Агрофизические, химические и минералогические свойства солодей Барабинской низменности и Приобского плато, переувлажненных грунтовыми и поверхностными водами

Пахомова, Екатерина Юрьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Агрофизические, химические и минералогические свойства солодей Барабинской низменности и Приобского плато, переувлажненных грунтовыми и поверхностными водами
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Агрофизические, химические и минералогические свойства солодей Барабинской низменности и Приобского плато, переувлажненных грунтовыми и поверхностными водами"

На правах рукописи

ПАХОМОВА ЕКАТЕРИНА ЮРЬЕВНА

АГРОФИЗИЧЕСКИЕ, ХИМИЧЕСКИЕ И МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЛОДЕЙ БАРАБИНСКОЙ НИЗМЕННОСТИ И ПРИОБСКОГО ПЛАТО, ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ ГРУНТОВЫМИ И ПОВЕРХНОСТНЫМИ ВОДАМИ

Специальность 06.01.03 - агрофизика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

7 ФЕВ 2013

Москва-2013

005049351

Работа выполнена на кафедре физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова

Научный руководитель: Зайдельман Феликс Рувимович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты: Скворцова Елена Борисовна

доктор сельскохозяйственных наук, ГНУ Почвенный институт имени В.В. Докучаева, Россельхозакадемия, заведующая лабораторией физики почв Степанцова Людмила Валентиновна доктор биологических наук, доцент, Мичуринский государственный аграрный университет, доцент кафедры агрохимии и почвоведения агрономического факультета Ведущая организация: Ставропольский государственный аграрный

университет

Защита диссертации состоится «26» февраля 2013 года в 15 час. 30 мин. в аудитории М-2 на заседании диссертационного совета Д 501.002.13 при МГУ имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991 Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д.1, стр.12, МГУ, факультет почвоведения.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан « января 2013

Ученый секретарь

диссертационного совета Зенова Галина Михайловна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность работы. В Западной Сибири солоди и осолоделые почвы тяготеют к Барабинской низменности и Приобскому плато. Здесь солоди приурочены к обширным вытянутым депрессиям озерных долин и к ареалам платообразных повышений с выраженным «колочным» рельефом. Солоди издавна привлекали внимание многих исследователей своеобразием генезиса и очевидным сельскохозяйственным значением.

Эти почвы получили свое название в результате исследований Гедройца, который рассматривал их как конечную стадию эволюции почв засоленного ряда солончаки-солонцы-солоди. В дальнейшем исследованию солодей Западной Сибири были посвящены работы Горшенина, Орловского, Базилевич, Козловского, Долгова, Турсиной и других авторов.

В теоретическом отношении солоди представляют собой сложную группу почв, генетические, физико-механические, минералогические и диагностические особенности которых остаются нераскрытыми с необходимой полнотой. В прикладном отношении их негативные свойства (переувлажнение в весенне-раннелетний период, близкое залегание к поверхности слабокислых элювиальных горизонтов) и другие особенности вызывают агроэкологическую пестроту сельскохозяйственных полей, затрудняют обработку почв и движение техники, снижают урожай.

Целью работы являлось исследование агрофизических особенностей солодей Барабинской низменности и Приобского плато в условиях поверхностного и грунтового переувлажнения, оценка их химических и минералогических свойств, факторов переувлажнения и разработка количественной диагностики причин переувлажнения. Задачи исследований предусматривали:

1. Изучение влияния фунтового и поверхностного переувлажнения на гранулометрический состав, набухание, усадку, наименьшую влагоемкость, удельную поверхность солодей;

2. Исследование основных физико-химических свойств и валового химического состава солодей разной степени переувлажнения;

3. Обобщение сведений об элементах водного режима солодей Барабинской низменности и Приобского плато;

4. Исследование влияния грунтового и поверхностного переувлажнения на минералогический состав глинистых минералов солодей;

5. Изучение несиликатных форм соединений железа;

6. Оценку возможности использования коэффициентов Швертманна для диагностики причин переувлажнения солодей;

7. Разработку методов аналитической диагностики причин переувлажнения солодей Барабинской низменности и Приобского плато.

Научная новизна. В работе впервые показана целесообразность дифференциации солодей Западной Сибири на две самостоятельные группы по причинам их переувлажнения фунтовыми минерализованными и пресными поверхностными водами. Изучены афофизические свойства солодей и осолоделых почв Западной Сибири, их фанулометрический и минералогический состав, удельная поверхность, набухание и усадка, наименьшая влагоемкость, пластичность и другие свойства с учетом их гидрологического режима.

Предложены оригинальные методы аналитической диагностики солодей фунтового и поверхностного переувлажнения, основанные на анализе распределения

илистой фракции, изменениях рН по профилю и распределению несиликатных форм железа. Установлена целесообразность дифференцированного подхода к выбору методов исследования с целью диагностики причин их гидроморфизма. Раскрыты общность и различия свойств солодей при сравнении их с другими типами текстурно-дифференцированных почв со светлыми кислыми элювиальными горизонтами.

Практическая значимость. Предложены количественные методы определения причин переувлажнения солодей. Дифференциация солодей по причинам заболачивания на две группы позволяет разработать принципиальные конструкции мелиоративных осушительных систем, адекватные свойствам почв.

Апробация работы. Все материалы исследований по теме диссертации доложены и обсуждены на 4-х заседаниях кафедры физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ. Основные положения диссертационной работы были доложены на научных конференциях: «Ломоносов» (Москва, 2010, 2012); «География продуктивности и биогеохимического круговорота наземных ландшафтов» к 100-летию профессора Н.И. Базилевич (Москва, 2010); «XIII Докучаевские Молодежные чтения» (Санкт-Петербург, 2010); «XV Докучаевские Молодежные чтения» (Санкт-Петербург, 2012); «VI съезд Докучаевского общества почвоведов» (Петрозаводск, 2012).

Публикации. Результаты исследования отражены в 9 публикациях, в том числе в 3 статьях в рецензируемых журналах списка ВАКа РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы, содержит 18 таблиц и 15 рисунков. Список литературы включает источников 120 ( 22 иностранных). Общий объем работы 112 с.

Благодарности. Автор приносит сердечную признательность научному руководителю д.с/х.н., профессору Феликсу Рувимовичу Зайдельману за оказанное внимание к работе, поддержку и неоценимую помощь. Автор благодарит д.б.н, профессора Евгения Викторовича Шеина за поддержку, внимание и помощь в работе, д.б.н., профессора Татьяну Алексеевну Соколову за участие в работе и методическую помощь; всех профессоров, преподавателей и сотрудников кафедры физики и мелиорации почв за всестороннюю поддержку.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Состояние проблемы

В первой главе диссертации рассмотрены основные теории образования солодей.

Признанной теорией образования осолоделых почв является концепция Гедройца (1926). Согласно этой теории, солоди возникают в результате деградации солончаков и солонцов под влиянием нисходящего тока атмосферных осадков. Гедройцем установлено, что в солонцах минеральная и органическая фракции и их поглощающий комплекс обогащены натрием. Поглощающий комплекс солонцовых почв разрушается, а натрий выносится с почвенным раствором. Почва деградирует. Этот процесс деградации почвы применительно к солонцам носит название «осолодение», а почвы, формирующиеся в результате осолодения, были названы Гедройцем солодями. При этом в процессе осолодения, переувлажнения и глееобразования в верхних горизонтах накапливается белесоватый аморфный кремнезем. О существовании таких почв было известно давно. На заре становления почвоведения эти почвы нередко относили к «степным» подзолам. Позднее существенный теоретический вклад в познание солодей был внесен Виленским (1924); Горшениным и Барановым (1930); Ковдой (1937); Зольниковым (1954); Базилевич (1947, 1967); Роде, Яриловой и Рашевской (1984);

Кауричевым и Ноздруновой (1958, 1962, 1965, 1966); Болышевым (1953) и другими исследователями.

Вильяме (1926), а затем Болышев (1953) и другие полагали, что в формировании солодей существенную роль играют диатомовые и синезеленые водоросли, разрушающие алюмосиликаты. Высказывается мнение о том, что солоди возникают под влиянием слабощелочных (содовых) фунтовых вод (Розанов, 1939).

Наконец, Базилевич (1967) полагала, что формирование солодей - результат двух взаимно противоположных процессов: периодического осолонцевания за счет слабощелочных восходящих растворов и последующего промывания почвенной толщи растворами перегнойных и органических кислот и их солей. Именно эти процессы, по мнению автора, приводят к разрушению глинистых минералов, выносу полуторных оксидов и формированию почв с резко дифференцированным профилем.

Солоди широко распространены и в других странах. Многие зарубежные авторы (Sigmond, 1923, 1929, 1930; Szabolcs, 1954, 1959; Schawarbi, 1959 и др.) рассматривали их генезис с позиций теории Гедройца как результат эволюции засоленцых почв при понижении базиса эрозии и систематическом переувлажнении поверхностных горизонтов пресными водами различного происхождения. В частности, Сабольч (1955) показал, что процесс осолодения солонцов может происходить в результате активного антропогенного изменения гидрологического режима заболоченных почв. Им установлено, что временное избыточное увлажнение при орошении рисовых полей, широко распространенное на территории Венгерской низменности, приводит к деградации солонцовых почв в солоди и осолоделые почвы.

В европейской зарубежной литературе солоди относят к планосолям. Такие рекомендации содержатся, в частности, в World Reference Base for soil resources (2006).

Современные представления о генезисе солодей весьма неоднозначны и нередко противоречивы. В настоящее время для условий Западной Сибири отсутствует необходимая достаточно полная информация об агрофизических свойствах, химических и минералогических особенностях солодей, формирующихся в условиях переувлажнения грунтовыми и поверхностными водами.

Глава 2. Природные особенности объектов исследований

Барабинская низменность расположена в средней части Обь-Иртышского междуречья, образует центральную часть Западно-Сибирской низменности, имеет незначительный общий уклон поверхности с северо-востока на юго-запад. Приобское плато расположено в левобережье реки Оби и представляет собой систему грядово-увалистых возвышенностей с террасированными склонами, расчлененных ложбинами древнего стока, овражно-балочной и мелкой речной сетью. Особенностью этой территории является общая приподнятость (абсолютные высоты >130 м).

