Гипсование солонцеватых и солонцовых почв

К.К. Гедройцем установлено существование самой тесной, родственной связи между всеми представителями почв солонцового типа, т.е. между солончаками, солонцами и солодями. Исследования показали, что если солоди являются продуктом деградации солонцов, то сами солонцы являются продуктом «рассоления» солончаков.

Солончаки представляют собою почвы, содержащие в своем поглощающем комплексе поглощенный натрий.

Такие почвы, в поглощающем комплексе которых, под влиянием засолявших их солей натрия, содержится поглощенный натрий, а сами засоляющие соли в большей своей части вымыты из почвы, носят название солонцеватых почв, а при большом содержании поглощенного натрия – солонцов. Таким образом, солонец представляет собой ту фазу почв, которой предшествовала стадия солончака.

Меду солончаками и солонцами, между солончаковыми и солонцеватыми почвами могут быть в природе самые разнообразные и самые постепенные переходы в зависимости от состояния засоления, в той или иной степени противодействующего проявлению свойств поглощающего комплекса с поглощенным натрием. Таким образом, типичные солонцы – это такие почвы, которые содержат в своих почвенных растворах столь малые количества растворимых солей, при которых (количествах) уже полностью может проявляться присутствие натрия в поглощающем комплексе. Другими словами, солонцы представляют собой такие почвенные образования, в которых выщелачивание гумуса и разрушение алюмосиликатного ядра поглощающего комплекса под влиянием просачивания почвенных вод проявляется уже вполне определенно.

Гипсование почв – прием химической мелиорации солонцовых почв, имеющих большую долю натрия в почвенном поглощающем комплексе (ППК) и щелочную реакцию с помощью гипса (СаSO₄⋅ 2Н₂O). Солонцовые почвы характеризуются неблагоприятными физическими, химическими, физико-химическими и биологическими свойствами и низким плодородием.

Метод гипсования научно обоснован и разработан отечественными учеными. Главной заслугой в изучении солонцовых почв принадлежит академику К.К. Гедройцу.

Классификация солонцовых почв

В зависимости от содержания натрия в ППК почвы подразделяются на:

§ несолонцеватые с долей натрия до 3-5 % от ёмкости поглощения,

§ слабосолонцеватые – 5-10 %,

§ солонцеватые – 10-20 %,

§ солонцы – свыше 20 %.

Солонцы также подразделяются на:

· мелкие, или корковые, с глубиной залегания солонцового горизонта до 7 см,

· средние – с глубиной залегания 7-15 см,  

· глубокостолбчатые – с залеганием на глубине свыше 15 см.

Помимо солонцов распространены засолённые почвы. По степени засоления, то количеству солей и глубине залегания соленосных горизонтов, подразделяются на:

§ слабосолончаковатые с долей солей более 0, 25 % на глубине 80-150 см;

§ солончаковатые с долей солей более 0, 25 % на глубине 30-80 см;

§ солончаковые с залеганием соленосного горизонта на глубине 5-30 см;

§ солончаки с содержанием в верхнем слое не менее 1 % солей, достигая иногда более 10 %.

По составу солей солончаки разделяют на:

§ сульфатные с преимущественным содержанием Na₂SO₄,

§ содовые – Na₂CO₃ и NaHCO₃,

§ хлоридные – NaCl и MgCl₂,

§ смешанные.

Свойства солонцовых почв

Солонцы и солонцеватые почвы занимают в России более 30 млн га (26 млн га, из которых около 11 млн га пашни. В целом, солонцы и сильносолонцеватые почвы занимают в странах СНГ около 115 млн га, из которых пашни – 23, 9 млн га.

Эти почвы характеризуются высокой связностью, плохими физико-химическими свойствами. Во влажном состоянии они диспергируют под действием высоких концентраций натрия, превращаясь в мажущую массу. Обработка таких почв приводит к высокой глыбистости. В сухом состоянии их обработка невозможна. Урожаи в этом случае низкие и плохого качества. Микробиологическая деятельность ослаблена из-за высокой щелочности и неустойчивым водным режимом.

Улучшение солонцовых почв путем изменения реакции и состава катионов достигается гипсованием.

К.К. Гедройцем предложен метод гипсования солонцов, заключающийся в вытеснении из почвенного поглощающего комплекса катионов Na⁺ и заменой их на Са²⁺ с одновременным внесением органических удобрений.

При этом пептизированные натрием органические и минеральные коллоиды вымываются из верхних слоев почвы в нижние, образуя плотный солонцовый горизонт. Натрий, поглощенный ППК, вытесняется раствором углекислого газа (угольной кислотой), образуя карбонаты и гидрокарбонаты – гидролитически щелочные соли натрия, щелочность (рН) почвенного раствора при этом становится более 9:

Щелочная реакция почвы неблагоприятна для большинства сельскохозяйственных культур и почвенных микроорганизмов. При этом снижается доступность растениям фосфора, железа, марганца, бора.

Часто солонцы располагаются пятнами различного размера (от нескольких метров до сотен метров в поперечнике) среди преобладающих зональных почв, например, каштановых, бурых, черноземных почв лесостепной, степной и полупустынной зон.

Коренное улучшение солонцов достигается вытеснением из ППК натрия и заменой его на катионы кальция, удалением образующихся солей натрия за счет вымывания и разрушением солонцового горизонта. Для мелиорации солонцовых почв устраняют углекислые соли натрия заменой кальцием, а образующийся Na₂SO₄ – вымыванием.

Отрицательное влияние натрия на физические свойства почвы зависят от его содержанием в ППК. Значительное действие натрия на свойства почвы и урожайность культур отмечается при содержании обменного Na более 10 % от ЕКО (емкость катионного обмена). Поэтому гипсование проводят, если доля обменного натрия в ППК более 10 %.

Наряду с натрием в составе обменных катионов может содержаться до 15-35 % магния.

Значение гипсования

Гипсование способствует улучшению водного режима почв, физических и химических свойств солонцов, повышает их плодородие, снижает щелочность и содержание обменного натрия в ППК, повышает степень насыщенности его кальцием.

Действие гипса на урожайность культур на кислых почвах обусловлено повышением кальциевого и серного питания растений, а также повышением доступности калия, который больше вытесняется из ППК.

Средняя эффективность гипсования на черноземных почвах составляет 3-6 ц/га зерна, на каштановых – 2-3 ц/га. Гипсование дает прибавку урожая зерна на 0, 3-0, 6 т/га, сена клевера – на 0, 6-1 т/га, повышается урожайность сахарной свеклы.

Эффективность гипсования солонцов лесостепной зоны доказана в опытных и производственных условиях. Прибавка урожаев зерна колосовых культур ежегодно на протяжении 7-8 лет после однократного внесения гипса в дозе 10 т/га составляет 0, 5 т/га. В степной зоне эффективность гипсования снижается: на лугово-степных солонцах ежегодная прибавка урожая зерновых в среднем за 8-10 лет составляет 0, 3-0, 4 т/га.

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: