Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СУБТРОПИЧЕСКИХ РЕНДЗИН СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЛИВИИ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СУБТРОПИЧЕСКИХ РЕНДЗИН СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЛИВИИ"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи СУХАНОВ Павел Александрович

УДК 631.445.7:631.48(612)

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СУБТРОПИЧЕСКИХ РЕНДЗИН СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЛИВИИ

Специальность 06.01.03 — почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА —1986

Диссертация выполнена на кафедре почвоведения Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева и в институте «Севзапгипрозем».

Научный руководитель — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А. Д. Кашанский.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Б. Г. Розанов; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В. Г. Ларешин.

Ведущее предприятие — Почвенный институт им. В. В. До-

час. на заседании Специализированного совета К-120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул., 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «> 1986 г.

кучаева.

Защита состоится

1986 г. в

Ученый секретар Специализированного

Н. А. Гончарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Земельные ресурсы любой страны представляют незаменимое национальное богатство, от которого во многом зависит благосостояние населяющих ее народов. Изучение генезиса почв и структуры почвенного покро-на слабоисследованных регионов земного шара с ограниченной площадью земель, пригодных для сельскохозяйственного освоения и использования, имеет не только большое научное, но и практическое значение.

Для Ливии, как и для многих других североафриканских независимых стран, одними из актуальных проблем являются самообеспечение продовольствием и борьба с опустыниванием. Эти задачи могут успешно решаться лишь путем целенаправленной .интенсификации сельскохозяйственного производства на основе всестороннего изучения и рационального использования земельных и других природных ресурсов на базе выполнения комплекса природоохранных мероприятий.

Одной из главных причин, сдерживающих более широкое и интенсивное использование земель, является слабая изученность почвенного покрова Ливии. Систематические исследования генезиса почв и их картографирование на территории страны до работы Советской почвенно-экологической экспедиции В/о «Сельхозпромэк'опорт» не проводились.

Основу работы составили крупномасштабные картографирование и комплексное изучение почв, выполненные автором в 1978—1980 гг. во время работы в Социалистической Народной Ливийской Арабской Джамахирии. Дополнительные лабораторные и специальные исследования проведены в 1981— 1985 гг. на кафедрах .почвоведения Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева и Ленинградского государственного университета им. А. А. Жданова.

Объекты исследований. Темные и красные рендзины занимают площадь около 350 тыс. га на известковом плато Эль-Ахдар — одном «з районов-Ливии, наиболее освоенном и перспективном для дальнейшего развития-сельского и лесного ^ТИ Ягщые почвы, широко изученные1

циг11 нАГ.Ы :АЯ

НАУЧНАЯ Б:-'БЛ;ОТВ<А Моск. са.-7^скох*о. академии им, К. А. .Тимирязева

во многих странах (С. В. Зонн, 1968, 1974; Ф. Дюшофур, 1970), в Ливии ранее не выделялись.

Цель и задачи исследований. Цель работы — комплексное изучение субтропических рендзин Ливии в зоне современного опустынивания. Задачи исследований: 1) изучить своеобразие субтропического рендзинообразования, выявить закономерности географического распространения рендзин, особенности их .морфологического и микроморфологического строения; 2) исследовать характер гранулометрического, химического и минералогического состава, химические, физико-химические и водно-физические свойства почв; 3) определить фракционно-грушювой состав гумуса, изучить формы железа и спектральную отражательную Способность рендзин;

4) выявить влияние условий рельефа, аридизации климата и сельскохозяйственного использования на свойства рендзин;

5) дать оценку экологической устойчивости и плодородия этих почв с рекомендациями по их использованию.

Методика исследований: 1) Изучение морфогенетических особенностей и географического распространения рендзин проводилось в ходе крупномасштабного картографирования почв. 2) Особенности процессов рендзинообразования и отдельных свойств почв исследовались с использованием сравнительно-географического метода, изучением почв на ключевых участках траншейным методом, в топфбио- и литокате-нах. Эдафические свойства рендзин изучались в сосновых лесопосадках. 3) Лабораторные- определения состава и свойств ¡'почв, изучение микроморфологического строения и отражательной способности рендзин проводились общепринятыми. методами.-4) Результаты исследований обработаны статистически. — ;г

Научная новизна и практическая ценность работы. Проведено комплексное изучение неисследованных почв Ливии — темных и красных рендзин. Определены условия их формирования, закономерности распространения, 'изучен гранулометрический, химический, минералогический состав. Установлены параметры основных физико-химических, химических и водно-физических свойств. Получены данные по фракционно-групповому составу гумуса, содержанию форм железа рендзин. Установлена неустойчивость гумуса при длительном использовании этих почв под пашню, впервые научена их спектральная отражательная способность"; Показано влияние аридизации на ■ свойства рендзин. Установлены различные пути соленакопления в этих почвах, уточнены выводы о влиянии климатических условий на формирование рендзин и красно-цветности почв. По характерным ландшафтным признакам оыделена зона современного (антропогенного) оиустынива-'

о ^. ■

1п1я. Разработаны рекомендации для определения катёгорин

пригодности рендзин.- ---------- ------- --..-■

Апробация работы и публикации. Результаты исследований обсуждались и одобрены научно-техническим советом' Почвенно-экологнческои экспедиции в Ливии' (Триполи, 1980). Данные о лимитирующих свойствах рендзин использовались' в окончательном отчете по •почвенным исследованиям в Ливии (1980): Сделаны два доклада па научных конференциях (ТСХЛ,"1981, 1982) и два доклада на заседаниях Ленинградского филиала ВОП (1981, 1984), опубликовано б работ.'

. Объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендации производству, списка литературы и приложений. Объем работы — 263 л., включая 39 таблиц и 27 рисунков. Список литературы — 282 наименования. В 7 приложениях— 5 таблиц и 6 рисунков. - '

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Природные условия. Район исследований расположен и зоне средиземноморского климата, характеризующегося резким-контрастом сезонных климатических условий. Ксеротер--мический жаркий и сухой период (май—октябрь) с температурой выше +20° С и осадками менее 50 мм. Мезотермиче-: ский — теплый и умеренно влажный период (ноябрь—апрель) с температурой от +10 до +20° и осадками от 250 до 600 мм.'

Известковое плато Эль-Ахдар, в северной 71 центральной частях которого проводились исследования, представляет собой структурно-денудационную возвышенную двухступенча-' тую равнину, образовавшуюся в.результате воздымания первичной морской аккумуляции. Плато сложено мощными толщами известковых . пород, абсолютные отметки — от 200 до 850-м. По составу преобладают твердые мелкокристаллические известняки, часто встречаются меловидные и мергелистые известняки.-Повсеместное распространение карбонатных пород и расчлененный рельеф обусловили широкое развитие рендзинообразования. -- ■'"' . ..... ■-

Изученная территория расположена в Средиземноморской вечнозеленой' лесной области, характеризующейся распространением древесно-кустарниковых формаций (Juniperus pho-nicea, Pínus halepensis, Pistacia lentiscus, Rhamnus licioides, Poterium spinosum). Деревья и кустарники в значительной степени уничтожены непомерными рубками и выпасом скота. Это привело к деградации растительности и'почв, образованию зоны современного антропогенного опустынивания с характерными ландшафтными признаками и особенностями почвенного покрова." "

а

' 2. Морфологическое и микроморфологическое строение рендзин. Для рендзин Ливии характерен маломощный (до 30 см) профиль типа: Aica—A[Rca—Rea. Гумусовый горизонт (Aica) мощностью от 10 до 30 см сильно гумусирован, хорошо агрегирован и оструктурен, пористый, сравнительно рыхлый, с различным количеством карбонатного скелета, сильно переработан почвенной •мезофауной, бурно вскипает от 10% HCl. Переходный горизонт (A]Rca) представлен обломками слабовыветренных карбонатных пород, перемешанных с карбонатно-глинистым тумусированным мелкоземом. Постепенно переходит в невыветренный известняк (Rea). Темные рендзнны характеризуются темно-серым и коричневато-серым цветом мелкозема, сформировались на сравнительно молодом элювии меловндных и мергелистых известняков. Красные рендзнны отличаются темно-красным или коричневато-красным цветом гумусового горизонта, образовались из красноцветного глинистого мелкозема, перемешанного с карбонатными включениями твердых известняков. Среди темных рендзин часто встречаются почвы с более мощным (до 80 см) профилем с системой горизонтов: Ajea— Bica—(Вгса)—BRca—Rea. Они приурочены к рыхлым элювиально-делювиальным отложениям меловидных 'И мергелистых известняков. Среди красных рендзин широко распространены слабокарбонатные л выщелоченные от карбонатов почвы с профилем: Ai—Biox (са)—Rea. Эти почвы характерны для выровненных участков на твердых известняках. Горизонт Biox са — плотный, метаморфизированный с признаками внутршочвенной дифференциации, присущей красным фер-сиаллитным почвам.

Типичные рендзнны (с профилем Alca—AiRca—Rea) характеризуются следующими микроморфологическими особенностями. Почвенная масса хорошо агрегирована, сочетаются гумусовые, биогенные, карбонатно-сегрегационные и переходные агрегаты. Много органических остатков. Окраска шлифов из гумусово-аккумулятивных горизонтов темных рендзин— темно-бурая, красных рендзин — темно-красная. Плазма — карбонатно-глинистая, высокогумусированная, анизотропная, скоагулированная, хорошо агрегирована в микроагрегаты с высокой и разнообразной пористостью (до 30%). В зонах-гумусовой пропитки, вблизи пор, агрегированность особенно высокая. Зерна карбонатного скелета размерами до 3—5 мм занимают до 10% и более от поверхности среза, карбонатные включения в различной степени выветрившиеся, часто с хорошо сохранившимися рисунками органогенных тканей,-с пленками или без пленок из плазмы: -

В переходном горизонте AjRca соотношение плазма —скелет изменяется в сторону увеличения скелета," карбонатные 4 " " "

