Материал: Pochvovedenie_Kovda_chast_2

но обогащены обменным Mg2 + , а затем были описаны подобные почвы, содержащие мало обменного Na+ и обменного Mg2 + .

В исследование природы солонцов, закономерностей их форми­ рования и распространения, в разработку методов мелиорации этих почв большой вклад внесли советские исследователи: В. А. Ковда, Е. Н. Иванова, И. Н. Антипов-Каратаев, Н. И. Базилевич, А. М. Можейко и многие другие.

Солонцы, как и солончаки, не образуют какой-то зоны, а встре­ чаются либо крупными массивами, либо пятнами среди почв дру­ гого генезиса. Распространены они на всех континентах. Площадь солонцов на земном шаре составляет 77,7 млн. га (Е. В. Лобова, А. В. Хабаров, 1983), а вместе с солонцеватыми почвами 212,0 млн. га (Н. Н. Розов, М. Н. Строганова, 1979). В СССР солонцы зани­ мают 35 млн. га, кроме того, около 70 млн. га принадлежит ком­ плексам солонцов с другими почвами (И. С. Кауричев, 1975).

9.10. Экология солонцеобразования

Солонцы приурочены к субаридным и аридным (но не пустын­ ным) областям различных термических поясов. Наиболее широко они распространены в суббореальном, затем тропическом и субтро­ пическом поясах. Количество осадков колеблется от 100 до 600 мм, коэффициент увлажнения по Н. Н. Иванову 0,2—0,9. Тепловой режим в разных термических поясах резко различен.

Солонцы, как и солончаки, приурочены к равнинным, пони­ женным элементам макрорельефа, к крупным тектоническим впа­ динам земли, таким, как Западно-Сибирская, Прикаспийская, Приднепровская, Среднедунайская низменности, надпойменным террасам рек и озер и т. п.

Солонцы формируются на разнообразных рыхлых мелкозер­ нистых породах. Нередко их образование связано с засоленными морскими породами; например, на территории Окско-Донской низ­ менности автоморфные солонцы приурочены к выходам третичных засоленных глин.

Растительность солонцов представлена сообществами специфи­ ческой солонцовой флоры: полынь, кохия, камфоросма, ромашник, кермек и другие специфические растения, обладающие глубокой корневой системой. На солонцах лесостепной и степной зон в состав растительных ассоциаций входят злаки рода Festuca, напри­ мер типчаки, обладающие поверхностной корневой системой, образующей дернину. Показатели биологического круговорота в различных природных зонах весьма различны. Характерными чертами являются значительное преобладание подземной биомассы над надземной (в 20 раз и более), повышенная зольность (у полы­

158

нет, например, дрожжевых грибов. Биологическая активность солонцов в несколько раз ниже активности зональных почв. Со­ держание всех микроорганизмов и биологическая активность резко (в сотни раз) уменьшаются в плотном иллювиальном горизонте по сравнению с вышележащими. На поверхности солонцов обиль­ ны водоросли: носток и диатомеи. Некоторые исследователи (Н. Н. Болышев, 1972) придают им важное значение в разрушении минералов поверхностного слоя солонцов (осолодение). Солонцы бедны беспозвоночными почвообитающими животными. Нередко здесь отсутствуют дождевые черви, многоножки, муравьи и другие животные — рыхлители и перемешиватели почвенной массы.

9.11. Солонцовый профиль

Профиль солонца имеет сложное строение:

А— гумусовый горизонт, комковато-пылеватый, рыхлый, облегчен­ ного гранулометрического состава;

Е— осолоделый горизонт, маломощный (1 — 3 см), белесый, пылеватый, пластинчатый или слоеватый, с мелкими ортштейнами; вместе с горизонтом А образует «надсолонцовый» горизонт, часто АЕ;

Впа — иллювиально-глинисто-гумусовый «солонцовый» горизонт, плотный в сухом состоянии, трещиноватый; структура столб­ чатая, призматическая, крупноореховатая или глыбистая;

друг друга по глубине; может подразделяться на подгоризонты по количеству и формам новообразований;

ВС — горизонт, переходный к породе, с выделениями легкораство­ римых солей, гипса, карбонатов.

9.12. Свойства солонцов

Для солонцов характерна дифференциация профиля по вало­ вому составу. Надсолонцовый горизонт по сравнению с нижеле­ жащим обогащен SiO2 и обеднен R2 O3 , Ca, Mg, S и другими эле­ ментами (рис. 41).

Реакция почвенного раствора в нижней части профиля щелоч­ ная, в надсолонцовом горизонте может быть нейтральной и сла­ бокислой.

Солонцы — засоленные на глубине почвы. Легкорастворимые соли — сульфаты, хлориды, сода — содержатся в подсолонцовом и глубоколежащих горизонтах. В этих же горизонтах содержатся гипс и карбонаты.

Содержание и состав гумуса весьма различны в солонцах раз­ ных природных зон. Наиболее широко распространенные солонцы

159

Рис. 41. Профильная характеристика степного солонца

степи и полупустыни бедны гумусом — они содержат 1,5—3% гумуса в дерновом горизонте. В составе гумуса преобладают фульвокислоты, характерна его высокая подвижность, обусловливаю­ щая вмывание в иллювиальный горизонт. Лесостепные солонцы содержат до 6—10% гумуса в дерновом горизонте, вниз по профи­ лю его содержание резко уменьшается. Фульвокислоты преоблада­ ют в составе гумуса лишь в надсолонцовом горизонте, ниже он гуматного состава.

