Грунтознавство
 Скачать 3.44 Mb.
|
Таблиця 28. Класифікація каштанових грунтів
Будова профілю каштанових грунтів подібна на чорноземи, особливо південні (рис. 44): Нд – слаборозвинена дернина; Н(к) – гумусовий, каштанового забарвлення з бурувато-сірим відтінком, порохувато-дрібнозернистий, нерідко шаруватий, потужністю 15-30 см; Нрк/s – верхній перехідний, сірувато-бурий, крупногрудкуватий або грудкувато-призматичний чи горіхуватий, карбонатний, потужністю біля 10 см; Phкs – нижній перехідний, неоднорідно забарвлений бурувато-жовтий, призмоподібний, ущільнений, карбонати в вигляді білоочок, часто засолений, потужністю 50-100 см; Pks – грунтотворна порода, переважно засолений лес, карбонатна, загіпсована.  Рис. 44. Каштановий грунт Підтипи каштанових грунтів виділяють за вмістом гумусу та іншими загальними властивостями. Профіль каштанового грунту не диференційований за SiО2 та R2O3. Вміст гумусу в Н-горизонті складає від 2 до 5% і поступово зменшується вниз по профілю, відношення Сгк:Сфк>1 у верхніх горизонтах і менше 1 у підгумусному горизонті. ГПК повністю насичений катіонами Са та Mg, реакція нейтральна або слаболужна по всьому профілю (табл. 29). Таблиця 29. Порівняльна характеристика каштанових грунтів
Каштанові грунти завжди мають карбонати безпосередньо під Н-горизонтом, на глибині 1-1,5 м багато з них накопичують гіпс та водорозчинні солі. Володіють задовільними водно-фізичними властивостями. Особняком серед каштанових грунтів стоять їх солонцюваті різновиди, що вирізняються диференціацією профілю за Е-І типом, лужною реакцією середовища, наявністю Na в ГПК, ущільненням перехідного горизонту, гіршими водно-фізичними властивостями. Суттєво за властивостями виділяються світло-каштанові грунти, які в переважній більшості солонцюваті (He+Hpsl+PhsK+PKs). Як указувалось вище, між підтипами каштанових грунтів існує чітка відмінність як за морфологічними, так і іншими властивостями. Зона сухих степів має важливе значення в сільському господарстві країни. Розорані переважно темно-каштанові як найбільш родючі й краще забезпечені вологою грунти. Вирощують пшеницю, просо, соняшник, баштанні та інші культури. Урожайність їх залежить від вологозабезпеченості, часто повторювані засушливі роки, засухи, суховії ведуть до нестабільного землеробства. В деякій мірі розв'язують цю проблему снігозатримання, посадка лісосмуг, спеціальна агротехніка, правильні сівозміни. Радикальним заходом регулювання водного режиму є зрошення, але потрібно при проектуванні його передбачити й попередити всі можливі негативні наслідки: вторинне засолення, осолонцювання, заболочення грунтів. Світло-каштанові грунти без зрошення ефективно використовуватись не можуть. Так як вони часто солонцюваті, в комплекс окультурювання входить гіпсування. Актуальним є боротьба з вітровою ерозією. 14.2.4. Засолені грунти До формації засолених та лужних належать грунти, в утворенні яких брали або беруть активну участь легкорозчинні солі. До легкорозчинних відносяться солі, розчинність яких перевищує розчинність гіпсу в холодній воді, тобто 2 г/л. Це, наприклад, сода – Na2СО3, хлориди, сульфати, гідрокарбонати, борати тощо. 14.2.4.1. Засолені грунти, солончаки Засолені – це такі грунти, що містять у всьому профілі або в його частині легкорозчинні солі в кількостях, шкідливих для рослин. Шкідливість водорозчинних солей полягає в тому, що вони підвищують осмотичний потенціал грунтового розчину, чим погіршують постачання рослин водою через недостатню всмоктувальну силу кореневих систем. При цьому знижується транспірація, уповільнюється фотосинтез, погіршується мінеральне живлення. Деякі солі (сода) погіршують властивості грунту: він набухає, зменшується здатність колоїдів до коагуляції, збільшується їх рухомість, в результаті чого руйнується структурність грунту, росте його щільність тощо. Найбільш шкідливі солі: Na2СО3, NaHСО3, NaCl; шкідливі: СаСl2, MgCl2, Na2SО4; менш шкідливі: MgSО4, CaSО4. Джерелами солей у природі взагалі й у грунтах зокрема виступають такі процеси та об'єкти: - вивітрювання порід, при якому утворюються різноманітні солі, які з водами мігрують в океан або безстічні басейни на суші. Це процес глобальний, входить у великий кругообіг речовин і завдяки йому щорічно утворюється близько 3 млрд. т водорозчинних сполук; - соленосні гірські породи, які утворюються на дні морів та океанів і в результаті тектонічних рухів земної кори виходять на поверхню, де виступають у ролі грунтотворної породи; - мінералізовані грунтові води, що знаходяться на глибині 2-7 м і впливають на процес грунтоутворення; - виверження вулканів; - перенесення солей вітром з моря на сушу (імпульверизація); - атмосферні опади (максимальний вміст солей у них може складати 400 мг/л). - деяка рослинність, яка підкачує солі завдяки їх біологічній акумуляції та наступній мінералізації фітомаси (солянки). - зрошувальні води, які можуть бути активним фактором вторинного засолення грунтів при неправильному зрошенні. Ці джерела діють на всій земній кулі, але засолені грунти займають порівняно незначну частину суші. Для їх утворення потрібне специфічне сполучення навколишніх умов: засушливий аридний клімат, при якому випаровуваність перевищує кількість опадів, тому солі не вимиваються з грунту; негативні форми рельєфу, де забезпечується накопичувальний баланс речовин. У таких ландшафтно-геохімічних умовах у грунтах можуть накопичуватись різні солі. При дещо вологішому кліматі акумулюються менш розчинні солі, а легкорозчинні вимиваються. З посиленням сухості клімату в грунті зберігаються більш розчинні солі, наприклад, хлориди. Солончаки – один із типів засолених грунтів, які містять у шарі 0-30 см токсичну кількість водорозчинних солей. Вивчення цих грунтів розпочали ще В.