Ответы на теорию (1107929), страница 4
Текст из файла (страница 4)
В черноземах также активно идет процесс минерализации. Однако он тормозится во время летнего иссушения и зимнего промораживания. Они приводят к сильной деградации новообразовавшихся гумусовых веществ, коагуляции и переходу в малоподвижное состояние, потере растворимости. Именно чередования периодов покоя и активного протекания гумусообразования способствует главным образом формированию в черноземах больших запасов гумуса.
Сочетание большого количества органических коллоидов с высокой емкостью поглощения способствует сохранению коллоидов в устойчивом прочноскоагулированном состоянии. Они консолидируются в структурные агрегаты и не передвигаются по профилю. Формированию водопрочной комковато-зернистой структуры также способствуют обильная корневая система, деятельность почвенной фауны.
Черноземы существуют в условиях промывного водного режима. В результате верхняя часть профиля лишена водорастворимых солей, а на определенной глубине формируются иллювиальные солевые горизонты. Особенно характерен для черноземов иллювиальный карбонатный горизонт. Выделяющаяся при разложении органики углекислота соединяется с Ca, освободившимся при минерализации растительных остатков, образуя при этом бикарбонат Ca. Часть углекислоты, растворяясь в почвенной влаге, способствует переводу нерастворимых карбонатов породы в более растворимые бикарбонаты, которые смещаются вниз по профилю с нисходящими токами влаги. В нижних горизонта они превращаются в различные формы карбонатных новообразований.
В некоторых черноземах наиболее засушливой части степной зоны в самой нижней части профиля могут обнаруживаться также такие легкорастворимые соли, как гипс, хлориды и сульфиды натрия и магния. Образование подобных иллювиально-солевых горизонтов обычно связано с изначальной соленостью пород и вымыванием названных солей из верхней и средней частей профиля.
Черноземы – одни из самых плодородных почв мира.
12. Каштановые почвы
Каштановые почвы распространены в подзоне сухих степей. По степени гумусированности они делятся на темно-каштановые (3,5-4,5%), каштановые (2,5-3,5%) и светло-каштановые (1,5-2,5%). В районах распространения каштановых почв выпадает мало осадков, лето жаркое, почвы развиваются в условиях более резко выраженного непромывного режима, чем в районах распространения черноземов. Поэтому карбонатный горизонт лежит ближе к поверхности, под ним часто обнаруживается горизонт скопления гипса. Каштановые почвы вообще часто бывают приурочены к гипсоносным породам.
В каштановых почвах соотношение процессов гумификации и минерализации не является оптимальным, как черноземах. В результате гумуса накапливается сравнительно мало, отношение СГК/СФК также меньше, цвет почв не черный, а каштановый.
Генетический профиль каштановых почв включает следующие горизонты:
А1h – гумусово-аккумулятивный, мощность 25-40 см, густо переплетен корнями растений;
А1В – переходный горизонт мощностью 15-20 см.
ВCa – карбонатный горизонт, мощность 40-50 см, имеет желто-бурый или желтый цвет с ярко-белыми пятнами и примазками извести, плотный, хорошо выраженная ореховато-призматическая структура.
Bcs – иллювиально-гипсовый горизонт, значительно рыхлее предыдущего и несколько влажнее (т.к. гипс более гигроскопичен), новообразования гипса выражены в виде тонких прожилок.
Реакция почвенного раствора от слабощелочной до щелочной, емкость поглощения от средней до малой. В составе поглощенных катионов кроме Ca2+ и Mg2+ в небольших количествах содержится Na+.
Каштановые почва обладают достаточно высоким естественным плодородием, но для развития земледелия необходимы мероприятия по сохранению и накоплению атмосферных вод или искусственное орошение.
13. Солончаки
Солончаки встречаются в аридных и субаридных областях различных термических поясов Земли. Солончаки образуются при близком залегании к поверхности минерализованных почвенно-грунтовых или почвенно-делювиальных вод в условиях климата, где Ку < 1. Эти условия обеспечивают преимущественно восходящее движение капиллярной и пленочной влаги, ее испарение вблизи поверхности почв, выпадение из растворов в осадок и накопление в почве легкорастворимых солей. Солончаки также могут образовываться при испарении соленых бессточных озер и отчленившихся от моря лагун (соровые солончаки). Обычно растительность солончаков представлена разнообразными галофитами, преимущественно сочными солянками.
Поверхность солончаков обычно покрыта белыми корками и выцветами солей, в профиле почв выделяются многочисленные прожилки, червоточинки и небольшие рыхлые стяжения белых или слегка желтоватых кристалликов солей. При подсыхании стенка почвенного разреза солончака покрывается белым налетом – это соли, кристаллизующиеся при испарении влаги.
Характер солончаков, их мофрологические и химические свойства зависят от минерального состава грунтовых вод, от глубины залегания вод и их режима. Состав грунтовых вод определяется всех совокупностью процессов выветривания и почвообразования, совершающихся в данной географической области. В зависимости от характера засоления выделяются следующие виды солончаков:
-
Луговые карбонатные солончаки – образуются в относительно влажных областях, где сравнительно большое количество осадков препятствует накоплению в грунтовых водах более легкорастворимых солей, чем Ca(HCO3)2.
-
Содовые солончаки – наличие соды в грунтовых водах характерно для некоторых районов степей умеренного пояса, а также пустынь умеренной и тропической зон.
-
Хлоридно-сульфатно-натриевые и магниевые солончаки – их образование связано с уменьшением сточности, увеличением испарения и повышением степени минерализации грунтовых вод. Источником хлоридов и сульфатов в грунтовых водах могут быть продукты выветривания массивно-кристаллических пород или древние волевые аккумуляции в осадочных породах.
-
Остаточные солончаки – образуются, если количество солей в осадочных породах настолько велико, что солончаки возникают только за счет поверхностного делювиального перераспределения солей.
По глубине залегания солевых горизонтов почвы делятся на высокосолончаковатые (корковые) – соли выше 30 см от поверхности; солончаковатые – соли на глубине 30-80 см; грубосолончаковатые – 80-150 см. Если солевой горизонт находится глубже 150 см, почвы относятся к незасоленным. Солончаковатые почвы делятся на группы в соответствии с величиной плотного остатка (суммы солей): слабозасоленные, среднезасоленные, сильнозасоленные, очень сильнозасоленные.
Уровень залегания и режим грунтовых вод определяют характер солончаков. Если уровень грунтовых вод в течение года слабо колеблется и капиллярно поднимающаяся влага достигает поверхности почв, соли концентрируются в самом верхнем горизонте и на поверхности образуется корковый солончак. Если уровень грунтовых вод значительно меняется, соленакопление происходит в нескольких горизонтах или во всей толще. При относительно глубоком постоянном уровне грунтовых вод, когда капиллярная влага не достигает поверхности, образуется солончаковая почва или глубинный солончак.
Луговые солончаки образуются при постоянном уровне грунтовых вод, соровые (шоровые) при высыхании озер и лагун. В орошаемых районах при недостаточном дренаже полив может вызывать подъем грунтовых вод и образование вторичных солончаков.
Солончаки обладают низким природным плодородием. Сельскохозяйственное использование солончаковатых почв требует применения ряда мелиораций: устройства дренажа с целью понижения уровня грунтовых вод и предотвращения поступления капиллярной влаги к поверхности; промывка солончаков с последующим удалением и сбросом дренажных вод; посев растений, перехватывающих корнями капиллярный поток влаги; соблюдение норм и сроков полива в целях предотвращения возможного подъема грунтовых вод и развития процессов вторичного засоления.
14. Солонцы
Солонцы встречаются отдельными массивами и мелкими пятнами в сочетаниях и комплексах с другими почвами в областях, подвергавшихся в прошлом засолению или локально засоленных в настоящее время. Они широко распространены в степях, сухих саваннах и полупустынях обоих полушарий.
По условиям увлажнения солонцы разделяют на степные (автоморфные) и луговые (полугидроморфные). Степные солонцы встречаются в комплексах и сочетаниях с зональными почвами: каштановыми, бурыми пустынно-степными и красно-бурыми. Луговые солонцы приурочены к низменным озерно-аллювиальным равнинам.
Солонцы с поверхности незасолены, но имеют высокую щелочность, а на небольшой глубине в них присутствуют легкорастворимые соли. Поэтому к солонцам приурочены растительные группировки и сообщества, приспособленные к этим неблагоприятным условиям.
Морфологический профиль солонцов весьма характерен и резко дифференцирован. Он включает следующие генетические горизонты:
А1А2 – надсолонцовый гумусово-элювиальный горизонт различной мощности.
BtNa – иллювиальный солонцовый горизонт, бурый или темно-бурый, столбчатой или призматической структуры, в сухом состоянии очень плотен, во влажном – вязок и бесструктурен.
BCa(cs) – подсолонцовый карбонатный, часто гипсовый горизонт, более светлый, бурый, с белесыми пятнами карбонатов и прожилками гипса и легкорастворимых солей, менее плотный.
