Такыровидные пустынные почвы
Распространены в глинистых пустынях Средней Азии и Казахстана. Это относительно молодые почвы древних аллювиальных равнин и обсохших дельт. Образовались из почв лугового ряда при опустынивании в результате опускания уровня грунтовых вод.
Почвы имеют неполноразвитый профиль, засолены. Формируются под полынно- солянковой растительностью , с эфемерами, при глубоком залегании грунтовых вод.
Почвы имеют следующее строение:
К- А2(Е)- В-С
Содержание гумуса в верхних горизонтах менее 1%. Реакция среды слабощелочная. Почвы бедны подвижными формами фосфора. Характерная особенность- наличие карбонатов только с поверхности, карбонатный горизонт отсутствует.
Такыровидные почвы по сравнению с такырами обладают нксколько большей гумусированностью и лучшими водно- физическими свойствами. Составляют существенный фонд земель, который можно эффективно использовать с применением орошением.
48. Солончаки. Генезис, классификация, строение, состав и свойства. Мелиоративная характеристика и приемы коренного улучшения. Вторичное засоление почв при орошении и борьба с ним.
Солончаки — это засоленные почвы, в которых легкорастворимые соли во вредных для растений количествах содержатся с поверхности, образуя выцветы, корочки или пухлые горизонты. Гидроморфные солончаки формируются при близком залегании сильноминерализованных почвенно-грунтовых вод, не глубже 0,5-3,0 м. Гидроморфные солончаки обычно приурочены к периферии болот и соленых озер, днищам высохших озер, высоким пойменным террасам.
Накопление легкорастворимых солей, карбонатов и гипса в гидроморфных солончаках происходит за счет испарения почвенной влаги, которая постоянно подтягивается к поверхности от минерализованных почвенно-грунтовых вод. Но периоды с выпотным типом водного режима, при котором преобладают восходящие токи, чередуются с периодами промывного режима, когда происходит некоторое вымывание солей из почвы.
Растительность солончаков варьируется в значительных пределах, что связано как со степенью засоления, так и с характером засоления. Соровые солончаки, как правило, лишены растительности. Солончаки типичные покрыты изреженной солянковой растительностью, среди которой наибольшее распространение получили солерос, сарсазан, сведа, петросимония. Луговые солончаки обычно покрыты аджереком, бескильницей, чием, солончаковой полынью, кермеком и др.
Растительность солончаков приспособилась к добыванию влаги в условиях высокой концентрации солей в почвах. Солянки имеют мясистые стебли и листья, снабженные особой водоносной тканью, которая наполняется водой весной и осенью при наименьших концентрациях солей в почвах. Эту воду растения и используют в летний период. Другой особенностью солянок является высокое осмотическое давление клеточного сока, благодаря чему они могут усваивать воду из сильноминерализованных почвенных растворов.
Профиль солончаков сильно различается по подтипам. Самым характерным морфологическим признаком всех солончаков является наличие выцветов легкорастворимых солей начиная с поверхности. Часто па поверхности почвы имеется корочка солей толщиной в несколько сантиметров. Профиль большинства подтипов слабо дифференцирован на генетические горизонты.
Почвы имеют следующее морфологическое строение:
А(Т) — гумусовый горизонт мощностью от 5 до 50 см, темно-серый и серый, часто с сизым оттенком, порошисто-комковатой структурой или бесструктурный, может представлять собой оторфованную массу с большим содержанием илистых частиц, влажную белесую солевую корку или рыхлую массу из почвенных частиц и кристаллов солей;
Bg — переходный горизонт, бурый с ржавыми и сизыми пятнами, с обильными выцветами легкорастворимых солей, гипса и карбонатов;
Cg(G) — оглеенная материнская порода, иногда издает запах сероводорода.
По химическому составу профили солончаков очень разнообразны и изменчивы. Состав солей определяется в значительной степени составом почвенно-грунтовых вод и степенью их минерализации. Засоление чаще всего вызывается хлоридами, сульфатами и карбонатами натрия, магния, кальция, реже — нитратами и боратами. По составу солей засоленные почвы имеют приуроченность к отдельным регионам Советского Союза.
В лесостепи и степи при относительно невысокой степени засоления в составе солей преобладает сода (карбонат и бикарбонат натрия), но встречаются и сульфаты. При движении на юг происходит возрастание степени минерализации грунтовых вод и формирование сначала сульфатных, а затем и хлоридных солончаков.
Широко распространены солончаки со смешанным характером засоления, такие, как хлоридно-сульфатно-содовые, содово-сульфатные, сульфатно-хлоридные и др. Степень и характер засоления устанавливаются специальными анализами. Обычно в солончаках содержание легкорастворимых солей не менее 2% прихлоридно-сульфатном засолении и 0,1% при содовом.
Солончаки преимущественно малогумусированы. Содержание гумуса в них колеблется от 1 до 8% и зависит от особенностей развития солончаков в той или иной зоне. Наиболее гумусированы солончаки луговые лесостепей и солончаки болотные, приуроченные к лесостепи Западной Сибири. В составе гумуса солончаков преобладают фульвокислоты.
Почвы бедны подвижными соединениями азота, фосфора и калия. Емкость поглощения солончаков низкая (10-20 мг-экв на 100 г почвы). В составе обменных оснований преобладают кальций и магний, имеется натрий, при содовом засолении преобладают магний и натрий. Солончакам свойственна щелочная реакция среды. Наиболее щелочная реакция отмечается в содовых солончаках.
Почвы характеризуются низким естественным плодородием. Значительное содержание легкорастворимых солей приводит к сокращению доступной для растений влаги в почвах, что затрудняет поступление влаги в растения. Кроме того, и сами высокие концентрации солей приводят к отравлению растений. Вредное действие легкорастворимых солей неодинаково. Наиболее токсична сода (углекислый натрий). В. А. Ковда располагает легкорастворимые соли по степени их вредности в таком порядке: Na2CO3>NaHCO3> >NaCl>CaCl2>Na2SO4>MgCl2>MgSO4 и безвреден сернокислый кальций (гипс). Большинство культурных растений плохо переносят высокие концентрации солей.
Освоение солончаков связано с очень сложными мелиоративными работами: устройством дренажа, промывками с последующим удалением промывных вод. Солончаки гидроморфные неорошаемых районов используются как малопродуктивные естественные пастбища или не используются совсем. При улучшении состава травостоя путем подсева солеустойчивых растений солончаки используются как сенокосы.
В типе солончаков гидроморфных выделяется шесть подтипов: солончаки типичные, солончаки луговые, солончаки болотные, солончаки соровые, солончаки грязево-вулканические и солончаки бугристые. В Центральной лесостепной и степной области распространены только первые четыре подтипа.
49. Солонцы. Генезис солонцов, классификация, строение, состав и свойства. Мелиорация солонцов и солонцеватых комплексов и изменение их свойств при их окультуривании
Солонцы относятся к засоленным почвам, в которых легкорастворимые соли во вредных для растений количествах находятся на некоторой глубине (20-50 см и глубже). Характерной же особенностью солонцов является содержание значительного количества обменного натрия в почвенном поглощающем комплексе.
Присутствие обменного натрия приводит к развитию в почвах целого ряда неблагоприятных свойств: образованию соды, щелочной реакции, высокой раздробленности почвенных коллоидов, большой растворимости гумусовых веществ. Минеральные коллоиды и гумусовые вещества вымываются из верхнего (элювиального) горизонта и осаждаются на некоторой глубине, образуя очень плотный горизонт вмывания (иллювиальный, собственно солонцовый). В сухом состоянии солонцовый горизонт сильно уплотнен, растрескивается на крупные столбчатые отдельности, которые в свою очередь распадаются на призмы, глыбы, орехи. Во влажном состоянии этот горизонт сильно разбухает, становится вязким, липким, водонепроницаемым.
1)Солонцы автоморфные распространены крупными массивами или пятнами среди черноземных и каштановых почв на засоленных породах в условиях пересеченного рельефа, на тех участках, где соленосные породы близко подходят к поверхности, и на древних речных террасах. Грунтовые воды на породах суглинистого и глинистого механического состава залегают на глубине 5-7 м и практически не принимают участия в формировании почв. Автоморфные солонцы развиваются под угнетенной степной растительностью с присутствием или преобладанием полукустарничков полыни, прутняка, кермека, камфоросмы и др. Поверхность солонцов часто покрыта водорослями и лишайниками.
Образование солонцов рассматривают как одну из стадий рассоления засоленных почв (солончаков). Наиболее частой причиной рассоления солончаков может быть понижение уровня засоленных почвенно-грунтовых вод. В связи с понижением уровня почвенно-грунтовых вод под действием атмосферных осадков большая часть легкорастворимых солей вымывается на некоторую глубину. Наличие солей натрия в почвенном растворе засоленной почвы приводит к тому, что и в почвенном поглощающем комплексе наряду с ионами кальция и магния содержатся ионы натрия. Наличие значительного количества ионов натрия в почвенном поглощающем комплексе сообщает почвенным минеральным и органическим коллоидам большую раздробленность и способность перемещаться вниз вслед за легкорастворимыми солями. Достигнув горизонта накопления солей, коллоиды осаждаются, образуя плотный солонцовый горизонт.
Если понижение уровня почвенно-грунтовых вод происходит медленно, то в жаркое время года они могут подтягиваться вверх и, испаряясь, оставлять новые порции солей натрия. В результате периодической смены процессов засоления и рассоления количество обменного натрия в почвенном поглощающем комплексе неуклонно возрастает, что и приводит к образованию солонцов. Наиболее энергично процесс образования солонцов протекает в том случае, если засоление почв вызвано присутствием соды — Na2CО3. Но независимо от того, какое засоление предшествовало образованию солонцов (содовое или хлоридно-сульфатиое), их возникновение приводит к появлению соды в почве и, как следствие этого, щелочной реакции; pH почвенных растворов солонцов может достигать 10 и даже 11.
Профиль солонцов четко разделяется на генетические горизонты, из которых самым характерным является горизонт вмывания (иллювиальный) или собственно солонцовый горизонт В1.
Профили почв имеют следующее морфологическое строение:
| 
|
| Профиль солонцов черноземных | Профиль солонцов каштановых |
А — гумусовый надсолонцовый горизонт мощностью 5-18 см и более, от темно-серого до серого цвета, рыхлого сложения, комковато-пылеватой, пластинчатой или слоеватой структуры; в целинном состоянии вверху обособляется маломощная дернина; горизонт в какой-то мере осолоделый, иногда подразделяется на A1 — гумусовый и А2 — осолоделый белесый слоеватый подгоризонты;
B1 — гумусовый иллювиальный солонцовый горизонт мощностью 7-20 см, темно-бурый или бурый с коричневатым оттенком, плотный, столбчатой, призмовидной или ореховатой структуры; столбчатые и призмовидные отдельности разделены неширокими трещинами, заполненными белесовато-серым мучнистым веществом нижней части горизонта А; грани структурных отдельностей покрыты блестящей, более темноокрашенной корочкой; столбы и призмы резко отделены от вышележащего горизонта; переход к горизонту В2 более плавный;
В2 — второй солонцовый, или подсолонцовый, горизонт, светлее предыдущего, мелкопризматической или ореховатой структуры; по граням структурных отдельностей отмечаются темные блестящие корочки; в горизонте возможны выделения карбонатов в виде белоглазки, выделения гипса и легкорастворимых солей;
ВС — переходный к материнской засоленной породе горизонт с выделениями карбонатов, легкорастворимых солей и гипса; вскипает с глубины 20-40 см;
С — засоленная материнская порода.
Содержание гумуса в верхней части гумусового горизонта колеблется от 1,5 до 7% и резко уменьшается к солонцовому горизонту (почти в 2 раза). В солонцах среди черноземов южных и каштановых почв наблюдается увеличение содержания гумуса в солонцовом горизонте В1 по сравнению с надсолонцовым. Реакция почв нейтральная или слабощелочная в верхнем горизонте и щелочная во всем остальном профиле. Емкость поглощения колеблется от 20 до 40 мг-экв на 100 г почвы, содержание поглощенного натрия составляет 10-40% емкости обмена в зависимости от степени развития солонцового процесса.
Профиль почв четко разделяется на горизонты по содержанию ила, валовому составу и емкости обмена. Верхний, надсолонцовый горизонт (элювиальная часть профиля) обеднен илом и полуторными окислами и несколько обогащен кремнеземом. Иллювиальные горизонты (горизонты вмывания) обогащены илистой фракцией и полуторными окислами. Гумусовый надсолонцовый горизонт всегда имеет более легкий механический состав, чем гумусовый иллювиально- солонцовый. Почвы бедны подвижными соединениями фосфора и азота; распашка усиливает вынос в нижние горизонты легкоподвижного гумуса и одновременно с ним фосфора и азота.
Физические свойства солонцов неблагоприятны для растений. Солонцовый горизонт в сухом состоянии очень плотный, во влажном — мажущийся, вязкий, разбухает и становится водонепроницаемым. Вследствие этого на поверхности солонцов обыкновенно застаиваются воды атмосферных осадков. Просыхание солонцовых пятен отстает от общего состояния почвы на 10-15 дней, задерживая весеннюю обработку почвы. На солонцах запаздывают всходы, и, таким образом, нарушается общая равномерность созревания посевов.
Освоение солонцов возможно только при коренной мелиорации. Основным мелиоративным мероприятием на солонцах является гипсование, т. е. внесение сернокислого кальция, гипса. Этот прием особенно эффективен при орошении. В богарных условиях большое значение имеет влагонакопление, которое способствует удалению легкорастворимых солей и поглощенного натрия из почв.
При распространении солонцов небольшими пятнами среди массивов черноземных и каштановых почв улучшить солонцы можно землеванием, т. е. внесением на поверхность солонца 2-3 см плодородной земли. Часто применяют самомелиорацию солонцов, глубокую вспашку, при которой используются гипс и карбонаты самой почвы. Этот прием позволяет снизить плотность солонцового горизонта, улучшить водопроницаемость и увеличить запасы продуктивной влаги.
На солонцах, в которых гумусовый надсолонцовый горизонт достигает значительной мощности, эффективно сочетание поверхностной обработки и глубокого рыхления. Применение органических и минеральных удобрений способствует проведению коренной мелиорации солонцов. Из органических удобрений наиболее ценен навоз. Из минеральных удобрений необходимо применение азотных и фосфорных.
Солонцы автоморфные делятся на подтипы по морфологической выраженности и свойствам генетических горизонтов, которые определяются в значительной степени зональными условиями почвообразования.
2) Солонцы полугидроморфные распространены в лесостепной и степной зонах среди черноземных и каштановых почв на слабо-дренированных равнинах, в понижениях древних террас, приозерных понижениях. Они могут образовывать самостоятельные крупные массивы, но часто встречаются в комплексе с другими почвами.
Их формирование протекает при дополнительном грунтовом или грунтовом и поверхностном увлажнении одновременно. Грунто вые воды в таких почвах в той или иной мере засолены и залегают на глубине, допускающей их подтягивание к корнеобитаемому слою. В однородных глинистых и суглинистых породах грунтовые воды залегают на глубине 3-6 м, в легкосуглинистых и супесчаных — на глубине 2,5-4 м. Развиваются под разреженной и угнетенной степной растительностью со значительным участием полыни, а в сухостепной зоне — под кустарничковой растительностью.
Образование солонцов полугидроморфных объясняют ежегодным весенним поднятием засоленных почвенно-грунтовых вод, содержащих соли натрия, и насыщением почвенного поглощающего комплекса натрием. Последующее промывание профиля приводит к постепенному формированию надсолонцового горизонта вымывания (элювиального) и горизонта вмывания, или собственно солонцового горизонта. Для формирования полноразвитого профиля солонцов необходимо не менее 50-60 лет.
В типе солонцов полугидроморфных морфологическое и химическое деление на генетические горизонты выступает наиболее отчетливо.
Профиль почв имеет следующее морфологическое строение:
Аd — дернина, маломощная, слаборазвитая; выделяется не всегда;
A(A1) — надсолонцовый гумусово-элювиальный горизонт мощностью 5-25 см и более, темно- или буровато-серый, комковато-пылеватой, порошистой, пластинчатой или слоеватой структуры, рыхлый, более легкого механического состава, чем нижележащий горизонт; сверху может выделяться пористая слитая корочка мощностью 1-2 см;
А2 — осолоделый горизонт, белесый, тонкослоеватой структуры, выделяется не всегда; обычно отмечается наличие белесой присыпки и слоеватость в нижней части горизонта А; переход к следующему горизонту резкий по плотности и структуре;
B1 — собственно солонцовый, иллювиально-гумусовый горизонт мощностью 7-12 см, коричнево-, темно-бурый или бурый, черный, очень плотный, с грубой столбчатой или призматической структурой, столбы и призмы распадаются на ореховатые структурные отдельности, по граням которых отмечается темная глянцевая корочка; вскипают с 20-30 см, но могут вскипать и с 80 см;
В2 — подсолонцовый горизонт, светло-бурый или бурый, уплотнен, менее плотный, чем предыдущий; ореховатой или призматической структуры; по трещинам и граням структурных, отдельностей темные гумусовые потеки; от верхней границы горизонта могут появляться выцветы, пленки и жилки легкорастворимых солей; ниже по профилю количество солевых выделений может уменьшаться или оставаться равномерным; выделения карбонатов в виде белоглазки могут залегать выше горизонта скопления солей; выделения гипса наблюдаются на разной глубине, а при содовом засолении могут и отсутствовать в профиле почв;
ВС — переходный горизонт, светло-бурый или палевый, призматической структуры, может содержать выделения легкорастворимых солей, гипса, карбонатов;