Воскресенье, 04.12.2016, 00:46
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту


Главная » Статьи » Сельское и приусадебное хозяйство

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ УНПЦ «ГОРНАЯ ПОЛЯНА»

А.А. Околелова1, доктор биологических наук, профессор Г.С. Егорова2, доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.Ф. Желтобрюхов1, доктор технических наук, профессор Н.А. Рахимова1, доктор химических наук, профессор
1Волгоградский государственный технический университет 2Волгоградский государственный аграрный университет

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ УНПЦ «ГОРНАЯ ПОЛЯНА»

В статье показано, что рациональная эксплуатация светло-каштановой почвы не изменила их основных химических свойств почв пашни (содержание органического углерода, карбонатов, рН, водорастворимых солей, поглощенных катионов), по сравнению с целиной.

Ключевые слова: органический углерод, карбонаты, рН, водорастворимые соли, поглощенные катионы, пашня, целина, светло-каштановая почва, солонец.

 

Объектами исследования послужили светло-каштановые почвы учебного научно- производственного центр (УНПЦ) «Горная поляна» Волгоградского государственного аграрного университета.

Исследовали химические свойства почв агроценозов (целина и пашня). В «Классификации и диагностике почв России» [5] подтипы каштановых и светло-каштановых почв выделяют на уровне типа в отделе аккумулятивно-карбонатных малогумусных почв под названием «каштановые» почвы. По международной классификации (WRB) их относят к группе Calcisoils [9]. Часть светло-каштановых почв отнесена к типу бурых этого же отдела. Солонцы - щелочно-глинистые дифференцированные почвы, тип агросолонцы светлые.

Лабораторно-аналитические исследования выполнены на кафедре почвоведения и общей биологии Волгоградского ГАУ. Отбор проб, подготовку почв к анализу проводили по ГОСТу 17.4.4.02-84 [1, 5, 6]. Анализ водной вытяжки проводили по ГОСТу 26423-85 [1], поглощенные катионы - по ГОСТу 26487-85. Часть анализов была выполнена в лаборатории ООО Технопроект «ТИСИЗ»: содержание углерода в почве определяли на «Флюорате 02-3М ЛЮМЭКС» pH водный - потенциометрически ГОСТ 26423-85.

Карбонатный профиль формируется в процессе выщелачивания легкорастворимых солей и карбонатов как результат проявления гидротермических и газовых режимов. Карбонатность почв, степень их выщелоченности являются индикаторами классификационного различия почв [2]. В настоящее время специалисты используют косвенное определение доли карбоната кальция по интенсивности вскипания и глубине [2].
По морфологическим характеристикам нами было определено наличие карбоната кальция в верхних горизонтах почв исследуемых объектов (табл. 1). По интенсивности вскипания от 10 % НС1 почвы карбонатны, сильное вскипание отмечено с глубин 5 см (целина), 10 (пашня).
Величина pH является наиболее устойчивым генетическим показателем почвы. Варьирование pH в границах типичных значений составляет 5-10 %. Антропогенные изменения pH происходят при окультуривании или деградации почв. Для всех типов почв величина pH считается существенным диагностическим критерием [2].

Для исследуемых почв характерна слабощелочная среда (7,5-8,5), в верхнем 20 см слое светло-каштановые целинная и пахотные почвы имеют рН, равный 8,21, солонец - 7,88.

Почвы малогумусны, доля органического углерода в верхнем горизонте целинной почвы равна 0,91 %, пашни - 0,77. Профильное распределение органического углерода свидетельствует о его закономерном снижении (табл. 1). Ранее Г. С. Егоровой с соавтором [3] была показана возможность увеличения содержания гумуса в светло- каштановой почве под семенной люцерной в опыте без применения удобрений на третий год пользования с 1,81 до 1,98 %, с применением удобрений Р120 с 1,81 до 2,10 %.

При исследовании почв важное значение имеет ионный состав водного раствора. По содержанию и характеру распределения элементов возможна оценка экологической ситуации. Количество содержащихся ионов в составе водной вытяжки дает относительное представление об ее минерализации [2, 7, 8].

Воднорастворимые соли в водных вытяжках образуют малоподвижные электронейтральные ионные пары СаSO4, MgSO4, СаСОз, MgСОз или пары, несущие положительные (СаНСО+з, MgНСО+3) или отрицательные (№СО"3, NaSO-4) заряды. При этом ионы хлора в силу своей высокой реакционной способности комплексов не образуют [2]. Образование малоподвижных комплексов делает более стабильным солевой состав почв [2]. Содержание водорастворимых солей подробно изучено нами ранее [7, 8]. Анализ водной вытяжки почв и содержание органического углерода приведены в таблице 1.

По содержанию органического углерода почвы малогумусны, на пашне его содержание меньше, чем в целинной почве, соответственно 0,91 и 0,77 % в верхнем горизонте.

В профиле целинной почвы выше доля катионов кальция и магния, анионов хлора и бикарбонатов, ниже содержание натрия и сульфатов. Концентрация магния существенно отличается только в иллювиальных горизонтах - в целинной почве больше, соответственно 0,34 и 0,18 мг-экв/100 г почвы.

Таблица 1 - Содержание водорастворимых солей (мг-экв/100 г) и органического углерода (%) в светло-каштановых почвах

Результаты анализа свидетельствует, что засоление почв слабое, тип засоления целинной почвы хлоридный, иллювиальный горизонт не засолен, тип засоления пахотной почвы в пахотных горизонтах сульфатно-хлоридный. В иллювиальном - хлоридный.

