Солончаки
Солонча́к — тип почв, характеризующихся наличием в верхних горизонтах легкорастворимых солей в количествах, препятствующих развитию большинства растений, за исключением галофитов (солерос, солянка, сведа, петросимония, аджерек, кермек и др.), которые также не образуют сомкнутого растительного покрова. Формируются в аридных или полуаридных условиях при выпотном водном режиме, характерны для почвенного покрова степей, полупустынь и пустынь. Распространены в Центральной Африке, Азии, Австралии, Северной Америке; в бывшем СССР — в Прикаспийской низменности, Степном Крыму, Казахстане и Средней Азии.
Профиль почв имеет следующее морфологическое строение:
А — гумусовый горизонт, выраженность гумусонакопления сильно варьируется от почти неразличимого до заметного, бурой, светло-бурой или серой окраски; иногда с поверхности выделяются остатки дернины в виде серого прерывистого горизонта, густо переплетённого корнями; с поверхности горизонта залегает слой обильного скопления солей в виде солевой корочки или пухлого слоя ярко-белого, белесого или белесо-серого цвета;
B(Bg) — под гумусовым горизонтом или под верхним солевым горизонтом выделяются однородный слой или серия слоев, иногда переходный горизонт В;
G — глеевый горизонт разной степени выраженности.
В почвенном профиле выделяются соли в виде мелкокристаллических скоплений — прожилок, крапинок, гнездышек как ярко белого, так и бурого цвета, блестящих. На разной глубине почвенного профиля наблюдаются сизые и ржаво-охристые пятна оглеения; иногда они обнаруживаются по всему профилю, но могут и отсутствовать. В нижней части почвенного профиля нередко отмечается омергелеванность.
Содержание
Свойства
Профиль солончаков обычно слабодифференцированный. С поверхности залегает солончаковый (солевой) горизонт, содержащий от 1 до 15 % легкорастворимых солей (по данным водной вытяжки). При высыхании на поверхности почвы появляются солевые выцветы и корки. Вторичные солончаки, образующиеся при подъёме минерализованных грунтовых вод в результате искусственного изменения водного режима (чаще всего из-за неправильного орошения), могут иметь любой профиль, на который накладывается солончаковый горизонт.
Реакция почвенного раствора нейтральная или слабощелочная, почвенный поглощающий комплекс насыщен основаниями. Содержание гумуса в верхнем горизонте от нуля (сульфидные или соровые солончаки) до 4 и даже 10—12 % (тёмные солончаки), чаще всего 1—2 %. Часто встречается оглеение как в нижних горизонтах, так и по всему профилю.
В зависимости от химизма засоления солончаковый горизонт приобретает определённые свойства. При большом количестве гигроскопических солей (CaCl2, MgCl2) почва всегда влажная на ощупь, имеет тёмную окраску. В этом случае говорят о мокром солончаке. Пухлый солончак разрыхляется благодаря накоплению глауберовой соли (мирабилита, Na2SO4·10H2O), увеличивающейся в объёме при кристаллизации. При содовом засолении натрий увеличивает подвижность органического вещества почвы, которое накапливается на поверхности в виде чёрных плёнок, формируя чёрный солончак. Такыровидный солончак имеет на поверхности частично отмытую от солей корку, разбитую трещинами, корковый — солевую корку. В классификации морфология солончакового горизонта учитывается на разных уровнях — от вида (мокрый, пухлый) до подтипа (такыровидный).
Классификация
Согласно классификации почв СССР 1977 года выделялось два типа солончаков: автоморфные и гидроморфные. К автоморфным относились солончаки, приуроченные к выходам засолённых пород или имеющим палеогидроморфное происхождение (чаще всего такая ситуация складывается на речных террасах). В настоящее время грунтовые воды не должны оказывать влияния на профиль автоморфных солончаков. Глубина их залегания — более 10 м.
