Условия образования солонцовых почв

Солонцы, их генезис, классификация, строение, состав, свойства и мелиорация

Солонцами называют почвы, содержащие в поглощенном состоянии большое количество Na + а иногда и Mg ++ в иллювиальном горизонте «В». Они имеют резкую дифференциацию профиля на горизонты и характеризуются неблагоприятными агрономическими свойствами. Солонцы, как и солончаки, относятся к категории засоленных почв, однако в отличие от солончаков содержат водорастворимые соли не в самом верхнем горизонте, а на некоторой глубине.

Высокая дисперсность иллювиальных горизонтов и связанные с ней неблагоприятные водно-физические свойства солонцов составляют одну из характерных особенностей солонцового процесса почвообразования.

Генезис. По вопросу происхождения солонцов имеется несколько теорий. Общим для них является признание ведущей роли иона Na + в развитии неблагоприятных солонцовых свойств (во влажном состоянии набухают, плохо пропускают влагу, становятся вязкими и липкими, а при высыхании оседают, образуя микропонижения, уплотняются — глыбы).

К.К. Гедройц различает две стадии в развитии солонцовых почв: первая — засоление почв нейтральными солями Na + , то есть образование солончаков, а вторая — расселение солончаков и развитие солонцовых почв.

В.Ф. Вильямсом была развита биологическая теория образования солонцов. Он считал, что источником солей Na + служит степная и полупустынная растительность — полыни, солянки, кермек и др. При минерализации растительных остатков образуется большое количество солей, в т.ч. и соды, что приводит к насыщению ППК натрием, а почва становится солонцом. В.А. Ковда доказано, что солонцовые почвы могут возникать, минуя солонцовую стадию, это возможно в том случае, когда источником натрия является сода. Она образуется в почве при выветривании магматических и осадочных пород, а также в результате реакции между Na ППК и кальцием карбонатов почвенного раствора. Образование соды возможно при разложении опада растений пустынной и степной зон, в золе которых очень много Na + .

В рассмотренных выше теориях причиной развития солонцового процесса признается обменный Na + . Однако в природных условиях встречаются солонцы с высоким содержанием Mg ++ и низким Na + в ППК. В настоящее время можно считать установленным, что Mg ++ при определенном соотношении с Na + играет существенную роль в проявлении солонцеватости почв.

Классификация, состав, свойства и мелиорация солонцов. Солонцы делятся на 3 типа по характеру их водного режима: автоморфные, полугидроморфные и гидроморфные.

Солонцы автоморфные (степные) формируются в условиях глубокого залегания грунтовых вод (глубже 6 м).Солонцы полугидроморфные(лугово-степные) формируются на 1 -й и 2 -й надпойменной террасах . Грунтовые воды залегают на глубине 3-6 м.Солонцы гидроморфные (луговые и лугово-болотные) формируются в поймах рек, в понижениях, уровень грунтовых вод до 3 м.

По мощности надсолонцового горизонта солонцы подразделяют на виды: корковые ( 18 см). По содержанию обменного Na + солонцы разделяют на виды: малонатриевые ( 25 %).

В природных условиях почвы содержат различное количество поглощенного натрия. Обменный Na + составляющий менее 3-5 % емкости поглощения, не оказывает отрицательного влияния на агрономические свойства почв – несолонцеватые почвы. Почвы, содержащие обменного Na + от 5 до 15 % емкости поглощения называют солонцеватыми.

Содержание гумуса от 1,5 до 6,0 %.’

Емкость поглощения 20-40 м-экв.

Основная причина отрицательных агрономических свойств солонцов, как отмечалось выше, наличие в них поглощенного Na + поэтому наиболее эффективным средством повышения плодородия солонцовых почв является замена Na + на Са ++ гипса или другой кальциевой соли. В качестве мелиорирующих веществ используют не только гипс, но и другие кальциевые соли, например фосфогипс, СаСl₂ при условии хорошей промывки, сернокислое Fe и др. Норма гипса в зависимости от типа солонцов и химизма засоления колеблется от 3 до 10 т/га.

