Природные почвы засоленного ряда Зауральской степной зоны Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 631.48

ПРИРОДНЫЕ ПОЧВЫ ЗАСОЛЕННОГО РЯДА ЗАУРАЛЬСКОЙ СТЕПНОЙ ЗОНЫ О 2011 И.М. Габбасова, P.P. Сулейманов, Л.В. Сидорова

Институт биологии Уфимского научного центра РАН, г. Уфа Поступила 28.05.2011

Природные засоленные почвы Зауралья Республики Башкортостан представлены в основном черноземами обыкновенными и южными сильно различающимися по мощности, содержанию гумуса, выраженности засоления и осолонцевания и развитости почвенного профиля. Собственно типы солончаков и солонцов не образуют самостоятельного фона, обычно они комплексируются с черноземами и лугово-черноземными почвами. Содержание солей в профиле солончаков луговых относительно равномерное с максимумом скопления в верхней части, преобладающий тип засоления сульфатный и хлоридно-сульфатный. В солонцах черноземных, луговых и лугово-болотных максимальное содержание солей обнаруживается в иллювиальных горизонтах. Степень засоления этих горизонтов определяется как сильная, тип засоления обычно хлоридно-сульфатный или сульфатно-хлоридный, реже - сульфатный.

Ключевые слова: Республика Башкортостан, Зауралье, засоленные почвы, химические свойства.

Почвы засоленного ряда занимают всего 0,2% площади РБ. Наиболее часто встречаются в Зауральской степной зоне и реже на юге Предуралья. По мнению П.Я. Бульчука [1], их генезис носит реликтовый характер и обусловлен составом материнских пород и минерализованных грунтовых вод.

Целью маршрутных исследований было выявление и характеристика засоленных и осолонцо-ванных почв в Зауральской степи.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Было заложено 15 полнопрофильных разрезов и серия прикопок. Дополнительно анализировались материалы почвенного обследования Хайбуллин-ского района, проведенные Институтом «Волгоги-прозем», и архивные материалы лаборатории почвоведения ИБ УНЦ РАН.

Образцы отбирали из основных генетических почвенных горизонтов. Лабораторно-

аналитические исследования проводили в соответствии с принятыми в почвоведении методами. Агрохимические показатели, физические и физико-химические свойства почв определяли согласно руководствам [2-4].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Исследования показали, что наиболее распространенными почвами засоленного ряда являются черноземы обыкновенные и южные, сильно различающиеся по мощности, содержанию гумуса, выраженности засоления и осолонцевания и развитости почвенного профиля. Собственно типы солончаков и солонцов, а также солодей выявлены не были. Эти почвы не образуют самостоятельного фона, обычно они комплексируются с черноземами и лугово-черноземными почвами.

Габбасова Илюся Масгутовна, докт. биол. наук, проф., e-mail: soils@mail.ru; Сулейманов Руслан Римович, докт. биол. наук, e-mail: soils@mail.ru; Сидорова Людмила Викторовна, канд. биол. наук, e-mail: sidorova_2001@mail.ru

Как известно, солончаки и солончаковые почвы относятся к гидроморфному ряду. Их образование обусловлено наличием солей в почвообразующих породах и грунтовых водах. Рассоление солончаков, в составе солей которых имеется натрий, приводит к формированию солонцовых почв. Наиболее частой причиной этого процесса бывает понижение уровня грунтовых вод вследствие усиливающейся ксерофитизации климата. В зависимости от колебаний климатических условий, определяющих гидротермический режим почв, процессы засоления-осолонцевания сдвигаются в ту или иную сторону.

При достаточно длительной солонцовой стадии начинают развиваться процессы осолодения. В пользу развития этих процессов свидетельствуют морфологические и химические свойства почв.

Анализ морфологических свойств показывает, что солончаки луговые отличаются слабой дифференциацией почвенного профиля, наличием выцветов солей, слабой уплотненностью, отсутствием выраженной структуры, тяжелым механическим составом, вскипают по всему профилю. Солонцы-солончаки и в большей степени солонцы в отличие от солончаков обладают выраженной дифференциацией профиля на генетические горизонты. Характеризуются хорошо выраженной комковато-пылеватой или пластинчатой структурой верхних и ореховато-призмавидной, глыбистой или столбчатой структурой иллювиальных горизонтов. Они очень плотные, в сухом состоянии трещиноватые. Карбонаты отмечаются обычно в иллювиальных горизонтах.

