Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

СОСТОЯНИЕ СОЕДИНЕНИЙ КАТИОНОВ В СИСТЕМЕ ПОЧВА—ХЛОПЧАТНИК НА ДЕФЛИРОВАННЫХ ПОЧВАХ УЗБЕКСКОЙ ССР

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "СОСТОЯНИЕ СОЕДИНЕНИЙ КАТИОНОВ В СИСТЕМЕ ПОЧВА—ХЛОПЧАТНИК НА ДЕФЛИРОВАННЫХ ПОЧВАХ УЗБЕКСКОЙ ССР"

А-Зоооі

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

На правах рукописи

НАФЕТДИНОВ Шавкатулло Шукурович

УДК 631.416

СОСТОЯНИЕ СОЕДИНЕНИЙ КАТИОНОВ В СИСТЕМЕ ПОЧВА—ХЛОПЧАТНИК НА ДЕФЛИРОВАННЫХ ПОЧВАХ УЗБЕКСКОЙ ССР

Специальность 03.00.27 — почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1991

Работа выполнена на кафедре почвоведения Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева.

Научные руководители доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. И. Савич, доктор сельскохозяйственных наук М. Б. Хамраев.

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных наук, профессор И. П. Дерюгин, кандидат биологических наук, доцент Г. В. Мотузова.

Ведущая организация — Университет дружбы народов им. П. Лумумбы.

Защита состоится «./ > . . 1991 г в

час на заседании специализированного совета К 120 35 01 в Московской сельскохозяйственной академии имени К А. Тимирязева.

Адрес 127550, г Москва, ул Тимирязевская, 49 Ученый совет ТСХА.

С диссертант й можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА

Авторефег ¡ослан «0(9» »/СЛ-О-^ . . 1991 г

специали^ кандида

га —

М. В. Вильяме

ОШЛ ХШОСШ'ИСГПШ РАШШ

, Актуальность проблемы. Интенсивная-химизация земледелия в Узбекистане привела не только к увеличению уроглГшости хлопчатника, но . я к значительным негативны:.! изменениям экологического равновесия, к ухудшению агрономически важных свойств почв, загрязнет® окружающей среды и сельскохозяйственной продукции, ухудшению качества сельскохозяйственной продукции. Для оптимизации обстановки необходимо углубленное изученио состояний в системе почва-растение, трансформации соединений в процессе сельскохозяйственного использования. Особую актуальность изучение этого вопроса приобретает на дефллрованных почвах, составляющих значительную часть сельскохозяйственных угодий УзССР, Лель и задачи исследования. Целью исследования является оценка состояния соединений катионов в "живой" системе почва-хлопчатник"для оценки факторов, лимитирующих урожай на почвах различного генезиса. В работе доказывается,•что наиболее корректной является оценка состояния соединений катионов в "живой'* системе почва-хлопчатник. в полевых условиях с использованием экспрессных методов анализа. При планировании мероприятий по . повышению урожайности "сельскохозяйственных культур необходимо вносить коррективы на свойства.почв с целью ограничения миграции химических соединений в грунтовые води, значительного пере-мещеши'их'в процессе .дефляции, поступления в растения вше. ' допустимого уровня.

1 Научная новизна. В работе впервые для района УзССР провоз дится исследование "живой"/системы почва-прикорневая зона-кор-ни-стоблп-листья хлопчатншсас использованием комплекса экс. прессных методов анализа: ионезлектизгшх электродов, методов

ЦЕНТРАЛЬНАЯ (НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕК?

«' >с:-с. сельгксхсз акадэмии

химической автографии на основе электролиза и ионитовых мембран, физико-химических методов оценки микробиологической активности, оценки потребности растений в элементах питания на основе принципа обратной связи. Показано, что информативным является градиент содеркания и соотношения ионов в системе почва-корни-листья для посевов хорошего и угнетенного состояния и для посевов на различных типах почв.

Практическая значимость работы. Полученный экспериментальный материал по оценке состояния соединений катионов в системе почва-хлопчатшп: рекомендуется к использованию в курсе почвоведения сельскохозяйственных ВУЗов. Апробированные разработки экспресс-методов оценки состояния системы почва-хлопчатник в полевых условиях рекомендуются к производственным испытаниям в системе почвенно-агрохимической службы УзССР.

Апробация работы. Полученные материалы апробированы на почвах колхоза им. В.И.Ленина Ромитанского района Бухарской области УзССР, на объектах НИИ АСАТ.

