Солончаки, солонцы, солоди

Солончаки, солончаковые, солонцы и солонцеватые почвы и их комплексы относят к засоленным почвам, содержащим в своем профиле легкорастворимые соли в количествах, токсичных для сельскохозяйственных растений. Это интразональные почвы.

На территории России засоленные почвы распространены в Западной Сибири (в Кулундинской и Барабинской степях, в степных зонах Омской, Тюменской и Курганской областей), в Среднем и Нижнем Поволжье, в Северо-Восточном Предкавказье.

Солончаки, солонцы, солоди

Солончаки

Солончаками называются почвы, которые при засоленности всего профиля в поверхностных горизонтах содержат повышенные количества легкорастворимых солей. В зависимости от химизма засоления содержание солей в верхнем горизонте солончаков составляет от 0,6-0,7 до 2-3 % и более.

Солончаки, солонцы, солоди

Образование и условия соленакопления в почвах

Формирование засоленных почв связано с накоплением солей в грунтовых водах, породах, поверхностных водах.

Легкорастворимые соли образуются при выветривании горных пород. Делювиальными, речными и грунтовыми водами, ветром они перераспределяются по поверхности и накапливаются в поверхностных и грунтовых водах, морях, океанах, участвуя в образовании осадочных пород.

Накопление солей зависит от гидротермических условий природных зон (табл. 49).

49. Накопление солей в водах и засоленных почвах различных природных зон (Ковда)

Зона

Наивысшая минерализация, г/л

Максимум солей

в верхних

горизонтах

солончаков, %

Характерные соли

Реки

Грунтовые воды

Соленые озера

Лесостепь

0,5-1,0

1-3

10-100

0,5-1,0

Na23, Na24, Na2SiО3

Степь

3-7

50-100

100-250

2-3

Na,SО4,NaCl, Na23

Сухая степь

10-30

100-150

300-350

5-8

NaCl, Na24, CaSО4, MgSО4

Пустыни

20-90

200-220

350-450

15-25

NaCl, NaNO3, MgCl2, MgSО4

 

Чем более засушливый климат, чем меньше промачиваемость почв и чем выше испаряемость, тем больше аккумулируется солей в водах и почвах. Наибольшее количество солей аккумулируется в сухих степях и пустынях.

Аккумуляция солей в почвах может быть обусловлена различными причинами: засолением почвообразующих пород, биологическим соленакоплением, соленакоплением при высыхании засоленных озер, переносом солей ветром, за счет минерализованных почвенно-грунтовых вод.

Наиболее часто солончаковый процесс в природных условиях осуществляется при близком залегании минерализованных грунтовых вод. При близком залегании грунтовых вод и смыкании капиллярной каймы с горизонтом атмосферного промачивания интенсивно засоляются все горизонты почвы, в результате чего формируются солончаки.

Ранее мы писали про Дерновые почвы

Если между капиллярной каймой и капиллярно-подвешенной влагой нет смыкания, соли накапливаются в более глубоких горизонтах и образуются различные солончаковые и солончаковатые почвы.

В аккумуляции солей в почвах большую роль играет галофитная растительность (солянки, шведка, кермек и др.). В ее опаде содержится большое количество солей, которые поступают в почву и перераспределяются по элементам рельефа.

По данным Н. И. Базилевич, солончаковые луга Барабы с опадом ежегодно возвращают в почву от 230 до 360 кг зольных веществ, в которых содержится 102 кг хлора и до 67 кг натрия.

Биологическому фактору и биохимическим процессам принадлежит важная роль в соленакоплении, особенно в степных и пустынных условиях.

Солончаки, солонцы, солоди

Строение профиля и классификация

Профиль солончаков в большинстве случаев слабо дифференцирован на генетические горизонты: гумусовый (А), переходный (В) и почвообразующую породу (С). Для всех гумусовых горизонтов с поверхности для солончаков характерны выцветы солей.

В нижней части профиля, иногда по всему профилю, отмечают признаки оглеения в виде ржаво-охристых вкраплений или сизых пятен. Солончаки делят на два типа: автоморфные и гидроморфные.

Автоморфные солончаки формируются на засоленных почвообразующих породах при глубоком залегании уровня грунтовых вод. Почвообразующие породы представлены древними элювиальными и делювиальными третичными меловыми и другими отложениями, а также морскими засоленными породами четвертичного периода, например «шоколадные» глины Прикаспия.

Гидроморфные солончаки развиваются в условиях близкого (0,5-3 м) залегания минерализованных грунтовых вод при выпотном водном режиме.

Обусловливающем преобладание восходящих токов, при испарении которых в почвенном профиле и в его верхних горизонтах накапливаются легкорастворимые соли. Такие солончаки имеют наибольшее распространение, в том числе в условиях Западной Сибири и в Предалтайской провинции.