Среди структурных агрегатов в верхних гумусо-во-аккумулятивных горизонтах преобладают фракции размером 5-3 и 3-1 мм (их доля составляет 2330% от общего числа), с глубиной начинают преобладать глыбистые фракции. Верхние горизонты также характеризуются высокой водопрочностью агрегатов (коэффициента водопрочности составляет 80-95), в осолонцованных горизонтах водопроч-ность агрегатов заметно снижается. Известно, что замещение поглощенных Са и М§ на Ыа вызывает

повышение дисперсности почвы, увеличению способности к набуханию во влажном состоянии, что приводит к резкому снижению или полному прекращению фильтрации влаги.

Морфологический профиль черноземов обыкновенных и южных при наличии засоления и осо-лонцевания наряду с характерной для этих почв резкой языковатостью, высокой плотностью и призматической структурой приобретают более выраженную слитость и столбчатость структуры осолонцованных горизонтов, в засоленных горизонтах появляются выцветы солей и белесоватая присыпка. В верхних гумусово-аккумулятивных горизонтах наряду с агрономически ценными агрегатами размером 3-1 мм начинают преобладать пы-леватые фракции. Коэффициент водопрочности несколько ниже, чем у солончаков луговых и составляет 83-87.

По степени засоления исследованные почвы сильно различаются (табл. 1, 2). Максимальное содержание сухого остатка наблюдается в солончаках луговых, степень засоления которых относится к градации очень сильной засоленности. Распределение солей в профиле солончаков относительно равномерное с максимумом скопления в верхней части. Преобладающий тип засоления - сульфатный и хлоридно-сульфатный.

Таблица 1. Состав водной вытяжки почв засоленного ряда

Горизонт, нсо3- СГ | БО/- | Са2+ | Мй2+ | Ыа++К+

мощность, мг-экв/ 100 г почвы

см %

Разрез 1-05. Чернозем обыкновенный маломощный глини-

А1 0-25 0,7 0,221 0,40 0,42 0,14 0,761

0,043 0,008 0,019 0,008 0,002 0,018

АВ 25-37 0,7 0,447 0,60 0,48 0,08 1,187

0,043 0,016 0,029 0,010 0,001 0,027

В 37-63 1,176 1,048 0,84 0,48 0,12 2,464

0,072 0,037 0,040 0,010 0,010 0,057

Вк 36-58 1,704 5,722 8,80 6,10 3,66 6,466

0,104 0,203 0,422 0,122 0,045 0,149

Разрез 10-05. Солончак луговый

А1 0-25 0,36 0,126 0,28 0,50 0,04 0,226

0,022 0,004 0,013 0,010 0,0001 0,005

В 35-67 0,424 0,402 8,60 2,50 2,74 4,186

0,026 0,014 0,413 0,050 0,033 0,096

Вк 67-96 0,44 0,264 6,80 2,04 1,60 3,864

0,027 0,009 0,326 0,041 0,020 0,089

В 96-132 1,52 0,094 0,72 0,46 0,18 1,694

0,093 0,003 0,035 0,009 0,002 0,039

С 132-148 0,528 0,063 1,00 0,50 0,42 0,671

0,032 0,002 0,048 0,01 0,005 0,015

Разрез 5-05. Чернозем обыкновенный маломощный тяже-

Высокое содержание солей наблюдается и в солонцах луговых, лугово-болотных солончаковатых и солонцах черноземных. Максимальное содержание солей в этих почвах обнаруживается в иллювиальных горизонтах В1 или В2 на глубине 30-60 см. Степень засоления этих горизонтов определяется как сильная, тип засоления обычно хлоридно-сульфатный или сульфатно-хлоридный, реже -сульфатный.

Содержание обменного натрия в этих почвах составляет средний и сильный уровень солонцева-тости и может составлять более половины емкости катионного обмена. Следует отметить, что в них наблюдается и повышенное количество магния, которое может быть больше, чем кальция (табл. 3). В солонцах черноземных и луговых в отличие от солончаковатых родов встречается содово-хлоридное и содово-сульфатное засоление, которое может быть очень сильным. Вместе с тем, встречаются солонцы со слабым уровнем засоления или его отсутствием. В черноземах обыкновенных и южных с различной степенью солонцеватости содержание солей изменяется от полного отсутствия до сильного, но обычно преобладает слабый уровень сульфатного и хлоридно-сульфатного типа, приуроченный к осолонцованным горизонтам. Содержание обменного натрия в ППК этих горизонтов значительно ниже, чем в солонцах луговых и черноземных, а количество обменного кальция

А1 0-4 0,256 2,575 0,52 0,70 0,08 2,571 почти в два раза выше, чем магния.

