Солонцовые земли

В составе сельскохозяйственных угодий России 22,5 млн га почв солонцовых комплексов. Большая их часть вовлечена в активный сельскохозяйственный оборот, в том числе 13 млн га в пашню. В основном они используются с низкой эффективностью, за исключением небольшой их части, подвергнутых мелиоративному улучшению.

Солонцовые земли требуют специфического подхода к их использованию и поэтому еще в период освоения зональных систем земледелия в начале 80-х годов для них разрабатывались специальные системы (74,42). Теперь в зависимости от провинциальных условий лесостепной, степной и полупустынной зон, где располагаются солонцовые комплексы, напрашивается выделение целого ряда экологических групп этих земель, для которых должны быть разработаны адаптивно-ландшафтные системы земледелия. Для этого, как правило, имеются необходимые научные предпосылки, поскольку в России со времени К.КГедройца – основоположника теории происхождения и мелиорации солонцов этой проблеме уделялось большое внимание.

Солонцовые ландшафты характеризуются необычайным многообразием, которое определяется различной структурой почвенного покрова (разным участием солонцов в комплексе), гидрогеологическим режимом, характером и интенсивностью проявления солонцеватости почв, условиями засоления (типом засоления и глубиной залегания солевых горизонтов), строением почвенного профиля (особенно мощностью надсолонцового горизонта), наличием гипса или карбоната кальция в подсолонцовом горизонтах и др.

Для различных категорий солонцов разработаны приемы их улучшения, которые представлены тремя направлениями: химическая мелиорация; самомелиорация за счет внутрипочвенных запасов кальциевых солей; приспособительные приемы улучшения с помощью глубоких безотвальных обработок.

Помимо разных подходов к мелиорации солонцы различаются по характеру их использования: подбору культур, севооборотам, созданию пастбищно-сенокосных угодий, системе обработки почвы, уходу за посевами.

Для подбора культур разработаны соответствующие региональные рекомендации, предложены группировки сельскохозяйственных культур по солеустойчивости и солонцеустойчивости (74).

В зависимости от разнообразия солонцовых земель и уровня интенсификации производства в пределах тех или иных природно-сельскохозяйственных провинций может разрабатываться от одной до нескольких адаптивно-ландшафтных солонцовых систем земледелия. Опыт показывает необходимость выделения в первую очередь агроэкологической группы так называемых малосолонцовых земель с участием солонцов 10 - 25 (30)%, которые имеются в большинстве провинций названных зон. Затем выделяются группы среднесолонцовых земель (комплексы с участием солонцов 25(30) – 50% и многосолонцовых земель (комплексы с преобладанием солонцов). Если в составе угодий велики площади солонцов и их разнообразие, выделяются особо группы степных и луговых комплексов, а также группы солонцово-солончаковых комплексов. В большинстве случаев, однако, детализация различных категорий солонцов целесообразна на уровне агроэкологических типов земель в пределах агроэкологических групп.

Рассмотрим особенности формирования АЛСЗ для двух наиболее распространенных групп солонцовых земель – малосолонцовых и среднесолонцовых на примере Заволжской и Казахстанской провинций степной зоны.

Группа малосолонцовых земель представлена комплексами черноземов обыкновенных, черноземов южных и лугово-черноземных почв с солонцами степными и лугово-степными 10-25%. Доля этих земель в пашне довольно велика. Они характеризуются пониженной продуктивностью и снижают эффективность использования черноземов вследствие неоднородности почвенного покрова, различных сроков готовности почвы к обработке и посеву, неравномерности созревания посевов, усиления их засоренности из-за нарушения сроков проведения агротехнических мероприятий.

Группа включает следующие агроэкологические типы земель.

1. Черноземы и лугово-черноземные почвы несолонцеватые и слабосолонцеватые в комплексах с солонцами степными и лугово-степными с содержанием обменного натрия в горизонтах В₁ и В₂ менее 10% от емкости обмена.