Материалы докладывались на методическом совете Почвенного института ям. З.В.Докучаева. Опубликована 2-я статья.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 123 стр. машинописного текста, содержит 9 графиков и рисунков, 23 таблицы. Список использованной литературы пклячаот 113 палг^.о-ваний, в гом числе 13 на иностранном язьи-:э.

Объекты .1 •'отоды чсследованияг. В качество об^еьтов исследования забраны почвы колхоза им. В.И.Ленина Гоынтак^кого района Бухарской обл. УзССР. Изучалась система почва-ко^ни-стеб-ли-листья хлопчатника на посевах хорошего и угнетенного состояния. Сорт хлопчатника Бууар« б-Р-2. Заложено 10 1.а.р р^ре-

зов, о которых отобраны образцы почв с глубины 0-30, 20-40, 40-60, 60-80, 80-100 см. Разрезы 1,6 - почва серозем светлый старооротаемый обычный мощный легкосуглинистый о оглеением на глубина 155 см и уровнем грунтовых вод на глубине 230 см. Разрезы 2,10 - почва лугово-серноземная обычная тяжелосуглинистая на глинистых аллювиальных отлояениях. Интенсивное ог- . леение начинается с глубины 38 см, уровень грунтовых вол на -глубше 126 см. Разрезы 3 и 7 - почва - светлый серозем орошаемый обычный среднемощный среднесуглинистый на лессовидных суглинках.с ярко выраженным плотным карбонатным горизонтом и оглеением с глубины 56 см. Разрезы 4,8 - почва орошаемая луго-восерозетая обычная легкосуглинистая, развитая на древних аллювиальных отложениях реки Зеравшан. Особеяностыо профкля является его слоистость, оглеениз с глубины 107.см. Разрезы 5,9-ночва староорошаемый серозем светлый обычный тяжело-суглинистый на легкоглинистых отложениях. Отличительной особенностью морфологических признаков почв является значительная плотность горизонтов, слабая.глееватость с глубина 120 см, уровень грунтовых вод 2,5-3 гл.. \ /

Методика исследования,состояла в проведении полевых и ' лабораторных: исследований, г В полевых у словиях проведено заложение и описание разрезов, -отбор образцов.^ Получены химические автограшлы на основе электролиза и ионитовых мембран. 3 лабораторных условиях определены агрохшическпе. и физико-химические" свойства, почв общопршштш.!И методами. Проанализирован состав почвенного раствора^. химические: аигограила на основе ' электролиза и- Еонигових-'кеибран почвы,.' корней, стеблей ., и листьав. Содарташге гумуса определено "по ;Тюрпну, показатели

pH я Eh определены потенциометрически с ллорсоребряным эле-ктродоїд сравнения и соответственно со стеклянный II ПИаТИИОБШ электродами рК, рСа", р*t>3 с соответствующими ионселектизными электродами, л и л/а определены на пламенном йотоматре, Ca,

, Fe, IIn, Си, rJ>. , на атомном абсорбционном спектрофотометре. Состав водно Л. зытшени - по общепринятым методикам. Для оценки содержания поцвігошх соединений катионов по мазо-и мпкрозонап почвенного' профиля использоваїш катионитовая мембрана ІК-40, насыщенная Н1", и аниошітовая мембрана НА—10, на-снцзшаї ЭДТЛ^~. Автография проведена на сведем срезе разреза до глубины 80-115 см. Х-шическая автография на основе электролиза проведена при напряжении 9 вольт и времен.! взаимодействуя 10 минут. Для оценки потребности растении а элементах питания использовался принцип обратной связи при электро-форетическом введении элемента з лист и дальнейшем определении d нем содер-ханпя положительно л отрицательно заряженных соединений. По всем показателям рассчитаны среднеарифметические величины и их ошибки. Принятым уровень вероятности р=0,95.