Гидроморфные солончаки разделяют на несколько подтипов: типичные, луговые, болотные, соровые («соры» или «шоры»), приморские, мерзлотные, отакыренные (пустынные) и вторичные:

  1. Типичные солончаки формируются при наличии сильноминерализованных грунтовых вод (50 г/л и более) с капиллярной каймой у поверхности. На поверхности почвы образуется солевая корка или пухлый горизонт, состоящий из солей и скоагулированных коллоидов мощностью от 2 до 4 см.
  2. Луговые солончаки формируются на недренированных равнинах, по приозерным террасам и приболотным равнинам, на пойменных террасах. Луговые солончаки развиваются также при близком уровне грунтовых вод, но более слабомииерализованных. На них хорошо произрастает луговая растительность с галофитами. В почвах ясно проявляются дерновый и солончаковый процессы.
  3. Болотные солончаки развиваются при очень близком залегании разной степени минерализации грунтовых вод по периферии болот. Соли разного состава находятся в торфяном слое или перед ним. По всему профилю кроме солей отмечается оглеение. Болотные солончаки наиболее широко распространены в лесостепи Западной Сибири.
  4. Соровые (шоровые) солончаки распространены по берегам и днищам периодически высыхающих соленых озер. Поверхность их влажная, покрыта солевыми выцветами, а по всему почвенному профилю отмечается сильное оглеение под влиянием избыточного увлажнения. Растительность представлена единичными растениями солероса или вообще отсутствует. Содержание солей по профилю высокое — от 3 до 9 %, а максимальных величин оно достигает в верхнем горизонте.
  5. Приморские солончаки — наиболее молодые образования морских отложений. Они характеризуются наличием влажной рыхлой солевой корочки, под которой располагается песчаный или супесчаный слой с большим количеством ракушек. Профиль почвы имеет сильное хлоридное засоление. Грунтовая горько-солевая вода залегает на глубине 1-2 м.
  6. Мерзлотные солончаки на небольшой глубине имеют мерзлотный водоупорный горизонт; весь профиль почв или их верхние горизонты сильно засолены (чаще хлоридно-сульфатное или суль-фатно-хлоридное засоление).
  7. Отакыренные {пустынные) солончаки формируются в особых гидротермических условиях пустынной зоны и характеризуются своеобразной трещиноватой поверхностью.
  8. Вторичные солончаки образуются при неправильном орошении. Избыточные поливные воды вызывают подъем грунтовых вод и накопление солей в поверхностных горизонтах почв.

Наиболее часто вторичное засоление возникает при глубине залегания минерализованных грунтовых вод 1,5-2 м, реже —при глубине их залегания 3-4 м и практически не проявляется при глубине залегания грунтовых вод более 6 м.

Солончаки и солончаковые почвы разделяют на роды по качественному составу солей, который устанавливают по соотношению анионов и катионов (табл. 50).

50. Качественный состав засоления (по Лебедеву)

По анионам, мг – экв.

По катионам, мг – экв.

Вид засоления

Cl

SO42–

НСО3

Cl+SO42–

Вид засоления

Na++ К+

Ca2++Mg2+

Mg2+

Са2+

Хлорвдный

>2

Натриевый

>2

Сульфатно-хлоридный

2-1

Магниево-натриевый

2-1

>1

Хлоридно-сульфатный

1-0,2

Кальциево-натриевый

1-2

<1

Сульфатный

<0,2

Кальциево-магниевый

<1

>1

Карбонатно-сульфатный

<0,2

>1

Магниево-кальциевый

< 1

> 1

Сульфатно-содовый

>2

 

Качественный состав солей отражается на внешних признаках солончаков. Так, если в составе солей доминируют сульфаты натрия, формируются пухлые солончаки с рыхлым пухлым поверхностным горизонтом.

При большом содержании гигроскопичных солей хлорида кальция и хлорида магния развиваются мокрые солончаки. В солончаках, в составе солей которых преобладают хлориды натрия, на поверхности почвы образуется корка – так формируются корковые солончаки.

При повышенном количестве соды увеличивается растворимость органического вещества, профиль почвы приобретает черную окраску, образуются черные солончаки.

По характеру распределения солей солончаки подразделяют на виды: поверхностные (соли в слое 0-30 см) и глубокопрофильные (соли по всему профилю до грунтовых вод).

Помимо солончаков широко встречаются в разной степени засоленные почвы (солончаковатые). Классификацию почв по степени засоления осуществляют по общему содержанию солей (плотный остаток) с учетом их качественного состава (табл. 51).

51. Классификация почв по степени засоления (Ковда, Егоров и др.)

