Что такое солонцы и солончаки
Солончаки и солонцы
Солончаки и солонцы. Засоленные в той или другой степени почвы возникают в условиях сухого климата, преимущественно в степной и пустынной зонах, где соли, образующиеся в процессе выветривания, или принесенные в почву извне, не могут быть выщелочены из нее вследствие малого количества осадков и большого испарения. Однако есть указания, что засоленные почвы встречаются и в лесной (подзолистой) зоне — по берегам морей, а также в тайге северо-восточной Сибири, где климат отличается континентальностью. Их развитию благоприятствуют и соленосные морского происхождения породы. Источником солей на земной поверхности, в конце концов, являются процессы выветривания и вулканические извержения. Перенос солей, из мест их первоначального появления совершается посредством текучей поверхностной или грунтовой воды, а также при помощи ветра; последний способ обогащения почв солями называется импульверизацией. Среди засоленных почв различаются солончаки и солонцы. Под солончаками вообще разумеются почвы, содержащие в своих верхних горизонтах относительно легко растворимые в воде соли, в количествах, влияющих на свойства почвы и на покрывающую ее растительность. Они различаются по степени и характеру засоления; различают карбонатные, сульфатные, и хлоридные, кальциевые, натриевые и другие солончаки. Наиболее распространены солончаки, содержащие поваренную соль (NaCl),глауберову соль (Na2SО4 + Н2О), гипс (сернокислый кальций, СаSО4 + H2O); нередки в солончаках и хлористый кальций, хлористый и сернокислый магний. Вместе с этими солями обычно встречается и углекислая известь (СаCO3). После соды — хлористый магний и натрий и сернокислый магний и натрий являются наиболее вредными для растений солями; безвредны для них углекислая известь и гипс. Содержание и распределение солей в солончаках также различно. Солончаки обычно залегают в котловинах, где застаивается вода, или в местах, где близка к поверхности грунтовая вода; обычны, поэтому, вокруг озер, по берегам морей, в речных долинах и т. д. Сильное испарение вытягивает воду к верхним горизонтам почвы, а вместе с ней и соли, которые и могут «выцветать» на поверхности почвы в виде налета и белых корок. Солончаки вообще не обладают структурой, обычно влажны (особенно при наличии гигроскопических солей СаСl2 и NaCl), отчего их прежде и называли «мокрыми» солонцами. Гипсовые и глауберовые солончаки часто имеют под солевой коркой в сухое время года сыпучий горизонт с кристаллами солей — это пухлые солончаки, или кебиры туркестанских пустынь. Солончаки пониженностей нередко после дождей покрыты водой, образуя временные солончаковые озера, носящие разные названия (сор и хак с вязкой влажной поверхностью в киргизских степях и пустынях Средней Азии, такыр — с плотной и ровной в сухом виде поверхностью, в Африке — шотт и т. д.). Солончаки или вовсе лишены растительности и покрыты, как снегом, белым налетом солей, или на них растут редкими кустиками ярко-зеленые с сочными листьями солянки (Salicornia, Salsola, Suaeda, Halocnemum, Halostachys, Anabasis, Brachylepis, Halocharis, Atriplex canum и др.); из злаков встречаются: Aeluropus littoralis, Atropis distans и др. При этом растительность строго соответствует степени и характеру засоления. Исправление солончаков достигается орошением, известкованием, унаваживанием и посевом специальных культур. Большие площади солончаков в Средней Азии и восточных штатах Северной Америки заняты поливными культурами и являются плодородными.
