Особливості зростання рослин на засолених ґрунтах

Розглядаючи особливості мінерального живлення рослин, слід звернути увагу на екологічні особливості, які пов'язані з надлишковим вмістом у ґрунті хімічних елементів в формі розчинних солей.

Засолення грунту – процес нагромадження в ґрунті водорозчинних мінеральних солей, які перешкоджають нормальному розвиткові рослин.

• Засолення ґрунту – це одна з найактуальніших проблем

сучасного світу, пов'язана як з природними процесами, так і з антропогенним тиском на довкілля. В тій чи іншій мірі засолено майже 25% всіх ґрунтів нашої планети. Найбільш шкідливими для рослин є легкорозчинні солі, які без особливих труднощів проникають у цитоплазму: NaCl, MgCl2, СаС12. Менш токсичними є важкорозчинні солі: CaSO3. MgSO4, СаСО3. Надлишкова концентрація солей впливає на осмотичний тиск, чим порушує нормальне водозабезпечення, а також на інші процеси у рослинних клітинах. Засолені ґрунти класифікуються за:

• • хімічним складом водорозчинних солей (сульфатні, хлоридні тощо);
• • глибиною залягання солоносного горизонту (верхні, нижні шари ґрунту);
• • концентрацією солей (табл. 6.3) тощо.

Таблиця 6.3

Класифікація ґрунтів за ступенем засолення

Серед різних типів засолених ґрунтів виділяють два головних – солончаки і солонці. Ці крайні типи, в свою чергу, розрізняються за вмістом солей, їхнім хімічним складом, глибиною залягання тощо.

Солончаки – це грунти, які постійно і сильно зволожуються солоними водами аж до поверхні. Солонці мають незасолений верхній шар безструктурний.

Солончаки формуються, наприклад, навколо гірко-солоних озер. Профіль солончакового фунту не диференційований на горизонти, але поверхневий шар характеризується високим вмістом водорозчинних солей (в прошарку 0,5 – 5 см міститься не менше 1,5 – 2,0 % при хлоридно-сульфатному засолені і не менше 0,5 – 1,0 % при содовому чи сульфатно-содовому). Влітку поверхня солончаків висихає і вкривається кіркою солі. Конценфація солей у фунтовому розчині сягає декілька десятків відсотків, а іони нафію містяться не лише в розчині, але й насичують колоїди фунтового поглинаючого комплексу. Джерелом солей може бути соленосна порода (автоморфні солончаки) або фунтові води (гідроморфні солончаки). Формуються ці фунти у всіх природних зонах, але найчастіше в степах, напівпустелях і пустелях.

У солонцях солей менше і залягають вони значно глибше (20 – 50 см). Нижні горизонти щільні та насичені іонами натрію. Увібраний натрій становить понад 20 % місткості вбирання. При висиханні солонці тріскаються на стовпчики. За водним режимом солонці поділяються на автоморфні, напівгідроморфні та гідроморфні. Солонці поширені в лісостеповій, степовій та напівпустельній зонах.

Форма та цілісність клітин залежить від вмісту речовин по обидві сторони мембрани. Крім того, транспорт речовин через мембрани також пов'язаний з градієнтом концентрації, осмотичним тиском та іншими фізико-хімічними явищами. Враховуючи це, можна зробити висновок, що існування рослин на засолених грунтах досить складне. Тут селяться рослини, які пристосувалися до високої концентрації солей.

Галофіти (від грецьк. hals – сіль і фіг...) – рослини, пристосовані до життя на засолених грунтах. Рослини, які зростають на незасолених площах називаються глікофітами (від грецьк. glykys – солодкий і phiton – рослина).

Галофіти мають різноманітні пристосування, направлені на виживання в умовах високого вмісту солей. Деякі, із збільшенням надходження солей, інтенсивніше поглинають воду, внаслідок чого концентрація солей у клітинах не досягає критичного рівня. Інші – виділяють солі на поверхню вегетативних органів. Рослини можуть також відкидати як непотріб листки і, навіть, цілі пагони, в яких вміст солей досяг критичного рівня. В залежності від пристосувань галофіти поділяються на три групи:

• • евгалофіти (справжні галофіти) – містять в своїх органах значну кількість солей, ростуть на найбільш засолених грунтах;
• • кіногалофіти – здатні виділяти надлишок солей через продихи або спеціальні залози, тому в суху погоду вкриваються шаром солей;
• • глікогалофіти (солонцьові рослини) – мають кореневу систему, яка мало проникна для солей.

Представниками евгалофітів є солонець європейський (Salicornia еиrораеа), який зростає на мокрих солончаках і морських узбережжях у південно-східному лісостепу і степу України, содник високий – на солончаках і солонцях приморської частини суші у Криму та Середньому Причорномор'ї. До кіногалофітів відносяться види кермеку (Limonium), поширені на солонцюватих луках Південного Лісостепу, тамарикс стрункий (Tamarix gracslis), який зростає на узбережжі Азовського моря. До групи глікогалофітів відносяться полини і інші рослини напівпустель, мангові рослини. Загалом, флора цієї групи рослин найбагатша в аридних (посушливих) кліматичних зонах.

Явище засолення грунтів значною мірою зумовлене кліматичними умовами. В гумідному кліматі, наприклад у бореальній зоні, кількість опадів переважає над випаровуванням. Тому тут більш поширені вилугувані підзолисті кислі ґрунти. У більш південних регіонах (при наближенні до кордону між гумідним та аридним кліматом) реакція ґрунтових вод стає менш кислою, нейтральною і, навіть, слаболужною. В аридних умовах вміст Na2SO4 і, особливо, NaCl в ґрунтових водах збільшується. При цьому, внаслідок безперервного випаровування, капілярами на поверхню ґрунту піднімається вода, яка і переносить солі з глибини. Наприклад, північніше Києва на терасах лівого берега Дніпра засоленості ґрунту не зустрічається, а на дніпровських терасах поблизу Дніпропетровська поширене содове засолення. Далі на південь, поблизу Сиваша та Чорного моря, проявляється засолення хлоридами. На деяких ділянках гумідної зони також зустрічаються зарості галофітів, але це пов'язане не з засоленням ґрунтів, а з виходом на поверхню природних або штучних сольових джерел. Як відмічалося вище, в аридних зонах фітоценози характеризуються низькорослістю, обмеженим видовим різноманіттям, незначною біомасою. У порівнянні з такими фітоценозами, при інших рівних умовах, на засолених ґрунтах вказані особливості проявляються ще чіткіше менші розміри рослин, менша кількість видів, менша біомаса. Це пояснюється значно жорсткішими умовами зростання.