Засоленные почвы в структуре почвенного покрова Казахстана - Пути использования малопродуктивных солонцовых земель в Костанайской области

Для выявления площадей засоленных почв в Казахстане были использованы материалы почвенных съемочных работ. При почвенно-географических съемках почвоведами Казахстана применялось традиционное разделение почв засоленного ряда на солончаки, ВОП со следующими подразделениями приведены в таблице 10.

Таблица 10 Сумма воднорастворимых солей в метровом слое почвы по данным водной вытяжки

Почвы

%

Т/га

Незасоленные

Менее 0,3

Менее 45

Слабозасоленные

0,3-0,5

45-75

Среднезасоленные

0,5-0,7

75-105

Сильнозасоленные

0,7-1,0

105-150

Солончаки

Более 1,0

Более 150

Были одновременно использованы обширные специальные исследования солонцов и составленные при этом агромелиоративные карты солонцов северных областей Казахстана.

Наряду с почвами засоленного ряда на картах были выделены их комплексы, а также и зональные почвы разных степеней засоления.

Оценка засоленных почв и их распространение были уточнены в процессе работы над Картой засоленных почв Казахстана, которая вошла в состав Карты засоленных почв СССР и мира; она составлялась на основе международной кооперации под руководством Подкомиссии по засоленным почвам VI Комиссии Международного общества почвоведов.

Оказалось, как и следовало ожидать, что засоленные почвы распространены по территории крайне неравномерно. Если среди выщелочных и обыкновенных черноземов они занимают 30-29%, южных черноземов - 37%, то в более засушливых условиях светло-каштановых почв они уже достигают 51%, а бурых почв - 55% площади. Но в наиболее засушливых - пустынных - условиях среди серо-бурых и такыровидных почв их количество снижается до 46% от всей площади. Однако именно в этой зоне расположены наиболее крупные массивы песков Казахстана - это пустыня Кызылкум, Муюнкум, пески Южного Прибалхашья - Таукум и Сары-Ишикотрау, пески Саускан на Мангышлаке и ряд других более мелких участков (около 20 млн. га).

В песчаных массивах нет условий для широкого развития засоленных почв, так как грунтовые воды здесь глубокие, обычно имеют с поверхности слой опресненной конденсационной влаги, а высота капиллярного поднятия на превышает 1 м. В песчаных массивах засоленные почвы встречаются очень редко - только в некоторых наиболее глубоких депрессиях и межбугровых понижениях. Учитывая особенности природы песков, есть основание сопоставить засоленные почвы только с площадью глинистых пустынь. Если включать площадь песков, то они составят 67% от всей площади глинистых пустынь.

Для определения места засоленных почв в структуре почвенного покрова Казахстана ученые произвели расчеты соотношений засоленных почв с зональными почвами и разных групп засоленных почв между собой. Конечно, эти расчеты имеют несколько условный характер. Например, зону выщелочных черноземов и серых лесных почв характеризовали на очень небольшой площади, которая находится в границах республики, и как раз этот относительно небольшой ее контур на крайнем севере Казахстана вытянут вдоль крупной долины низовьев р. Ишим и характеризует в основном приречные территории, которые имеют свои особенности. Расчеты по предгорному пустынно-степному поясу не выполнялись, так как здесь засоленные почвы образуют сплошную специфическую сазовую полосу, расположенную по периферри конусов выноса, окаймляющую предгорья, но в общий подсчет засоленных почв республики эти почвы включены.

Несмотря на условность расчетов, они ясно выявляют очень важные закономерности распределения засоленных почв в Казахстане (таблица 11).

Оказалось, что солончаки в степных зонах черноземов и каштановых почв занимают небольшую часть площади - от 0,3 до 1,0%, только в подзоне светло-каштановых почв - 1,6%. Но при переходе к бурым и серо-бурым почвам доля площади, приходящейся на солончаки, резко увеличивается в несколько раз и достигает соответственно 7,9 и 5,0%. Доля солончаков от площади всех засоленных почв в степных зонах составляет в среднем 1:50, а в пустынных - около 1:3.