Климат исследуемых регионов - резко континентальный. Разница между максимальной (июль) и минимальной (январь) температурами превышает 80° С. Промерзание почвы начинается в конце октября - начале ноября, т.е. на месяц раньше, чем в Европейской части России на этих широтах. Промерзание начинается на повышенных элементах рельефа — гривах, затем в понижениях.

Барабинская низменность сформировалась на месте тектонической депрессии, возникшей в конце палеозоя, которая на протяжении мезозойской и кайнозойской эпох с большими перерывами была дном моря, образовавшегося в результате широко разлившихся ледниковых вод. Приобское плато занимает восточную и юго-восточную часть окраины Барабинской низменности и характеризуется наиболее повышенными

отметками в пределах последней (Петров, 1948, Панадиади, 1953, Покрасс и Базилевич, 1954). Приобское плато занимает восточную и юго-восточную часть окраины Барабинской низменности и характеризуется наиболее повышенными отметками в пределах последней. Внешней границей плато служит долина р. Оби, северная граница проходит приблизительно по р. Вьюн (левый приток р.Оби); на западе и северо-западе плато сливается с относительно пониженными междуречными пространствами центральной части Барабы (Панадиади, 1953). Грунтовые воды на территории низменности расположены на глубине 1-2 м, в сухие годы их уровень опускается до 3 м. На Приобском плато грунтовые воды можно обнаружить на глубине 10 м и более (Вагина, 1962).

В Барабинской низменности почвообразующие породы представлены тяжелыми карбонатными суглинками различной степени засоления. Гривы сложены опресненными породами - средними и легкими суглинками, реже супесями, лощины выполнены засоленными тяжелыми суглинками и глинами. В Приобском плато материнскими породами являются лессовидные суглинки, которые сильно опреснены, практически не содержат легкорастворимых солей. Наибольшее распространение в условиях Барабинской низменности получила растительность заболоченных и засоленных местообитаний с неустойчивым водно-солевым режимом. Растительность Приобского плато представлена колочными березняками с участием осины и луговых трав. Глубокие западины межгривных депрессий заняты тростниковыми, осоково-вейниковыми и травяными болотами.

На территории Барабинской низменности и Приобского плато преобладают почвы полугидроморфного, гидроморфного и засоленного рядов, представленные серыми лесным оглеенными, лугово-черноземными, луговыми, болотными почвами, солончаками, солонцами и солодями.

Глава 3. Методы исследований

Для решения поставленных задач были использованы три группы методов изучения:

1. Агрофизических свойств:

-гранулометрический состав пирофосфатным методом; -верхняя граница пластичности конусом Васильева; -нижняя граница пластичности по методу Аттерберга; -степень набухания методом Васильева;

-усадка методом высушивания образцов с начальной влажностью, соответствующей нижней границей текучести; -агрегатный анализ по Саввинову;

-удельная поверхность десорбционного равновесия над насыщенными растворами солей;

-наименьшая влагоемкость по Николаеву.

2. Физико-химических и химических свойств: -рН водный и солевой;

-содержание органического углерода; -гидролитической кислотность по Каппену;

-содержание обменных оснований по Пфефферу в модификации Молодцова и Игнатовой;

-содержание «несиликатных» форм соединений железа в почве по методу Мера-Джексона и их «аморфных» соединений по методу Тамма;

-валовой состав почв - сплавлением с углекислыми солями калия и натрия с последующим определением содержания кремния, железа, алюминия, кальция и магния.

3. Минералогических свойств:

-выделение илистой фракции по методу Айдиняна;

-валовой состав илистой фракции сплавлением с углекислыми солями калия и натрия;

-минералогический состав илистой фракции-рентгеновским фазовым методом на приборе ДРОН-3.

Глава 4. Результаты исследований

Солоди обычно рассматривают как относительно однородные образования. Однако исследования этого вопроса на примере почв Барабинской низменности и Приобского плато позволили признать, что в зависимости от приуроченности к различным геоморфологическим элементам, гидрологическим условиям, почвообразующим породам эти почвы заметно различаются по своим свойствам.

4.1. Морфология солодей и осолоделых почв

Непосредственным объектом наших исследований явились солоди и осолоделые почвы котловины озера Убинское Барабинской низменности и колочных западин Приобского плато. Исследованные нами солоди по условиям формирования можно разделить на две группы.

Первую группу почв составляют солодь глееватая и солонец слабоосолоделый (рис.1), приурочены к территории Барабинской низменности. Они обнаружены в Убинском районе близ деревни Ксеньевка на побережье озеро Убинское в понижении первой надпойменной террасы.

Солодь глееватая, переувлажненная грунтовыми минерализованными водами, имеет следующие горизонты Ао-А 1 -А 1 A2-A2g'-A2Bg-B 1 g.-B2g..-CKg-CK и характеризуется маломощной дерниной, характерным светлым элювиальным горизонтом. В иллювиальном горизонте присутствуют сизые, темно-сизые пятна оглеения. Солонец слабоосолоделый — 0-А2- В1- B2g> - B3g< - расположен недалеко от первого разреза и характеризуется маломощным элювиальным горизонтом и вскипанием вниз по всему профилю. Эти почвы имеют ограниченный ареал.

Вторая группа солодей (солодь глубокооглеенная - Ао-А1- А2'- А2"- В1- B2g- C'g-C"Es солодь глееватая - Ао-А1А2- А2'- А2'- В1 g-- B2g— C'g— C"g») расположена на территории Приобского плато (Краснозерский район). Они переувлажнены преимущественно в весенний период поверхностными пресными водами. Почвообразующие породы - незаселенные лессовидные глины. Исследуемую группу почв образуют солоди глубокооглеенные и солоди глееватые (рис. 2). В отличие от первой группы, благодаря более интенсивной инфильтрации и другим факторам разрезы второй группы обладают четко выраженным мощным элювиальным горизонтом (до 2023 см и более), ярко окрашенным в охристый цвет иллювиальным горизонтом. Солодь глубокооглеенная характеризуется присутствием марганцево-железистых конкреций.

Разрез № 1 Разрез №2

Солодь глееватая Солонец слабоосолоделый

Рисунок 1. Солодь глееватая и солонец слабоосолоделый грунтового переувлажнения

Разрез №6 Разрез №7

Солодь глубокооглеенная Солодь глееватая

Рисунок 2. Солодь глубокоооглеенная и солодь глееватая поверхностного переувлажнения

4.1.1. Марганцево-железистые новообразования (ортштейны) в профиле солоди глубокооглеенной

Визуальным морфологическим признаком для почв со светлыми кислыми элювиальными горизонтами, в том числе и для солодей, являются ортштейны. Для формирования Мп-Ре конкреций необходимо наличие подвижных форм элементов, чередование окислительных и восстановительных условий, а также присутствие аэробных железобактерий. В исследуемых почвах, в частности, в солоди глубокооглеенной, во втором элювиальном горизонте нами были обнаружены ортштейны. Их появление связано с тем, что эта почва испытывает контрастный

застойно-промывной водный режим. Ортштейны имеют округлую или овальную формы размером >5 мм, 3-5 мм и 1-2 мм (рис. 3).

Рисунок 3. Мп-Ре конкреции солоди глубокооглеенной

размерами 1-2 мм, 3-5 мм, >5

мм элювиального горизонта

Таблица 1. Валовой химический состав ортштейнов солоди глубокооглеенной

Разрез, горизонт, размер ортштейнов, мм Валовой химический состав, %

БЮг СаО мёо Ре203 МпО к2о Ыа20 АЬ203 р2о5

Разрез 6, А", >5 58,98 0,85 1,30 14,83 0,50 2,44 0,73 11,98 1,55

Разрез 6, А", 5-3 57,82 0,87 1,21 16,34 0,59 2,34 0,79 11,42 2,07

Разрез 6, А", 1-2 59,66 0,89 1,27 14,97 0,22 2,34 0,83 12,08 1,78

Данные валового химического состава ортштейнов всех размеров показали высокое содержание в них Ре203 14,97 - 16,34% (табл. 1). Наличие в ортштейнах кремнезема 8Ю2 составляет 57,82-59,66%. Валовой состав окислов марганца и фосфора значительно выше, чем в вмещающем элювиальном горизонте 0,22-0,59% и 1,55-2,07 соответственно.

Основными элементами, которые накапливаются в ортштейнах солоди глубокоогленной Приобского плато, являются марганец, железо и фосфор.

Наиболее высокий коэффициент накопления (Кн) в ортштейнах характерен для марганца от 5,67 до 15,30 (табл. 2). Коэффициент накопления железа ниже (от 7,00 до 7,72), чем марганца, хотя массовая доля этого элемента во всех конкрециях выше. В ортштейнах отмечается накопление фосфора 9,71-12,90, что свидетельствует об участии в их образовании почвенной микробиоты.

Таблица 2. Коэффициент накопления элементов в конкрециях по сравнению с вмещающим мелкоземом солоди глееватой Приобского плато.

Разрез, горизонт, размер ортштейнов, мм Коэ( >фициент накопления элемента (Кн)

81 Са Бе Мп А1 Р

Разрез 6, А", >5 0,73 0,97 1,77 7,00 13,00 1,27 9,71

Разрез 6, А", 5-3 0,72 0,98 0,66 7,72 15,30 1,21 12,90

Разрез 6, А", 1-2 0,74 1,02 1,75 7,07 5,67 1,28 11,10

4.2. Агрофизические свойства

Агрофизические свойства почвы оказывают существенное влияние на развитие почвообразовательного процесса, плодородие почвы и развитие растений. В частности, физико-механические свойства определяют правильное конструирование сельскохозяйственных орудий и машин, расчет сопротивления почвы при обработке и перекатыванию машин по ней. Агрофизические свойства оказывают большое влияние на строительные работы, на корневые системы растений.