0,016 0,091 0,025 0,014 0,001 0,059 Таблица 2. Характер накопления, химизм и уровень засоления в почвах Зауральской степной зоны

ВС 9-39 0,24 6,479 2,68 0,94 3,44 5,019

0,015 0,230 0,129 0,019 0,042 0,115

Разрез 6-05. Солончак луговый глубокосолонцеватый Горизонт

А1 0-17 0,18 5,4 9,20 5,64 2,78 6,36 максмаль-

0,011 0,192 0,442 0,113 0,034 0,146 № ного Тип засоления Степен засоления

А1 17-37 0,16 6,854 9,36 4,74 7,76 3,874 раз- нкоплния

0,010 0,243 0,449 0,095 0,095 0,089 реза солей,

АВ 37-54 0,20 5,066 1,20 0,50 2,76 3,206 мощность,

0,012 0,180 0,058 0,010 0,034 0,074 см

В 54-76 0,24 5,215 1,52 0,58 2,38 4,015 Чернозем обыкновенный солонцеватый среднегумусный

0,015 0,185 0,073 0,012 0,029 0,092 маломощный глинистыи

Bg 76-100 0,20 6,258 5,60 0,70 2,94 8,418 9905 В1 24-34 содово-сульфатное слабое

0,012 0,222 0,269 0,014 0,036 0,194 Чернозем обыкновенный солонцеватый среднегумусный

Разрез 7-05. Солонец лугово-болотный солончаковатый маломощный глинистыи

Ад 0-7 0,64 4,023 1,08 0,70 1,22 3,823 53 В1 31-41 хлоридно-сульфатное слабое

0,039 0,143 0,052 0,014 0,015 0,088 Чернозем южный солонцеватый малогумусный мало-

А1 7-25 0,584 7,092 5,68 2,64 3,76 6,956 мощный глинистыи

0,036 0,252 0,273 0,053 0,046 0,160 1399 В2 75-85 хлоридно-сульфатное с слабое

участием соды Солонец черноземный глинистый

Чернозем южный солонцеватый малогумусный мало- 132 В2 35-45 сульфатное сильное

мощный глинистый Солонец лугово-черноземный

2800 В2 90-100 хлоридное среднее 551 В1 3-18 хлоридно-сульфатное слабое

Лугово-черноземная солонцеватая среднемощная глини- Солонец лугово-черноземный мелкий солончаковый гли-

стая нистыи

3078 АВ 20-30 хлоридно-сульфатное с среднее 451 В1 7-17 сульфатное сильное

участием соды Солонец луговый

Лугов о-черноземная засоленная маломощная глинистая 573 В1 21-41 содово-сульфатное очень

53 В1 27-37 содово-сульфатное слабое сильное

Лугов о-черноземная засоленная маломощная глинистая Солонец лугово-черноземный глубокий тяжелосуглини-

777 Al 2-24 хлоридно-сульфатное с сильное стый

участием соды 1044 В1 22-32 хлоридно-содовое среднее

Влажно-луговая солонцеватая маломощная глинистая Солонец черноземный маломощный глинистый

1036 АВ 19-29 содово-сульфатное слабое 249 В1 2-28 хлоридно-сульфатное среднее

Солончак луговой хлоридно-сульфатный Чернозем обыкновенный маломощный глинистый глубо-

59 В2 30-63 хлоридно-сульфатное очень косолончаковато-солонцеватый

сильное 1-05 В 37-63 хлоридно-сульфатное с слабое

Солонец черноземный солончаковатый участием соды

302 В1 2-19 хлоридно-сульфатное слабое Чернозем обыкновенный маломощный тяжело суглини-

