 |
Состояние вопроса о происхождении солонцов
|
|
|
|
В условиях Омской области
До середины 60-х годов прошлого столетия господствовало представление о том, что наиболее вероятный путь образования солонцов в Омской области – рассоление нейтральных солончаков [1, 19, 20, 33]. Однако при более углубленном исследовании этого вопроса появилось множество факторов, заставивших в значительной степени пересмотреть сложившиеся представления. Мощность иллювиального горизонта В у солонцов в степной зоне обычно не превышает 25–40 см, а в лесостепной нередко достигает 1–1,5 м. Если в первом случае можно допустить, что иллювиированность солонцового горизонта обеспечивается за счет выноса тонкодисперсной фракции из верхних слоев, как это представлял К.К. Гедройц, то во втором такое допущение, на наш взгляд, нереально.
По содержанию гумуса солонцы Омской области, как правило, мало уступают зональным хорошо гумусированным почвам, состав гумуса в них гуматный [66]. Отсюда следует, что при образовании солонца в качестве предшествующей стадии солончак выступать не мог ввиду того, что гумусово-аккумулятивный процесс в солончаках сильно подавлен.
Многими исследователями [6, 34, 56, 62, 63, 64] установлено, что солонцовые свойства почв не всегда обусловлены действием поглощенного натрия. Часто встречаются солонцы с хорошо выраженной морфологической солонцеватостью, но с невысоким содержанием обменного натрия, и, наоборот, встречаются почвы, имеющие значительное количество натрия, а солонцеватость морфологически не выражена.
В результате инвентаризации солонцов Омской области, проведенной в 1986 г. [49], установлено, что все солонцы являются гидроморфными и полугидроморфными почвами. Грунтовые воды во всех случаях в той или иной степени засолены. Казалось бы, созданы оптимальные условия для выпота солей и образования солончаков. Однако солончаки в области среди других засоленных почв имеют очень ограниченное распространение. Так, по данным Н.Д. Градобоева и других [64], из всех засоленных почв на долю солончаков приходится в степной зоне 17,7%, в южной лесостепной – 8,1, в центральной лесостепной – 7,1. Следовательно, природные условия на территории области способствуют образованию не солончаков, а именно солонцов. Исходя из этого трудно представить, что солонцовой стадии почвообразования, по крайней мере в лесостепной зоне, предшествовала солончаковая.
|
|
|
Р.А. Витманом, А.И. Семенкиным [13], В.Е. Кушнаренко [34] обнаружена тесная связь между отрицательными агрономическими свойствами солонцов, с одной стороны, и проявлением процессов современного соленакопления (а не с засоленностью предшествующей солонцовой стадии развития почв) – с другой. Тем самым доказывается возможность образования солонцов без прохождения солончаковой стадии. В частности, экспериментальным путем [13] установлена возможность миграции соды грунтовых вод и верховодки по профилю засоленных и карбонатных почв и, следовательно, доказана возможность участия соды грунтовых вод в формировании солонцовых почв.
Основным путем образования солонцов в условиях Омской области следует признать осолонцевание черноземно-луговых, луговых, лугово-болотных почв, засоленных солями, содержащими соду, без прохождения стадии солончака по схеме И.Н. Антипова-Каратаева
[6, 34, 62, 63, 64, 66]. Однако не исключена возможность образования солонцов и по схеме К.К. Гедройца при рассолении солончаков периферийных приозерных и приболотных поясов, днищ высохших озер Курумбельской и Алаботинской впадин, а также солончаков Камышловского лога. Во всяком случае, этому соответствуют гидрологические и геохимические особенности территории, нейтральный тип и высокая степень засоления грунтовых вод, относительно большой удельный вес солончаков в составе засоленных почв.
|
|
|
Ввиду того, что солонцы формируются в различных экологических условиях, они характеризуются большим разнообразием. Поэтому, принимая схему Антипова-Каратаева как наиболее вероятную для условий Омской области, следует отметить, что механизм образования солонцов зависит от конкретных эколого-геохимических условий территории.
Детальное изучение процессов осолонцевания в Омской области проводилось лишь в условиях Голубковского стационара лаборатории по мелиорации солонцов, расположенного в средней части Ишим-Иртышского междуречья в лесостепной зоне. Исследования проводили, во-первых, с целью выяснения генезиса мало- и многонатриевых смежнозалегающих солонцов [62], во-вторых, для установления особенностей солонцов, формирующихся в разных экологических условиях [34].
По первому направлению Н.В. Семендяевой установлено, что различия в содержании поглощенного натрия смежнорасположенных солонцов объясняются глубиной залегания засоленных водоупорных неогеновых глин. На участках, где неогеновые глины залегают глубоко, формируются малонатриевые солонцы, а где близко от поверхности, – многонатриевые. На первоначальной стадии формирования солонцеватости в профиле луговых почв под воздействием солей натрия должно произойти насыщение поглощающего комплекса этим катионом до определенной степени – 7–10% от суммы. Это насыщение является достаточным для диспергирования почвенных частиц гор. А и перемещения их до границы коагуляции коллоидов. В результате формируется первичное уплотнение, которое существенно меняет направление почвообразовательных процессов: возрастает роль оглеения, обусловливающего разрушение кристаллической решетки первичных минералов, их измельчение и высвобождение в раствор магния, которым насыщается поглощающий комплекс. Идет механическое диспергирование почвенных частиц, как следствие процессов увлажнения-высушивания, замерзания-оттаивания. Эти факторы являются ведущими при формировании почвенного профиля малонатриевых солонцов.
|
|
|
На последующих стадиях формирования профиля многонатриевых солонцов ведущим фактором остается обменный натрий.
