Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Проявление гидроморфизма в почвах сероземной зоны

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Проявление гидроморфизма в почвах сероземной зоны"

^УсКсУсККЙ ВДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАГ/ЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им.М.В.ЛОМОНОСОВА

Факультет почвоведения

На правах рукописи УДК 631.41

СИНГХ Двлзглт

ПРОЯВЛЕНИЕ ГЗДРСГ'.'ОРФИЗМА 3 ПОЧВАХ СЕРОЗЕМНОЙ ЗОНН

Специальность 03.00.27 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ . диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА - 1992

Работа выполнена на кафедре хилащ поив факультета почвоведения Московского государственного университета иыепи М.Ъ.Ломоносова

Защита.состоится " 12 " гяя 1992 г. в 15 час.30 мин. в аудитории 1,1-2 на заседании Специализированного совета по почвове-дешш K053.05.I6 в МГУ им. М.В.Ломоносова по адресу: Москва,119895 Ленинские горы, 1ЛГУ, факультет почвоведения.

. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании Специализированного совета по почвоведению в МГУ. Огзш на автореферат в двух, экземплярах, заверенние печатью, просим наг равлять по указанному выше адресу.

Научный руководитель доктор биологических-наук Л.Л.Воробьева

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Ф.Р.Зайдельмш кандидат биологических наук Г.М.МаИнашева

Ведущее учреждение: Почвенный институт игл.В .З.Докучаева

1992 г.

Учений секретарь Специализированного совета

Г.В.Мотузова

üfj -з

,;Ак'г1гаяьчость тет.та. В пределах сероземной зоны Средней Азия

избыточного грунтового увлажнения формируются полугид-орфаке и гидроморфные почвы. В связи с орошением площади этих почв личиваюгся.

Глазным диагностическим показателем при ввделенш полугидро-ф!нх и гндроморфных почв служит уровень грунтозых вод. Почвеняо-шческие показатели гцдроморфазиа для почз серозе:ляо2 зоны разра-■аны недостаточно, что делает тему работы актуальной".

Цель и задачи исследований.Целью исследования является оценка »явления и разработка показателей гпдрсморфдзгз; в почвах еэрозе:.!- . i зояк. При разработка теш предполагалось рэпегао саддувагсс основ: задач: •"

1/ выявить особенности морфологип избыточно увяаазшйах почв серозеыноЛ зоны;

2/ оценить засоление, распределзтез гипса а Еарбопгтоэ в пояу-гвдро?.:орфннх з гддроморфных почвах сорозотлоЗ зози;

3/ оценить влияние гвдронорфпзма ка состояшю гарггица л гвяэза в почвах сероземной зоны;

4/ установить почзенно-хгтлпческгта показатели гвдрсморфззиа в почвах сероземной зоны.

Научная новпзка. Выявлены особенности влияния избыточного ув~ -.некия ка морфологию и химические свойства природпо п вторично глд-лорфнюс почв сероземной зоны. Показало, что гидроморфязм влияет на определение "леггорастворимых солей, гипса и карбонатов з почвенном эфиле, а аккумуляция гипса в верхней части профиля исследованных чв свидетельствует об их ьрнродноы гидроморфизме. Оценено влияние Зыточного увлажнения на состояние гелеза к марганца в полугидроморф-х к птдроморфнкх почвах сероземной зоны. Установлено, что по степе-гкдроморфиз:ла почвы сероземной зоны в наибольшей мере дифференци-ются по доле аморфного железа от гелеза нескликатного.

Практическая ценность -работы. Полученные результата могут служить основой при разработке системы потаенно-химических показателе1' стегенн гидроморфизма почв сероземной зоны. предложено в качестве одного из показателей степени гидроморфизма почв серозеьяой зоны и< пользовать долю аморфного железа от гелеза иесЕликатнпх соеддненчЯ

Атгорбапия.Работч обсузгдаяась на заседании кафедры химш почв Факультета почвоведения МГУ в марте 1992 года.

Публикации. По тело диссертации опубликовала 1 статья.

Структура и объем работнЛиссертацпопная работа состоит из в^одонкя, 6 глав, вшодов, 'списка литературы и приложения. Она кале гена на страницах шаиношеного текста, включает таблиц, рисунков. Список ллторатура содаршт Еашеяований, из них ка английском языке. !

С ОДЕРЕАНИЕ РАБОТЫ

1. Влияние избыточного увлаиюниа на химические свойства почв

Избыточное увлаянешю влияет на химические, физические и морф логические свойства почв. Снстенатизация морфологических признаков количественных диагностических критериев гидроморфизма для почв гу ьгшшх ландшафтов проведена Ф.Р.ЗаДцельнаном /1987Д991/. Мор логические и химические показатели степени гидроморфизма почв серо ?01.Ш0И зоны разработаны гедостаточно.

