ГАЛОГЕННІ ТА ГАЛОГЕННО-ГІДРОМОРФНІ ГРУНТИ

 План

1.                 Джерела накопичення солей в ґрунтах

2.                 Солончаки

3.                 Солонці

4.                 Солоді

 Засоленими називають ґрунти, які містять в сво­єму складі таку кількість легкорозчинених солей, яка згубно впли­ває на сільськогосподарські рослини. До них належать солончаки, солончакуваті ґрунти, солонці і солоді. Значний вклад у вивчен­ня засолених ґрунтів внесли К. Д. Глінка, В. С. Богдан, М. О. Дімо, В. А. Ковда (Росія), О. Н. Соколовський, О. М. Можейко (Ук­раїна), Є. Гільгард (США), Ж. Обер (Франція), І. Сабольч (Угорщина) та ін.

Засолені ґрунти поширені на всіх континентах, особливо в су­хих степах, напівпустинях і пустинях суббореального і субтропіч­ного поясів. В Україні ця група ґрунтів поширена в південних ра­йонах.

Площа всіх засолених ґрунтів земної кулі понад 240 млн га (О. В. Лобова, О. В. Хабаров, 1983).

 1. ДЖЕРЕЛА НАКОПИЧЕННЯ СОЛЕЙ В ҐРУНТАХ

Формування засолених ґрунтів відбувається при утворенні вільних солей в ландшафті і накопиченні їх в ґрунтах.

Основна маса солей утворюється при вивітрюванні гірських порід. Серед них переважають хлориди, сульфати, нітрати, силі­кати і карбонати. З поверхневими і ґрунтовими водами вони міг­рують в океани або у безстічні області материків. За підрахун­ками В. А. Ковди (1946) в Світовий океан щороку надходить бли­зько 3 млрд т, а у безстічні області континентів близько 1 млрд т солей.

Іншим джерелом засолення ґрунтів 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 ґрунтів є еолове перенесення солей з моря на сушу (імпульверизація). Вітер переносить на сушу морські бризки, атмосферні опади і сухі солі з берегів солоних водойм (лагуни, озера).

Одним з джерел накопичення солей в ґрунті є мінералізовані ґрунтові 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 ґрунту. Проте це дже­рело відіграє другорядну роль у засоленні ґрунтів.

Засолення ґрунтів відбувається при недосконалій системі зрошення. Зрошувані води і підняття ґрунтових вод при відсут­ності належного дренажу — один з небезпечних джерел накопи­чення солей в ґрунтах.

На накопичення солей в ґрунтах значною мірою впливає рель­єф. Засолені ґрунти приурочені, як правило, до різного роду де­пресій, де ґрунтові води підходять близько до поверхні. Однією з таких депресій є Придніпровська низовина. Засолені ґрунти фор­муються також на алювіальних рівнинах великих річок (Волги, Дону, Дніпра, Іртиша, Амудар'ї та ін.), на приморських алюві­альних рівнинах та стародавніх терасах. 

2. СОЛОНЧАКИ

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

Ґрунти, які містять меншу кількість солей, називають солон­чакуватими.

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 ґрунти 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. Фітомаса галофітів багата на зольні елементи (20—40 %). У складі золи солянок переважа­ють хлор, сірка, натрій. З відмерлою частиною рослин у ґрунт щороку надходить від,200 до 600 кг солей на 1 га.

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 має таку будову (за Г. М. Самбуром):

Горизонт Ак — сольова кірка біла з буруватим відтінком до 2 см.

Горизонт В — перехідний, темнувато-сірий, пухкий, крупно-грудкуватої структури. Потужність 35—40 см.

Горизонт С — ґрунтоутворююча порода — карбонатний, мергелізований, 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 ґрунту 0—ЗО 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) і чорні (соди).

Ступінь засолення встановлюють, визначаючи вміст солей у вод­них витяжках. При хлоридно-сульфатному засоленні виділяють такі категорії ґрунтів:

вміст солей 0,25 % 0,25—0,40 % 0,4—0,7 % 0,7—1,2 % 1,2 % практично не засолені слабкозасолені середньозасолені сильно засолені солончаки

Солончаки належать до малогумусних ґрунтів. У верхньому горизонті вони містять менше 1 % фульватного гумусу. Якщо со­лончак утворюється внаслідок засолення високогумусних лучних ґрунтів, тоді він містить більше гумусу (5 % і більше).

