Вальков - Почвоведение. Издательский центр МарТ
 Скачать 19.72 Mb.
|
|
Тип засоления Отношение м.-зкв анионов Отношение м.-зкв катионов и анионов а S 04 нсо 1 а нсо 1 S 04 Хлоридное и сульфатно- хлоридное 1-2,5 и выше - - Хлоридно-сульфатное 0,2-1,0 - - Сульфатное 0,2 - - Содово-хлоридное более менее более НС более Са-Мд Содово-сул ьфатн ое менее более менее 1 Хлоридно-содовое более более более 1 Сульфатно-содовое менее более более 1 Сульфатно- или хлорид- но-гидрокарбонатное - более более НС более Таблица Степень засоления и состояние полевых культур Степень засоления почв Состояние среднее устойчивых растений Незасоленные Хороший рост и развитие (выпадов растений нет, урожай нормальный) Слабозасоленные Слабое угнетение (выпады растений и снижение урожая на 10-20%) Среднезасоленные Среднее угнетение (выпады растений и снижение урожая на 20-50%) Сильнозасоленные Сильное угнетение (выпады растений и снижение урожая на 50-80%) Солончаки Выживают единичные растения (урожая практически нет) величине плотного остатка (сумма солей) и содержанию ионов, определяющих химизм (тип) засоления (табл. Засоленными могут быть почвы разных типов почвообразования, выделяемые в генетической классификационной таксономии особые роды подтипов черноземов, каштановых и бурых полупустынных Часть. Классификация, гсогрлфия, свойства и использование почв 567iТаблица Классификация почв по степени засоления (по Базилевич, Панковой) Степень засоления Химизм засоления, плотный остаток (сумма солей, % Сульфатно- хлоридный Хлоридно- сульфатный Содово-хлорид- ный и хлоридно- содовый Незасоленные менее ОД менее менее 0,1 Слабозасоленные 0,1-0,2 0,2-0,4 0,1-0,2 Среднезасоленные 0,2-0,4 • 0,4-0,6 0,2-0,3 Сильнозасоленные 0,4-03 0,6-0,9 Очень сильно засоленные (солончаки) более более более почв, луговых и лугово-болотных почв и т. д. Засоленными почвами считаются и солонцы. Однако среди многообразия засоленных почв выделяются как самостоятельный тип только солончаки. Солончаки как тип почвообразования. К солончакам относятся почвы, содержащие большое количество водорастворимых солей с самой поверхности ив профиле. В зависимости от химизма засоления соли в верхнем горизонте солончаков составляют от 0,6—0,7 дои более. Встречаются два типа солончаков автоморфные и гидроморфные. Автоморфные солончаки образованы безучастия грунтовых вод. Они приурочены к выходам на поверхность древних засоленных глин или представляют собой солончаки, сохранившиеся от предшествующих гидроморфных стадий развития (древнегидроморфные солончаки). Чаще всего распространены гидроморфные солончаки. Они формируются в результате солончакового процесса. Солончаковый процесс в классическом виде — это накопление легкорастворимых вводе солей в верхней части профиля почвы. Он проявляется в гумидно-аридных условиях с коэффициентом увлажнения менее 1,0. Для солончакового процесса характерен выпотной водный режим, когда количество выпадающих осадков меньше способности почвы и растений расходовать влагу. Избыток влаги возникает за счет близкого уровня грунтовых вод, капиллярная кайма которых, испаряя влагу, приводит к формированию засоленных почв. Обычно уровень грунтовых вод располагается на глубине 0,5—3,0 м 5 6 Почвоведение bНаряду с природнозасоленными почвами в районах орошаемого земледелия значительные площади заняты вторичнозасоленными почвами. Основными причинами вторичного засоления почв являются без- дренажное орошение, большие потери воды на фильтрацию на полях, строительство оросительных каналов без гидроизоляции, применение для орошения минерализованной воды. У автоморфных солончаков выделяется только один подтип — солончаки автоморфные типичные с максимумом солей на самой поверхности почвы. В типе гидроморфных солончаков, кроме типичных, встречаются луговые, болотные и соровые солончаки. Солончаки гидроморфные луговые образуются в результате засоления луговых почв. Солончаковый процесс накладывается