Pochvovedenie_Kovda_chast_2

Глава девятая

ЗАСОЛЕННЫЕ И ЩЕЛОЧНЫЕ ПОЧВЫ

9.1. Общая характеристика формации почв

Эта большая почвенно-геохимическая формация объединяет весьма разнообразные почвы, общими признаками которых слу­ жат: 1) формирование в аккумулятивных или палеоаккумулятивных ландшафтах; 2) участие в почвообразовании (постоянно либо на какой-то стадии развития) водорастворимых солей при высокой концентрации почвенных растворов; 3) неблагоприятные условия существования растений, за исключением высокоадаптированных галофитов, за счет либо высокой концентрации почвенных рас­ творов, либо высокой щелочности в той или иной части профиля.

В формации выделяются следующие группы типов или классы почв: А. Засоленные почвы, включающие солончаки, солончако­ вые и солончаковатые почвы; Б. Щелочные почвы, включающие солонцы, солонцеватые почвы и такыры; В. Солоди.

А.ЗАСОЛЕННЫЕ ПОЧВЫ

9.2.Определение понятий

Засоленными называются почвы, содержащие в профиле легко­ растворимые соли* в количестве, токсичном для растений-негало­ фитов.

Засоленные почвы относят к солончакам, если в слое 0—30 см они содержат более 0,6% соды, или более 1% хлоридов, или более 2% сульфатов. Такая градация обусловлена различной токсич­ ностью солей, из которых наиболее токсична сода — Na2 CО3 , при наличии которой в количестве более 0,6% почва становится пол­ ностью бесплодной, а содержание около 0,1% действует на расте­ ния угнетающе. В систематике почв Почвенной карты мира ФАО/ ЮНЕСКО к солончакам относят почвы, содержащие в поверхност­ ном 15-сантиметровом слое более 1% солей.

Солончак имеет профиль Asa-ACsa-Csa или Asa-Gsa.

Почвы, содержащие соли в таких же, как указано выше, коли­ чествах, но не с поверхности, а в более глубоких слоях, называют­ ся солончаковыми. Почвы, содержащие соли в количествах, мень­ ших чем указанные выше, в любой части профиля, называются солончаковатыми. Соответственно почвы могут быть поверхностноили глубинно-солончаковатыми.

В. В. Докучаев и Н. М. Сибирцев в своих классификациях

* К легкорастворимым относятся соли, растворимость которых в холодной воде превышает растворимость гипса — CaSО4 • 2Н2О (около 2 г/л).

148

конца прошлого века все засоленные почвы, включая солончаки, объединяли под названием «солонцов», используя народный тер­ мин средней России. Четкое разделение этих почв, их системати­ ческое описание и генетическая характеристика связаны с именами К. Д. Глинки, В. С. Богдана, Н. А. Димо, Е. Гильгарда. Выдающая­ ся роль в изучении засоленных почв принадлежит В. А. Ковде и большой школе его учеников. Много сделали для познания засо­ ленных почв в СССР Е. Н. Иванова, В. В. Егоров, Н. Г. Минашина, а за рубежом Ж. Обер (Франция) и И. Сабольч (Венгрия).

Главные области распространения солончаков — пустыни и полупустыни суббореального и субтропического поясов. Площадь солончаков на земном шаре составляет 69,8 млн. га (Н. Н. Розов, М. Н. Строганова, 1979). Площадь всех засоленных почв земного шара более 240 млн. га (Е. В. Лобова, А. В. Хабаров, 1983).

9.3. Источники солей в почвах

Для формирования засоленных почв, в том числе солончаков, необходимо наличие двух процессов — образование свободных со­ лей в ландшафте и накопление их в почве.

