Эрозия почв и ее виды

Устранение поглощенного натрия из почвы в практике осуществляется путем замещения его ионом  кальция, который коагулирует почвенные  коллоиды, а следовательно, способствует улучшению водных и воздушных свойств почвы.

Наиболее эффективным  способом мелиорации солонцов является гипсование. При этом взаимодействие гипса с почвой, насыщенной катионами  Na, можно схематически представить в следующем виде:

Если в почве содержится сода, то происходит такая реакция:

Образующаяся в результате гипсования почв глауберова соль [Na₂SO₄] при последующей промывке атмосферными осадками или водами орошения будет удалена, и почва, таким образом» освободится от натрия, являющегося основной причиной неблагоприятных свойств солонцов.

Для целей химической мелиорации солонцов может применяться и  СаСО₃, однако известь растворяется слабее гипса и, следовательно, взаимодействие между почвой и известью будет значительно слабее, и, что очень существенно, при замещении натрия кальцием в почве может образоваться сода:

Поэтому лучшим материалом для окультуривания солонцов является гипс. Обычно гипс вносят в почву  в виде тонко размолотого порошка  в количестве, эквивалентном поглощенному натрию: чем больше в почве содержится обменного натрия, тем выше должна быть дозировка гипса. Наибольшие дозы гипса вносят на содовых солонцах, несколько меньше — на сильно и  слабосолонцеватых почвах.

В большинстве случаев  дозировки гипса на 1 га составляют от 3 до 15 т.

Внесение гипса в почву  обязательно должно сопровождаться глубокой вспашкой и внесением органических и минеральных удобрений.

Следует отметить, что Украинским научно-исследовательским институтом почвоведения разработан новый метод  внесения малых доз гипса (2—4 ц/га) в рядки под сельскохозяйственные культуры на солонцеватых черноземах и лугово-солонцеватых почвах с содовым засолением. Проведенные в этом направлении опыты дали положительные результаты.

В свое время Н. В. Орловский  предложил метод «землевания» солонцов путем многократного периодического послойного нанесения черноземной  почвы на солонец по 1 —1,5 см с тем, чтобы за ротацию севооборота этот слой почвы достигал 6—9 см.

В последнее время И. Н. Антипов-Каратаев, И. А. Юрин, Г. М. Кадер и Л. А. Фролкина разработали новый метод землевания при помощи скрепера с нанесением в один прием на поверхность солонца черноземного покрытия слоем 15—20 см.

Землевание солонца предусматривает  предварительную глубокую его обработку  и механическое разрыхление верхнего уплотненного горизонта. Глубокая обработка  солонца в сочетании с землеванием  не только ограничивает отдачу почвенной  влаги солонцом в атмосферу, но в  определенной степени ограничивает и избыточное переувлажнение верхних  горизонтов солонца атмосферными осадками. Вследствие этого разрыхленное состояние  солонцового горизонта, полученное в результате глубокой обработки, сохраняется  более длительно по сравнению  с обработанным, но не заземлеванным солонцом.

Все это создает более  благоприятные условия для развития нисходящих токов почвенной влаги.

Дальнейшему улучшению фильтрационных свойств солонцовых горизонтов, погребенных  под черноземным покрытием, способствует развитие корневых систем растений.

Проведенные в этом направлении  полевые опыты на корковых глыбисто-призматических солонцах сульфатно-содового засоления на территории землепользования Института сельского хозяйства центрально-черноземной полосы имени В. В. Докучаева дали положительные результаты.

Т. С. Мальцев рекомендует  для окультуривания солонцов безотвальную обработку на глубину 40—60 см, чтобы разрыхлить столбчатый горизонт, нарушить его связь с нижележащими почвенными слоями и постепенно улучшить солонцеватый слой.

Если при освоении и  окультуривании содовых солонцов, развитых преимущественно в лесостепной  и черноземной зонах, ведущим  приемом в комплексе агромелиоративных  мероприятий является гипсование, то при освоении степных солонцов, характеризующихся  неглубоким залеганием карбонатного, а иногда и гипсоносного горизонта, решающее значение в комплексе мероприятий  должна иметь глубокая мелиоративная  обработка, обеспечивающая вовлечение кальциевых солей в пахотный горизонт и разрыхление сильно уплотненных  горизонтов почвы (Н. К. Балябо).

Для улучшения степных  солонцов необходима глубокая вспашка, в результате чего карбонатный или  гипсоносный слой будет вовлечен в пахотный, и процесс гипсования, таким образом, осуществится за счет карбонатов и гипса, имеющихся в  самой почве. Такого рода улучшение  степных солонцов получило название самомелиорации.