Экспериментальная часть

I. Состав почвенного раствора исследуемых почв под посевами хлопчатника хороиего и угнетенного состояния.

Для оценки состояния системы почва-растение большое значение имеет анализ состава почвенного раствора. По полученным материалам pH водной суспензии почв составляет 8,3-ö,G и не отличается существенно для почв отдельных разрезов, под посевами хорошего и угнетенного состояния. 0кДСЛПТ9ЛЪНО-БОС~ТаНО-витольный потенциал в сухих образцах составляет \щ по

водородного электроду, что характерно для почв исследуемого региона и приемлемо для роста и развития -сельскохозяйственных культур. Активность калия в исследуемых почвах составляет п.10~^моль/л, что свидетельствует о хорошей обеспеченности почв -калием. 'Активность водорастворимых форм Са иМт ниже, чем К и составляет п.10~ моль/л. Содержание водорастворимых соединений К,л/а, Са, Щ, Те, Мп, 0и,2п, составляет соответственно 9,4-62,4; 34,7-510,0; 15,8-100,0; 2,9-59,3; 0,291,85; 0,03-0,33; 0,01-0,06; 0,02-0,07 мг/л. Полученные данные свидетельствуют о том, что содержание К, а контролируется водорастворимыми солями; Са, Ре, Мл - осадками; Си,2п -константами ионного обмена этих катионов из ППК на ионы почвенного раствора. Верхние горизонты почв по сравнении с них-ними характеризуются большей активностью Са и л/оз,К; более узким отношением активностей К:Са. Вниз да профилю увеличивается относительнач доля водорастворимого а по сравнению с * Са, Ге по сравнению с Са, наблюдается более широкое отношение Са:Ре;л^:Са (таблица I). ' .

Таблица I

Соотношение водорастворимых катионов в почвенном растворе изучаемых почв ,

Разрез, горизонт Са/Ид-- ., СаДе . /✓а/Са

2 0-20 1,6 234,0 ■ 4,5

20-80 .1,5 173,1 . 5,6

4 0-20 3,0 97,3 1,8

20-80 • • 5>1 •/, 42,2 2,1

Почва под^посевами-хлопчатника плохого состояния отлича-отся от почвы тд шсевата хорошего'состояния больней англа- .

ностьга К, Са, болов узким отношением активности К:Са, более широким отношение« активности К-Уоз. Л ото*! почве больше водорастворгалк: соединении "Л, //а, Са, , пире отношение во-дорастворишх X: л/а, Са:Гэ; отношение зодораотворигшх Са;

Щ, Ра:и!п (таблица 2).

Таблица 2.

Содержание подв:г-ших катионов в почвенной растворе, МГ/Л, X + , п = II

К Са Ч3

Под посор%чи плохого состтгуг

0-40 48,4711,2 168,1+39,4 74,3+8,9 33,0+6,0 0,36+0,03 0,14+0,0? 60-100 26,8+4,4 1X2,7+19,4 41,6+5,8 23,5+3,1 0,44+0,05 0,09+0,03

Поп гтосеват хорошего состояние

0-40 22,8+4,2 95,0+11,4 42,5+5,3 17.0+4,2 0,55+0,11 0,05+0,01 60-100 15,072,3 102,2+17,2 37,576,8 17,2+5,6 0,49+0,05 0,08+0,03

Разрез 2 характеризуется из сравниваемых почв наибольшим содержанием водорастворимых соедшгеняЛ катионов, наиболее широким отногзашхе-* Са:Ра, Уа:Са. Разрезан 4 и 5 отличаются наибольшим содержанием водорастворимого железа, наиболее узким отношением Са:Ре.

3 соответствии с градацией Н.И.Базилевлч ц 13. И. Пайковой исследуеида почвы относится по типу засоления ь сулчато-со-дово(.*у (Р.1.3.4) и к хлоридяо-оульфатяоыу (Р.2,5). По катсо-НН01.55 составу отл почвы относятся к иагнаово-Егатриавому (р.5), кальцнззо-натриавому (р.1,2), катривао-кольцазвону (р.3,4).

3 соответствия с классифагодшД па степени я качеству засолэвил В.А.Коздц и В.В.Егорова лссдовдемыэ почва практиче-

ски незасолены (р.1.3), слабо засолены (р.2.4), когда наблвда-ется снижение урожая на 10/5 я средне засолены (р.5), когда наблюдается снижение урожая на 10-20$.

2. Содержите подвижных соединений катионов, извлекаемых из почв методом химической автографии на основе электролиза под посевами хлопчатника хорошего и угнетенного состояния. -

Метод химической автографии на основа электролиза и иони-тозых мембран позволяет оценить содержание и состояние соединений ионов в "живых" почвах, в полевых условиях без высушивания образца и нарушения газового состава почв. В связи с этим данная методика является болеа информативной по сравнению с традиционными п может использоваться как дополнение к.ним.

