Солонцы — почвы, чрезмерно богатые растворимыми солями, преимущественно вредными для растительности. В общежитии нередко этот термин применяется к почвам, не отвечающим такому определению: солонцами называют часто всякие малоплодородные почвы более или менее светлой окраски — подзолистые, неразвитые, ссыхающиеся в плотную массу и т. п. Впрочем, и в научной литературе и картографии к категории С. отнесено немало почв, которые только внешними признаками напоминают С., растворимых же солей содержат нормальное количество. Таковы, напр., многие псевдосолонцы губ. Полтавской, Харьковской, Воронежской, Саратовской и др.; светлая окраска их обусловлена часто присутствием кремнеземной пыли (SiO2), а бесплодие — неблагоприятными физическими свойствами. Причиной указанного смешения служит недостаточная, вообще, изученность этих интересных образований. Царство С. — области с сильным испарением и сравнительно малым количеством атмосферных осадков. Сюда относится зона черноземная, зона пустынно-степных и эоловых почв. Как почва «интразональная», С. разбросаны в этих областях пятнами и островами, причем в климатах чрезвычайно сухих такие острова занимают очень большие площади, напр. в нашей Закаспийской области, в Туркестане, в Центральной Америке (arid region) и др. Значительным развитием пользуются также С. в Венгрии (так назыв. szek), в Испании, в Индии (reh), в Сев. и Южной Америках (alkali lands), особенно в западных штатах и в Аргентине, в Персии, Аравии, Египте и, наконец, в Австралии. В нашей черноземной полосе наичаще встречаются солонцовые пятна в губ. Херсонской, Полтавской, Екатеринославской, Харьковской, Воронежской, Саратовской, Самарской, Оренбургской, Уфимской и др. Здесь они приурочены, большей частью, к разного рода низинам, котловинам, блюдцам; нередко встречаются также на склонах к оврагам и долинам, в местах выхода на дневную поверхность соленосных горных пород.
Морфологические признаки С. весьма разнообразны и пока еще не классифицированы. Обыкновенно солонцовые острова видны издали, выделяясь голыми светлыми лысинами на вспаханном или зеленеющем поле. Поверхность их или совершенно обнажена, или покрыта скудной солончаковою растительностью (Salsolaceae, Salicornia и др.). Обнаженные места обыкновенно покрыты тоненькой корочкой выцветов хлористых, серно-кислых или углекислых солей, иногда со значительной примесью кристаллического кремнезема. Этот последний в черноземной области нередко образует корочку один, без примеси солей, и тогда за С. легко может быть принят псевдосолонец подзолистого характера. На разрезе типичный С. дает наичаще такую картину: непосредственно под упомянутой корочкой солей идет пепельно-серый слой, в сухом состоянии очень плотный, раскалывающийся на тонкие призматические отдельности; этот горизонт, мощностью обыкновенно 1—2 фт., более или менее постепенно переходит в подпочву. В некоторых, довольно частых, случаях, поверх этого светлого горизонта залегает небольшая толща темной почвы в сухом состоянии также твердой, а в сыром — чрезвычайно вязкой. Очень часто между светлым горизонтом и подпочвой находится черный, с синеватым отливом, глинистый слой, сплошной или пронизанный охристыми и др. прожилками, богатый перегноем. Присутствие такого слоя должно всегда побуждать к более внимательному изучению природы С., так как именно он — один из наиболее частых спутников псевдосолонца. Кроме С. сухих, известны мокрые или жидкие. Они приурочены к берегам соленых водных бассейнов или к местам неглубокого залегания минерализованных грунтовых вод. Таковы, напр., соленые грязи (так наз. «хаки») побережья Каспия, Азова, Сиваша; «соры» и «такыры» Туранской низменности и т. п.; сюда же относятся топкие мокрые С. губ. Саратовской, Донской Области и др.
