Физико-химические свойства солонцов

Примечание. Прочерк – не определяли.

В иллювиальном горизонте соотношение обменных катионов резко меняется за счет возрастания доли магния и особенно натрия. Как показала статистическая обработка большого объема аналитических данных, выполненная в лаборатории по мелиорации солонцов ОмСХИ, в гор. В₁ в среднем на долю натрия в корковых солонцах приходится 26% от суммы обменных катионов, в мелких – 25, в средних – 21, в глубоких – 18. Однако выявленная закономерность справедлива лишь для усредненных данных, поскольку содержание натрия очень сильно варьирует, в связи с чем в пределах каждого вида встречаются мало-, средне- и многонатриевые разновидности. Причем среди корковых и мелких солонцов преобладают многонатриевые, среди средних и глубоких – средне- и малонатриевые.

Содержание обменного натрия зависит от типа засоления. Для нейтрального засоления чаще характерны малонатриевые солонцы, для смешанного и содового – средне- и многонатриевые.

В связи с этим в степной зоне преобладают солонцы малонатриевые, в лесостепной – средне- и многонатриевые. Указанная зависимость нарушается в северной части лесостепной зоны, где преобладают содовые солонцы, но средне- и многонатриевых разновидностей здесь меньше, чем малонатриевых. Объясняется это более глубоким залеганием солевого горизонта, меньшей степенью засоления, преобладанием глубоких и средних солонцов. Характерной особенностью состава поглощенных катионов малонатриевых солонцов является повышенное содержание обменного магния, причем его увеличение всегда сопровождается уменьшением содержания натрия. Сумма магния и натрия при этом изменяется мало и, как правило, составляет не менее 50% от ЕКО. Данная особенность послужила основанием тому, что Н.Д. Градобоев [20] предложил определять степень солонцеватости по сумме обменных натрия и магния.

Физические свойства

Все солонцы Омской области, как уже отмечалось (табл. 5), характеризуются тяжелым гранулометрическим составом, особенно в иллювиальном горизонте. Отличительной особенностью этого горизонта является высокая степень пептизируемости в воде илистой фракции (процент водопептизируемого ила к общему), которая в отдельных разновидностях солонцов может достигать 95–100% (табл. 9). Количество водопептизируемого ила зависит от зональной принадлежности почвы – в степных солонцах его, как правило, меньше, чем в лесостепных.

От вида солонцов содержание водопептизируемого ила не зависит. Наиболее существенное влияние на этот показатель оказывает обменный натрий. Так, А.И. Парфенов [56] установил прямую связь между содержанием водопептизируемого ила и обменным натрием (коэффициент корреляции в гор. В₁ – 0,48 ± 0,21, в гор. В₂ – 0,86 ± 0,18).

Однако нередки случаи, когда при высоком содержании натрия количество водопептизируемого ила, а следовательно, и степень пептизации оказываются низкими, и наоборот. Эти факты указывают на наличие кроме натрия и других факторов, влияющих на данный показатель, например типа и степени засоления. Так, установлено [34], что с увеличением в составе солей количества соды, при прочих равных условиях, степень пептизации ила возрастает. Данная зависимость определяется коэффициентом корреляции 0,92 ± 0,08. Отмеченный ранее факт сравнительно пониженной пептизации ила в степных солонцах объясняется именно типом засоления (сульфатно-хло­ридный и хлоридно-сульфатный).

Распределение водопептизируемого ила по профилю почвы подчиняется определенной закономерности. В гумусово-элювиальном горизонте, независимо от состава поглощенных катионов, его содержание незначительное (1–3%), в иллювиальном оно резко возрастает, достигая максимума (43–46%) в гор. В₁ или В₂, а затем, по мере перехода к почвообразующей породе, постепенно убывает.

Примерно с такой же закономерностью изменяется по профилю и плотность почвы – в гумусово-элювиальном горизонте она минимальная (0,67–1,1 г/см³), в иллювиальном – резко возрастает до 1,31–1,63 г/см³. Плотность иллювиальных горизонтов не имеет зональных различий и не зависит от обменного натрия. Исследования А.И. Семенкина [62] показали, что эта величина зависит от условий, в которых формировались солонцы. На почвообразующих породах аллювиально-озерного происхождения (в Калачинском, Саргатском, Тюкалинском, Омском и Черлакском районах) формируются солонцы с высокой плотностью, превышающей 1,45 г/см³. На неогеновых озерно-болотных отложениях (в Горьковском, Любинском, Называевском, Нижнеомском районах) формируются солонцы со сравнительно небольшой плотностью – менее 1,45 г/см³. Кроме того, отмечено, что наиболее высокой плотностью гор. В характеризуются солонцы приозерных понижений, наименьшей – приболотных. Солонцы межколочных пространств занимают промежуточное положение.

Плотность твердой фазы по профилю меняется менее резко. В надсолоцовом горизонте она варьирует от 2,47 до 2,59, в солонцовом – от 2,55 до 2,85 г/см³. Ниже она, как правило, возрастает.

Пористость по профилю изменяется в соответствии с плотностью почвы. В гор. А₁ она максимальная (59,5–74,4%), в иллювиальных горизонтах резко снижается до 38–50%, т.е. становится неудовлетворительной.

В гумусово-элювиальном горизонте солонцы Омской области характеризуются весьма благоприятным соотношением пор всех видов (табл. 9). В этом горизонте обнаруживается достаточно высокая агрегатная и межагрегатная пористость, связанные формы воды при капиллярном насыщении занимают сравнительно небольшой объем пор (22,1–37,0%), воздухоемкость значительная (22,5–52,3%).

В иллювиальном горизонте характер пористости резко меняется прежде всего за счет нарушения соотношения между капиллярными и некапиллярными порами. Известно, что оптимальным соотношением для данных видов пористости является 1:1. В гор. В солонцов основная часть пор оказывается представленной тонкими капиллярами. При этом объем пор, занимаемый связанными формами воды в этом горизонте по сравнению с гор. А₁ увеличивается примерно вдвое.

Пористость аэрации, наоборот, сильно сокращается, нередко приближаясь к нулю. На объем пор, занимаемый связанными формами воды, а также на объем пор аэрации при капиллярном насыщении оказывает существенное влияние наличие обменного натрия, водопептизируемого ила и соды [34].

Прочно связанной воде в почве соответствует гидрологическая константа – максимальная гигроскопичность (МГ), рыхлосвязанной – влажность завядания (ВЗ). Изучение этих характеристик в Омской области показало, что солонцы отличаются целым рядом особенностей. Прежде всего, следует отметить их очень высокие значения: в солонцах лесостепной зоны, по данным А.И. Семенкина [64], МГ составляет 9–16,6%, ВЗ – 11,0–26,6% (табл. 10).

Таблица 9