41 Зоны бурых почв полупустынь.Особенности почвообразования

Зона расположена в северной части полупустынной и пустын­ной областей между 45° (местами 46°) и 51° с. ш., южная граница ее проходит от восточного берега Каспийского моря (полуостров Бузачи) через северный берег Аральского моря, Казалинск и да­лее на северный берег озера Балхаш.

Климат. Главная особенность климата зоны — резкая конти- нентальность и засушливость Среднегодовая температура воздуха 6—7 °С, средняя температура июля 21 —27 С, января —10...—15 °С. Лето длительное, засушливое и жаркое, зима холодная, малоснеж­ная. Годовое количество осадков — 100—250 мм, испаряемость в 4—5 раз больше. Это определяет резкий недостаток воды в почве и непромывной тип водного режима.

Рельеф. Разнообразен: он может быть равнинным, холмис­то-увалистым, низкогорным.

Почвообразующие породы. Характеризуются разно­образием. Широко распространены рыхлые четвертичные отло­жения: лёссовидные суглинки, морские, озерные, аллювиальные отложения различного гранулометрического состава от тяжелых глин до песков. Не меньшее значение имеет элювий-делювий массивно-кристалличесих пород, известняков, сланцев. Породы часто засолены.

Растительный покров. Беден по видовому составу На севере зоны полынно-типчаковая, к югу' по мере увеличения сухо­сти она сменяется типчаково-полынньгми и солянково-польгнньгми ассоциациями. На поверхности часто встречаются лишайники и си­незеленые водоросли. Большое влияние на растительность оказыва­ют гранулометрический состав и степень засоления почв..

В долинах рек встречается древесная растительность (тополь, томарикс, осина, береза), а на сопках, сложенных гранитом, — со­сна. .

Биомасса растений составляет в среднем от 4 до 8 т/га, При этом потребляется 70 кг/га азота и около 300 кг/га зольных веществ. В наибольшем количестве потребляются N>Si> К, около 20 % золы составляют Na, Cl, S. Растительность способствует засолению почв, так как перемещает соли из большой массы почвогрунта в поверхностные горизонты.

Особая роль при­надлежит сухости климата, небольшому размеру ежегодно синте­зируемой растительной массе, активному процессу минерализа­ции органического вещества растительных остатков и гумуса. В результате образуются малогумусные почвы с укороченным про­филем, с ясно выраженным карбонатным, гипсовым и солевым горизонтами.

Формирование бурых полупустынных почв происходит при взаимодействии ряда процессов: дернового, рассоления, осолон- цевания-осолодения, коркообразования, оглинивания. Дерновый процесс развит слабо. Солонцеватость бурых полупустынных почв является непременным свойством лишь почв европейской части России, Казахстана. В Восточной Сибири и Центральной Азии они чаще всего несолонцеваты.

Особый интерес представляет коркообразование, свойственное не только бурым полупустынным почвам, но и почвам пустыни. Причины образования корки не вполне ясны. Вероятно, это объясняется слабым развитием корней в поверхностном горизон­те, бесструктурностью и распыленностью почвенной массы, кар- бонатностью почв, контрастностью сезонного гидротермического режима. Слоеватая структура подкоркового горизонта, по-види­мому, связана и с процессами зимнего промерзания: чем глубже и на более длительный срок промерзает почва, тем лучше выражен слоеватый горизонт.

Бурые полупустынные почвы обладают профилем в большин­стве случаев более или менее сильно дифференцированным по элювиально-иллювиальному типу вследствие солонцеватости.

Образующиеся в процессе минерализации органических остат­ков и выветривания соли натрия не вымываются глубоко, что бла­гоприятствует развитию в бурых полупустынных почвах солонцо­вого процесса.

42Соланчаки. Генезис , классификация , строене состав и св-ва.Мелиративная характеристика и приемы коренного улучшения . Вторичное засоление почв при орошении и борьбе с ним.

1. СОЛОНЧАКИ (С_к)

Солончаки — это почвы, содержащие наибольшее количество легкорастворимых солей в верхней толще (0—20—30 см) и в про­филе. Накопление солей в верхних горизонтах почв составляет сущность солончакового процесса.