Источники солей, образующих С., многообразны. Ими служат: 1) соленосные поверхностные горные породы и почвы; 2) соленосные глубже лежащие породы; 3) минерализованные грунтовые и артезианские воды; 4) атмосферная пыль. К первой группе принадлежит преобладающее большинство С. Прежде всего, сюда относятся С. морских и др. соленых отложений, которые вследствие равнинности местности и незначительного количества осадков не выщелачиваются или благодаря молодости отложений еще не успели выщелочиться. Таковы С. береговых полос трансгрессирующего моря (у нас прикаспийские, приазовские и др.), а также значительная часть равнинных низких пустынь. По большей части это самые безнадежные С. К той же категории следует отнести наиболее обычные в черноземной полосе С. разного рода низин — речных и балочных долин, ложбин, блюдец и т. п. Обнажающиеся на боках долин соленосные горные породы проточными водами сносятся на дно и здесь отлагаются, давая начало С. Подобные образования встречаются почти в каждой долине. Особенно хорошо они изучены в Соединенных Штатах Америки (Иеллоустонская долина и пр.) и у нас, в губ. Полтавской, Харьковской и др. В сущности, тот же процесс, только в слабейшей степени, происходит и при образовании С. мелких ложбин. Материал дают соседние повышенные почвы, выщелачиваемые проточными водами. Очень часто при этом запас выносимых солей пополняется вследствие химического выветривания, т. е. выделением растворимых солей из щелочных и щелочноземельных силикатов. Некоторые полагают, что этим последним путем возможно образование С. или, по крайней мере, скопление солей in situ, без участия текучих вод. К этому же типу, наконец, принадлежат и С. на разного рода склонах, в местах обнажения богатых солями пород (наблюдались в Воронежской, Саратовской и др. губ.). С. второй группы образуются тогда, когда соленосная порода залегает на незначительной глубине, не превышающей максимальной величины капиллярного поднятия влаги. В этом случае атмосферные осадки, проникая до соленосной породы, выщелачивают ее и затем, в сухие периоды, подымают соли наверх. Такую же роль играют и грунтовые воды, если они циркулируют в неглубоких соленосных породах. Иногда капиллярное поднятие соленых растворов настолько интенсивно, что образуются мокрые грязевые С., упомянутые выше. Минерализованные артезианские воды образуют С. сами по себе крайне редко: таковые наблюдались лишь в глубоких речных долинах, где эти воды выбиваются иногда наружу. Но известно немало случаев, когда осоление почвы производилось искусственно, путем нерационального орошения из артезианских колодцев. Вообще, орошение даже пресной водой требует крайней осторожности, так как может вызвать образование С. Этим путем, напр., были испорчены довольно значительные площади в западных Штатах Сев. Америки. Необходимо упомянуть также, что в образовании С. некоторую роль могут играть степные грызуны, выносящие соленосную породу из глубины на поверхность. По наблюдениям Леваковского, Миддендорфа и др., многие солончаковые пятна черноземной полосы и Ферганы обязаны своим происхождением именно копающим животным. В последнее время, наконец, делаются попытки, не лишенные основательности, объяснить накопление солей в почве получением их из атмосферы. Уже давно было констатировано, что в пыли, на высоте 60 метров, может содержаться до 9,22% солей, растворимых в воде, и 24,18% солей, растворимых в HCl (Тиссандье); Смит нашел в одном куб. метре дождевой воды 34,3 г солей и т. п. Вполне естественно допустить, что таким способом, в течение продолжительного времени, при особенно благоприятных условиях, возможно значительное накопление солей, если не на поверхности почвы, то на некоторой глубине. Несмотря на всю разнохарактерность образования С., их жизнь довольно однообразна и подчиняется, главн. образ., влиянию двух антагонистических факторов — испарения и атмосферных осадков. Если последние значительны, то С. являются весьма мало развитыми («родючие» С., «окост» и пр.). Кроме того, при этих условиях С. носят характер более или менее периодических: они появляются только в известные времена года, а некоторые — даже в известные года, в остальное же время почти исчезают, т. е. почвенные растворы сильно разжижаются, или горизонт концентрации понижается. Вероятно, этим объясняется тот довольно частый факт, что в особенно мочливые года некоторые С. дают прекрасные урожаи. Наоборот, в областях усиленного испарения и малых осадков С. отличаются большим постоянством и злостностью, как это удостоверено систематическими наблюдениями в Соед. Штатах (Витней, Минс, Гильгард и др.). Любопытно, что крайности в действии обоих противоположных факторов приводят, при известных условиях, к одинаковому результату — образованию подземных, или внутренних, С. Так называются солевые скопления на глуб. 1—2 метров некоторых солей, преимущественно углекислых и серно-кислых, наблюдавшиеся в Сев. Америке (так наз. hardpan), у нас в Области Войска Донского, в губ. Екатеринославской, Воронежской и др. Происхождение их объясняется вымывательной («иллювиальной») деятельностью атмосферной влаги, когда она пересиливает капиллярное поднятие. Однако, то же самое получается и при обратном явлении, когда испарение настолько интенсивно, что понимающиеся по капиллярам растворы испаряются на известной глубине, не доходя до поверхности почвы. Так, известны слои хорошо выкристаллизованного гипса, на глубине одного и даже нескольких футов, в песчаных отложениях Средней Азии, напр. близ Репетека («репетекские» гипсы), изредка в Сахаре и пр. Материал для образования таких подземных С. дают неглубоко залегающие минерализованные грунтовые воды. В химическом отношении С. характеризуются значительным содержанием в них подвижных, растворимых в воде соединений, которые могут достигать 75%. Что касается количества солей и их характера, то они, конечно, сильно варьируются, в зависимости от местных и общих (зональных) условий. В иных С. преобладают серно-кислые соли (бл. Шариханы 62,42 Na2SO4), в других — карбонаты (Маргеллан, 47,45% СаСО3), в третьих — хлористые и т. д.; в более редких случаях встречаются даже С. с выцветами KNO3 (Венгрия) и NaNO3 (Индия). Чтобы дать понятие о разнообразии химической природы С., приводим анализы (водные вытяжки) некоторых типичных образцов из различных климатических и почвенных зон.
