Новости
01.01.2022
Поздравляем Вас с Новым годом и Рождеством!
06.03.2021
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2021
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ПОЧВЕННО-ПОГЛОЩАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА ЧЕРНОЗЕМОВ В ПОСТМЕЛИОРАТИВНЫЙ ПЕРИОД

Авторы:
Город:
Каменная Степь
ВУЗ:
Дата:
06 ноября 2014г.

Введение

Проблема орошения черноземов, изменение их свойств, всегда была одной из актуальнейших проблем почвоведения и земледелия. Дополнительное увлажнение почв сельско хозяйс твенных угодий повышает продуктивность полевых культур, оптимизирует водный, температурный, пищевой режим почв (Григоров, 2009; Налойченко, Атаканов, 2009; Макарычев, Зайкова, 2013) Вовлечение в ор ошение почв изменяет экологическую ситуацию агроценозов, приводит к эволюции их свойств и режимов. Использование щелочных вод может активизировать процессы вторичного засоления и осолонцевания черноземов (Зайдельман, 2003). Знание состава обменных оснований любой почвы необ ходимо для решения многих вопросов. Специфическими особенностями черноземных почв Каменной степи является высокая насыщенность основаниями и большая емкость поглощения с преобладанием доли кальция в составе катионов (Титова Т.В., 2011).

Условия и методы исследований

Исследования проведены в НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева в стационаре отдела кормопроизводства. Опытный участок на хо дился в режиме орошения более 30 лет. Для изучения трансформации свойств почв использовался метод закладки ключевы х участков с постоянным шагом опробования, который составлял 25 м. Размер ключевого участка 100 х 100 м. Почвенные образцы отбирались по глубинам 0-20, 20-30, 30-50, 50-70, 70-100, 100 - 150 и 120 – 150 см.

Для орошения использовалась вода Вер хнего водо хр анилища («Старое море»), минерализация которой изменялась по годам от 0,6 до 1,8 г/ л и в среднем составила около 0,98 г/ л (Табл. 1). Среди анионов лидирующее место занимали сульфаты (55,4%) и гидрокарбонаты (32,4%). В катионном составе первое место принадлежало натрию (55,4%) и магнию  (35,4%). Значение реакции среды характеризовалось как достаточно высокое  и поэтому  показателю  воды можно  отнести  к  слабощелочным.  Оросительная норма колебалась  по  годам  и составляла в зависимости от складывающихся погодных ус ловий в пределах 300-400 м3  /га.

 Химический состав  воды Верхнего водохранилища, ммоль (экв) /л

Таблица 1

  

Сухой остаток, г/ л

НСО -

3

SO 2-

4

Сl-

Са2+

Mg2+

Na+

K+

 

рН

0,98

4,8

8,2

1,8

1,2

5,5

8,6

0,2

8,3

 

Для проведения химических анализов использовались следу ющие методики: рН солевой в 1,0 н KCl вытяжке и рН водной вытяжки – потенциометрически (ГОСТ 26483 -85); обменные кальций и магний трилонометрически (вытеснение обменных катионов кальция и магния хлористым натрием. Методика Почвенного института (А гро химические методы исследования почв, 1975); обменный натрий метод ЦИНА О (М., 1977) (ГОСТ 26950-86); общее содержание и качественный состав легкорастворимых солей в водной вытяжке при соотношении почва : вода = 1:5 (Е.В. Аринушкина, 1970).

Цель исследований

Целью наших исследований являлось изучение влияния орошения сельско хозяйс твенных культур неблагоприятными по химсоставу водами на качественный состав почвенно -поглощающего комплекса черноземов Каменной степи в постмелиоративный период.

Результаты и обсуждение

Исследования почвенного покрова участков с различным характером использования позволили нам всесторонне оценить изменения свойств черноземов в результате длительного орошения. Структура почвенного покрова неорошаемого участка представлена сочетанием трех компонентов. Основной почвенной структурой является агрочернозем миграционно – мицелярный (чернозем типичный), агрочернозем зоотурбированный (чернозем типичный перерытый) и агрочернозем  сегрегационный (чернозем обыкновенный).  На орошаемом участке в структуре почвенного покрова первое место занимает  агрочернозем миграционно – мицелярный и небольшая доля агрочерноземов глинисто – иллювиальных (черноземов выщелоченны х).

Орошение привело к изменению качественного состава почвенно-поглощающего комплекса. Применение приемов орошения активизирует процессы выноса солей с отчуждаемой сельско хозяйственной продукцией и их миграцию по почвенному профилю с инфильтрационными оросительными водами. Проведенные в свое время исследования по миграции солей в кормовом севообороте показали на значительный вынос легкорастворимых солей ниже 1,5 м (Рымарь, Покудин, Павлюченко, 1999). По данным авторов, вынос солей растениями составил 324 кг/га. Лидирующее положение в составе катионов принадлежало  кальцию и натрию, среди анионов  – гидрокарбонатам и сульфатам.

Общей закономерностью является снижение доли обменного кальция и увеличение доли обменных магния и натрия. Эта закономерность  четко прослеживается в карбонатно-а ккумулятивны х горизонтах почвы ( Табл.2). Особую тревогу вызывает повышенное содержание обменно-поглощенного натрия в глубоколежащих почвенных горизонтах. Его доля в подгумусовых горизонтах почвы изменялась от 4,1 % от суммы катионов ППК (слой 50 - 100 см) до 6,6% (в слое 120-150 см).