Судя по полученным данным в почве имеются и положительно, и отрицательно заряженные соединения катионов Са, Щ, Те, Мл, Си, %п , К, л/а. При этом отрицательнозаряженные соединения катионов, очевидно, представлены комплексами и ассоциаташ. Метод позволяет идентифицировать наличие этих соединений в профи Л9 исследуемых почв. Содержание этих соединений в анализируемых образцах составляет 1-0,1 мг/100 г почвы. Из почв вытесняется наибольшее количество положительно и отрицательно заряжен ных соединений //а, меньше Са>М^ = 1С>Ге>1<1«. Информативным яв ляотся соотношение положительно и отрицательно заряженных соединений.

Почвы отличаются по соотношению положительно и отрицатель но заряженных соединений катионов как для отдельных разрезов, так и для горизонтов.:Серозем легко- и - средавсуглянастн2 ха-. рактерпзуется увеличением доли Са по сравнении с Ре в верхних горкзопгах, а лугово-оерозеглкая почэа и серозем /игаэлосугдяпп-

стий ипэют большую долю Са з шгппк горизонтах. Соотношение СаГ1":.1^!1" вша в верхнем горизонте только для легкосуглпнисто-го серозема. Для остальных почв ото соотношение а верхнем горизонте 540. Соотношение СаҐ": л/аІ+ для всех почв шіре в іпгк-ншс горизонтах по сравнению с верхними. Установленные зависимости обусловлены разной миграционной способностью Са,//а, Ге в почвах различного гранулометрического состава, неодинаковой степенью плотности и гидрогорфностя ИХ нижних горизонтов. Содержание и доля положительно и отрицательно заряженных соедипе ний пашется а различии:: горизонтах профиля, меняется в течение вегетационного периода.

Катлоїш а естественных условиях погут передвигаться по по чвешюму профилю как в форіле положительно, так и в 'юрне отрицательно заряженных соединений. При отоїл в связи с преобладанием в почзе страдательно заряженных сорбционных ."ест миграционная способность отрицательно заряженных ко'шлексных соединений катионов "озет быть выше у положительно заряженных. Очевидно, что соединения различного ряда могут поступать л з растения.

3. Содержание подеижицу соединений катионов по мззо-и у.шрозонам почвенного профиля

Использование ионитовых мембран позволило і становить содержание пощ.поеіг соединений катионов по гаао- к млгрозонам профилей "живых" почв.

.Латод химической автографии на основа ионитовых мембран позволяет определить содержание наиболее подвижных соединений Са, Ре, .Чп, С^, Ъг а лсодоцуошс. почвах У о ССР. При ¿том аиионитовоя изубрана зктоенлет из почв чаще несколько больна

Ре, чем катпонитовая в связи с большей скоростью Ре к компле-коообразовазгшо с ЭДТА4- и функциональной группой мембраны. Катионы Са, Щ, Ми, Си, 2п, менее склонные к кошлексообразова-нию, в значительно большей степени вытосннстся катионитовой мембраной, что обусловлено и частичным подкисленном среды в сфере реакции. По полученным данным в лугово-зероземной почве бо- . льше наиболее подвижных соединений1*Са, Щ, Ре, ГЛп., Си,Ъъ, чем в сероземе.

Данные химической автографии позволяет установить отличие содержания и соотношения катионов в отдельных слоях почвенного профиля. Как вющо из данных таблицы 3 соотношение подвгга-нах катионов сувдственно отличается для сравниваемых почв и отдельных горизонтов. Отмечается уменьшение отношения Са:М^ и тенденция к уменьшению отношений 1'в:Ып. и Са:Ре вниз по профилю.

' Метод химической автографии позволяет хорошо проследить изменения содерзсаягсякатяонов вблизи охристых штен, корней растений, .камней.