4.2.1. Гранулометрический состав

Гранулометрический состав является одним из важных свойств почв, поскольку с ним тесно связаны другие физические свойства. Солоди в условиях грунтового переувлажнения отличаются более тяжелым гранулометрическим составом. Содержание физической глины 66-72%. В их гранулометрическом составе преобладают фракция крупной, мелкой пыли и ила (табл. 3). Элювиальные горизонты слабодифференцированы по профилю. Отношение ила породы к илу горизонта А2 не превышает 2. Почвы поверхностного переувлажнения содержат физической глины 4053%. Эти почвы имеют четкую дифференциацию профиля. Отношение содержания ила породы к содержанию ила в горизонте А2 в этом случае равно 4-5.

Таблица 3. Гранулометрический состав солодей Барабинской низменности и Приобского плато (на бескарбонатную навеску)

Горизонт Глубина, см Гигроскопическая влага, % Содержание фракций, %; (размер частиц, мм)

1,00,25 0,250,05 0,050,01 0,010,005 0,0050,001 <0,001 <0,01

Разр. 1. Солодь глееватая. Убинский р-н, дер. Ксеньевка (переувлажнение грунтовыми водами). Барабинская низменность

А1 5-12 3,28 0,4 1,9 35,9 28,6 12,1 21,2 61,9

А1А2 12-16 1,75 ОД 0,2 40,7 17,9 23,5 17,7 59,0

А2„ 16-24 1,36 0,1 1,0 38,4 18,2 21,9 20,5 60,6

А2В, 24-28 3,59 0,1 1,7 28,1 12,5 16,3 41,3 70,1

В1, 28-54 5,63 0,1 0,4 19,4 8,1 12,0 60,1 80,2

Ске1 78-103 4,68 0,2 0,4 27,9 9,8 15,3 46,5 71,6

ск 103-130 4,38 0,5 3,0 29,6 9,8 14,9 42,2 66,9

Разр. 2. Солонец слабоосолоделый. Убинский р-н, дер.Ксеньевка (переувлажнение грунтовыми водами). Барабинская низменность

А2 1-3 2,54 2,0 8,1 46,1 14,6 16,7 12,5 43,8

В1 3-15 5,20 0,2 6,9 52,5 13,9 14,6 11,8 40,3

В2, 15-46 5,81 0,1 1,6 35,3 13,3 30,5 19,2 63,0

вз,. 46-70 5,62 0,2 2,6 29,3 10,6 15,0 42,4 68,0

Разр. 6. Солодь глубокоогленная. Краснозерский р-н, дер. Гербаево (переувлажнение поверхностными водами). Приобское плато

А1 3-9 2,79 1,8 24,2 41,9 10,5 9,5 12,0 32,0

А2' 9-21 0,46 1,1 41,8 30,7 9,0 10,3 7,2 26,4

А2" 21-32 0,46 1,5 43,3 28,5 8,4 11,1 7,1 26,6

В1 32-50 5,16 0,9 18,4 21,6 5,7 9,1 44,3 59,1

В2< 50-83 4,90 1,5 16,5 22,5 5,6 9,4 44,6 59,5

С'* 83-100 3,45 1,8 51,9 6,3 5,0 4,0 31,8 40,8

С", 100-120 3,48 1,3 24,9 25,8 4,9 7,3 35,8 48,0

Разр. 7. Солодь глееватая. Краснозерский р-н, дер. Гербаево (переувлажнение поверхностными водами). Приобское плато

А1А2 5-10 1,62 1,5 30,8 32,5 11,7 13,1 10,5 35,3

А2' 10-22 0,76 1,2 44,3 28,3 10,9 7,4 7,9 26,2

А2" 22-30 0,37 1,7 44,5 28,4 9,9 8,0 7,5 25,3

В16- 30-55 5,44 0,9 11,6 24,4 7,1 8,9 47,0 63,0

С'е- 75-100 3,81 1,1 10,7 28,0 5,6 9,9 37,7 53,2

с> 100-120 3,83 1,2 10,2 25,3 5,6 10,7 36,3 52,6

Необходимо подчеркнуть, что в солодях грунтового переувлажнения процесс элювиирования в целом выражен сравнительно слабо, тогда как солоди поверхностного переувлажнения отличаются контрастным элювиированием ила. Эти особенности рассматриваемых почв имеют важное диагностическое значение для оценки причин переувлажнении солодей и, следовательно, для разработки конструкции осушительных систем.

Результаты гранулометрического состава свидетельствуют о присутствии признаков лессиважа в профилях всех исследуемых солодей. Наблюдается накопление илистой фракции в иллювиальных горизонтах. В элювиальных слоях второй группы содержание физической глины в 2,0-3,0 раза ниже по сравнению с исходной материнской породой (табл. 4). Следует, однако, отметить, что признаки лессиважа не всегда проявляются в профилях солодей. Так, Ахтырцев (1975) при исследовании 6 разрезов солодей установил присутствие признаков лессиважа только в 3 разрезах. В трех других эти признаки отсутствовали. Однако в их профилях были четко выражены мощные горизонты А2. В этой связи следует отметить, что подобное явление было установлено в работах Роде (1964), Соколовой (2005), Абрамовой (1961), Матинян (2003), Зайдельмана (2006, 2007, 2010) и других авторов при изучении дерново-подзолистых и других почв суглинистого и глинистого состава со светлыми кислыми элювиальными горизонтами.

4.2.2. Верхняя и нижняя границы пластичности солодей

Особенности гранулометрического состава в значительной мере предопределяют многие агрофизические свойства солодей. Так, полученные результаты по числу пластичности (табл. 4) хорошо коррелируют (г=0,7-0,8) с данными гранулометрического состава. Они отражают четко выраженную дифференциацию профиля. В солодях грунтового переувлажнения минимальное значение числа пластичности в элювиальном горизонте — 7,5%, максимальное в иллювиальном горизонте — 29,8%, в солодях поверхностного заболачивания в элювиальном горизонте значение числа пластичности 2-4%, в иллювиальных горизонтах - 23,0%. По сравнению с породой и элювиальным горизонтом в В горизонтах число пластичности резко возрастает, что обусловлено повышенным содержанием ила.

4.2.3. Набухание солодей

При взаимодействии почвы с водой происходит увеличение ее в объеме. Это явление получило название — набухание. Полученные нами результаты показывают, что как для первой группы, так и для второй группы характерно постепенное набухание. Наименьшие значения набухаемости характерно для элювиальных горизонтов, наибольшие - для иллювиальных, что связано с высокими значениями илистой фракции. В горизонтах А1 и А1А2 набухаемость образцов оказалась сравнительно невысокой.

4.2.4. Усадка солодей

Сокращение объема почвы при высыхании — усадка, которое зависит от таких же факторов, как и набухание, от гранулометрического состава и других свойств. Иллювиальные горизонты исследованных солодей с высоким содержанием фракции < 0,001 мм характеризуются повышенными значениями относительной усадки.

Разрез Горизонт Глубина, См Верхняя граница, Нижняя граница, Ш2,% Число пластичности

Разрез №1 - Солодь глееватая. Убинский район, дер. Ксеньевка. Барабинская низменность А2е. 16-24 25,2 17,8 7,4

В16- 28-54 48,3 18,5 29,8

Ск 103-130 41,8 20,0 21,8

Разрез №2 - Солонец слабоосолоделый.Убинский район, дер.Ксеньевка. Барабинская низменность А2 1-3 45,4 26,3 19,1

вз^ 46-70 44,4 32,0 12,4

Разрез №6 - Солодь глубокооглеенная. Краснозерский р-н, дер. Гербаево. Приобское плато А1 3-9 56,9 40,5 16,4

А2" 21-32 18,9 14,6 4,3

В28. 50-83 41,2 18,2 23,0

С"* 100-120 36,8 18,6 18,2

Разрез №7 - Солодь глееватая. Краснозерский р-н, дер. Гербаево. Приобское плато А1А2 5-10 39,1 29,8 9,3

А2" 22-30 18,7 16,7 2,0

В28- 55-75 39,4 15,6 23,8

с> 100-120 36,9 18,4 18,5

4.2.5. Структура солодей

Чтобы оценить структуру почвы нами был исследован их агрегатный состав методами сухого и мокрого просеивания. Полученные результаты показали, что коэффициент структурности - (Кстр) элювиального горизонта солоди грунтового переувлажнения характеризуется высокими значениями этого показателя — 3,2. Для солодей поверхностного переувлажнения этот показатель в элювиальной толще колеблется в интервале от 1,2 до 1,4, что обусловлено интенсивным процессом элювиирования и меньшим содержанием гумуса. Высокие значения критерия водоустойчивости характерны для всех иллювиальных горизонтов солодей грунтового и поверхностного переувлажнения — 49-57%, что объясняется значительно более тяжелым гранулометрическим составом этих горизонтов (табл. 5).

4.2.6. Удельная поверхность солодей

Величины общей удельной поверхности (табл. 6) резко дифференцированы по профилю так же, как и все физико-механические свойства рассматриваемых почв. В солодях грунтового переувлажнения величина удельной поверхности выше по всему профилю по сравнению с солодями поверхностного переувлажнения. В элювиальных -от 35 до 116, а в иллювиальных — от 135 до 156 м2/г. Однако в солодях поверхностного переувлажнения наблюдаются очень низкие значения удельной поверхности в элювиальных горизонтах от 10 до 13 м2/г, в иллювиальных слоях профиля удельная поверхность возрастает до 126-128 м2/г, что связано с повышенным содержанием илистой фракции. Обращает на себя внимание существенное увеличение внешней удельной поверхности гор. А1 по сравнению с горизонтами А2 и А2^ в солодях поверхностного и грунтового переувлажнения. Эта особенность горизонта А1 очевидно связана с относительно более высоким содержанием гумуса в этом слое.