на профиль луговой почвы. Соленакопление сочетается с гумусовым прокрашиванием и признаками гидроморфизма (пятна оксидов железа, марганцевые новообразования, оглеенность и др.). Солончаки гидроморфные болотные есть результат засоления различных болотных почв. Соли и оглеение по всему профилю. Солончаки соровые образуются на днищах периодически высыхающих озер. Поверхность влажная, покрыта солевыми выцветами или присыпкой из кристаллов солей. Характерно сильное оглеение, запах сероводорода и отсутствие растительности. Сплошные пласты осадочной соли мощностью более 10 см относятся уже к непочвен ным образованиям. Автоморфные солончаки содержат соли, которые пропитывают почвенную массу и образуют на поверхности выцветы и рыхлые горизонты из скоагулированных частиц почвы и кристаллов солей. Гидроморфные солончаки внешне хорошо выделяются среди других почв по характеру поверхности, которая обычно покрыта выцве тами солей и бывает пухлой, корково-пухлой или мокрой даже в сухое время года. В почвенном профиле солончаков соли выделяются в виде мелкокристаллических скоплений. Они отличаются от мучнистых, карбонатных новообразований, которых в солончаках также много. При большой влажности выделения солей могут отсутствовать, но появляться в виде белых выцветов при обсыхании почвы. В субстантивно-генетической классификации выделены следующие солончаки солончаки светлые с подтипами типичные, такыро видные, глееватые; солончаки темные с подтипами глееватые, крип Часть. Классификация, география, свойства и использование почв 569 тоглеевые и омергеленные; солончаки светлые глеевые с одним подтипом — солончаки типичные солончаки темные криптоглеевые с одним подтипом — типичные солончаки соровые с одним подтипом — типичные солончаки вторичные, где подтипы выделяются по почве, которая подверглась солончаковому процессу — вторичный солончак по черноземам и т. д. Использование земельного фонда засоленных почв.Солончаки и засоленные почвы широко распространены в приморских низменностях, дельтах и пустынях. Солончаки встречаются в долинах рек, замкнутых дегрессиях и на орошаемых землях. Солончаковое, со- лончаковатое и глубокосолончаковатое засоление имеют бурые пу стынно-степные и светло-каштановые почвы. Среди засоленных тем но-каштановых почв и южных черноземов преобладают глубоко-со- лончаковатые и глубокозасоленные почвы. Засоленные обыкновенные черноземы представлены глубокозасоленными и отчасти глубокосо- лончаковатыми разновидностями. Различен и химизм засоления почв. Бурые пустынно-степные, светло-каштановые и каштановые почвы характеризуются преимущественно хлоридным, сульфатно-хлорид- ным, хлоридно-сульфатным и сульфатным (нейтральным) засолением. Среди засоленных обыкновенных и отчасти южных черноземов распространены щелочные содовозасоленные почвы. Содовое засоление широко развито среди луговых и лугово-черноземных почв степной и лесостепной зон. Ландшафтное разнообразие распространения засоленных почв и солончаков определяет неодинаковые возможности их земельного использования. Типичные солончаки относятся к землям несельскохозяйственного назначения или к пастбищным угодьям. Засоленные почвы могут быть пастбищами и сенокосами или пашней особого земледельческого использования. Пастбища и сенокосы могут быть различного типа в зависимости от состава растительного покрова, который в свою очередь связан со степенью засоления почв (табл. В составе растительности солончаков большую роль играют солянки. Для них характерна смена красок весной они зеленые, летом — желтые, осенью — красные и багровые. Благодаря цветному ландшафту солончаки выделяются на фоне степных трав. Признаком слабозасоленных почв является полынь, злаки и разнотравье. Для среднезасоленных почв свойственны полынно-эфемерово-злако- вые группировки растительности. Си льнозасоленные разновидности Почвоведение iТаблица Типы естественной растительности на засоленных почвах сухой