12. Солонцы, их классификация, свойства и характер использования.

Солонцы — это почвы, в которых натрий в поглощающем комплексе составляет более 20% емкости поглощения.

Солонцы и сильносолонцеватые почвы широко распространены в РФ, их общая площадь равна 47,5 млн. га. В комплексе с ними значительно распространены слабосолонцеватые и среднесолонцеватые зональные почвы, площадь которых достигает 67,4 млн. га.

Основным источником поглощенных катионов натрия в солонцовых почвах являются его соли, которые в растворенном виде поднимаются из глубоких слоев по капиллярам с восходящим током влаги. Возможен и биологический путь накопления солей натрия в солонцах в результате жизнедеятельности галофитной растительности.

Солонцы могут возникать и при рассолении солончаков, в составе солей которых преобладают хлориды и сульфаты натрия. При засолении солонцы и солонцеватые почвы могут снова переходить в солончаки.

В составе обменных катионов в солонце значительное место занимает натрий.

В почве поглощенный натрий, а отчасти калий и аммоний сообщают коллоидной части солонцов большую подвижность и неустойчивость против размывающего действия воды.

В связи с этим солонцовые почвы приобретают ряд весьма отрицательных физических свойств. Верхний горизонт их, будучи совершенно бесструктурным, при увлажнении заплывает, а при высыхании образует корку (рис. 25). Залегающий на незначительной глубине от поверхности иллювиальный горизонт, отличаясь огромной вязкостью в сыром состоянии, при высыхании превращается в чрезвычайно твердую массу. В процессе высыхания иллювиальный горизонт растрескивается и образует очень характерную для солонцов столбчатую или глыбистую структуру.

В профиле солонцовых почв четко выделяются четыре горизонта: гумусово-элювиальный, или надсолонцо-вый (А), иллювиальный, или солонцовый (В|), нодсо-лонцовый, или солевой (В2), и почвообразующая порода (С) (рис. 26).

Гумусово-элювнальный горизонт в результате потери им части гумусовых веществ и илистых суспензий имеет светло-серую окраску, мощность его в различных солонцах сильно варьирует (от 2—3 до 20—25 см). Иногда этот горизонт несколько сцементирован и образует тонкую непрочную корочку пористого пли ноздреватого сложения. Нижние части гумусово-элювиального горизонта часто более светлые по сравнению с поверхностным слоем.

Солонцовый горизонт резко отграничен от гумусово-элювиального; он содержит больше поглощенного натрия, обычно темнее, нередко коричневых оттенков. Наиболее характерная особенность этого горизонта — сильная уплотненность из-за скопления в нем вынесенных из верхних частей почвенного профиля полуторных окислов (особенно А1203), илистых суспензий и части гумусовых веществ. Иллювиальный горизонт в сухом состоянии расчленен вертикальными трещинами и распадается на хорошо обособленные отдельности — столбы или призмы, в связи с чем его называют столбчатым или призматическим. Столбчатые отдельности имеют в поперечнике 5— 10 см, высоту 10—20 см, верхушки их несколько округлые. По граням структурных отдельностей хорошо выражена глянцеватость, иногда на поверхности их находится серая присыпка кремнезема (Si02). Мощность солонцового горизонта неодинакова в различных солонцах и часто достигает 20—30 см, а иногда и более. Под солонцовым залегает солевой горизонт, проникающий до глубины 30—40 см и содержащий заметное количество карбонатов кальция в виде белоглазки, легко-растворимые соли, а также гипс в виде пятен и кристаллов. В зависимости от стадии рассоления  солонца соленосность этого горизонта изменяется. На ранних стадиях рассоления здесь в значительном количестве обнаруживаются хлориды и сульфаты натрия; на более поздних стадиях эти легкорастворимые соли передвигаются вниз на значительную глубину, и в подсолон-цовом горизонте обнаруживаются только карбонаты кальция и гипс. Во вторично засоленных солонцах выделения карбонатов и особенно сульфатов могут встречаться и в горизонте В].

Водные вытяжки из солонцов отличаются высокой щелочностью, причем наибольшая щелочность обнаруживается обычно в иллювиальном горизонте.

В зависимости от природных условий содержание поглощенного натрия в солонцах может быть различным; Для развития солонцовых свойств совершенно не обязательно полное замещение натрием всех остальных обменных катионов. Солонцеватость почв проявляется уже при содержании 3—10% поглощенного натрия от суммы обменных оснований.