Солонцы свойственны главным образом степным и лесостепным местностям, отсутствуя, как правило, там, где верхние горизонты почв богаты солями. Свойствами солонцов являются: щелочной характер почвенного раствора от присутствия соды; отсутствие осоления в верхнем горизонте почвы и своеобразное строение, вызванное перемещением так называемых «цеолитных веществ» сверху в более глубокие горизонты почвы. Наиболее типичны и распространены столбчатые солонцы, для которых характерно разделение почвы на два горизонта — верхний выщелоченный горизонт А, распадающийся на гумусный (A1) и обесцвеченный (белесый) и опесчаненный подгоризонт (А2); нижний — уплотненный, более интенсивно окрашенный, оглиненный, распадающийся на столбики с округлыми вершинами (B1). Этот горизонт имеет глянцевую поверхность излома; он ниже переходит в более или менее богатый солями (горизонт В2), где начинается уже и вскипание с кислотой. Строение солонцов варьирует: мощность горизонта А бывает от 2 до 20 см (корковые и глубоко-столбчатые солонцы); горизонт В бывает столбчат или призматичен или ореховат. Солонцы черноземной зоны крупностолбчаты, темной окраски, — каштановой зоны тонкостолбчаты, буры. От солонцов имеются все переходы к неосоленным почвам, а с другой стороны к солончакам.
Происхождение солонцов (по К. К. Гедройцу) объясняется следующим образом. Для образования солонца необходима сода (углекислый натрий). Сода в почве образуется, когда коллоидальная часть последней насыщена натрием, но только тогда, когда в почве нет других солей. Выщелачивание водою такой почвы обусловливает растворение почвенных коллоидов («цеолитной» части почв) и перенос с водой в более глубокие горизонты, где, при наличии заметных количеств солей, коллоиды и суспензии свертываются и оседают, образуя богатый илистыми частицами горизонт В. Так из натровых солончаков могут происходить при выщелачивании солонцы; в этом процессе верхний горизонт почвы обесцвечивается и лишается илистых частиц, обогащаясь кремнеземом (SiО2) в противоположность под ним лежащему горизонту В1, обогащенному алюминием и железом. Когда из горизонтов А и В будет выщелочен весь натрий, солонец, лишившись всех оснований, начнет оподзоливаться, что и наблюдается на так называемых «солодях» и «осиновых кустах» на западинах в степях Европейской России и на Западносибирской равнине. В пустынях, наряду с солями натрия, почвы всегда содержат соли кальция (гипс, углекислую известь), в присутствии которых сода не образуется; поэтому в Туркестане, например, солонцы почти не наблюдаются, несмотря на обилие солончаков. Под влиянием обильного орошения, когда все соли из солончака будут выщелочены, он может превратиться в солонец. Растительность солонцов отличается от солончаков менее сочными, ксерофитного типа представителями солянок: Kochia prostrata, Camphorosoma и др.; кроме того, характерна черная полынь, Artemisia pauciflora, Pyrethrum и др. Солонцы с более мощным горизонтом А несут и злаковую растительность, например, Festuca sulcata (типец). Вообще растительность солонца редкостойна и приземиста. Менее злые солонцы распахиваются и в мочливые годы дают урожай. Помимо соды для растительности очень вреден уплотненный горизонт. Мерами к улучшению солонцов являются: внесение гипса, известкование и унаваживание; неосторожное орошение может повести в некоторых случаях к превращению солонца в солончак или вовсе не исправить.
Солонцы и солончаки часто располагаются пятнами среди других почв (черноземных и каштановых), образуя комплексы, где распределение почв зависит от микрорельефа, обусловливающего неодинаковое увлажнение (на выпуклинах и впадинах). Такие комплексы особенно распространены в речных долинах, на прикаспийской равнине, в киргизских степях и и пр. Почвы, обладающие свойствами солончаков лишь отчасти, называются солончаковатыми; почвы, где солонцовый процесс (щелочность) также выражен неполно, именуют солонцеватыми. В виду важности засоленных почв в сельском хозяйстве степных и пустынных местностей, эти почвы давно уже служат предметом изучения в целях использования и улучшения. Солончаки и солонцы известны в Европейской и Азиатской России, в Венгрии, Северной Америке и других странах. Солончаки встречены в Южной Америке, Австралии, Северной Африке, где путешественниками описаны гипсовые коры, солончаковые шотты, себхи и пр.