Количество гипса, необходимое для замены избытка поглощенного Na + кальцием определяют по формуле:

Норма (т/га) СаSO₄ • 2Н₂О = 0,086 (Na — 0,05 Т) • H • d_v,

где Na — содержание поглощенного Na, м-экв на 100 г почвы;

Т — емкость поглощения, м-экв на 100 г почвы;

0,05 Т — допускается, что 5% натрия от емкости поглощения не отражается отрицательно на свойствах почвы;

H — глубина пахотного слоя, см;

d_v — плотность солонцового горизонта, г/см 3 ;

0,086 — значение 1 м-экв. гипса, г.

Кроме гипсования (дорогое мероприятие) для мелиорации солонцов применяют глубокие вспашки:

а) трехъярусная вспашка — самомелиорация солонцов;

б) глубокая вспашка на 35-45 см с почвоуглублением (Прикаспийская низменность) — карбонаты находятся на h = 40-50 см и ниже;

в) плантажная вспашка на h = 45-50 см. Она недопустима при близком залегании УГВ во избежание вторичного засоления.

В систему агромелиоративных мероприятий по коренному улучшению плодородия солонцов, кроме глубокой вспашки, входят внесение органических и минеральных удобрений, а также травосеяние на фоне орошения, снегозадержание с целью накопления влаги.

Дата добавления: 2015-07-18 ; просмотров: 1105 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Солонцы

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

Солонцы

Образование солонцов. Солонцы представляют собой засоленные почвы, поглощающий комплекс которых содержит обменный натрий. Солонцы и сильносолонцеватые почвы широко распространены в нашей стране. По подсчетам проф. Н. Н. Розова, общая площадь их составляет 47,5 млн. га. При этом в зоне черноземов они занимают 8,15 млн. га, в подзоне темно-каштановых и каштановых почв 6,7 и в подзоне светло-каштановых и бурых почв 32,65 млн. га.

Кроме того, в комплексе с солонцами и сильносолонцеватыми почвами значительно распространены слабосолонцеватые и среднесолонцеватые зональные почвы, площадь которых достигает 67,4 млн. га.

Солонцы обычно не занимают сплошных обширных площадей. Они встречаются в почвенном покрове в виде пятен разного размера— от нескольких метров до нескольких сотен метров в поперечнике. В большинстве случаев солонцовые пятна занимают 10—25% земельной территории, но нередко степень участия солонцов в почвенном покрове превышает 50%.

Обработка таких комплексных участков представляет огромную трудность, так как физическая спелость слагающих этот комплекс отдельных компонентов наступает неодновременно. Поэтому улучшение солонцов в таких случаях не только повышает их плодородие, но и создает благоприятные условия для эффективного использования рядом залегающих несолонцеватых почв, которые не требуют коренного улучшения.

В вопросе о генезисе солонцов еще много неясного и спорного, но несомненно, что характерные признаки и свойства этих своеобразных почвенных образований обусловлены наличием в них значительного количества обменного натрия (табл. 62).

Из приведенной таблицы видно, что в составе поглощенных катионов солонцовых почв обменный натрий занимает значительное место и что наибольшее его количество содержится главным образом на некоторой глубине от поверхности, в иллювиальном горизонте.

Пути накопления в почве катионов натрия могут быть различными.

Основным источником поглощенных катионов натрия в солонцовых почвах являются соли натрия, которые появляются в почве главным образом в результате капиллярных восходящих токов солевых растворов.

Накопление солей натрия в солонцах возможно в результате жизнедеятельности галофитной растительности, извлекающей из почвы значительное количество натриевых соединений.

Солонцы могут возникать и в результате рассоления солончаков, в составе солей которых преобладают хлориды и сульфаты натрия. При этом развитие свойств, присущих солонцам, начинается в процессе рассоления, после того как из почвенной толщи будет удалена большая часть легко растворимых солей.

Об этом свидетельствует также и тот факт, что размещение солонцов очень часто приурочено к первой и особенно ко второй надпойменным террасам, где в геологическом развитии местности возможно было понижение уровня почвенно-грунтовых вод, и, следовательно, возникновение явлений рассоления.