Гидроморфные солончаки напротив, развиваются при высоком (3—1 м) стоянии грунтовых вод. Выделяемые подтипы:
- Типичные — свойства солончаков выражены наиболее полно.
- Луговые — образуются при засолении луговых почв и сохраняют ряд их признаков, таких как высокое содержание гумуса, наличие оглеения. Грунтовые воды залегают на глубине 1—2 м, их степень, а иногда и химизм засоления, подвержены сезонной изменчивости. Почвы могут периодически подвергаться рассолению, тогда в них происходит аккумуляция гумуса, после чего засоляются снова.
- Болотные — образуются при засолении болотных почв, характерно частичное сохранение болотной растительности, оглеение по всему профилю, возможно наличие торфяных горизонтов.
- Соровые — образуются на дне котловин периодически высыхающих солёных озёр. Оглеение по всему профилю, отмечается запах сероводорода. Поверхность лишена растительности, покрыта коркой соли. При толщине корки более 10 см такие солончаки относят к непочвенным образованиям.
- Грязево-вулканические — образуются при излиянии на поверхность засолённых грязей или минерализованных вод.
- Бугристые (чоколаки) — бугры высотой до 2 м сильнозасолённого материала эолового происхождения, скрывающие кусты тамарикса или чёрного саксаула.
В классификации почв России 2004 года выделяются следующие типы солончаков:
- Собственно солончаки — соответствующие автоморфным и гидроморфным типичным солончакам старой классификации.
- Солончаки глеевые — соответствуют низкогумусовым луговым и болотным подтипам гидроморфных солончаков.
- Солончаки сульфидные (соровые) — соответствуют одноимённому подтипу старой классификации.
- Солончаки тёмные — характеризуются высоким содержанием гумуса (до 12 %), ниже по профилю — сизые и ржавые пятна, свидетельствующие о периодическом переувлажнении. Соответствуют подтипу луговых солончаков.
- Солончаки торфяные — характеризуются наличием засолённого торфяного или перегнойно-торфяного горизонта, под которым залегает засолённый глеевый. Соответствуют подтипу болотных солончаков.
Также выделяется группа типов вторичных солончаков, их называют по типам почв, из которых они образованы: солончак по чернозёму, солончак-солонец и др.
Мелиорация
При мелиорации солончаков необходимо решить две проблемы: поддержание грунтовых вод на уровне, не допускающем вторичного засоления, и удаление уже накопившихся в почве солей. Первая решается с помощью создания дренажной системы, вторая — с помощью различных приёмов, целесообразность применения каждого из которых зависит от свойств солончака.
При слабом и неглубоком засолении, ограниченным приповерхностным слоем почвы, допускается запашка солей, равномерно распределяющая их по пахотному горизонту. При этом необходимо чтобы полученные концентрации солей были ниже препятствующих росту культурных растений. При наличии поверхностной солевой корки её необходимо механически удалить в первую очередь. На почвах тяжёлого гранулометрического состава проводятся поверхностные промывки — многократное затопление участка, растворение солей в промывных водах и их сброс. На слабозасолённых автоморфных почвах возможно вмывание солей в нижние горизонты, однако исключить возможность вторичного засоления можно только при сквозной промывке — вымывание солей из всей почвенной толщи в грунтовый поток и его удаление с помощью дренажа.
После мелиоративных работ на солончаке могут выращиваться некоторые культурные растения, возделываемые в данном регионе.
Источник
Солончаки, генезис, строение, классификация, состав, свойства и сельскохозяйственное использование
К солончакам относятся почвы, содержащие большое количество водорастворимых солей с самой поверхности и в профиле. В зависимости от химизма засоления, соли в верхнем горизонте солончаков составляют от 0,6-0,7 до 2-3 % и более.
Генезис,.строение и классификация солончаков. Накопление солей в почвах составляет сущность солончакового процесса. Солончаки образуются при близком залегании грунтовых минерализованных вод в условиях выпотного типа водного режима; при испарении воды верхние горизонты почв обогащаются водорастворимыми солями. Эти почвы образуются также на засоленных почвообразующих породах.
