Теоретична частина. 1. Джерела накопичення солей в грунтах.

1. Джерела накопичення солей в грунтах.

2. Солончаки.

3. Солонці.

4. Солоді.

 

Джерела накопичення солей в грунтах. Засоленими називають грунти, які містять в своєму складі таку кількість легкорозчинених солей, яка згубно впливає на сільськогосподарські рослини. До них належать солончаки, солончакуваті грунти, солонці і солоді. Засолені грунти поширені на всіх континентах, особливо в сухих степах, напівпустинях і пустинях суббореального і субтропічного поясів. В Україні ця група грунтів поширена в південних районах. Площа всіх засолених грунтів земної кулі понад 240 млн га.

Формування засолених грунтів відбувається при утворенні вільних солей в ландшафті і накопиченні їх в грунтах. Основна маса солей утворюється при вивітрюванні гірських порід. Серед них переважають хлориди, сульфати, нітрати, силікати і карбонати. З поверхневими і ґрунтовими водами вони міг-рують в океани або у безстічні області материків. Іншим джерелом засолення грунтів є соленосні гірські породи, зокрема морські осадові породи, які виходять на поверхню суші внаслідок тектонічних явищ. Вулканічні гази і попіл, термальні джерела виносять на поверхню прилеглої території значну кількість солей. У багатьох районах земної кулі важливим джерелом засолення грунтів є еолове перенесення солей з моря на сушу (імпульве-ризація). Вітер переносить на сушу морські бризки, атмосферні опади і сухі солі з берегів солоних водойм (лагуни, озера). Одним з джерел накопичення солей в грунті є мінералізовані грунтові води, які інтенсивно випаровуються в умовах посушливого клімату. Рослини посушливих регіонів розвивають глибоку і потужну кореневу систему. В процесі життєдіяльності вони перерозподіляють солі з великої глибини до поверхні грунту. Проте це джерело відіграє другорядну роль у засоленні грунтів. Засолення грунтів відбувається при недосконалій системі зрошення. Зрошувані води і підняття ґрунтових вод при відсутності належного дренажу — один з небезпечних джерел накопичення солей в грунтах. На накопичення солей в грунтах значною мірою впливає рельєф. Засолені грунти приурочені, як правило, до різного роду депресій, де грунтові води підходять близько до поверхні. Однією з таких депресій є Придніпровська низовина. Засолені грунти формуються також на алювіальних рівнинах великих річок (Волги, Дону, Дніпра, Іртиша, Амудар'ї та ін.), на приморських алювіальних рівнинах та стародавніх терасах.

Солончаки. Солончаками називають грунти, які містять велику кількість водорозчинних солей по всьому профілю. До солончаків відносять грунти, які у верхній частині профілю (0-30 см) містять понад 0,6 % соди, або 1 % і більше хлоридів, або більше 2 % сульфатів. При такій кількості солей грунт майже повністю втрачає родючість. За міжнародною систематикою грунтів до солончаків відносять грунти, які у верхньому горизонті (0-15 см) містять більше 1 % солей.

Клімат. Солончаки утворюються в умовах випітного водного режиму при близькому заляганні ґрунтових мінералізованих вод. Випаровування вологи в цих умовах значно перевищує кількість опадів. При цьому верхні горизонти збагачуються водорозчинними солями. Ці грунти формуються також при наявності інших джерел засолення.

Рослинність на солончаках неоднорідна. Видовий склад рослин залежить від характеру засолення і вмісту солей. Здебільшого переважають різні види солянок.

Профіль солончаків слабкодиференційований на генетичні горизонти і дуже розрізняється за підтипами. Характерною морфологічною ознакою всіх солончаків є вицвіти легкорозчинних солей по всьому профілю. У багатьох солончаків на поверхні формується сольова кірка у кілька сантиметрів завтовшки.