Как показали исследования И. Н. Антипова-Каратаева, Г. Н. Самбур, С. П. Семеновой-Забродиной, 3. А. Нерод и других, самомелиорация путем глубокой вспашки и мобилизации карбонатов кальция самой почвы каштановых солонцеватых почв и солонцов юга Украинской ССР в неорошаемых условиях является весьма эффективным и сравнительно быстрым способом их коренного окультуривания. Установлено также, что в условиях юга Украины эффективность от окультуривания солонцов способом самомелиорации значительно выше, чем от гипсования 4 т/га гипса при пахоте на 25—30 см.

Искусственное внесение гипса  в степные солонцы необходимо только в тех местах, где карбонатные  и гипсоносные горизонты залегают очень глубоко и не могут при  глубокой обработке быть вовлечены  в мелиорируемый слой.

Таким образом, коренное улучшение  солонцов в каждом конкретном случае должно проводиться с учетом степени  солонцеватости всего почвенного профиля, глубины залегания карбонатного, гипсоносного и солевого горизонтов и других существенных показателей, определяющих характер необходимых мелиоративных и агротехнических мероприятий.

При длительном промывании и выщелачивании солонцы превращаются в так называемую солодь.

Развитие солодей обычно приурочено к микрорельефным западинам и понижениям, где имеются благоприятные условия для повышенного увлажнения и промывания почв вследствие стекания сюда снеговой и дождевой воды.

Самый процесс превращения  солонцов в солоди носит название осолодения, или деградации солонцов.

Почвенный поглощающий комплекс солонцов вследствие весьма большой  неустойчивости очень легко подвергается процессам разрушения и размывания водой. Гуматная часть его вымывается, а алюмосиликатная — усиленно распадается на более простые соединения, вплоть до кремнекислоты и гидроокисей железа и алюминия. Полуторные окислы вслед за этим подвергаются выносу из осолодевающих горизонтов в более глубоко залегающие, а кремнекислота в аморфной форме остается и постепенно накапливается.

А. А. Роде пишет: «На некоторой  глубине полуторные окислы коагулируют  и выпадают из раствора, образуя  иллювиальный горизонт (В). Часть полуторных окислов, находящаяся в растворе в периоды восходящего передвижения влаги, может перемещаться в верхние  слои почвы и там выпадать в  виде конкреций, бобовин и т. д.

Особенно резко последние  явления выражены в отношении  окислов железа и марганца вследствие того, что они в периоды насыщения  профиля почвы влагой могут восстанавливаться, а поднимаясь затем к поверхности  и окисляясь, выпадать из раствора. В таких почвах на глубине 15—30 см иногда находят целые залежи шарообразных твердых конкреций, состоящих из окислов железа и марганца».

О перераспределении веществ  по профилю солоди наглядное представление дает табл. 66.

Важным фактором в накоплении аморфной кремнекислоты в верхнем  горизонте солоди, по данным И. В. Тюрина, Н. П. Ремезова и др., являются диатомовые водоросли и степная растительность, в золе которой содержание кремнекислоты достигает 70%.

В результате обогащения кремнеземом  верхние горизонты становятся все  более и более белесыми, и солонцовая почва постепенно приобретает наружный вид, весьма схожий с подзолистыми почвами.

Некоторые изменения при  этом происходят и в механическом составе; под влиянием длительного  просачивания влаги верхние горизонты  несколько обедняются, а нижние обогащаются  илистой фракцией.

В процессе осолодения происходит энергичный вынос из верхнего горизонта Са и Na и в то же время внедрение в поглощающий комплекс водородных ионов. Поэтому в солодях наряду с катионами Са и Na содержится и поглощенный Н.

Таким образом, процесс рассолонцевания солонцов, характеризующийся значительным разрушением поглощающего комплекса, обеднением верхних горизонтов гумусозыми и минеральными коллоидами, сопровождается также частичным замещением обменных оснований водородом.

Процесс осолодения обычно начинается с момента перехода натриевого солончака в солонец. Как только из почвы вымоются легко растворимые соли и солончак станет солонцом, тотчас же возникает и развивается процесс осолодения. Поэтому в природных условиях трудно найти такой солонец, который бы не был в той или иной степени затронут процессом осолодения.

Процесс рассолонцевания, сопровождающийся разрушением минеральной части поглощающего комплекса, при соответствующих природных условиях может протекать до полного вытеснения поглощенного натрия, т. е. до превращения солонца в солодь. До тех же пор, пока в солоди содержится поглощенный натрий, она еще обладает свойствами солонцеватости.