Большое значение в образовании солончаков имеет растительность. Образующиеся при минерализации растительных остатков соли в условиях аридного климата накапливаются в верхних слоях почвы (солерос, сарсазан, солянки, черный саксаул, кермек, астра солончаковая и др.). Солончаковая растительность отличается высокой зольностью (30-35 %), в то время как у растительных сообществ незасоленных почв она обычно не превышает 10 %.
В золе солянок преобладают S’, Сl’, Na + Высокое содержание солей в солончаках определяет особенности строения их профиля и свойств. Профиль солончаков слабо дифференцирован на генетические горизонты. В нем выделяют гумусовый горизонт «А», переходный «В» и почвообразующую породу «С». По всему профилю солончака заметны выцветы солей, особенно после подсыхания стенки разреза.
Нередко в нижней части, а иногда и по всему профилю отмечаются признаки оглеения, выражающиеся в наличии ржаво-охристых вкраплений или сизых пятен.
Солончаки подразделяются на 2 типа — солончаки гидроморфные и солончаки автоморфные.
Гидроморфные солончаки развиваются в условиях близкого залегания минерализованных грунтовых вод. Профиль их слабо дифференцирован на горизонты. Водорастворимые соли содержатся в большом количестве по всему профилю с максимальной концентрацией в верхней части. Они разделяются на подтипы: типичные гидроморфные, луговые, болотные, соры (шоры), приморские, вторичные.
Луговые солончаки также развиваются при близком залегании грунтовых вод, но более слабо минерализованных. Профиль их отчетливее подразделяется на горизонты.
Соровые (шоровые) солончаки развиваются в результате испарения поверхностной воды мелководных соленых озер и русел древних рек. Такие солончаки лишены растительности.
Вторичные солончаки (вторичное засоление) образуются в результате неправильного орошения, вызывающего подъем грунтовых вод и, как следствие, накопление легкорастворимых солей в поверхностных горизонтах почв. Вторичное засоление интенсивно развивается при глубине залегания минерализованных грунтовых вод 1,5-2,0 м; при глубине их залегания 3-4 м засоление может иметь место, а при глубине более 6 м оно не возникает. Основными причинами вторичного засоления почв являются: бездренажное орошение, большие потери воды на фильтрацию на полях, строительство оросительных каналов без гидроизоляции, применение для орошения минерализованной воды.
Автоморфные солончаки формируются на засоленных почвообразующих породах при глубоком УГВ. Материнскими породами чаще является элювий и делювий третичных, меловых и других древних отложений. Они подразделяются на остаточные и эолово-бугристые солончаки. Остаточные, или реликтовые солончаки, развиваются на отложениях, засоление которых связано с предшествовавшей гидроморфной стадией. Эолово — бугристые солончаки возникают в результате переноса солей ветром.
Солончаки разделяются на роды по составу солей, который устанавливается по соотношению анионов и катионов в водной вытяжке (хлоридный, хлоридно-сульфатный, содовый и т.д.). Качественный состав солей отражается на внешних признаках солончаков. Среди них различают корковые, пухлые, мокрые и черные.
В солончаках с преобладанием NaCl на поверхности образуется корка (корковые солончаки). При большом содержании CaCl2 и MgСl2, отличающихся высокой гигроскопичностью, развиваются мокрые солончаки. Если в составе солей доминирует Na2S04, формируются пухлые солончаки. При повышенном количестве соды увеличивается растворимость органического вещества, и профиль приобретает темную (черную) окраску — черные солончаки. По характеру распределения солей солончаки подразделяются на виды: поверхностные – соли в слое 0-30 см и глубоко профильные – соли по всему профилю до грунтовых вод.