Почва Горизонт, Сухое просеивание Мокрое просеивание

глубина, см Коэффи- Содержание агрегатов Содержание Критерий

циент размером, мм в % агрегатов Водоустой-

структур- более 1мм в чивости,%

ности >10 5-1 <1 <0,25 %

Солодь глееватая (Грунтовое переувлажнение) А2В' (16-24) 3,2 11 31 20 13 2 13

В18-(28-54) 7,3 10 48 9 2 10 57

Ск (103-130) 3,1 21 39 10 3 10 48

Солодь глубокооглеенная (Поверхностное переувлажнение) А1 (3-9) 1,9 7 42 38 27 49 62

А2" (21-32) 1,4 6 35 46 37 2 -

В2е. (50-83) 3,4 20 42 12 3 5 51

С"£. (100-120) 2,3 20 39 23 10 5 26

Солодь глееватая (Поверхностное переувлажнение) А1А2 (5-10) 1,4 2 34 60 40 9 37

А2" (22-30) 1,2 2 35 53 44 0 4

В2Н... (55-75) 6,0 И 44 10 3 10 49

С>.(100-120) 3,2 20 41 10 4 3 28

Таблица 6. Полная, внешняя и внутренняя удельные поверхности солодей, м2/г

Разрез Горизонт Глубина, см Полная поверхность Внешняя поверхность Внутренняя поверхность

Разрез №1 Солодь глееватая, Убинский район, дер. Ксеньевка. Барабинская низменность А1 5-12 134,9 126,6 8,3

А2, 16-24 35,1 33,3 1,8

В1г 28-54 156,2 148,3 8,0

ск 103-130 135,2 121,9 13,4

Разрез №2 Солонец слабоосолоделый. Убинский район, дер.Ксеньевка. Барабинская Низменность А2 1-3 116,7 59,3 57,4

взе. 46-70 142,7 106,4 36,3

Разрез №6 Солодь глубокооглеенная. Краснозерский р-н, дер.Гербаево. Приобское плато А1 3-9 71,5 64,6 6,9

А2" 21-32 13,6 11,0 2,6

В26. 50-83 128,4 102,4 25,9

С"* 100-120 116,7 96,3 20,4

Разрез №7 Солодь глееватая. Краснозерский р-н, дер. Гербаево. Приобское плато А1А2 5-10 47,6 38,0 9,6

А2" 22-30 10,2 7,7 2,4

В2е» 55-75 126,7 98,7 28,0

с> 100-120 120,9 99,4 21,5

4.2.7. Наименьшая влагоемкость

Наименьшая влагоемкость солодей, как показали исследования, всегда максимальна в горизонтах А1 и составляет от 58-61% (табл. 7). Это связано с высоким содержанием гумуса и слабой оторфованностью этого горизонта солодей. Ниже наименьшая влагоемкость резко уменьшается в элювиальном горизонте до 27% в солодях грунтового переувлажнения и до 19-20% — в солодях поверхностного переувлажнения. Максимальные значения свойственны иллювиальным горизонтам всех солодей. В солодях грунтового и поверхностного переувлажнения эта величина составляет 39-44%. В материнской породе ее значения варьируются в узком интервале 34-37% для всех солодей.

Таблица 7. Наименьшая влагоемкость, % от массы почвы

Разрез Горизонт Глубина, см НВ

Разрез №1 Солодь глееватая, Убинский р-н, дер. Ксеньевка. Барабинская низменность А1 5-12 58,0

А2В. 16-24 27,4

В18- 28-54 43,9

Ск 103-130 37,2

Разрез №2 Солонец слабоосолоделый. Убинский р-н, дер.Ксеньевка. Барабинская низменность А2 1-3 44,7

ВЗ 46-70 36,1

Разрез №6 Солодь глубокое гленная. Краснозерский р-н, дер.Гербаево. Приобское плато А1 3-9 60,9

А2" 21-32 19,1

В2е. 50-83 38,9

с\ 100-120 37,1

Разрез №7 Солодь глееватая. Краснозерский р-н, дер. Гербаево. Приобское плато А1А2 5-10 46,7

А2" 22-30 19,8

С> 100-120 34,2

4.3. Физико-химические и химические свойства

Физико-химические и химические данные (табл. 8) свидетельствуют о том, что солоди фунтового переувлажнения, тесно связанные в своем развитии с солонцами, существенно отличаются по своим свойствам от колковых солодей плакорных территорий Приобского плато, переувлажненных поверхностными водами.

Солоди первой группы, образованные при участии грунтовых минерализованных вод, характеризуются неглубоким залеганием карбонатов (вскипание с глубины 78 см), слабощелочной реакцией (рН=9,0) почвообразующих пород и слабокислой реакцией всех осолоделых горизонтов почвенного профиля. Эти солоди отличаются закономерным возрастанием рН по профилю от гор. А2 до породы 6,4-9,2. Нами показано, что в отличие от солодей первой группы солоди Приобского плато характеризуются выровненными значениями рННго от гор. А2 к почвообразующей породе соответственно в разрезах 6 и 7 с 6,8 до 6,1 и с 6,4 до 6,4. Гидролитическая кислотность солодей только в поверхностных, наиболее кислых горизонтах составляет от 2,3 до 5,4 ммоль-экв/100 г почвы. Ниже, в более нейтральных - не превышает 1-2 ммоль-экв/100 г почвы.

Исследованные солоди отличаются высокой степенью насыщенности основаниями иллювиальных горизонтах (94-98%). В элювиальных горизонтах содержание Са в ППК минимально в солодях колковых депрессий (1,7-2,2 ммоль-экв/100 г почвы). Наиболее высокое содержание поглощенного кальция имеет место в солодях грунтового переувлажнения, в элювиальных горизонтах 8,2, в иллювиальных - 31 ммоль-экв/100 г почвы. Вместе с тем в солодях первой группы относительно невелико содержание поглощенного калия (в 3-4. раза ниже, чем в солодях второй группы). В солодях первой группы содержание Ыа в ППК составляет 0,43 в гор. А2 и 0,55 в В1. Минимальные значения поглощенного натрия наблюдаются в почвах Приобского плато. В их элювиальных горизонтах содержится 0,10-0,13, а в иллювиальных - содержание натрия увеличивается до 0,25-0,72 ммоль-экв/100 г почвы.

4.3.1. Валовой химический состав солодей

Результаты валового анализа (табл. 9) свидетельствуют о том, что формирование солодей сопровождается выносом железа, магния, фосфора, кальция, алюминия. В солодях грунтового переувлажнения процесс обезжелезнения минерального субстрата идет не столь интенсивно как в солодях поверхностного переувлажнения. Вынос железа с учетом мощности и плотности горизонта в условиях грунтового переувлажнения не превышал в солоди глееватой 50,2 г/см2 , а в условиях поверхностного переувлажнения в глубокооглеенной и глееватой солодях составил соответственно 77,3 и 124,9 г/см2. Таким образом, обезжелезнение минерального субстрата элювиальной толщи солодей поверхностного переувлажнения оказалось в 1,5-2,5 раза больше, чем в условиях грунтового переувлажнения.

Максимальное содержание кремнезема обнаружено в гор. А2 солоди глубокооглеенной и глееватой, переувлажненных поверхностными водами -соответственно 80,6 и 81,6%. Содержание кремнезема в солоди глееватой грунтового переувлажнения не превышает 75,9%. Эти и другие данные свидетельствуют о существенном различии морфологических и химических свойств солодей, переувлажненных поверхностными и грунтовыми водами.

Таблица 8.

Физико-химические и химические свойства солодей и осолоделых почв Барабииской низменности и Приобского плато

Горизонт Глубина, см рн Гидролитическая кислотность, ммоль-экв/ 100 г почвы Обменные основания, ммоль- экв/100 г почвы Сумма обменных оснований моль-экв/100 г почвы Степень насыщенности,% ЕКО, ммоль-экв/ 100 г почвы Ыа, % от ЕКО Гумус, %

Н20 КС1 Са К+

Разрез 1. Солодь глееватая. Убинский р-н, дер. Ксеньевка. Барабинская низменность. Г рунтовое переувлажнение

А1 5-12 5,94 4,77 5,37 11,18 | 5,48 | 0,62 | 0,43 17,7 | 76 | 23,0 | 1,86 7,73

А1А2 12-16 6,18 4,85 1,30 НЕ ОПР. 2,12

А2, 16-24 6,39 4,94 0,69 8,22 | 4,56 | 0,21 [ 0,11 | 13,1 | 95 | 13,8 | 0,80 0,63

А2В,- 24-28 6,84 5,30 1,10 НЕ ОПР.

В1„. 28-54 6,65 5,20 1,02 31,38 | 16,54 | 0,77 | 0,55 | 49,2 | 98 | 50,3 | 1,09 | 0,99

В2,- 54-78 6,92 5,59 0,61 НЕ ОПР.

ск. 78-103 9,07 НЕ ОПР. НЕ ОПР.

ск 103-130 9,24 НЕ ОПР. 21,91 | 7,99 | 0,36 | 0,18 | 30,4 | 100 | НЕ ОПР.

Разрез 2. Солонец слабоосолоделый. Убинский р-н, дер.Ксеньевка. Ба эабинская низменность. Грунтовое переувлажнение

А2 1-3 7,67 6,32 | 0,24 2,62 6,73 0,80 15,66 25,8 99 26,1 | 60,12 | 6,28

В1 3-15 10,04 НЕ ОПР. 2,40 10,15 0,91 34,99 48,5 100 НЕ ОПР.

В2 15-46 10,26 НЕ ОПР. 2,51 4,79 0,75 33,23 41,3 100 НЕ ОПР.

ВЗа' 46-70 10,25 НЕ ОПР.

Разрез 6. Солодь глубокоогленная. Краснозерский р-н, дер. Гербаево. Приобское плато. Поверхностное переувлажнение

А1 3-9 6,44 5,55 2,30 8,10 3,31 1,96 0,13 13,5 85 15,8 0,82 5,21

А2' 9-21 6,52 5,20 0,41 1,60 1,38 0,85 0,00 3,8 90 4,2 0,00 0,37

А2" 21-32 6,75 5,35 0,29 2,18 2,06 0,78 0,12 5,1 95 5,4 2,21 0,24

В1 32-50 6,42 4,83 1,14 НЕ ОПР. 0,59

В2к' 50-83 6,29 4,80 1,59 19,25 | 9,86 | 1,94 | 0,01 | 31,1 | 95 | 32,7 | 0,03 НЕ ОПР.