Таблица 11 Участие засоленных почв в структуре почвенного покрова Казахстана

Зоны и подзоны

Солончаки, % от площади

Солонцы, % от площади

Луговые и лугово-болотоные засоленные, % от площади

Зон, подзон

Засоленных почв

Солонцов

Зон, подзон

Засоленных почв

Зон, подзон

Засоленных почв

1

2

3

4

5

6

7

8

Выщелочных черноземов и серых лесных почв

0,8

2,6

5,7

14,0

25,6

1,5

5,0

Обыкновенных черноземов

0,3

0,9

1,1

24,3

84,5

0,3

1,1

Южных черноземов

0,5

1,3

1,3

35,4

97,2

0,4

1,1

Темно-каштановых почв

0,9

2,2

2,3

36,3

95,0

2,3

2,4

Каштановых почв

1,0

2,4

2,6

37,6

94,5

1,6

3,9

Светло-каштановых почв

1,6

3,1

3,4

46,2

91,9

1,9

3,7

Бурых почв

7,9

13,2

28,4

27,8

46,5

2,6

4,5

Серо-бурых и такыровидных почв

5,0

7,2

28,6

17,4

25,2

5,8

5,8

Среднее

3,2

7,6

12,3

29,3

60,6

2,3

4,9

Площади солонцов и солонцовых комплексов в степных зонах увеличиваются к югу и занимают от1/4 среди обыкновенных черноземов до почти половины площади в подзоне светло-каштановых почв, на них приходится здесь, как правило, более 90% от всех засоленных почв. В пустыне их долевое участие снижается по сравнению со степями примерно в 2 раза.

Увеличение площади луговых и лугово-болотных почв в пустынной зоне и их долевого участия в составе засоленных почв объясняется наличием здесь широких аллювиально-дельтовых равнин крупных рек, стекающих с гор Тянь-Шаня, Сырдарьи, Или, Чу, Таласа и ряда других более мелких, а в Западном Казахстане - системы древних и современной дельты р, Урал.

И. Н. Антипов-Каратаев определил общую площадь солонцов и солонцовых комплексов в СССР равной 100 млн. га. Из этой площади солонцов и их комплексов находится в Казахстане 68,65 млн. га. Все эти цифры показывают, что степи Казахстана можно назвать царством солонцов.

Значительное участие засоленных почв в структуре почвенного покрова республики прежде всего объясняется повышенной аридностью этих территорий.

В распределении засоленных почв в северном степном и южных пустынных и полупустынных районах Казахстана наблюдаются некоторые прямо противоположные особенности.

В северных равнинных районах, сложенных покровными отложениями с низкой фильтрационной способностью, речная сеть играет дренирующую роль и реки питаются грунтовыми водами, стекающими в их русла с прилегающих территорий. Поэтому вдоль рек на их террасах и прилегающих частях равнины расположены полосы относительно более пресных почв и засоленные земли встречаются реже. Солонцы здесь преимущественно глубокие остаточные. Только на речных поймах встречаются пятнами луговые солончаковатые почвы.

На водоразделах же, которые дренированы значительно хуже и не в речную сеть, а, зачастую, только в местные замкнутые понижения (колки), грунтовые воды расположены ближе к поверхности, чем в приречной части, и засоленные почвы здесь встречаются значительно чаще, обычно окаймляют колковые понижения.

В южных пустынных районах реки, стекая с высоких гор имеют быстрое течение и несут много взвешенного материала. По выходе из гор на пустынные равнины они интенсивно откладывают твердые взвеси, текут в собственных отложениях и не дренируют местности, а наоборот, сами питают грунтовые воды прилегающих территорий. Эти профильтровавшиеся в дно и борта русел речные воды медленно продвигаются по уклону и расходуются на испарение и транспирацию. В результате широкие полосы вдоль рек, особенно их низовья, оказываются в условиях прогрессирующего соленакопления, и здесь засоленные почвы встречаются гораздо чаще, чем вне речных долин, где грунтовые воды глубокие и не имеют связи с дневной поверхностью.

На солончаки приходится небольшая доля от общей площади засоленных почв Казахстана. Их долевое участие в структуре почвенного покрова несколько повышается только в южной части республики, которая представляет замкнутую внутриматериковую область, не имеющую свободного стока в открытые океанические бассейны. В свою очередь, эта область подразделяется на три обширные самостоятельные внутриконтинентальные впадины со своими замкнутыми бассейнами стока и крупными озерными котловинами в гипсометрически наиболее низких частях. Это Прикаспийская низменность с Каспийским морем, Туранская низменность с Аральским морем и Балхаш-Алакольская и Илийская впадины с Балхашским озером. Во всех трех впадинах по мере продвижения стока к конечному бассейну его минерализация возрастает, увеличивается количество засоленных почв, достигающее максимума на его побережьях.