Эти черноземно-солонцовые комплексы характеризуются наименьшей контрастностью почвенного покрова, а солонцы, преимущественно остаточные, не требуют специальных мелиораций, хотя хорошо отзываются на мелиоративные обработки. Они могут быть использованы в таких же полевых севооборотах, как и на зональных почвах. Однако вместо пшеницы и кукурузы здесь целесообразно повышать долю зерно-фуражных культур, суданской травы. Целесообразно внесение повышенных доз навоза на пятна солонцов. В системе основной обработки при пересыхании почв более эффективно использование стоек СибИМЭ вместо плоскорезов-глубокорыхлителей.

2. Черноземы и лугово-черноземные почвы несолонцеватые, слабо- и среднесолонцеватые в комплексах с солонцами степными и лугово-степными с содержанием обменного натрия в горизонтах В₁ и В₂ 10-20% от емкости обмена.

Малонатриевые солонцы, так же как и среднесолонцеватые черноземы и лугово-черноземные почвы характеризуются отчетливо выраженной физической и физико-химической солонцеватостью. Устойчивое эффективное использование этих почв возможно лишь после их мелиорации.

Если пятна солонцов располагаются среди несолонцеватых почв, наиболее рациональный прием мелиорации – выборочное гипсование, особенно при глубоком залегании карбоната кальция и гипса.

На солонцовых комплексах, где фоновая почва характеризуется средней солонцеватостью при близком залегании кальциевых солей наиболее эффективно применение мелиоративной обработки – трехъярусной или плантажной на глубину до 40 см.

В мелиоративный период в этом случае целесообразно возделывание культур, способствующих рассолонцеванию почв, из которых особое положение занимает донник. По прохождении этого периода через 3-4 года использование таких почв возможно в той же системе, что и плакорных, хотя предпочтение должно отдаваться более неприхотливым культурам.

Если мелиорация не проводится, данные земли могут использоваться в пашне с набором солонцеустойчивых культур.

3. Черноземы и лугово-черноземные почвы несолонцовые и солонцеватые в комплексе с солонцами степными и лугово-степными с содержанием обменного натрия в горизонтах В₁ и В₂ более 20% от емкости обмена.

Средненатриевые солонцы характеризуются высокой пептизируемостью, крайне неблагоприятными водно-физическими свойствами и образуют мощную корку. Поэтому они отличаются очень угнетенным состоянием растений, а чаще всего выделяются в виде голых пятен. На таких пятнах пробуксовывают движители машин, образуя колеи, залипают рабочие органы почвообрабатывающих орудий.

Мелиоративные приемы здесь те же, что и на солонцах малонатриевых. Отличие заключается в более высоких дозах мелиорантов для выборочной химической мелиорации пятен солонцов. Самомелиорация, т.е. применение трехъярусной или плантажной вспашки на этих солонцах дает высокий и ускоренный эффект при близком залегании гипса. На безгипсовых высококарбонатных солонцах мелиоративный процесс за счет карбоната кальция проявляется значительно медленнее в связи с повышенной щелочностью и соответственно низкой растворимостью СаСО₃.

Плантажная и трехъярусная вспашки оказывают эффективное мелиоративное воздействие на солонцеватые черноземы, а также способствуют повышению продуктивности несолоцеватых почв, благодаря улучшению их водно-физических свойств и режима влаги.

После мелиорации данные почвы можно использовать в пашне в той же системе, что и плакорные, при соответствующем подборе культур.

При использовании этих земель в пашне без мелиорации следует ориентироваться не применение солонцеустойчивых культур.

Группа среднесолонцовых земель представлена комплексами черноземов обыкновенных, черноземов южных, лугово-черноземных почв различной степени солонцеватости и солонцов степных и лугово-степных с участием их 25-50%.

Основное направление использования земель данной группы – производство кормов в сенокосо-пастбищеоборотах и в меньшей степени в полевых севооборотах при возделывании наиболее солонцеустойчивых и солеустойчивых культур.

