Засоленные почвы их распространение

Засоленные почвы их распространение

4.1. Распространение и классификация засоленных почв

Долгое время считалось, что почвы, подверженные в разной степени засолению, распространяются локально и на сравнительно небольших территориях. Однако это не так. Засоленные почвы нанимают около 25% всей поверхности суши. В Средней Азии и Закавказье, некоторых областях России и Украины этот показатель достигает 90%. Замечено, что основные площади засоленных земель встречаются в зонах интенсивного земледелия.

Наибольшее распространение засоленные почвы имеют на юге Украины, Северном Кавказе, в Закавказье, Средней Азии, Казахстане, Нижнем Поволжье, стенных районах Дона, в Сибири и других местах. Большие площади засоленных почв встречаются в Афганистане, Ираке, Иране, Турции, Ливане, Сирии, Индии, КНР, Монголии, некоторых районах Африки, США, Канаде, Мексике, Аргентине, Чили, Перу, Австралии.

Установлено, что общее содержание солей в верхнем горизонте почвы в течение года подвергается существенным колебаниям. Это зависит от водного режима, наличия в верхнем слое нисходящих и восходящих токов воды, переносящих легкорастворимые соли. Хлориды передвигаются быстрее, чем сульфаты, поэтому в почвах хлоридного засоления содержание солей в различных горизонтах колеблется с большей амплитудой. Наименьшее содержание солей в корнеобитаемом слое отмечено в зимне-весенний период, когда талые воды и существенные осадки промывают их в подпочвенные горизонты. Естественно, что в начале лета содержание солей в верхнем слое возрастает и достигает максимальных величин к началу осени. Однако на фоне сезонного изменения могут иметь место временные колебания содержания солей в почве. Причиной этому могут служить обильные осадки и поливы. В этом случае происходит промывка солей вглубь. Кроме того, изменения содержания солей в почве могут быть вызваны резкими повышениями температуры воздуха, а также ветром, который усиливает испарение влаги с поверхности и способствует поднятию солей вверх с капиллярной влагой. Большое влияние на подвижность солей оказывает и способность их адсорбирования на мелкодисперсной фазе почвы. Известно, например, что хлориды адсорбируются отрицательно в большей степени, чем сульфаты.

Согласно современным данным, засоленные почвы принято делить на две подгруппы: 1) собственно засоленные и солончаки и 2) солонцы и солонцеватые. Считается, что почвы первой подгруппы характеризуются наличием воднорастворимых солей с самой поверхности, причем в зависимости от величины содержания этих солей в корнеобитаемом слое они разделяются на солончаки (1 — 2% солей и более), сильно-, средне- и слабозасоленные почвы.

Состав воднорастворимых солей в почвенном растворе и твердой фазе почвы бывает весьма разнообразным. В подавляющем большинстве случаев эти соли представляют собой комбинацию катионов Na + , Mg ++ , CA ++ и анионов Cl, SO — ₄, CO — ₃ и HCO — ₃. Наиболее распространенными солями этих почв являются: NaCl, Na₂SO₄, Na₂CO₃, MgCl₂, MgSO₄, Mg(HCO₃)₂, CaCl₂, CaCO₃, CaSO₄, Ca(HCO₃)₂ и некоторые другие.

Состав воднорастворимых солей засоленных почв может подвергаться значительным изменениям. Это зависит в первую очередь от количественного и качественного состава солей грунтовых вод и их физикохимических свойств.

В зависимости от соотношения анионов в почвах различают следующие тины засоления: карбонатное, хлоридное, сульфатно-хлоридное, сульфатное, хлоридно-сульфатное; но составу катионов — натриевое, магниево-натриевое, кальциево-натриевое, магниевое и кальциевое.

В настоящее время существует несколько классификаций засоленных почв, в основу которых положены тип засоления или уровень содержания солей.

В целях улучшения физико-химических и биологических свойств засоленных почв Л. П. Розов в практике сельского хозяйства рекомендует пользоваться следующей классификацией:

1. Почвы незасоленные. Засоление верхнего метра не превышает 0,2%. Мероприятий по урегулированию солевого режима не требуется.

2. Почвы слабозасоленные. Засоление верхнего метра — 0,2 — 0,5%. Сельскохозяйственное освоение возможно, но требуется подбор солевыносливых культур. Необходима специальная агротехника [37].

В литературе имеются и другие классификации. В. А. Ковда с сотрудниками предложил иную классификацию почв по степени и качеству засоления с учетом солеустойчивости растений [22]. Они предлагают в наименование тина солевого состава включать те анионы, содержание которых превышает 20% от суммы эквивалентных анионов, извлеченных из почвы водной вытяжкой. В названии преобладающий ион ставится последним. При определении типа солевого состава почвы необходимо учитывать соотношение эквивалентных количеств ионов, а не процентное содержание их в почве.