Соли мотуг накапливаться:

при близком залегании грунтовых минерализованных вод в ус­ловиях выпотного типа водного режима (сезонный приток легко­растворимых солей за счет испарения минерализованных фунто­вых вод может достигать 1000 т/га);

при испарении воды с поверхности засоленных озер (соры, или шоры);

импульверизацией (принос солей ветром — от 2 до 20 т/км²);

при формировании почв на засоленных почвообразующих по­родах;

вследствие внутрипочвенного распределения солей в связи с изменением рельефа;

при неправильном орошении;

с отмиранием растительности (солянок, солеросов, сведы и др.). Так, мясистые солянки имеют зольность 20—30 %, полусухие со­лянки—10—15% В составе золы содержится много Cl, S, Na. Ежегодный прирост растительной массы на солончаках составля­ет 0,5—1,2 т/га, а в процессе ее синтеза вовлекается в биологичес­кий круговорот 200—700 кг/га зольных элементов.

Профиль солончаков сильно различается по подтипам. Отли­чительной морфологической особенностью всех солончаков явля­ется наличие выцветов легкорастворимых солей, начиная с поверх­ности. Часто с поверхности имеются выцветы, корочки или пух­лые горизонты, мощность которых может быть несколько санти­метров. Важной диагностической чертой солончаков является слабая дифференциация почвенного профиля на генетические го­ризонты. Солончаки имеют следующее строение: А—В—С.

Классификация солончаков. По новой Классификации почв России (2004), солончаки входят в отдел галоморфных почв. Сре­ди них выделяют следующие типы: солончаки (S—Cs,q), солонча­ки глеевые (Sg—Cs—CGs), солончаки сульфидные (S—SS—Gs), солончаки темные [S(AU)—Cs,q], солончаки торфяные [S(T)— Gs—CGs], солончаки вторичные [S—(А— В—С)],

где S— солончаковый горизонт, характеризующийся наличием в верхнем 20-сантиметровом слое более 1 % легкорастворимых со­лей; Sg— солончаковый глеевый горизонт; Cs— засоленная поч-

вообразующая порода; SS— солончаковый сульфидный горизонт; CGs— глеевая засоленная почвообразующая порода.

По Классификации и диагностике почв СССР (1977) выделяют два типа солончаков: автоморфные и гидроморфные. автоморфные Приурочены к выходам на поверхность древних засоленных пород, преимущественно засоленных глин (солончаки литогенные) на эро­дированных склонах возвышенностей, или представляют собой со­лончаки, сохранившиеся от предшествующего гидроморфного почво­образования на древних речных террасах (древнегидроморфные). Грунтовые воды залегают глубже 10 м и не имеют связи с поверхнос­тью почвы. Водный режим непромывной, периодически выпотной от капиллярно-подвешенной влаги атмосферных осадков. Формируются главным образом в пустынной, реже в полупустынной зонах. В по­верхностном горизонте содержат не менее 1 % солей при хлоридно- сульфатном и 0,5 % при содовом засолениях. Соли, пропитывая поч­венную массу, образуют на поверхности выцветы, корочки и рыхлые горизонты из скоагулированных частиц почвы и кристаллов солей, сверху прикрытые вспученной, морщинистой, землистой, пропитан­ной солями коркой (0,5— 1 см). В древнегидроморфных солшиаках может присутствовать остаточный гумусовый горизонт.По стадиям перехода от солончака к зональной почве солонча­ки делятся на два подтипа: автоморфные типичные и автоморф­ные отакыренные.Солончаки автоморфные типичные имеют максимальное коли­чество солей с поверхности.Солончаки автоморфные отакыренные представляют собой на­чальную стадию рассоления типичного автоморфного солончака. На роды солончаки делят: по химизму засоления — сульфатно- хлоридные и сульфатно-хлоридно-нитратные; по источникам за­соления — литогенные, девнегидроморфные и биогенные.На виды солончаки делят: по характеру распределения солей по профилю — поверхностные (соли сосредоточены у поверхнос­ти—в слое 0—30 см) и глубинно-профильные (засолен весь про­филь); по морфологии поверхностного горизонта — пухлые, ота­кыренные и выцветные.

Солончаки гидроморфнве

Солончаки гидроморфные отличаются от других почв по ха­рактеру поверхности, которая обычно покрыта выцветами солей. Растительность либо отсутствует, либо представлена специфичес­кими видами (солянка, сведа, солерос, кермек и др.), не образую­щими сомкнутого покрова. Эти почвы развиваются в условиях близкого расположения (0,5—3,0 м) минерализованных грунтовых вод с преобладанием восходящих токов, за счет испарения кото­рых в почвенном профиле аккумулируются легкорастворимые соли, карбонаты и гипс.

Водный режим почв выпотной. Профили солончаков характе­ризуются выделением солей, начиная от поверхностных горизон­тов, а также признаками оглеения во всех горизонтах.

Грофиль гидроморфных солончаков сильно различается по подтипам. Характерными морфологическими признаками явля­ются слабая дифференциация профиля на генетические горизон­ты и выцветы солей.

Почвы имеют следующее морфологическое строение.

Ag(T)—B_g—C_g(G),

где Ag(T) — гумусовый горизонт мощностью от 5 до 50 см, темно­серый и серый, часто с сизым оттенком, порошисто-комковатой структуры или бесструктурный, может представлять собой отор- фованную массу с большим содержанием илистых частиц, влаж­ную белесую солевую корку или рыхлую массу из почвенных час­тиц и кристаллов солей;

B_g— переходный горизонт, бурый с ржавыми и сизыми пятна­ми, с обильными выцветами легкорастворимых солей, гипса и карбонатов;

C_g(G) — оглеенная материнская порода, иногда издает запах сероводорода.

Состав и свойства солончаков. Профиль солончаков не диффе­ренцирован по валовому содержанию Si0₂, К₂0₃, илу. Причина заключается в содержании легкорастворимых: солей, играющих роль электролита. Наличие в почве значительного количества легкорастворимых солей — сильных электролитов — вызывает коагуляцию всех почвенных коллоидов, вследствие чего алюмо­силикатная часть почвы остается инертной и не подвергается никаким превращениям. Поэтому наблюдается полная однород­ность как гранулометрического, так и валового состава алюмо­силикатной части по всему профилю. Различия между отдельны­ми горизонтами определяются исключительно количеством и составом солей.

Это, как правило, малогумусные почвы (< 1 %), но иногда со­держание гумуса может достигать 10 % Наиболее гумусированы солончаки лесостепной зоны. ЕКО низкая — 10—20 мг • экв/100 г, но в высокогумусных луговых солончаках лесостепи может дости­гать 50—60 мг • экв/100 г. В ППК содержатся Са, Mg, имеется Na. Реакция среды может изменяться от слабощелочной (при засоле­нии нейтральными солями) до силыюшелочной — pH 9—11 при содовом засолении. Встречаются и кислые солончаки, содержа­щие квасцы, — A1₂(S0₄)₃Fe₂(S0₄)₃, образовавшиеся после окис­ления сульфидов мангров и маршей.с/хИспользование солончаков в земледелии возможно только после сложной мелиорации. Наиболее эффективный способ уда­ления солей и опреснения почвенного профиля почв — промывка с применением дренажа для сбора промывных вод. Прием доро­гостоящий, требующий большого количества пресной воды и дре­нажных работ. Нормы расхода воды на промывку зависят от сте­пени засоления, гранулометрического состава и глубины залега­ния грунтовых вод; они могут колебаться от 2 до 17 тыс. м³Да и более. Промывку лучше проводить в осенне-зимний период, ког­да грунтовые воды залегают наиболее глубоко, а испарение наи­меньшее. Повышения плодородия промытых от солей почв дос­тигают внесением органических и минеральных удобрений, улуч­шением структуры почвы, усилением биологической активности. Для этих целей в первый период освоения засоленных участков

следует высевать солеустойчивые культуры. На засоленных поч­вах для мелиоративных работ используют люцерну, джугару, яч­мень, просо, пшеницу.

Для предотвращения подъема солей по капиллярам необходи­мо поддерживать верхние слои почвы в рыхлом состоянии. К пре­дупредительным мероприятиям относится также посадка древес­ной растительности вдоль оросительных каналов. Древесные рас­тения расходуют большое количество воды на транспирацию; уровень грунтовых вод понижается, испарение воды через почву сокращается, что приводит к ослаблению засоления.

В условиях орошаемого земледелия при нарушении режима орошения, норм, сроков полива нередко происходят повышение уровня грунтовых вод и вторичное засоление почв, образование ирригационных солончаков.

При неправильном ведении хозяйства на слабозасоленных, а нередко и на вовсе не засоленных почвах возникает вторичное или ирригационное засоление. Вторичное засоление может воз никать при неправильном орошении, когда на поля подается из­быточное количество воды. Часть ее не может быть удержана поч­венной толщей и израсходована культурными растениями на транспирацию. Избыток просачивается до грунтовых вод (как правило, более или менее засоленных). Кроме того, источником просачивающейся влаги служат и оросительные каналы, если их дно не имеет водопроницаемой одежды. В результате происходит поднятие уровня грунтовых вод, резко усиливается расход воды на испарение.

Меры борьбы с засолением должны учитывать следующее:

орошение необходимо проводить строго с оросительными нор­мами;

содержать в порядке оросительную сеть;

создание параллельно с оросительной сетью дренажной сети, которая должна служить для отвода излишка грунтовых вод, а вместе с ними и избытка солей.

Нормы расхода воды на промывку зависят от степени засоле­ния, влажности почвы, гранулометрического состава и глубины залегания грунтовых вод (табл. 12).

43Солонцы.Генезис,классификация строение,состав и св-ва.Мелиорация солонцов и соленцеватых комплексов и изменение их св-в при окультуривании.

. Солонцами называют почвы, содержащие в поглощенном со­стоянии большое количество обменного Na, а иногда и Mgв иллювиальном горизонте. Это обусловливает развитие в почвах комплекса специфических свойств: щелочную реакцию, образо­вание соды, большие растворимость органического вещества и подвижность пептизированных коллоидов, высокие дисперсность почвенного минерального мелкозема, вязкость, липкость и набу­хание почвы во влажном состоянии и сильное уплотнение и твер­дость при иссушении. Солонцы обладают малой водопроницае­мостью и слабой физиологической доступностью влаги.

Нижние горизонты почвенного профиля в большинстве случа­ев содержат токсичные для растений соли.

Солонцы характеризуются следующими признаками:

профиль дифференцирован по элювиально-иллювиальному типу;

верхние горизонты имеют нейтральную или слабокислую реак­цию среды, иллювиальные и нижележащие горизонты — щелоч­ную, сильнощелочную;

иллювиальный горизонт имеет столбчатую, призматическую, глыбистую или крупноореховатую структуры при его высокой плотности;

наличие в иллювиальном горизонте обменного Naв количе­стве более 15 % от емкости поглощения (или обменного Mgв ко­личестве более 40 % от емкости поглощения при меньшем, чем 15 %, содержании обменного Na);

наличие солей в нижней части профиля под иллювиальным го­ризонтом.

•

Солонцы, как и солончаки, не образуют какой-либо зоны, а встречаются либо крупными массивами, либо пятнами среди почв другого генезиса.

Генезис солонцов. О происхождении солонцов имеется не­сколько теорий. Общее в них — признание ведущей роли иона Na⁺в развитии неблагоприятных солонцовых свойств.

По К. К. Гедройцу, солонец возникает из солончака в результа­те вымывания соли из засоленной почвы (рассоление). Причина­ми рассоления могут быть увеличение влажности климата, пони­жение уровня грунтовых вод как результат понижения базиса эро­зии, медленное эпейрогенетическое (колебательное) поднятие земной коры.

Источником Naслужат соли почвенного раствора, а степень внедрения Naв ППК определяется тем, какие соли содержатся в растворе. Наиболее энергичное его внедрение происходит, когда Naнаходится в виде №₂С0₃ (соды). В этом случае происходит внеконкурентное поглощение Naиз почвенного раствора и могут возникать солонцовые почвы, минуя солончаковую стадию (Ков- да).

Появление соды — характерный признак всех солонцов, неза­висимо от того, что предшествовало их образованию: засоление нейтральными солями (хлоридами и сульфатами) или содой.

Накапливаясь в солонцах, сода вызывает гибель растений даже при очень низкой концентрации (0,005 %). Содовое засоление со­провождается появлением высокой щелочности (pH 8,5—9,0) и нарушением поступления кальция в расте

По характеру водного режима и комплексу связанных с ним свойств в соответствии с Классификацией и диагностикой почв СССР (1977) солонцы делят на три типа: автоморфные, полугид- роморфные и гидроморфные.

АВТОМОРФные. Распространены крупными массивами или пятнами среди чер­ноземных и каштановых почв на засоленных породах в условиях пересеченного рельефа, на участках, где соленосные породы близко подходят к поверхности, и на древних речных террасах. Грунтовые воды на породах суглинистого и глинистого 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, камфо- росмы и др. Поверхность солонцов часто покрыта водорослями и лишайниками.

СОЛОНЦЫ ПОЛУГИДРОМОРФНЫЕ (с£^л)Распространены в лесостепной и степной зонах среди черно­земных и каштановых почв на слабодренированных равнинах, в понижениях древних террас, приозерных понижениях. Они могут образовывать самостоятельные крупные массивы, но часто встре­чаются в комплексе с другими почвами.Формирование солонцов полугидроморфных протекает при дополнительном грунтовом или одновременно грунтовом и по­верхностном увлажнении. Засоленные в той или иной мере грун­товые воды залегают на глубине 3—6 м. Развиваются солонцы по- лугидроморфные под разреженной и угнетенной степной расти­тельностью со значительным участием полыни, а в сухостепной зоне — под кустарничковой растительностью.