Профиль солонцов четко дифференцирован по гранулометриче­ скому и минералогическому составу. Надсолонцовый горизонт обед­ нен илистой фракцией, особенно коллоидами, по сравнению с солонцовым. В составе илистой фракции солонцов, развитых на лёссовидных породах и некоторых третичных глинах, преобладают смешаннослойные минералы с высоким содержанием пакетов монтмориллонита и в небольшом количестве находятся каолинит и аморфные вещества. Аморфных компонентов больше в надсо­ лонцовом горизонте. Этот же горизонт обеднен монтмориллони­ том, содержание которого возрастает в солонцовом и подсолонцовом горизонтах. Коллоиды солонцов пептизированы и обладают высокой подвижностью.

Солонцы обладают плохими водно-физическими свойствами. Солонцовый горизонт отличается высокой вязкостью и липкостью, сильно набухает во влажном состоянии и уплотняется и твердеет при иссушении. Солонцы характеризуются низкой пористостью и водопроницаемостью, слабой физиологической доступностью влаги.

160

9.13. Систематика солонцов

Согласно традиционно принятой в СССР систематике солонцы делятся по характеру водного режима на 3 типа: автоморфные, полугидроморфные и гидроморфные. Подтипы солонцов выделя­ ются в зависимости от расположения в той или иной биоклимати­ ческой зоне (табл. 26).

Т а б л и ц а 26. Подтиповое разделение солонцов

Солонцы делятся на роды по глубине залегания солей, по химизму засоления и степени засоления, как и все иные солон­ чаковые или солончаковатые почвы. Весьма важно разделение на виды, которое производится по мощности (в см) надсолонцового горизонта: корковые ( < 5 ) , мелкие (5—10), средние (10—18), глубокие (> 18). На уровне вида солонцы подразделяются также по содержанию обменного натрия (в % от ЕКО) в горизонте Впа на малонатриевые (до 10), средненатриевые (10—25) и много­ натриевые (> 25), а по структуре солонцового горизонта — на ореховатые, столбчатые, глыбистые.

9.14. Генезис солонцов

Теория генезиса солонцов разработана К. К. Гедройцем. Путем лабораторных опытов и сравнительно-географических исследова­ ний он доказал, что «солонец возникает из солончака». В солонча­ ках, засоленных натриевыми солями, поглощающий комплекс на­ сыщается натрием. Когда под влиянием промывания атмосферны­ ми осадками (или других причин) солончак обедняется солями, тогда, с одной стороны, исчезают электролиты, коагулирующие коллоиды, а с другой стороны, вследствие того, что растворы обед­ няются натрием, вытесняется натрий из поглощающего комплекса по схеме (реакция Гедройца)

ППК]N а + N a + + Ca(HCО3 )2 —> П П К ] С а 2 + + Na2 CO3 2 H 2 O > 2Na+ + + 2OН- + H2CO3

Высокая щелочность почвенного раствора приводит к пептизации коллоидов, причем органическое вещество, насыщенное нат­ рием, переходит в состояние золя и легко просачивается сверху вниз по почвенному профилю, а пептизированные минеральные коллоиды, обладая огромной поверхностью взаимодействия с водой, разрушаются на составляющие их SiО2, R2 О3 и другие окси­ ды. Продукты разрушения, так же как и органическое вещество, мигрируют вниз по профилю. Задерживаясь на некоторой, обычно небольшой глубине, они образуют иллювиальный солонцовый гори­ зонт. Развитие солонца по пути дальнейшего выщелачивания приводит к формированию почвы нового типа — солоди.

Ключевым моментом в образовании солонцов, согласно концеп­ ции К. К. Гедройца, является образование соды, появление щелочной реакции, вызывающей пептизацию коллоидов. Причину же образования соды исследователь видел в вытеснении натрия из почвенного поглощающего комплекса Н+ - или Са2+ -ионами, содержащимися в почвенном растворе.

Дальнейшие исследования показали, что схема Гедройца — это распространенный, но не единственный путь образования солон­ цов, как и реакция Гедройца — не единственный путь образования соды. Было установлено, что солонцы возникают в процессе не рассоления, а засоления почв, если засоление содовое (В. А. Ковда, 1965). Гидроморфная почва постепенно обогащается содой, почвенный раствор приобретает сильнощелочную реакцию (рН 9— 10), почвенный поглощающий комплекс на 60—80% насыщается обменным натрием. Характерный солонцовый профиль формирует­ ся, когда поверхностные горизонты отмываются от солей, обедня­ ются илом и приобретают другие признаки элювиального гори­ зонта.

Как и все другие соли, сода появляется в процессе выветри­ вания и при минерализации растений. Среди специфических путей образования соды следует назвать кроме реакции Гедройца реакцию Гильгарда — взаимодействие натриевых солей с С а О 3 :

Na2 SO4 + CaCO3 —> Na2CO3 + CaSO4

Источником свободной соды в почве может быть также процесс сульфатредукции. Восстановление сульфатов до сульфидов с по­ следующим образованием соды осуществляется микроорганизмами в переувлажненных почвах при наличии сульфатов, энергетиче­ ского органического материала и низком окислительно-восстано­ вительном потенциале. Схема реакции следующая:

Na2SО4 + 2С —> Na2 S + 2СО2

Na2 S + СО2 + Н2О —> Na2 CO3 + H2 S

В развитии солонцовых свойств большую роль играют не толь­ ко состав поглощенных катионов и реакция среды, но также со­ став почвенного поглощающего комплекса. Солонцы с наиболее резко выраженными набухаемостыо, вязкостью, липкостью и другими отрицательными свойствами обогащены монтмориллони-

162