В.Е. Кушнаренко был изучен механизм солонцеобразования, протекающего в межболотно-колочном пространстве на территории Голубковского стационара. Выявлена связь степени насыщенности солонцов обменным натрием с характером миграции, аккумуляции и перераспределения солей. Установлено, что в летние сухие периоды сульфатно-гидрокарбонатно-магниево-кальциевые с участием соды водносолевые потоки от болотного и колочного внутригрунтовых водоемов устремляются навстречу друг к другу к водораздельному повышению, являющемуся, по существу, «фитилем», по которому растворы подтягиваются к поверхности. При восходящем движении происходит дифференциация и метаморфизация солей. Причиной этого является наличие в почвенной толще на определенной глубине слоя, имеющего невысокую влажность (16–19%), так называемого горизонта относительной сухости.
Для подтягивающихся от грунтовых вод минерализованных растворов этот горизонт является своеобразным фильтром. Через него проходят только хорошо растворимые соединения (карбонаты, гидрокарбонаты и сульфаты натрия и магния), менее растворимые формы солей (карбонаты и гидрокарбонаты кальция и магния, сульфаты кальция) при влажности, характерной для горизонта относительной сухости, выпадают в осадок и откладываются у его нижней границы. Обогащение верхних слоев растворимыми щелочными солями (особенно содой) вызывает насыщение поглощающего комплекса натрием.
Во влажные периоды (выпадение осадков, таяние снега) избыток солей поверхностным стоком уносится в колочное и болотное понижения. Частично соли задерживаются в почвах склонов водораздельного повышения, вызывая их засоление и осолонцевание. Чередование процессов засоления-рассоления приводит к осолонцеванию почв вершины водораздела, формированию специфического профиля.
Ввиду того, что основным источником насыщения поглощающего комплекса натрием является сода, подтягивающаяся к поверхности от грунтовых вод и, следовательно, взаимодействующая со всей толщей почвогрунта, иллювиальный горизонт характеризуется большой мощностью и распространяется от поверхности до глубины 1,3–1,5 м. В гор. В1 формируется глыбисто-ореховатая структура, так как для образования столбчатых отдельностей необходимы промывные условия.
|
|
|
Обогащение почвы солями натрия за счет подтягивания минерализованных растворов в сухие периоды является не единственным источником насыщения поглощающего комплекса натрием. Важным фактором изменения состава ППК и насыщения его натрием, в частности является преобразование солевого состава почвенного раствора в ранневесенний период. Исследованиями В.Е. Кушнаренко, З.И. Воропаевой [12] установлено, что ранней весной при оттаивании почвы раньше других в раствор выходят соли натрия. Натрий может внедряться в поглощающий комплекс, не испытывая конкурентного влияния щелочно-земельных катионов, которые появляются в растворе значительно позже, после того как почва хорошо прогреется.
Формированию солонцов в определенной степени способствуют биологические процессы. Как отмечает Л.В. Березин [5], луговая растительность на гидроморфных солонцах Ишим-Иртышской равнины обычно представлена разнотравно-вейниковыми ассоциациями с преобладанием Calamagrostis epigeios, которые отличаются повышенным содержанием в надземной и подземной массе магния и широким соотношением его с натрием. Магний, освободившийся после минерализации растительных остатков, может внедряться в ППК и обеспечивать стабилизацию органических коллоидов.
В.В. Леоновой, изучавшей альгофлору солонцов, установлено, что группировки водорослей с преобладанием синезеленых способствуют содообразованию. Одной из причин этого явления следует считать увеличение относительного содержания натрия в растворах в результате активного поглощения водорослями кальция и магния. Кроме того, в процессе жизнедеятельности водорослей возрастает концентрация карбонат- и бикарбонат-ионов [35]. Указанные биогеохимические процессы в альгоценозах почв могут способствовать развитию солонцового процесса.
Приведенные результаты далеко не охватывают механизмы формирования всего многообразия солонцов. Нужны дальнейшие углубленные исследования, так как отсутствие полного представления о процессах солонцеобразования в конкретных условиях нередко приводит к низкому эффекту от рекомендуемых приемов улучшения этих почв, а иногда и к полному его отсутствию.
Контрольные вопросы и задания
|
|
|
1. Охарактеризуйте сущность протекания в почве солонцового процесса.
2. В чем заключается коллоидно-химическая теория происхождения солонцов К.К. Гедройца?
3. Каковы взгляды К.Д. Глинки на происхождение солонцов?
4. Какой фактор в представлении В.Р. Вильямса является ведущим при образовании солонцов?
5. В чем состоят отличительные особенности теорий происхождения солонцов И.Н. Антипова-Каратаева, Б.В. Андреева, В.А. Ковды, В.Н. Михайличенко?
6. Назовите основные источники поступления натрия и магния в ППК солонцов. Каковы основные пути образования соды?
7. Какие существуют теории образования малонатриевых солонцов?
8. Охарактеризуйте основные представления о происхождении солонцов Омской области.
|
|
|