В.Докучаєв та Н.М.Сибірцев, але всю групу засолених грунтів, у тому числі й солончаки, вони називали солонцями. Пізніше дані грунти стали об'єктом досліджень К.Д.Глінки, М.О.Дімо, В.А.Ковди, О.М.Іванової, Н.Г.Мінашиної, українських грунтознавців О.Н.Соколовського, Г.В.Новикової та ряду інших вчених. Солончаки займають на планеті площу 69,8 млн. га, на території СНД 20 млн. га, на території України зустрічаються локально по узбережжю Чорного моря, в Придніпров'ї, на терасах Південного Бугу, Дністра, Дунаю. Головні масиви розповсюдження солончаків на планеті: Азія – Аравійський півострів, Іран, Афганістан, Індія, Китай, Монголія, Туркменістан, Казахстан, Західносибірська низовина Росії; Європа – невеликі території на узбережжі морів та по терасах південних рік, Африка – узбережжя Середземного моря, басейн озера Чад, висохлі болота в дельті Нілу, безстічні впадини пустель; Південна Америка – південно-східне узбережжя Атлантичного океану; Північна Америка – степова частина Великих рівнин, пустельна частина Каліфорнії та північної Мексики, Австралія – зустрічаються плямами на південному узбережжі, в пустелях, депресіях рельєфу, біля солених озер. Тобто солончаки – грунти інтразональні, але найчастіше вони зустрічаються в пустелях, напівпустелях, сухих степах, дуже рідко – в лісостепу та степу. Характерна рослинність – розріджені асоціації різних солянок, що характеризуються високою зольністю (20-30%), глибокою кореневою системою, незначним приростом біомаси (50 ц/га). Клімат напіваридний, аридний, Кз<0,6, ТВР – випітний. Грунтотворні породи різні за генезисом, у тому числі й морські, бувають як засолені, так і незасолені, найчастіше карбонатні. Рельєф переважно рівнинний. Процес грунтоутворення – галогенез, тобто засолення через причини, описані вище. Типова будова профілю солончака (рис. 45): Hks+Hpks+Phks+Pks. По всьому профілю спостерігаються вицвіти солей, але при наявності вологи в грунті солі знаходяться в розчині й візуально не фіксуються. Характерна закономірність: якщо солончаки утворились при засоленні інших типів грунтів, то вони зберігають будову й морфологічні ознаки вихідного грунту, тому в профілі може бути різноманітний набір генетичних горизонтів. Профіль солончаків не диференційований за SiО2, R203 та гранскладом, оскільки солі викликають стійку електролітичну коагуляцію колоїдів і по профілю вони не переміщуються, інертні, не руйнуються. Гумусу загалом мало (1%), але іноді, якщо засолені первинні високо-гумусні грунти, його вміст може сягати 5-7% і більше. ЄП невелика, – 20 мг-екв/100 г, залежить від мінералогічного та гранулометричного складу грунту. Склад ввібраних катіонів цілком визначається типом засолення грунту. Реакція нейтральна, слаболужна (рН = 7,3-8,0), якщо ж тип засолення содовий, то рН досягає значень 9-11. Карбонати знаходяться з поверхні. Водно-фізичні властивості солончаків добрі (крім содових). У солончаків, що містять соду, остання викликає стійку пептизацію колоїдів. Грунт у сухому стані стає дуже твердий, безструктурний, у вологому – в'язкий, знову ж таки безструктурний, погано водопроникний тощо.  Рис. 45. Солончак Автоморфні солончаки приурочені до виходів на поверхню стародавніх засолених порід або утворились з гідроморфних у минулому солончаків при пониженні базису ерозії – наприклад, на високих річкових терасах (РГВ >10м), найчастіше зустрічаються в пустелях і напівпустелях. Підтипи діагностуються так: типові несуть найхарактерніші їх ознаки; літогенні, причиною утворення яких є засолена материнська порода; залишкові, утворені з гідроморфних; еолово-пагорбкові, утворені в результаті імпульверизації; отакирені мають тріщинувату поверхню (табл. 30). Таблиця 30. Класифікація солончаків
Гідроморфні солончаки формуються в умовах близького (0,5-3 м) залягання мінералізованих грунтових вод при наявності інтенсивних висхідних токів води. Розповсюджені в зниженнях, лиманах, на днищах пересохлих озер, периферії боліт та солених озер тощо. Зовнішньо добре виділяються за наявністю вицвітів солей на поверхні (30-60%), профіль оглеєний. Підтипи: лугові утворились при засоленні лугових грунтів, містять досить багато гумусу; болотні мають оглеєння по всьому профілю, іноді й оторфовані, утворилися при засоленні лугово-болотних та торф'яних грунтів; сорові утворились в результаті випаровування води з мілководних солених озер, покриті шаром солі, зовсім відсутня рослинність; приморські, що мають профіль, сильно засолений хлоридами, з багатьма черепашками, на глибині 1-2м знаходиться гірко-солона вода; мерзлотні утворились на вічній мерзлоті; вторинні виникли при неправильному зрошенні; отакирені покриті сіткою тріщин. Роди солончаків виділяють за типом засолення, тобто за якісним окладом аніонів і, рідше, катіонів. На Україні переважає содове та хлоридно-сульфатне засолення грунтів. Кількість солей у солончаках може коливатись від 1 до десятка процентів. У зв'язку з випітним ТВР характерний найбільший вміст солей у верхньому шарі грунту (до глибини