Классификация А. Н. Розанова представляет собой попытку построить географо-генетическую классификацию и подразделить солончаки на группы по качественному составу солей. Делается попытка связать качественный состав засоления с определенными морфологическими признаками солончаков. Но такие дробные подразделения сделаны только в группе типичных солончаков, в то время как другие также могут быть очень различны по химическому составу солей. в классификации А. Н. Розанова не учитывается способ привноса солей в почву.

В. А. Ковда предложил "схематическую классификацию солончаков". Соленакопление, в результате которого образуются солончаки, он разделил на два типа: континентальное и морское. Из них континентальный тип соленакопления характеризуется тремя периодами миграции солей, которые определяются геологическими процессами, способствующими усилению или ослаблению стока: 1) прогрессивное засоление (базис эрозии неподвижен или поднимается); 2) перемежаемость засоления и рассоления (базис эрозии относительно начал опускаться, но периодически колеблется); 3) прогрессивное рассоление (базис эрозии опускается). Дальнейшее подразделение солончаков на типы построено по химическому признаку (хлоридно-нитратное, сульфатно-хлоридные, хлоридно-сульфатные, сульфатно-гипсовые, сульфатно-содовые, содовые), основывается на идеях К. К. Гедройца об изменениях солевого состава при эволюции солончаков и Б. Б. Полынова и А. Е. Ферсмана о стадиях накопления и подвижности растворимых продуктов выветривания.

Кроме перечисленных, предлагался ряд классификаций солончаков по качественному составу солей, т. е. классификации химические, в той или иной мере увязанные с географической обстановкой.

Сопоставление упомянутых классификаций свидетельствует о значительных разногласиях. Затруднения встречает даже самое определение солончака. Большинство исследователи придерживается мнения, что солончаками следует называть почвы начиная с какого-то определенного количества солей, содержащихся в солевых горизонтах, причем этот предел накопления солей, при достижении которого почва превращается в солончак, разными авторами определяется несколько различно. Так, С. И. Тюремнов относит к солончакам почвы, содержащие свыше 3% воднорастворимых солей, Е. В. Лобова и А. Н. Розанов - 0,7-1,0%, Ю. П. Лебедев - 1,5%, В. М. Легостаев - и 1% и т. д.

Солеустойчивость растений не остается постоянной на протяжении всей их жизни, а резко меняется, обычно она значительно ниже в молодом возрасте и увеличивается у взрослых растений. В. А. Ковда, ссылаясь на исследования Б. А. Конькова, указывает, что при содержании солей в количестве 0,2-0,4% хлопчатник плохо прорастает и молодые растения сильно угнетаются, взрослый же хлопчатник легко переносит 1,5-2,0% солей в почве.

Солончаки представляют собой почвы, обладающие определенным габитусом, определенными типами растительности и являются определенной, качественно отличной стадией развития почвенного покрова.

Выделение солончаков по принципу количественного содержания солей без учета качественных изменений в общем габитусе почвы и всего ландшафта, которые эти соли привносят, оказывается, по-видимому, принципом формальным, и солончаки при соблюдении этого принципа трудно отграничить как самостоятельный почвенный тип, а между тем существование такого почвенного типа не вызывает сомнений.

Кроме оценки содержание солей, необходимо учитывать их качественный состав, распределение по профилю, состояние влажности почвы, так как при одном и том же валовом содержании солей, но различной влажности, воздействие солей на почву и растения будет совершенно различным, т. е. необходимо учитывать географическую обстановку формирования почвы в целом. Учесть каждый из этих факторов количественно и качественно в настоящее время затруднительно из-за неразработанности многих важных частных вопросов солончакового процесса. Однако сама природа почвы реагирует на них, и при определенном, подчас очень сложном сочетании факторов резко меняется качество почвы и возникает новый вид почв - солончаки.

