Солончаки, генезис, строение, классификация, состав, свойства и сельскохозяйственное использование

К солончакам относятся почвы, содержащие большое количество водорастворимых солей с самой поверхности и в профиле. В зависимости от химизма засоления, соли в верхнем горизонте солончаков составляют от 0,6-0,7 до 2-3 % и более.

Генезис,.строение и классификация солончаков. Накопление солей в почвах составляет сущность солончакового процесса. Солончаки образуются при близком залегании грунтовых минерализованных вод в условиях выпотного типа водного режима; при испарении воды верхние горизонты почв обогащаются водорастворимыми солями. Эти почвы образуются также на засоленных почвообразующих породах.

Большое значение в образовании солончаков имеет растительность. Образующиеся при минерализации растительных остатков соли в условиях аридного климата накапливаются в верхних слоях почвы (солерос, сарсазан, солянки, черный саксаул, кермек, астра солончаковая и др.). Солончаковая растительность отличается высокой зольностью (30-35 %), в то время как у растительных сообществ незасоленных почв она обычно не превышает 10 %.

В золе солянок преобладают S’, Сl’, Na⁺ Высокое содержание солей в солончаках определяет особенности строения их профиля и свойств. Профиль солончаков слабо дифференцирован на генетические горизонты. В нем выделяют гумусовый горизонт «А», переходный «В» и почвообразующую породу «С». По всему профилю солончака заметны выцветы солей, особенно после подсыхания стенки разреза.

Нередко в нижней части, а иногда и по всему профилю отмечаются признаки оглеения, выражающиеся в наличии ржаво-охристых вкраплений или сизых пятен.

Солончаки подразделяются на 2 типа - солончаки гидроморфные и солончаки автоморфные.

Гидроморфные солончаки развиваются в условиях близкого залегания минерализованных грунтовых вод. Профиль их слабо дифференцирован на горизонты. Водорастворимые соли содержатся в большом количестве по всему профилю с максимальной концентрацией в верхней части. Они разделяются на подтипы: типичные гидроморфные, луговые, болотные, соры (шоры), приморские, вторичные.

Луговые солончаки также развиваются при близком залегании грунтовых вод, но более слабо минерализованных. Профиль их отчетливее подразделяется на горизонты.

Соровые (шоровые) солончаки развиваются в результате испарения поверхностной воды мелководных соленых озер и русел древних рек. Такие солончаки лишены растительности.

Вторичные солончаки (вторичное засоление) образуются в результате неправильного орошения, вызывающего подъем грунтовых вод и, как следствие, накопление легкорастворимых солей в поверхностных горизонтах почв. Вторичное засоление интенсивно развивается при глубине залегания минерализованных грунтовых вод 1,5-2,0 м; при глубине их залегания 3-4 м засоление может иметь место, а при глубине более 6 м оно не возникает. Основными причинами вторичного засоления почв являются: бездренажное орошение, большие потери воды на фильтрацию на полях, строительство оросительных каналов без гидроизоляции, применение для орошения минерализованной воды.

Автоморфные солончаки формируются на засоленных почвообразующих породах при глубоком УГВ. Материнскими породами чаще является элювий и делювий третичных, меловых и других древних отложений. Они подразделяются на остаточные и эолово-бугристые солончаки. Остаточные, или реликтовые солончаки, развиваются на отложениях, засоление которых связано с предшествовавшей гидроморфной стадией. Эолово - бугристые солончаки возникают в результате переноса солей ветром.

Солончаки разделяются на роды по составу солей, который устанавливается по соотношению анионов и катионов в водной вытяжке (хлоридный, хлоридно-сульфатный, содовый и т.д.). Качественный состав солей отражается на внешних признаках солончаков. Среди них различают корковые, пухлые, мокрые и черные.

В солончаках с преобладанием NaCl на поверхности образуется корка (корковые солончаки). При большом содержании CaCl₂ и MgСl₂, отличающихся высокой гигроскопичностью, развиваются мокрые солончаки. Если в составе солей доминирует Na₂S0₄, формируются пухлые солончаки. При повышенном количестве соды увеличивается растворимость органического вещества, и профиль приобретает темную (черную) окраску - черные солончаки. По характеру распределения солей солончаки подразделяются на виды: поверхностные – соли в слое 0-30 см и глубоко профильные – соли по всему профилю до грунтовых вод.

