 |
Диагностика и классификация солонцов
|
|
|
|
Убогов В.И.
У17 Агроэкологическая оценка, свойства и мелиорация солонцов Омской области: учеб. пособие / В.И. Убогов, В.Е. Кушнаренко, Ю.А. Азаренко. – Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2008. –
с.: табл.
В учебном пособии представлены обобщенные данные по вопросам диагностики, классификации, происхождения и рационального использования солонцов Омской области. В основу положены материалы многолетних научных исследований, проведенных в ОмСХИ (ОмГАУ). Подробно рассматриваются физические, физико-химические и химические свойства солонцов, их микроэлементный состав, технологии мелиорации и использования.
Издание составлено в соответствии с примерной программой по дисциплине «Почвоведение» для студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров 110100.62, 020800.62, магистров 110100.68 и по специальности 110102.65.
В качестве дополнительной учебной литературы может быть рекомендовано студентам, обучающимся по агрономическим специальностям и направлениям подготовки бакалавров. Окажется полезным для аспирантов, преподавателей вузов и специалистов указанного профиля.
УДК 631.95:631.6(571.13)
ББК 2808:65.32
© Убогов В.И., Кушнаренко В.Е.,
Азаренко Ю.А., 2008
© ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2008
© Оформление. Издательство
ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2008
Оглавление
Предисловие.................................................................................................. 4
Введение......................................................................................................... 6
1. Диагностика и классификация солонцов.................................................. 8
1.1. Строение профиля.......................................................................... 8
1.2. Классификация................................................................................ 9
2. Происхождение солонцов......................................................................... 12
|
|
|
2.1.Теории образования солонцов....................................................... 12
2.1. Состояние вопроса о происхождении солонцов в условиях Омской области................................................................................................................... 18
3. Распространение и свойства солонцов..................................................... 23
3.1. Распространение солонцов............................................................ 23
3.2. Гранулометрический и минералогический состав........................ 27
3.3. Химический состав и физико-химические свойства...................... 29
3.4. Физические свойства....................................................................... 35
4. Агрохимические свойства солонцов......................................................... 45
4.1. Содержание гумуса и азота в солонцах........................................ 45
4.2. Фосфатный режим солонцов.......................................................... 48
4.3. Микроэлементы в солонцах........................................................... 50
5. Основы рационального использования и повышения плодородия солонцов 63
6. Основные приемы мелиорации солонцов................................................ 67
6.1. Химическая мелиорация................................................................ 67
6.2. Влияние химической мелиорации на свойства солонцов............. 70
6.3. Использование мелиорированных солонцов................................ 83
6.4. Система обработки солонцов......................................................... 85
6.5. Применение удобрений.................................................................. 88
6.6. Повторное гипсование.................................................................... 88
6.7. Экономическая эффективность химической мелиорации солонцов 89
7. Экологические аспекты химической мелиорации.................................... 91
8. Самомелиорация....................................................................................... 97
9. Агротехнические примы улучшения сенокосов и пастбищ на солонцах 98
Заключение.................................................................................................... 100
Библиографический список........................................................................... 101
Предметный указатель.................................................................................. 106
ПРЕДИСЛОВИЕ
Подготовка данного издания обусловлена отсутствием учебных материалов, освещающих современное состояние вопросов об использовании и улучшении солонцов Омской области. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров 110100.62 и магистров110100.68 – Агрохимия и агропочвоведение и направлению подготовки бакалавров 020800.62 – Экология и природопользование при освоении ими дисциплин «Почвоведение» и «Мелиорация почв». Изложенные вопросы соответствуют ГОС ВПО по направлениям подготовки бакалавров и магистров 110100 (от 17.03.2000 г.), направлениям подготовки бакалавров 020800 (от 10.03.2000 г.) и примерной программе по дисциплине «Почвоведение», разработанной по указанным направлениям.
|
|
|
Рассматриваются свойства, происхождение, классификация и мероприятия по использованию и улучшению солонцов – почв, широко распространенных в почвенном покрове Омской области. В отличие от ранее выпущенных издание содержит материалы, освещающие современные подходы к использованию и мелиорации солонцов. Впервые представлены сведения о содержании микроэлементов в солонцах, рассмотрены экологические аспекты химической мелиорации.