степи и полупустыни Северного Кавказа (Хлопков) Степень засоления почв Растительность Незасоленные Полынно-разнотравная, разнотравно-злаковая: полынь таврическая, кохля распростертая, осот полевой, пырей ползучий. Слабозасоленные Полынно-злаково-разнотравная: полынь таврическая, мятлик луковичный, однолетние костры и разнотравье. Среднезасоленные Полынно-эфемерово-злаковая и злаково-полынная с разнотравьем полынь солончаковая, житняк гребенчатый, мятлик луковичный, кермек, солодка. Сильнозасоленные Эфемерово-солянково-полынная и петросимониевая: полынь солончаковатая, петросимония супротивнолистная, камфорос- ма, бескильница, аж рек, пырей удлиненный. Солончаки Обионовая, обионово-бескильницево-петросимониевая и другие сочетания солянок и галофильных злаков обиона (лебеда бородавчатая, петросимония толстолистая, солерос травянистый, сарсазан шишковатый, солянка древовидная, кусты со- ляноколосника, местами селитрянка Шоберова. почв характеризуются наличием эфемерово-полынных и петросимо- ниевых растительных группировок. Рост растений на засоленных почвах зависит от концентрации и химического состава почвенного раствора. Влияние солей на растение обусловлено осмотическим связыванием воды и специфическим действием ионов на протоплазму. Растворы солей связывают воду так, что она с повышением концентрации солей становится все менее доступной для растений. Это явление называется физиологической засухой, те. при концентрации солей в почвенном растворе выше, чем в растении, вода в растение не поступает. Кроме этого соли, проникая в клетку, оказывают токсическое действие на протоплазму. Солеустой- чивость растения — это свойство протоплазмы. У различных растений протопласты погибают при разных концентрациях солей в растворах. Например, чувствительные к засолению протопласты гибнут при концентрации NaCl 1,5%, а солеустойчивые выносят 6% и более. При экологической оценке засоленных почв применяют термины биологическая солеустойчивость» и агрономическая солеустой- Часть. Классификация, геогрлфия, свойства и и с пользование почв т чивость». Биологическая солеустойчивость — способность растения осуществлять полный цикл индивидуального развития на засоленной почве, нередко с пониженной интенсивностью накопления органического вещества при сохранении воспроизводства потомства. Агрономическая солеустойчивость — способность организма осуществлять полный цикл развития на засоленной почве и давать в этих условиях продукцию, удовлетворяющую практику сельского хозяйства. Последнее время биологическую солеустойчивость называют «соле- выносливостыо», а агрономическую — собственно «солеустойчивос- тью». Растения отличаются разной солеустойчивостью. В нашей стране и за рубежом разработан ряд классификаций растений по солеустой- чивости. Большинство авторов в своих классификациях на первое место из полевых культур ставят подсолнечник, свеклу, хлопчатник, сорго, ячмень. Однако одна и та же культура в разных классификациях может занимать различное место. Это говорит о том, что солеу стойчивость может меняться в зависимости от условий произрастания. Например, степень засоления, переносимая растениями, значительно возрастает с повышением влажности почвы. В условиях холодного климата и меньшего потребления воды растения переносят более высокие концентрации солей, чем в жарком климате. Влияет на солеу стойчивость и механический состав почв. На тяжелых почвах растение меньше страдает от засоления, чем на легких. Обобщение опыта многих исследователей в СССР и за рубежом по группировке растений по группировке растений в отношении со- леустойчивости растений показано в табл. Из древесных и кустарниковых пород наиболее солеустойчивые: вяз мелколистный, смородина золотистая, акация желтая, клен татарский, тамарикс, лох узколистный, жимолость татарская, дереза, солончаковые формы березы бородавчатой, ивы сибирской, тополя белого и осины. По вопросам определения предельно допустимого количества солей в почвах, при котором возможно выращивать сады, нет единого мнения. Одни исследователи считают возможным посадки садов на засоленных почвах, другие, наоборот, не допускают размещения многолетних насаждений на почвах, с повышенным содержанием легкорастворимых солей. Такое противоречие объясняется тем, что незасо- ленные почвы в обычном понимании, те. незасоленные для полевых J 7 Почвоведение ibТаблица Относительная солеустойчивость растений (по В.