Следует, однако, отметить, что  процесс рассолонцевания солонца в природных условиях может идти не только путем осолодения, но и путем развития дернового процесса, или остепнения.

По мере развития процесса осолодения, с которым неизбежно связано вытеснение поглощенного натрия, почва становится все более благоприятной средой для поселения на ней травянистой растительности. Под влиянием растительности осолодевающая почва обогащается органическим веществом, различными зольными элементами, в том числе Са и Mg, восстанавливает структуру и все более приближается к неосолоделым лесостепным и степным почвам — каштановым, луговым, серым лесостепным и т. д.

Этот процесс остепнения почв может иногда проходить, минуя стадию сильного осолодения.

Все почвы осолоделого  типа характеризуются ярко дифференцированным профилем, морфологические черты  которого зависят от зональных и  местных условий. Наиболее резкая дифференцированность профиля наблюдается у солоди, наиболее слабая — у слабо осолоделой почвы.

В своем типичном выражении  профиль солоди имеет такое строение.

Сверху выделяется перегнойный  горизонт (A₁) различной мощности и окраски; под ним расположен белесый осолоделый горизонт (А₂), почти полностью лишенный органического вещества и бесструктурный.

Ниже залегает более темный или красно-бурой окраски, глыбистый, а иногда слитой иллювиальный горизонт (В); во влажном состоянии он очень  вязкий, в сухом — твердый. В нем иногда обнаруживаются глеевые пятна.

Наличие в профиле солоди остатков глыбистого или столбчатого  иллювиального горизонта говорит  о генетической связи солонца  и солоди.

На глубине около 1 м иллювиальный горизонт переходит в почвообразующую породу, нередко оглеенную и содержащую известь.

В химическом отношении солоди отличаются незначительным содержанием  органического вещества в горизонте (A₁), достигающим иногда 6—9%, и резким снижением его в горизонте А₂, кислой реакцией горизонтов А₁ и А₂ (рН = 6,5 — 5,5) и слабощелочной реакцией горизонта В (рН = 7,0—7,25).

В зависимости от интенсивности  процессов осолодения и задернения почвы осолоделого типа разделяются на солоди, серые дерново-осолоделые почвы и темно-серые дерново-осолоделые почвы (К. П. Горшенин).

Солоди наиболее распространены в черноземной и лесостепной  зонах, где они обычно приурочены к степным блюдцам, покрытым древесной растительностью — осиной и ивой, затем осоками и другими влаголюбивыми растениями, а в Западной Сибири

также березой. Древесно-кустарниковая  растительность на солодях имеет вид небольших, изолированных групп, разбросанных по степи и получивших название колков, или мокрых кустов.

Солоди встречаются также в зоне каштановых почв, главным образом по понижениям, известным под названием падин, или лиманов.

Однако наиболее широкое  развитие солоди имеют в Западной Сибири.

По исследованиям К. П. Горшенина, почвы осолоделого типа здесь залегают как под древесной, так и под травянистой растительностью.

Наиболее яркой степени  осолодения достигают осолоделые почвы, развивающиеся под лесом в различных условиях рельефа: в отчетливо выраженных понижениях, в слабых понижениях, в обширных пониженных равнинах, на гривах среди заболоченных участков, на плоских, слабо выраженных гривах.

При известных условиях процесс  осолодения переходит в процесс заболачивания. Такие почвы весной обычно покрыты водой. Нередко вода на них стоит в течение всего лета.

В таких случаях на поверхности  развивается кочкарник и образуется торфяная настилка.

В условиях лесостепи заболоченные солоди часто покрыты зарослями тальника. В более северных районах солоди заболачиваются сильнее.

На открытых площадях развивается  процесс задернения, который иногда проявляется настолько сильно, что совершенно затушевывает процесс осолодения, оставляющий после себя в строении почвенного профиля только реликты.

Распространение солодей и разнообразие их в лесостепной зоне подчиняется определенной географической закономерности. В южной части лесостепи резко выраженные солоди встречаются главным образом в низинах под лесными насаждениями. По мере движения к северу количество резко выраженных солодей под лесными насаждениями возрастает, в особенности в центральной части лесостепи, где распространение солонцового и солончакового типов достигает максимума.

В северной части лесостепи, а также в южной части лесолуговой  зоны задернение осолоделых почв приобретает луговой характер. Развиваются лугово-осолоделые почвы. Такие почвы встречаются на обширных низинах или на низких гривах среди заболоченных участков (К. П. Горшенин).

Обладая незначительным содержанием  органического вещества и важнейших  питательных элементов, а также  неблагоприятными физическими и  химическими свойствами, солоди являются бедными и малоплодородными почвами.