Почвы по степени

засоления

Тип засоления (плотный остаток), %

хлоридно-содовый

сульфатно-содовый

содово-хлоридный

содово-сульфатный

сульфатно-хлоридныи

хлоридно-сульфатный

хлоридный

сульфатный

Незаселенные

< 0,15

< 0,15

< 0,15

< 0,15

<0,2

<0,25

< 0,15

< 0,3

Слабозасоленные

0,15-0,25

0,15-0,3

0,15-0,25

0,15-0,25

0,2-0,3

0,25-0,4

0,15-0,3

0,3-0,6

Среднезасоленные

0,25-0,40

0,3-0,5

0,25-0,4

0,3-0,5

0,3-0,6

0,4-0,7

0,3-0,5

0,6-1,0

Сильнозасоленные

0,4-0,6

0,5-0,7

0,4-0,6

0,5-0,7

0,6-1,0

0,7-1,2

0,5-0,8

1,0-2,0

Солончаки

> 0,6

> 0,7

>0,6

>0,7

>1,0

>1,2

>0,8

>2,0

 

В классификации засоленных почв учитывают также глубинускопления солевых горизонтов: 0-30 см – высокосолончаковыеили солончаковые; 30-80 см – солончаковатые; 80-150 см – глубокосолончаковатые; глубже 150 см – незаселенные.

Солончаки, солонцы, солоди

Состав и свойства

Для большинства солончаков характерно равномерное распределение по профилю фракции ила, диоксида кремния и полуторных оксидов, что указывает на постоянство алюмосиликатной части почвы.

Луговые солончаки лесостепной и степной зон содержат в верхнем горизонте 8-10% гумуса, солончаки южных зон – не более 1-3 %. В составе обменных катионов в различных соотношениях находятся кальций, магний, натрий. Реакция почв (водной вытяжки) сильнощелочная (рНн2о 9-11) в солончаках содового засоления и слабощелочная (рНн2о 7,3—7,5) в солончаках с засолением нейтральными солями.

Высокая концентрация солей, их качественный состав определяют плодородие солончаков и возможность их использования. Чем больше концентрация солей в почвенном растворе, тем выше его осмотическое давление, тем хуже условия для произрастания растений.

Соли оказывают влияние на растения не только через осмотическое давление, но и непосредственно, проявляя токсичное действие. Токсичность солей выражают в эквивалентах хлора. Если принять токсичность хлора за единицу, то токсичность соды (Na23) в 10 раз больше.

Токсичность бикарбоната натрия (NaHCО3) в 3 раза меньше, а сульфата натрия в 6 раз меньше токсичности NaCl. Следовательно, наиболее вредными и малоплодородными для растений будут содовые солончаки, затем хлоридные и наиболее «благоприятными» — сульфатные солончаки.

Солончаки, солонцы, солоди

Особенности сельскохозяйственного использования

Освоение солончаков и сильнозасоленных почв возможно лишь при сложных мелиоративных мероприятиях.

Наиболее эффективный и радикальный прием удаления солей и опреснения почв – промывка с устройством дренажа для сбора промывных вод. Нормы расхода воды на промывку зависят от степени засоления, гранулометрического состава и глубины залегания грунтовых вод.

Чем выше степень засоления, тяжелее гранулометрический состав и ниже уровень грунтовых вод, тем больше нормы расхода воды на промывку. Они колеблются от 2,3 до 17,6 тыс. м3/га.

При промывке солончаковых почв необходимо учитывать соотношение в них кальция и натрия. Если это соотношение меньше 3, промывка может завершиться осолонцеванием почвы. Чтобы этого не произошло, необходимо сопровождать промывку внесением кальциевых солей (гипса). Перед промывкой необходима глубокая вспашка, которая способствует быстрому вымыванию солей.

Опыт на Алейской оросительной системе (Феско, Казанцев, 1980) показал, что вертикальный дренаж значительно снижает уровень грунтовых вод. Так, на расстоянии 100 м от скважины грунтовые воды снижаются на 1,5-2,0 м, на расстоянии 200 м – 0,8-0,9 м.

Читайте также: Болотные почвы

Снижение уровня грунтовых вод способствовало интенсивному удалению водорастворимых солей. На промытых вторичных солончаках совхоза «Рубцовский» в течение ряда лет была получена урожайность сена пырея бескорневищного по 5,0-6,0 т/га за два укоса.

В неорошаемых условиях солончаки используют как экстенсивные пастбища. Повышение продуктивности кормовых угодий на засоленных почвах может быть достигнуто после обработки этих почв и посева солеустойчивых кормовых однолетних и многолетних культур. Из однолетних культур самыми солеустойчивы-ми являются ячмень, рожь, вика мохнатая.

Для многолетнего залужения можно использовать пырей бескорневищный, ломкоколосник ситниковый; последний вид наиболее солеустойчивый и высокоурожайный (Трофимов, 1982). Их производственные посевы на солончаках и черноземно-луговых сильнозасоленных почвах в Мамонтовском районе и на вторичных солончаках в Рубцовском районе были высоко эффективными.