ЗО см), що є однією з діагностичних ознак солончаку. Солончаки в сільському господарстві можна використовувати після видалення солей. Для цього найчастіше проводять наскрізну промивку грунту водою в сполученні з іншими заходами підвищення родючості. Промивна норма при цьому коливається від 2,0 до 18,0 тис. м куб води на 1 га і залежить від ступеня засолення, гранулометричного складу, РГВ і типу засолення. Перед промивкою рекомендують проводити глибоку оранку для більш рівномірного промочування грунту, проводять промивку в осінньо-зимовий період. Промивна вода повинна бути прісною, тобто містити не більше 1 г/л солей. Цей агромеліоративний захід часто сполучають з вирощуванням рису. Для більшої ефективності та попередження засолення грунтів на навколишній території, підйому РГВ необхідно робити промивку на фоні дренажу. До комплексу заходів з окультурення входить також внесення органічних і мінеральних добрив, після чого грунти придатні для вирощування багатьох культур – люцерни, ячменю, проса, пшениці тощо. Не всі грунти, які містять водорозчинні солі, відносяться до солончаків. Тільки такий грунт можна віднести до солончаків, в якому вміст солей на глибині до 30 см перевищує поріг дуже сильного засолення. Серед засолених грунтів виділяють також солончакові та солончакуваті різновиди зональних типів грунтів, найчастіше – лугових, чорноземів, каштанових, бурих напівпустельних та інших. Солончаковими називаються грунти, які містять також, як і солончаки, токсичну кількість солей, але не з поверхні, а нижче 30 см. Солончакуватими ж є грунти, що містять водорозчинні солі в будь-якій частині профілю, але в кількостях, менших порогу токсичності. При номенклатурі таких грунтів на рівні роду вказується хімізм (тип) засолення, наприклад темно-каштановий солончакуватий хлоридно-сульфатний грунт. Для номенклатури виду обов'язково визначається ступінь засолення грунту, тобто процентний вміст в ньому водорозчинних солей залежно від типу засолення. Меліорація та окультурення цих грунтів аналогічні солончакам. 14.2.4.2. Солонці Солонці – це грунти, що містять у ввібраному стані велику кількість обмінного Na (> 15% від ЄП) або інколи Mg (>40% від ЄП) в ілювіальному горизонті. Вони також відносяться до категорії засолених грунтів, але, на відміну від солончаків, солі в цих грунтах знаходяться не на поверхні, а на деякій глибині. Близькі за властивостями до солонців також солонцюваті грунти – це будь-який грунт, що містить в ввібраному стані Na, але <15% від ЄП. Для визначення ступеня солонцюватості грунтів використовують градації, запропоновані І.М.Антиповим-Каратаєвим: несолонцюватий грунт містить ввібраного Na<3% від ЄП, слабосолонцюватий – від 3 до 5%, середньосолонцюватий – від 5 до 10%, сильносолонцюватий – від 10 до 15%. Солонці були об'єктом активних досліджень із самого зародження грунтознавства. Як указувалось вище, основоположники цієї науки не відділяли їх від солончаків. П.А.Земятченський, К.Д.Глінка виділили солонці як самостійний грунтовий тип. К.К.Гедройц детально вивчив фізико-хімічну природу даного грунту. Пізніше великий внесок у дослідження солонців зробили В.А.Ковда, О.М.Іванова, І.М.Антипов-Каратаєв, О.М.Можейко, О.М.Грінченко та інші. Світова площа солонців складає 77,7 млн. га, на території СНД 35 млн. га, на Україні – біля 0,25 млн. га. Приурочені в основному до сухих степів і напівпустель, оскільки у чорноземній зоні утворенню солонців перешкоджає завелика кількість опадів, а в пустелі, навпаки, їх не вистачає. На Україні основні площі солонців зосереджені в степу, інколи – в лісостепу. Клімат переважно субаридний з кількістю опадів 100-600 мм на рік, Кз 0,2-0,9. Рельєф рівнинний, але солонці часто формуються в западинах. Грунтотворні породи різноманітні за генезисом, в основному засолені. Рослинність своєрідна сухостепова солестійка з глибокою кореневою системою, з незначною біомасою, високою зольністю: полин, кохія, камфоросма, ромашник, типчак. На поверхні грунту – діатомові водорості, дуже незначна кількість мезофауни. В наш час існує декілька теорій щодо утворення солонців, які взаємно доповнюють одна одну. Теорія К.К.Гедройца найпоширеніша й пояснює генезис грунту з фізико-хімічної точки зору. Згідно з цією теорією, солонці утворюються при розсоленні солончаків, засолених нейтральними солями натрію. Розсолення – це вимивання солей з солончаку, яке може відбуватись при збільшенні вологості клімату, зниженні РГВ в результаті поглиблення базису ерозії на певній території або повільного підняття суші. При пониженні РГВ випітний тип водного режиму змінюється непромивним. Процес розсолення проходить цілий ряд стадій. Перша – засолення грунтів солями Na, тобто утворення солончака, яке детально описано вище. Друга стадія – осолонцювання, тобто насичення ГПК Na і витіснення з нього інших катіонів:  Обмінний Na різко змінює властивості грунту, гідратує колоїди, які набувають стійкості проти коагуляції, легко пептизуються, розчиняються в воді, переміщуються з нею, закупорюють пори. В результаті руйнується агрегатний склад грунту, при зволоженні він сильно набухає, а в сухому стані стає дуже твердим і щільним. Але всі описані властивості та явища починають проявлятись тільки після вимивання з верхніх горизонтів розчинних солей, які електролітично коагулюють грунтові колоїди, навіть насичені Na. Третя стадія – власне розсолення