Литература. К. Д. Глинка. Почвоведение. 2-ое изд. 1915 (466-515 стр.). К. К. Гедройц. Коллоидальная химия в вопросах почвоведения. Сообщ. Бюро Земл. Почвов. VIII и XV. Он же. Засоленные почвы и их улучшение. Жур. Оп. Агр. 1917. №1. П. С. Косовин. Солонцы, отношение к ним растений и методы определения солонцеватости почв. Журн. Оп. Агр. 1903. №1. Н. М. Тулайков. Солонцы, их улучшение и использование. Н. А. Димо. Главнейшие типы засоления почв и грунтов на территории России. Ежег. Отд. Зем. Улучш. 1913, ч. I. Н. А. Димо и В. А. Келлер. В области полупустыни. Саратов, 1907. Кроме того см. многие работы В. С. Богдана, Г. Н. Высоцкого, Б. А. Келлера, С. С. Неуструева, А. Острякова, Б. А. Скалова, Г. М. Тумина и др. Из иностранных авторов укажем Sigmond и Treits (Венгрия), Е. W. Hilgard, Loughridge, Lippman, Means и др. (Америка), Blanсkenhorn и Passarge (Северная Африка; см. также для последней работу Д. А. Драницына. Поездка в Алжир. Тр. Докуч. Почв. Ком. Вып. 3. 1915).
Чем отличаются солонцы от солончаков и их особенности, специфика применения
На разных участках почва отличается по составу. Земля может быль плодородной или крайне сложной для возделывания. Иногда почва бывает слишком насыщена минеральными солями, которые выходят на поверхность или содержатся в глубине. Такие участки не подходят для выращивания растений без дополнительных мер. В чем разница между солончаками и солонцами, об этом сегодняшний разговор.
Особенности солончаков
Почвы, насыщенные легкорастворимыми солями (от 1 %) в верхнем слое, называются солончаками. На таких участках растительности нет совсем либо произрастают галофиты — растения, нуждающиеся в повышенном содержании солей в почве.
Для образования солончаков необходимо высокое содержание минеральных солей в грунтовых водах, в сочетании с засушливым климатом. При малом количестве осадков соли просто не успевают вымываться из почвы. Иногда минералы располагаются слишком близко к поверхности, а грунтовые воды залегают глубоко.
Важно: к образованию солончаков, может привести безответственная деятельность человека.
Классификация солончаков
Различают автоморфные и гидроморфные солончаки. На автоморфных на поверхность почвы выходят минералы с высоким содержанием солей, грунтовые воды при этом залегают глубже 10 метров от поверхности. Это природное образование, не зависящее от внешних условий или деятельности человека.
Гидроморфные солончаки зависят от циркуляции воды и подразделяются на несколько видов:
Для всех гидроморфных видов характерно близкое залегание грунтовых вод.
Чем отличаются солонцы от солончаков
Солонцами называются участки с глубоким залеганием натриевых или магниевых солей. Они возникают на местах древних морей или бывших месторождений минеральных вод. Соль в этом случае никогда не доходит до поверхностного слоя.
На такой почве сложно что-либо вырастить. Участки нуждаются в химической мелиорации: введении в солонец веществ, содержащих кислоты, соли кальция, трехвалентные катионы. Дополнительно производят снегозадержание, частое рыхление почвы, формируют плодородный слой за счет привозного грунта.
На такой почве сложно что-либо вырастить. Это требует огромного труда и вложений, качественной мелиорации. Улучшенный грунт подходит для выращивания кормовых трав, ягод и плодовых деревьев, используется в качестве пастбищ.
Солончаки, солонцы, солоди
Солончаки, солончаковые, солонцы и солонцеватые почвы и их комплексы относят к засоленным почвам, содержащим в своем профиле легкорастворимые соли в количествах, токсичных для сельскохозяйственных растений. Это интразональные почвы.
На территории России засоленные почвы распространены в Западной Сибири (в Кулундинской и Барабинской степях, в степных зонах Омской, Тюменской и Курганской областей), в Среднем и Нижнем Поволжье, в Северо-Восточном Предкавказье.
Солончаки
Солончаками называются почвы, которые при засоленности всего профиля в поверхностных горизонтах содержат повышенные количества легкорастворимых солей. В зависимости от химизма засоления содержание солей в верхнем горизонте солончаков составляет от 0,6-0,7 до 2-3 % и более.
Образование и условия соленакопления в почвах
Формирование засоленных почв связано с накоплением солей в грунтовых водах, породах, поверхностных водах.