фрагменты становятся менее выветренными, сохраняющими структуру, характерную для пород (Rea). Наличие карбонатных включений во всей массе мелкозема и насыщенность ими плазмы обусловливают литогенный кальциеморфный тип почвообразования, приводящий к формированию рендзин. Для темных рендзин характерно более высокое содержание мелкораздробленных карбонатов, равномерное распределение их в мелкоземе и равномерная инкрустация ими плазмы, отсюда — их большая устойчивость к преобразованию в зональные почвы. Красные рендзины отличаются повышенной ожелезненностью плазмы, обусловливающей их красноцвет-ность. В обоих подтипах почв обнаружены скопления красно-бурых изотропных микроагрегатов, связанных скорее всего с деятельностью железистых бактерий. Колонии последних очень часты в порах, на растительных остатках. Учитывая связь формирования .красноцветиости почв с деятельностью железистых бактерий, отмечаемую Т. В. Аристовской (1961), М. Л. Глазовской ri Е. И. Парфеновой (1974), можно предполагать возможность шостепенной трансформации темноцветных рендзин в красные. В этом проявляется одна из особенностей эволюции темных и красных рендзин.

Слабые признаки внутрипрофильной дифференциации, появляющиеся в выщелоченных рендзинах в виде зон оптической ориентировки плазмы вблизи крупных пор и неравномерной пропитки гумусом, отражают трансформацию рендзин в красные ферсиаллитные почвы. -

3. Гранулометрический состав, структурное состояние и водно-физические свойства. Среди темных рендзин преобладают средне- и тяжелосуглинистые разновидности, среди красных рендзин — глинистые и тяжелосуглинистые. Гранулометрический состав мало изменяется по профилю почв. Обеднение верхней части почв илистыми частицами, наиболее выраженное в красных рендзинах, связано с интенсивным выносом ила из верхних горизонтов водными потоками и частичным перемещением ила в нижние горизонты. Почвы характеризуются высокой способностью к микроагрегированию и оструктуриванию. Преобладают агрономически ценные агрегаты размерами от 1 до 10 мм. Среди мелких агрегатов (1,0—0,25 мм), составляющих 12—24%, доминируют образования биологического происхождения. Структурные агрегаты, связанные с деятельностью насекомых (ннсектолиты), и агрегаты с карбонатными зернами в центре оказались наиболее водопрочными.

Плотность твердой фазы верхних горизонтов рендзин составляет 2,47—2,68 г/см3, а плотность почв — 1,14— 1,66 г/см3. Общая порозность варьирует от 37,0 до 55,0%, наименьшая влагоемкость — от 18,1 до .43,6%; порозность

аэрации — от 7,8 до 24,6%, влажность завядания — от 8,8 до -17,5%'. С глубиной по профилю из-за увеличения скелетности возрастает плотность твердой фазы, снижается порозность, влагоемкость. Рендзины относятся к категориям мало- и очень маловлагоемких почв. Запасы влаги при HB — 470— 1790 м3/га. Ксеротермичность рендзин в условиях засушливого климата — один из основных недостатков, лимитирующих использование этих почв и требующий устранения при их сельскохозяйственном использовании. Расчетные нормы полива в зависимости от влагоемкости от 200 до 550 м3/га. Будучи хорошо оструктуренными, 'рендзины отличаются хорошей фильтрационной способностью. Это делает рендзины одними из наиболее эрозионно-устойчивых почв.

4. Валовой химический и минералогический состав. Рендзины характеризуются карбонатно-сиаллитным химическим составом. Несмотря на кальциеморфный тип почвообразования, эти почвы очень существенно отличаются по составу от известняков. Этим рендзины принципиально различны с -почвами, формирующимися на рыхлых бескарбонатных породах. В мелкозомистом профиле рендзин в результате почвообразования и выветривания накапливаются по сравнению с известняками Si02, А1203, Fe203, но теряется СаО. В верхнем горизонте темных рендзин содержится В среднем Si02 — 48,0%, Л1203—14,11%, Fe203 —6,60%. В красных рендзинах содержание алюмосиликатной части выше: Si02 — 60,64%, А120з—17,00%, Fe203 —7,91%. Среднее содержание С02 карбонатов в верхнем горизонте темных рендзин—13,33%, более высокое, чем в красных — 4,13%. Среди красных ренд-. зин широко распространены почвы, выщелоченные с поверхности от карбонатов, с относительно повышенным содержанием Si02 и R203.

Широкое варьирование количества карбонатов, наличие обескарбоначенных почв отражают стадийность и постепенность эволюции рендзин от примитивных карбонатно-щеб-ннстых почв к типичным и затем к переходным зональным почвам. С глубиной по профилю содержание алюмосиликатов уменьшается, карбонатов — увеличивается.