солончаку. В цій стадії проходять такі процеси: а) вимивання солей з верхнього горизонту, поступове зменшення їх концентрації нижче порога коагуляції; б) пептизація колоїдів, які у вигляді суспензії та золів вимиваються вниз, утворюючи горизонт Не (надсолонцевий), в)коагуляція (електролітична) вимитих колоїдів на певній глибині, яка визначається розташуванням у профілі попередньо вимитих солей. Тут утворюється ілювіальний (солонцевий ) горизонт; г)утворення соди й виникнення в результаті лужної реакції середовища:  Утворена в результаті обмінних реакцій сода підвищує рН до 10-11. Під впливом сильно лужної реакції середовища частина колоїдів грунту розпадається, продукти лужного їх гідролізу також вимиваються вниз. Профіль солонцю ділиться на ряд добре виражених горизонтів (рис. 46): НЕ – гумусово-елювіальний (надсолонцевий), грудкуватий або пластинчастий, шаруватий, пористий, полегшеного гранскладу, світло-бурого або темно-сірого забарвлення залежно від зони розташування солонцю, потужність горизонту від 2 до 25 см, перехід різкий; Sl (ІН) – солонцевий, ілювіально-глинисто-гумусовий, темніший за попередній, темно-бурий або бурий з коричневим відтінком, стовбчастої, рідше призматичної, горіхуватої або брилистої структури, на гранях агрегатів – глянцеве лакування, в сухому стані щільний, тріщинуватий, у вологому – в'язкий, безструктурний, потужністю 7-25 см і більше; Pslks (Phiks) – підсолонцевий, світліший за попередній, призматичний або горіхуватий, містить гіпс, карбонати, солі; Pks – материнська порода, засолена, карбонатна, загіпсована.  Рис. 46. Солонець автоморфний чорноземний Традиційно прийнята систематика солонців наведена в таблиці 31. Типи солонців виділяються за характером водного режиму, підтипи – за розташуванням в тій чи іншій грунтово-біокліматичній зоні. Солонці автоморфні формуються в умовах глибокого залягання грунтових вод (>6м) на засолених породах, найчастіше в степу. Тому ще їх називають степовими. Вони поділяються на: а) чорноземні, які сформувались у чорноземній зоні, відрізняються низьким вмістом ввібраного Na в ГПК (<20%), кількістю гумусу від 1 до 5%; б)каштанові, що розповсюджені в сухому степу невеликими плямами серед каштанових грунтів; профіль, у порівнянні з чорноземними, різко диференційований, кількість гумусу 1-3,5%, переважно хло-ридно-сульфатний тип засолення; в) бурі напівпустельні, утворені в напівпустелях серед бурих напівпустельних грунтів, містять дуже мало гумусу (<1,5%). Таблиця 31. Класифікація солонців
Солонці напівгідроморфні (лугово-степові) формуються на першій та другій надзаплавній терасах, в понижених елементах рельєфу, де РГВ знаходиться на глибині 3-6 м. За географічним фактором вони поділяються на: а) лугово-чорноземні, що зустрічаються в лісостеповій та степовій зонах невеликими плямами в комплексі з лугово-чорноземними грунтами, відрізняються від солонців чорноземних явними ознаками оглеєння в материнській породі, збільшеним (2-7%) вмістом гумусу; б) лугово-каштанові, сформовані в сухому степу, темніші від солонців каштанових, з ознаками оглеєння в Р; в) лугово-мерзлотні – утворені в зоні вічної мерзлоти. Солонці гідроморфні розповсюджені в заплавах рік, в приозерних, міжбалочних зниженнях, де РГВ<3м: а) чорноземно-лугові утворюються серед чорноземів, у профілі добре виражене оглеєння, особливо в підсолонцевому горизонті та породі, гумусу містять 2-10%; б) каштаново-лугові зустрічаються в сухому степу, на узбережжі Сиваша, сильно глеєві; в) мерзлотно-лугові – в зоні вічної мерзлоти; г) лугово-болотні – по периферії боліт, озер, характеризуються оторфованим горизонтом або Т і сильним оглеєнням. За гранскладом грунти переважно важкі, спостерігається чітка диференціація: Не збіднений дрібними фракціями, а солонцевий горизонт – збагачений. За хімічним складом грунт дуже сильно диференційований за елювіально-ілювіальним типом: надсолонцевий горизонт збагачений SiО2 і збіднений R2О3, Ca, Mg та іншими елементами, карбонати вимиті в нижню частину S1. Вміст гумусу в солонцях коливається в широких межах – від 0,5% в напівпустельних до 10% в лугових. Гумусовий профіль елювіально-ілювіальний, Сгк:Сфк<1 в НЕ-горизонті, нижче гумус гуматний. Фізико-хімічні властивості солонців настільки оригінальні, що є одними з їх основних діагностичних ознак: у ГПК дуже багато (15-60% від ЄП) ввібраного Na в Sl-горизонті, в НЕ- горизонті його мінімум, велика кількість обмінного Mg – до 35-45% від ЄП; реакція середовища в Sl і нижче лужна, а в надсолонцевому може бути й нейтральною. Фізичні та фізико-механічні властивості солонців дуже погані: в сухому стані вони дуже щільні, тріщинуваті, у вологому сильно набухають, в'язкі, липкі, з низькою водопроникністю, слабкою доступністю для рослин грунтової вологи. В сільському господарстві солонці без меліорації використовувати неможливо. Головне завдання меліорації – вилучення Na із ГПК, при цьому буде нейтралізуватись лужна реакція, проходити гідрофобізація й коагуляція колоїдів і в такий спосіб поліпшуватимуться негативні властивості та режими даних грунтів. Меліорація солонців повинна бути комплексною, що включає хімічну, водну меліорації, правильну агротехніку, оскільки один захід ефекту не дає. Хімічна меліорація необхідна для витіснення Na, для чого в грунті штучно підвищують кількість елементів, які мають більшу енергію обмінного поглинання, ніж Na. Проходить обмінна реакція, a Na, що витісняється з ГПК, може бути вилучений з грунту промивкою. В якості меліорантів найчастіше використовують гіпс, СаСl2, К2SO4, а також кислоти (сірчану, азотну), сірку, фосфогіпс тощо. При гіпсуванні в грунті відбувається така реакція:  Дози гіпсу коливаються від 2 до 20 т/га. Найбільш ефективно проводити хімічну меліорацію солонців при зрошенні, бо при цьому підвищується її ефективність, а утворені солі вимиваються з грунту. До комплексу окультурювання солонців входить також меліоративна оранка 3-ярусним плугом, а на кіркових різновидах – плантажна оранка, використовується також землювання невеликих плям солонців. Обов'язково потрібно застосовувати органічні та мінеральні добрива, а на богарі – вологонакопичення. 