Основной источник образования солей — это разрушающиеся под воздействием выветривания горные породы. При выветривании из продуктов распада первичных минералов образуются соли — хлориды, сульфаты, нитраты, силикаты и особенно много карбона­ тов за счет взаимодействия с СО2 воздуха. В катионном составе солей преобладают Са, Na, К, Mg, присутствуют в некотором ко­ личестве Al, Fe, микроэлементы. С поверхностными и грунтовыми водами соли мигрируют, пока не достигают конечного пункта миграции — океана или бессточного бассейна на суше. По подсче­

важный источник засоления почв. Когда вследствие тектонических поднятий соленосные морские осадки выходят на поверхность, происходит интенсивное засоление ландшафтов. Солевые пласты вызывают засоление почв, даже оставаясь погруженными на боль­ шую глубину, если они контактируют с грунтовыми водами, свя­ занными с почвой (А. Н. Соколовский, 1940).

Третий источник солей — извержение вулканов. Вулканические

особенно хлориды, соду. Полагают, что анионный состав Мирового океана связан прежде всего с извержением вулканов, тогда как

149

соли, содержащиеся в морских брызгах, а также соли, покрываю­ щие берега лагун, заливов, соленых озер.

Источником солей являются также атмосферные осадки. Со­ держание солей в них обычно не превышает 20—30 мг/л, но в приморских районах достигает 400 мг/л.

Непосредственным источником солей в почвах служат почвен- но-грунтовые воды, если они испаряются физически или через кор­ невую систему растений при достаточно близком залегании. В уме­ ренном засушливом климате испарение почвенно-грунтовых вод достаточно интенсивно и приток солей вызывает засоление почв, если воды находятся на глубине, не превышающей 2—3 м; при более глубоком залегании принос солей в почву резко уменьшается.

В некоторых случаях растительность может быть причиной накопления солей в почвах. Растения аридных ландшафтов, об­ ладающие глубокой и мощной корневой системой и высокой зольностью при повышенном содержании Na, CI, S, способны перекачивать с большой глубины соли к поверхности. Роль расти­ тельности в образовании солончаков мала по сравнению с ролью грунтовых вод или первоначальной соленосностью почвообразующих пород.

С развитием орошения все более грозным источником засоле­ ния почв становятся оросительные воды и ирригационные почвен- но-грунтовые воды, приблизившиеся к поверхности вследствие орошения без удовлетворительного дренажа.

9.4. Условия аккумуляции солей в почвах

Соли образуются и поступают на поверхность Земли повсе­ местно. Тем не менее площадь засоленных почв, особенно солон­ чаков, не так уж велика, поскольку нужны определенные условия для накопления солей в почвах.

Если количество осадков превышает количество испаряемой влаги, соленакопление в почве невозможно, так как господствует промывной водный режим. Соли могут аккумулироваться в почвах лишь в том случае, если испаряемость преобладает над количеством осадков. Максимальное соленакопление наблюдается в пустынях, где испаряемость может превышать количество осадков в 20 раз

иболее (табл. 23).

Вразличной ландшафтно-геохимической обстановке накапли­ ваются разные соли. В условиях более влажного климата акку­ мулируются менее растворимые соли, тогда как наиболее легко растворимые компоненты выщелачиваются в глубокие горизонты, породу и грунтовые воды. По мере усиления сухости климата на­ капливаются все более растворимые соли (см. табл. 23). На начальных стадиях слабого засоления накапливаются сода, при усилении степени засоления на первое место выходят сульфаты, затем хлориды. В соответствии с этой закономерностью, а также некоторыми историко-литологическими особенностями В. А. Ковда

150

и другими, отличающимися глубокой корневой системой и высокой зольностью. У некоторых видов мясистых солянок содержание

Ежегодный прирост растительной массы на солончаках состав­ ляет 5—12 ц/га, в процессе ее синтеза вовлекается в биологиче­ ский круговорот 200—700 кг/га зольных элементов. При испаре­ нии почвенно-грунтовых вод в почву поступает ежегодно до 500 т/га солей, тогда как с отмирающей растительностью солончаков — не более 0,5 т/га.