Известно, что в фор:я?ровании хжлческих и морфологических

свойств х'идроиорьких почв основную роль играл? окислптельно-восстс

вительнно процессы. Наиболее полно изучены процессы, происходящие

затоплении почв. Согласно РсППатрегипа /1972/ последовательное?!

процессов, которые осуществляются в почвах при снижении окисли тел]

восстановительного потенциала, предопределена термодинамически. В лице 1 приведены стандартные и реальные, справедливые для рН 7,

1Ч9ШШ Е*- некоторых систем. Они свидетельствует, что в нейтраль-[ среде сначала потребляется мзхроорганизшитл я восстанавливается

I

шород, затем восстокавлтеаюгся ки грата ,_Мп0г .Рс.(он)?и сульфат-ионы.

Таблица 1

Окислительно-восстановительные системы / по РОТгПаУтфегщтй.1972/ •

__0_М—

Спсте:'/Н____ЕьЛ_

№ог(газ)+нЬи + ¿"==2 </2. Нг.0 1,229 °»815

П + е.' Чътг + 1/2, НгО О.834 М20

VI + 2Н++ е." ===2.1/г Мп1++ нр 1,229 .. 0,402

Ре(ОНЬ (тЛ + ЗН++ е-" зн 2.0 1,057 - 0,184

€ 0,303 - 0,214

В почвах аридных территорий избыточное узлаизекие, кроме того, яяот па распределение в прс£ялэ почв легкорастворкмых солей, гип-1, карбонатов.

2. Объекта и методы исследования

Исследоватась почвы подгорной ГолодностепскоЗ равнины, в предэ-гс которой вцг,елч?л'ся .два высотных уровня. Дт-я территории высокого роЕня подгоркой равнины /св.250 м над у.м./ характерно глубокое за-" еганке грунтовых вед. Почвы о:зто-.:орф;ы, представлена сероземами разрез 6/. Орошение сероземов подая/лет уровень грунтовых вод и пе-еводат их в группу вторично ислуглдрокоргТных лутозо-ссроземнцх почв разрез 11/. Территория высокого уровня гестзги прорезана Jiorai.ni, лоские днгща которых заняты прлродщаи полугвдроморфндая /разрез 7/ , : гицроморфкаги /^азрезы 9,10/ почвами.

Территория низкого уровня нодгоркоЗ равнины язляотся пиеЗфовоЗ юной слившихся конусов выноса я совпадает с зоной выклакпвштля потока засоленных грунтовых вод'. Здесь формируются полутидроморфныэ лу-гово-серозем'!!« и с ер о з ег.:я о-луго в к о почвм /разрезы 3,4,5/ в разной зтепени засоленные и загипсованные. Озерные депрессии заняты гидро-.!ор?«ыл! /шоровши/ солончаками /разрезы 1,2/.

Почвы анализировались традиционными методами: легкораствор; соли определяли методом водной вытягки, в отдельных случаях исп< зовали метод насыщенных водой почвенных паст / я ICHA.ro э ,1954/. ( держание карбонатов определяли с помощью экспресс-анализатора н; углерод АН-7529, гипс извлекали 0,2н раствором Нс£ ,гумус опред< ляли по Тюрпку /влияние хлорид-ионов учитывали расчетном методо: Групповой состав соединений железа и марганца определяли по схе] С.В.Зонна /1982/, "-.егковосстановлкЕаемьй" марганец извлекали и: почвы по Шахтшабелв раствором сульфата магния и сульфата натрия Добрицая,1975/. Количественное определение железа и марганца в вытяжках проведали атомно-абсорбциошцел методом. Валовоа содорк. ние элементов опраделяли в инструментальной аналитической лабор. тории Почваяпого ен статута им .В. В .Докучаева рентгено^люоресценг. методом.

3. Гикрвдюрйлзц в особенности распределения в профиле почв тагкорастворшгых соде!, пшеа, карбонатов

Дня сэрошмой зоны характерны почти абсолютно сухой летни период и высокая испаряемость, что щи близком залегании грунто вод способствует испарительному кокцэктрирокилю солей в почвах Поэтому солевой профиль почвы цокот слугигь показателем соьреме го гадроморфизш.

В автоморфпьгх почвах сероземной зоны легкорастворимые соли легают на глубине 80-90 см, иногда они опускаются кике 2-3 и бо метров /Панкова,1978/. В разрезе 6 легкорастворимые соли. /0,21% обнаружены глубже 120 см. Во вторично полугвдроморфной лугово-с ной почве, образовавшейся в результате 30-летнего орошения серо на боке горизонтального дренажа, заложенного на глубине около 3 соли /0,28?>/ обнаруузны на глубине около 70 см. Тэтам образом, шение и вторичный гвдромораизм в данном случае практически не и • пили солевого профиля -почвы.