Солонец черноземный глинистый стый солончаковато-солонцеватый

16 В2 36-44 хлоридно-сульфатное сильное 5-05 ВС 9-39 хлоридное сильное

Солонец черноземный глинистый Солончак луговый глубокосолонцеватый

332 В2 40-50 сульфатно-содовое средний 6-05 Al 17-37 хлоридно-сульфатное сильное

Солонец черноземный среднеглинистый Солонец лугово-болотный солончаковатый

482 В1 18-36 сульфатное слабое 7-05 Al 7-25 сульфатно-хлоридное сильное

Солонец черноземный солончаковатый глинистый Солончак луговый

1210 В1 18-40 сульфатно-хлоридное сильное 10- В 35-67 хлоридно-сульфатное с сильное

Солонец черноземный глинистый 05 участием соды

876 В2 40-50 сульфатное сильное

Солонец черноземный глинистый

531 В2 35-45 сульфатное среднее

Таблица 3. Физико-химические свойства почв засоленного ряда

Горизонт, глубина, см рн н2о Гумус, % Na+ | ЕКО Na+, % от ЕКО Сухой остаток, % р2о5 №цел.

мг-экв/100 г почвы мг/100 г почвы мг/кг почвы

Разрез 1-05. Чернозем обыкновенный маломощный глинистый глубокосолончаковато-солонцеватый

Al 0-25 7,75 3,02 0,11 33,3 0,3 0,05 0,60 70

ав 25-37 8,14 1,87 1,42 25,1 5,6 0,14 0,20 56

в 37-63 8,44 1,44 2,3 26,1 8,8 0,23 0,20 28

Разрез 5-05. Чернозем обыкновенный маломощный тяжело суглинистый солончаковато-солонцеватый

Al 0-4 6,36 3,72 0,38 19,1 2,0 0,43 1,40 119

ВС 9-39 4,64 0,81 0,12 15,9 0,7 0,66 0,63 35

Разрез 6-05. Солончак луговый глубокосолонцеватый

Al 0-17 5,68 3,43 0,45 25,7 1,7 0,92 0,91 91

Al 17-37 6,76 2,85 0,15 12,5 1,2 0,85 0,35 28

ав 37-54 6,91 2,20 0,15 13,3 1,1 0,52 0,66 28

В 54-76 7,17 1,23 0,05 13,7 0,4 0,49 0,73 28

Bg 76-100 7,05 0,62 2,53 13,7 18,5 0,56 0,73 28

Разрез 7-05. Солонец лугово-болотный солончаковатый

Ад 0-7 6,91 3,58 1,18 29,7 4,0 0,53 1,40 252

Al 7-25 7,57 3,03 0,9 27,2 3,3 0,88 0,77 154

Вк 36-58 8,04 1,41 0,5 10,9 9,2 0,86 0,35 28

Разрез 10-05. Солончак луговый

Al 0-25 6,71 3,50 0,47 25,3 1,8 0,16 1,44 63

В 35-67 8,03 2,67 0,50 21,2 2,0 1,72 0,11 21

Вк 67-96 8,01 1,31 0,86 9,4 9 1,09 0,42 14

В 96-132 8,88 0,73 0,03 6,5 0,5 0,18 0,49 14

С 132-148 8,02 0,65 0,35 10,7 3,3 0,24 0,21 21

Разрез 246. Чернозем обыкновенный солонцеватый маломощный глинистый

Al 1-28 6,2 5,5 0,254 27,0 0,93 0,10 0,4 не опр.

ав 28-38 7,4 3,0 0,478 26,0 1,83 не опр. 0,4 не опр.

С 84-94 7,6 не опр. не опр. не опр. не опр. не опр. не опр. не опр.

Разрез 77. Солонец черноземный маломощный глинистый В1 3-23 | 7,0 | 3,0 | 6,53 | 15,2 | 42,96 | не опр. | 0,4 | не опр.

B2 23-33 7,0 1,7 6,54 11,3 57,88 не опр. 0,4 не опр.

ВС 40-50 7,2 не опр. не опр. не опр. не опр. не опр. не опр. не опр.

Разрез 249. Солонец черноземный маломощный глинистый

В1 2-18 6,9 3,3 1,48 12,3 12,03 0,97 0,4 не опр.

С 62-74 7,4 не опр. не опр. не опр. не опр. не опр. не опр. не опр.

Разрез 108. Чернозем южный маломощный глинистый солонцеватый

В1 2-24 7,0 3,6 3,96 23,3 16,99 1,82 1,0 не опр.

С 69-74 7,4 не опр. не опр. не опр. не опр. не опр. не опр. не опр.