Значительная часть этих земель может быть улучшена путем мелиорации, часть – за счет приспособительных мероприятий.

Группа объединяет следующие агроэкологические типы земель:

1. Черноземы и лугово-черноземные почвы несолонцеватые и слабосолонцеватые в комплексах с солонцами степными и лугово-степными, содержащими менее 10% обменного натрия.

Данный тип земель относится к наиболее благополучным в данной группе. Они могут использоваться в пашне в той же системе, что и плакорные земли, но из однолетних культур предпочтительны ячмень, просо, могар, суданская трава, овес. Последний лучше удается на лугово-степных солонцовых комплексах.

Значительное повышение плодородия этих почв при близком залегании кальциевых солей достигается с помощью плантажной и трехъярусной вспашки, после которых практикуется систематическая мелкая плоскорезная обработка.

Существенный мелиоративный эффект дает глубокая вспашка на глубину 30-33 см при вовлечении в пахотный слой близко расположенного карбоната кальция. После этой “полумелиоративной” обработки следует практиковать разноглубинную плоскорезную обработку почвы.

Возможные севообороты на мелиорируемых солонцах: пар – пшеница – ячмень – просо кормовое – ячмень (овес) – многолетние травы; пар –ячмень – суданская трава – ячмень – многолетние травы.

2. Черноземы и лугово-черноземные почвы несолонцеватые, слабо- и среднесолонцеватые в комплексах с солонцами степными и лугово-степными глубокими, средними и мелкими, содержащими 10-20% обменного натрия в горизонтах В₁ и В₂ с засолением в слое 0-40 см не более среднего.

Продуктивность этих земель ниже, по сравнению с предыдущими. Для эффективного использования их в пашне нужна мелиорация, которая достигается плантажной или трехъярусной вспашкой при наличии гипса или карбонатов кальция в слое выше 40 см или внесением гипса на глубококарбонатных солонцах. При этом на комплексах с участием солонцов 25-50% возможна выборочная мелиорация пятен при умеренной пестроте почвенного покрова.

На солончаковых солонцах в мелиоративный период целесообразно высевать горчицу, донник, при повышенном увлажнении – пырей бескорневищный; на солончаковатых солонцах, помимо этих культур – ячмень, овес, кормовое просо, суданскую траву, могар, смеси донника с просом или могаром, житняк; при слабом засолении и повышенном увлажнении - костер, люцерну.

Оптимальные севообороты на степных солонцовых комплексах подзоны обыкновенных черноземов: пар – ячмень (овес) – просо с донником – донник – ячмень; на степных солонцах подзоны южных черноземов: пар – ячмень – суданская трава с донником – донник – ячмень.

На лугово-степных солонцах, особенно солончаковых с повышенным засолением, следует увеличивать долю многолетних трав. Возможные севообороты: пар – ячмень (овес) – многолетние травы (3-4 года; пар – просо кормовое с донником – донник – многолетние травы (4-5 лет).

Система обработки почвы в севооборотах плоскорезная с чередованием глубокой обработки (25-27 см) плоскорезом-глубокорыхлителем с мелкой обработкой культиватором-плоскорезом КПП-2,2 (12-14 см). Частота применения глубокой обработки зависит от степени уплотнения почвы.

Использование малонатриевых солонцов без применения мелиорации в полевых севооборотах ограничено. При этом вводятся наиболее солонцеустойчивые культуры, особенно донник, суданская трава, горчица, просо кормовое. В системе обработки почвы преобладает глубокое рыхление предпочтительно стойками СибИМЭ.

Наиболее рациональное использование данных солонцов – создание сенокосо-пастбищеоборотов. Весьма эффективно создание пастбищ с использованием волоснеца ситникового.

Часть солонцов этой категории может быть улучшена “полумелиоративным путем” с помощью вспашки обычными плугами на глубину 30-33 см при вовлечении в пахотный слой карбоната кальция, если он располагается близко к поверхности.

3. Черноземы и лугово-черноземные почвы различной степени солонцеватости в комплексах с солонцами степными и лугово-степными средними и мелкими с содержанием обменного натрия в горизонтах В₁ и В₂ более 20% от емкости обмена и с засолением в слое 0-40 см не более среднего.

Солонцы, входящие в состав данного типа земель, по своим физическим свойствам значительно хуже малонатриевых из-за высокой степени пептизированности под влиянием повышенных количеств обменного натрия. При извлечении на поверхность солонцовых горизонтов образуется мощная, плотная корка, под которой погибает большая часть проростков. После обычной распашки комплексов такие солонцы выделяются в виде голых пятен.

Использование данных земель в пашне без мелиорации нецелесообразно.

Имеется положительный опыт освоения средненатриевых лугово-степных солонцов под сенокосно-пастбищные угодья с помощью безотвальной обработки стойками СибИМЭ в тех случаях, когда на поверхность не извлечен солонцовый горизонт.

Эффективное использование данных земель достигается на фоне мелиорации, которая осуществляется трехъярусной или плантажной вспашкой при близком расположении гипса (выше 40 см) или гипсованием при глубоком его залегании.

Трехъярусная вспашка предпочтительнее на почвах с пониженным содержанием гумуса (менее 1,5-2% в слое 0-40 см) или резким снижением его содержания с глубиной.

Система мероприятий по использованию земель данного экологического типа после мелиоративных обработок и гипсования такая же, как и земель предыдущего типа.

4. Комплексы лугово-черноземных и луговых солонцеватых почв с солонцами лугово-степными и луговыми средними и мелкими среднезасоленными.

Главным лимитирующим фактором продуктивности солонцов, входящих в этот тип земель является активная физико-химическая солонцеватость, которая поддерживается близким залеганием солей и минерализованных грунтовых вод. Возможности химической мелиорации и самомелиорации таких солонцов ограничены в связи с наличием условий для восстановления и поддержания солонцеватости почв.

Тем не менее улучшение кормовых угодий на таких землях с помощью приспособительных мероприятий дает существенный эффект, благодаря значительной их обводненности вследствие дополнительного поверхностного и грунтового увлажнения. При этом важно не допускать извлечения на поверхность солонцового горизонта.

Главным приемом освоения и использования данных земель является безотвальная обработка рыхлителем РС-1,5 или РСН-2,9 на глубину 30-35 см с предварительной разделкой дернины дисковыми орудиями, фрезами или плугами. На следующий год после подъема целины высеваются многолетние травы, преимущественно пырей, волоснец ситниковый, при слабом засолении – костер, люцерна.

В особую агроэкологическую группу земель выделяются:

- луговые солонцово-солончаковые комплексы, включающие солонцы луговые сильнозасоленные, солонцы-солончаки и луговые солонцеватые солончаковатые почвы;

- корковые солонцы и их комплексы;

- солонцы в комплексе с малонатриевыми щебнистыми почвами.

Эти земли в ближайшей перспективе нецелесообразно использовать в сельскохозяйственных целях. В крайнем случае возможно весьма умеренное пастбищное использование.

Из всего сказанного со всей очевидностью вытекает необходимость комплексного решения задач по мелиорации и использованию солонцов в рамках определенной адаптивно-ландшафтной системы земледелия. Мелиоративный эффект гипсования, трехъярусной или плантажной вспашки зависит от характера использования солонцов в мелиоративный период. Например, многолетние травы, посеянные после мелиоративной обработки степных и лугово-степных солонцов, пересушивая почву, сдерживают мелиоративный процесс в неорошаемых условиях, поскольку замедляются обменные реакции натрия ППК и кальция мелиорантов и удаление продуктов реакции за пределы пахотного слоя. В паровых полях, под однолетними культурами, наоборот, мелиоративный процесс ускоряется. В то же время чистый пар должен быть совершенно исключен на солонцах с близким залеганием минерализованных грунтовых вод, здесь предпочтительны многолетние травы.