В условиях орошаемого земледелия при нарушении режима орошения, норм, сроков полива нередко происходят повышение уровня грунтовых вод и вторичное засоление почв, образование ирригационных солончаков.

Для предупреждения вторичного засоления необходима организация правильного режима орошения с устройством дренажа. Вдоль оросительных каналов осуществляют посадку древесных пород, которые усиленно испаряют влагу, понижают уровень грунтовых вод и ослабляют возможность засоления почв.

Солончаки, солонцы, солоди

Солонцы

Солонцами называют почвы, содержащие в поглощенном состоянии большое количество обменного натрия, а иногда и магния в иллювиальном горизонте (В).

Солонцы, как и солончаки, относятся к засоленным почвам, но в отличие от солончаков содержат легкорастворимые соли на некоторой глубине.

Солончаки, солонцы, солоди

Генезис

Одним из путей формирования солонцов, по теории К. К. Гедройца, является их образование при рассолении солончаков, содержащих натриевые соли. В присутствии солей коллоиды почвы находятся в скоагулированном состоянии.

При рассолении натриевого солончака почвенный поглощающий комплекс насыщается ионом натрия, коллоиды переходят в пептизированное состояние и перемещаются в глубь профиля почвы, образуя иллювиальный горизонт, обогащенный коллоидами.

При высыхании такой горизонт растрескивается на крупные призматические и другие отдельности, способные при увлажнении к сильному набуханию. Усиление подщелачивания среды сопровождается активизацией процессов выветривания первичных и вторичных минералов, перемещением по профилю их продуктов.

Периодическое увлажнение и высушивание почвы приводят к изменению призматических отдельностеи, которые приобретают округлую форму, характерную для столбчатых структур.

Появление соды в почвенном растворе является по К. К. Гедройцу признаком возникновения солонцового процесса. Сода может поступать в почвенный раствор из грунтовых вод в результате химических и биохимических реакций (в частности, редукции сульфатов сульфатредуцирующими микроорганизмами).

Для южных зон В. Р. Вильяме обосновал биологическую теорию образования солонцов. По этой теории корни травянистой растительности проникают глубоко по профилю и поглощают находящиеся там легкорастворимые соли натрия.

После минерализации органических остатков соли натрия поступают в почвенный раствор верхних горизонтов, способствуя вначале процессу осо-лонцевания почв, а затем засолению (превращению их в солончаки).

Рекомендуем прочитать: Сероземы

Однако солонцовые почвы в природе очень разнообразны. Есть солонцы, содержащие в почвенном поглощающем комплексе небольшие количества натрия, что не объясняется теориями К. К. Гедройца и В. Р. Вильямса.

По Б. В. Андрееву, натрий не всегда является причиной, а, наоборот, может быть следствием солонцового процесса. По его теории минералы почвообразующей породы под влиянием солевых растворов или минерализованных грунтовых вод подвергаются гальмиролизу – разрушению, распаду на оксиды и кремнекислому.

Освобождающийся из минералов натрий повышает подвижность пептизирующихся органических соединений и входит в состав ППК иллювиального горизонта. По мере развития солонцового процесса иллювиальность и накопление в почве обменного натрия будут увеличиваться.

Солонцеватость почв обусловливается не только поглощенным натрием, но и магнием.

Солонцовый процесс почвообразования протекает при участии травянистой растительности (шелковица, кермек, солончаковый подорожник, камфоросма, солодка, вейник, желтяница и др.) и сопровождается проявлением дернового процесса.

Усиление дернового процесса вызывает эволюцию солонцов в близкие по строению и свойствам зональные почвы. Ослабление дернового процесса в солонцах завершается их деградацией и превращением в солоди.

Изменение гидрологических условий, сопровождающееся поднятием уровня минерализованных грунтовых вод, вызывает вторичное засоление солонцовых почв и превращение их в солонцы-солончаки и солонцы солончаковатые.

Солончаки, солонцы, солоди

Строение профиля и классификация

Морфологические признаки солонцов очень устойчивы. Верхний горизонт (A1) гумусово-элювиальный (надсолонцовый), серый, темно-серый (серо-каштановый у солонцов каштановой зоны), рыхлый, пылеватый, почти бесструктурный в верхней части и листовато-пластинчатый в нижней — осолоделой.

В этом горизонте сосредоточена основная масса корней, иногда с поверхности образующих плотную дернину.