14.2.4.3. Солоді Солоді – це гідроморфні або напівгідроморфні грунти з різко диференційованим профілем, яскраво вираженим освітленим горизонтом Е, з наявним ввібраним Na та лужною реакцією в горизонті І, з карбонатами і легкорозчинними солями в нижній частині профілю. Солоді – продукт розсолення солонців із заміною ввібраного Na+ на Н+ в верхній розсоленій частині профілю. Солоді широко (світова площа 70 млн. га), але тільки плямами, розповсюджені в умовах, аналогічних степу, лісостепу, рідше – напівпустель. На території СНД площа солодей складає біля 2,5 млн. га, в Україні – біля 30 тис. га. Найбільше солодей на грунтовій карті світу відмічено: в Євразії – Західносибірська, Дніпровська й Причорноморська низовини, придунайські низовини Угорщини; Північна Америка – західні штати США, Північна та Південна Дакоти, Айова, долина р. Міссісіпі; приморські південні райони Австралії; Південна Америка – в депресіях Аргентинської пампи та передгір'ях; в депресіях рельєфу та морських узбережжях Африки. Клімат території розповсюдження солодей суббореальний або субтропічний субгумідний або субаридний, тип водного режиму періодично промивний з тимчасовим поверхневим перезволоженням. Рельєф – винятково понижені елементи (наприклад, поди півдня України, лимани), безстічні рівнини. Рослинність гідрофільна: осика, береза, осока, різнотравно-злакові або заболочені луки, на поверхні – водорості. Грунтотворні породи різноманітні за генезисом, переважно – засолені, карбонатні, оглеєні. Вперше морфологічна будова та умови залягання солодей описані в кінці минулого століття В.В.Докучаєвим та його учнями, але на основі багатьох спільних з підзолистими грунтами рис їх ототожнювали з останніми. Лише в 1912 р. К.К.Гедройц і майже одночасно Т.І.Попов (1914) пов'язали генезис "западинних підзолів" із солонцями, вважаючи їх продуктами вилуговування та деградації останніх. К.К.Гедройц присвоїв цим грунтам народну назву "солоді" і наступним чином пояснив їх утворення: в умовах підвищеного поверхневого зволоження при відриві грунту від грунтових вод, обмінний Na+ у верхніх горизонтах солонців заміщується на обмінний водень, що приводить до гідролітичного розщеплення мінералів ГПК. Півтораоксиди виносяться, залишковий кремнезем накопичується в осолоділому горизонті. Зверху вниз по профілю пересувається й органічна речовина. Поступово солонцевий горизонт і частина підсолонцевого руйнуються, перетворюючись в осолоділий (Е). Ця гіпотеза одержала широке визнання, підтвердилась наявними в природі поступовими географічними переходами солонців в солоді. На думку С.П.Яркова, І.С.Кауричева та багатьох інших дослідників, у генезисі солодей велика роль належить елювіально-ілювіальному процесу. Перезволоження грунту в умовах достатньо високої температури викликає розвиток відновних процесів, утворення рухомих агресивних речовин (кислот, поліфенолів тощо), Fe, Mn, органо-мінеральних сполук, які викликають руйнування грунтових мінералів. Низхідний потік води забезпечує виніс продуктів руйнування вниз по профілю. Описані процеси одночасно беруть участь в утворенні солодей, їх сукупність називається осолодінням. За будовою профілю солоді близькі до дерново-підзолистих оглеєних грунтів (рис. 47): Но – лісова підстилка або дернина; Hegl – гумусово-елювійований, темно-сірий, грудкувато-пластинчастий, з присипкою SiО2, Fe-Mn-конкреціями, потужністю 10-15 см; Egl – елювіальний осолоділий горизонт, білястий, плитчастий або шарувато-лускуватий, конкреційний, з вохристими плямами; Igl – ілювіальний, брудно-бурий, щільний, брилистий або призмоподібний, з глинисто-гумусовими і сизуватими плівками по гранях структурних відмін, чорними конкреціями, присипкою SiО2, в'язкий; звичайно розділяється на декілька підгоризонтів; PKSgl – материнська порода, переважно карбонатна, оглеєна, часто засолена.  Рис. 47. Солодь лугово-чорноземна Лугово-чорноземні солоді відрізняють порівняно глибоким РГВ (>3м), потужність гумусованого горизонту 50-70 см. Лугові (степові): РГВ = 1,5-3 м, менша потужність гумусованого горизонту, значніше оглеєння. Лугово-болотні солоді: РГВ=0,5-1 м, сильно оглеєні, на поверхні є оторфований горизонт (табл. 32). Таблиця 32. Класифікація солодей