Солонцы и солонцеватые почвы, являясь продуктом рассоления натриевых солончаков, при засолении их могут обратно переходить в солончаки.

Процесс внедрения в почвенный коллоидный комплекс ионов натрия называется осолонцеванием почв, а образующиеся при этом почвы — солонцами.

Необходимым условием внедрения обменного натрия в коллоидный комплекс является наличие солей натрия в почвенном растворе. При этом наиболее энергично внедрение обменного натрия происходит в тех случаях, когда он присутствует в почве в форме соды. Реакцию взаимодействия между почвой и раствором соды можно представить в таком виде:

Так как при этом образуются трудно растворимые в воде соли СаСО₃ и MgCO ₃ , то реакция здесь может идти до полного замещения натрием обменных катионов кальция и магния.

Значительно менее энергично этот процесс протекает при наличии в почвенном растворе нейтральных солей — NaCl и Na ₂ SO ₄ .

Реакцию внедрения натрия и замещения им двухвалентных катионов в этом случае можно изобразить таким образом:

В этом случае образуются более легко растворимые соли (СаС1₂, MgCl ₂ , CaSO ₄ ) и полного замещения натрием двухвалентных катионов в поглощающем комплексе не произойдет.

Здесь имеет место обратимая реакция и лишь частичное насыщение почвы катионами натрия.

По исследованиям И. Н. Антипова-Каратаева, для возникновения солонцовых процессов в почвах под влиянием смеси нейтральных солей необходима значительная величина соотношения в растворе натрия к солям щелочноземельных элементов. Поэтому внедрение Na в поглощающий комплекс из нейтральных солей возможно только при большом преобладании в растворе натрия над щелочноземельными катионами (до 80% Na против 20 % Ca + Mg ).

Внедрение в почвенный поглощающий комплекс обменных катионов натрия знаменует собой новую стадию в развитии почвы, стадию солонца.

В зависимости от тех или иных природных условии содержание поглощенного натрия в солонцах может выражаться различным количеством. При этом для развития солонцовых свойств совершенно не обязательно полное замещение натрием всех остальных обменных катионов.

Как установлено исследованиями К- К. Гедройца, И. Н. Антипова-Каратаева и др., солонцеватость почв проявляется уже в случаях содержания поглощенного натрия 5—10% от суммы обменных оснований. Типичный же солонец содержит обменного натрия 15—20% от суммы поглощенных оснований.

По степени солонцеватости почвы можно условно разделить на следующие группы в зависимости от содержания обменного натрия (по И. Н. Антипову-Каратаеву):

1) при содержании Na меньше 5% от суммы поглощенных оснований — несолонцеватые почвы;

2) при содержании Na 5—10% от суммы катионов — слабосолонцеватые почвы;

3) при содержании Na 10—20% — солонцеватые почвы;

4) при содержании поглощенного Na больше 20%—солонцы.

Чем выше содержание поглощенного натрия в почве, тем резче выражены в ней свойства, присущие солонцам.

Наличие в поглощающем комплексе поглощенного натрия, весьма слабого коагулятора коллоидов, накладывает на солонцы и солонцеватые почвы свой отпечаток. Эти почвы резко отличаются от всех других почв как по морфологическим, так и химическим и физическим свойствам. Почвенные коллоиды, насыщенные натрием, подвергаются пептизации, переходят в состояние золя, приобретают подвижность и неустойчивость против размывающего действия воды и частично передвигаются сверху вниз.

В результате процессов вымывания некоторые изменения при этом происходят и в механическом составе солонцовых почв: количество илистой фракции в верхнем слое уменьшается, а в нижнем — увеличивается (табл. 63).

Почва теряет структурные свойства, распыляется. Вследствие высокой дисперсности такая почва во влажном состоянии сильно набухает и почти полностью прекращает фильтрацию воды.

При этом диспергирующая роль поглощенного Na всегда начинает проявляться только после того, как из верхних горизонтов вымыты растворимые соли. До тех же пор, пока в почве содержатся растворимые соли, оказывающие коагулирующее действие на почвенные коллоиды, пептизация коллоидов не обнаруживается.