По способу образования различается в Казахстане следующие группы солончаков:

I. Солончаки аллювиально-дельтовых равнин;

1. Пухлые, корково-пухлые солончаки. Занимают повышенные элементы

Рельефа среди затопляемых понижений. Образуются путем "фитильного" засоления в результате подпора грунтовых вод со стороны затопленных низин. Имеют максимум солей на поверхности. Образование пухлого горизонта объясняется постоянными переходами мирабилита в тенардит и обратно при колебаниях температуры и влажности воздуха, что сопровождается многократным изменением объема. Грунтовые воды сильно минерализованы на глубине порядка 4,5 м.

    2. Луговые солончаки. Образуются на склонах элементов микрорельефа и пятнами на прирусловых валах действующих русел, в поймах рек. Характеризуются сильным поверхностным засолением и относительно слабым засолением по профилю. Имеют близкие грунтовые воды средней или слабой минерализации. 3. Болотные солончаки. Формируются в некоторых непроточных затопляемых понижениях, постоянно переувлажнены.

Все три перечисленные группы солончаков могут развиваться как в результате естественных процессов, так и в результате подъема грунтовых вод и засоления почв при орошении или под влиянием различных гидротехнических сооружении. В таких случаях к их названию обычно добавляется эпитет "вторичные" солончаки.

II. Сазовые солончаки в полосе выклинивания грунтовых вод, стекающих с гор по периферии конусов выноса и подгорных лессово-песчано-галечниковых шлейфов.

Подразделяются на те же группы, что и солончаки аллювиально-дельтовых равнин, но резко отличаются от них наличием уплотненного мергелистого прослоя. Этот прослой служит серьезным препятствием при их мелиорации и, будучи зачастую почти совершенно водонепроницаемым, вносит значительные изменения в их водно-солевой режим.

III. Солончаки пустынных равнин:

1. Солончаки остаточные. Возникают из пухлых солончаков в результате

Развевания верхнего пухлого солевого горизонта, имеют очень глубокие сильноминерализованные грунтовые воды и крайне ослабленную водно-солевую динамику. Встречаются на обсохших (опустыненных) древнеаллювиальных равнинах.

2. такыровидные солончаки. Обычны на древнеаллювиально - дельтовых опустыненных равнинах. Соли на такие такырные поверхности в плоские замкнутые понижения смываются с соседних чуть возвышающихся пространств стоком атмосферных осадков по поверхности почвы. Имеют сильное поверхностное, обычное хлоридное засоление. Грунтовые воды очень глубокие, минерализованные, непосредственной связи с верхними горизонтами почвы не имеют.

IV. Солончаки коллювиальные соровые в местных замкнутых понижениях. Формируются за счет местного стока солей, часто в них происходит садка соли. Очень распространены на северо-востоке, в Тургайском понижении, спорадически встречаются почти повсюду на слабо дренированных равнинах.

V. Солончаки литогенные на выходах засоленных горных пород. Встречаются очень редко. Представляют собой проявление остаточных форм засоления.

VI. Солончаки приморские (приозерные):

    1. Маршевые солончаки побережий. Встречаются почти на всем протяжении берегов Каспийского, Аральского морей и Балхашского озера. Соленакопление в них протекает за счет испарения морской воды. Их водно-солевой режим тесно связан с режимом моря. 2. Лагунные солончаки обсохших и обсыхающих лагун. Эти прибрежные солончаки лагун типа Кара-Богаз-Гола на Каспийском море, обсохшей лагуны Джаксы-Клыч на Аральском море используется для добычи сульфата натрия. Отличаются исключительно высоким засолением. 3. Импульверизационные солончаки. Формируются на побережьях Каспийского и Аральского морей на различных элементах рельефа в узкой полосе вдоль побережья за его ветрового переноса солей с акватории моря.

VII. Солончаки антропогенного происхождения:

    1. Техногенные солончаки. Возникают в результате засоления почв солевыми сбросами химических заводов, а так же сбросов соленых вод при добыче нефти, различных солей, откачке и сбросе соленых растворов при проходке горных выработок и добыче полезных ископаемых. 2. Асаровые солончаки. Встречаются спорадически не большими пятнами в пустынной зоне, обычно окаймляют не большие насыпные буры - асары, на которых в древности существовали становища человека. Образуются в результате минерализации скоплении экскрементов домашних животных и различных отбросов. Содержит в верхнем солевом горизонте значительное количество (до нескольких процентов) селитры, которая использовалась для приготовления охотничьего пороха. Возникновение и существование таких солончаков возможно только в экстра - аридном климате при полном отсутствии промывного эффекта атмосферных осадков.