Обменные катионы составляют небольшую часть от их общего содержания в почве. Суммарное количество всех поглощенных (обменных) катионов - относительно стабильная величина для каждой почвы, однако, и она зависит от рН, типа почвы, гранулометрического состава, а также от природы ионов, участвующих в обменном поглощении (табл. 2).

Таблица 2 - Емкость катионного обмена в светло-каштановых почвах,

Сумма обменных катионов в верхнем горизонте светло-каштановых почв практически одинаковая, на пашне 23,87 мг-экв/100 г, на целине - 22,50. Но профильное их распределение отличается.

На целине доля обменных катионов равномерно снижается с глубиной, в пахотном горизонте отмечено их накопление в слое 20-30 см.

Содержание кальция в гумусовом слое почвы пашни сопоставима с его содержанием в целинной почве, соответственно 17,65 и 17,50, а в иллювиальном горизонте даже выше, соответственно11,35 и 15,10 мг-экв/100 г.

Концентрация магния и натрия в профиле пахотной почвы несколько выше, чем в целинной почве. Доля обменного натрия по отношению к сумме обменных катионов в целинной и пахотной почве составляют соответственно 1,77 и 1,76.

Магний всегда сопутствует кальцию. Типичное соотношение поглощенных Са : Mg = 5 : 1. В этих количествах действие магния аналогично кальцию. Если катиона Mg больше, то повышается щелочность в связи с присутствием в почвенной среде бикарбонатов и карбонатов Mg. Поглощенный Mg поддерживает свойства солонцеватости почв [2].

В исследуемых почвах соотношение между кальцием и магнием в 20 см слое на пашне наименьшее и составляет 2,94, в целинной почве равно 3,96.

В. Ф. Вальковым с соавторами [2] предложена градация почв, согласно которой поглотительная способность исследуемых почв соответствует категории «средняя».

Выводы:

1. Рациональная эксплуатация светло-каштановой почвы не изменила основных химических свойств почв пашни, по сравнению с целиной.
2. Почвы карбонатны, сильное вскипание отмечено с глубин 5 см (целина) и 10 (пашня). Для исследуемых почв характерна слабощелочная среда (7,5-8,5), светло- каштановая целинная почва и пашня имеют рН, равный 8,21 в верхнем 20 см слое.
3. Почвы малогумусны, доля органического углерода в верхнем горизонте целинной почвы равна 0,90 %, пашни - 0,77. Профильное распределение свидетельствует о закономерном снижении обуглероженности.
4. В профиле целинной почвы выше доля водорастворимых катионов кальция и магния, анионов хлора и бикарбонатов, ниже содержание натрия и сульфатов. Концентрация магния существенно отличается только в иллювиальных горизонтах - в целинной почве больше, соответственно 0,34 и 0,18 мг-экв/100 г почвы.
5. Засоление почв слабое, тип засоления целинной почвы хлоридный, иллювиальный горизонт не засолен, тип засоления пахотной почвы в пахотных горизонтах сульфатно-хлоридный. В иллювиальном - хлоридный.
6. Сумма обменных катионов в верхнем горизонте светло-каштановых почв практически одинаковая, на пашне 23,87 мг-экв/100 г, на целине - 22,50. Но профильное их распределение отличается. На целине доля обменных катионов равномерно снижается с глубиной, в пахотном горизонте отмечено их накопление в слое 20-30 см.

Библиографический список

1. Аринушкина, Е. В. Руководство по химическому анализу почв [Текст] / Е. В. Аринушкина. - М.: МГУ, 1961. - 490 с.
2. Вальков, В. Ф. Почвоведение [Текст]: учебник для вузов / В. Ф. Вальков, К. Ш. Казеев, С. И. Колесников. - Ростов-н/Д.: МарТ, 2006. - 496 с.
3. Егорова, Г.С. Физиологические особенности развития и произрастания люцерны. [Текст] / Г.С. Егорова. А.А. Околелова // Агрономия. - 2013. - Вып. 3. - С. 26-30.
4. Классификация и диагностика почв России [Текст] / Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева, М.И. Герасимова. - Смоленск: Ойкумена, 2004. - 342 с.
5. Куницына, И.А. Выполнение инженерно-экологических изысканий для строительства опасных производственных объектов. Практическое руководство [Текст] / И.А. Куницына, А.А. Околелова. - Волгоград: ИУНЛ ВолгГТУ, 2013. - 192 с.
6. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа [Текст]: ГОСТ 17.4.4.02-1984. - Введ. 1986-01-01. - М.: Изд-в стандартов, 1985. - 12 с.
7. Околелова, А.А. Оценка продуктивности почв с помощью регрессионного анализа [Текст] / А.А. Околелова, В.Н. Стяжин, А.С. Касьянова // Фундаментальные исследования. - 2012. - № 3 (ч. 2). - С. 328-332.
8. Особенности почвенного покрова Волгоградской агломерации [Текст] / А.А. Околелова, В.Ф. Желтобрюхов, Г.С. Егорова, Н.Г. Кастерина, А.С. Мерзлякова. - Волгоград: ВолГАУ, 2014. - 224 с.
9. Цех, В. Почвы мира. Атлас. [Текст] / В. Цех, Г. Хинтермайер-Эрхард. - М.: Академия, 2007. - 120 с.
 

Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование № 2 (38), 2015

Категория: Сельское и приусадебное хозяйство | Добавил: x5443 (22.04.2016)
Просмотров: 149 | Теги: почва, ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2016