Развитие процессов осолонцевания сопровождается возникновением в почве сильнощелочной реакции. Щелочная реакция в солонцовых почвах обусловливается главным образом наличием соды.

Образование соды в солонцовых почвах может происходить химическим и биохимическим путем.

Образование соды в природе возможно прежде всего в результате взаимодействия почвы с почвенным раствором, всегда содержащим в себе то или иное количество растворенной углекислоты.

Этот процесс схематически можно представить в следующем виде:

Если же почва заключает в себе двууглекислый кальций, реакция пойдет таким образом:

Другой способ образования соды в почве указан проф. Гильгардом и осуществляется по таким схемам:

Так как гипс меньше растворим по сравнению с хлористым кальцием, то очевидно, что несколько больше образуется соды по второй схеме.

Широко распространенным путем образования соды в почвах является биохимический процесс восстановления сульфата натрия в присутствии органических веществ по следующей схеме:

Этот процесс происходит под влиянием жизнедеятельности анаэробных сульфатредуцирующих бактерий, способных в присутствии органического вещества восстанавливать сульфаты до сероводорода и сульфидов ( CaS , MgS , Na ₂ S ), последние же с СО₂ и водой образуют карбонаты ( Na ₂ S + CO ₂ + Н₂О = Na ₂ CO ₃ + H ₂ S ).

Образующаяся тем или иным путем сода, будучи солью сильного основания и слабой кислоты, легко подвергается гидролизу и вызывает щелочную реакцию в почве; рН почвенных растворов солонцовых почв может доходить до 8, а в некоторых случаях даже до 11.

Пептизация органических и минеральных коллоидов в условиях щелочной среды сопровождается выносом их в нижние горизонты. Здесь, встречаясь с остатками еще не вымытых солей, они коагулируют и образуют иллювиальный горизонт, который называется солонцовым. Почвенный поглощающий комплекс при этом в известной части претерпевает глубокие изменения, распадаясь на R ₂ O ₃ и SiO ₂ . Продукты распада коллоидных частиц также мигрируют в нижние слои.

В результате этих процессов на небольшой глубине от поверхности в почве образуется иллювиальный горизонт, который в сыром состоянии отличается сильной вязкостью, а при высыхании превращается в чрезвычайно твердую массу. В процессе высыхания иллювиальный горизонт обычно растрескивается и образует весьма характерную для солонцов столбчатую или глыбистую структуру.

Глубина залегания столбчатого горизонта колеблется от нескольких сантиметров до 20—30 см и в значительной степени зависит от механического состава почвы: чем легче механический состав, тем глубже залегает этот горизонт.

Многообразные процессы, которыми сопровождается развитие солонцовых почв, находят свое отражение в их профиле, химическом и механическом составе.

Строение профиля солонцов. В профиле солонцовых почв имеется 4 ясно выраженных генетических горизонта: элювиальный, или надсолонцовый (А), иллювиальный, или солонцовый ( B ₁ ), подсолонцовый, или солевой (В₂) и почвообразующая порода (С).

Самый верхний — элювиальный, надсолонцовый (А) горизонт в результате потери им части гумусовых веществ и илистых суспензий имеет светло-серую окраску, отличается рыхлостью и бесструктурностью; мощность его в различных солонцах сильно варьирует: от 2 до 25 см. Он не содержит или весьма мало содержит растворимых солей, обеднен полуторными окислами и обогащен кремнеземом.

Иногда этот горизонт несколько сцементирован и образует тонкую непрочную корочку пористого или ноздреватого сложения. Нижние части элювиального горизонта часто окрашены по сравнению со всем поверхностным слоем в наиболее светлые тона.

Поэтому горизонт А солонцов обычно подразделяют на 2 подгоризонта: A ₁ — более темный и А₂ — значительно светлее, очень часто серовато-белесого цвета, пластинчатый или листоватый сильнопористый.