По химизму в Казахстане встречаются хлоридные и сульфатно-хлоридные солончаки преимущественно в Прикаспийской низменности и спорадически в северных районах на побережьях озер и в некоторых замкнутых котловинах. Хлоридно-сульфатные и сульфатные солончаки - в Туранской низменности, центральных и северных районах республики. Сульфатные и содово-сульфатные - в Прибалхашье.

Начало социальному изучению солонцов Казахстана было положено в 1934г. путем организации Почвенным институтом им. В. В. Докучаева АН СССР Джаныбекского стационара в одноименном районе Уральской области на территории Прикаспийской низменности. Научные задачи стационар были определены его руководителями Б. Б. Полыновым и В. А. Ковдой, а основными исполнителями работ были А. Ф. Большаков и В. М. Боровский. С небольшим перерывом во время Великой Отечественной войны исследования здесь продолжаются и по настоящее время. Была изучена природа солонцов региона и их режим, проведены многочисленные опыты и разработаны новые методы их мелиорации, которые испытаны в широком длительном полевом эксперименте. Работы Джаныбекского стационар внесли большой вклад в познание солонцовых почв Западного Казахстана.

Детальные специальные исследования солонцов Казахстана совпали с периодом освоения целинных и залежных земель, после распашки которых единственным резервом свободных земель в степях остались солонцы и их комплексы.

На первых порах исследованиями Института почвоведения АН Казахской ССР руководил автор этой работы, но затем была подготовлена многочисленная группа высококвалифицированных специалистов, которые во главе с В. Н. Михайличенко провели колоссальную по научному и практическому значению работ. Были изучены солонцы и их комплексы во всех степных районах Северного и Центрального Казахстана, составлены специальные агромелиоративные карты солонцов, позволившие учесть их площади, географию, осуществить классификацию солонцов по генетическим и агромелиоративным показателям. В 12 совхозах были проведены многолетние опыты, в которых испытаны разнообразные методы мелиорации солонцов, разработаны новые приемы улучшения этих почв, определены наиболее перспективные культуры - освоители, оценена экономическая эффективность мелиорации. Все это позволило определить способы, очередность и площади освоения, разработать совместно с МСХ Республики Казахстан инструкцию по мелиорации и составить план работ по улучшению солонцов в республике.

Известный вклад в это сложное дело внесли работы Института луго-пастбищного хозяйства МСХ Республики Казахстан в Актюбинской области, проведенные под руководством Ш. М. Чултурова и К. Б. Байтканова.

Данные показывают, что от луговых и лугово-степных и далее к степным солонцам глубина залегания солевого горизонта постепенно увеличивается, а содержание воднорастворимых солей в нем уменьшается. Состав солей очень пестрый, но все же в наибольшем числе случаев встречается сульфатное и хлоридно-сульфатное засоление подсолонцовых горизонтов.

Почти во всех исследованных почвах обнаружен гипс причем в луговых и лугово-степных солонцах он залегает на глубине выше 50 см в количествах до целых горизонтов. Наличие гипсовых горизонтов очень важный факт, так как они служат геохимическим барьером на путях свободной миграций соды, которая может быть в результате реакции по К. К. Гедройцу, и предупреждают ее накоплению.

Содержание поглощенного натрия и магния, очень сильно колеблется. Довольно часто встречаются солонцы, особенно среди лугово-степных и степных, содержащие поглощенного натрия менее 10% от суммы поглощенных оснований.

На огромных пространствах Казахстана в разных историко-геологических и зонально-климатических условиях отдельных районов формируются солонцы, требующие разных подходов для улучшения и освоения. На основе имеющихся материалов могут быть выделены пять крупных районов, которые отличаются между собой по генезису или существенным различиям возможных способов мелиорации солонцов.

Первый степной район расположен на севере Казахстана. Это равнины южной части Западно-Сибирской низменности. сформированные в результате эпейрогенического опускания земной коры, они сложены толщами палеогеновых, неогеновых и четвертичных морских отложений, засоленных остаточными солями морского состава и гипсом. С поверхности они перекрыты плащом аллювиально-дельтовых отложений небольшой мощности. Равнина слабо дренирована редкой сетью неглубоко врезанных речных систем.