Солоді володіють різко диференційованим профілем. Аналіз валового складу показує збіднення верхньої елювіальної частини сполуками заліза, алюмінію, магнію, кальцію та відносне збагачення кремнеземом. Різка диференціація профілю виявляється й аналізом гранулометричного складу. Гумус солодей близький до гумусу підзолистих грунтів за груповим і фракційним складом. У He-горизонті його вміст складає 2-3%, але в окремих випадках може досягати 10% і вище, різко падаючи в осолоділому горизонті і, як правило, дещо збільшуючись в І-горизонті. В гумусованому горизонті Сгк:Сфк>1, різко звужується вниз по профілю до 0,2. ЄП варіює в широких межах залежно від гранскладу, але завжди суттєво менша в Не і Е (10-15 мг-екв) горизонтах порівняно з ілювіальним (30-40). У складі обмінних катіонів, крім Са2+ та Mg2+, присутній Na+ в І-горизонті в великій кількості (10% від ЄП і більше). В горизонтах Не та Е в багатьох випадках є також обмінний водень і алюміній, тому ці горизонти не-насичені основами, реакція середовища в них кисла. Ілювіальний горизонт має нейтральну або лужну реакцію. Отже, за реакцією середовища та складом ввібраних основ можна відрізнити солоді від дерново-підзолистих грунтів. Крім цього, на глибині біля 1 м солоді містять карбонати, глибше – водорозчинні солі. Верхня частина профілю відрізняється від нижньої за водно-фізичними властивостями. На межі з І- горизонтом різко зменшується пористість і водопроникність. Тому тут часто виникає верховодка, що викликає перезволоження верхньої частини профілю. Солоді в сільському господарстві використовуються мало, оскільки вони володіють низькою потенціальною родючістю: несприятливий для сільськогосподарських культур водний режим, бідність елементами живлення. Трав'янисті екосистеми на солодях можна використовувати як сінокоси та пасовища, а ліси – як джерело деревини й водоохоронні угіддя. Але в ряді випадків ці грунти все ж потрібно меліорувати й використовувати в землеробстві: регулювання водно-фізичних властивостей та водно-повітряного режиму за рахунок глибокого розпушування та внесення органічних добрив, вапнування, збагачення колоїдами (внесення сапропелю); часто використовують землювання з безполицевою оранкою й розпушуванням на дрібних плямах солодей. 14.3. Грунти суббореальних напівпустель. Бурі напівпустельні грунти Ьурі напівпустельні грунти – зональний тип напівпустельної зони суббореального поясу. В субтропічному поясі зустрічаються аналоги бурих напівпустельних – бурі евтрофні грунти. Найбільші масиви бурих напівпустельних грунтів знаходяться в Євразії на території Китаю, Монголії (Гобі), на північних узбережжях Каспійського та Аральського морів, у південній частині Казахського дрібносопковика; в Північний Америці – на південному сході США. Клімат території розповсюдження бурих напівпустельних грунтів сухий, різкоконтинентальний, середньорічна температура складає 6-7°С, літо довге, засушливе, спекотне, зима холодна, малосніжна; сума опадів = 100-250 мм на рік, Кз = 0,2-0,25, ТВР аридний. Рельєф носить неоднорідний характер: у Прикаспії – рівнинно-сла-бохвилястий, з лиманами, в інших районах – розчленований. Грунтотворні породи: лесоподібні суглинки, морські, алювіальні, озерні, вапняки – різного гранскладу, часто засолені. Рослинність бідна, дуже розріджена, малопродуктивна: полин, типчак та інші ксерофітні солестійкі види, кірочки лишайників і водоростей. У грунтах дуже мало мікрофлори. Генезис бурих напівпустельних грунтів включає такі ЕГП: дерновий, розсолення, осолонцювання, осолодіння, кіркоутворення. Дерновий процес дуже ослаблений, сухість клімату викликає незначний розклад та гуміфікацію рослинних залишків, причому остання йде по шляху формування фульвокислот і гумінових кислот спрощеної будови. Розсолення йде на незначну глибину, така ж тенденція характерна для міграції карбонатів і гіпсу. Осолонцювання – осолодіння при утворенні бурих напівпустельних грунтів відбувається за схемою К.К.Гедройца, проте головним джерелом Na вважається напівпустельна рослинність. Майже всі грунти, крім східносибірських, солонцюваті. Утворення кірки – процес до кінця не вивчений, головними причинами цього явища є значна розпиленість грунту, безструктурність, карбонатність, контрастний гідротермічний режим, діяльність водоростей. Будова профілю типового бурого напівпустельного грунту така: К – крупнопориста кірочка потужністю 2-4 см; Не – гумусово-елювіальний, пухкий, шаруватий, світло-сірий, потужністю 10-15 см; НРі/к – перехідний ілювійований, ущільнений, більш темний, тріщинуватий, брилистий, у нижній частині спостерігається нагромадження карбонатів; Pks – материнська порода. Найбільш характерною відмінністю бурих напівпустельних грунтів від каштанових є малопотужний гумусовий горизонт. Широко розповсюджені грунти легкого гранскладу, що характеризуються розтягнутістю, слабкою диференціацією профілю, на відміну від типового грунту, описаного вище. Бурі напівпустельні грунти характеризуються низьким вмістом гумусу (1-2,5% в горизонті Не), який поступово знижується вниз по профілю. Гумусові кислоти мають спрощену будову, переважають фульвокислоти, пов'язані з R2О3, незважаючи на карбонатність грунту. ЄП залежить від гранскладу, на противагу каштановим грунтам вона максимальна в НРі/к-горизонті (3-25 мг-екв), в складі обмінних основ переважають Са та Mg, вміст Na коливається від 1 до 14% від ЄП. Реакція по всьому профілю слабо лужна (рН=7,3-8,0). Грунти завжди в тій чи іншій мірі карбонатні, багато з них містять гіпс і водорозчинні солі. Мулувата фракція звичайно розподілена по профілю нерівномірно, накопичується в НРі-горизонті, де також дещо акумулюються R2О3. Грунти бідні на азот і фосфор. Водно-фізичні властивості та водний режим грунтів несприятливий для росту рослин. Головний