Разрез 7. Солодь глееватая. Краснозерский р-н, дер. Гербаево. Приобское плато. Поверхностное переувлажнение

А1А2 5-10 5,85 4,70 2,30 4,58 3,21 1,57 0,09 9,5 80 11,8 0,77 4,85

А2' 10-22 6,10 4,73 1,14 1,72 1,49 0,67 0,00 3,9 77 | 5,0 0,00 0,93

А2" 22-30 6,38 5,05 0,33 6,00 10,00 0,60 1,10 НЕ ОПР. 0,30

В1,- 30-55 6,65 5,03 1,10 19,25 11,92 1,59 0,25 33,0 97 34,1 0,73 0,46

В2Г 55-75 6,59 5,02 1,10 11,80 6,76 1,43 0,72 20,7 95 21,8 3,30 НЕ ОПР.

Таблица 9. Валовой химический состав солодей и осолоделых почв (в % на прокаленную бескарбонатную навеску)

Горизонт Глубина, См А120з Ре203 Р203 МпО СаО М§0

Разр. 1. Солодь глееватая. Убинский р-н, дер. Ксеньевка. Барабинская низменность. Грунтовое переувлажнение

А1 5-10 73,80 10,75 2,29 0,48 0,08 не опр. не опр.

Л2е. 16-24 75,96 11,31 2,46 0,01 0,04 не опр. не опр.

А2В8. 24-28 58,82 13,52 6,06 0,11 0,07 0,92 1,54

В28- 54-78 59,93 16,12 6,66 0,12 0,15 1,20 2,18

ск 120-130 54,27 12,98 5,61 0,23 0,23 не опр. не опр.

Разр. 2. Солонец слабоосолоделый. Убинский р-н, дер.Ксеньевка. Барабинская низменность. Грунтовое переувлажнение

А2 1-3 72,00 8,15 2,28 0,17 0,13 1,08 0,92

взЕ. 46-70 54,73 12,91 5,33 0,13 0,10 10,8 2,40

Разр. 6. Солодь глубокоогленная. Краснозерский р-н, дер. Гербаево. Приобское плато. Поверхностное переувлажнение

А1 3-9 74,97 7,24 1,49 0,15 0,04 1,26 0,47

А2" 21-32 80,56 9,46 2,12 0,15 0,04 0,88 0,73

В2г 50-83 68,02 16,13 5,99 0,18 0,10 0,90 1,89

С", 100-120 66,62 13,29 5,03 0,06 0,08 1,02 1,41

Разр. 7. Солодь глееватая. Краснозерский р-н, дер. Гербаево. Приобское плато. Поверхностное переувлажнение

А1А2 5-10 73,98 9,41 1,19 0,19 0,09 не опр. не опр.

А2' 10-22 78,88 9,39 0,87 0,06 0,04 не опр. не опр.

А2" 22-30 81,62 9,50 1,33 0,03 0,13 не опр. не опр.

В16- 30-55 63,11 16,3 5,76 0,06 0,29 не опр. не опр.

В26- 55-75 65,96 16,68 5,12 0,09 0,13 не опр. не опр.

100-120 66,92 13,49 5,16 0,08 0,07 0,98 1,41

4.3.2. Несиликатные формы соединений железа

Аморфные и несиликатные формы соединений железа (табл. 10, 11) в минимальном количестве содержатся в элювиальных горизонтах профиля. Это свидетельствует об интенсивном выносе несиликатных форм железа при осолодении. Солоди в условиях грунтового увлажнения бассейна Убинского озера отличаются значительно более высоким содержанием «несиликатных» и «аморфных» форм железа в горизонте А2 - 0,45 и 0,38% соответственно. Глубже по профилю их содержание резко увеличивается (1,7 и 0,59 в солоди грунтового увлажнения). Абсолютное минимальное их содержание установлено в солодях поверхностного увлажнения на территории Приобского плато (0,11-0,08% в горизонте А2 разреза №7).

Морфологические и аналитические исследования профилей солодей показали, что во всех разрезах первый иллювиальный горизонт (В1) всегда отличался появлением отчетливых скоплений аморфной гидроокиси железа, а сам горизонт приобрел яркую охристую окраску. Именно в этом горизонте всех разрезов установлено максимальное содержание несиликатных форм соединений железа, извлекаемого дитионитовой вытяжкой Мера и Джексона.

Таблица 10. Содержание окислов железа в солодях грунтового и поверхностного переувлажнения, извлекаемых оксалатной и дитионитовой вытяжками, %

Горизонт Мощность,см Глубина отбора, см Мера и Джексона Ре203 Тамма

Ре2Оз АЬ20з БЮг

Разрез 1. Почва - Солодь глееватая. Убинский р-н, дер. Ксеньевка.

Барабинская низменность

А1 5-12 6-10 0,46 0,39 0,20 0,06

А2«, 16-24 18-23 0,45 0,38 0,07 0,13

В1 28-54 35-50 1,71 0,59 0,30 0,22

Разрез 2. Почва - Солонец слабоосолоделый. Убинский р-н, дер.Ксеньевка.

Барабинская низменность

А2 1-2,5 1-2,5 0,41 0,13 0,08 0,05

Разрез 6. Почва - Солодь глубокооглеенная. Краснозерский р-н, дер. Гербаево. Приобское плато

А1 3-9 4-9 0,37 0,19 0,10 0,08

А2' 9-21 12-20 0,11 0,08 0,06 0,10

А2" 21-32 23-30 0,42 0,27 0,03 0,13

В2а. 50-83 70-80 1,00 0,38 0,23 0,20

Разрез 7. Почва - Солодь глееватая. Краснозерский р-н, дер. Гербаево. Приобское плато

А1А2 5-10 6-9 0,18 0,13 0,19 0,28

А2' 10-22 12-18 0,12 0,06 0,10 0,15

В1е» 30-55 45-50 1,63 0,80 0,34 0,17

В2Е- 55-75 65-75 1,11 0,60 0,22 0,11

Таблица 11. Формы соединений железа в солодях грунтового и поверхностного переувлажнения

Горизонт Мощность,см Формы железа, %

Общее Силикат ное Несиликатное Аморфное Окристализованное

Разрез 1. Почва - Солодь глееватая. Убинский район, дер. Ксеньевка. Барабинская

низменность. Грунтовое переувлажнение

Al 5-12 2,29 1,83 0,46 0,39 0,07

A2g. 16-24 2,46 2,01 0,45 0,38 0,07

B1 28-54 не опр. - 1,71 0,59 1,12

Разрез 2. Почва - Солонец слабоосолоделый. Убинский р- н, дер.Ксеньевка. Барабинская

низменность. Грунтовое переувлажнение

А2 1-2,5 2,28 1,87 0,41 0,13 0,28

Разрез 6. Почва - Солодь глубокооглеенная. Краснозерский р-н, дер. Гербаево. Приобское плато. Поверхностное переувлажнение

Al 3-9 1,49 1,12 0,37 0,19 0,18

А2' 9-21 не опр. - 0,11 0,08 0,03

А2" 21-32 2,12 1,70 0,42 0,27 0,15

B2g. 50-83 5,99 4,99 1,00 0,38 0,62

Разрез 7. Почва - Солодь глееватая. Краснозерский р-н, дер. Гербаево. Приобское плато. Поверхностное переувлажнение

А1А2 5-10 1,19 1,01 0,18 0,13 0,05

А2' 10-22 0,87 0,75 0,12 0,06 0,06

Big- 30-55 5,76 4,13 1,63 0,80 0,83

В2г- 55-75 5,12 4,01 1,11 0,60 0,51

4.4. Методы количественной диагностики причин переувлажнения солодей 4.4.1. Показана возможность количественной оценки причин переувлажнения рассматриваемых групп солодей по соотношению аморфных и окристализационных форм железа с использованием основной и модифицированной формул Швертманна Feo/Fed и Feo/(Fed-Fe0), где Fe0- содержание соединений железа по Тамму; Fed- то же по Меру и Джексона;

Установлено, что наиболее перспективные данные о причинах переувлажнения солодей могут быть получены в результате диагностики солодей по модифицированному критерию Швертманна

Обнаружено, что солоди грунтового переувлажнения отличаются наиболее высокими значениями модифицированного критерия Швертманна - >5,0. В солодях поверхностного переувлажнения эта величина не превышает 3,0 (табл. 12).

Таблица 12. Основное н модифицированное значения коэффициента Швертманна солодей Барабинская низменности н Приобского плато грунтового и поверхностного переувлажнения

Горизонт Основной коэффициент Швертманна Рео/Тес! Модифицированный коэффициент Швертманна Рео/(Рес1-Рео)

Разрез №1.Солодь глееватая. Убинский р-н, дер. Ксеньевка. Барабинская

низменность

А1 0,85 5,57

А26. 0,84 5,43

В18» 0,35 0,53

Разрез №6. Солодь глубокоогленная. Краснозерский р-н, дер. Гербаево. Приобское плато

А1 0,51 1,06

А2' 0,73 2,67

А2" 0,64 1,80

Разрез №7. Солодь глееватая. Краснозерский р-н, дер. Гербаево. Приобское

плато

А1А2 0,72 2,60

А2' 0,50 1,00

В1Е- 0,49 0,96

В2в- 0,54 1,18

4.4.2. Анализ гранулометрического состава солодей позволяет дифференцировать эти почвы на две группы - солоди поверхностного и солоди грунтового переувлажнения по следующим признакам (табл. 13). Отношение содержания илистой фракции породы к содержанию илистой фракции элювиального горизонта для первой группы почв не превышает 3,0. Вместе с тем для солодей второй группы (т.е. для солодей поверхностного переувлажнения) это отношение колеблется от 4,0 до 6,0.

