение этого вопроса в следующие слова, которые заслуживают самого пристального внимания со стороны ирригационных властей во всем мире:

Библиография

Эрозия почвы

Горри, Р.М. «Проблема эрозии почв в Британской империи, с особым на Индию», Журнал Королевского общества искусств, упором lxxxvi, 1938, стр. 901.

Ховард, сэр Альберт. «Заметка о проблеме эрозии почвы», Журнал Королевского общества искусств, lxxxvi, 1938, стр. 926.

Джекс, Г. В. и Уайт, Р. О. Эрозия и сохранение почвы, Бюллетень 25, Императорское бюро пастбищ и кормовых культур, Аберистуит, 1938.

Похищение Земли: Мировой обзор эрозии почвы, Лондон, 1939.

Почвы и люди, Ежегодник сельского хозяйства, 1938 г., Министерство сельского хозяйства США, Вашингтон, округ Колумбия, 1938 г.

Щелочные почвы

Хилгард, EW Soils, Нью-Йорк, 1906.

Ховард, А. Производство сельскохозяйственных культур в Индии, Oxford University Press, 1924.

Кинг, Ф. Х. Ирригация и дренаж, Лондон, 1900.

Оссендовский, Ф. Человек и тайна в Азии, Лондон, 1924.

Рассел, сэр Джон. Почвенные условия и рост растений , Лондон, 1937

Запись опубликована в рубрике Общий дизайн с метками , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий