Солонцы и солончаки. Состав, свойства и пути повышения их плодородия
Солонцы и солончаки. Состав, свойства и пути повышения их плодородия.
1. Генезис солонцов.
2. Классификация и диагностика солонцов.
3. Состав и свойства солонцов.
4. Сельскохозяйственное улучшение солонцов.
1 Солонцы распространены в Северо-Кавказском регионе, в Поволжье, Калмыкии, Южной Сибири, Казахстане.
Солонцы – это почвы, содержащие в поглощенном состоянии большое количество обменного натрия (более 20% от суммы), а иногда и магния и обладающие отрицательными физическими свойствами в иллювиальном горизонте В (высокая плотность, низкая пористость, слабая оструктуренность или отсутствие структуры, низкая водоприницаемость).
Климат континентальный или резкоконтинентальный, засушливый или недостаточного увлажнения. Сумма осадков для солонцов черноземной зоны 400-500мм, для солонцов каштановой зоны 250-350мм. Сумма активных температур .
Рельеф преимущественно равнинный, слабо волнистый.
Почвообразующие породы для солонцов черноземной зоны морские отложения( майкопского или сарматского периодов), для каштановой зоны засоленные лессовидные суглинки или покровные отложения.
Растительность Это сообщество степных трав, преимущественно бобов-злаковые ассоциации. В черноземной зонге до 50% и более многолетние травы. В каштановой зоне многолетние травы отсутствуют.
— солонцы автоморфные ( с глубоким залеганием грунтовых вод);
— солонцы гидроморфные (с близким залеганием грунтовых вод);
-полугидроморфные (с пульсирующими грунтовыми водами).
В крае солонцовых почв и солонцеватых почв более 700тыс. га.
3 Состав и свойства солонцов.
В солонцеватой почве и нетипичном солонце имеется переходный горизонт ВС, а иногда и горизонт А.
В1 – солонцовый горизонт.
Физические свойства: плотность 1,4-1,5 и более, пористость ниже 50%, Кс менее 1 или менее 0,3.
Физико-химические свойства: сумма обменных оснований 20-30мг*экв/100г каштановые, черноземные солонцы 40-60мг*экв/100г.
По грансоставу каштановые –средние суглинки, черноземные — глины легкие и средние.
Содержание гумуса: 1,5-2% у каштановых и 5-8% у черноземных.
Богаты по химическому и минералогическому составу. Карбонаты кальция в горизонте В отсутствуют.
Доля натрия и магния превышает кальций.
По содержанию обменного натрия классифицируются:
Менее 5% натрия от суммы – несолонцеватые;
Более 20 – солонец
рН солонцов каштановой зоны 8-8,5, черноземной 7-8.
На солонцах типичных Южной Сибири рН 8,6 и более.
Содержание элементов питания:
Азота варьирует в широких пределах от очень низких до очень высоких значений по причине высокого уровня азотфиксации с одной стороны и потери азота в процессе денитрификации при переувлажнении.
Содержание фосфора среднее и повышенное, калия высокое и очень высокое. Серы высокое. Содержание микроэлементов: дефицит молибдена, кобальта и цинка, бора очень высокое, марганца, меди высокое.
4 Методы повышения плодородия солонцов черноземной и каштановой зоны.
Основными причинами образования солонцов является:
1. Тяжелый гранулометрический состав.
2. Наличие большого количества(более 20% от суммы) сильнонабухающих минералов группы монтмориллонита (смектиты).
3. Наличие гидрофильных коллоидных полуторных окислов, цементирующих почвенные агрегаты.
4. Отсутствие структурообразователя.
Химическая мелиорация солонцов включает:
— гипсование (внесение гипса)
— известкование (внесение известняка-ракушечника, известняка, мела, доломита, дефиката).
Технология внесения мелиорантов:
Внесение производится в 2 приема, доза мелиоранта делится на 2 части и первая доза вносится на стерню следом проходит БДТ на глубину 10-12см для смешивания мелиоранта с почвой. После этого вспашка на глубину 20-22см. По вспаханной почве внесение 2-ой дозы мелиоранта и повторный проход БДТ на глубину 10-12см.
Известняк –ракушечник является не растворимым соединением. Для оструктуривания почв необходимо большое количество в почвенном растворе и замещение натрия на кальций ППК. Растворить СаСО3 применением кислоты:
СаСО3 (12т/га) + НNO3 (5т/га) = Са (NO3)2 +СО2 + СаСО3 (не растворима)
Совместно с известняком необходимо применение органических удобрений т. к. при их разрушении образуются кислоты, в том числе и угольная кислота, которая переводит карбонат кальция в бикарбонат (гидрокарбонат)
СаСО3 +Н2СО3 = Са(НСО3)2 более растворим
Повышение плодородия каштановых солонцов:
Дификат – отходы сахарной промышленности.
Повышать плодородие каштановых солонцов точно так же как и черноземных.
Агротехнические мероприятия повышения плодородия включают:
— применение плантажного плуга (ППУ -50А), полуплантажных агрегатов и роторных плугов. При самомелиорации каштановых солонцов необходимо учитывать глубину залегания карбонатного горизонта и общее содержание карбонатов. Мелиоративные плуги применяют в том случае, если возможно вовлечение карбонатного горизонта.
— на солонцах необходимо сопровождать мелиоративные приемы с основной обработкой почвы в виде глубокого безотвального рыхления.
Солончаки: состав, свойства и методы повышения плодородия — 2 часа.
1. Генезис солончаков.
2. Классификация и диагностика солончаков.
3. Состав и свойства солончаков.
4. Сельскохозяйственное улучшение солончаков.
Формирование засоленных почв связано с накоплением солей в грунтовых водах и породах и с условиями, способствующими их аккумуляции в почвах.
Солончаки – это почвы, содержащие большое количество водорастворимых солей с самой поверхности и в профиле.
Распространены в засушливых зонах, в зоне достаточного увлажнения на орошаемых угодьях.
Накопление солей в почвах составляет сущность солончакового процесса. Образуются при близком залегании минерализованных грунтовых вод в условиях выпотного типа водного режима, на засоленных породах и при участии растительности.
Климат разнообразный, часто засушливый, почвообразующие породы преимущественно засолены, отложения –морские и лессовые.
Растительность солеустойчивые травы (злаки или солянки). Рельеф преимущественно равнинный.
— солончаки автоморфные образованы на засоленных материнских породах при глубоком залегании грунтовых вод;
— солончаки гидроморфные образованы на засоленных и незасоленных породах, но при наличии близкого залегания грунтовых минерализованных вод;
-солончаки вторичные образованы на орошаемых угодьях в результате переполивов и поднятия уровня минерализованных грунтовых вод.
Состав и свойства
Солончаки разнообразны по минералогическому, гранулометрическому и химическому составу..
Содержание гумуса чаще всего низкое от 0,5 до 5-8%. Емкость поглощения 10-20мг*экв/100г. рН слабощелочная или щелочная.
По солевому составу солончаки бывают сульфатные, хлоридные, содовые и смешанные: хлоридно-сульфатные, сульфатно-хлоридные, сульфатно-хлоридно-содовые и тд. В названии на последнее место ставят наибольшее содержание солей.
Менее 0,2% не засолены;
0,2-0,4% — слабозасолены (слабосолончаковатые);
0,4-0,6% — средне засолены (солончаковатые);
Более 1% солончак.
Наиболее жесткое содовое засоление и наименее злостное сульфатное. При содовом засолении солончак более 0,6%, при сульфатном солончак более 1,6% солей.
При содовом засолении сказывается не только высокая концентрация солей, но и сильнощелочная рН.
Соли бывают токсичные и нетоксичные:
По физическим и физико-химическим параметрам солончаки бывают разные и зависят от генезиса и исходной породы.
Источник
Солонцеватые почвы: описание, виды, уход
Солонцы формируются в условиях непромывного водного режима при накоплении в почвенном поглощающем комплексе натрия (от 10-15 до 70% ёмкости поглощения), поступающего из почвенного раствора или грунтовых вод (процесс осолонцевания). Для солонцов характерен сильно уплотненный подпахотный горизонт. Обширные пятна солонцов довольно часто встречаются на чернозёмах в зоне сухих степей южных областей Украины. Нередко и сами чернозёмы, и каштановые почвы там бывают солонцеватыми. Этому способствуют и поливы содержащей много солей водой из местных пересыхающих водоёмов, рек.
Среди солонцов выделяют черноземные, каштановые, луго-черноземные и другие типы, которые подразделяются на подтипы (солончаковые, типичные, осолоделые, остаточные) и роды (содовые, хлоридно-сульфатные). Для солонцов характерна вязкость и липкость во влажном состоянии, весной они долго «не созревают», а, высохнув, становятся твердыми и трудно поддаются обработке. Высокое содержание натрия и магния приводит к сильному набуханию и зап-лыванию при увлажнении, уплотнению и растрескиванию на крупные прочные частицы при высушивании. При этом резко ухудшаются водно-воздушный и питательный режимы почвы.
Солонцеватые почвы содержат поглощённый натрий.
Рыхлением уплотненного подпахотного горизонта мы запускаем иллювиальные процессы: растворение различных веществ в верхних горизонтах, перемещение растворов в более глубокие горизонты с осаждением и аккумуляцией в них некоторых веществ. Весьма эффективно выполнять рыхление одновременно с гипсованием почвы.
Для гипсования используют сыромолотый гипс (CaSC>4-2H20) и фосфогипс, а также дефекат (отходы сахарных заводов), хлористый кальций (отходы содовых заводов), железный купорос (сернокислое железо) и серную кислоту (отходы лакокрасочных, металлургических и нефтеперерабатывающих заводов).
Следует учитывать, что солонцы южных районов Украины находятся в засушливой зоне и гипсование их целесообразно только при орошении. При богарном земледелии гипсование эффективно только на луговых и лугостепных солонцах.
В качестве эффективного сидерального растения можно высевать донник (буркун) лекарственный или желтый, белый. Донники отличаются высокой солевыносливостью, засухоустойчивостью, зимостойкостью. По питательности не уступают люцерне и эспарцету, а в степных районах на засолённых почвах люцерна и эспарцет не конкуренты им по засухо- и солеустойчи-вости. Как и все бобовые, донники могут накапливать азот во всех частях, усваивая его не только из воздуха. Благодаря глубоко проникающей корневой системе растение достаёт азот и калий из более низких горизонтов почвы. Эта же развитая корневая система не только хорошо разрыхляет, но и укрепляет почву, что ценно на склонах оврагов. Однако нельзя допускать обсеменения растений, иначе из разряда друзей донники перейдут в разряд злостных засорителей посевов последующих культур.
После окультуривания на солонцах выращивают зерновые культуры (просо, пшеницу, рожь, ячмень), сахарную свеклу, сою и др.
Растения, произрастающие на солонцах и солонцеватых почвах, называют солонцовыми. В связи с особенностями водно-солевого режима и физических свойств солонцовых почв (водонепроницаемость, значительная плотность, щелочная реакция и заселённость нижних слоев) эти растения способны выдерживать значительное иссушение и уплотнение корнео-битаемого слоя и обогащение его водорастворимыми солями во влажные периоды года. Как правило, солонцовые растения характеризуются развитой поверхностной корневой системой и встречаются в степях, полупустынях и пустынях. К числу характерных представителей солонцовых растений относятся биюргуны, кам-форосма, кокпек, колосняк, полынь чёрная, прутняк, солянка лиственничная и суп-ротиволистная и др. Естественно, они могут служить индикаторами солонцов и солонцеватых почв.
Источник
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
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.
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)
Наивысшая минерализация, г/л
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.
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.
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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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).
- Отакыренные <пустынные) солончаки формируются в особых гидротермических условиях пустынной зоны и характеризуются своеобразной трещиноватой поверхностью.
- 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)
Источник