Ємкість вбирання більшості солончаків становить 10—20 мг-екв на 100 г ґрунту. 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 ґрунтах 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 ґрунтів є промивання їх прісною водою.

Промивання солончаків проводять в поєднанні з іншими за­ходами: глибокою оранкою, влаштуванням дренажу для відведен­ня промивних вод, внесенням органічних і мінеральних добрив., вирощуванням багаторічних трав. У процесі використання меліо­рованих солончаків вживають заходи, які запобігають їх вторин­ному засоленню.

3. СОЛОНЦІ

Солонцями називають ґрунти, 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 суббореальному 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.

Ґрунтоутворюючими породами для солонців є різноманітні пухкі дрібнозернисті породи.

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

Горизонт  Е — надсолонцевий,  ясно сірого забарвлення,  листувато-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—ЗО см.

Горизонт Впа — солонцевий, темно-бурого забарвлення, щільний, з характерною стовпчастою структурою.

Горизонт Вяа — підсолонцевий. Порівняно з солонцевим має меншу щільність. Містить карбонати, гіпс і водорозчинні солі. Загальна потужність горизонтів Впа і Вза 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 ґрунти (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).

Генезис солонців вивчало багато вчених (К. К. Гедройц, В. А. Ковда, О. Н. Соколовський, О. М. Можейко, Б. В. Андрєєв та ін.). Численними дослідженнями було встановлено, що про­філь цих ґрунтів формується під впливом складної комбінації процесів, серед яких варто виділити такі:

- процес осолонцювання (насичення вбирного комплек­су натрієм, надходження соди в ґрунтовий розчин, пептизація колоїдів під впливом натрію);

— процес осолодіння (руй­нування пептизованих мінера­лів і винесення їх вниз по про­філю разом з розчиненими ор­ганічними речовинами);  дерновий процес у верх­ній частині надсолонцевого го­ризонту;

— накопичення легкорозчи­нних солей, гіпсу, карбонатів в підсолонцевому горизонті;

— оглеєння нижньої части­ни профілю гідроморфних солонців.

Щодо походження солонців вчені висунули кілька теорій, але жодна з них не є універсальною. Загальним для всіх теорій є виз­нання провідної ролі іону натрію в розвитку солонцевих ознак.

Доведено, що солонці в природних умовах утворюються різни­ми шляхами:

— розсоленням солончаків, засолених нейтральними соля­ми;

— завдяки дії на ґрунт 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 ґрунтах 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 ґрунт вносять кальцієві солі: гіпс, фосфогіпс, хлорид кальцію та ін. Гіпсування проводять, як правило, у поєднан­ні з промиванням ґрунту прісною водою.

При наявності в підсолонцевому горизонті карбонатів каль­цію і гіпсу проводять меліоративну глибоку оранку спеціальним плугом, який переміщує гіпсовий горизонт ближче до поверхні ґрунту і переміщує його з масою солонцевого горизонту (само-тіпсування солонців). Меліоровані солонці потребують високих доз органічних і мінеральних добрив. 

4. 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. Формуються солоді 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 ґрунти. Вони мають різко диференційований профіль, в якому виділяють такі горизонти

Горизонт О — лісова підстилка або дернина.

Горизонт А — гумусний, буруватого забарвлення, пронизаний коренями трав, часто оторфований. 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 Вt,g — вмивання, темно-бурого забарвлення, стовпчато-призмоподібної структури, з присипкою ЗіОа на гранях .структурних агрегатів, щільний, в'язкий. Потужність 50 см і біль­ше.

За ступенем гідроморфності солоді поділяють на три підтипи: солоді лучно-степові (ґрунтові 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 N3+ на Н+. При цьому руйнуються мінерали ґрунтового 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 .

Солоді — низькородючі ґрунти. Це зумовлено низьким вміс­том поживних елементів, кислою реакцією верхніх горизонтів, не­сприятливими водно-фізичними властивостями. Необхідними за­ходами 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 ї пасовища.