Степень засоления устанавливается по общему содержанию солей в водной вытяжке с учетом их видового состава. Почвы считаются незасоленными если плотный (сухой) остаток составляет менее 0,15 %, слабозасоленные-0,15-0,30, среднезасоленные 0,25-0,50, сильнозасоленные - 0,4-0,7 и солончаки > 0,6-0,7%.

Состав и свойства. Равномерное распределение илистых частиц, кремния и полуторных окислов - одна из характерных особенностей типичных солончаков. Солончаки относятся к малогумусированным почвам (0,5-5 %), в них мало азота и зольных питательных веществ. Емкость поглощения солончаков низкая 10-20 м-экв, в составе обменных катионов преобладает Са⁺⁺ и Mg⁺⁺, имеется и Na⁺. В содовых солончаках превалируют Mg⁺⁺ и Na⁺. РН - слабощелочная до сильнощелочной (9-11).

Помимо собственно солончаков, широко встречаются в той или иной степени засоленные (солончаковатые) почвы (таблица.1).

Таблица 1 - Классификация засоленных почв по глубине залегания солевого горизонта

Солончаки имеют с самой поверхности карбонаты. Большое количество солей - характерная особенность солончаков. Высокая их концентрация отрицательно сказывается на водном и питательном режимах. Вследствие высокой гигроскопичности солей резко снижается количество доступной для растений Н₂О. Солончаки характеризуются низким природным плодородием (физиологически «сухие» почвы).

Токсичность солей возрастает от сульфатного к содовому типу засоления. Культурные растения по-разному относятся к засолению, что определяется их биологическими особенностями, степенью и химизмом засоления почв, влажностью и запасом в них питательных веществ. В условиях благоприятного увлажнения и питательного режима, растения обладают большей солеустойчивостью.

Из древесных и кустарниковых пород наиболее солеустойчивые вяз мелколистный, смородина золотистая, акация желтая, клен татарский, лох узколистный, жимолость татарская, ива сибирская, тополь белый и осина.

Сельскохозяйственное использование солончаков. Большинство культурных растений при повышенном содержании водорастворимых солей в почвах не может развиваться или дает очень низкие урожаи, поэтому освоение солончаков и сильнозасоленных почв возможно лишь при сложных мелиоративных мероприятиях. Наиболее эффективный и радикальный прием удаления солей и опреснения почв - промывка. Нормы расхода воды на промывку засоленных земель зависят от степени засоления, влажности, гранулометрического состава и глубины залегания грунтовых вод (для легкосуглинистых - 3,8-8,0 тыс.м³, для среднесуглинистых - 6-12,0 и для тяжелосуглинистых - 8,0-17 тыс.м³/га). Промывка должна проводиться пресными водами (не > 1 г/л). Промывные нормы не должны быть также слишком большими, чтобы не вызывать подъема УГВ. Перед промывкой необходима глубокая вспашка, по вспашке быстрее вымываются соли, меньше затрачивается воды.

Лучше проводить промывку в осенне-зимний период, когда грунтовые воды залегают наиболее глубоко, а испарение наименьшее, и на фоне дренажа. Повышение плодородия промытых от солей почв достигается внесением органических и минеральных удобрений, улучшением структуры, усилением биологической активности почв.

Для этих целей в первый период освоения засоленных участков следует высевать солеустойчивые культуры (люцерна, джугара, ячмень, просо, пшеница).

При освоении засоленных почв в условиях орошаемого земледелия особое внимание надо обращать на предотвращение вторичного засоления (соблюдение норм, числа и сроков полива, отвод промывных вод, планировка полей, верхние слои почвы поддерживать в рыхлом состоянии, посадка древесной растительности вдоль каналов, покрытие дна оросительных каналов водонепроницаемой «одеждой», поддержание общей высокой культуры земледелия).