Ґрунтознавство і географія ґрунтів - С.П. Позняк 2010

Розділ 9. Засолені ґрунти і солоді
9.2. Солонці

Солонці — це ґрунти, які містять у вбирному комплексі значну кількість обмінного натрію, а інколи і магнію в ілювіальному горизонті, і характеризуються диференційованим профілем за елювіально-ілювіальним типом, лужною реакцією ілювіального горизонту, стовпчастою, призматичною і глибистою структурою ілювіального горизонту при його високій щільності, наявністю в ілювіальному горизонті вбирного натрію в кількості понад 15% від суми обмінних катіонів, наявністю солей у нижній частині профілю під ілювіальним горизонтом.

Солонці не утворюють суцільної зони і є інтразональними ґрунтами, трапляються великими масивами або плямами серед ґрунтів іншої ґенези. Вони поширені в степах, сухих степах, саванах і напівпустелях Північної та Південної півкуль і приурочені до рівнинних, понижених елементів макрорельєфу, низовин, надзаплавних терас. В Україні солонці є у степовій і сухосте повій зонах, зрідка — у лісостепу.

Солонці формуються на різних породах, передусім засолених. Рослинність представлена специфічною солонцевою флорою: полин, віниччя,камфоросма, кермек, ромашник тощо. На солонцях лісостепової і степової зон до складу рослинних асоціацій входять злаки, утворюючи дернину. На поверхні є діатомові водорості.

Солонці як самостійну групу ґрунтів виділяли П. А. Зам’ятченський, В. В. Докучаєв, К. Д. Глинка, К. К. Гедройц та інші. У дослідження природи солонців, закономірностей їхнього поширення, розроблення методів їхньої меліорації вагомий внесок зробили В. А. Ковда, І. М. Антонов-Каратаєв, Н. І. Базиле- вич, О. М. Можейко, О. М. Грінченко, Г. С. Гринь, О. Н. Соколовський та інші.

Щодо ґенези солонців існує декілька теорій. Загальним для них є визнання провідної ролі іона натрію у формуванні несприятливих солонцевих властивостей. Згідно з колоїдно-хімічною теорією К. К. Гедройца, солонці утворилися у процесі розсолення солончаків, засолених нейтральними солями натрію. У солончаках, насичених натрієвими солями, вбирний комплекс насичений натрієм. Під впливом промивання атмосферними опадами солончаки збіднюються солями, тоді зникають електроліти, що коагулюють колоїди і розчини збіднюються натрієм, який витісняється із вбирного комплексу за схемою:

[ГВК] 2 Na + Са(НСО₃)₂ → [ГВК] Ca²+ Na₂C0₃→ 2 Na+ 2OH^- + H₂CO₃.

Висока лужність ґрунтового розчину веде до пептизації колоїдів, причому насичена натрієм органічна речовина переходить у стан золю і легко просочується зверху вниз по ґрунтовому профілю,а пептизовані мінеральні колоїди, маючи велику поверхню, взаємодіють з водою, руйнуються на складові: SiO₂, R₂O₃ та інші оксиди. Продукти руйнування, як і органічні речовини, мігрують вниз по профілю. Затримуючись на якійсь, переважно невеликій, глибині, вони утворюють ілювіальний солонцевий горизонт.

Однак солонці можуть утворюватися в процесі не розсолення, а засолення ґрунтів, коли засолення содове (Ковда, 1965).

У розвитку солонцевих властивостей значну роль відіграє не тільки склад вбирних катіонів і реакція середовища, але й склад ґрунтового вбирного комплексу. Солонці з найбільш вираженими набуханням, в’язкістю, липкістю та іншими негативними властивостями збагачені монтморилонітом, а також аморфними гідрофільними компонентами, наприклад, кремнеземом.

Профіль солонця має складну будову.

HEd — 0-7 см — гумусовий горизонт, каштаново-сірий, грудкувато-пилувата структура, пухкий, пористий, багато коренів, перехід ясний.