| Водная вытяжка | Тюкалинский окр. Тобольской губ. (Коссович) |
Сухорабовка, Полтавской губ. (Поленов) |
Дудачное, обл. Войска Донского, Мокрый солонец (Коссович) |
|---|---|---|---|
| SO3 | 0,345% | 0,203% | 0,29% |
| CaO | 0,132 | 0,215 | 1,18 |
| MgO | 0,084 | 0,85 | 0,37 |
| K2O | 0,014 | 3,36 | 0,13 |
| Na2O | 0,467 | 3,36 | 1,05 |
| Cl | 0,398 | 2,36 | 3,10 |
| Общая сумма вещ., раств. в Н2O |
1,329% | 6,218% | 6,13% |
| Водная вытяжка и вал. состав |
Пустыня Кара-Тюбе (Миддендорф) |
Алты-Арык, Маргеллан (Id.) |
Моянские высоты (Id.) |
|---|---|---|---|
| KCl | 0,0259% | 0,2221% | 0,143% |
| NaCl | — | 0,1236 | 2,742 |
| K2SO4 | 0,0841 | — | — |
| Na2SO4 | 62,4234 | 9,4161 | 11,287 |
| CaSO4 | 8,5121 | 10,1121 | 6,971 |
| MgSO4 | 3,1500 | 6,8053 | 0,512 |
| CaCO3 | — | 5,9674 | 47,447 |
| Cl | 0,0123 | 0,1805 | 1,7298 |
| Общая сумма вещ., раств. в Н2O |
74,2045% | 26,6792% | 21,661% |
Кроме указанных в таблице соединений, в С. часто находятся в свободном состоянии CO2, H2S и др. газы. Содержание гумуса колеблется в значительных пределах, от долей % до 7—8%, но оно обыкновенно значительно ниже, чем в соседних почвах, причем обеднение им С. происходит очень резко; напр., в расстоянии пяти фут от чернозема, содержавшего 5,55% гумуса, С. оказался содерж. его 2,42%. Как показывают анализы, С. вообще отличаются преобладанием в них солей натра над солями калия. Конечно, все вышеуказанные соли находятся в очень подвижном состоянии и легко переходят друг в друга. В настоящее время доказано, что через обменное разложение двууглекислой извести (или СаСО3 и MgCO3 в присутствии СО2) с NaCl или Na2SO4, легко образуется сода и т. п. По своему механическому составу, большая часть С. относится к группе глинистых. Преобладают частицы от 0,25 до 0,01 мм и мельче. Более песчаные разности С. встречаются сравнительно редко и отличаются, в наших широтах, непостоянством. Неблагоприятность для земледелия механического состава С. усиливается еще способностью растворимых солей, так сказать, стягивать глину. Этим объясняется обычное свойство С. в сыром состоянии быть чрезвычайно вязкими, а в сухом ссыхаться и уплотняться до того, что их не берет никакое орудие. В связи с этим находятся, конечно, и неблагоприятные физические свойства С., особенно по отношению к воде: ничтожная гигроскопичность, слабая водопропускающая способность и т. п. Вот почему во многих случаях бывает затруднительно сказать, чем главнейше обуславливается бесплодие С. — их соленосностью или неблагоприятными физико-механическими свойствами. Как бы то ни было, С. — враг сельского хозяина, и борьба с ним при малоземелье делается неизбежной. В России мелиорация С. искусственными мерами прививается очень слабо, но в Средней Азия и на З, особенно в Американских Соединенных Штатах, она применяется энергично. В Америке снаряжаются правительством целые экспедиции из специалистов для борьбы с С. Первоначально применялась система обильного орошения солончаковых площадей, но так как во многих случаях получились результаты противоположные ожидаемым, перешли к комбинации поливок с дренажем. Кроме того, в зависимости от местных условий, применяются еще след. меры для улучшения С.: гипсование (для удаления вредной соды), прикрытие соломой и т. п. (для ослабления испарения), частая вспашка (для нарушения капиллярности почвы), разведение некоторых растительных галофитных формаций (тамариксы, Suaeda Jorreyana, Frankenia grandifolia campestris и др.). По последним известиям, подобными мерами американским департаментом земледелия приведено в культурное состояние несколько сот кв. миль бесплодных С.
Ср. Миддендорф, «Очерки Ферганской долины» (1882); Докучаев, «Русский чернозем» (1883); Даниловский, «Солонцы» («Матер. по изуч. русс. почв», вып. I, 1885); «Материалы к оценке земель Полтавской губ.» (естеств.-истор. часть, 1890—94); Сибирцев, «Почвоведение» (1899); Hilgard, «Nature, value, and utilization of alkali lands» (1900) и др.