9.5. Свойства солончаков

Главное свойство, по которому диагностируются солончаки, — высокое содержание солей с поверхности. Различают поверхност­ ные солончаки, где соли сконцентрированы в основом на глубине 0—30 см, и глубокопрофильные, в которых высокие концентра­ ции солей наблюдаются от поверхности до уровня почвенно-грун­ товых вод (рис. 40).

Солончаки, как и другие засоленные почвы, различаются по химизму солей (табл. 24), от которого зависят их химические и физические свойства. Кроме типов засоления, перечисленных в табл. 24, выделяют нитратные и боратные солончаки, встреча­ ющиеся значительно реже.

Кроме легкорастворимых солей солончаки содержат гипс и карбонаты Са и Mg. Профиль солончаков не дифференцирован по валовому содержанию R2O3 и SiO2. Как правило, это малогумусные почвы. Содержание гумуса в верхнем горизонте менее 1 %. Однако иногда солончаки образуются путем засоления высокогумусных луговых почв и тогда содержание гумуса доходит до 5% и

Та б л и ц а 24. Разделение почв по химизму засоления (Классификация и диагностика почв СССР, 1977)

153

9.6.Систематика солончаков

Всоответствии с «Классификацией и диагностикой почв

СССР» (1977) солончаки не образуют единого типа. Они подраз­ деляются на тип автоморфных солончаков, образовавшихся на засоленных породах, и на тип гидроморфных солончаков, сформи­ ровавшихся под влиянием засоленных почвенно-грунтовых вод. Автоморфные солончаки разделяются на 2 подтипа: типичные и отакыренные. Отакыренные отличаются от типичных наличием на поверхности маломощной (2 см), пористой и хрупкой, относитель­ но рассоленной корочки, разбитой на мелкие полигоны. Тип гидро­ морфных солончаков разделяется на подтипы: типичные, луговые, болотные, соровые, грязевотвулканические и бугристые.

Та б л и ц а 25. Классификация почв по степени засоления (солончаковатости) в зависимости от химизма солей (сумма солей в %)

(табл. 24, 25), а также по источникам засоления: литогенные, древнегидроморфные, биогенные.

Разделение солончаков на виды производится: 1) по характеру распределения солей в профиле: поверхностные, если соли сосре­ доточены в слое 0—30 см, и глубокопрофильные (если засолен до степени солончака весь профиль); 2) по морфологии поверх­ ностного горизонта: пухлые, отакыренные, выцветные, корковые, черные, мокрые. Корковые солончаки обычно образуются при за­ солении NaCl, пухлые — Na2 SO4 , мокрые — CaCl2 и MgCl2, чер­ ные — Na2 CO3 .

9.7. Использование солончаков в земледелии

Использование солончаков в земледелии возможно только после сложной мелиорации. Основной мелиоративный прием — промывка солончаков пресной водой, которая сопровождается

155

рядом мероприятий, препятствующих подъему почвенно-грунтовых вод и вторичному засолению. Рассоление солончаков — довольно дорогой прием, требующий больших количеств пресной воды и дренажных работ. Поэтому солончаки осваиваются лишь там, где это жизненно необходимо.

9.8. Солончаковые и солончаковатые почвы

Почвы, засоленные менее, чем солончаки, распространены на земном шаре более широко; они покрывают площадь ~ 170 млн. га. Роды засоленных (солончаковых и солончаковатых) почв выде­ ляются во многих почвенных типах: луговых, черноземных, кашта­ новых, бурых полупустынных, лугово-черноземных, лугово-кашта- новых, лугово-бурых, серо-бурых пустынных и многих других. Факторы, способствующие их засолению, те же, что и факторы засоления солончаков.

Роды засоленных почв подразделяются по химизму засоления (сульфатные и т. д., см табл. 25) так же, как солончаки.