Легкорастворимые соли образуются при выветривании горных пород. Делювиальными, речными и грунтовыми водами, ветром они перераспределяются по поверхности и накапливаются в поверхностных и грунтовых водах, морях, океанах, участвуя в образовании осадочных пород.
Накопление солей зависит от гидротермических условий природных зон (табл. 49).
49. Накопление солей в водах и засоленных почвах различных природных зон (Ковда)
Наивысшая минерализация, г/л
Чем более засушливый климат, чем меньше промачиваемость почв и чем выше испаряемость, тем больше аккумулируется солей в водах и почвах. Наибольшее количество солей аккумулируется в сухих степях и пустынях.
Аккумуляция солей в почвах может быть обусловлена различными причинами: засолением почвообразующих пород, биологическим соленакоплением, соленакоплением при высыхании засоленных озер, переносом солей ветром, за счет минерализованных почвенно-грунтовых вод.
Наиболее часто солончаковый процесс в природных условиях осуществляется при близком залегании минерализованных грунтовых вод. При близком залегании грунтовых вод и смыкании капиллярной каймы с горизонтом атмосферного промачивания интенсивно засоляются все горизонты почвы, в результате чего формируются солончаки.
Если между капиллярной каймой и капиллярно-подвешенной влагой нет смыкания, соли накапливаются в более глубоких горизонтах и образуются различные солончаковые и солончаковатые почвы.
В аккумуляции солей в почвах большую роль играет галофитная растительность (солянки, шведка, кермек и др.). В ее опаде содержится большое количество солей, которые поступают в почву и перераспределяются по элементам рельефа.
По данным Н. И. Базилевич, солончаковые луга Барабы с опадом ежегодно возвращают в почву от 230 до 360 кг зольных веществ, в которых содержится 102 кг хлора и до 67 кг натрия.
Биологическому фактору и биохимическим процессам принадлежит важная роль в соленакоплении, особенно в степных и пустынных условиях.
Строение профиля и классификация
Профиль солончаков в большинстве случаев слабо дифференцирован на генетические горизонты: гумусовый (А), переходный (В) и почвообразующую породу (С). Для всех гумусовых горизонтов с поверхности для солончаков характерны выцветы солей.
В нижней части профиля, иногда по всему профилю, отмечают признаки оглеения в виде ржаво-охристых вкраплений или сизых пятен. Солончаки делят на два типа: автоморфные и гидроморфные.
Автоморфные солончаки формируются на засоленных почвообразующих породах при глубоком залегании уровня грунтовых вод. Почвообразующие породы представлены древними элювиальными и делювиальными третичными меловыми и другими отложениями, а также морскими засоленными породами четвертичного периода, например «шоколадные» глины Прикаспия.
Гидроморфные солончаки развиваются в условиях близкого (0,5-3 м) залегания минерализованных грунтовых вод при выпотном водном режиме.
Обусловливающем преобладание восходящих токов, при испарении которых в почвенном профиле и в его верхних горизонтах накапливаются легкорастворимые соли. Такие солончаки имеют наибольшее распространение, в том числе в условиях Западной Сибири и в Предалтайской провинции.
Гидроморфные солончаки разделяют на несколько подтипов: типичные, луговые, болотные, соровые («соры» или «шоры»), приморские, мерзлотные, отакыренные (пустынные) и вторичные:
Наиболее часто вторичное засоление возникает при глубине залегания минерализованных грунтовых вод 1,5-2 м, реже —при глубине их залегания 3-4 м и практически не проявляется при глубине залегания грунтовых вод более 6 м.
Солончаки и солончаковые почвы разделяют на роды по качественному составу солей, который устанавливают по соотношению анионов и катионов (табл. 50).
50. Качественный состав засоления (по Лебедеву)
Солоди, солонцы, солончаки
Группу засоленных почв степи образуют солоди, солонцы и солончаки.