Bcs – переходный к материнской породе, светло-бурый с белесыми пятнами и прожилками карбонатов, гипса и легкорастворимых солей, более рыхлый.
Сs – засоленная почвообразующая порода.
Содержание гумуса низкое, наблюдается второй максимум в горизонте BNa. В самом верхнем горизонте реакция слабощелочная, ниже – щелочная. Горизонт А1А2 обеднен илом, оксидами алюминия и железа, несколько обогащен кремнеземом. В иллювиальном солонцовом горизонте содержание всех этих компонентов увеличивается. В иллювиальном горизонте поэтому наблюдается и самая большая емкость поглощения. Наряду с поглощенными Ca и Mg в ряду обменных оснований содержится и Na, составляющий 10-40% емкости обмена. Подсолонцовый карбонатный или карбонатно-гипсовый горизонт характеризуется максимальным содержанием CO2 карбонатов и появлением SO4 гипса.
Для развития солонцового процесса необходимо воздействие на почвы растворов, содержащих соли Na. Под воздействием минерализованных вод часть Na переходит в состав ППК. Присутствие Na в ППК делает коллоиды неустойчивыми. При достаточном насыщении ППК натрием (свыше 10% от емкости поглощения) и последующем удалении избытка легкорастворимых солей из верхнего горизонта почв коллоиды, насыщенные Na, переходят при увлажнении почвы в золь и передвигаются вслед за растворимыми солями на некоторую большую или меньшую глубину, что зависит от глубины залегания растворимых солей и гипса, оказывающих на коллоиды коагулирующее действие. На границе солевого горизонта коллоиды коагулируют. Здесь формируется иллювиальный солонцовый горизонт.
В подсолонцовом горизонте на ранних стадиях рассоления почв (или их периодическом слабом засолении) сохраняются хлориды и сульфаты Na. На более поздних стадиях они обнаруживаются на большой глубине, а в подсолонцовом горизонте сохраняется менее растворимый гипс.
В зависимости от степени рассоления выделяют несколько стадий развития солонцов. На ранней стадии рассоления с периодическим сезонным засолением почвы развиваются корково-призматические или корково-столбчатые солончаковатые хлоридно-сульфатные солонцы. Для них характерно наличие с поверхности некоторого количества легкорастворимых солей, а их максимум наблюдается в подсолонцовом горизонте, причем преобладают хлористые соли.
По мере отрыва от грунтовых вод и дальнейшего рассоления образуются лугово-степные хлоридно-сульфатные и сульфатно-хлоридные солонцы – от корковых до среднестолбчатых. Солонцовый горизонт начинается глубже, реакция более щелочная.
При дальнейшем рассолении из легкорастворимых солей остается только сода, остальные удаляются из почвенного профиля. Формируются глубокостолбчатые осолоделые лугово-степные солонцы.
Солонцы обладают совокупностью химических, физико-химических и химических свойств, обусловливающих их низкое плодородие. Возможности использования в земледелии ограничены высокой щелочностью, гидрфильностью коллоидов, набуханием, вязкостью и липкостью во влажном состоянии, сжатеим и сильным уплотнением при высыхании.
15. Солоди
Солоди встречаются в широком диапазоне географических поясов. Солоди есть в пределах низменностей Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока, Северо-Восточного Китая, Европейской части бывшего СССР, Восточной Европы, Канады, США, юго-восточной Африки, южной и восточной Австралии, в долинах Параны и Уругвая.
Солоди распространены в умеренно-засушливых и сухих областях всех географических поясов Земли. Они приурочены к слабо дренированным равнинам и бессточным впадинам, где неглубоко залегают грунтовые воды. Солоди развиваются под влажными лугами, травяно-осоковыми болотами, травяными березняками.
Существуют три гипотезы образования солодей:
-
Коллоидально-химическая. Солоди образуются при рассолении солонцов под действием застаивающейся влаги – коллоиды выносятся из верхней части профиля в среднюю. Ион натрия заменяется на ион водорода, в растворе натрий образует соду, которая вымывается вниз, вызывая осолонцевание нижнего горизонта.
-
Биохимическая гипотеза. В почвах этих районов активны диатомовые сине-зеленые водоросли, после отмирания которых в почве в виде биолитов накапливается SiO2, а Fe и Al выносятся с нисходящими токами в среднюю часть профиля.
-
В условиях высоких температур происходит активное оглеение. Образуются «глеесолоди».
Строение почвенного профиля солодей:
А1А2 – гумусово-элювиальный горизонт.
А2g – элювиальный осолоделый оглеенный белесый горизонт.
Вt(Na) – иллювиальный глинисто-железистый, часто солонцеватый горизонт.