Обширные водораздельные равнины характеризуются повышенной засоленностью и заболоченностью. Сочетание природных условий определило формирование здесь лесостепных и степных ландшафтов с черноземными и темно-каштановыми почвами, среди которых во множестве встречаются солонцы. В иллювиальном уплотненном горизонте солонцов рН 9 и более, емкость поглощения 35-40 мг-экв, поглощенного натрия более 30%. Высокая щелочность вызвана присутствием соды в почвенном растворе, образующейся в результате обменных реакций по Гедройцу-Зигмонду. Почвы района в целом находятся в стадии рассоления. Осолонцевание связано с перераспределением остаточных солей. В солонцах на глубине 30-35 см присутствует почвенный гипс, который с помощью глубокой вспашки можно использовать для мелиорации.

Второй район образуют обширные равнины Прикаспийской низменности на западе Казахстана. Они сформированы в результате многочисленных неогеновых и четвертичных трансгрессий и регрессий Каспийского моря и сложены очень мощными толщами засоленных морских терригенных отложений. Это область современного континентального сульфатно-хлоридного соленакопления - изолированная континентальная впадина, значительная часть которой лежит ниже уровня Мирового океана, светло-каштановыми зональными почвами на севере и бурыми пустынными на юге.

Значительную часть территории занимают солончаковатые солонцы и солончаки. Среди солонцов наиболее распространены мелкие и средние с маломощным элювиальным горизонтом. (до 7 см).

Мелиорация солонцов в зоне бурых почв возможна только в условиях орошения.

Третий район - обширные пустынные пространства северных Кызылкумов и Приаралья. Территория сложена элювием палеогенных и неогеновых морских и континентальных отложений, эоловыми накоплениями (пески), древними и современными аллювиально-дельтовыми отложениями рек бассейна Аральского моря. Все отложения содержат много углекислой извести (СаСО3>10%). Климат аридный, жаркий, годовое количество атмосферных осадков около 100 мм.

Преобладают пустынные песчаные, серо-бурые, такыровидные почвы, такыры, среди них очень широко распространены засоленные почвы. Среди глинистых древнеаллювиальных пустынных равнин с такыровидными почвами отдельными участками под покровом галофита встречаются солонцевато-солончаковатые карбонатные такыровидные почвы с повышенной щелочностью (рН около 9). Солонцеватость этих почв и их повышенная щелочность объясняются присутствием в верхних горизонтах небольших количеств соды, которая образуется в результате минерализации опада галофитов, в составе золы которых более 4% соды.

В карбонатных почвах появление соды создает условия внеконкурентного поглощения натрия коллоидами. Таким образом, в данном случае, в противоположность двум первым районам, появление в почвах соды является причиной солонцеватости, а не ее следствием. Емкость поглощения пустынных почв низкая (до 15-20 мг-экв), содержание поглощенного натрия достигает 20%.

При освоении уничтожение пустынной растительности ликвидирует источник содовой щелочности и почвы могут быть освоены при орошении. Они остро нуждаются в минеральных (особенно азотных) и органических удобрениях, а также в мероприятиях по борьбе с засолением. В целом территория относится к области современного хлоридно-сульфатного соленакопления в почвах, породах водах, и солевой баланс орошаемых массивов должен регулироваться искусственно инженерными методами.

Четвертый район - подгорные районы Северного Тянь-Шаня. Сложены мощными толщами песчано-гравелистых пролювиальных отложений, перекрытых с поверхности маломощным плащом лессовидных суглинков. Климат пустынный, жаркий, годовое количество атмосферных осадков 200-300 мм с отчетливо выраженным зимне-весенним максимумом. Почвенный покров очень сложен, в основном это сероземы, но среди них узкой полосой вдоль гор располагаются очень специфические лугово-сероземные сазовые почвы и во множестве встречаются пятна солончаков и солонцов.