Солоди широко распространены в лесостепной и степной зонах и развиты на плоских недренированных равнинах по замкнутым понижениям, покрытым древесной (ивой, березой, осиной) и влаголюбивой травянистой растительностью. Происхождение солодей связывают с процессами рассолонцевания солонцов или с постоянным воздействием на незасоленные почвы слабых растворов натриевых солей. В процессе осолодения почв образуются легкоподвижные гумусовые вещества, которые вымываются нисходящими токами воды из верхних горизонтов.
Наибольшее распространение солоди получили в Зауралье, на юге Западной Сибири, на севере Казахстана, где формируются под колками и мокрыми кустами. Солоди характеризуются четкой дифференциацией на горизонты, содержат от 1,5—2 до 6—8 и даже 15 % гумуса.
Крупные массивы среди черноземных и каштановых почв на засоленных породах в условиях пересеченного рельефа при близком залегании соленосных пород занимают солонцовые почвы. В зависимости от степени и характера обводненности почв выделяют различные типы солонцов: автоморфные, полугидроморфные и гидроморфные.
Солонцы относятся к засоленным почвам, в которых легкорастворимые соли находятся на глубине 20—50 см и более. Отличительной особенностью солонцов является содержание значительного количества обменного натрия в почвенном поглощающем комплексе. Присутствие обменного натрия приводит к появлению в степных солонцах ряда неблагоприятных свойств образованию соды, щелочной реакции, большой растворимости гумусовых веществ.
Профиль солонцов четко разделяется на генетические горизонты, из которых самым характерным является горизонт вымывания (иллювиальный), или собственно солонцовый B1.
В зоне сухих степей под типчаково-полынными ассоциациями и солелюбивыми кустарничками формируются солонцы каштановые. Поверхность солонцов часто покрыта водорослями и лишайниками.
Характерная особенность равнинных степей Северного Прикаспия и Тургая — развитие солончаково-засоленных почв, в которых легкорастворимые соли во вредных для растений количествах содержатся на поверхности, образуя выцветы, корочки или пухлые горизонты. Солончаки формируются при близком залегании сильноминерализованиых почвенно-грунтовых вод, не глубже 0,5—3,0 м. Они чаще всего образуются на периферии болот и соленых озер, днищах высохших озер, высоких пойменных террасах.
Накопление легкорастворимых солей, карбонатов и гипса в солончаках происходит за счет испарения почвенной влаги, которая постоянно подтягивается к поверхности от минерализованных почвенно-грунтовых вод. Степень и характер засоления определяют сослав растительности солончаков. Типичные солончаки покрыты изреженной солянковой растительностью: солеросом, сарсазаном, сведой, петросимонией. На луговых солончаках обычны ажрек, бескильница, чий, солончаковая полынь, кермек и др. Соровые солончаки (иначе — соры, или шоры), образующиеся по днищам пересыхающих соленых озер, при близком залегании сильноминерализованных вод лишены всякой растительности.
Растительность солончаков приспособилась к добыванию влаги в условиях высокой концентрации солей в почвах. Солянки имеют мясистые стебли и листья, снабженные особой водоносной тканью, которая наполняется водой весной и осенью при наименьших концентрациях солей. Эту воду растения используют в летний период.
В отличие от луговых типичные гидроморфные солончаки имеют маломощный гумусовый горизонт (5—10 см), содержат менее 1 % гумуса и покрыты бедной солянковой растительностью.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Солончаки и солонцы
Развитие солончаков и солонцов, как показывает название, теснейшим образом связано с засолением почв и грунтов.
Засоление может быть первичным, когда оно обусловлено выходами на дневную поверхность соленосных морских или озёрных отложений. Но оно может быть и вторичным — под действием грунтовых или поверхностных вод. Основным источником солей на суше всё же надлежит считать выветривание массивных пород с образованием при этом карбонатов, сульфатов, хлоридов и пр. Главным условием накопления солей в грунтах является наличие соответствующего рельефа в условиях сухого климата и длительный приток солей в какую-нибудь бессточную область (так как бессточность гарантирует консервацию солей на данной территории). Таким образом, соленосность грунтов — это функция климата. Даже первичное засоление, стоящее как будто вне зависимости от климата (соленосные отложения могут выйти на дневную поверхность в любой климатической области, так как осушение морских участков зависит от движений земной коры), не опровергает этого положения, так как во влажном климате будет идти выщелачивание солей, а не их накопление.