Главными глинистыми минералами в темных рендзинах являются каолинит, иллит, иллит-смектит и смектит; в красных рендзинах— каолинит, иллит и иллит-смектит. Различия в минералогическом составе определяют основные подтипо-вые особенности морфологии и свойств исследуемых почв. Значительное участие смектита в темных рендзинах обусловливает их серые тона; характерные для монтмориллонитовых почв. Преобладание каолинита в красных рендзинах благоприятствует рубефикации благодаря сравнительно небольшой удельной поверхности этого минерала, 6

5. Физико-химические свойства и содержание легкорастворимых солей. Для рендзин характерны щелочные условия с рН от 7,7 до 8,6 в темных рендзннах.н от 7,1 до 8,8 в красных. Типичные рендзины в различной степени карбонатны, от 5 до 10% в общем составе карбонатов приходится на активные формы. Емкость катионного обмена у рендзин повышенная, составляет в среднем в верхнем горизонте темных рендзин 21,86 м-экв, а в красных рендзинах — 22,36 м-экв на 100 г почвы. В составе обменных катионов доминирует Ca2f (80— 85%) и Mg2f (10—15%).

Особенностью рендзин Ливии является повышенное содержание лег.корастворимых сульфатно-хлоридных и хлоридно-сульфатных солей, превышающее 0,1% в 10% исследованных разрезов. В засоленных рендзинах выделены три механизма соленакопления: остаточнолитогенное, климатическое или аридное и импульверизационное.

6. Содержание и состав гумуса. Среди автоморфных почв рендзины наиболее гумусированы: среднее содержание гумуса в верхнем горизонте темных рендзин — 3,66%, красных рендзин — 3,39%. Особенностью гумусового профиля является проникновение его вплоть до коренных пород (табл. 1). Для гумуса характерно высокое содержание негидролинуемого остатка до 35—59%, преимущественно гуматный состав в темных рендзинах (Сгк:Сфк= 1,0—1,8); В красных рендзинах возрастает участие фульвокислот, отношение Сгк : Сфк близко к единице (0,9—1,1), в выщелоченных почвах опускается до 0,7—0,8. В составе гумуса рендзин характерно преобладание фракций, связанных . с глинистыми минералами и кальцием. Содержание подвижных фракций незначительное. Качественный состав гумуса отражает подтшовые и родовые

Таблица 1

Содержание и состав гумуса рендзин

Горизонт и глубина взятия образца, см Гумус Лзог валовой С Проценты щему к С 'Об- С ГК

' D % ' N С гк С фк негидро-лизуемый остаток С фк

Разрез 940. Рендзина темная карбонатная тяжелосуглинистая

Ліса 0-22 4 22 0,312 7,8 41,6 40,4 18,0

Bjca 35—45 0,140 8,2 43.,9 40,3 15,8

BiRca 60—70 0,57 0,047 7,9 48,2 51,6 0,3

Діса AiRca

Разрез 971. Рендзина красная карбонатная глинистая

0—10 13—23'

4,10 0,327 7,3 21,5 24*8

2,29 0,218 6,1 14,3 18,5

53,7 67,2

:1,0 1,1 0,9

0,9 . 0,8

?

особенности рендзин, заключающиеся в более высоком содержании гуминовых кислот в темных рендзинах, а фульвокис-лот—: в выщелоченных родах почв.

7,. Формы железа. При близких валовых запасах железа в темных и красных, рендзинах в последних содержание .свободного и окристаллизованного железа в два с лишним раза выше, чем в темных рендзинах (табл. 2). Аморфного же-

Таблица 2 Основные формы железа в верхнем горизонте почв

Почвы it формы железа n lim V x±m V, %

1. Темные рендзины:

Вахтовое (Fet), % . » • * . 5 5,50—11,48 7,09±a95 32

Свободное по Мера Джексону

(Fed), % . . . 5 0,19-0,83 0;57zt0,15 59

Аморфное по Тамму '(Feo), %: 5 0,05—0,08 0,07±0,01 21

Окр иста л.тнзов айн ое (Fec= •

= Fed—Feo), % . • » • » • 5 0,10—0,79 . 0,50±0,15 69

2. Красные рендзины: 21

Валовое (Fet), % . 17 5,14—9,38 6,88 ±0,38

Свободноо по Мера Джексону 1.26±0,16 50

(Fed). %• . . . 17 0,58—2,88

Аморфное по Тамму (Feo), % . 17 0,04—0,16 0,07±0,01 40

Окр иста л .таз он энное (Fec= 51

= Fed—Fco), % . 17 0,52—2.71 1,19±0,15

3. Красные ферсиаллитные почвы: 15

Валовое (Fet), %• . .... 8 5,80-10,07 -8,10±0,43

Свободиоа по Мера Джексону 40

(Fed), % . . . 8 1,14—3,85 2,22±C|31

Аморфное по Тамму (F«>). %; 8 0,02-0,13 0,10±0,01 20

Окристаллизоваиное (Fec=

= Fed—Feo), %' . 8 1,01—3,77 2;13±0^.1 41

леза одинакового мало в обоих подтипах почв, что, очевидно, связано с повышенной аридностью климата. Однако относительное участие аморфного железа составляет в темных рендзинах до 20% а больше от свободных форм, что существенно выше, чем в красных. В последних неснликатное железо более чем на 90% состоит из окристаллизованных форм. Среднее содержание окристаллизованного железа 1,0—1,5%, характерное для рендзин, очевидно, вполне достаточно для формирования красного цвета почв при преобладании каолинита t в составе глинистых минералов. Красные , рендзины, имеющие черты сходства и генетическую связь с красными ферсналлитным'и почвами, достоверно отличаются от последних по содержанию свободного и окристаллизованного железа. Показатели содержания свободного и окристаллизованно-