Степень засоления устанавливается по общему содержанию солей в водной вытяжке с учетом их видового состава. Почвы считаются незасоленными если плотный (сухой) остаток составляет менее 0,15 %, слабозасоленные-0,15-0,30, среднезасоленные 0,25-0,50, сильнозасоленные — 0,4-0,7 и солончаки > 0,6-0,7%.
Состав и свойства. Равномерное распределение илистых частиц, кремния и полуторных окислов — одна из характерных особенностей типичных солончаков. Солончаки относятся к малогумусированным почвам (0,5-5 %), в них мало азота и зольных питательных веществ. Емкость поглощения солончаков низкая 10-20 м-экв, в составе обменных катионов преобладает Са ++ и Mg ++ , имеется и Na + . В содовых солончаках превалируют Mg ++ и Na + . РН — слабощелочная до сильнощелочной (9-11).
Помимо собственно солончаков, широко встречаются в той или иной степени засоленные (солончаковатые) почвы (таблица.1).
Таблица 1 — Классификация засоленных почв по глубине залегания солевого горизонта
Почвы | Глубина залегания солевого горизонта, см |
1. Высокосолончаковатые или солончаковые 2. Солончаковатые 3. Глубокосолончаковатые 4. Незасоленные | 0-30 30-80 80-150 глубже 150 см |
Солончаки имеют с самой поверхности карбонаты. Большое количество солей — характерная особенность солончаков. Высокая их концентрация отрицательно сказывается на водном и питательном режимах. Вследствие высокой гигроскопичности солей резко снижается количество доступной для растений Н2О. Солончаки характеризуются низким природным плодородием (физиологически «сухие» почвы).
Токсичность солей возрастает от сульфатного к содовому типу засоления. Культурные растения по-разному относятся к засолению, что определяется их биологическими особенностями, степенью и химизмом засоления почв, влажностью и запасом в них питательных веществ. В условиях благоприятного увлажнения и питательного режима, растения обладают большей солеустойчивостью.
Из древесных и кустарниковых пород наиболее солеустойчивые вяз мелколистный, смородина золотистая, акация желтая, клен татарский, лох узколистный, жимолость татарская, ива сибирская, тополь белый и осина.
Сельскохозяйственное использование солончаков. Большинство культурных растений при повышенном содержании водорастворимых солей в почвах не может развиваться или дает очень низкие урожаи, поэтому освоение солончаков и сильнозасоленных почв возможно лишь при сложных мелиоративных мероприятиях. Наиболее эффективный и радикальный прием удаления солей и опреснения почв — промывка. Нормы расхода воды на промывку засоленных земель зависят от степени засоления, влажности, гранулометрического состава и глубины залегания грунтовых вод (для легкосуглинистых — 3,8-8,0 тыс.м 3 , для среднесуглинистых — 6-12,0 и для тяжелосуглинистых — 8,0-17 тыс.м 3 /га). Промывка должна проводиться пресными водами (не > 1 г/л). Промывные нормы не должны быть также слишком большими, чтобы не вызывать подъема УГВ. Перед промывкой необходима глубокая вспашка, по вспашке быстрее вымываются соли, меньше затрачивается воды.
Лучше проводить промывку в осенне-зимний период, когда грунтовые воды залегают наиболее глубоко, а испарение наименьшее, и на фоне дренажа. Повышение плодородия промытых от солей почв достигается внесением органических и минеральных удобрений, улучшением структуры, усилением биологической активности почв.
Для этих целей в первый период освоения засоленных участков следует высевать солеустойчивые культуры (люцерна, джугара, ячмень, просо, пшеница).
При освоении засоленных почв в условиях орошаемого земледелия особое внимание надо обращать на предотвращение вторичного засоления (соблюдение норм, числа и сроков полива, отвод промывных вод, планировка полей, верхние слои почвы поддерживать в рыхлом состоянии, посадка древесной растительности вдоль каналов, покрытие дна оросительных каналов водонепроницаемой «одеждой», поддержание общей высокой культуры земледелия).
Источник