Таблица 3. ■

Соотношение податных катионов, извлекаемых из почв методом химической автограйии на основе нонитовых ... мембран, в отдельных слоях почвенного профиля

Слой Г.К-40-11 . Ш-40-ЭДГА

Са/Мд С а/Ре . Ре/Мп, Са/Ид Са/Ре ГеДЬг

Р-3,10 0-38 ю, е 21,8 - 5,6 1,0 0,2 247

45-77 4,8 9,6 7,5 ' 0,3 0,2 243

Р-з. 1,6 0-38 6,9 15,9 11,4- 2,0 0,3 400

79-115 5,6 18,2 • 0,5 0,7 : 0,1 . . 316

По полученным данным для разреза 10 отмечается в зоне ин-"тенсивного расположения камней уменьшение содержания подвижных форм Са, Ыд, Ре, переходящих в мембрану ¿ЕС—40 соответственно до 0,04; 0,07 и 0,46 иг/л, при значительно более высоком среднем содержании по профилю (таблица 5). В мезозонах интенсивных охристых пятен выше и содержание Ре, переходящего в Г.1К-40-ЭДТА (3,4 мг/л X по профшш 2,4). ' _

В ыозозоне около корней осоки отмечается увеличение подвижных форм соединений Са (до 0,5-0,7 иг/л при X =• 0,4), Цу до 2,1 - 3,1 мг/л при X .= 1,7; Ре до 2,2-3,4 мг/л при X = 2,4 -для соединений, извлекаемых из почв мембраной 1ЛА-40-ЭДТА. Для соединений извлекаемых из пота мембраной МК-40-Н также вблизи корней осоки отмечается увеличение содержания подвижных Са -до 29,9; .Щ - до 5,7; Ре - до-2,5; Ш - до 0,5; Са - до 0,2; Хп. - до 0,9 мг/л при значительно меньшем содержании этих элементов в соседних мезозонах и в среднем по профшш (таблица 5). Наглядно химическая автография изучаемых почв приведена на рисунках 3 1,2. .

4. Химическая автография системы почва-хлопчатник для посевов хорошего и угнетенного состояния

Для оценки состояния "ждаой" системы почва-растениэ и определения факторов, лимитируводх урожай, перспективно использование метода химической автографии почвы, прикорневой зоны, корней, стеблей и листьев для посевов хорошего и угнетен- • . ного состояния. В этом случае информацию о состоянии системы дает не только содержание элементов, но и градиент их концентрации между почвой и корнем, корнем и стеблем, стеблом и листом, соотношение концентрации и градиента под посевами хороша-

см

0-4

4-8

8-12 12-16

16 -20

20-24 24-28 ..

28-32

32-36

36-40

40-44

44-43

40-5.2 52-56

56-60 Г

60-64 ' 64-53."'

68-72

72-76 -

76-80 .

-И -

Рис. ■ 1

Картогр.-шма распределения подвижных соединений Ре, Са, по почвенному профиля /мембрана МА-40-ЭДГА/, р-зы 2,10, в мг/л Ре . Са

Д - камни X - корни растений

Рис.

Картограмма распределения подви-ных соединений Ре, Са, по почвенному псо^илю /меморана >1К-40-г1/, р-эы 2,10, в мг/л

см

0-4 4-8

3-12

12-16

16-20 20-24

24-23

3.4-36

35-40 40-44

44—48

; о-60 г0-о4

72-76 7:- ю

Са Чд Ре

0-^5 0-2,5 0-1,0 ¿5-50 ~;5-5,0 !-<> Ъ0-7о 5,0-7,5 2-3 75-1С0 7,5-10,0 3-4

А - к^мни х - корни

го и угнетенного состояния. При использовании метода химической автографии на основа(электролиза дополнительным информативным показателем является соотношение положительно и отрицательно заряженных соединений ионов в почве и в отдельных органах растений.

Полученные наш данные о содержании положительно и отрицательно заряженных соединений канонов в почве и корнях хлопчатника на посевах хорошего и угнетенного состояния приведены в таблице 4.

Как видно из представленных материалов в почве под посевами хлопчатника хорошего состояния.по сравнению с почвой под посевами хлопчатника угнетенного состояния отмечается некоторое уменьшение подвижных соединений Са, Щ. В этих почвах не-! , сколько вша доля отрицательно заряженных соединений Ъ\р Ре. В корнях хлопчатника на посевах хорошего состояния по срадга- -шш с корнями на посевах плохого состояния отмечается уменьшение содержания Са, ид, тенденция к увеличению отношения Са:Ре, увеличивается доля отрицательно заряженных, связанных в процессе метаболизма соединений Са и, особенно, Ре.. В корнах по сравнению о почвой увеличивается доля отрицательно заряженных соединений Са, отношение отрицательно заряженных соединений ' Са-Ре шире (под посевами хорошего состояния = 4, под посевами плохого состояния = 3).. Информативным является содержание и соотношение суммы фракций подвижных катионов в корнях хлопчатника на посевах хорошего и угнетенного состояния. Так,по полученным ДШШЪй), в корнях на посевах хлопчатника хорошего состояния было' выше содержанке кислотнорастворишх соедашэни&Ре, Мпу, Си, И- ниже