го железа на уровне средних величин могут быть использованы в качестве диагностических критериев подтипов ренд-зин и красных ферсиаллитных почв,

8. Влияние аридности на свойства рендзин. С усилением аридности в рендзннах на фоне уменьшения гумусирован-"ности и глинистости снижается емкость катнонного обмена с 23,84—25,17 м-экв у рендзин субгумидной зоны до 13,81— 20,16 м-экв на 100 г почвы в семнаридной зоне. Отношение Са24": Мд2-*- с 6,2 и 12,9 сужается до 3,1 и 3,4, а отношение Са2+-:Ыа+ с 698,0 и 304,0 до 31,1 и 43,1 соответственно в темных и красных рендзннах. Количество легкорастворимых солей в рендзннах семнаридной зоны часто превышает 0,1,%. Содержание несиликатного железа в красных рендзннах уменьшается с 2,07—2,88% до 0,81—0,84%. В семнаридной зоне рендзины постепенно переходят в грубоскелетные, мало-гумусные литосоли. Заключение Ф. Дюшофура (1970) о том, что сухость климата благоприятствует формированию рендзин, справедливо до определенной степени, а именно, пока обеспечивается повышенное гумусонакопление по сравнению с окружающими почвами.

В красных рендзннах субгумидной и семнаридной зон свободное железо представлено на 90% и более окристаллизо-ванными формами, то есть рубефнкацня (окристаллнзование) соединений железа протекает в обеих зонах очень энергично. Однако высвобождение железа из силикатов в условиях субгумидной зоны протекает гораздо интенсивнее, что способствует более значительному накоплению ©кристаллизованного железа до 25,3—31,5% от его валовых запасов по сравнению с 11,3—12,3% в рендзннах семнаридной зоны. Формула, определяющая условия рубефикации по Дюшофуру (1970), (ДХТ>5000, где Д и Т — среднегодовые количество осадков и температура воздуха), по нашему мнению, больше отражает условия, ограничивающие интенсивность разрушения силикатов и высвобождение несиликатного железа, необходимые для достаточного накопления окристаллнзованного железа и формирования красноцветных почв, а не собственно рубефикацию. Южная граница распространения красных рендзин на плато Эль-Ахдар почти совпадает с распространением карста, то есть зоны активного химического выветривания извсстряков.

- 9. Рельеф .и рендзины. Рендзины — преимущественно почвы склонов. Участие их в почвенном покрове от 10—25% на слабоволнистых равнинах возрастает до 50—75% в условиях, горного рельефа. Рендзины северных склонов имеют более мощный гумусовый профиль, менее эродированы, содержат больше гумуса и илистых частиц (табл. 3). Влияние экспозиции наиболее отчетливо проявляется на склонах крутизной

&

>•"*.**■;■. " •-' : с." ,'..: и . . ' . Таблица.3

Влияние экспозиции и .крутизны склонов.на свойства рендзин „.;.,; ;

Склоны северной экспозиции ' Склоны южной "экспозиции Коэфф; 'Стыо-дента* ДЛЯ , ,'; исех 4" склонов'

до'10е 10— 20° больше 20° ■ среднее - для,.Л, южных.' склонов -" до) 0е : •* Г 4 с 10—: ■20« бол 1А ше - 20° среднее . для южных склонов

Мощность' гумусового '.профиля в см

21,8

. 3,03

, 19,5

20,1

3,37

19/3

18,9 -

20,5-

19,а 18,1;

16,7

... V Гумус .Ъ*

•3,27'

3;1в

1; 2,30

2.96

2,98

;г Частицы .меньше" 0,001 мм в ,с/о1

17,4

18,5

,15,1 14,5

16,2

18,2

2,57

14,8

.3,70 .

4,ое:

.3,24

Табличное значение коэффициентов Стьюдёнта (I 0,95)—1,97. "" 14

до .10° и от 10 до 20°, На рендзинах резко выражен микрорельеф. Почвы, прикустовых бугорков имеют на 15—20 см более мощный гумусовый;.профиль, на 1—2% более высокое содержание гумуса. Поверхность рендзин не повторяет, а как бы зеркально отражает, рельеф' подстилающих их известняков,образуя в пространстве;своеобразный профиль с чередованием двояковыпуклых^-^.двояковогнутых участков. Объясняется .это тем, что кусты'и деревья,""а вместе с ними прикусто-вые'бугорки приурочены к_ углублениям на поверхности-по-род. . ■.'■ -• ■