По степени солонцеватости в зависимости от содержания обменного натрия (в % от суммы поглощенных оснований в уплотненном солонцовом горизонте) почвы условно можно подразделить так:

Несолонцеватые меньше 3 слабосолонцеватые 3—10

Среднесолонцеватые 10—15

Сильносолонцеватые 15—20

Солонцы больше 20

Чем больше поглощенного натрия в почве, тем резче выражены в ней отрицательные свойства. Классификация солонцовых почв. Солонцы прежде всего разделяют по глубине залегания грунтовых вод: луговые — грунтовые воды на глубине 3 м, лугово-стсп-ные—3—6 м и степные — глубже 6 м.Затем в пределах каждой группы солонцов по характеру увлажнения выделяют подтипы, отражающие зональные особенности солонцов: черноземные, каштановые, бурые пустынно-степные, мерзлотные и др.По характеру засоления солонцы подразделяются на роды: содовые — распространены главным образом в лесостепной зоне, содержат мало растворимых солей, х. чоридно-сульфатиые — широко развиты в области каштановых почв и южных черноземов и др.По мощности надсолонцового горизонта (А) различают следующие виды солонцов: мелкие — горизонт А менее 10 см, средние—10—18, глубокие — более 18 см; по мощности солонцовой толщи — маломощные (А+В менее 30 см), мощные (более 30 см). Если солонцы содержат много легкорастворимых солей, то они называются солончаковыми. Такие солонцы часто встречаются среди черноземных и темно-каштановых почв.

13. Факторы жизни растений. Основные законы земледелия. Действие факторов жизни растений (вода, пища, свет, тепло и др.) подчиняется определённым закономерностям или законам научного земледелия. Их несколько.

Закон незаменимости и равнозначимости факторов жизни. Наиболее полно он сформулирован В. Р. Вильямсом. Согласно этому закону, все факторы роста и развития растений равнозначимы и физиологически незаменимы и недостаток одного из них нельзя заменить избытком другого: фосфор азотом, воду теплом и т. д. Какое значение имеет этот закон для производства? Культурные растения должны быть обеспечены всеми факторами роста без исключения. При этом они должны быть представлены в определённых количественных соотношениях. Эти пропорции регулируются вторым законом земледелия.

Закон минимума, оптимума и максимума. Разберём его по частям.

Закон минимума. Сформулирован Юстусом Либихом. Он гласит: урожай зависит от того фактора, который находится в относительно наибольшем минимуме, и до устранения этого минимума воздействие на другие факторы не сопровождается повышением урожая.

Пример:

Наглядной демонстрацией этого закона является так называемая «бочка Добенека», французского учёного (рис. 2.1.1.2).

Какое производственное значение имеет закон минимума? Он ориентирует производство на первоочередную ликвидацию узких мест. В зоне достаточного увлажнения (дерново-подзолистые, подзолистые почвы) это аэрация и азот, в северных районах – тепло. В зоне неустойчивого увлажнения (лесостепь, чернозёмная степь) – влага, фосфор, в зоне недостаточного увлажнения (каштановые почвы) – влага. И поэтому борьба за влагу – основная задача в системе адаптивного земледелия Нижнего Поволжья.

Закон оптимума. Самый высокий урожай достигается тогда, когда каждый фактор находится в оптимальном количестве. Определение этого оптимума для каждого конкретного случая является задачей земледелия как науки, его обеспечение – задача земледелия как отрасли производства.

Закон максимума. Каждый фактор имеет свой максимум, за пределами которого дальнейшее его увеличение неэффективно, а иногда и вредно.

Наглядное представление о сути закона минимума, оптимума и максимума даёт так называемая кривая немецкого учёного  Гельригеля, полученная им в опыте по изучению влияния влажности почвы на урожайность ячменя (рис. 2.1.1.3).

Закон совокупного или взаимообусловленного действия факторов роста.Сформулирован немецким учёным Митчерлихом. Согласно этому закону, факторы роста действуют не изолировано, а взаимосвязано, и поэтому, воздействуя (увеличивая или уменьшая) на один фактор, мы в той или иной степени воздействуем на другой. Например, на удобренном фоне, как установил, К. А. Тимирязев, растения более экономно расходуют влагу и их транспирационный коэффициент снижается. Графически суть этого закона иллюстрируется результатами опыта Э. Вольни (рис. 2.1.1.4). Из закона взаимообусловленного действия факторов роста вытекает важное положение для производства: чтобы получать высокие урожаи, необходимо влиять не на один фактор, а все факторы внешней среды, добиваясь их оптимальных значений.

Закон возврата. Сформулирован Ю. Либихом в отношении питательных веществ. Питательные вещества, взятые растениями из почвы, должны быть возвращены в неё путём удобрений или посева бобовых культур.

Как образно выразился Ю. Либих, нарушение закона возврата приводит к обогащению отцов, но разорению потомков. Сейчас в России мы его нарушаем, так как при среднегодовом выносе питательных веществ с урожаем в размере более 13 млн. тонн возвращаем лишь 2,7 млн. тонн или 20% (Каштанов, 1995; Кочетов, 1999).

Сейчас закон возврата понимается более широко и не только в отношении питательных веществ, но и других негативных воздействий на почву. Всякое негативное воздействие на почву должно быть компенсировано (переуплотнение, распыление, разрушение структуры, засоление и т. п.).

Закон плодосмена. Обоснован Д. Н. Прянишниковым. Согласно нему, более благоприятные условия для сельскохозяйственных культур обеспечиваются тогда, когда они высеваются на поле не бессменно, а чередуясь друг с другом, то есть в севообороте (табл. 2.1.1.4).

Таблица 2.1.1.4