Таблица 4

Содар-кшпю соединений'катионов в почве и корнях хлопчатника на посевах хорошего и угнетенного состояішя(мг/л)

Заряд • '

соеди- Са • Мд Ре Ып Си ***

нений "

Почаа пол посевами хорошого состояния + 59,4+12,2 8,3+1,5 3,3+0;2 0,1+0,01 0,3+0,010,3+0,01 36,5+15,5 5,2+0,9 36,7+1,8 0,6+0,01 0,6+0,010,3+0,01 Почва под посевами угнетенного состояния + 68,8+16,8 16,0+4,5 8,6+4,2 0,2+0,1 0,3+0,01 0,5+0,2 47,4+11,3 7,7+1,9 45,3+10,7 1,2+0,4 0,7+0,010,5+0,03 Корни на посевах хошшего состояния + 27,6+4,6 6,0+1,2 2,2+0,7 0,05+0,04 0,3+0,0 0,3+0,0 - 55,3+23,8 3,8+0,2 12,4+7,4 0,25+0,06 0,4+0,03 0,3+0,01

Корни на посовав угнетенного состояния + 31,2+2,3 7,9+0,7 4,0+0,8 0,1+0,01 0,3+0,1 0,3+0,0 61,9+20,5 4,9+0,7 20,6+4,1 0,3+0,01 0,6+0,2 0,3+0,0

: Табліща 5

Соотношение соединений катионов.в.отдельных органах хлопчатника на почвах разной степени гидроморцшости

ЇКиГ" . СаД15 , Ге/Ып - К///а

Серозем светлый ЛеГКОСУГЛИНЯСТЫЙ (р.6) - ЛИСТ

- 77,2 7,5 2,1 1,0

+ 77,3 3,4 2,3 0,9

Сеоозетл сзо^лнй Л0ГКОС7ГЛИШОТЯЙ- Ср.6) - корень

- 51,9 5,2 6,8 3,0

+ 65,3 17,8 , .0,6 1,3

Луголо-сероземная легкосуглинистая (р.8) - ЛИСТ

— 34,2 6,9 .. • 4,0 1,1

+ 13,9 , 5,4 • 11,7 1,0

Лчгопо-сепозештал лвгкостгдяипстач (р.8) - корень ■

— 29,9 ' 6,2 5,2 . 1,4

+ 37,5 4,7 7,2 , :

содержание кислотнор'астворимж соединений Са, Щ. Соотношниз иолов в корнях на посевах хорошего и угнетенного состояния составляло соответственно для Са:Ро -.112,8 и 774,8; для Ре:Мп-12,8 ц 7,0, Таим образом угнетение растений на иссдадувмик почвах частично обусловлено недостатком усволоиж Ре, Ми, С«, ' при избытка Са. .. .

"Соотношение соединений катионов в органах растений отличается для почв разной сташши гадрошрфноети, что подтверждается дакшш следующей таблица (таблица 5).

■ -Как видно из представлению; материалов в корнях по срав-шюш с листьями, в "основном, уже отношение Оа'.Те, шире К:Л4. Соотношения катионов в органах хлопчатника зависят от свойств почвы. 11а почве большой степени-гидроморфности в листьях уже отношение Са;Ге, шире РеШи, К:л/а. В корнях на почвах

большей степени гидроморфцостя также уже отношение Са:Ра; Са:^ шр<з Ре:' Мп. Установленная зависимость обусловлена тем, что на почвах большей степени'гидроыор^ностк вше и относительное содержание подвижных соединений Ре,-по сравнению с Са, Ре - по сравнении с Мп., что обусловливай! и большее поступление Ре в' растеши,

5, Факторы, лшитируюиде развитие хлопчатника на 'исследуемых почэах

' ■ В работе предлагается оценка факторов, тгатируицих развитие хлопчатника, основдааяоь: на пршгцида обратной смзи. Яра этой в листья хлопчатника вводятся, методом, электрофореза,кс-• следуемые катиона и через опредолошшй промежуток времени определяется содержание положительно и отрицательно заряженнюс соединений ионов с использованием химической автографии на ос-

ново электролиза. При условии, что в растениях наблюдался недостаток Ге, '1п, Со, Ж ,%и , Са, Щ при их введении в лист увеличивается доля и содергание отрицательно заряженных их соединений, включенных в процессы метаболизма. При избытке этих соединений, их электрофоретическое введение в лист приведет к увеличению содор-шнил и доли несвязанных в процессе • метаболизма ионных положительно заряженных форм соединений ионов.

