Генезис, строение и классификация

Образование солонцов происходит в результате комплексного проявления следующих почвообразовательных процессов: солонцовый, осолодение, элювиально-иллювиальная дифференциация профиля почвы, дерновый, выщелачивание.

Солонцовый процесс связан с внедрением в почвенный поглощающий комплекс (органические, минеральные и органо-минеральные коллоиды) обменных ионов натрия:

При этом происходит подщелачивание среды до pH около 9 в связи с появлением в почвенном растворе соды:

Обменный натрий определяет многие химические, коллоидные, физические и водно-физические свойства почв, которые называют свойствами солонцеватости. Разрушается структура почвы, коллоиды приобретают свойство текучести во влажном состоянии и глыбистости в сухом. Появление в почвенном растворе ионов Иа⁺ в количестве, когда ионное равновесие (раствор — коллоиды) позволяет им внедряться в почвенный поглощающий комплекс, вызвано первичным содержанием солей, или притоком солей из грунтовых вод, или минерализацией растительных остатков высокозольной травянистой растительности. Соли натрия могут поступать с ирригационными водами.

Осолодение, или щелочной гидролиз, представляет собой разрушение минеральной части под воздействием щелочных растворов. Разрушаются как первичные, так и вторичные минералы. В подвижное состояние переходят комплексные соединения железа и алюминия, высвобождается кремнезем. Осолодение в разной степени проявления сопровождает солонцовый процесс и строго приурочено к гумусовому горизонту А.

Щелочной гидролиз и диспергация коллоидов, т. е. переход из состояния геля в золь, возможны только при невысокой концентрации солей в почвенном растворе, концентрации ниже порога коагуляции коллоидов, что классически, по К. К. Гедройцу, бывает при рассолении солончаков. Сами солончаки никогда не могут быть солонцеватыми.

Элювиально-иллювиальная дифференциация профиля почвы происходит под воздействием нисходящих токов атмосферной влаги. Возникает интенсивный вынос веществ, представленных в преобладающей массе органо-минеральными коллоидами гидроксидов железа и алюминия с гуминовыми веществами. Это приводит к относительному накоплению в верхнем элювиальном горизонте, А кремнезема и формированию уплотненного глинистого иллювиального горизонта Вм_а, обогащенного полуторными оксидами. Низкая водопроницаемость иллювиального горизонта вызывает псевдоглеевые процессы разрушения минеральной части. Продукты разрушения агрегируются в конкреции оксидов железа и марганца и усиливают элювиальность горизонта А. Накоплению в этом горизонте БЮ₂ способствует интенсивное развитие диатомовых водорослей.

Таким образом, в солонцах образуется резко дифференцированная по составу и свойствам почвенная толща: верхний элювиальный горизонт А, обедненный илистыми частицами и полуторными оксидами, обогащенный 5Ю₂, и нижний иллювиальный горизонт В_Ма с накоплением в нем пептизирующихся коллоидов. Коллоиды оказываются замкнутыми в пределах иллювиального горизонта. Проникновению их вглубь препятствует карбонатный и гипсовый барьер, вызывающий выпадение коллоидов в осадок.

Выщелачивание и миграция легкорастворимых солей, Са50₄, СаС0₃ под воздействием нисходящих токов воды приводят к освобождению элювиально-иллювиальной почвенной массы от легкорастворимых солей и формированию ниже этой толщи солевых горизонтов скопления карбонатов, гипса, хлоридов кальция, магния, натрия, сульфатов магния и натрия. В связи с непромывным водным режимом все соли остаются заключенными в солевом профиле солонца и не мигрируют за его пределы. Водорастворимые соли натрия, залегающие в подсолонцовом солевом горизонте, питают при периодическом увлажнении и высыхании солонцовый горизонт. Солевой горизонт солонцов является постоянным резервом натрия, обеспечивая устойчивость солонца в природе и возможность реставрации солонцовых свойств.

Дерновый процесс ослаблен и охватывает только элювиальную толщу солонцов, т. е. горизонт А.

Типовое строение профиля солонцов определяют следующие генетические горизонты (рис. 3.24):

• * А — надсолонцовый: гумусово-элювиальный (Aj), дерновый (А_д), осолоделый (А₂) облегченного гранулометрического состава со сравнительно благоприятными агрономическими свойствами. В данном горизонте сосредоточена практически вся масса корней растений. Это биологически активный горизонт, обладающий плодородием. Его экологические свойства определяют объем биологической продуктивности всего биоценоза. Главным фактором продуктивности является влагообеспеченность, меняющаяся в зависимости от мощности горизонта, а она варьирует у разных видов солонцов от 3 до 25 см;
• * B_Na — солонцовый иллювиальный гумусовый тяжелого гранулометрического состава, грубой столбчато-призматической, глыбистой или ореховатой структуры. Имеет крайне неблагоприятные для растений физические и водные характеристики, содержит обменный натрий и соду (Na₂C0₃, NaHC0₃), высокощелочной. Практически непроницаем для корней растений;
• * Bcacs (C_Cacs) — подсолонцовый иллювиально-десуктивно-карбонатный и гипсовый. Присутствуют белоглазка, скопления гипса;
• * B_Cssa (Cessa) — иллювиальный горизонт максимального скопления легкорастворимых солей и гипса. Присутствуют также новообразова-

Рис. 3.24. Строение автоморфных солонцов:

1 — солонцы глубокие; 2 — солонцы средние; 3 — солонцы мелкие; 4 — солонцы корковые ния СаС0₃. Содержащиеся легкорастворимые соли токсичны для растений. Общая мощность солонцов варьирует в зависимости от их географического распространения от 40 до 100 см.