В то ке время природные иолугидроморфные неорошаемые сероз

(Гговие почвы /разрез 7/ засолены, максимум солей приурочен к верх-зму полуметру, з этом г.в слое находится к максимум хлоридов. Серо- ■ змно-луговые орошаемые почвы в зависимости от решала промывок и оро-зкия имеют разное распределение солсй по почвенного профилю. В раз-эзе 5, заложенном на поле хлопчатника содержание легкорастворимих олей не превышает 0,9%, максимумы солей зыделяотся на глубина 0-15 60-90 см. Почвы рисовых чеков /разрази 3 и 4, зплогепы на расстоя-ии^-100 м от разреза 5/ промыты от солей до глубины 100-120 см. Таим образом, в группе полугидромор?ннх почв аккумуляция солеЯ в верхом полуметровом слое з качество иа:п-за^олч избыточного увлажнения :ожет рассматриваться лпль для почв природного 1гдро:,::р,Тпз!.,а.

.Содекгакие логковастзоопггл: /токсичглос/ Таблица 2

сслрй, /о

Разтзаз, 'лубина, см ■ 11 я Разрез, глубина,см с» .. Разрез глубина,см

Г- 6 № 5 .4 Z

0-5 0,15 0-15 0,77 0-3 12,47

5-20 0,10 15-40 0,37 3-7 4,44

£0-32 0,04 40-60 0,51 10-30 2,96

32-50 0,02 60-90 0,89 30-50 2,78

60-85 0,05 90-120 0,75 50-80 2,80

90-120 0,05 80-90 2,15

120- ... 0,£1

J5 11 № 4 J6 9

0-22 0,06 0-10 0,17 0-5 0,38

22-48 0,05 10-30 С, 10 5-12 0,61

48-68 0,08 30-50 0,13 12-30 0,88

68-88 0,28 50-100 0,15 30-90 0,81

83-108 0,2? 100-110 0,23 90-140 0,28

135-145 0,46 t 140-160 0,23

Г- 7 ffi 10

0-10 1,49 0-15 0,24 0-15 0,46

10-20 3,49 15-40 0,19 15-45 0,66

25-50 1,56 40-60 0,18 45-80 0,31

60-75 1,03 60-90 0,09 80-90' 0,15

100-110 1,19 90-120 0,12 90-100 0,28

135-175 1,16

В группе гядроморфных почв исследовались шоровке солончаки /разрезы 1,2/, луговые /разрез 9/ и болотно-луговне /разрез 10/ почвы.Шоровые солончака испытывают влияние силыюминералкзованных /около 150 г/л/ гр/нтовых вод. IIa поверхности почвы выделяется солевая корка, что свидетельствует о современном соленакоплении. Тип засоления хлорвдпый и сульфатно-хлорвдный.

Луговые и болзтно-луговые почвы логов формируются на проточнь слабошнерализованных /2-4 г/л / водах. Эти почвы периодически затопляются пресными дождевыми и талши водами, поступающими с гор. Почвы менее засолены, содержание легкорастворпмых /токсичных/ соле ке дост.-:газт 1?, солончаковый профиль выракен нечетко. Тип засоле нал - сулг^'&гьна.

Получэнгиэ результаты позволяют утверждать, что солончаковый солевой крсфш» с максимумом солей в верхних горизонтах не может саузеть универсальным показателем тадроморфизма для -почв сероземн< SOHU. Соловой профиль зависит не только от уровня грунтовых вод, j в от их ичпораяизагчи, а та!®е !от поступления на поверхность поч! преет."х вод в результате орошения и паводков.

Все уоследовапные почвы карбонатни. В неорошаемом сероземе /; рез 6/ и орошаемой вторично полугздршорфноЗ сероземао-луговой по /разрез 11/ карбонаты по профилю распределены равномерно /рис.1/, природных полугвдроморфных и гидропорфных почвах распределение'ка натоз неравномерно, максимумы карбонатов располагаются на разных бинах.