Выделяются виды по степени засоления: очень сильно солон­ чаковатые, сильносолончаковатые, среднесолончаковатые, слабосо­ лончаковые (табл. 25).

По глубине залегания верхнего солевого горизонта засоленные почвы делятся на солончаковатые (солевой горизонт на глубине 30—80 см в неорошаемых почвах и 50—100 см в орошаемых) и глубокосолончаковатые (соли на глубине более 80 см в неоро­ шаемых почвах и более 100 см в орошаемых).

Б.СОЛОНЦЫ

9.9.Общая характеристика солонцов

Солонцы — это почвы, обладающие следующей совокупностью признаков: 1) профиль, дифференцированный по элювиально-ил­ лювиальному типу; 2) щелочная реакция иллювиального и нижеле­ жащих горизонтов; 3) столбчатая, призматическая, глыбистая или крупноореховатая структура иллювиального горизонта при его высокой плотности; 4) наличие в иллювиальном горизонте обмен­

Обычно солонцовый профиль очень сложный, содержит боль­ шую серию генетических горизонтов; A-E-Bna-Bca-Bcs-Bsa-C.

156

Вмеждународной систематике почв ФАО/ЮНЕСКО солонцы определяются как почвы, имеющие «натриевый» горизонт, т. е. глинисто-иллювиальный горизонт с содержанием обменного нат­ рия более 15% от ЕКО.

Всовременной систематике почв США разные виды солонцов относятся к разным порядкам почв, т. е. разделяются на самом высоком таксономическом уровне и не объединяются в единой группе почв. Большая их часть относится к порядку аридисолей (натраргиды); солонцы черноземной зоны относятся к моллисолям (натрустолли и натракволли); выделяются они и в порядке альфисолей (натрустальфы).

На XII Международном конгрессе почвоведов (Нью-Дели, 1982) было сделано предложение определять солонцы как щелоч­ ные почвы со столбчатой структурой и выделять их вместе с содо­ выми солончаками в едином типе натриевых (sodic) почв.

Большая дискуссия продолжается в почвоведении в отношении степных почв, обладающих свойствами солонцов (структура, стро­ ение профиля, плохие физические свойства), но не имеющих высо­ кого содержания обменного натрия или даже магния — так назы­ ваемые «физические солонцы», «безнатриевые солонцы», «остаточ­ ные солонцы».

В связи с широким распространением таких почв ставится вопрос о роли натрия в образовании солонцов, так ли уж она высо­ ка, как предполагалось ранее.

Все это делает диагностику солонцов и особенно солонцеватых почв весьма сложной и неоднозначной.

Под солонцеватыми почвами подразумеваются почвы каких-то типов (черноземы, луговые, каштановые почвы и т. п.), имеющие некоторые признаки солонцов: щелочную реакцию, наличие обмен­ ного натрия в ППК (от 3—5 до 15% от ЕКО), глыбистую или призмовидную структуру, плотность и слитость почвенной массы, начало элювиально-иллювиальной дифференциации профиля; однако все эти признаки в количественном выражении не доста­ точны для диагностирования солонца.

Солонцы как самостоятельная группа почв стали выделяться еще на заре генетического почвоведения. П. А. Земятченский, один из первых учеников В. В. Докучаева, в своей работе (1894) приме­ нил термин «солонец» в том смысле, какой принят в наше время. Однако в классификациях В. В. Докучаева и Н. М. Сибирцева терминами «солонцы», «солонцовые почвы» обозначались засо­ ленные почвы вообще. Лишь в классификации К. Д. Глинки (1906) солонцы были выделены как особый генетический тип в совре­ менном понимании. К. К. Гедройц (1912) был первым, кто выявил физико-химическую природу образования солонцов, показав, что главную роль здесь играет высокое содержание обменного натрия, пептизирующего почвенные коллоиды. Однако впоследствии Н. И. Усовым (1940) и другими исследователями было обнаруже­

157