Учебное пособие включает предисловие, введение, девять разделов, библиографический список. В конце разделов имеются контрольные вопросы, на которые необходимо ответить после изучения материала. Для более углубленного освоения тех или иных вопросов рекомендуется использовать литературу, указанную в библиографическом списке. Облегчает пользование материалом предметный указатель, включающий основные термины и понятия, содержащиеся в пособии.
Издание дополняете учебно-методический комплекс по дисциплине «Почвоведение». Оно может быть использовано студентами, обучающихся по агрономическим специальностям и направлениям подготовки бакалавров, аспирантами, преподавателями вузов и специалистами соответствующих профилей.
Успешное освоение материала возможно только после уяснения основных понятий почвоведения, основных свойств почв, принципов их диагностики и классификации, а также при условии изучения последовательно по разделам. Вначале необходимо обратиться к диагностическим свойствам, классификации солонцов и сущности солонцового процесса. В ходе самостоятельной работы, при подготовке к текущим и рубежным формам контроля по соответствующей теме внимательно прочитайте текст раздела, изучите табличный материал, после чего ответьте на контрольные вопросы. Затем переходите к следующему разделу. При подготовке к экзаменам рекомендуем вновь обратиться к пособию для более углубленного освоения свойств солонцовых почв и способов их мелиорации.
|
|
|
Для поиска нужного термина воспользуйтесь предметным указателем. В библиографическом списке довольно подробно представлена литература по вопросу. Список рекомендуется для тех, кто выполняет выпускные квалификационные работы.
Изучение пособия позволит успешно подготовиться к сдаче контрольных работ, коллоквиумов, экзаменов, выполнению курсовых работ. Оно окажется полезным для подготовки к итоговой государственной аттестации выпускников.
Разделы 1, 5, 8, 9 написаны доцентом В.И. Убоговым, разделы 2, 3, 6 – доцентом В.Е. Кушнаренко, разделы 4, 7, а также контрольные вопросы и задания – доцентом Ю.А. Азаренко. При подготовке издания были использованы материалы, представленные заведующим лабораторией по агротехнической и химической мелиорации солонцов доцентом А.И. Парфеновым.
Авторы выражают благодарность рецензентам Т.И. Пироговой и Н.А. Воронковой за ценные замечания и советы.
Предложения и замечания по содержанию учебного пособия можно направить по адресу: г. Омск, ФГОУ ВПО ОмГАУ, кафедра почвоведения.
ВВЕДЕНИЕ
Природные условия, сложившиеся на юге Западной Сибири, послужили причиной широкого развития солонцового процесса, протекание которого приводит к формированию солонцов и солонцеватых почв. В Омской области солонцы и почвы солонцовых комплексов занимают площадь 1,9 млн га, или более 10% всех почв. В целом солонцы отличаются неблагоприятными водно-физическими, химическими и физико-химическими свойствами и нуждаются в специальных мероприятиях по использованию и улучшению.
Несмотря на отрицательные свойства, солонцы Омской области активно используются в сельском хозяйстве. Как правило, эти почвы залегают в комплексе с зональными, более плодородными почвами, поэтому их нельзя исключить из пашни. В результате к 1990 году более трети всей площади, занятой солонцами, было введено в пашню. На остальной части массивов солонцов размещаются сенокосно-пастбищные угодья. Поэтому будущим специалистам сельского хозяйства – ученым агрономам-экологам и бакалаврам – необходимо обратить внимание на свойства солонцов и их рациональное использование.
|
|
|
Для решения вопроса об улучшении свойств солонцов в ОмСХИ в 1964 г. была организована лаборатория по мелиорации солонцов при кафедре почвоведения под руководством профессоров К.П. Горшенина и Н.Д. Градобоева. В разных геоморфологических районах области были созданы стационары (Голубковский – в Ишим-Иртышском, Давыдовский – в Омь-Иртышском междуречье, Измайловский – в районе Барабинской равнины), где в полевых опытах изучалась эффективность химической мелиорации солонцов. Более 40 лет проводились комплексные наблюдения за режимами и свойствами мелиорированных солонцов и урожайностью возделываемых на них культур. Итогом исследований солонцов Омской области являются технологии их химической мелиорации, рекомендации по использованию и улучшению этих почв.