Eh — 8-15 см —- елювіальний, світло-сірий, важкосуглинковий, пластинчастий, багато коріння, перехід різкий.

Ih — 16-24 см — ілювіальний, темно-каштановий, середньосуглинковий, стовпчасто-призматична структура, щільний, тонкотріщинуватий, окремі корені, перехід поступовий.

PIh/к — 25-45 см — перехідний, ілювійований, каштановий з бурим відтінком, легкоглинистий, горіхувато-призматичної структури, з глибини 40 см закипає від HCl, перехід поступовий.

Рк(h) — 46-55 см — лес, слабогумусований, темно-палевий, ущільнений, легкоглинистий, перехід поступовий.

Pks — 56-170 см — лес, палевий, легкоглинистий, грудкуватий, ущільнений, з 52 до 80 см багато білозірки, з 70 см солі у вигляді прожилок і вицвітів, зі 160 см — дрібні друзи гіпсу і прожилки солей.

Характерною особливістю гранулометричного складу солонців є різка диференціація по профілю мулуватої фракції. Гумусово-елювіальний горизонт легший за гранулометричним складом, ілювіальний — збагачений мулом і тому завжди важчий. Виразний перерозподіл мулуватої фракції пептизацією колоїдів.

Переважаючими мінералами мулуватої фракції є мінерали монтморилонітово-гідрослюдової групи з домішкою аморфних речовин. Солонцеві горизонти більш насичені монтморилонітом, ніж верхні, в яких відносно накопичується кварц.

Для солонців характерна диференціація профілю за валовим складом. Верхні горизонти збагачені півтораоксидами і відносно збагачені кремнеземом, а ілювіальні горизонти відзначаються високим вмістом заліза й алюмінію.

Вміст гумусу дуже неоднаковий у солонцях різних природних зон. У солонцях степу і напівпустель міститься 1,5-3,0% гумусу в дерновому горизонті. У складі гумусу переважають фульвокислоти. Лісостепові солонці містять до 6-10% гумусу в дерновому горизонті.

Вміст вбирного натрію в солонцевому горизонті становить 13-60% від ємності вбирання. У складі вбирних основ часто міститься багато вбирного магнію (35-45% від ємності вбирання).

Реакція ґрунтового розчину в солонцевому горизонті лужна і сильнолужна (рН 8-10), а в надсолонцевому горизонті може бути нейтральна і слабокисла.

Засолення в солонцях наявне в підсолонцевому і нижчих горизонтах. У складі солей переважають сульфати, хлориди, сода, а також карбонати і гіпс (рис. 9.1).

Солонці характеризуються негативними фізичними, водно-фізичними і фізико-хімічними властивостями. В сухому стані вони щільні, а у вологому стані сильно набухають, в’язкі, липкі, водопроникність низька, слабка фізіологічна доступність вологи.

Несприятливі фізичні та водно-фізичні властивості і лужна реакція ґрунтового розчину солонців не дають змоги широко використовувати їх у землеробстві. Основним заходом меліорації солонців є гіпсування, у ході якого відбувається зміна складу вбирних основ (вбирний натрій замінюється на вбирний кальцій), нейтралізується лужність, ґрунтові колоїди коагулюються, покращується мікроструктура і водно-фізичні властивості. Трави з потужною кореневою системою покращують стан солонців. Властивості солонців покращуються також при внесенні органічних добрив і кислих мінеральних добрив.

Рис. 9.1. Будова профілю, склад і властивості солонця (за О. М. Геннадієвим, М. А. Глазовською, 2005). Генетичні горизонти:

1 — гумусово-елювіальний; 2 — ілювіальний солонцевий; 3 — ілювіальний карбонатний; 4 — ілювіальний гіпсовий; 5 — ілювіальний сольовий; 6 — карбонатна засолена гіпсоносна ґрунтотворна порода; 7 — іліт-монтморилонітовий