Разрез 111. Солонец черноземный среднемощный глинистый

А1 0-18 6,2 5,0 0,78 19,2 4,06 0,72 0,4 не опр.

В1 18-28 6,9 4,0 не опр. 11,5 не опр. не опр. 0,4 не опр.

В2 33-43 7,4 не опр. не опр. не опр. не опр. не опр. не опр. не опр.

С 80-90 7,4 не опр. не опр. не опр. не опр. не опр. не опр. не опр.

Разрез 59. Солончак луговой хлоридно-сульфатный

А1 0-10 7,7 8,5 не опр. не опр. не опр. 2,31 не опр. не опр.

В1 17-27 7,7 1,2 не опр. не опр. не опр. 2,61 не опр. не опр.

В2 40-50 7,8 не опр. не опр. не опр. не опр. 2,87 не опр. не опр.

С 93-103 7,8 не опр. не опр. не опр. 2,00 не опр. не опр.

Разрез 13. Солонец столбчатый сульфатный глинистый

АО 0-10 6,8 5,1 11,6 46,4 24,5 0,13 не опр. не опр.

А1 13-23 6,9 2,5 28,1 49,9 56,3 0,20 не опр. не опр.

В1 30-40 7,2 1,3 15,2 36,8 41,3 0,86 не опр. не опр.

С1 90-100 7,8 0,6 12,4 не опр. не опр. 0,95 не опр. не опр.

С2 130-140 7,8 0,5 13,9 не опр. не опр. 1,42 не опр. не опр.

Реакция среды почв солонцового ряда изменяется от близкой к нейтральной до слабо щелочной. Содержание гумуса в перегнойно-аккумулятивных горизонтах низкое и резко снижается с глубиной. В сильно осолонцованных горизонтах оно не превышает 1-1,5%. По содержанию питательных элементов все засоленные и осолонцованные почвы относятся к низкому и очень низкому уровню обеспеченности, особенно в отношении фосфора.

Природные засоленные почвы Зауралья представлены в основном черноземами обыкновенными и южными сильно различающиеся по мощности, содержанию гумуса, выраженности засоления и осолонцевания и развитости почвенного профиля. Собственно типы солончаков и солонцов не образуют самостоятельного фона, обычно они комплек-сируются с черноземами и лугово-черноземными почвами. Максимальное содержание солей в профиле солончаков луговых относительное равно-

мерное с максимумом скопления в верхней части, преобладающий тип засоления сульфатный и хло-ридно-сульфатный. В солонцах черноземных, луговых и лугово-болотных максимальное содержание солей обнаруживается в иллювиальных горизонтах. Степень засоления этих горизонтов определяется как сильная, тип засоления обычно хлоридно-сульфатный или сульфатно-хлоридный, реже -сульфатный.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бульчук П.Я. Солонцы, солонцеватые и солончаковатые почвы//Почвы Башкирии. Т. 1. Уфа, 1973. С. 350-383.

2. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд. МГУ, 1970. 488 с.

3. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1976. 656 с.

4. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования

физических свойств почв. М., 1986. 416 с.

NATURAL SALINE SOILS ZAURALSKI STEPPE ZONE © 20111.M. Gabbasova, R.R. Suleymanov, L.V. Sidorova

Institute of Biology, Ufa Sci. Centre of RAS, Ufa

Natural saline soils of Bashkortostan region Zauralye consist mainly of ordinary and south chernozems and they vary greatly in capacity of humus horizon, humus content, degree of salinity and alkalinity, and development of soil profile. Solonchak and solonetz not constitute an independent background, they are usually complexes with chernozems and meadow-chernozem soils. Salt content in the profile of saline meadow relatively uniform with a maximum accumulation in the upper part, the predominant type of saline sulfate and chloride-sulfate. In saline soils chernozem, meadow and meadow-bog maximum salt content found in the illuvial horizons. Salinity of these horizons is defined as a strong type of salinity is usually chloride-sulphate or sulphate-chloride, at least - sulfate.

Key words: Republic of Bashkortostan, Zauralye region, saline soils, chemical properties.

Biology, e-mail: soils@mail.ru; Sidorova Ludmila Victorovna, Candidate of Biology, e-mail: sidirova_2001@mail.ru.

Gabbasova Ilyusya Masgutovna, Doctor of Biology, Professor, e-mail: soils@mail.ru; Suleymanov Ruslan Rimovich, Doctor of