• 10. Спектральная отражательная способность. Изучалась в сравнении с литосолямй и красными ферсиаллитными почвами. Наиболее высокие, показателиспектрального отражения •характерны для литосолей,\ наиболее низкие — для красных ферсналлитных. почв. »Суммарное интегральное отражение - верхнего горизонта составило в среднем 29,2% у красно-■ватобурых литосолей, 14,8%>у красных ферсиаллитных почв, 16,3% и 21,3% У темных.и красных рендзин. Результаты-кор,-реляпионно-регрессионного: анализа, выполненного для красных рендзин и-красных ферсналлитных почв (табл. 4), обнаружили тесную 'корреляционную связь отражательной спо-. собности (1?74о. Из ДИ) с:химическими свойствами почв: содержанием ила' (ХО, гумуса ;(Х2), С02 карбонатов (Х3), окрис-таллизованного железа (Х4), содержанием легкорастворимых солей (Х5). Коэффициенты множественной. корреляции Г. для

показателей Г^о, Не ДИ с перечисленными свойствами почв составили соответственно для красных рендзин: 0,83, 0,85 и 0,76; для красных ферсиаллитных лочв: 0,78, 0,70 и 0,55.

Таблица 4

Статистические показатели спектральных и химических свойств красных рендзин и красных ферсиаллитных почв

Статистические показатели Спектральные коэффициенты; %' Физико-химически« свойства

ДИ и. фракции <0,001 мм, %' ОС, гумус, % х2 со2 карб., 1%1 Х3 железо окрист. 0% от валов.) X, ПЛОТНЫЙ остаток, % Х5 .

Рендзины красные

п 24 24 24 24 24 21 24 24

X — 30,21 20,03 1.7,85 ЗД9 8,23 ■18,25 0,09

Б — 4,76 3,47 7,07 0,94 7,23 5,59 0,03

гп — 0,97 0,71 1,44 0.19 1,50 1,14 0,01

V 1 — 0,16 ад 7 0,40 0,30 0,90 0,31 0,39

Красные >ерсиаллитные почвы

п .19 19 19 19 19 19 19 19

X 28,68 24,42 15,02 ■34,80 1,50 0,19 27,07 0,08

э 7,66 7,06 Э.86 18,81 0,68 0,29 9,48 0,12

ш 1,76 1,62 ода 432 0,16 0,07 2,18 0,03

V 0,27 0,29 0,26 0,54 0,45 1,69 0,35 .1,50

Примечание: п — объем выборки, х — средний показатель, б — стандартное отклонение (сигма), гп — ошибка среднего показателя, V — коэффициент вариации.

Для показателей, имеющих наиболее тесную связь, составлены уравнения множественной регрессии (1 и 2). Для красных рендзин уравнение показателя (1?5) имеет вид:

К8 = 28,9—0,2x1—2,0х2+0,1х3—0,07x4+18,6x5. (1)

Для красных ферсиаллитных почв уравнение показателя (1^740) имеет вид:

1^740=47,6—0,26x1—З,0х2+6,6х3—0,22x4 +.10,5x5. (2)

Математические уравнения позволяют по показателям спектрального отражения идентифицировать'величины химических свойств почв.

11. Изменение свойств рендзин при использовании под пашню. За 10—15-летний период использования под зерновые в рендзинах уменьшилось содержание гумуса в среднем с 4,75% до 3,50%, валового азога —с 0,203% до 0,162%, возрос-

.11

« ; ' --"'¿ГС.'";-. Т а б л я ц'а"-5

' Показатели основных свойств красных рендзин на пашне и целине - С "

Свойства I *'1* 'Целина г. , % < - ■ Пашня "

■ ■ -

п Б т . п X Б V „ т

Мощность Л(, см 4 - \8fi~i .'2,45 1,22 • 4*' .17,8 1. 2,68 1,34

Гумус, %' . 4 4,75. 0,88 0,44) 4 3,50 0,53 0,26

Лэсгг валовой,* % ' - '-' 4: 0.203 0,025 0,012 4 0,162 0,029 0,014

Лзот-лепкогндроли-... .

. зуемый, мг на 100 г • 4 ' • 4,17; Д54: 0,27 4 " 3,65 0,77 ода

С: N. -'4 ' 13,6 1,00 С|55 4 12,6 0,62 0,Э1Ч

рн. 4 0,13 0,06 4 811 0,15 -

С02 карбонатов, с/о Г "4 ,1.74; ;о,1б* 0,08 4 4,62 0,29 0,14*

Р205 ДОСТУПНЫЙ, мг - - 0,08 0,04

на-100 г , Л' 0,15 0,09 ' '.0,04 4 0,14

КзО подвижный, мг - , - -

л на 100 г . 4 110,7, 6.5; 3,2 4 Ю5,з; 15,3 7;7

" . * ■ 1 ■ ' "Г . •.

•ло содержание карбонатов;, а количество доступного фосфора и калия практически не изменилось (табл.'5).