52. Классификация солонцов

Тип Подтип Род* Вид
По зональному признаку По химизму (типу) засоления

Содовые, смешанные, содово-сульфатные, содово-хлоридно-сульфатные

Нейтральные: сульфатно-хлоридные, хлоридно-сульфатные

По глубине засоления

5—30 см — солончаковые

30—50 см — высокосолончаковатые

50—100 см — солончаковатые

100—150 см — глубокосолончаковатые

150-200 см — несолончаковатые (глубокозасоленные)

П о степени засоления

Солонцы-солончаки, сильнозасоленные, среднезасоленные, слабозасоленные, незаселенные (встречаются редко)

По глубине залегания карбонатов и гипса

Высококарбонатные — выше40 см

Глубококарбонатные — ниже 40 см

Высокогипсовые — выше 40 см

Глубокогипсовые — ниже40 см

По мощности надсолонцового горизонта A1

До 5 см — корковые

5—10 см —мелкие

10—18 см — средние

> 18 см — глубокие

По содержанию обменного натрия в В1 (% емкости обмена)

До 10 % — малонатриевые

10—25 % — средненатриевые

> 25 % — многонатриевые

По степени осолодеиия

Слабоосолоделые, осолоделые, сильноосолоделые

По структуре в горизонте B1

Столбчатые, ореховатые, призматически е, глыбистые

Солонцы автоморфные Черноземныеные

Каштановые

Бурые полупустынные

Солонцы полугидроморфные Лугово-черноземные

Лугово-каштановые

Лугово-бурые   полупустынные

Лугово-мерзлотные

Солонцы гидроморфные Черноземно-луговые

Каштаново-луговые

Бурые полупустынные луговые

Лугово-болотные

Лугово-мерзлотные

* Разделение на роды и виды относится ко всем типам и подтипам.

 

Общим характерным морфологическим признаком солонцов является солонцовый иллювиальный горизонт (В1 столбчатой или ореховатой, призматической или глыбистой структуры, коричнево-бурой или коричнево-темно-серой окраски.

Глянцевидный, чрезвычайно плотный в сухом состоянии и вязкий во влажном, трудно проницаемый для корней. Мощность его около 12-20 см у солонцов Черноземной зоны и 6-8 см у солонцов каштановой зоны.

Под солонцовым горизонтом B1 залегает горизонт В2. Он более светлый, с гумусовыми затеками и пятнами, часто вскипает от НСl. У солончаковых солонцов в этом горизонте наблюдают солевые выцветы и прожилки гипса. Структура призматическая или ореховатая.

Ниже горизонта В2 залегает карбонатный Вк или солевой горизонт Вс с максимумом скопления легкорастворимых солей. Эти горизонты переходят в горизонт ВС, а ниже — в материнскую породу Сс. Таким образом, морфологически профиль солонцов резко дифференцирован.

Современная классификация солонцов приведена в таблице 52.

Солончаки, солонцы, солоди

Состав и свойства

В результате развития солонцового процесса происходит резкая дифференциация почвенного профиля по гранулометрическому составу. Горизонт А1 относительно обогащается фракцией мелкого песка и крупной пыли и обедняется илом. В иллювиальном горизонте В1, наоборот, накапливаются (раза в три больше, чем в горизонте A1) фракции ила и физической глины.

Преобладающими глинными минералами илистой фракции являются минералы монтмориллонитово-гидрослюдистой группы с примесью аморфных веществ.

По валовому химическому составу солонцовый процесс сопровождается обогащением верхних горизонтов диоксидом кремния и обеднением полуторными и другими оксидами.

Гумусность солонцов невысокая – в среднем 2,5-3 %. Определенной зависимости между количеством гумуса и степенью выраженности солонцового процесса не прослеживается.

Содержание гумуса в них. меняется от степени осолодения и залужения. Полугидроморфные и гидроморфные солонцы содержат несколько больше гумуса, чем автоморфные. Вниз по профилю содержание гумуса резко падает.

Актуальная реакция в верхних горизонтах, как правило, слабощелочная, в солонцовых горизонтах резко щелочная — рНн2о 9-10 (табл. 53).

 53. Физико-химические и физические свойства солонцов

Почва

Горизонт

Глубина взятия образца, см

Гумус, %

CO2

карбонатов,

%

Емкость обмена, мг • экв. на 100 г

Поглощенный Na, % емкости

pНн2о

Плотность, г/см3

Скважность, %

Солонец лугово-черноземный средний, столбчатый солончаковый содовый (Каменский район Алтайского края)

А1

0-6

2,81

Нет

11,6

14

7,5

1,17

53

А2

6-12

0,89

»

4,1

20

8,0

1,40

48

В]

12-22

0,63

1,76

10,7

78

10,1

1,49

43

В2

22-36

0,46

2,42

8,9

66

10,1

1,41

47

Солонецлугово-каштановый средний, столбчатый солончаковатый содово-хлоридносульфатный (Славгородский район — Кулундинская степь)

А1

0-10

3,18

13,5

14

7,0

1,10

B1

10-20

1,42

18,0

42

8,5

1,50

B2

20-26

1,06

8,3

1,45

В3

26-40

0,52

2,64

8,3

1,45

Солонец полугидроморфный каштановый солончаковый мелкостолбчатый малонатриевый хлоридно-сульфатный (Прикаспийская низменность)

А1

0-5

2,2

0,1

28,5

6

9,1

B1

5-10

1,3

0,3

29,3

6

9,2

B2

20-30

1,1

2,0

30,3

12

9,3

Вк

40-50

0,5

5,6

26,8

28

9,4

 

Развитие солонцового процесса находит отражение в изменении емкости обмена и составе поглощенных оснований в профиле солонцов. В солонцовых горизонтах содержание натрия от емкости обмена резко возрастает; исключение составляют малонатриевые солонцы (см. табл. 53).

Общие физические свойства благоприятны только в надсолонцовом горизонте А1 в солонцовых горизонтах высокая плотность и низкая порозность. Водно-физические свойства солонцов неудовлетворительны для растений.

Некоторое исключение представляют глубокие солонцы, у которых более мощные надсолон-цовые горизонты с более благоприятными физическими свойствами.

Солонцы характеризуются высокой дисперсностью (80-85 %) в солонцовых горизонтах, а также крайне неблагоприятными физико-механическими свойствами.

В сухом состоянии они отличаются высокой плотностью, во влажном сильно набухают, становятся вязкими и липкими. Водопроницаемость низкая, количество недоступной для растений влаги высокое.

Из приведенной характеристики природных свойств солонцов видно, что в агрономическом отношении это неудобные земли.

Солончаки, солонцы, солоди

Приемы освоения под пашню и сельскохозяйственное использование

Солонцовые почвы являются резервом расширения сельскохозяйственных угодий. Однако возделывание сельскохозяйственных культур на этих почвах возможно лишь при их коренном улучшении, мелиорации, изменяющей неблагоприятные физико-химические и физические свойства.

Основным приемом улучшения солонцов является химическая мелиорация — гипсование.

Действие гипса на солонцовые почвы многогранно: кальций гипса вытесняет из почвенного поглощающего комплекса обменный натрий, участвует в коагуляции коллоидов, образовании гу-матов кальция и почвенной структуры.

В результате гипсования нормализуется щелочность почвенного раствора. Величина рНн2о из сильнощелочного интервала переходит в слабощелочной. Одновременно снижается дзета-потенциал с 20-30 до 10- 20 мВ.

Глубокие физико-химические изменения улучшают физические свойства солонцов: в 2-3 раза уменьшается дисперсность, на 0,1-0,3 г/см3 снижается плотность почв, увеличивается скорость фильтрации.

Максимальные изменения этих свойств происходят в мелиорированном слое солонцов, т. е. в слое, в который был внесен гипс (Трофимов, 1987).

Норму гипса (т/га) устанавливают с учетом содержания обменного натрия:

Dcaso4 2H2O = 0,086(Na – 0,05T) hd1

где Na — содержание поглощенного натрия, мг • экв/100 г почвы; Т — емкость поглощения, мг • экв/100 г почвы; 0,05 — величина, показывающая, что до 5 % натрия от емкости поглощения не сказывается отрицательно на свойствах почвы, и это количество натрия вычитают из общего его содержания; h — глубина мелиорируемого слоя, см; d1 — плотность мелиорируемого горизонта, г/см3; 0,086 — значение 1 мг • экв. гипса, г.

В качестве мелиорирующих веществ используют не только гипс, но и другие кальциевые соли (фосфогипс, хлористый кальций); их применяют при условии хорошей промывки. Положительное влияние оказывают также сернокислое железо, серная кислота и гипсоносные породы.

Дозу мелиоранта для малонатриевых солонцов можно установить по порогу коагуляции высокодисперсной фракции (по методу А. Я. Мамаева).

Эффективность гипсования зависит от химизма солонцов. Установлена высокая эффективность химической мелиорации средне- и многонатриевых солонцов содового и содово-сульфатного засолений.

С увеличением количества осадков (с 250 мм в сухой степи до 350-380 мм в зоне засушливой степи) прибавки урожайности зерновых культур возрастают с 0,4 до 1,8 т/га (Трофимов, 1987). Для улучшения солонцов наиболее эффективно внесение гипса при постепенном углублении пахотного слоя с одновременным применением навоза, гипса и минеральных удобрений на фоне снегозадержания.

При небольшом количестве пятен солонцов среди других почв (черноземов, лугово-черноземных) рекомендуют их землевание. Для этого на солонцовые пятна наносят несколько раз плодородную почву слоем 2-3 см.

