12.2. Агромелиоративная оценка солонцовых почв
С точки зрения сельскохозяйственного использования солонцы и солонцеватые почвы характеризуются целым рядом неблагоприятных условий, важнейшие из которых: содержание обменного натрия, в определенной мере повышенное содержание поглощенного магния, повышенная щелочность, наличие иллювиального горизонта с повышенной пептизируемостью ила, неблагоприятные физические и водно-физические свойства, засоленность подсолонцовых горизонтов.
Главный фактор солонцеватости и ее первопричина – повышенное содержание обменного натрия. И.Н. Антиповым-Каратаевым в 50-х годах XX века была разработана классификация солонцовых почв, согласно которой к слабосолонцеватым отнесены почвы с содержанием обменного натрия 5-10% от ЕКО, среднесолонцеватым - 10-15%, сильносолонцеватым – 15-20%, а к солонцам более 20% от ЕКО. В последующие годы в процессе массовых почвенных исследований были обнаружены хорошо выраженные морфологически солонцы с содержанием обменного натрия меньше 20% от ЕКО, в том числе солончаковые, которые не могли быть отнесены к реликтовым. Это дало повод для появления различных гипотез о так называемом «полигенезисе» солонцов, в том числе образовании их в результате накопления гидрофильных продуктов гальмиролиза («распада минералов под действием солевых растворов») без участия обменного натрия и т.п. Они в дальнейшем не нашли экспериментального подтверждения. Однако в результате многолетних исследований было показано, что связь обменного натрия с пептизируемостью солонцов, их физическими и водно-физическими свойствами не проста. Характер и интенсивность ее проявления зависят от многих условий, в том числе природы самого ППК, как предполагал сам К.К. Гедройц.
Как видно из рис…., зависимость между содержанием обменного натрия и степенью пептизации ила в гор. B1 выражена достаточно ясно и в общем виде имеет криволинейный S-образный характер. Причем рубежи содержания обменного натрия 10%, 20% и 40% в общих чертах определяют качественные скачки в проявлении физико-химической солонцеватости. Зависимость эта, однако, не является строгой. Колебания степени пептизации ила при содержании обменного натрия 10%, 20%, 40% составляют соответственно 12—23%, 22—45%, 60—90%.
Рис. Степень пептизации ила в горизонтн В1 солонцов в зависимости от содержания обменного натрия
Интенсивность солонцеобразования зависит от состава глинистых минералов почв в связи с различными их свойствами, и в частности способностью к пептизации водой, которая возрастает в последовательности: каолинит — гидрослюда — монтмориллонит. Показан сложный характер взаимосвязи между содержанием обменного натрия, пептизируемостью, набуханием, механической прочностью и фильтрационной способностью для почвообразующих пород различного минералогического состава.
Развитию солонцеватости почв способствует наличие в ППК повышенных количеств обменного магния (более 30—40%). Причем непосредственное пептизирующее воздействие магния как обменного катиона невелико. Большей частью оно проявляется посредством стабилизирующего влияния гуматов и фульватов магния по отношению к почвенным коллоидам.
Солонцеобразование может усиливаться сопутствующими процессами (благоприятствуя их развитию), в особенности биохимическими восстановительными, развивающимися в условиях временного переувлажнения, что характерно в основном для луговых солонцов. Значение этих процессов в формировании солонцов возрастает к лесостепной зоне. Сам по себе солонцовый процесс, если он не сопряжен с глеевыми процессами, не является радикальным в отношении разрушения минеральной части поглощающего комплекса.
Особо важная роль в образовании солонцов принадлежит высокодисперсным гумусовым веществам. Высокая подвижность гумуса, сформировавшегося в солончаковую стадию почвы, при опреснении способствует развитию солонцового процесса, который становится возможным при малом содержании обменного натрия. Определяющими обстоятельствами в этом отношении являются слабая агрегированность почв в связи с низкой клеющей способностью гумусовых веществ преимущественно фульватного характера и пептизация коллоидов под защитой подвижных гуматов и фульватов натрия и магния (В.И. Кирюшин).
Предельный уровень содержания обменного натрия с точки зрения возможности развития при отмеченных условиях типичного по морфологическим признакам солонца составляет 10-12% от ЕКО. В тех условиях, когда, солонцовый процесс накладывается на гумусированные почвы, для интенсивного его протекания необходимо более высокое количество обменного натрия, чтобы распылить агрегаты, устойчиво склеенные органическим веществом. Роль гумуса в процессах солонцеобразования усиливается к югу степной зоны.
Наряду с малонатриевыми солонцами современного генезиса широко распространены остаточные солонцы, претерпевшие процессы рассоления и рассолонцевания, которые, помимо очень низкого содержания обменного натрия, характеризуются глубоким расположением солевых горизонтов.
Разнокачественность солонцов по содержанию обменного натрия (остаточные, малонатриевые, средненатриевые и многонатриевые) и соответственно пептизированности подтверждается различием их водно-физических свойств. Солонцы с очень низким содержанием обменного натрия, особенно реликтовые, утратившие признаки физико-химической солонцеватости вследствие процессов рассолонцевания (вслед за рассолением территории), хотя и схраняют остаточное уплотнение, ореховато-призмовидную структуру, но легко поддаются улучшению их агрофизических свойств при механическом разрыхлении, не образуют плотной корки. На малонитриевых солонцах (10-20%) механическая обработка улучшает физическое состояние солонцов, но для их оптимизации требуется удаление натрия из ППК. Вспашка средненатриевых солонцов приводит к их ухудшению вследствие образования мощной корки, заплыванию.
На уровне видов солонцов агрономические свойства их существенно улучшаются от корковых к мелким и далее средним и глубоким. В этом направлении увеличивается мощность горизонта А, содержание гумуса, снижается степень засоленности, содержание обменного натрия, хотя количество последнего может быть достаточно высоким и в глубоких солонцах.