Потеря гумуса рендзинными почвами - сопровождается, снижением содержания * негидролизуемого остатка и сужением "отношении С гк: С"фк с" 1,3—1,8 до 0,7—1,0. Неустойчивость гумуса рендзин при сельскохозяйственном освоении требует осуществления мероприятий по стабилизации его содержания. ~ . - .'-с — .- :. ...'. --г 12. Эдафические условия произрастания сосны на рендзи-нах. В зоне современного опустынивания установлена тесная " корреляционная связь показателей роста и развития сосновых деревьев (высота, диаметр кроны, окружность штамба, количество корней) с мощностью мелкоземистого слоя почв. Наиболее тесная связь-с мощностью мелкозема отмечена "для окружности штамба и количества корней (коэффициенты • корреляции 0,92 и 0,87). . Сосновые саженцы к 15-летнему возрасту нормально развивались на рендзинах с мощностью " более 30 см, были сильно угнетены на почвах с мощностью 20—30 см и практически погибали* при. мощности мелкозема менее 20 см. , • '

- Выводы

.. 1.1 Субтропические' рендзины, широко распространенные в прнсредиземноморской! полосе*.Ливии и сформировавшиеся в „ комбинациях 'с .красными - ферсиаллитнымн • и коричневыми сиаллнтными.почвами,: отличаются от последних биолитоген-

ным кальциеморфным генезисом, слаборазвитым профилем мощностью до 30 см (реже — до 80 см), с системой горизонтов Áica—AiRca—Rea. Подтиповые различия рендзин обусловлены "свойствами карбонатных пород и особенностями их выветривания. Преимущественное распространение красных рендзин связано с преобладанием твердых окристаллизован-ных известняков, дающих при выветривании в условиях Средиземноморья красноцветные глины. На выходах меловидиых и 'мергелистых известняков локализованы темные рендзины с темно-серым и коричневато-серым мелкоземом. ~ * 2. Рендзины имеют хорошо выраженную зернисто-комко-ватую водопрочную структуру; карбонатно-глинистую, высо-когумусированную, анизотропную, агрегированную плазму с высокой (до 30%) и разнообразной пористостью. Характеризуются "обилием карбонатного скелета (до 10% и больше). Красные""рендзины "отличаются" высокой ожелезненностью плазмы, темные"—более высоким содержанием мелкораздробленного карбонатного скелета. Значительное участие смекти-та в темных- рендзинах -способствует формированию темно-серых и коричневато-серых тонов, характерных для монт-мориллонитовых почвг Доминирование каолинита среди глинистых минералов в красных рендзинах благоприятствует их

рубефикацни.- - -.....- -

~ 3. Главными процессами, формирующими рендзины, являются гумусонакопление, сиаллитизацня в темных рендзинах и ферсиаллитизация с последующей рубефикацией в красных рендзинах. Эти лроцесы протекают на фоне декарбонатиза-ции или рекарбонатизации мелкозема, осложняются широко развитой эрозией почв и соленакоилением.

": 4. На фоне более высокой карбонатности темные рендзины отличаются -меньшим -^валовым содержанием основных окислов: Si02 (48,0%), Л1203 (14,1 %), Fe203 (6,6%) по сравнению с красными рендзинами: Si02. (60,6%), А1203 (17,0%). Fe203 (7,9%). Стабильность молекулярных отношений (Si02: А1203 и Si02: R203) свидетельствует об отсутствии заметной внутрипрофильной - трансформации некарбонатного мелкозема. Содержание алюмосиликатов увеличивается в обескарбо-наченных почвах. Для рендзин характерна средне- и слабощелочная реакция,-повышенная емкость катионного обмена, составляющая в среднем 21,86.м-экв/100 г в темных и 22,23 м-экв/100 г в красных рендзинах. Среди поглощенных катионов резко доминируют Са2^ (80—85%) и Alg2+- (10—15%).

5. Рендзины, по сравнению с зональными почвами, более гумусированы. Однако среднее содержание гумуса (3,7% в темных и 3,4% в красных рендзинах) сравнительно невелико для этого типа почв, что является одной из региональных особенностей субтропических рендзин Ливии. В темных, рендзи-

нах: гумус |уматный -'(С-гк: С фк^^.О—1,8), в красных--* -фульватно-гуматный -(С-гк: С-фк=0,9—1,1). В гумусе до

V 35^59% /приходится1 на-.негидролизуемый остаток. Отношение С гаМ составляет в среднем 9,9 в- темных и 9,6 в красных ренд-

?зинах: Рендзины средне'и высоко обеспечены гумусом иг валовым азотом,-очень;*:низко —доступным фосфором:и'.очень-(гвысоко —подвижным"калием:™ ~- *," ' ' " " "

Красные* рендзины-1X0« сравнению с темными характеризуются- :повышенным"~;содержаннем " свободного -'железа; составляющим в' верхних/горизонтах в-среднем 1,26%: Ре^Оз :';й."представленног6: более чем ■ на 90% окристаллизованными формами. -В красных-фёрсиаллитных почвах содержание свободного железа (2,22%) почти вдвое превосходит-красные . рёдзины. Темные рендзины содержат несиликатного железа

• меньше всех изученных;(почв-(0,52%), но в его составе' до -20%' и больше приходится'на:аморфные формы. Различие в

содержании свободного и'окристаллизованного железа может' " быть использовано для'диагностики рендзин и красных фер-

**- сналлнтных почв;-" уЧ-, .Гт " "" " • ......" , " " 7

усилением'аридности климата м рендзинах уменьшается содержание ту,мусачгила; снижается емкость катионно; /то обмена, увеличивается-количество "легкорастворимых,солей. " В'изученных (почвах? выделено 3 типа соленакопления:. оста-■ точно литогенное,климатическое'(аридное) и импульвёр11за-; ционное. В семиаридной-зоне рендзины постепенно'переходят

- в малогумусные, трубоскелетные литосолн.