На солонцах с близким залеганием гипса эффективна плантажная обработка с использованием карбонатов кальция и гипса самой почвы (самомелиорация солонцов). Этот прием обеспечивает снижение плотности, улучшение водопроницаемости, наиболее благоприятный водно-солевой режим, рассоление и рассолонце-вание.

Гипсование солонцов на фоне снегозадержания особенно эффективно под многолетние травы. Гипсование солонцов в сочетании с минеральными удобрениями повышает урожайность многолетних трав в 2-3 раза.

Особенно велика отзывчивость на эти приемы сравнительно недавно введенного в культуру кормового соле-устойчивого растения ломкоколосника ситникового, урожайность которого от названных приемов повышается до 2,76 т/га вместо 0,86 т/га (Трофимов).

Гипсование солонцов в кормовых угодьях экономически выгодно также под регнерию волокнистую. При мелиорации солонцов следует правильно подбирать культуры, способствующие биологической мелиорации солонцов.

К таким солонцеустойчивым культурам относятся донник, пырей бескорневищный, волоснец сибирский. Все приемы мелиорации солонцовых почв более эффективны при орошении, чем в богарных условиях.

Солончаки, солонцы, солоди

Солоди

Солоди наиболее распространены в лесостепной и степной зонах, среди почв сухих и полупустынных степей; они также встречаются в таежно-лесной зоне Якутии.

Наиболее широко солоди распространены в лесостепи Западно-Сибирской низменности под березовыми и березово-осино-выми колками.

Характерной особенностью этого типа почв является их приуроченность к отрицательным формам рельефа.

Солончаки, солонцы, солоди

Генезис

Образование и распространение солодей генетически тесно связаны с солонцовыми почвами и солонцовым процессом.

По теории К. К. Гедройца, солоди образуются из солонцов путем их деградации в результате замещения обменного Na+ на Н+. При щелочной реакции среды, обусловленной появлением в почвенном растворе углекислого натрия, происходит разрушение почвенного поглощающего комплекса.

Образование солодей и осолоделых почв рассматривают не только как физико-химический и химический процессы; оно тесно связано со специфическими биохимическими и биологическими процессами.

Периодически создающийся в понижениях анаэ-робиозис приводит к разложению органических остатков, которое сопровождается образованием большого количества органических кислот, в том числе фульвокислот, подвижных форм железа и марганца, органо-минеральных комплексов, способных перемещаться вниз по профилю почвы.

Читайте также про Подзолистые почвы таежно-лесной зоны

В верхних горизонтах солодей и осолоделых почв накапливается аморфная кремнекислота, растворимая в 5%-ной КОН.

Она образуется как в результате распада алюмосиликатной части почвы под воздействием щелочных растворов, так и биогенным путем вследствие жизнедеятельности и отмирания диатомовых водорослей и других организмов (Тюрин, Базилевич).

Периодическое переувлажнение понижений, способствуя передвижению коллоидов и солей в глубь почвы, создает условия для поселения древесно-кустарниковой растительности, которая способствует усилению промачивания почвы, увеличению количества фульвокислот, изменению щелочной реакции почвенного раствора на кислую.

При поселении луговой травянистой растительности на процесс осолодения накладывается дерновый процесс, вызывающий олуговение солодей. При устойчиво повышенном увлажнении западин может происходить заболачивание солодей с образованием на поверхности почв торфяного горизонта.

Солончаки, солонцы, солоди

Строение профиля, классификация, состав и свойства

Строение. Профиль солоди резко дифференцирован на горизонты и может быть представлен следующим строением:

A0 — А1 — А2 — А2В — В — С,

  • где А0 — лесная подстилка или дернина небольшой мощности;
  • A1 — мощностью не более 2-3 см, небольшая полоска сероватого цвета гумусированного горизонта;
  • А2 — осолоделый четко оформленный горизонт, белесый, слоевато-плитчатый, с железисто-марганцевыми новообразованиями в форме конкреций и ржаво-охристых пятен;
  • А2В — переходный горизонт неоднородно окрашенный, темно-бурый, с белесыми пятнами, уплотненный, плитчато-ореховатой структуры;
  • В — иллювиальный горизонт мощностью 70-90 см, подразделяется на 2-3 подгоризонта, вверхней его части коричнево-буро-красноватый, плотный, вязкий, ореховатый.

По граням структурных отдельностей отчетливо выражена лакировка, заметны ржавые и глеевые пятна, кремнеземистая присыпка. Нижняя часть иллювиального горизонта более светлой окраски, с меньшими признаками иллювиирования; С — почвообразующая порода с признаками оглеения.

Классификация

Основана на разделении солодей по условиям увлажнения и выраженности дернового или торфяного горизонта.

В связи с этим в типе солодей выделены три подтипа: солоди лугово-степные, солоди луговые (дерново-глеевые) и солоди луго-во-болотные (торфянистые).