4.4.3. Дифференциация солодей на группы грунтового (1) и поверхностного (2) переувлажнения может быть выполнена на основе анализа распределения значений рН по профилю солодей (табл. 13).

В солодях первой группы значения рН закономерно возрастают от гор. А2 вниз по профилю до гор. С включительно с рН 6,4 до рН-9,2 (табл. 13). В солодях второй группы при оценки изменений рН по профилю (т.е. от А2 до С включительно) существенных изменений этого параметра не происходит (от 6,0 до 6,4).

Таблица 13. Количественные признаки солодей глееватых поверхностного и грунтового переувлажнения по данным гранулометрического состава и физико-химического свойств

Вид переувлажнения Распределение ила по профилю Соотношение содержания илистой фракции породы к илу гор. А2 Изменение рН по профилю от гор. А2 до породы

Грунтовое Слабо элювиальное 2,0 и менее Возрастает от 6,4 до 9,2

Поверхностное Резко выраженное элювиальное 4,0-5,0 и больше Изменяется несущественно

4.5. Элементы гидрологического режима солодей грунтового переувлажнения

Для понимания генезиса почв, их эволюции и агроэкологических особенностей важное значение имеют сведения об их гидрологическом режиме. Однако для солодей Барабинской низменности такие сведения пока остаются весьма ограниченными. Гидрологическая характеристика солодей грунтового переувлажнения приведена ниже по архивным данным Долгова и Панкина-Федорова (1946) (рис. 4). Солоди Западной Сибири при грунтовом переувлажнении формируются в условиях пульсирующего застойно-промывного водного режима. Весной и в начале лета грунтовые воды находятся на глубине 120-140 см. С наступлением периода муссонных дождей их уровень относительно быстро поднимается и выходит на дневную поверхность к началу сентября. После прекращения муссонных осадков в конце сентября - начале октября начинается спад уровней грунтовых вод. Такая ситуация повторяется ежегодно. Эти данные позволяют признать, что формирование солодей происходит в условиях длительного анаэробиоза и застойно-промывного водного режима. В таких условиях определяющим фактором образования солодей является кислотный гидролиз в анаэробной среде на фоне застойно-промывного водного режима.

ВРЕМЯ, МЕС V» V»

Рис.4. Динамика глубин залегания грунтовых вод в солодях в летне-осенний период в междуречье оз. Большое Убинское и р. Каргат. Обозначения: 1 - грунтовые воды; 2 -воздухоносная порозность; 3 - зеркало грунтовых вод (по данным Долгова и Панкина-Федорова, 1946)

4.6. Минералогический состав илистой фракции солодей

Исследования минералогического состава илистой фракции позволяют признать (табл. 14), что в солодях грунтового заболачивания содержание иллитов в породе составляет 48%. В поверхностных горизонтах от 53 до 60%. В условиях поверхностного заболачивания в породе 45%, а в вышележащих горизонтах содержание иллитов возрастает до 59-72%. Максимальное накопление иллитов как в первом, так и во втором случае имеют место в элювиальных горизонтах. По сравнению с породой установлено существенное уменьшение содержания лабильных минералов. В породе от 18 до 24%, в элювиальных горизонтах - от 2 до 7%. Содержание каолинит-хлоритовой группы минералов по всему профилю меняется незначительно.

Таблица 14. Содержание и минералогический состав илистой фракции (в числителе - в пересчете на илистую фракцию, в знаменателе - в пересчете на почву с учетом содержания ила)

Горизонт Глубина, см Содержание ила, % Минералы в составе илистой фракции

% от суммы трех компонентов Полуколичественная оценка*)

Каоли- НИТ+ хлорит Иллит Лабильные минералы Хлорит Хлори-тизирован- ные минералы Кварц Полевые шпаты

Разрез №1 Солодь глееватая. Убинский р-н, дер. Ксеньевка. Барабинская низменность. Грунтовое переувлажнение

А1 5-12 21,2 28/6 59/12 14/3(н/и) + + +++ +

А2е. 16-24 20,5 26/5 60/12 14/3(н/и) + + +++ +

В1г 28-54 60,1 30/18 53/32 16/10(с) ++ + ? -

ск 103-130 42,2 35/15 48/13 18/8(с) ++ ? ? -

Разрез № 7 Солодь глееватая. Краснозерский р-н, дер. Гербаево. Приобское плато. Поверхностное переувлажнение

А1А2 5-10 10,5 31/3 65/7 3/0,3(н/и) + + +++ +

А2' 10-22 7,9 26/2 72/6 2/0,1 (н/и) + ? +++ +

А2" 22-30 7,5 31/2 62/5 7/1(н/и) ++ + +++ +

В1в. 55-75 47,0 31/15 59/28 10/5(н/и) + ? + +

В2в- 120-130 41,5 31/13 45/19 24/10(с) ? ? + -

*) - минерал отсутствует, + - мало, ++ - средне, +++ - много, ? - присутствие минерала возможно, но однозначно не диагностируется;

**) (н/и) — минерал однозначно не идентифицирован, и его присутствие диагностируется по слабому изменению дифракционной картины при насыщении глицерином; (с) - преобладает смектит.

4.7. Сопоставление свойств солодей с другими почвами, обладающими светлыми кислыми элювиальными горизонтами

В различных природных зонах существуют почвы со светлыми кислыми элювиальными горизонтами, которые по морфологическому облику близки или подобны солодям (например, дерново-подзолистые глееватые, черноземовидные подзолистые глееватые почвы) (табл. 15). Нами было установлено, что эти почвы несут определенные различия по своим свойствам. Так, например, солоди; глееватые характеризуются присутствием поглощенного натрия в ППК. Черноземовидные подзолистые глееватые почвы отличаются от дерново-подзолистых глееватых мощным гумусовым горизонтом (от 48 до 28 см) и повышенным содержанием гумуса.

Вместе с тем общим результатом их почвообразования является присутствие в профиле четко выраженных поверхностных светлых кислых элювиальных горизонтов, которые возникают под влиянием тЪлько одного фактора -глееобразования в условиях застойно-промывного водного режима.

Таблица 15. Сопоставление солодей с другими почвами, обладающими светлыми кислыми горизонтами

Горизонт Глубина, см Фракция <0,001 мм, % от массы почвы БЮг А1203 Ре203 Р2О5 МпО СаО М§0 рН

Н20 КС1

1. Дерново-подзолистая глееватая почва на лессовидной кислой легкой глине. Пашня. Московская область. Южная тайга

Апах 0-10 20,4 77,81 13,03 3,93 0,09 0,25 1,18 0,93 6,1 4,6

19-24 17,5 76,39 13,14 4,11 0,09 0,16 1Д6 1,05 5,9 4,2

В1г. 70-80 30,6 74,23 14,72 4,99 0,09 0,10 1,18 1,17 6,1 4,2

180-200 31,5 73,25 15,23 4,97 0,03 0,11 1,50 1,29 7,1 4,7

2. Черноземовидная подзолистая глееватая почва на лессовидной выщелоченной глине. Залежь. Рязанская область. Северная лесостепь

А1в. 3-12 27,0 76,53 10,74 2,86 0,09 0,16 1,38 0,07 5,5 4,1

А1А2Й 32-39 22,0 78,26 10,76 2,75 0,07 0,08 1,35 0,09 5,5 4,1

А2Й Е' 45-58 13,0 80,28 10,58 2,68 0,07 0,08 1,42 0,86 5,7 4,2

ВС8- 104-135 23,0 75,30 12,68 4,42 0,05 0,08 1,44 1,00 6,2 4,3

3. Солодь глееватая на легких пок ровных глинах. Целина. Приобское плато. Лесостепь

А1А2Й. 6-9 10,5 73,98 9,41 1,19 0,19 0,09 не опр. не опр. 5,8 4,7

АГ 12-18 7,9 78,88 9,39 0,87 0,06 0,04 не опр. не опр. 6,1 4,7

А2" 23-28 7,5 81,62 9,50 1,33 0,03 0,13 не опр. не опр. 6,4 5,0

В1е- 45-50 47,0 63,11 16,30 5,76 0,06 0,29 не опр. не опр. 6,7 5,0

В2е~ 65-75 42,0 65,96 16,68 5,12 0,09 0,13 не опр. не опр. 6,6 5,0

ВЫВОДЫ

1. По условиям формирования оглеенные солоди Западной Сибири могут быть дифференцированы на две группы. Первая - возникает по эволюционной схеме Гедройца — солончак-солонец-солодь. В условиях Барабинской низменности она связана в своем развитии с засоленными грунтовыми водами, близко залегающих к дневной поверхности (1-3 м) и породами. Вторая группа солодей формируется на территории Приобского плато в условиях переувлажнения поверхностными пресными водами на выщелоченных породах и глубокого залегания фунтовых вод (>10 м).

2. В условиях переувлажнения грунтовыми водами на тяжелых породах возникают оглеенные солоди с относительно слаборазвитым гор. А2 и соотношением ила гор. С к илу горизонта А2 не более 2.

3. В оглеенных солодях колковых депрессий Приобского плато при переувлажнении пресными поверхностными водами формируются мощные светлые кислые элювиальные гор. А2 (20-23 и более см). В этом случае отношение ила гор. С к илу гор.А2 равно 5-6, что отражает интенсивное элювиирование верхней части профиля солодей в условиях поверхностного переувлажнения.

другими физическими свойствами установлена четкая связь. Коэффициент корреляции (г) между гранулометрическим составом и физико-механическими свойствами (пластичностью, удельной поверхностью, степенью набухания) равен соответственно 0,84; 0,76; 0,79.

5. Минимальные значения агрофизических параметров {пластичности, удельной поверхности, наименьшей влагоемкости и др.) всегда приурочены к элювиальным горизонтам солодей. Их максимальные значения свойственны иллювиальным горизонтам.

6. Элювиальные осолоделые слабокислые белесые гор. А2 приурочены к выщелоченной верхней части профилей всех солодей. Они отличаются слабокислой реакцией (рНШо — 5,9-6,4). Более глубокие иллювиальные горизонты профиля солодей первой группы имеют нейтральную и щелочную реакцию рНщо — 7,0-9,0). Вторая группа солодей в иллювиальных горизонтах обладает слабокислой реакцией (рНнго — 6,4-6,6) всего профиля.