Чаще всего солончаки образуются поднятием грунтовых вод. При этом характер солончака зависит от того, какие соли растворены в поднимающихся грунтовых водах: воды хлоридные, сульфатные, содовые или смешанные дают начало соответственно хлоридным, сульфатным, содовым или смешанным солончакам. В образовании солончаков принимают участие главным образом NaCl и Na2SO4. Вследствие высокой гигроскопичности некоторых солей они могут удерживать влагу, не отдавая её на испарение, и тогда, несмотря на сухость климата, образуются мокрые солончаки.
Если в засолении участвуют натровые соли, то коллоиды, составляющие поглощающий комплекс солончака, насыщены натрием. Насыщенный натрием поглощающий комплекс становится весьма неустойчивым и легко подверженным распылению. Защищают его от процессов распыления только имеющиеся в почве растворы легко растворимых солей.
Допустим однако, что создадутся условия, способствующие промыванию почвы и, стало быть, выносу из почвы легко растворимых солей, — например, климат станет более влажным, или уровень грунтовых вод понизится, или приток солей прекратится. Тогда, очевидно, в связи с выносом легко растворимых солей прекратится и их коагулирующее действие, которое сдерживало распад насыщенного натрием поглощающего комплекса. В последнем станут развиваться процессы выщелачивания гумуса и разрушения минерального (алюмосиликатного) ядра. При этом гумус и полуторные окислы (алюминия и железа) в виде мелких илистых (т. е. размером менее 0,001 мм) частиц будут вынесены на известную глубину, выпадут там в форме гелей и образуют характерный уплотнённый иллювиальный горизонт. В этой стадии перед нами уже не солончак, а другая почва — солонец, с двумя гумусовыми горизонтами, из которых верхний более светлый и более рыхлый и грубый по механическому составу (что объясняется потерей им гумуса и илистых частиц), а нижний, называемый также солонцовым, более тёмный и очень плотный (в результате приноса и отложения гумуса, полуторных окислов и тонких илистых частиц других соединений). Между верхним гумусовым горизонтом и нижним солонцовым имеется небольшой переходный горизонт, более светлый, иногда даже белёсый, в котором накопляется аморфная кремнекислота. Нижний гумусовый горизонт (иллювиальный) обладает различной структурой, но всего характернее для него «столбчатая» структура, когда он состоит как бы из ряда призм-столбиков с округлёнными вершинами. Под столбчатым горизонтом располагается обычно горизонт накопления солей.
Натрий, который содержится в поглощающем комплексе солонца, подобно всякому другому поглощённому иону, при известных условиях способен к обмену.
Например, такой обмен будет иметь место, если в солонце станет циркулировать вода, содержащая в растворе углекислоту.
Почва, омываемая раствором углекислоты, отдаёт свой натрий в обмен на водород. Когда из поглощающего комплекса будет устранён весь натрий, солонец превращается в другую почву — солодь, внешне похожую на подзол, с очень характерным белёсым элювиальным горизонтом (который в солонце только намечался в виде переходного между верхним и нижним гумусовыми горизонтами), весьма богатым кремнекислотой и крайне обеднённым полуторными окислами.
Так закономерно развивается ряд почв: из солончака — солонец (результат рассоления солончака), из солонца — солодь (результат рассолонцевания и деградации солонца). Солонцы могут переходить обратно в солончаки. В то же время солончак далеко не всегда переходит в солонец, даже если и подвергается промыванию, имеющему следствием вынос растворимых солей на глубину. Переход солончака в солонец осуществляется лишь при условии, что в нём мало кальция и много натрия; если же в нём много кальция, то поглощающий комплекс останется насыщенным кальцием, а солончак, в связи с вымыванием из него растворимых солей, превращается в степную почву (например, каштановую).
Описанным далеко не исчерпывается всё возможное разнообразие процессов, имеющих место при образовании солончаков, солонцов и солодей. Мы ограничились только самой общей схемой. Интересующихся подробностями и вариантами отсылаем к специальной монографии
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.