А. Ковде) Неустойчивые Среднеустойчивые Устойчивые Полевые культуры: Фасоль, лен Рожь, пшеница, сорго, соя, кукуруза, рис, подсолнечник Ячмень, сахарная свекла, хлопок Кормовые травы: Клевер, лисохвост Донник, райграс многолетний, костер, суданская трава, люцерна, ежа сборная, овсяница луговая, канареечник тростниковый, ляд- винец большой, костер безостый Бермудская трава, пырей высокий, костер, волоснец канадский, пырей американский, овсяница высокая, лядвенец рогатый Овощные культуры: Редис, сельдирей, фа соль Томаты, капуста спаржевая, капуста кочанная, капуста цветная, картофель, батат, перец, морковь, лук, горох, тыква, огурцы Столовая свекла, капуста лиловая, спаржа, шпинат Фруктовые: Груша, яблоня, апельсин, грейпфрут, лимон, миндаль, фейхоа, персик Гранат, фига (инжир, оливкое дерево, виноград, папайя, слива, абрикос, мандарин Финиковая пальма культур, могут быть засолены в глубоких горизонтах. Такое засоление сказывается неблагоприятно наросте и плодоношении сада, а в ряде случаев приводит к его преждевременной гибели. Учет степени засоления для плодовых деревьев чаще всего производят по содержанию групп солей. Различают две группы вредных солей нейтральные и щелочные. Количество нейтральных солей (M gS04, MgCl2, Na2S 0 4, NaCl, CaCl2) в корнеобитаемом слое не должно превышать для яблони и груши 4,0—3,5, для абрикоса — 4,0—4,5 м.-экв./100г почвы. Щелочные соли (N a2C 0 3, N aH C 03, M g(HC03)2) более ядовиты предел содержания 1,0 м. экв г. Таким образом, большинство культурных растений при повышенном содержании водорастворимых солей в почвах не может развиваться или дает очень низкие урожаи. Поэтому освоение солончаков Часть. Классификация, гЕ О гр д фи я , свойства и и с пользование почв и сильнозасоленных почв возможно лишь при сложных мелиоративных мероприятиях. Наиболее эффективный и радикальный прием удаления солей и опреснения почв — промывка. Лучше проводить промывку в осенне-зимний период. В целях предотвращения подъема грунтовых вод необходим отвод промывных вод с орошаемой территории. Для понижения уровня грунтовых вод применяют дренаж. 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 солеустойчи вые культуры. Хорошими освоителями засоленных почв вовремя мелиоративных работ являются люцерна, ячмень, просо, пшеница. Солонцы Главный регион распространения солонцов — сухостепные районы с каштановыми почвами. Намного реже они встречаются в черноземной зоне и среди бурых полупустынных почв. На надпойменных террасах степных рек в структуре почвенного покрова значительна роль солонцов. В поймах и дельтах рек широко проявляются солон цеватые процессы. Солонцы являются интразональными почвами. Сплошного распространения, как правило, не имеют, а встречаются в комплексах с другими почвами. Площади, занимаемые солонцами в комплексах, варьируют от 5 до Солонцами называют почвы, содержащие в коллоидах иллювиального горизонта обменный натрий в количестве более 15% от емкости катионного обмена. Почвы с количеством обменного натрия менее 15% относят к солонцеватым. Солонцеватые почвы выделяются в классификации как роды черноземов, каштановых и других типов почв. Следует отметить, что обменный натрий встречается практически во всех почвах, но его количество не превышает 3%. Это тот максимальный предел, который необходим для нормальной жизнедеятельности растений. Генезис, строение и классификация. Образование солонцов происходит в результате комплексного