Профіль содового солончаку Полтавської області, і має таку будову (за Г.М. Самбуром): Горизонт Ак — сольова кірка біла з буруватим відтінком до 2 см. Горизонт А — гумусний, чорного забарвлення, безструктурний, ущільнений, скипає від НС1. Потужність 20-24 см. Горизонт В — перехідний, темнувато-сірий, пухкий, крупно-грудкуватої структури. Потужність 35-40 см. Горизонт С — грунтоутворююча порода — карбонатний, мер-гелізований, легкий суглинок. Виділяють два типи солончаків: тип автоморфних солончаків, які утворилися на засолених породах, і тип гідроморфних солончаків, які сформувалися під впливом засолених ґрунтових вод. Головною властивістю, за якою діагностують солончаки, є високий вміст солей та характер їх розподілу за профілем. За цією ознакою виділяють два види солончаків: поверхневі (солі містяться в шарі грунту 0-30 см) і глибокопрофільні (солі містяться за всім профілем до ґрунтових вод). За хімічним складом солей солончаки поділяють на хлоридні. хлоридно-сульфатні, сульфатні, содово-сульфатні та ін. Якісний склад солей 'зумовлює зовнішні ознаки срл;ончаків. Серед них виділяють кіркові (високий вміст хлориду натрію), пухкі (сульфату натрію), мокрі (хлориду кальцію і магнію) чорні (соди). Ступінь засолення встановлюють, визначаючи вміст солей у водних витяжках. При хлоридно-сульфатпому засоленні виділяють такі категорії грунтів: практично не засолені — вміст солей 0,25 % слабкозасолені». 0,25-0,40 % середньозасолені» 0,4-0,7 % сильнозасолені» 0,7-1,2 % солончаки» 1,2 % Солончаки належать до малогумусних грунтів. У верхньому горизонті вони містять менше 1 % фульватного гумусу. Якщо солончак утворюється внаслідок засолення високогумусних лучних, грунтів, тоді він містить більше гумусу (5 % і більше). Ємкість вбирання більшості солончаків становить 10-20 мг-екв на 100 г грунту. У складі обмінних катіонів переважають натрій і магній. Хлоридні і сульфатні, солончаки мають нейтральну реакцію, содові — лужну; Солончаки мангрових заростей і прибережних маршів, які містять галуни, мають кислу реакцію. Всі горизонти солончаків напівпустинь і пустинь містять карбонати і значну кількість гіпсу. Високий вміст солей негативно впливає на природну родючість солончаків. У таких грунтах різко зменшується кількість доступної для рослин вологи. У культурних рослин порушуються мінеральне живлення і фотосинтез, внаслідок чого знижується! урожай і його якість. Використання солончаків у землеробстві можливе лише після; проведення меліоративних заходів. Основним заходом поліпшення засолених грунтів є промивання їх прісною водою.

Солонці. КліматСолонцями називають грунти, які у вбирному комплексі ілювіального горизонту (В) містять багато натрію і магнію. Вони поширені в субаридних і аридних областях різних термічних поясів, але найбільшу площу вони займають в субборе-альному поясі. Формуються на рівнинних поживних елементах макрорельєфу таких, як Придніпровська, Середньодунайська, Прикаспійська, Західно-Сибірська низовини. Кількість опадів на цих територіях коливається від 100 до 550 мм, коефіцієнт зволоження — від 0,2 до 0,9. Важливим фактором формування солонців є інтенсивне випаровування ґрунтових вод.

Грунтоутворюючими породами для солонців є різноманітні пухкі дрібнозернисті породи.

Рослинність Формуються солонці під специфічною солонцевою рослинністю, для видів якої характерна глибока коренева система (полини, колія, кермек, камфоросма, піретрум та інші види). На солонцях Лісостепу і Степу поширена костриця. Біологічна продуктивність солонців набагато нижча за продуктивність зональних грунтів. На поверхні солонців.багато водоростей (носток і діатомові). Землерийних тварин дуже мало.

Профіль солонцю має таку будову: Горизонт А — гумусний, сірого забарвлення, грудкувато-пилуватий, пухкий. Потужність 3-10 см. Горизонт Е — надсолонцевий, ясно сірого забарвлення, листу-вато-шаруватої неміцної структури, потужність 5-10 см. Часто горизонти А і Е важко розмежовувати і тоді горизонт Е позначають індексом А і називають надсолонцевим. Загальна потужність його досягає 20-30 см. Горизонт В па — солонцевий, темно-бурого забарвлення, щільний, з характерною стовпчастою структурою. Горизонт Вва — підсолонцевий. Порівняно з солонцевим- має меншу щільність. Містить карбонати, гіпс і водорозчинні солі. Загальна потужність горизонтів Впа і 55а 40-50 см.

Класифікація солонців. За характером водного режиму і комплексом властивостей, які пов'язані з ним (особливості сольового режиму, накопичення гумусу тощо), солонці поділяють на три типи: автоморфні, напівгідроморфні і гідроморфні. На підтипи поділяють залежно від розташування в тій чи іншій біокліматичній зоні. Крім солонців виділяють солонцюваті грунти (чорноземи, каштанові, сіро-бурі та ін.), які мають деякі ознаки солонців: лужну реакцію, брилисту структуру, щільний і злитий горизонт В, наявність увібраного натрію (5-15 % суми увібраних катіонів). Доведено, що солонці в природних умовах утворюються різними шляхами: — розсоленням солончаків, засолених нейтральними солями; — завдяки дії на грунт розчинів, які містять соду; — в результаті біогенного накопичення натрієвих солей, в тому числі і соди, а також внаслідок підняття солей по капілярах у верхні горизонти з глибини залягання засолених порід; — накопиченням в грунтах гідрофільних колоїдів, які зумовлюють формування солонцевих властивостей. Утворення гідрофільних колоїдів зумовлено гальміролізом — руйнуванням натрієвих, мінералів сольовими розчинами. Характерними властивостями солонців є чітка диференціація профілю на генетичні горизонти, різкий перерозподіл по профілю-тонкодисперсної маси, висока щільність солонцевого горизонту, високий вміст водорозчинних солей і увібраного натрію (15-60 % суми увібраних катіонів), лужна реакція ґрунтового розчину. Солонці мають погані водно-фізичні і фізико-механічні властивості. В сухому стані вони кам'яніють і розтріскуються, при зволоженні дуже набухають, стають в'язкими і липкими. В такому стані вони мають низьку водопроникність. Завдяки високому вмісту гідрофільних колоїдів солонці утримують значну кількість води, недоступної для рослин. Солонці у землеробстві можна використовувати лише після докорінного поліпшення їх родючості. Основним меліоративним заходом на солонцях є гіпсування з метою заміщення натрію на кальцій. Для цього в грунт вносять кальцієві солі: гіпс, фосфогіпс, хлорид кальцію та ін. Гіпсування проводять, як правило, у поєднанні з промиванням грунту прісною водою.