Солонцовый, или иллювиальный ( B ₁ ), горизонт резко отграничен от элювиального; он содержит больше поглощенного натрия, значительно обогащен полуторными окислами, особенно А1₂Оз, частицами ила, обычно окрашен темнее и нередко имеет коричневый оттенок. Наиболее яркой особенностью его является сильная уплотненность в результате скопления в нем вынесенных из верхних частей почвенного профиля полуторных окислов, илистых суспензий и части гумусовых веществ.

Иллювиальный горизонт в сухом состоянии расчленен трещинами и распадается на хорошо обособленные отдельности — столбы или призмы, в связи с чем его называют столбчатым или призматическим. Столбчатые и призматические отдельности имеют поперечник 5—10 см, высоту 10—20 см, несколько округлые верхушки и хорошо выраженные глянцевитые, грани по структурным отдельностям.

Иногда на поверхности структурных отдельностей имеется серая присыпка кремнезема ( Si О₂).

Мощность этого горизонта ( B ₁ ) неодинакова в различных солонцах и часто достигает 20—30 см, а иногда и более.

Под солонцовым горизонтом залегает солевой, или подсолонцовый (В₂), горизонт, проникающий до глубины 30—40 еж и содержащий в заметном количестве выцветы карбонатов кальция в виде белоглазки, легко растворимые соли, а также гипс в виде пятен и кристаллов. В зависимости от стадии рассоления солонца соленосность этого горизонта изменчива.

На ранних стадиях рассоления здесь в значительном количестве обнаруживаются хлориды и сульфаты натрия; на более поздних стадиях эти легко растворимые соли передвигаются вниз на значительную глубину и в подсолонцовом горизонте обнаруживаются только карбонаты кальция и гипс.

Выделение карбонатов и сульфатов в солонцах наблюдается на различных глубинах ниже горизонта В₂. В солонцах, вторично засоленных, такие выделения, особенно сульфатов, могут встречаться и в горизонте В₁.

Ниже залегает почвообразующая порода различного механического состава, нередко заключающая некоторое количество легко растворимых солей. Профиль солей в солонцах резко отличен от других типов почв.

Элювиальный горизонт (А) обычно выщелочен как от легко растворимых солей, так и от карбонатов.

Столбчатый горизонт солонцов ( B ₁ ) также характеризуется невысоким содержанием солей, однако в нем нередко обнаруживается несколько повышенное количество карбонатов и бикарбонатов щелочей.

Максимальное скопление карбонатов, сульфатов и хлоридов всегда обнаруживается в подсолонцовом горизонте (В₂). %

Характер солевого профиля солонцов в значительной степени определяется глубиной залегания грунтовых вод. В солонцах с близкими грунтовыми водами количество солей с глубиной постепенно убывает. В солонцах же с низким залеганием грунтовых вод количество легко растворимых солей невелико вообще и с глубиной плавно возрастает; лишь углекислый кальций сохраняет максимум в подсолонцовом горизонте.

Приведем описание профиля солонца южной лесостепной части Челябинской области (А. И. Оборин).

Горизонт A ₁ — 0—18 см. Темно-серый, суглинистый, комковато-пылеватый.

Горизонт B ₁ — 18—35 см. Темно-бурый, глинистый, с отчетливо выраженной, очень прочной столбчатой структурой; столбчатые отдельности сверху покрыты сероватым налетом.

Горизонт В₂ — 35—69 см. Языковатый, коричневато-бурой окраски, глинистый, призмовидно-ореховатый, с глянцем на поверхности структурных отдельностей; по всему горизонту — пятна карбонатов и легко растворимых солей.

Горизонт В₂С — 69—82 см. Неравномерной, желтовато-бурой окраски, глинистый, слегка уплотненный.

Горизонт С—82—120 см. Неоднородный, зеленовато-серой окраски с ржавыми пятнами, довольно рыхлый, песчаный, ниже постепенно переходит в зеленоватую вязкую глину. Вскипание от НС1 — с 33 см.

Эти солонцы встречаются отдельными небольшими пятнами среди солонцеватых черноземов, реже сплошными массивами, приуроченными к пониженным местам.