В почвенном профиле неорошаемого участка количество натрия было близким и варьировало от 1,6% в гумусовом горизонте до 2,2% в карбонатном. Вследствие этого, орошение  может приводить к существенному изменению качественного состава почвенно – поглощающего комплекса, формированию глубокозасоленных почвенныхгоризонтов черноземов. 

Качественный состав почвенно-поглощающего комплекса почв

Таблица 2

 

Глубина, см

Са

Mg

Na

Са

Mg

Na

 

орошение                                                   без орошения

0 – 20

32,4/ 77,6*

8,4/20,4

0,93/ 2,2

26,3/ 78,8

6,6/19,6

0,5/1,6

20 - 30

31,7/ 79,1

7,4/18,5

0,9/2,4

26,5/ 81,7

5,5/16,8

0,5/1,5

30 – 50

28,8/ 76,0

8,1/21,2

1,1/2,8

26,8/ 82,2

5,4/16,3

0,5/1,5

50 – 70

26,7/ 75,8

7,6/21,3

1,0/2,9

24,8/ 80,6

5,6/17,8

0,5/1,5

70 – 100

22,8/ 71,1

8,1/24,8

1,3/4,1

23,1/ 78,1

6,0/20,2

0,5/1,8

100 - 120

18,7/ 65,7

8,1/28,5

1,6/5,8

20,0/ 71,6

7,5/26,6

0,5/1,8

120 – 150

17,2/ 64,0

7,9/29,4

1,7/6,6

20,3/ 72,8

7,0/25,1

0,6/2,2

*В числителе – ммоль (экв)/ 100 г; в знаменателе – процент от суммы катионов

 

Необ ходимо также отметить увеличение доли обменного магния вследствие орошения. Причем эти процессы характерны для всего исследованного почвенного профиля. В почве гумусового гори зонта богарного участка доля обменного магния варьировала в пределах от 16,3  до 19,6%, в условиях орошения эти значения были заметно выше. Доля поглощенного магния в составе почвенно – поглощающего комплекса увеличивалась до 18,5 – 21,3%. В карбонатно - аккумулятивном горизонте отмечалась такая же закономерность. Доля магния при этом возрастала до 24,8 – 29,4%.

В наших исследованиях установлено сужение  соотношения обменных кальция и магния, что может служить негативным инструментом деградации черноземов при дополнительном почвенном увлажнении. Это может активизировать процессы физической деградации почв и способствовать появлению признаков магниевой солонцеватости. В почвах с водной мелиорацией соотношение двухосновных составляющих компонентов ППК в гумусовом горизонте варьировало в пределах 3,5 - 4,3, на богарном участке увеличивалось до 4,0 – 5,0 единиц. В карбонатно – аккумулятивном горизонте эти значения равнялись соответственно 2,2 - 2,8 и 2,7 – 3,8.

Выводы

Проведенные исследования на черноземах с дли тельным сроком орошения позволяют выявить существенные изменения их свойств. Дополнительное увлажнение черноземов затрагивает почвенно - поглощающий комплекс, являющийся важнейшим компонентом почвенного плодородия, а также  нарушает баланс основных его составляющих (кальция и магния), приводит к существенному увеличению доли обменного магния и сужению соотношения обменных кальция и магния.

 Список  литературы

1.           Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв/ Е.В. Аринушкина// Изд-во Москов. ун-та. – 1970. – 488 с.

2.           Григоров М.С., Григоров С.М., Федотова С.В. Оросительные мелиорации и плодородие мелиорированных

земель//  Пути  повышения  эффективности  орошаемого  земледелия/   Сборник  статей.  Выпуск  41.  – Новочеркасск, 2009. – с. 48 – 54.

3.           Зайдельман Ф.Р. Мелиорация почв: Учебник. – 3 – е изд., испр. и доп. – М., изд – во МГУ, 2003. – 448 с.

4.           Макарычев С.В., Зайкова Н.И. Влияние полива на микроклимат орошаемого участка при возделывании столовой свѐклы// Вестник А лтайского государственного аграрного университета № 3 (101), 2013. - с. 41 – 43.

5.           Налойченко А.О., Атаканов А.Ж. Орошение как главный элемент эффективного регулирования факторов жизни растений. - Бишкек: Кырг. НИИ ирригации, 2009. -Вып. 1.-16 с.

6.           Рымарь В.Т., Покудин Г.П., Павлюченко А.У. и др. О миграции различных элементов в черноземах юго - востока ЦЧЗ// Лизиметрические исследования в агро химии, почвоведении, мелиорации и агроэкологии/ Доклады симпозиума (п. Немчиновка, 29 июня – 1 июля 1999 г.) – Москва – Немчиновка, 1999. – с.167 – 171.

7.           Титова Т.В. Трансформация  физических и  физико-химических свойств почв Каменной  степи  в условиях сезонного переувлажнения: автореф. дис. … канд. б. н./ Т.В. Титова. – Воронеж, 2011. – 23 с.