Способы мелиорации почв определяются региональными особенностями их формирования, а ее эффективность – глубоким знанием и учетом региональных свойств почв. В основу учебного пособия положены обширные научные материалы, полученные в результате многолетних исследований, проведенных сотрудниками кафедры почвоведения и лаборатории по агротехнической и химической мелиорации солонцов, в ОмСХИ (ОмГАУ), в СибНИИСХе и хозяйствах Омской области.
Для освоения материала студенты должны иметь базовые знания по химии, геоморфологии, геологии и усвоить основные понятия из раздела «Состав, свойства и режимы почв» (дисциплина «Почвоведение»).
Изложенные сведения помогут при освоении раздела почвоведения «Почвы засоленного ряда» и при изучении дисциплины «Мелиорация почв»; при выполнении курсовых работ и проектов, подготовке к сдаче экзаменов по указанным дисциплинам. Учебное пособие является необходимым для студентов, выполняющих выпускные квалификационные работы по темам, связанным с изучением и использованием солонцов.
Предложенный в пособии материал предназначен для студентов, будущих бакалавров и магистров, с тем чтобы они могли освоить теоретическую базу для решения вопросов мелиорации солонцовых почв юга Западной Сибири.
|
|
|
ДИАГНОСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ СОЛОНЦОВ
Солонцами называют почвы, обладающие следующей совокупностью признаков: содержанием в поглощающем комплексе иллювиальных горизонтов высокого количества обменного натрия (или магния); дифференциацией профиля по элювиально-иллювиальному типу; щелочной реакцией иллювиальных горизонтов; столбчатой, ореховатой, глыбистой или призматической структурой иллювиальных горизонтов при их высокой плотности; отрицательными водно-физическими свойствами; наличием солей в нижней части профиля.
Солонцы являются интразональными почвами, широко распространенными в лесостепной и степной зонах. В отличие от солончаков солонцы содержат значительно меньше легкорастворимых солей, скопления которых, как правило, обнаруживаются в нижних горизонтах, а верхние горизонты солонцов обычно не засолены.
Строение профиля
А1 – гумусово-элювиальный (надсолонцовый) горизонт, темно-серый или черный в лесостепной зоне, в степной – темно-бурый или каштановый; структура комковатая или пластинчатая, слоеватая, пористая. Горизонт обеднен илистой фракцией, поэтому имеет более легкий гранулометрический состав, чем нижележащие горизонты. Ниже иногда выделяется осолоделый горизонт А2.
В1 – иллювиально-гумусовый (солонцовый) горизонт, темно-серый, темно-бурый или бурый, столбчатый, ореховатый или глыбистый. На нижней части столбчатых отдельностей отмечается глянцевидная лакировка. Горизонт в сухом состоянии плотный, трещиноватый, во влажном – вязкий.
В2 – иллювиальный (подсолонцовый) горизонт, бурый, темно-бурый. Менее гумусирован, чем В1, ореховатый или мелкоореховатый, в гидроморфных солонцах иногда мелкозернистый. Часто засолен, содержит карбонаты кальция. Ниже может выделяться горизонт В3.
Ск – буровато-желтая засоленная почвообразующая порода.
Классификация
Солонцы формируются в разных зонах, а в пределах одной зоны в разных геоморфологических и гидрологических условиях, поэтому классификация солонцов сложна.
По характеру увлажнения солонцы делят на три типа: автоморфные (грунтовые воды залегают глубже 6 м и не влияют на почвообразование); полугидроморфные (грунтовые воды на глубине 3–6 м, капиллярная кайма в нижней части профиля); гидроморфные (грунтовые воды не глубже 3 м, встречаются устойчивые признаки оглеения).