Наличие на незначительной глубине сильно уплотненного горизонта часто служит тем руководящим морфологическим признаком, по которому узнают солонцы в полевой обстановке.

Строение профиля солонцовых почв отличается большим разнообразием.

По мощности надсолонцового горизонта (А), т. е. по глубине залегания солонцового горизонта ( B ₁ ), различают следующие группы солонцов: 1) корковые, или корково-столбчатые, с верхним горизонтом, имеющим мощность меньше 5 см; 2) средне-столбчатые, или средние, с мощностью горизонта А от 5 до 15 см; 3) глубокостолбчатые — с более мощным верхним горизонтом, превышающим 15 см.

Характер и направление почвообразовательных процессов в солонцах в значительной степени зависит от глубины залегания почвенно-грунтовых вод.

В этом отношении все солонцы подразделяются на следующие группы: 1) луговые с грунтовыми водами не глубже 5 м; 2) лугово-степные с грунтовыми водами на глубине от 5 до 8 м 3) степные — с грунтовыми водами глубже 8 м.

В различных природных условиях легко растворимые соли в солонцовых почвах залегают на разной глубине.

По глубине залегания солей солонцы подразделяются на:

1) солончаковые — когда соли залегают не глубже 30 см;

2) солончаковатые — когда соли залегают от 30 до 80 см;

3) глубокосолончаковатые, когда соли залегают глубже 80 см.

Исключительно большое значение в развитии солонцовых почв имеет состав солей.

По характеру засоления солонцы подразделяются на: 1) содовые, 2) смешанного засоления (содово-хлоридносульфатные),3) хлоридно-сульфатные.

Содовые солонцы распространены главным образом в лесостепной зоне в условиях близкого залегания верховодки. Они содержат мало растворимых солей и отличаются ясно выраженной щелочностью.

Хлоридно-сульфатные солонцы, в подсолонцовом горизонте которых преобладают сульфаты натрия и магния, широко распространены в области каштановых почв и южных черноземов.

В связи с этим содовые солонцы являются луговыми, а хлоридно-сульфатные — степными солонцами.

Существенной особенностью степных солонцов является то, что у них близко к поверхности находится гипсоносный горизонт.

Химические и физические свойства солонцовых почв. Процес сы развития солонцовых почв, сопровождающиеся глубоким распадом минеральной части и передвижением высокодисперсных частиц в нижние слои, находят свое отражение в валовом химическом составе профиля (табл. 64).

Приведенные данные обнаруживают значительное обеднение элювиального горизонта полутораокисями железа и алюминия и аккумуляцию их в иллювиальном горизонте. Заметное передвижение по профилю наблюдается и в отношении TiO ₂ , CaO , MgO и К₂О. При этом наиболее глубоко вмытыми оказываются СаО и MgO , максимальное количество которых содержится на глубине 107—121 см.

О накоплении тонкодисперсных частиц в плювиальном горизонте свидетельствует также высокий процент химически связанной воды в этом слое. Наряду с этим кремнезем как наиболее инертная часть минеральной основы почвы задерживается в элювиальном горизонте, сообщая ему серую, а в отдельных случаях и светло-серую окраску.

Как видно из этой же таблицы, содержание гумуса в почве постепенно убывает сверху вниз, но нередки случаи, когда количество гумуса бывает наибольшим в иллювиальном горизонте.

Такого рода явления обусловливаются сильной насыщенностью перегноя натрием, а вследствие этого и большой его подвижностью.

Водные вытяжки из солонцов характеризуются высокой щелочностью и значительным содержанием минеральных и органических веществ (табл. 65).

При этом наиболее высокая щелочность обнаруживается в солонцовом горизонте. Преобладающей составной частью водной вытяжки является органическое вещество, высокая растворимость которого обусловлена насыщенностью его катионами натрия. По мере углубления в почву количество органического вещества быстро убывает и явное преобладание получают воднорастворимые соли.

Обладая высокой щелочностью, солонцы отличаются вместе с тем крайне плохими физическими свойствами: бесструктурностью, заплываемостью, набухаемостью и клейкостью. Во влажном состоянии они слитые, липкие и вязкие, а в сухом — твердые и сильнотрещиноватые.