* 8. Рендзины существенно отличаются от красных ферснал-литных почв'и литосолёй *по спектральной отражательной \ способности, которая-'-находится в - тесной', корреляционной .'зависимости с содержанием- ила," гумуса, карбонатов, ;окрн-

V стилизованного железа'» легкорастворимых солей. ' * " ......

" ™ ,9. Границы - зоны "современного антропогенного опустыни-

аания на 11зучённой-;тёррнтории маркируются следующими ^ландшафтными' признаками. На юге — распространением

- рендзин, карста и кустарника Ро1егшт вртоБиш, являюще-", гося представителем; можжевеловых лесов и отражающим их

• былое распространение./- На севере' — появлением устойчивой 1 естественной древесно-кустарниковой- растительности. , Ренд-; зннЫ являются^одним.лЬ' характерных, наиболее устойчивых й элементов экологический"систему зоне опустынивания::Будучи высоко эрозионноустойчивыми,'они сохраняются на4 самых

'.. крутых склонах, где другие почвы практически не встречаютСЯ.' • " " .." ■ ■ "" '' V*.',"- ,

I :: , Рекомендации производству „ . ..

, 1. Шире использовать;рендзины .'в сельском и лесном хо-зяйстзах. Отбор рендзин'под освоение осуществлять.на ооно-

ве крупномасштабной или детальной почвенной съемки с использованием разработанных категорий пригодности этих почв. В сельскохозяйственном отношении рендзины наиболее широко пригодны под пастбища. Для повышения продуктивности и охраны угодий необходимы искусственное улучшение растительного покрова и строгий контроль за выпасом. Рендзины с мощностью мелкозема 15—30 см выборочно пригодны под зерновые и многолетние травы, с мощностью более 30 см — выборочно под овощи, фундук, виноградники, некоторые плодовые.

2. При использовании рендзнн под пашню необходимо осуществление мероприятий по стабилизации их гумусового баланса путем внесения органических удобрений, сидерации, возделывания многолетних трав с орошением. Нормы полива — от 200 до 550 м3/га.

3. В зоне современного антропогенного опустынивания для борьбы с опустыниванием необходима фнтомелиорация. Одним из наиболее перспективных фнтомелиорантов является сосна (Pinus halepensis). Под сосновые лесопосадки пригодны рендзины с мощностью профиля более 30 см, при меньшей мощности глубины в местах посадки деревьев необходимо искусственное увеличение мощности мелкозема.

4. При картографировании и исследовании рендзин с помощью дистанционных методов интерпретацию данных рекомендуется осуществлять с учетом установленных закономерностей пространственного изменения свойств этих почв и их взаимосвязи со спектральной отражательной способностью.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

•1. Сух а и о в П. Л. Влияний аридизашга на свойства рендзнн нагорья Джебель-Лль-Лхдар.— Проблемы освоения пустынь, 1981, Л"г 2, с. 61—68.

2. С у х а а о в П. Л, Исследования эдафических условий произрастания сосны Pinus halepensis на красных реНдзинах в зоне опустынивания нагорья ДЖебель-Лль-Лхдар.— Проблемы оезоения пустынь,. 1981, № 2, с. 77—82.

3. Суханов П. Л., Каш а некий Л. Д. Условия рендзшюобразо-аання и гумуоонакопления на известкозых породах Северной Африки. — В кн.: Органическое вещество и плодородие почв: Сборник научных трудов. М.. 1983, с. 62—70.

4. К. а ш а и с к к й Л. Д., Суханов П. Л. Лгрогспетнческие особенности рендзин Северной Ливии». —В кн.: Физико-химические свойства и плодородие почв: Сборник научных трудов ТСХЛ. М., 1983, с. 62—70.

5. С у х а н о в П. Л. Использование аэроснимков при исследовании рендзин на нагорьях Северной Ливии. — Тезисы докладов VII делегатского съезда Всесоюзного общества почвоведов. Ташкент, 1985. Часть 4, с. 152.

0. Ярилова Л. С„.Турсина Т. В., Суханов П. Л. Морфоге-нетические особенности карбонатных почв Ливии. — Тезисы докладов VII делегатского съезда Всесоюзного общества почвоведов. Ташкент, 1985. Часть 4, с. 184.

Л 48184 21/111—86 г. ' Объем 1 п. л: Заказ 822. Тираж* 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44.

Бесплатно