Образование полосы сазов объясняется выклиниванием грунтовых вод, которые стекают с гор. Эти воды имеют гидрокарбонатно-кальциевый состав и содержат, кроме того, небольшое количество хлоридов и сульфатов натрия и магния. По мере продвижения вниз по уклону они проходят через толщи плохо отсортированного делювия и пролювия, богатых углекислой известью. В сазовой полосе в результате подпора соли поднимаются к поверхности почвы, где в летнее время господствует высокая температура. Воды нагреваются, растворимость углекислого газа резко падает и гидрокарбонат кальция выпадает из раствора, образуя в сазовых почвах мощные карбонатные горизонты. В результате обменных реакций между нейтральными солями натрия и углекислой известью по Гильгарду, последующего сгущения растворов при их интенсивном испарении и выпадения карбонатов кальция в твердую фазу химизм грунтовых вод в сазовой полосе резко изменяется. Воды становятся щелочными, содовыми, а по пути их следования в пролювии остается диффузно распыленный мелкокристаллический гипс как результат протекавших обменных реакций.

Сазовые солонцовые почвы имеют емкость поглощения 10-12 мг-экв, содержат поглощенного натрия 50-75%, рН 9,7, щелочность в водной вытяжке 0,1-0,3%. Грунтовые воды щелочного состава залегают на глубине 1-4 м и по мере испарения постоянно пополняются притоком с нагорной стороны.

Мелиорировать эти почвы можно только с помощью сложных мероприятий: отсекающих глубоких дрен с нагорной стороны для защиты от притока щелочных растворов и общего интенсивного дренажа всей мелиорируемой территории, капитальных промывок для удаления воднорастворимых солей. Нерешенную проблему представляет борьба с шохом, который иногда достигает большой плотности, трудно проницаем для воды и очень отрицательно сказывается на развитии растений, особенно плодовых культур. Сазовая полоса в предгорьях Северного Тянь-Шаня представляет собой область современного содового соленакопления.

Пятый район образует долина, современная и древняя дельта р. Или. Здесь мощными (до 1 тыс. м) толщами речного и озерного аллювия выполнены Илийская и Балхаш-Алакольская тектонические впадины. В р. Или впадает много притоков, стекающих с гор (Заилийский Алатау), сложенных в основном породами кислой магмы. Конечным бассейном стока служит оз. Балхаш. Климат в верхней горной части бассейна относительно влажный, в нижней части в дельтовой области - аридный с годовым количеством осадков менее 150 мм.

Почвы современной дельты болотные, луговые и солончаки, в древней дельте такыровидные, солонцы и солончаки. Повсюду в дельтовой области много массивов в бугристых песков, на которые приходится около 50% площади. С поднятием сероземами, каштановыми, черноземами и другими горными почвами.

В среднем течении р. Или на ее террасах расположен вид содовых озер, питающихся восходящими источниками. В осеннее время озера сильно подсыхают и только в воронках над грифонами на дне остается содовый рассол с концентрацией до 100 г/л. Вокруг озер - содовые солончаки, в солевых корочках которых содержится 5,2% Na2СО3 и 1,5 NaНСО3, остальная часть приходится на сульфат натрия. В больших количествах сода содержится в грунтовых водах, на прилегающих к озерам пространствах. Луговые солончаковые почвы долины р. Или и ее современной дельты содержат в верхних горизонтах до 2,5% НСО-3 в водной вытяжке, а такыровидные солонцы древней дельты - до 0,1-0,2%. В солонцах емкость поглощения составляет 6-16 мг-экв, содержание поглощенного натрия достигает 40%.

Наиболее вероятный путь образования соды в долине р. Или - процесс первичного выветривания гранитных массивов гор, протекающий при участии микроорганизмов, продуцирующих углекислоту, которая связывает освобождающиеся из первичных минералов щелочные элементы. Образовавшиеся слабые щелочные растворы проникают трещины горных пород и образуют восходящие трещинные источники в глубоко врезанной долине реки, где сгущаются при испарении, образуя содовые рассолы в озерах. Вековым поверхностным и подземным стоком они выносятся в низовья, где сода вновь накапливается в солевых корочках луговых солончаковых почв и солончаках.

Преобладающие почвы и грунты низовьев имеют легкий гранулометрический состав, который способствует при опустынивании промыванию из содово-солончаковых почв солонцов. Район представляет собой пустыню, освоение которой только еще начинается. Долина и дельта р. Или относятся к области современного сульфатно-содового соленакопления.

Похожие статьи




Засоленные почвы в структуре почвенного покрова Казахстана - Пути использования малопродуктивных солонцовых земель в Костанайской области

Предыдущая | Следующая