Разделение на подтипы проводится по зональным условиям почвообразования. Деление на роды основано на учете типа, степени засоления, глубины залегания солей, карбонатов и гипса. Перечисленные признаки играют решающую роль при выборе мероприятий для повышения плодородия солонцов.
Естественное плодородие солонцов во многом определяется мощностью надсолонцового горизонта А1, а также содержанием обменного натрия в горизонте В1 (степенью солонцеватости) и структурой этого горизонта. По этим признакам солонцы делят на виды (табл. 1) а их разновидности определяются гранулометрическим составом горизонта А1.
Таблица 1
Классификация солонцов
| Подтип | Род | Вид |
| Черноземные (грунтовые воды глубже 6 м) Лугово-черноземные (грунтовые воды на глубине 3–6 м) Черноземно-луговые (грунтовые воды на глубине 1–3 м, оглеение в гор. С или в гор. В) Лугово-болотные (грунтовые воды не глубже 1 м, оглеение в гор. А1) | По глубине скопления легкорастворимых солей: солончаковатые (0–30 см); высокосолончаковатые (30–50 см); среднесолончаковатые (50–80 см); глубокосолончаковатые (80–150 см); глубокозасоленные (глубже 150 см) По типу засоления По степени засоления | По мощности А1: корковые (до 5 см), мелкие (5–10 см), средние (11–18 см), глубокие (более 18 см) По структуре В1: столбчатые ореховатые глыбистые По содержанию обменного Nа в гор.В1, % от ЕКО: остаточные (< 10) малонатриевые (10–20) |
Окончание табл. 1
| Подтип | Род | Вид |
| По глубине залегания карбонатов и гипса: высококарбонатные (СаСО3 в слое 0–40 см); высокогипсовые (СаSО4 в слое 0–40 см) По осолодению: осолоделые, если выделяется гор. А2 | средненатриевые (20–40) многонатриевые (> 40) |
Согласно субстантивно-генетической классификации почв 2004 г. солонцы относятся к стволу постлитогенных почв и отделу щелочно-глинисто-дифференцированных почв [29]. В классификации центральной таксономической единицей традиционно остается тип почв и сохраняется таксономический ряд выделов ниже типа. Наряду с природными типами почв в классификации выделяются агропочвы, сформированные при агрогенных преобразованиях. Представлены следующие типы солонцов:
Типы природных почв
Солонцы темные
Солонцы светлые
Солонцы гидрометаморфические темные
Солонцы гидрометаморфические светлые
ТИПЫ АГРОПОЧВ
Агросолонцы темные
Агросолонцы светлые
Агросолонцы гидрометаморфические темные
Агросолонцы гидрометаморфические светлые
Соотношение типов и подтипов солонцов, выделяемых по классификациям 1977 и 2004 гг., приведено в табл. 2.
Роды солонцов определяют по высоте залегания карбонатов и гипса, типу засоления. Виды солонцов – по мощности надсолонцового горизонта (корковые до 5, мелкие 5–10, средние 10–20, глубокие более 20 см); глубине залегания солевого горизонта и степени засоления; содержанию обменного Na в горизонте BSN, процентам от емкости катионного обмена (слабонатриевые до 10, малонатриевые 10–25, средненатриевые 25–40, многонатриевые более 40).
Агросолонцы диагностируют по наличию агрогенно-преобразованного горизонта, под которым залегает ненарушенный или частично срезанный с поверхности солонцовый горизонт. Формируется агрогумусовый горизонт PU, в котором присутствуют мелкие фрагменты солонцового горизонта. В «Классификации и диагностике почв СССР» им примерно соответствуют солонцы освоенные и слабоосвоенные.
В типах агросолонцов выделяют подтипы: типичные; агрогетерогенные (по наличию в агрогоризонте фрагментов солонцового горизонта и сохранению его нижней части в естественном состоянии); агропереуплотненные (с компактной глыбистой структурой без внутриагрегатных пор агрогоризонта при плотности выше 1,4 г/см3). В типах агросолонцов светлых и темных выделяют подтипы гидрометаморфизованные.
Таблица 2
|
|
|