Почвы второй подгруппы (солонцы) содержат соли на некоторой глубине и отличаются своеобразными морфологическими особенностями. Наиболее характерными признаками солонцов и солонцеватых почв являются следующие:

1. Наличие плотного слоя, имеющего столбчатое строение в солонцах каштановой зоны.

2. Содержание в уплотненных слоях значительного количества обменного натрия.

3. Повышенное содержание в них илистой фракции.

4. Малое содержание солей в самых верхних и уплотненных горизонтах.

5. Выраженность карбонатности с самой поверхности в содовых солонцах и с некоторой глубины, чаще в пределах уплотненных слоев, в столбчатых солонцах (стенных, лугово-степных) каштановой зоны.

6. Высокая растворимость в воде перегноя (особенно в содовых солонцах).

По степени солонцеватости подгруппу солонцов и солонцеватых почв подразделяют на следующие разновидности:

1. Почвы несолонцеватые — содержание обменного Na меньше 5% от суммы поглощенных оснований.

2. Почвы слабосолонцеватые — содержание обменного Na 5 — 10% от суммы поглощенных оснований.

3. Почвы солонцеватые — содержание обменного Na 10 — 20% от суммы поглощенных оснований.

4. Солонцы — содержание обменного Na больше 20% от суммы поглощенных оснований.

В распределении солонцов и солонцеватых почв на территории нашей страны (так же как и подгрупп собственно засоленных почв и солончаков) отмечается определенная географическая закономерность, тесно связанная с приуроченностью разных подтипов к определенным почвенным зонам. По Д. Г. Виленскому, в черноземной зоне встречаются столбчатые содовые солонцы, в зоне каштановых почв — столбчато-хлоридно-сульфатные, в подзоне бурых почв — призматические хлоридно-сульфатные, наконец, в сероземной зоне типичных солонцов нет, а распространены только солонцеватые сероземы [9].

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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).
7. Отакыренные <пустынные) солончаки формируются в особых гидротермических условиях пустынной зоны и характеризуются своеобразной трещиноватой поверхностью.
8. 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

Засоленные почвы

Засоленными считаются почвы, в составе которых содержится более 0,25% легкорастворимых солей. Это могут быть карбонаты, хлориды, сульфиты, сульфаты, нитраты, силикаты. Такое количество – токсично для растений (особенно сельскохозяйственных). Поэтому эти покровы не пригодны для земледелия. С другой стороны, в некоторых крупнейших солончаках сосредоточены большие мировые запасы поваренной соли и хлорида лития.

В этой статье мы расскажем, где распространены засоленные почвы, какие типы к ним относятся. Вы узнаете , в чем особенности таких покровов, благодаря каким факторам они формируются. В конце статьи мы опишем, как человек использует засоленные почвы и какие существуют способы повышения качественных характеристик таких покровов.

География засоленных почв

Засоленные почвы имеются во всех климатических и природных областях. Широко распространены они в зонах сухих и пустынных степей, полупустынь и пустынь, также встречаются в лесостепях и тайге.

В России засоленные почвы, по разным данным, занимают от 1,2 до 3,3% от всей площади страны. Это около 56 млн гектаров. Больше всего эти покровы распространены в Поволжье, на территории Прикаспийской низменности. Также засоленные почвы встречаются в Западной Сибири (в степных зонах Омской, Тюменской и Курганской областей, Алтайском крае), Северо-Восточном Предкавказье.

Обратите внимание на две карты ниже. Они взяты из Национального Атласа почв Российской Федерации и показывают распространение солонцов и солончаков на территории нашей страны:

Красным цветом на первой карте отмечены территории, где распространены солонцы , на второй – совсем точечно внизу карты – солончаки.

За пределами России засоленные почвенные покровы встречаются, в первую очередь, в странах с засушливым пустынным климатом. Они неоднородно распределены по странам и континентам.

Так, эти почвы распространены в:

• Центральной Азии (Казахстане, Узбекистане, Туркменистане, Киргизии)
• Южной Азии (Индии, Пакистане)
• Западной Азии (Азербайджане, Объединенных Арабских Эмиратах, Иране, Саудовской Аравии)
• Восточной Азии (Китае)
• Европе (Венгрии, на юге Украины)
• Африке (Египте, Нигерии, Эфиопии)
• Северной Америке (США, Мексике)
• Южной Америке (Аргентине, Парагвае, Чили)
• Австралии

В целом, площадь засоленных почв в мире составляет около 950 млн га. Это огромные территории. При этом в некоторых странах переполненные солями покровы могут занимать практически половину от всей площади. Так, например , организация ФАО – продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций – собирает данные о состоянии почв по всему миру. Согласно информации одного из их докладов, ситуация с засоленными покровами в некоторых странах Центральной Азии выглядит следующим образом:

Отметим, что данные, приведенные в таблице, были опубликованы в докладе за 2015 год.