Обработка солонцов очень затруднена: тракторы на влажных солонцах буксуют, на сухих же — почвообрабатывающие орудия скользят по поверхности, а при углублении в почву ломаются.

Переувлажненная солонцовая почва дает мажущуюся, а в сухом состоянии — глыбистую пашню, требующую дополнительной обработки. Корни растений не могут проникать в слитую твердую массу солонца. Солонцы маловодопроницаемы, проникшая в них влага энергично испаряется. Летом после сильных дождей на их поверхности долго стоят лужи, хотя нижние горизонты могут быть сухими. Весной после таяния снега солонцы значительно позже просыхают, чем несолонцеватые почвы.

Вследствие большой дисперсности и гидрофильности иллювиальных горизонтов в солонцах всегда повышен мертвый запас воды, в связи с чем запас полезной, доступной для растений влаги в них невелик.

Обладая плохими химическими и физическими свойствами, солонцы являются чрезвычайно неблагоприятной средой для развития растений.

О низком качестве этих почв весьма красноречиво говорит и тот факт, что солонцы в естественном их залегании или совершенно лишены растительности, или же покрыты изреженной, неприхотливой растительностью, способной мириться с самыми неблагоприятными почвенными условиями.

В отдельных случаях солонцы под воздействием степной растительности могут подвергаться остепнению, утрачивая при этом свои признаки и постепенно приобретая свойства, приближающие их к окружающим почвам степи, к темнокаштановым, черноземам и т. д.

Освоение и улучшение солонцовых почв. Использование солон цов в сельскохозяйственном производстве требует предварительного коренного их улучшения.

По этому вопросу многими научными учреждениями проведены многочисленные исследования и опубликована весьма обширная научная литература.

Однако вопрос о мелиорации и окультуривании солонцовых почв до настоящего времени еще окончательно не решен. Бесспорно только то, что солонцы под воздействием соответствующей агротехники способны резко изменять свои свойства и повышать производительность и что окультуривание солонцов должно осуществляться путем применения комплекса различных агротехнических мероприятий.

Общий и основной прием мелиорации солонцовых почв заключается в устранении из корнеобитаемых горизонтов вредного количества поглощенного натрия, в понижении дисперсности твердой фазы и улучшении физических свойств почвы, а также в создании мощного и полноценного пахотного слоя.

Устранение поглощенного натрия из почвы в практике осуществляется путем замещения его ионом кальция, который коагулирует почвенные коллоиды, а следовательно, способствует улучшению водных и воздушных свойств почвы.

Наиболее эффективным способом мелиорации солонцов является гипсование. При этом взаимодействие гипса с почвой, насыщенной катионами Na , можно схематически представить в следующем виде:

Если в почве содержится сода, то происходит такая реакция:

Образующаяся в результате гипсования почв глауберова соль [ Na ₂ SO ₄ ] при последующей промывке атмосферными осадками или водами орошения будет удалена, и почва, таким образом» освободится от натрия, являющегося основной причиной неблагоприятных свойств солонцов.

Для целей химической мелиорации солонцов может применяться и СаСО₃, однако известь растворяется слабее гипса и, следовательно, взаимодействие между почвой и известью будет значительно слабее, и, что очень существенно, при замещении натрия кальцием в почве может образоваться сода:

Поэтому лучшим материалом для окультуривания солонцов является гипс. Обычно гипс вносят в почву в виде тонко размолотого порошка в количестве, эквивалентном поглощенному натрию: чем больше в почве содержится обменного натрия, тем выше должна быть дозировка гипса. Наибольшие дозы гипса вносят на содовых солонцах, несколько меньше — на сильно и слабосолонцеватых почвах.

В большинстве случаев дозировки гипса на 1 га составляют от 3 до 15 т.

Внесение гипса в почву обязательно должно сопровождаться глубокой вспашкой и внесением органических и минеральных удобрений.