Для природных полугидроыорфных и гкдрокорфгых почв характер:; палпчие пшеа. Причем в некоторых разрезах ход кривой распределен гкпеа противоположен ходу кривой распределе:ия карбонадов /ряс.1/ Подобную закономерность отмечал А.Н.Розанов /1951/ для гипсовых а муляций в элювкях Средней Азии. Обнаруженный характор распределен карбонатов и пшеа может быть связан с образованием гипса по ре-

,0 о о о о

- 9 -

м,'.оль/100 г почвн , м.'оль/ЮО г почвн 40 80 120 160 200 40 80 120 160 2^0

'и

Разрез 6

I

Разрез 11

О О

о -I э

Э

Разрез 5

Разрез 7

20 ад

ю н

зо

л:

___I

Разрез 2

I

Разрез 3

свзо^гнр --------

Рис.1 Распределение карбонатов и гипса

Гильгарда в результате взаимодействия СаС03; с сульфатом натрия. И.П.Герасимов /1937/ считал, что эта реакция привела к образованию гипсовых образований в каменистых пустынях Турака. Э.А.Соколенко и Е.Н.Зеличенко /1Р%/ расчетнил путем установили, что реакция Гильгарда монет осуществляться при. Pqq более 0,1 ати. Такие высокие ypoi пи рлл реализуются в почвах при их затоплении / ролаа^репипа t 1972/. наши расчеты, троведенные по программе LIBRA Д5ироненко и др.,1981/, показали,что взаимодействие СаС03 с растворами, соответствующими по составу экстрактам из насыщенных водой паст 3-х_ верхних горизонтов разреза 2, приводит к образовании гипса. Мпьж,оморфологи-ческие исследования изучаемых нами почв /Панкова, ЯшшЕа,1987/ подтверждают это положение. В солончаках и сороземно-луговых сильноза-соленных почвах среди гипсовых новообразований господствуют неплотные конкреции из мелкокристаллического гипса. Образование рассеянного в почвекпой шссе гапса принято связывать с взатюдействио»! карбоната кальция с jfijSM /Феофарова, 1958/.

• Таким образам, одни?.; из возможных пугой образоваш-ш гипса в по» вах серозсмпо'5 зоны наряду с его гидрогенкей аккумуляцией могат б»и реакция Гильгарда.

В свазя с тем, что аккумуляция галса в верхней часта почвеккогс профиля специгГмчка для природных палугидрочерфных и гидроглорфных по» ее могло рассматривать в качестве диагностического признака этих групп почв.

Гвдроморфизм влияет на щелочность почв. Это влияние обусловлен! действием

гипс .. На рис.2 показало соотношение рП и суммарно."' конце! рации cd|~ и HCO3 ионов в карбокатно-кальциевой /линия 1/ системе

/CaCO^COg-HgO/ и в системе Са003-Са5 O^-COg-I^O /линия 2/. Уменьшение значений рН и карбонатной щелочности при введении в карбокатно-

кальциевую систему гипса связано с увеличением концентрации кальция

2в хвдкой газе и осалдеяпем СО в борме СаС0„. Расчет рН и карбонатл<

_ II -

элочности в этих системах был проведен по программе L1SRA*

Рпс.2 Сооткогшше рН и общей щелочпоста водных внтяЕел

"з. рисунке 2 соо?вэгствуш?гш зпакгня показало соотйошеша.рН водных почвенных суспензий /1:5/ и водных вытякек пз почв,- па содерзь-щепс гппс, и тгз полуподюморфяих и гядроморфншс ППГСОЙОС1ШХ ПОЧВ. Ркт сунок свидетельствует, что в почвах че содерш^гх гипс /разр.б п 11/ рН и общая щелочность коктроляруится карбонатно-кальцпевш® равпосо-сияки; знак;!, характеризующие соотношение рН и обгцей щелочности этих почв, располоненьг на рисунке вдоль линии 1. В гяпсояосшлс почвах соотношение рН и общей щелочиостя, как правило, контролируются равновесиями, которые осуществляются в ";гсте»е о'аСОс-Са ЭО^СС^-^О. Разброс результатов монет быть обусловлен действием разнообразных Факторов /ионная сила, концентрация сульфат-ионов и Др./, учесть которые для. каждого конкретного случая не представляется возможным. В частности, •линия 2а ка рпс.2 справедлива для систег.ш СаСОэ-СавО^~ СС^-0,1 Г.ШаС/. 0,3 1Ш2.6<Ч -н20.

Таким образом, наличие гипса в почвах избыточного увлажнения

приводит к некоторому уменьшению рН и общей щелочности.

4. Влияние пироморфизма на состояние гелоза в почвах

Валовое содержание гселоза в исследованных почвах изменяется с 0,4 до /таг':.3/. Минимум г.елеза характере!! для почв, обогащенных карбонатами и гипсом, и связан с разбавлением минеральной масс1 почвы этими соединениями. Поэтому распределение железа и марганца ] группа;-! соединений _ работе оценивается по относительны:.! долям тел< за и марганца отдельных групп соединений от валового содержания .ка: дого из элементов.3 работе использованы названия групп соединений, принятые С.В.Зонном /1982/.