проявления следующих почвообразовательных процессов солонцовый, осолодение, элювиально иллювиальная дифференциация профиля почвы, дерновый, выщелачивание Почвоведение Солонцовый процесс связан с внедрением в почвенный поглощающий комплекс (органические, минеральные и органо-минеральные коллоиды) обменных ионов натрия: ППК-Са2* + 2Na+ <=> ППК-2Иа+ + Са2+. При этом происходит подщелачивание среды до pH около 9 в связи с появлением в почвенном растворе соды: ППК-Na* + Н » ППК-Н+ + Обменный натрий определяет многие химические, коллоидные, физические и водно-физические свойства почв, которые называют свойствами солонцеватости. Разрушается структура почвы, коллоиды приобретают свойство текучести во влажном состоянии и глыби- стости в сухом. Появление в почвенном растворе ионов Na+ вколи честве, когда ионное равновесие (раствор коллоиды) позволяет им внедряться в почвенный поглощающий комплекс, вызвано притоком солей от грунтовых водили первичным солончаконакоплением, или в результате минерализации растительных остатков высокозольной травянистой растительности. Соли натрия могут поступать с ирригационными водами. Осолодение или щелочной гидролиз представляет собой разрушение минеральной части под воздействием щелочных растворов. Разрушаются как первичные, таки вторичные минералы. В подвижное состояние переходят комплексные соединения железа и алюминия, высвобождается кремнезем. Осолодение в разной степени проявления сопровождает солонцовый процесс и строго приурочено к гумусовому горизонту А. Щелочной гидролиз и диспергация коллоидов, те. переход из состояния геля в золь, возможен только при невысокой концентрации солей в почвенном растворе, концентрации ниже порога коагуляции коллоидов, что классически, по Гедройцу, бывает при рассолении солончаков. Сами солончаки никогда не могут быть солонцеватыми. Элювиально-иллювиальная дифференциация профиля почвы происходит под воздействием нисходящих токов атмосферной влаги. Возникает интенсивный вынос веществ, представленных в преобладающей массе органо-минеральными коллоидами гидроокислов железа и алюминия с гуминовыми веществами. Это приводит к относительному накоплению в верхнем элювиальном горизонте А кремнезема Часть. Классификация, г Е о гр л фи я , свойства и и с пользование почв и формированию уплотненного глинистого иллювиального горизонта BNa, обогащенного полуторными окислами. Низкая водопроницаемость иллювиального горизонта вызывает псевдоглеевые процессы разрушения минеральной части. Продукты разрушения агрегируются з конкреции окислов железа и марганца и усиливают элювиальность ’оризонта А. Накоплению в этом горизонте S i0 2 способствует интен- :ивное развитие диатомовых водорослей. Таким образом, в солонцах образуется резко дифференцированная по составу и свойствам почвенная толща верхний элювиальный горизонт А, обедненный илистыми частицами и полуторными окислами, обогащенный S i0 2, и нижний иллювиальный горизонт BNa, с накоплением в нем пептизирующихся коллоидов. Коллоиды оказываются замкнутыми в пределах иллювиального горизонта. Проникновению их вглубь препятствует карбонатный и гипсовый барьер, вызывающий выпадение коллоидов в осадок. Выщелачивание и миграция легкорастворимых солей, C aS 04, С аС 03 под воздействием нисходящих токов воды приводит к освобождению элювиально-иллювиальной почвенной массы от легкорастворимых солей и формированию ниже этой толщи солевых горизонтов скопления карбонатов, гипса, хлоридов кальция, магния, натрия, сульфатов магния и натрия. В связи с непромывным водным режимом все соли остаются заключенными в солевом профиле солонца и не мигрируют за его пределы. Водорастворимые соли натрия, залегающие в подсолонцовом солевом горизонте, питают при периодическом увлажнении и высыхании солонцовый горизонт. Солевой горизонт солонцов является постоянным резервом натрия, обеспечивая устойчивость солонца в природе и возможность реставрации со лонцовых свойств. |