Солонцы, их генезис, классификация, строение, состав, свойства и мелиорация

Солонцами называют почвы, содержащие в поглощенном состоянии большое количество Na⁺ а иногда и Mg⁺⁺ в иллювиальном горизонте «В». Они имеют резкую дифференциацию профиля на горизонты и характеризуются неблагоприятными агрономическими свойствами. Солонцы, как и солончаки, относятся к категории засоленных почв, однако в отличие от солончаков содержат водорастворимые соли не в самом верхнем горизонте, а на некоторой глубине.

Высокая дисперсность иллювиальных горизонтов и связанные с ней неблагоприятные водно-физические свойства солонцов составляют одну из характерных особенностей солонцового процесса почвообразования.

Генезис. По вопросу происхождения солонцов имеется несколько теорий. Общим для них является признание ведущей роли иона Na⁺ в развитии неблагоприятных солонцовых свойств (во влажном состоянии набухают, плохо пропускают влагу, становятся вязкими и липкими, а при высыхании оседают, образуя микропонижения, уплотняются - глыбы).

К.К. Гедройц различает две стадии в развитии солонцовых почв: первая - засоление почв нейтральными солями Na⁺, то есть образование солончаков, а вторая - расселение солончаков и развитие солонцовых почв.

В.Ф. Вильямсом была развита биологическая теория образования солонцов. Он считал, что источником солей Na⁺ служит степная и полупустынная растительность - полыни, солянки, кермек и др. При минерализации растительных остатков образуется большое количество солей, в т.ч. и соды, что приводит к насыщению ППК натрием, а почва становится солонцом. В.А. Ковда доказано, что солонцовые почвы могут возникать, минуя солонцовую стадию, это возможно в том случае, когда источником натрия является сода. Она образуется в почве при выветривании магматических и осадочных пород, а также в результате реакции между Na ППК и кальцием карбонатов почвенного раствора. Образование соды возможно при разложении опада растений пустынной и степной зон, в золе которых очень много Na⁺.

В рассмотренных выше теориях причиной развития солонцового процесса признается обменный Na⁺. Однако в природных условиях встречаются солонцы с высоким содержанием Mg⁺⁺ и низким Na⁺ в ППК. В настоящее время можно считать установленным, что Mg⁺⁺ при определенном соотношении с Na⁺ играет существенную роль в проявлении солонцеватости почв.

Классификация, состав, свойства и мелиорация солонцов. Солонцы делятся на 3 типа по характеру их водного режима: автоморфные, полугидроморфные и гидроморфные.

Солонцы автоморфные (степные) формируются в условиях глубокого залегания грунтовых вод (глубже 6 м).Солонцы полугидроморфные(лугово-степные) формируются на 1^-й и 2^-й надпойменной террасах . Грунтовые воды залегают на глубине 3-6 м.Солонцы гидроморфные (луговые и лугово-болотные) формируются в поймах рек, в понижениях, уровень грунтовых вод до 3 м.

По мощности надсолонцового горизонта солонцы подразделяют на виды: корковые (< 5 см), мелкие (5-10 см), средние (10-18 см) и глубокие (> 18 см). По содержанию обменного Na⁺ солонцы разделяют на виды: малонатриевые (< 10 % от емкости поглощения), средне-натриевые (10-25 %) и многонатриевые (> 25 %).

В природных условиях почвы содержат различное количество поглощенного натрия. Обменный Na⁺ составляющий менее 3-5 % емкости поглощения, не оказывает отрицательного влияния на агрономические свойства почв – несолонцеватые почвы. Почвы, содержащие обменного Na⁺ от 5 до 15 % емкости поглощения называют солонцеватыми.

Содержание гумуса от 1,5 до 6,0 %.'

Емкость поглощения 20-40 м-экв.

РН - 8-9 и более.

NPK - мало.

Основная причина отрицательных агрономических свойств солонцов, как отмечалось выше, наличие в них поглощенного Na⁺ поэтому наиболее эффективным средством повышения плодородия солонцовых почв является замена Na⁺ на Са⁺⁺ гипса или другой кальциевой соли. В качестве мелиорирующих веществ используют не только гипс, но и другие кальциевые соли, например фосфогипс, СаСl₂ при условии хорошей промывки, сернокислое Fe и др. Норма гипса в зависимости от типа солонцов и химизма засоления колеблется от 3 до 10 т/га.

Количество гипса, необходимое для замены избытка поглощенного Na⁺ кальцием определяют по формуле:

Норма (т/га) СаSO₄ • 2Н₂О = 0,086 (Na - 0,05 Т) • H • d_v,

где Na - содержание поглощенного Na, м-экв на 100 г почвы;

Т - емкость поглощения, м-экв на 100 г почвы;

0,05 Т - допускается, что 5% натрия от емкости поглощения не отражается отрицательно на свойствах почвы;

H - глубина пахотного слоя, см;

d_v - плотность солонцового горизонта, г/см³;

0,086 - значение 1 м-экв. гипса, г.

Кроме гипсования (дорогое мероприятие) для мелиорации солонцов применяют глубокие вспашки:

а) трехъярусная вспашка - самомелиорация солонцов;

б) глубокая вспашка на 35-45 см с почвоуглублением (Прикаспийская низменность) - карбонаты находятся на h = 40-50 см и ниже;

в) плантажная вспашка на h = 45-50 см. Она недопустима при близком залегании УГВ во избежание вторичного засоления.

В систему агромелиоративных мероприятий по коренному улучшению плодородия солонцов, кроме глубокой вспашки, входят внесение органических и минеральных удобрений, а также травосеяние на фоне орошения, снегозадержание с целью накопления влаги.