Опираясь на эту информацию, мы можем сделать вывод, что в Узбекистане и Казахстане засолена практически половина земель. Это негативно сказывается не только на сельском хозяйстве, но и в целом на экономике страны.

В следующей части статьи мы расскажем, как формируются засоленные почвы, какие у них есть особенности.

Условия образования засоленных почв и их особенности

Выше мы уже сказали, что засоленные почвы встречаются в разных природных и климатических зонах. Этому способствует совокупность особых условий и факторов почвообразования.

Среди них:

• Климат
  Засоленные почвы формируются преимущественно в условиях жаркого засушливого климата. Его еще называют аридным, или пустынным. Он характеризуется малооблачностью, высокими температурами воздуха, низкими атмосферными осадками.
  Столбик термометра в этой зоне стабильно держится на уровне +25…35°C. Это среднегодовые показатели. Они могут быть и выше, в зависимости от местоположения. Встречаются районы и с совсем экстремальными температурами (например, Долина Смерти в США, которая считается самым жарким местом на Земле с абсолютным температурным максимумом +56,7°C).
  Среднегодовое количество осадков в аридном климате находится в пределах 100-200 мм в год. В некоторых особо засушливых регионах возможно полное отсутствие дождя. Все это влияет на водный режим почвы. Информацию о нем вы найдете чуть ниже.
  Подробнее об этом факторе читайте в нашей статье Климат как фактор почвообразования.
• Рельеф
  Засоленные почвы формируются преимущественно в пониженных, или отрицательных формах рельефа: низменностях , долинах, котловинах, впадинах, оврагах, воронках, балках. При таком ландшафте грунтовые воды оказываются близко к поверхности.
  Подробнее об этом факторе читайте в нашей статье Рельеф как фактор почвообразования.
• Грунтовые воды и водный режим
  Грунтовые воды в условиях аридного климата становятся сильно минерализованными. Также высокие температуры способствуют образованию на этих территориях выпотного водного режима, когда испарение превышает поступление влаги в почву в несколько раз. В связи с тем, что атмосферных осадков в этом регионе мало, покров не промачивается. К тому же, постепенно из почвы начинают испаряться и грунтовые воды. Они поднимаются вверх по капиллярам вместе с солями. При этом влага испаряется, а соли скапливаются на поверхности.
  Подробнее об этом факторе читайте в нашей статье Грунтовые воды как фактор почвообразования.
• Материнская порода
  Почвообразующая горная порода – основной источник образования солей. При выветривании из продуктов распада первичных минералов образуются соли. Это могут быть хлориды, сульфаты, нитраты, силикаты и другие. Чем больше таких солей образуется из материнской породы, тем более солеными будут почвы.
  Подробнее об этом читайте в нашей статье Почвообразующая порода как фактор почвообразования.
• Ветер
  Ветер способен переносить соли на длительные расстояния. Этот процесс называется импульверизацией, или эоловым соленакоплением. При этом соли могут быть перенесены не только, например, с соседних солончаков, но и выветренных горных пород, расположенных на удалении, морей и океанов , побережий. Сюда же относится и разбрызгивание морской воды штормовыми ветрами на большие территории.
• Извержение вулкана
  В результате извержения вулканов в атмосферу выделяются газы с высоким содержанием серы и хлора. Они попадают в моря и океаны либо переносятся ветром на дальние расстояния. Сера и хлор способствуют образованию хлоридов и сульфатов.
• Растительность
  Условия на засоленных покровах в целом неблагоприятные для развития на них флоры. Исключением являются растения галофиты, которые хорошо себя чувствуют на этих почвах. К ним относятся солерос, сведа, гребенщик (тамарикс), сарсазан, соляноколосник, поташник, полынь, кермек, франкения, солянка и другие. В ходе своего развития они приспособились к жизни на покровах с высоким содержанием легкорастворимых солей. Эта способность растений так и называется – солестойкость, или солеустойчивость. Некоторые разновидности этих растений даже хуже чувствуют себя, если засоленность в почве недостаточная.
  Растения галофиты способны накапливать соли. При этом вместе с их опадом большая часть солей возвращается обратно в почву и перераспределяется по элементам рельефа.
  Подробнее об этом читайте в нашей статье Биологический фактор почвообразования.
• Деятельность человека
  Антропогенный фактор играет не последнюю роль в образовании этих почв. Все дело в неправильном бездренажном орошении сельскохозяйственных земель, которое приводит к вторичному засолению покровов.
  В условиях засушливого климата приходится постоянно поливать сельскохозяйственные культуры. В результате избыточного полива повышается уровень минерализованных грунтовых вод, которые , при выпотном водном режиме, испаряются. В связи в этим происходит дополнительное накопление солей в верхних слоях.
  Подробнее об этом читайте в нашей статье Деятельность человека как фактор почвообразования.

Источник