ТИПЫ ПОЧВ. СОЛОНЦЫ

Теория генезиса солонцов

Теория генезиса солонцов разработана К. К. Гедройцем. Путем лабораторных опытов и сравнительно-географических исследований он доказал, что «солонец возникает из солончака». В солончаках, засоленных натриевыми солями, поглощающий комплекс насыщается натрием.

Когда под влиянием промывания атмосферными осадками (или других причин) солончак обедняется солями, тогда, с одной стороны, исчезают электролиты, коагулирующие коллоиды, а с другой стороны, вследствие того, что растворы обедняются натрием, вытесняется натрий из поглощающего комплекса по схеме (реакция Гедройца)

Высокая щелочность почвенного раствора приводит к пептиза- ции коллоидов, причем органическое вещество, насыщенное натрием, переходит в состояние золя и легко просачивается сверху вниз по почвенному профилю, а пептизированные минеральные коллоиды, обладая огромной поверхностью взаимодействия с водой, разрушаются на составляющие их Si02, R203 и другие оксиды. Продукты разрушения, так же как и органическое вещество, мигрируют вниз по профилю. Задерживаясь на некоторой, обычно небольшой глубине, они образуют иллювиальный солонцовый горизонт. Развитие солонца по пути дальнейшего выщелачивания приводит к формированию почвы нового типа — солоди.

Ключевым моментом в образовании солонцов, согласно концепции К. К. Гедройца, является образование соды, появление щелочной реакции, вызывающей пептизацию коллоидов. Причину же образования соды исследователь видел в вытеснении натрия из почвенного поглощающего комплекса Н+ - или Са2+ -ионами, содержащимися в почвенном растворе.

Дальнейшие исследования показали, что схема Гедройца — это распространенный, но не единственный путь образования солонцов, как и реакция Гедройца — не единственный путь образования соды. Было установлено, что солонцы возникают в процессе не рассоления, а засоления почв, если засоление содовое (В. А. Ков- да, 1965). Гидроморфная почва постепенно обогащается содой, почвенный раствор приобретает сильнощелочную реакцию (рН 9— 10), почвенный поглощающий комплекс на 60—80% насыщается обменным натрием. Характерный солонцовый профиль формируется, когда поверхностные горизонты отмываются от солей, обедняются илом и приобретают другие признаки элювиального горизонта.

Как и все другие соли, сода появляется в процессе выветривания и при минерализации растений. Среди специфических путей образования соды следует назвать кроме реакции Гедройца реакцию Гильгарда — взаимодействие натриевых солей с С а О 3:

Na2S04 + СаС03 -> Na2C03 + CaS04

Источником свободной соды в почве может быть также процесс сульфатредукции. Восстановление сульфатов до сульфидов с последующим образованием соды осуществляется микроорганизмами в переувлажненных почвах при наличии сульфатов, энергетического органического материала и низком окислительно-восстано- вительном потенциале. Схема реакции следующая:

Na2S04 + 2С -> Na2S + 2С02 Na2S + С02 + Н20 -> Na2C03 + H2S

В развитии солонцовых свойств большую роль играют не только состав поглощенных катионов и реакция среды, но также состав почвенного поглощающего комплекса. Солонцы с наиболее резко выраженными набухаемостыо, вязкостью, липкостью и другими отрицательными свойствами обогащены монтмориллонитом, а также аморфными гидрофильными компонентами, например кремнеземом (В. А. Ковда, 1937; Н. П. Панов и др., 1979).

В формировании надсолонцового осолоделого горизонта определенную роль играет элювиально-глеевый процесс (С. П. Ярков и др., 1956), который обусловлен его периодическим переувлажнением талыми и дождевыми водами. Оглеение, сопровождающееся образованием агрессивных фракций органического вещества, способствует разрушению минералов в надсолонцовом горизонте и выносу из него как продуктов разрушения, так и самого органического вещества.

Таким образом, профиль солонцов формируется под влиянием сложной комбинации процессов, из которых надо отметить следующие:

1) процесс осолонцевания: внедрение Na+ в поглощающий комплекс, поступление соды в почвенный раствор, что вызывает его подщелачивание и пептизацию коллоидов; 2) процесс осолоде- ния: разрушение пептизированных минералов тонких фракций с выносом продуктов разрушения вниз по профилю, вынос растворенного органического вещества вниз по профилю; в осолодеваю- щем горизонте разрушается в первую очередь монтмориллонит (JI. С. Травникова, 1976); 3) элювиально-глеевый процесс в надсолонцовом осолоделом горизонте; 4) дерновый процесс в верхней части надсолонцового горизонта; 5) накопление легкорастворимых солей, гипса, карбонатов в подсолонцовом горизонте; в автоморфных солонцах оно происходит за счет выноса солей из верхней части профиля, в гидроморфных и полугидроморфных — в результате накопления из испаряющейся капиллярной каймы почвенно-грунтовых вод; 6) оглеение нижней части профиля гидроморфных солонцов.