' Во всех исследованных почвах доля силикатного железа от общзг< содержания железа не опускается ниглс 50£. Максимальная доля силикат кого хелеза от ехх) общего содержания, превышающая 70,6, характерна ) гидроморфных и полугадраморфных солончаков /разр.1,2,7, табл.2/. Е< в соответствии с представлениями С.В.Зонна /1982/ принять, что соог. ногешю пелеза силикатных и .кесилякатных соединений характеризует "степень вывотралосуи почвенной массы", то молю предполагать, чго высокио концентрации легкораетворлшгс солей тср;,:озят процессы выве: ривания. '. '

' Определение аморфного железа проводилось при трехкратной обработке навески почвы реактивов Та,.,.кС. Нест/стря на высокое содержание

карбонатов, рН почеонннх суспензий при первой обработке навески код

■ — - - \ практически ке

батся в пределах 3,35 - 3,55 , к ^"Отличался от рН исходного экстрагк

рукцего раствора. В таблице 3 приведено общее количество железа, из

гдечзнного из почвы при ее трехкратной обработке реактивом Та», а.

Полученные результаты показывают, что в серозе?.:о и вторично пс луищрогорфной лугово-серозомной почве цолч аморфного железа от его общего содержания, как правило, не достигает 1 %, в природных полу-• гидсю:..ор$ных и гвдрок.ор^ннх почвах она превышает 1 %. Показателе:'.',

оторый в наибольшей мере дифференцирует почвы серозекной зоны по ¡тепени гидроь.орфизка, является коэффициент Шверткана, или доля

I

Л'.орфного железа от келеза несиликатного. Для большей наглядности • ; )та доля выражена в процентах. Она служит относительной г.ерой степе-ш старения или кристаллизации свободных оксидов железа /д>Р.ита , ,<кме^тапп, 1369/. По доле аморфного.гелеза от железа несиликат-юго исследованные почвы разделены на три группы, в которых эта Ее-вгшна изменяется от 1,1 до 3,5 , от 3,6 до 16 и от 12 до 32 % и выие. 5о второй и третьей группах значения в единичных случаях перекрывается. Однако однофакторный дисперсионный анализ показал, что выделению группы почв различаются по названное показателю с вероятностью 59,9 %. На рис.3 показа;средние значения величин и доверительные штервалы среднего при утювне значимости 0,05.

28 23 18 13

I

Л.

г разрезы

6,11 3,4,5,7,9,10 1,2,590 .

Рис.3 Доля аморфного келеза от железа кесгашкатного

Результаты показывают также, что луговые и лугово-болотные почвы /разрезы 9 и 10/, который по уровню грунтовых вод должны быть отнесены к группе гидрог.орфных, по доле аморфного железа от железа неси-яикатпого попадают а одну группу с первично иолутацромрфныл.и почва-'.'.и. Для исследованных луговых и болотно-луговых почв /разрезы 9 л 10/' характерно чередование процессов увлажнения и иссушения почвенного

профиля, в то время как. гидроиорфные /шоровне/ солончаки /разрезы 1 и 2/, которые по доле аморфного келеза от несиликатного составляют самостоятельную группу, постошшо испытывают влияние близко-залегащих грунтовых вод.

Заслуживает внимания тот факт, что тридцатилетнее орошение с( розеьа не оказало влияния на групповое состав соединений келеза /разрезы 6 и 11, табл.3/, а затопление серозешо-луговой-почвы пр1 выращивания риса в течение одного вегетационного периода привело : увеличению содержания аморфного железа и доли аморфного чеза от железа несиликатного /табл.3, разрезы 3,5/.

Групповой состав соединений келеза, %

Таблица 3

М разреза и

. кассовая доля доля от валового

Валовое ~ ' Нрмичгеят-глубины содержа- Сшшкатное ¡^^ нле нсе

.Акорфное

' 3

Доля а1/.орфног< железа о-несилика1

2 0-5

3-? ' 10-30 50-80 80-90

2,06 1,40 1,57 1,98 1,36

; 1,68

1,08 ^Кг

1,31 "Б^Т?

1.72

-та-

1,34 ""В&ТТ

0,38 18,4

0.32 -&7Г

0,26 тёпг

0,28 , "Й7Г

0,32 197ЗГ

д 0,113 ""575

0.060

• 0.041 —

0.037 0,04

29.7

18.8 15,8 14,2 12,5

7 0-10 3.44 .10-20 3,68

2,39 "5975"

■ 3.04

1.05 "ШТЬ"""

0,64

"ТУТТ

0,048 Т^ЗЭТ"

0.030

4.6

4.7

25-50 3,00 100-110 2,69

2,36.

"т£тг

2.04 "7эТН"

0,64

'0.65 _2tjT

0.036 "IÍ2

0.041

5,6 6,3

0-15 15-45 45-80

2,64 2,89 2,16

90-100 2,10 онкреция 8,33

Ш

"feíl"

1,05 ТЗТГ

m -ш

1.99 ~7

1,84

"5ÎTT"

.078

5.89

2.44

0.073

Ж"

4Й-

12,0

7,0

5,4

3,2 71,3

0-15 15-40 40-60 60-90 100-120

3,22 3,20 3,35 4,79 3,14

2,17

1.81

2.70

3.03 63,25

1.75 SSÏTT

Afr' -W-

JU

4374-Г 0.65

igîir

1,76 1.39

w-

W-

w

5,42 3,59 13,84 10,17 3,88

0-15

40-60 60-90

5,06 5,08 4,17

3.31 6ö,4

.2.93 .

-йтг

2,78 "Б67Г

1.75

2,15 "ЙТЗ"

1,39

tSX

w-

■w-

0.145 3,5

14,1 9,2

10,4

0-22

3,07

1,31

1J3

0,027

Ü.9 .

1,5

22-48 3,08 -¿aS- 2,0

,o ло O m 1,61 1,40 - 0.02 \ .

48-68 3,01 "~3é75" и|бй

135-145 3,08 -Щ-- ---g^a. 3,5

6 0-5 3,03 -¡gft. ^M- '2,3

5-20 3,11 -Щ- -УЦ- 2,3,

20-32 2,95 fcfc

4,3: -Щ-- -g^- i:,i:

2,91 ^ -^23-

5.. Влияние гидрог/орфизма на состояние марганца

В. таблице 4 приведены результаты определения валового содэра ния tapranna и содержания ларгапца, извлекаемого из почв методами Ь'ера-Дкзксона, Тамка и Еахтшаб.еля. Группы соединении марганца, он деляе1..ые методам Пера-Джексона и Там,а, е работе условно нэзвань tarace,, как и группы соединений железа. Как показали B>tum& и Sen h.-¿> /- t/r> а пп /1969/, эти гетоды довольно хорошо отделяют "свс бодные оксиды марганца" от г.арганга силикатов.

Валовое содержание марганца изменяется в широких пределах от 150 до 6200 кт/кг почвы. Максимальное содержание ьарганца обнаруг в горизонте скоаяения непрочных мелких черных конкроичй /разрезэ В этом горизонте несиликатный ьарганец составляет 97 % от взлоео!

• - 17 -

содержания, 94 % несиликатного марганца представлено оксалатораст-воримыки /аморфными/ соединениям. В горизонтах скопления черных конкреций /разрез 9, 90-140 см, 140-160 см/ содержание оксалаторас- • творимого марганца в 2 --2,7 раза выше чем оксалаторастворимого железа. Состояние марганца, ъгсиео чем состояние железа, специфично для разных групп гкдроморфннх почв. По доле оксалатораствор.п. ого марганца от марганца несжпжатннх соединений гсследованнко почвы можно разделить на две группы. В автсморфных почвах /сероземы/ эта доля ниже 28 %, в полугидро^орфннх и гкдроморфннх почвах превнпает 28 %, но не дифференцирует эти почвы по степени

Разное влияние избыточного увлажнения на соатояш* ке.т.^гл и ' марганца связано с тек, что.восстановление гартйга крп

относительно высоких окислительночюсстаног-гтелыж потепг^гитх /табл.1/, которые, по-видимому, реализуются г.о ПСО1? а втордчцо., и природно гцдроморфных почвах. Поэтому, по соотолпня КГфГ<ш:л псчш» избыточного увлажнения но дпффореншфутотся по стопэпа гл^р^ эрГ^э-ма. По состоянию хулеза, которое восстанавливается при более низких потенциалах, почвы избыточного увлажнения разделены на две группы, в одной из них доля аморфного железа от носиликатного изменяется 'от 3,6 до 16 %, в другой от 12 до 60 '/5. Гчцромсрфизм, в первуга очередь, влияет на состояние марггшна, затем - на состояние железа. Тридцатилетнее орошение серозема привело к увеличению доли аморфного марганца от марганца несиликатного. В сероземе /разрез 6/ она составляет 12 - %, а в орошаемой лугого-серопемной почве /разрез 11/ превышает 40 %. В то же время орошение не изменило окислительно-восстановительных сйойств серозема настолько, чтобы произошла трансформация оксидов железа. Доля аморфного железа от железа несиликатного и в сероземе, и в лугово-сероземной почве не превышает 3,5 %.