фактор, що лімітує ріст сільськогосподарських культур, – нестача вологи. Землеробство можливе лише при зрошенні. Велика кількість тепла дозволяє при зрошенні вирощувати цінні сільськогосподарські культури, перш за все зернові, баштанні, овочеві, плодові. Зрошення передбачає проведення комплексу заходів з попередження вторинного засолення й осолонцювання грунтів. Являє загрозу розвиток дефляції на значних площах грунтів легкого гранскладу. Зона бурих напівпустельних грунтів традиційно є базою пасовищного тваринництва, в першу чергу вівчарства. Продуктивність пасовищ підвищується шляхом лиманного зрошення, використання фосфорних та азотних добрив. Лугово-бурі напівпустельні грунти – напівгідроморфні грунти, що формуються в межах зони бурих напівпустельних грунтів, але на знижених елементах рельєфу, в яких збирається сніг і делювіальний стік. Інколи грунтові води в западинах залягають на глибині 2-5м. Рослинний покрив зімкнутий, представлений полинно-злаковими асоціаціями. Будова профілю лугово-бурих грунтів, загалом, повторює морфологічну будову бурих напівпустельних грунтів. Відмінністю є те, що в нижній частині профілю наявні сліди оглеєння. Інколи вони знаходяться на більшій глибині – 3-4 м. 14.4. Грунти суббореальних пустель 14.4.1. Сіро-бурі пустельні грунти Сіро-бурі пустельні – це грунти суббореальних та субтропічних пустель. В якості самостійного типу ці грунти вперше були виділені І.П.Герасимовим. Сіро-бурі пустельні грунти розповсюджені винятково в пустелях Азії (СНД, Китай, Монголія, Іран), де займають площу 150,2 млн. га. Клімат пустель сухий, різко континентальний, з малою кількістю опадів (80-100 мм на рік), випаровуваність досягає 1500 мм, Кз<0,1. Режим зволоження різко контрастний: на фоні загального панування протягом року надзвичайно низької вологості наступають короткочасні періоди порівняно високого зволоження, до яких приурочений бурний спалах у розвитку рослин, мікроорганізмів, різноманітних біохімічних процесів та вивітрювання. Періоди зволоження наступають зимою і ранньою весною; влітку опадів майже не буває. Рельєф являє собою стародавні та підгірські рівнини. Грунтотворні породи представлені в основному елювієм-делювієм глин, піщаників, мертелів, вапняків, магматичних порід. Часто ці відклади перекриваються лесоподібними суглинками й супісками. Рослинний покрив розріджений ксерофітно-галофітний: солянкові напівчагарники з глибокою кореневою системою, весною – ефемери, на поверхні – кірочки водоростей і лишайників. Щорічний опад рослинної маси складає приблизно 12 ц/га, він високозольний. Грунтотворний процес перерваний, характеризується короткочасним гумусоутворенням в весняний період: рослинні залишки майже повністю мінералізуються – гумусу накопичується незначна кількість, зате висока зольність їх викликає процес осолонцювання (з-під кірки виносяться колоїдні частки, які акумулюються в центральній частині профілю). Випітний тип водного режиму стимулює процес засолення. В грунтах проходить кіркоутворення, що пояснюється контрастним гідротермічним режимом, високою дисперсністю органічної та мінеральної частини, діяльністю водоростей та лишайників. Профіль має таку будову: Кк – кірочка потужністю 3-5 см, палево-сіра, щільна, крупно-пориста; Е – елювіальний, потужністю 3-7 см, шаруватий, палево-світло-сірий; Ік – ілювіальний, коричнюватий, ущільнений, призмоподібно-грудкуватий, карбонати в вигляді білоочок; Pks – материнська порода, пухкіша, засолена, загіпсована. Вміст гумусу низький (0,5% у верхньому горизонті), в його складі переважають фульвокислоти, що мають спрощену будову, зв'язані з R203, незважаючи на карбонатність грунтів. ЄП низька (10 мг-екв), у складі ввібраних катіонів переважають Са, Mg, Na. Грунти карбонатні з поверхні, вміст СаСО3 в кірочці сягає 7-11% і поступово зменшується вниз по профілю – це важлива діагностична ознака сіро-бурих грунтів, яка відрізняє їх від бурих напівпустельних і сіроземів. Реакція лужна. Грунти гіпсоносні і в типовому прояві засолені, тобто рід звичайних грунтів є ще й солончакуватим, тип засолення хлоридно-сульфатний. За гранскладом переважають супіщані й легкосуглинкові, тому грунти слабо диференційовані, незважаючи на солонцюватість. Водно-фізичні властивості несприятливі: кірка низько водопроникна, тому грунти не всмоктують воду і гублять її через поверхневий стік і випаровування. Грунти використовувати в землеробстві без зрошення неможливо. Зрошення дозволяє отримувати високі урожаї цінних культур, але воно утруднене відсутністю місцевих джерел води, високою гіпсо-носністю, близьким заляганням щільних порід, щебенистістю, складним рельєфом. Зона пустель є базою пасовищного тваринництва. 14.4.2. Пустельні примітивні грунти Ці грунти розповсюджені в пустелях всієї земної кулі, їх площа складає 70 млн. га. Грунти – результат первинного процесу грунтоутворення, мають примітивну будову профілю (К+НР+Р), потужність профілю коливається від декількох міліметрів (примітивні елювійовані кірки) до 10 см ( примітивні грунти). Гумусу в усіх різновидах грунтів <0,5%. часто бувають гіпсоносні, засолені, карбонатні, ЄП = 2-4 мг-екв, у тропічних пустелях мають червонуватий відтінок (завдяки залишковій фералітизації). В сільському господарстві не використовуються. 14.4.3.