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
Солонцы
| КиДПР | Щелочно-глинисто-дифференцированные (отдел) |
| WRB | SOLONETS |
| Площадь | 0,58% |
Условия формирования
Солонцы встречаются более или менее крупными массивами в лесостепной, степной и пустынно-степной зонах Они развиваются на равнинах в условиях непромывного водного режима при отсутствии влияния грунтовых вод, а также на террасах рек и озер и в понижениях рельефа при дополнительном поверхностном или грунтовом увлажнении. Формируются на разнообразных по гранулометрическому составу рыхлых отложениях, содержащих карбонаты, гипс, а часто и легкорастворимые соли. Растительность представлена сообществами специфической солонцовой флоры, которая активно накапливает щелочные и щелочноземельные элементы, тем самым поддерживая солонцовый процесс. Поверхность солонцов часто покрыта водорослями и лишайниками.
Морфологическое строение профиля
(A) — АEL(EL) — Bsn — Bса(sn),(s) — Bcs(s) — C(s)
Солонцы имеют резко дифференцированный профиль, верхняя часть которого может быть представлена последовательностью горизонтов: гумусово-аккумулятивного A, гумусово-элювиального AEL и элювиального EL или одним-двумя последними. В этом случае на поверхности обособляется хрупкая корочка толщиной 1–2 см. Надсолонцовый горизонт AEL или EL, осветленный, разных оттенков серого цвета, пластинчато-комковатой, чешуйчатой или плитчатой структуры, рыхлого сложения, может быть различной мощности от 2–3 до 20 см и более. Под ним залегает солонцовый горизонт Bsn, более темной окраски, коричнево-серого цвета, столбчатой, призматической или ореховатой структуры, трещиноватый, с глинистыми кутанами, очень плотный мощностью от 6–8 см до 10–20 см. Его сменяет карбонатный горизонт Bса(sn), (s) палевой или буровато-палевой окраски, с нечетко выраженной призмоподобной структурой, который переходит в подсолонцовый горизонт Bcs(s), обычно менее плотный и содержащий соли. На переходе ко второму метру появляется гипс. Материнская порода засолена.
Основные почвообразовательные процессы
- Гумусово-аккумулятивный процесс
- Солонцовый процесс
- Осолодение
- Элювиально-иллювиальное перераспределение карбонатов
Хозяйственное использование
Неблагоприятные водно-физические свойства и высокая щелочность не позволяют использовать солонцы без мелиорации (гипсование; глубокая вспашка с перемешиванием верхних горизонтов с гипсовым и карбонатным горизонтами; фитомелиорация; внесение комплексных минеральных и органических удобрений). Мелиорированные солонцы могут использоваться для выращивания зерновых (ячмень, рис), а также кормовых (люцерна, суданская трава, донник) культур. Солонцы активно используются в качестве пастбищ.
Аналитическая характеристика солонца [198]
Свойства
Содержание гумуса в гумусово-аккумулятивных горизонтах солонцов различных регионов заметно отличается, составляя обычно 1,5–3%. Состав гумуса также различен. Емкость поглощения и содержание обменного Na максимальны в солонцовом горизонте. Количество обменного натрия может достигать 25% от емкости катионного обмена, нередко также значительно содержание магния. Реакция среды в большей части профиля щелочная, в надсолонцовом горизонте может быть нейтральной. Характерной особенностью гранулометрического состава солонцов является дифференциация по профилю содержания илистой фракции, максимальное количество которой обычно приурочено к солонцовому горизонту. Наблюдается также дифференциация профиля по валовому составу: надсолонцовый горизонт по сравнению с нижележащим обогащен SiO2 и обеднен R2O3 и другими элементами. Содержание карбонатов, гипса и легкорастворимых солей закономерно увеличиваются вниз по профилю почвы. Водно-физические свойства солонцов неблагоприятны для растений. Солонцы характеризуются низкой пористостью и водопроницаемостью, слабой физиологической доступностью влаги.
Е.П. Быкова, Л.Г. Богатырев
Микроморфологическая характеристика
АЕL Светло-буроватый, слабогумусированный плазменно-пылеватый массивный материал с пузырьковыми порами в верхней и плитчатыми агрегатами в нижней.
В пределах плитчатых агрегатов отмечается неоднородность по содержанию пылеватого и тонкодисперсного вещества — по краям агрегатов преобладают пылеватые зерна минералов, лишенные гумусово-глинистых пленок, в нижней части выделяются микрозоны с повышенным содержанием гумусово-глинистой плазмы. Могут встречаться единичные гумусово-железистые нодули и мелкие углифицированные ткани. Для всех видов солонцов характерно низкое содержание органического вещества. Преобладают растительные остатки слабой степени разложенности.
Bsn Буровато-желтоватый материал пылевато-плазменного состава с угловато-блоковой структурой и с развитыми межагрегатными трещиновидными порами упаковки. Плазма глинистая с высокой оптической ориентацией — струйчатой и вокругскелетной. Преобладают стресс кутаны, кутаны иллювиирования по граням агрегатов.
Вcs Уплотненный глинисто-карбонатный материал с кристаллитовой оптической ориентацией, характерны новообразования из сростков линзовидных кристаллов гипса. Структура массивная с преобладанием пор-трещин и вагов. Среди карбонатных новообразований наиболее характерен пропиточный микро- и криптокристаллиеский кальцит [145].
М.П. Лебедева-Верба, В.М. Колесникова
Профильное распределение основных групп глинистых минералов
Солонцы имеют элювиально-иллювиальное распределение в профиле илистой фракции и отчетливо дифференцированы по минералогическому составу ила. Сверху вниз по профилю увеличивается количество хлорита и лабильных минералов группы смектита и снижается содержание иллита.
- Солонцы, масштаб 1:60 000 000
Источник