Роды в подтипах солодей выделяют с учетом остаточных признаков солонцеватости и засоления: бескарбонатные, незаселенные и солончаковатые.

Виды солодей выделяют по разным признакам — по степени выраженности оглеения: глеевые и глеева-тые; по степени задерненности: мощность горизонта А1 5-10 см — слабозадерненные, 10-20 см — среднезадерненные, >20см — глубокозадерненные.

У слабозадерненньгх солодей горизонт A1 < А2; у среднезадерненных A1 > А2, у глубокозадерненных А2 представлен в виде пятен.

По содержанию гумуса в горизонте А1:

  • меньше 3 % — малогумусные (светлые),
  • 3-6 % — среднегумусные (серые),
  • больше 6 % — высокогумусные (темные).

По мощности торфяного горизонта: А0 5-10 см —торфянисто-глеевые, А0T 10-20 см — торфяно-глеевые.

По степени засоления лугово-болотные и луговые солоди могут быть солончаковыми (соли находятся в пределах верхнего 30-сантиметрового слоя) и солончаковатыми (соли на глубине 30-80 см). Солоди лугово-степные, как правило, незаселенные и не-солонцеватые.

Солоди имеют низкое естественное плодородие. Содержание гумуса в них колеблется от 1,5 до 10 % и выше.

Особенно много гумуса в луговых солодях (дерново-глеевых). В составе гумусовых веществ преобладают фульвокислоты. Содержание валового азота находится в соответствии с содержанием гумуса и колеблется от 0,1 до 0,8%.

Емкость поглощения в осолоделом горизонте (А2) невысокая — 10-15 мг • экв., в иллювиальном достигает 30-40 мг • экв/100 г почвы.

В составе обменных оснований преобладает кальций; почти всегда в небольших количествах (до 1-1,5 мг • экв.) присутствует натрий с максимумом его содержания в иллювиальном горизонте (до 6-7 % емкости поглощения).

В состав обменных катионов, как правило, входят в небольших количествах обменный алюминий и водород.

Совместное присутствие в почвенном поглощающем комплексе солодей одновременно водорода и натрия свидетельствует о чередовании процессов периодического осолонцевания этих почв под воздействием слабых концентраций солей щелочных металлов и последующего промывания почв растворами, содержащими перегнойные и органические кислоты.

Обменная кислотность в горизонтах Ai и А2 находится в кислом интервале (рНксл 3,5-6,0); в нижних горизонтах она близка к нейтральной или слабощелочная.

Физические, водно-физические свойства горизонтов А2 и В солодей неблагоприятны. Они отличаются высокой плотностью, характеризуются неводопрочной структурой, низкой водопроницаемостью.

Вследствие плохой фильтрационной способности в солодях часто развито поверхностное заболачивание. Почвы, как правило, бедны подвижными формами азота и фосфора.

Солончаки, солонцы, солоди

Сельскохозяйственное использование

Сельскохозяйственное использование солодей ограничено неблагоприятными свойствами и условиями их залегания по рельефу. Они малопригодны для земледелия, хотя в некоторых случаях их вовлекают в пахотные угодья.

Для улучшения последних требуется проводить глубокое рыхление, способствующее лучшему впитыванию влаги и более быстрому наступлению физической спелости почв, вносить повышенные дозы органических и минеральных (в основном азотных и фосфорных) удобрений.

Пониженные элементы рельефа, по которым распространены солоди и осолоделые почвы, затрудняют использование этих почв. Они длительное время находятся в переувлажненном состоянии, что делает невозможным своевременное проведение полевых работ.

Для устранения этих недостатков на мелких пятнах солодей в пахотных массивах улучшение почв надо начинать с землевания (с планировкой поля).

В большинстве случаев нет необходимости вовлекать солоди в земледелие. Наоборот, ставится задача охраны колочных лесов, играющих водорегулирующую роль, способствующих влагонакоп-лению в межколочных пространствах с другими почвами.

Дерновые солоди в ряде случаев отличаются хорошей гумусированнос-тью и используются как продуктивные сенокосные угодья.

В разной степени осолоделые серые лесные почвы могут быть использованы в земледелии. Пути повышения их плодородия такие же, как для серых лесных оподзоленных почв.

Контрольные вопросы и задания

  1. Назовите основные пути образования засоленных почв.
  2. Что лежит в основе классификации солончаков и засоленных почв?
  3. Охарактеризуйте свойства солончаков и особенности их сельскохозяйственного использования.
  4.  Раскройте сущность солонцового процесса почвообразования.
  5. Назовите принципы выделения подтипов, родов и видов солонцов в современной классификации.
  6. Охарактеризуйте образование и свойства солодей.
  7. Назовите пути улучшения солончаков, солонцов, солодей и особенности их сельскохозяйственного использования.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: