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
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
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.
Профиль солонцов расчленён на почвенные горизонты: элювиальный, или гумусовый (мощность от 2-3 до 15-25 см, содержание гумуса от 1-5 до 9-10%),ниже -иллювиальный, или солонцовый (10-20 см), ещё ниже -переходный (здесь возможно скопление гипса, сульфата натрия и др.), ещё ниже – материнская порода.
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. Для них характерна плохая структура и постоянно образующаяся поверхностная корка. Использовать их для выращивания сельхозкультур можно лишь после выполнения определённых агротехнических мероприятий: промывки, глубокого рыхления нижнего слоя, гипсования, внесения удобрений, травосеяния, применения искусственных структурообразователей. На небольших участках можно применить землевание – нанесение на поверхность земли слоя плодородной почвы толщиной 20 см.
Так как для солонцов характерен сильно уплотненный подпахотный горизонт, что затрудняет отток поверхностных и подпочвенных вод, то рыхлить его надо на определенную глубину (лучше до низлежащего водопроницаемого горизонта), но без выворачивания на поверхность. Тогда произойдет частичное рассоление верхнего горизонта – вода уйдет глубже.
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).
Гипс – это сернокислый кальций. При гипсовании кальций вытесняет поглощенный почвой натрий, в результате почва становится более структурированной и водопроницаемой. При глубоком рыхлении гипс попадает в более глубокие горизонты и рассоляет почву.
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.
Нормы внесения гипса зависят от типа почвы и её засоления: на каштановых и чернозёмных солонцовых почвах они составляют 1 -3, а на содовых солонцах – 8-10 кг на 10 кв. м. Кратность внесения гипса зависит от степени засоления (один раз в 8-10 лет). При внесении других материалов норму их пересчитывают по содержанию действующего вещества, которым является гипс. Гипс лучше вносить осенью под перепашку или перекопку.
На глубоких солонцах, где при вспашке или перекапывании солонцовый горизонт не извлекается на поверхность (почвоуглубление), 75% установленной нормы гипса вносят под вспашку или перекопку, а 25% – поверхностно, равномерным рассевом с заделкой в почву культивацией или боронованием, а на небольших площадях – граблями или тяпкой. Это связано с расчленением профиля солонцов на почвенные горизонты.
Хорошие результаты даёт сочетание гипсования с внесением навоза или компоста: в первый год гипс, во второй – навоз или компост.
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