Групповой состав соединений ьарганна, ьт/кг Таблица 4

№ ■ разтэеза и

глубина

массовая доля доля от валового

Валояое ..¿¡лликат-содер-а- -ный ние

Несшга- я.^-уг™,»' Легновсс-катный Аморфный отаиавли_

ваеь.ый

Доля ал:орф1 го 1.:а! ганиа несши катнс

А.

2 .

- 3

4

7

2. 0-3 3-7 10-30 50-80 80-50

-452 >312 .351 382 328

. 342 "7577

92 "12573

" 241 "БН7Г

". 272.' "7372

218 ' 66,5

ПО ^473

220 "ЖВ

_110 ^173"

110 "287В

110 "3575

. 110 • "2373

90 "ЖВ

70

70 15752

60 "ГО73

13

6.5

. 4,5 Т^Г

, 6,5

т,г

4,5

100 40 62 63 54

7 0-10 10-20 . 25-50 100-110

694 702 546 491

.274. "Щ

372,' "5370

336, "Б175

241., "3571

. 420..

ззо "4770

110 "3575

250 "Ш75

120 "1773

120 ~17Л

80 ~И77

80 1573

12 • Т,Т

4,3 3,8

„ з.е "078"

2£ 3« Г, з:

9 0-5 5-12 12-30 ' 30-90 90-140 140-160

749 640 515 328 2300 6200

289 ~затв 460 "БТ72 460 61,4

270 1272 370 "577В 190 "2977

355 "БВ73 160 . 31,1 100

218 110 50

. 86,4 33,6 1Ь,3

300 2000 1610

' 13.У 8У;О 70,7

200 "372" 6000 5660 У1,3

8,3 .

6.5 -1ЛГ

12

~273~

3,8

13

0, 5б

ОН

101

5

6 4 £

1 2 3 4 5 6 7

160-... 507 347 160 100 4.5 62,5

68,4 31,6 19,7 и,9

3 0-15 40-60 60-90

741 718 686

310 НТВ

168

266. ~жв

.430,. -5372

550 ^7575

420 "5172

310, Ж8

290

220 "327П

2.0 "27Г

24

"373"

4.5 ТиГ

72,1 52,7 52,4

0-22 562 312 250 Ыз.Ь 44,0 100 3,8 • • 40

22-48 562 4,5 и:в 44

48-68 546 6.5 45

135-145 569 3.3 "ОТБ" 50,0

6 0-5 5-20 20-32 32-60 90-120

546 ДЛ6 290 80, 12

14,6 а, и

577 ■ ?47. 330 90 6.5

42,8 5'?,2 . 15,6 1,1

523 193 330 80 ' 4.3

зб,а "5372 "1573 0,8

545 216 330 70 3,8

39,6 60,4 12.3 0,7'

530 200 330 90 4,3

37,8 ■ 62,2 17,0 0,8

27,6 27,3

24.2 21,2

27.3

6. Влияние избыточного увлаянепия на морфологические свойства почв

Специфические процессы, происходящие в почвах избыточного увлажнения, приводят к изменению их морфологических свойств. Однако в почвах аридных ландшафтов морфологические признаки избыточного

увлажнения выражены менее ярко, чек в почвах гумидных ландшафтов.

По ыъе развития гидромор$лзма появляется оливковая окраска почвашшх горизонтов, мелкие неяснэвыраженние сизоватые и рнавые пятнькпси, мелкие пргшзки, скопления мелких чернш непрочных конкреций, iop;.Jîpywrcfl черные горизонты. Б качестве морфологических признаков гадромэрфизка в почвах серозе:.лой зоны юано расс:.атрива и скопления легкора-творс ых солей, гипса, карбонатов.

.Оливковый оттенок в окраске почвенных горизонтов характерен л ' всех исследованных вторично и природно шлугодюморфннх почв /раз! зы 3,4,5,7,8,11/. Развитие олквг.эвой окраски, еозмо.-кно связано с особенностями проявления окислителыю-вэсстапоаительних процессов нейтралышх к целочиых почва::. ïstmil /19£9/ отмечает, что в ц< • лочной среде оклслеииз двухвалентного келзза происходит значлтелы легче, чем в кислой.

Оливковая октаска свойственна не только изучаема.: почва-v. Он отмочена Э.А.Корнблю.-.ом /1970/ в слитых горизонтах гидроморфних почв степной зоны; E.J0.Дубровской /1991/ а донных отлашпгях, pîi которых прсщьзает 7. Э.А.Корнолта. высказал предположен.;;), что раз т;м ол;1ы'.омй окраски осуществляется в горизонтах ьерзьешюго oki лительц(/-восста1ювителм!ого к непробивного водного р еяп:..ов и обус ловлснй внедрением даухвале-тюго меле за в репетку глинистых :лж ■ лов « послодувдкм его окислением. -

. Б изучаемых нами объектах оливковая окраска свойственна пол; гипроморфным почвам., для которых характерны увлаг.нение-иссуиош'.е профиля и, к х следствие, пор-л.еиный окпслптелыю-восстанот'итель: ра-глм.