Следует отметить, что Украинским научно-исследовательским институтом почвоведения разработан новый метод внесения малых доз гипса (2—4 ц/га) в рядки под сельскохозяйственные культуры на солонцеватых черноземах и лугово-солонцеватых почвах с содовым засолением. Проведенные в этом направлении опыты дали положительные результаты.

В свое время Н. В. Орловский предложил метод «землевания» солонцов путем многократного периодического послойного нанесения черноземной почвы на солонец по 1 —1,5 см с тем, чтобы за ротацию севооборота этот слой почвы достигал 6—9 см.

В последнее время И. Н. Антипов-Каратаев, И. А. Юрин, Г. М. Кадер и Л. А. Фролкина разработали новый метод землевания при помощи скрепера с нанесением в один прием на поверхность солонца черноземного покрытия слоем 15—20 см.

Землевание солонца предусматривает предварительную глубокую его обработку и механическое разрыхление верхнего уплотненного горизонта. Глубокая обработка солонца в сочетании с землеванием не только ограничивает отдачу почвенной влаги солонцом в атмосферу, но в определенной степени ограничивает и избыточное переувлажнение верхних горизонтов солонца атмосферными осадками. Вследствие этого разрыхленное состояние солонцового горизонта, полученное в результате глубокой обработки, сохраняется более длительно по сравнению с обработанным, но не заземлеванным солонцом.

Все это создает более благоприятные условия для развития нисходящих токов почвенной влаги.

Дальнейшему улучшению фильтрационных свойств солонцовых горизонтов, погребенных под черноземным покрытием, способствует развитие корневых систем растений.

Проведенные в этом направлении полевые опыты на корковых глыбисто-призматических солонцах сульфатно-содового засоления на территории землепользования Института сельского хозяйства центрально-черноземной полосы имени В. В. Докучаева дали положительные результаты.

Т. С. Мальцев рекомендует для окультуривания солонцов безотвальную обработку на глубину 40—60 см, чтобы разрыхлить столбчатый горизонт, нарушить его связь с нижележащими почвенными слоями и постепенно улучшить солонцеватый слой.

Если при освоении и окультуривании содовых солонцов, развитых преимущественно в лесостепной и черноземной зонах, ведущим приемом в комплексе агромелиоративных мероприятий является гипсование, то при освоении степных солонцов, характеризующихся неглубоким залеганием карбонатного, а иногда и гипсоносного горизонта, решающее значение в комплексе мероприятий должна иметь глубокая мелиоративная обработка, обеспечивающая вовлечение кальциевых солей в пахотный горизонт и разрыхление сильно уплотненных горизонтов почвы (Н. К. Балябо).

Для улучшения степных солонцов необходима глубокая вспашка, в результате чего карбонатный или гипсоносный слой будет вовлечен в пахотный, и процесс гипсования, таким образом, осуществится за счет карбонатов и гипса, имеющихся в самой почве. Такого рода улучшение степных солонцов получило название самомелиорации.

Как показали исследования И. Н. Антипова-Каратаева, Г. Н. Самбур, С. П. Семеновой-Забродиной, 3. А. Нерод и других, самомелиорация путем глубокой вспашки и мобилизации карбонатов кальция самой почвы каштановых солонцеватых почв и солонцов юга Украинской ССР в неорошаемых условиях является весьма эффективным и сравнительно быстрым способом их коренного окультуривания. Установлено также, что в условиях юга Украины эффективность от окультуривания солонцов способом самомелиорации значительно выше, чем от гипсования 4 т/га гипса при пахоте на 25—30 см.

Искусственное внесение гипса в степные солонцы необходимо только в тех местах, где карбонатные и гипсоносные горизонты залегают очень глубоко и не могут при глубокой обработке быть вовлечены в мелиорируемый слой.

Таким образом, коренное улучшение солонцов в каждом конкретном случае должно проводиться с учетом степени солонцеватости всего почвенного профиля, глубины залегания карбонатного, гипсоносного и солевого горизонтов и других существенных показателей, определяющих характер необходимых мелиоративных и агротехнических мероприятий.

Гаркуша, И.Ф. Почвоведение/ И.Ф. Гаркуша.- Л.: Издательство сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов, 1962.- 448 с.

Источник