7. В составе илистой фракции элювиальных горизонтов доминирует иллит, вниз по профилю возрастает количество хлорита и лабильных минералов монтмориллонитовой группы. Эти особенности минералогического состава солодей могут быть использованы в диагностических целях.

8. Солоди Барабинской низменности и Приобского плато по своим основным морфологическим, гранулометрическим, химическим, физико-химическим особенностям твердой фазы и механизму образования светлых кислых элювиальных горизонтов близки или тождественны дерново-подзолистым глееватым тяжелосуглинистым и черноземовидным подзолистым глееватым почвам. Их отличия от дерново-подзолистых глееватых почв заключается в том, что солоди глееватые содержат поглощенный натрий в ППК. Черноземовидные подзолистые глееватые почвы отличаются от дерново-подзолистых и солодей глееватых значительной мощностью гор. А1 (от 28 до 48 см), повышенным содержанием гумуса в поверхностном слое (5-7 и более %) и отсутствием Ыа в ППК.

9. В формировании солодей участвуют два основных почвообразовательных процесса, ответственные за наличие натрия в поглощающем комплексе элювиальных горизонтов и их светлую окраску. Первый (реликтовый) -был обусловлен эволюцией засоленных почв по схеме Гедройца — солончак-солонец-солодь при фунтовом переувлажнении или поступления Ыа в ППК с током поверхностных вод с окружающего водосбора. Второй современный (рецентный) почвообразовательный процесс, определяющий формирование светлых кислых элювиальных горизонтов, всегда обусловлен глееобразованием на фоне застойно-промывного водного режима. В условиях грунтового и поверхностного переувлажнения источником натрия может быть перенос солей ветром с поверхности соленых озер и солончаков, т.е. процесс импульверизации.

10. Предложены методы количественной оценки причин переувлажнения солодей поверхностными и грунтовыми водами на основе анализа их гранулометрического состава, рН и коэффициента Швертманна.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

а. в журналах списка ВАК РФ:

1. Зайдельман Ф.Р., Устинов М.Т., Пахомова Е.Ю. Солоди Барабинской низменности и Приобского плато: свойства, генезис, методы диагностики // Почвоведение. 2010. №10. С. 1155-1170.

2. Зайдельман Ф.Р., Пахомова Е.Ю., Устинов М.Т. Солоди поверхностного и грунтового переувлажнения Западной Сибири: свойства, гидрология и генезис // Вестн. Моск. ун-та. Сер. почвоведение. 2011. №1. С. 3-12.

3. Соколова Т.А., Пахомова Е.Ю., Зайдельман Ф.Р. Глинистый материал в солодях Барабинской низменности и Приоского плато // Вестн. Моск. ун-та. Сер. почвоведение. 2012. №4. С.3-12.

б. в других изданиях:

4. Пахомова Е.Ю. Солоди Барабинской низменности и Приобского плато: свойства, генезис и методы диагностики // Тез. докл. XIII Докучаевских молодежных чтений. Санкт-Петербург. 2010. С. 157-158.

5. Пахомова Е.Ю. Диагностика степени заболоченности почв со светлыми кислыми элювиальными горизонтами лесостепной зоны России // Тез. докл. XVII Междунар. конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов 2010». Москва. 2010. С. 85.

6. Зайдельман Ф.Р., Устинов М.Т., Пахомова Е.Ю. Генезис, свойства и диагностика солодей Западной Сибири. // Сб. докладов к 100-летию профессора Н.И. Базилевич «География продуктивности и биогеохимического круговорота наземных ландшафтов». Москва. 2010. С. 305-309.

7. Пахомова Е.Ю. Агрофизические особенности, свойства и диагностика солодей и осолоделых почв Западной Сибири // Тез. докл. XV Докучаевских молодежных чтений. Санкт-Петербург. 2012. С. 250-251.

8. Пахомова Е.Ю. Физико-механические и минералогические свойства солодей и осолоделых почв Барабинской низменности и Приобского плато // Тез. докл. XIX Междунар. конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов 2012». Москва. 2012. С. 111-113.

9. Пахомова Е.Ю. Генезис, свойства и диагностика солодей и осолоделых почв Западной Сибири.// Тез. докл. VI съезда Докучаевского общества почвоведов, Петрозаводск. 2012. С. 356-357.

Подписано в печать 23.01.2013 г. Формат 60x90/16. Заказ 1633. Тираж 100 экз. Усл.-печ. л. 1,2. Печать офсетная. Бумага для множительных аппаратов. Отпечатано в ООО "ФЭД+", Москва, Ленинский пр. 42, тел. (495)774-26-96

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Пахомова, Екатерина Юрьевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.

1.1 Основные теории образования солодей.

1.2 Биохимические и биологические концепции происхождения солодей

1.3 Гидролого-гидрохимическая концепция образования солодей.

1.4 Солоди Европейской части России, Западной и Восточной Сибири

1.4.1 Исследования солодей Европейской части России.

1.4.2 Изучение солодей Западной и Восточной Сибири.

1.5 Исследования осолоделых почв и солодей в других регионах России и в странах СНГ.

1.6 Исследования солодей в зарубежных странах.

1.7 Современное классификационное положение солодей.

ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Определение актуальной кислотности.

3.2 Определение гидролитической (рН-зависимой) кислотности.

3.3 Определение обменных оснований в засоленных почвах по методу Пфеффера в модификации Молодцова и Игнатовой.

3.4 Определение гранулометрического состава.

3.5 Определение содержания железа несиликатных соединений по Меру и Джексона

3.6 Определение содержания железа «аморфных» оксалаторастворимых) соединений по Тамму.

3.7 Определение валового элементного состава минеральной части почв

3.8 Определение числа пластичности.

3.8.1 Определение предела текучести методом Васильева.

3.8.2 Определение предела пластичности методом Аттерберга.

3.9 Определение степени набухания почв.

ЗЛО Определение предела усадки почв.

3.11 Оценка структуры почвы.

3.11.1 Метод сухого просеивания.

3.11.2 Метод мокрого просеивания.

3.12 Определение удельной поверхности почв.

3.13 Определение наименьшей влагоемкости по методу Николаева.

3.14 Методы извлечения илистой фракции по Айдиняну и изучения состава глинистых минералов.

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1 Морфология солодей и осолоделых почв.

4.1.1 Луговые солоди грунтового переувлажнения.

4.1.2 Солоди дерново-глееватые (березовых колок).

4.1.3 Марганцево-железистые новообразования (ортштейны) в профиле солоди глубокооглеенной.

4.2 Агрофизические свойства солодей.

4.2.1 Гранулометрический состав.

4.2.2 Верхняя и нижняя границы пластичности солодей.

4.2.3 Набухание солодей.

4.2.4 Усадка солодей.

4.2.5 Структура солодей.

4.2.6 Удельная поверхность солодей.

4.2.7 Наименьшая влагоемкость.

4.3 Физико-химические и химические свойства.

4.3.1 Валовой химический анализ солодей.

4.3.2 Несиликатные формы соединений железа.

4.4 Методы количественной диагностики причин переувлажнения солодей

4.4.1. Диагностика солодей по причинам переувлажнения с использованием критерия Швертманна

4.4.2. Диагностика солодей по причинам переувлажнения по гранулометрическому составу.

4.4.3. Диагностика солодей по причинам переувлажнения по анализу рН почвенного профиля.

4.5 Элементы гидрологического режима солодей грунтового переувлажнения.

4.6 Минералогический состав илистой фракции солодей.

4.7 Сопоставление свойств солодей с другими почвами, обладающими светлыми кислыми элювиальными горизонтами.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Агрофизические, химические и минералогические свойства солодей Барабинской низменности и Приобского плато, переувлажненных грунтовыми и поверхностными водами"

Актуальность работы. Солоди - почвы с дифференцированным профилем, невысоким содержанием поглощенного натрия, светлыми элювиальными кислыми горизонтами - распространены, преимущественно, в лесостепной и степной зонах страны. В Западной Сибири солоди и осолоделые почвы тяготеют к Барабинской низменности и Приобскому плато. Здесь солоди приурочены к обширным вытянутым депрессиям озерных долин и к ареалам платообразных повышений с выраженным «колочным» рельефом. Солоди издавна привлекали внимание многих исследователей своеобразием генезиса и очевидным сельскохозяйственным значением.

Целью работы являлось исследование агрофизических особенностей солодей Барабинской низменности и Приобского плато в условиях грунтового и поверхностного переувлажнения, оценка их химических и минералогических свойств, разработка методов количественной диагностики причин переувлажнения.

Задачи исследований предусматривали:

1. Изучение влияния грунтового и поверхностного переувлажнения на гранулометрический состав, набухание, усадку, наименьшую влагоемкость, удельную поверхность солодей;

2. Исследование основных физико-химических и химических свойств и валового химического состава солодей разной степени переувлажнения;

3. Обобщение сведений об элементах водного режима солодей Барабинской низменности;

5. Изучение несиликатных форм соединений железа;

Научная новизна. В работе впервые показана целесообразность дифференциации солодей Западной Сибири на две самостоятельные группы по причинам их переувлажнения □ грунтовыми минерализованными и пресными поверхностными водами. Изучены агрофизические свойства солодей и осолоделых почв Западной Сибири, их гранулометрический и минералогический состав, удельная поверхность, набухание и усадка, наименьшая влагоемкость, пластичность и другие свойства с учетом их гидрологического режима.

Предложены оригинальные методы аналитической диагностики солодей грунтового и поверхностного переувлажнения, основанные на анализе распределения илистой фракции, изменениях рН по профилю и распределению несиликатных форм железа. Установлена целесообразность дифференцированного подхода к выбору методов исследования с целью диагностики причин их переувлажнения. Раскрыты общность и различия свойств солодей при сравнении их с другими типами текстурно-дифференцированных почв со светлыми кислыми элювиальными горизонтами.