Характерный для почв гумидных ландшафтов глеевий горизонт," вдий неоднородную окраску с ржавыми пятнаги и сизьс.н прослойка.',-и выделяется лишь в шоровом< солончаке на глубине 15-40 с;«; /разрез

В этом горизонте Максимальны доли аморфного нелеза от его

адового содержания / 9,63 % / и аморфного железа от несиликатного 60 $ /. Локальное оглеение вокруг крупных корней наблюдалось разрезах 3 и 4, заложенных на рисовых чеках. В остальных разрезах изне и ржавые тона в окраске проявлялись в форме мелких, иногда еясновыраженннх, пятнышек. В то за время в гидроморфных почвах рцдных ландшафтов выделяются горизонты скопления черных мелких не-рочннх конкреций /разрез 9/ и горизонта, равномерно окрашенные в ерный цвет /разрез 1/. Черная окраска конкреций обусловлена диок-;идом ьарганпа, в горизонте скопления конкреций содержание марганца достигает 0,6/5, более 50 % которого извлекается методами !.;ера-дексона и Та'/ма, а содержание онсалаторастзоркмого марганпа а 2,5 »за знпе, чем оксалатораствориыого голезз.

В иороЕСУ. солончаке /разрез 1/ на глубине 1,5-4 см выделяется герпыЛ горизонт с запахов сероводорода. Этот горизонт может свидетельствовать, что окислительно-восстановительный потенциал опускал-:я до значений, при которых происходит восстановление■сульфатов и образовпние сероводород! и сульфидов /табл.1/. Черные горизонты, окраска которнх связана с образованием сульфидов, можно рассматривать как показатель наибольшей степени проявления гидрсморфизма в ксследованнкх нами почвах.

- -¿г -

основные вывода

1. Установлено, что в исследованных почвах сероземной зоны избыт ное увлакнение влияет на распределение легкорастворш.мх солей и тип в потаенной профи..з, на состояние марганца, железа и серы в почвах, на морфологию почв.

2. Среда исследованных почв по генезису гидроморфизма выделяются 2 группы почв: приросло гидроморфьые и вторично гкдроморфные, образовавшиеся в результате поъет грунтовых вод при орошении. Среди щ •родно гядроморфных почв с высоким уровнем залегания грунтов:« вод выделяются почвы периодически затопляемые паводковыми видами. Лиа-гяостичесзше признаки гидроморфизма этих групп почв разные.

Ь. Аккумуляция легкорастворнмых солей в верхних горизонтах поче! ного профиля мокет рассматриваться в качестве диагностического при наке природного гидроморфизма для почвподверженных про:,мвкам па

. ВОЛКОВЫМИ ВОДШ.И.

4. Диагностическим признаком пряродно полугадроморфных и гидром фпых почв мог.ст служить аккумуляция гипса в верхней части прсфиля. евтоморфиих и вторично полугидроморфных лугово-серозешшх почвах л копления гипса не. обнаружено..

5. .По степени гидроморфизма почвы сероземной зоны в наибольпей ро дафоренцируются по доле аморфного г.елеза от не л е за несиликатны: соединений. Но уровню этого показателя исследованные почвы раздел* на 3 группы, ата группировка не всегда соответствует делению почв группы по уровни грунтовых вод. по доле аморфного хелеза в 1-ой г пне объедт'непи сероземы и вторично полугидроморфные лугово-герозе ше почвы, во ¿"-ой - пряродно полутидроморфнке сероземно-луговые гкдромор|'Пые путовые и болотко-луговые почвы, в й-ей группе объед нены гндроморфные /шоровые/ солончаки с уровнем грунтовых вод в и::

-1 м<

6. Вторично полугидроморфные лугово-сероземные почвы, образов;

- аз -

еся в результате 30-летнего орошения серозема на фоне хорошо рабо-ющего дренажа, по распределению легкорастворимых солей я гипса в чвенном профиле, а также по состоянию железа в почве практически отличаются от сероземов, ирошение изменило состояние марганца, уве-:чяв долю оксалаторастворимого марганца от марганца несиликатных сочинений.

7. Затопление почв при выращивании риса в течение I вегетационного ¡ркода привело к увеличению как содержания аморфного железа, так и :о доли от железа несиликатных соединений.

П<5_материалам диссертации опубликовала I работа: тдроморфпзм и особенности засоления почв сероземной зоны // Вестн. эсковск. ун-та, сер.17 почвоведение,1992,№1 / в соавторстве /.