В работе для . оценки недостатка растениям Си 'л ¿и в лист элзктрофоретически введены Си. 13. 2п из катионных мембран, насыщенных СоЛ)4 и04. Для оценки влияния загрязнения на состояние соединений, ионов в листьях, в них элзктрофоретически введены из мембран МК-40-Рв и С<У(/оз)2> В таблице .'.'5

приведены в качестве примера данные» полученные для разреза *' 10.

Как видно из представленных материалов, введение Си ж в листья увеличивает ш только их концентрацию в листе, ной изменяет подв1гхность других катионов. Если наблюдался недостаток элемента, то после введения его в лист процессы матабо-. лизма будут протекать более интенсивно,, и доля отрицательно заряженных соединений других катионов мопсет. быть увеличена. .. Если наблюдаятся избыток:вводимого элемента, то произойдет; нарушение процессов■катаболизма-и увеличение доли полоотгель-но заряженных соединений как вводимого в лист катиона,. так и , других катионов. Полученные данные■показали правомочность данных пшотоз и, в то т.о враш, сложность взаимосвязей подвижности соединений катионов л листьях, что требует дальне 1&32К '.. иооледоэагпгЛ в данной направлении.. '

Таблица 6

Оценка факторов питаная, лимитируюшс развитие хлопчатника, на основе принципа обратной, связи Ср.10), содержание катионов в Г» от контроляСв иг/л).

Вариант ааряд со--Є.ДИНЄНИЙ Са Ре С а Хп

+ Си .. — 101,9 . 75,0 140,0 • 133,3

+ 153,6 150,0 166,6 100,0

+ _ 90,1 75,0 120,0 166,6

V. + 165,2 150,0 83,3 100,0

8. Пути оптимизация спстеш почва-хлопчатник на исследуемых почвах '.

' Согласно полученным материалам факторами, лшитнрующяш развитие хлопчатника, являются повышеншш концентрация водорастворимых солей, избыточная плотность отдельных почв, близкий уровень оглеения, относительный избыток Са, Щ по сравнении с Ге, \Ап,0и , Хл, высокая доля//,а в почвенном растворе. В то же время проведанные исследования показали, что подвижность. Ре, Ип повышаотся в оглеенных горизонтах, а Ре, Мл . О и. , Хп. при большей гуыусированности, вблизи корней растений. Это свидетельствует о возможности повышения подвижности этих катионов в почва.при внесения органических удобрений с высокой комплек-сообразуыщей способностью, создания структуры цри наличии на поверхности,и внутри коша условий разной степени аназробзози-са,. Этому будет способствовать и введение достаточного места в севооборота для посева люцерны. . ' '

- • Показанная экспериментально возможность элактрофоротиче-ского введения' элементов в листья,, электрофоратичзского вида-

ления соединений элементов из органов растений свидетельствует о целесообразности применения для внекорневой подкормки комплексов поливалентных катионов с водорастворимым органическим веществом компостов из отходов хлопководства."

Полученные данные свидетельствуют о значительной миграционной способности ионов в изучаемых профилях почв, что требу- . ет установления пределов доз применяемых на каждой из изученных почв удобрений (по крайней мера для почв разного гранулометрического состава, гумусированности, гидроморфности). В соответствующем разделе диссертации дано подробное рассмотрение этих вопросов.

. ВЫВОДЫ

1. Метода химической автографии на основе электролиза и .ионитовых мембран при изучении "живой" системы почва-хлопчатник более информативны по сравнению с традиционными методами анализа.

2. Для оценки состояния системы почва-хлопчатник предлагается анализ методами автографии почвы, корней,- стеблей, листьев на посевах хорошего и угнетенного состояния, градиент содержания и соотношения ионов в системе. Информативным является соотношение.- катионов £в :Мц", Са:Ге; Са:К, - Са в почве ив отдельных органах растоний. . '.