Такири Такири – це засолені слаборозвинені солонцюваті глинисті грунти суббореальних пустель, що мають тріщинувату поверхню. Світова площа цих грунтів 2 млн. га, особливо багато їх у пустелях Азії в сучасних дельтах рік типу Сирдар'ї та Амудар'ї, в передгірських рівнинах, в основному – плямами. Клімат території розповсюдження такирів аридний чи супераридний різко континентальний, річна кількість опадів – 50 мм, Кз<0,2. Рельєф являє собою розчленовані підгірні рівнини, дельти, алювіальні рівнини, котловини та інші пониження, які періодично заливаються поверхневими засоленими водами, РГВ низький. Грунтотворні породи глинисті – стародавній та сучасний алювій, делювій, погано водопроникні, засолені, карбонатні. Плями такирів звичайно без вищої рослинності, покриті водоростями та лишайниками. Утворення такирів складається з таких елементарних процесів: засолення, осолонцювання, розсолення, поважчення гранулометричного складу і утворення кірки. Гранулометричний склад стає все важчим у процесі такироут-ворення за рахунок періодичного накопичення поверхневих вод, що приносять мул. Важливу роль у генезисі відіграють водорості та лишайники, які при відмиранні насичують грунт аморфним SiО2, сприяючи цим осолонцюванню та осолодінню. Вони також є однією з причин утворення на поверхні такирів кірки, перетворюють бікарбонат Са в карбонат, бо використовують СО2 при диханні і цим цементують кірку, виділяють O2, утворюючи в ній пори. Це активне кіркоутворення та розтріскування викликається дуже контрастним гідротермічним режимом грунтів (рис. 48). Гумусоутворення майже не відбувається, органічна речовина переважно приноситься алювіальними та делювіальними водами.  Рис. 48. Поверхня такиру Будова профілю такирів дуже своєрідна – поверхня їх блискуча, покрита тріщинами глибиною 2-10 см, які ділять її на полігони: Кк – кірка потужністю 1-8 см, щільна, комірчасто-пориста; Ек – шарувато-лускуватий елювіальний, потужністю 10-25 см, сіруватий або бурий; Isk – ілювіальний соленосний, безструктурний, ущільнений; Pks – безструктурна грунтотворна порода. З узбецької "такир" – голий, бідний. Такири весною непрохідні в результаті набухання й перезволоження. Влітку при висиханні перетворюються в щільну в'язку, тріщинувату масу з малим коефіцієнтом фільтрації води. За гранулометричним складом такири глинисті, диференційовані по профілю. Вміст гумусу не перевищує 1% у кірці, поступово зменшуючись з глибиною, Сгк:Сфк 0,5. Такири сильно карбонатні, ЄП невелика, біля 10 мг-екв на 100 г грунту в кірковому горизонті, 15-20 мг-екв у нижніх горизонтах. У складі ввібраних катіонів переважають Са та Mg, багато (до 50%) ввібраного Na. Реакція кіркового та елювіального горизонтів лужна, нижче – нейтральна. Більша частина такирів засолена, тип засолення – хлоридно-сульфатно-натрієвий, мінімум солей у Кк та Ек-горизонтах. Такири гіпсоносні, мають погані водно-фізичні властивості, велику щільність, низьку пористість. Містять мало поживних речовин. Грунти низькородючі, використовувати їх у сільському господарстві можна тільки після меліорації, яка включає плантажну оранку, промивку від солей, піскування, внесення добрив. Добрий ефект дає біологічна меліорація такирів – посів солестійких культур протягом 2-3 років, у тому числі й люцерни, після чого можна культивувати бавовну. Контрольні питання 1. Охарактеризуйте умови грунтоутворення та грунтовий покрив суббореальних лісових областей. 2. Вкажіть основні процеси, що формують профіль бурих лісових грунтів. 3. Дайте характеристику складу та властивостей бурих лісових грунтів. 4. Визначте причину високої кислотності бурувато-підзолистих грунтів Передкарпаття. 5. Охарактеризуйте умови грунтоутворення та фунтовий покрив зони Лісостепу суббореального поясу. 6. Дайте характеристику процесам, що формують профіль сірих лісових грунтів? 7. Назвіть підтипи, роди та види сірих лісових грунтів і проаналізуйте показники їх діагностики. 8. Дайте порівняльну характеристику властивостей підтипів сірих лісових грунтів. 9. Вкажіть прийоми підвищення родючості сірих лісових грунтів. 10. У чому полягають основні риси чорноземоутворення? 11. Дайте характеристику чорноземам Лісостепу. 12. Проаналізуйте умови грунтоутворення та грунтовий покрив зони Степу суббореального поясу. 13. Дайте характеристику чорноземам Степу. 14. Які основні проблеми використання й охорони чорноземів? 15. Проаналізуйте умови грунтоутворення та грунтовий покрив зони сухого Степу суббореального поясу. 16. Дайте характеристику особливостям генезису та властивостей каштанових грунтів. 17. Які основні причини утворення формації засолених грунтів? 18. Охарактеризуйте солончаки як тип інтразональних грунтів. 19. У чому полягає суть солонцевого процесу грунтоутворення? 20. Охарактеризуйте солонці як тип інтразональних грунтів. 21. Охарактеризуйте солоді як тип інтразональних грунтів. 22. Порівняйте заходи щодо підвищення родючості солончаків, солонців і солодей. Визначте шляхи науково-обгрунтованого використання цих грунтів. 23. Проаналізуйте умови грунтоутворення та грунтовий покрив суббореальних напівпустель. 24. Обгрунтуйте генезис і властивості бурих напівпустельних грунтів. 25. Наведіть і проаналізуйте умови грунтоутворення та грунтовий покрив суббореальних пустель. 26. Опишіть особливості генезису і властивостей сіро-бурих і примітивних пустельних грунтів. 27. Які існують теорії утворення такирів? Охарактеризуйте їх основні властивості. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||