Солоді. Солоді також поширені у всіх географічних поясах Землі в умовах помірно посушливого і сухого клімату. Вони трапляються на території Придніпровської, Причорноморської, Тамбовської, Західно-Сибірської, Прикаспійської низовин, на рівнинах Північної Америки, Австралії, в басейнах р. Парана, Уругвай (Південна Америка), Замбезі (Африка) та в інших регіонах.

Рельєф формуються солодів виключно на мезо- і мікропониженнях рельєфу наприклад, поди півдня України, під гідрофітними рослинними угрупованнями: заболочені луки, різнотравно-злакові луки, осикові або березові гаї на западинах тощо. Отже, солоді — це гідроморфні або напівгідроморфні грунти.

Профіль вони мають різко диференційований, в якому виділяють такі горизонти: Горизонт О — лісова підстилка або дернина. Горизонт А — гумусний, буруватого забарвлення, пронизаний коренями трав, часто оторфоваиий. Потужність 3-10 см. Горизонт Еg — елювіальний, осолоділий, білястий, борошнистий з шарувато-лускуватою структурою. Часто містить залізомар-ганцеві конкреції та іржаво-охристі плями. Потужність 10-20 см. Горизонт Віg — вмивання,.темно-бурого забарвлення, стови-чато-призмоподібної структури, з присипкою SiО₂ па гранях структурних агрегатів, щільний, в'язкий. Потужність 50 см і більше. Нижче залягають горизонти Вса,g; Вsа, g, які утворюють поступовий перехід до грунтоутворюючої породи. За ступенем гідроморфності солоді поділяють на три підтипи: солоді лучно-степові (грунтові води на глибині 6-7 м), лучні (води на глибині 1,5-3 м) і лучно-болотні (води на глибині 1-1,5 м). На думку К.К. Гедройца (1912), солоді є продуктом розсолення і вилуговування солонців. Інакше, солоді утворюються з солонців в результаті заміщення обмінного Кта+ на Н+. При цьому руйнуються мінерали грунтювого вбирного комплексу..Оксиди, які при цьому утворюються, виносяться в нижні горизонти. Виноситься також частина органічних речовин. Ці процеси зумовлюють руйнування солонцевого горизонту, який перетворюється на осолоділий. У горизонті А солоді містять 3-7 % гумусу, в осолоділому — до 1 %. Вбирний комплекс насичений Са ²⁺, Мg ²⁺ і Nа⁺. В горизонтах А і Еg часто є водень і алюміній, які зумовлюють кислу реакцію. Горизонт вмивання має нейтральну або слабко лужну реакцію. Висока щільність цього горизонту робить його водонепроникним. На ньому часто виникає верховодка, яка перезволожує верхню частину профілю. Порівняно з солонцями солоді містять значно, менше водорозчинних солей (до 0,3 %). Солоді — низькородючі грунти. Це зумовлено низьким вмістом поживних елементів, кислою реакцією верхніх горизонтів, несприятливими водно-фізичними властивостями. Необхідними за ходами підвищення їх родючості є глибоке розпушування, внесення високих доз органічних і мінеральних добрив, вапнування. Формування солодей на замкнених пониженнях обмежує їх використання у землеробстві. Тривалий час вони перебувають у перезволоженому стані, що не дає змоги своєчасно проводити польові роботи. Здебільшого солоді використовують як сіножаті і пасовища.

Питання для аудиторного оцінювання:

1. Які основні причини утворення формації засолених ґрунтів?

2. Охарактеризуйте солончаки як тип інтразональних ґрунтів.

3. У чому полягає суть солонцевого процесу ґрунтоутворення?

4. Охарактеризуйте солонці як тип інтразональних ґрунтів.

5. Порівняйте заходи щодо підвищення родючості солончаків, солонців і солодей. Визначте шляхи науково-обґрунтованого використання цих ґрунтів.