3. Для оценки потребности растений в элементах питания' предлагается методика, основанная на электрофоретическом вве- -дении элемента в листья при дальнейшем определении полояитоль- ■ но и отрицательно зарятаиккх соединений ионов в листе методом . химической автографии на основе электролиза. -

4. Концентрация в почвенном растворе водораствори. их соединений катионов контролируется для К: Л'а зодорастзоримкп солями, для Са, ,Ро, 1.1 п - эффективной растворимостью осадка; Си., Ъ\~ константами конного обмена этих ионов из 1ШК на «юш почвенного раствора.

5. Верхний горизонты исследуемых почв посравнениа с нижними отличаются более узким отношением Са1+: Серозем легко- и среднесуглинзстыД характеризуется увеличением доли Са по сравнению с Ре в верхнем, горизонте. Лугово-сероземная почва и серозем тяяелосуглинистнч имеют большую долю Са в нижних горизонтах.

6. Выделяемые в почвенном профиле морфологически гезозони существенно отличаются по содержанию и состоянию соединенна катионов. Вблизи корней растении отмечается увеличение подвижности Ре, Са, Мр, Мл, Си, Х+т., извлекаемых из почв катионито-аой и аплонитовой мембранный. В мезозонах расположения камней существенно меньше подвижных Са, Ыд, Ре, в мезозонах интенсивных охристых пятен выше содержание подвижных форм соединений Ре. Предлагается построение картограмм содержания а состояния соединений катионов в почвенном профиле.

7. Почва под посевами хлопчатника хорошего состояния отличается от почв под посевами хлопчатника угнетенного состояния ыеньыай активностью К, Са, а/Од, меньшим содержанием водорастворимых соединений изучаемых катионов, несколько гоньишм содержанием подвижных соединений Са, М^, извлакаэгло: из иочв методом химической автографии на основа электролиза.

8. В корнях хлопчатника на посевах хорошего состояния по сравнению с норнята на посевах плохого состояния отмечается

увеличение клслотнорастворголых Ре, Мя. Си, ; уменьшение подвижных соединений Са, Щ , извлекаемых из почв методом химической автографии на основе электролиза.

9. Состав почвенного раствора, данные химической автографии почв и растений на основе электролиза и иокитовых мембран свидетельствуют о том, что угнетение.растений хлопчатника на исследуемых участках обусловлено несколько повышенной концент—. рацией водорастворимых, солей, относительным недостатком Ре, Ми, С а, 1г> по сравнению о Са, Ид, близким горизонтом оглеения.

10. Свойства исследуемых почв определяет их:податливость -ирригационной и ветровой эрозии,' допустимые пределы применения минеральных удобрений с целью цредотвращения загрязнения грунтовых вод с учетом гранулометрического состава, состава поглощенных катионов, степени заселения и гидроморфиости не менее

'устойчивы к ирригационной эрозии тяжелосугликястыо сероземы (р.5-9 и особенно 2.10) к дефляции легкосуглшистые заселенные . сероземы (р.6.1). Повышенная концентрация нитратов в почвенных растворах и грунтовых водах отмечается при дозе особен-

но в лвЕкосуглиниотах сероземах. ■ . . Рекомендации производств? ' •..*•'.,

Рекомендуется апробация испытанных методик химической автографии системы почва-растение в производственных условиях

дачвенно-агрохЕыкческои службы УзССР. ' _ .

Длч увеличения' обеспеченности растений-хлопчатника Си, %п рекомендуется увеличение в почве доли отрицательно заряженных комплексных соадшгенк»* э-лк ионов за счет внесения локально ' органически удобрений с высокой комплексообразушей способностью, впекорневач подкормка комплаксахеш Си, поучаемыми

при анодном растворении Си-, 2/> в водорастворимом органическом веществе компостов из стеблей и листьев хлопчатника.

Список работ, опубликовннных по теме диссертации

1. Нафетдинов Ш.Ш. Пути получения высоких урожаев на вновь осваиваемых эродированных почвах. Тезисы докладов всесоюзной научно-практической конференции "Ученые и специалисты в решении проблемных вопросов теории механизмов машин хлопкового комплекса". Ташкент, 1990. С.91-92.

2. Нафетдинов Ш.Ш. Солевая съемка почвы - зажнешшй этап технологии возделывания хлопчатника в условиях бухарской области. Тезисы докладов всесоюзной научно-практической конкуренции "Ученые и специалисты в решении проблемных вопросов теории механизмов машин хлопкового комплекса". Ташкент, 1990. С.80-81.

Объем l'/г п л

Заказ 1237

Тираж 100

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