Практическая значимость работы заключается в том, что были разработаны и предложены количественные методы диагностики причин заболачивания солодей. Решение этой проблемы актуально, в частности, и потому, что такая дифференциация солодей позволяет понять не только их генезис и агроэкологические особенности, но и правильно решать задачи проектирования и строительства инженерных осушительных систем.

Защищаемые положения.

1. По условиям формирования солоди Западной Сибири могут быть дифференцированы на две группы: первая - солоди грунтового переувлажнения в Барабинской низменности; вторая - солоди поверхностного переувлажнения на территории Приобского плато.

2. Предложены системы методов количественной оценки причин переувлажнения солодей поверхностными и грунтовыми водами на основе анализа их морфологии, гранулометрического состава, рН и коэффициента Швертманна.

3. Солоди Барабинской низменности и Приобского плато отличаются выраженной элювиально-иллювиальной дифференциацией гранулометрического состава. Между гранулометрическим составом солодей, их физико-механическими и другими физическими свойствами установлена четкая связь.

4. Особенности минералогического состава солодей могут быть использованы в диагностических целях. Доминирующим минералом в илистой фракции является иллит в элювиальном горизонте.

5. Солоди Барабинской низменности и Приобского плато близки или тождественны по механизму образования светлых кислых элювиальных горизонтов дерново-подзолистым глееватым и черноземновидным подзолистым глееватым почвам. Их различия определяются свойствами твердой фазы почв.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы, содержит 18 таблиц и 15 рисунков. Список литературы включает 120 источников ( 22 иностранных). Общий объем работы 112 с.

Заключение Диссертация по теме "Агропочвоведение и агрофизика", Пахомова, Екатерина Юрьевна

выводы

1. По условиям формирования оглеенные солоди Западной Сибири могут быть дифференцированы на две группы. Первая - возникает по эволюционной схеме Гедройца - солончак-солонец-солодь. В условиях Барабинской низменности она связана в своем развитии с засоленными грунтовыми водами, близко залегающих к дневной поверхности (1-3 м) и породами. Вторая группа солодей формируется на территории Приобского плато в условиях переувлажнения поверхностными пресными водами на выщелоченных породах и глубокого залегания грунтовых вод (>10м).

4. Солоди Барабинской низменности и Приобского плато отличаются выраженной элювиально-иллювиальной дифференциацией гранулометрического состава. Между гранулометрическим составом солодей, их физико-механическими и другими физическими свойствами установлена четкая связь. Коэффициент корреляции (г) между гранулометрическим составом и физико-механическими свойствами (пластичностью, удельной поверхностью, степенью набухания) соответственно равны 0,84, 0,76, 0,79).

5. Минимальные значения агрофизических параметров (пластичности, удельной поверхности, наименьшей влагоемкости и др.) всегда приурочены к элювиальным горизонтам солодей. Их максимальные значения свойственны иллювиальным горизонтам.

6. Элювиальные осолоделые слабокислые белесые гор. А2 приурочены к выщелоченной верхней части профилей всех солодей. Они отличаются слабокислой реакцией (рНШо - 5,9-6,4). Более глубокие иллювиальные горизонты профиля солодей первой группы имеют нейтральную и щелочную реакцию рНИ2о - 7,0-9,0). Вторая группа солодей в иллювиальных горизонтах обладает слабокислой реакцией (рНцго - 6,4-6,6) всего профиля.

8. Солоди Барабинской низменности и Приобского плато по своим основным морфологическим, гранулометрическим, химическим, физико-химическим особенностям твердой фазы и механизму образования светлых кислых элювиальных горизонтов близки или тождественны дерново-подзолистым глееватым тяжелосуглинистым и черноземовидным подзолистым глееватым почвам. Их отличия от дерново-подзолистых глееватых почв заключается в том, что солоди глееватые содержат, поглощенный натрий в ПГЖ. Черноземовидные подзолистые глееватые почвы отличаются от дерново-подзолистых и солодей глееватых значительной мощностью гор. А1 (от 28 до 48 см), повышенным содержанием гумуса в поверхностном слое (5-7 и более %) и отсутствием Ыа вППК.

9. В формировании солодей участвуют два основных почвообразовательных процесса, ответственные за наличие натрия в поглощающем комплексе элювиальных горизонтов и их светлую окраску. Первый (реликтовый) - был обусловлен эволюцией засоленных почв по схеме Гедройца - солончак-солонец-солодь при грунтовом переувлажнении или поступления Ыа в ПГЖ с током поверхностных вод с окружающего водосбора. Второй современный (рецентный) почвообразовательный процесс, определяющий формирование светлых кислых элювиальных горизонтов, всегда обусловлен глееобразованием на фоне застойно-промывного водного режима. В условиях грунтового и поверхностного переувлажнения источником натрия может быть перенос солей ветром с поверхности соленых озер и солончаков, т.е. процесс импульверизации.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Пахомова, Екатерина Юрьевна, Москва

1. Абрамова М.М. Материалы к характеристике подзолистых и дерново-подзолистых почв. М.: Изд-во АН СССР. 1961. С. 209-258.

2. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ. 1970.487 с.

3. Аристовская Т. В. Микробиология подзолистых почв. M.-J1.: «Наука». 1965. 187 с.

4. Ахтырцев Б.П., Адерихин П.Г., Кадер Г.М. Осолоделые по.чв Окско-Донской равнины и их эволюция. Изд-во Воронежского университета. Воронеж. 1975. 184 с.

5. Ахтырцев Б.П., Джегерис Б.Т. К вопросу об эволюции солодей // Почвоведение. 1959. №6. С. 71-78.

6. Ахтырцев Б.П., Кадер Г.М. Подвижные полуторные окислы и их миграция в процессе эволюции солонцов и солодей // Почвоведение. 1973. №6. С. 27-34.

7. Базилевич Н.И. Лесостепные солоди. М.: Издательство «Наука». 1967.97 с.

8. Базилевич Н.И. Материалы к вопросу о генезисе солодей // Почвоведение. 1947. №4. С. 227-239.

9. Базилевич Н.И. Почвы каштановой зоны сухой степи /Алтайских равнин // В кн.: Почвы Алтайского края. М.: Изд-во АН СССР. 1959. С. 31-46.

10. Базилевич Н.И. Химический состав коллоидов осолодевающих солонцов и солодей. Труды Почв, ин-та им. В.В. Докучаева. М.: Изд-во АН СССР. 1954. Том 44. С. 281-288.

11. Базилевич Н.И., Зимовец Б.А. Интразональные почв Алтайских равнин // В кн.: Почвы Алтайского края. М.: Изд-во АН СССР. 1959. С. 75-126.

12. Болышев H.H., Тюрденева С.А. Сущность процессов осолодения и его роль в образовании почв Западного Прикаспия // Вестн. Моск. ун-та. 1953. №9. С. 35-47.

13. Вагина Т.А. Луга Барабы. Новосибирск.: Изд-во Сибирского отделения АН СССР. 1962. Часть 1. 197 с.

14. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат. 1986.

15. Виленский Д.Г. Засоленные почвы, их происхождение, состав, способы улучшения. М.: Изд-во «Новая деревня». 1924. 159 с.

16. Вильяме В.Р. Почвоведение. Собрание сочинений. Москва. Том 6. 1952. 576 с.

17. Воробьева JI.A. Теория и практика химического анализа почв. М.: Изд-во ГЕОС. 2006. 400 с.

18. Гедройц К.К. Осолодение почв // Труды Носовской с.-х. опыт, станции. 1926. Вып. 44. С. 1-48.

19. Гоголев А.И., Дронова Т.Я., Соколова Т.А., Таргульян В.О. Процессы преобразования глинистого материала в почвах с глинисто-дифференцированным профилем разных природных зон // Почвоведение. 1996. №11. С. 1367- 1375.

20. Горшенин К.П. География почв Сибири. Омск.: Омское обл. гос. изд-во. 1939. 125 с.

21. Горшенин К.П., Баранов В.И. К познанию солонцовых комплексов черноземной полосы Западной Сибири // Труды Сиб. ин-та. 1930. Том 12. Вып. 2. 92 с.

22. Давыдов В.В. Солоди Западной сибири // Новосибирск: Тезисы VI Делегат. Съезда Всесоюз. общ-ва почвоведов. 1982. С. 57-58.

23. Димо H.A., Келлер Б.А. Саратов: В области полупустыни. 1907.

24. Дитц Л.Ю., Елизарова Т.Н., Смоленцев Б.А., Сысо А. И. «Бараба» -Ланшафты и почвы Барабинской лесостепи // Новосибирск: Путеводитель научных полевых экскурсий IV съезда Докучаевского общества почвоведов. 2004.

25. Дурасов A.M. Солоди и серые лесные осолоделые почвы лесостепи Северного Казахстана//Почвоведение. 1959. №1. С. 51-58.

26. Елизарова Т.Н., Казанцев В.А., Магаева Л.А., Устинов М.Т. Эколого-мелиоративный потенциал почвенного покрова Западной Сибири. Новосибирск СО РАН.: Наука. 1990. 240 с.

27. Завалишин A.A. Заметки о почвах речных долин бассенйа оз.Севан, в связи с продольным профилем долины // Труды Почв, ин-та им. В.В. Докучаева вып. 6. М. Л.: Изд-во АН СССР. 1936. С. 107-118.

28. Зайдельман Ф. Р. Теория образования светлых кислых элювиальных горизонтов в профиле почв и ее прикладные аспекты. М.: Изд-во Красанд. 2010. 240 с.

29. Зайдельман Ф.Р. Генезис и экологические основы мелиорации почв и ландшафтов. М.: Издательство КДУ. 2009. 720 с.

30. Зайдельман Ф.Р. Естественное и антропогенное переувлажнение почв. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 288 с.

31. Зайдельман Ф.Р. Методы эколого-мелиоративных изысканий и исследований почв. М.: Колос. 2008. 486 с.

32. Зайдельман Ф.Р. Признаки лессиважа в автоморфных и гидроморфных почвах Восточно-Европейской равнины // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2006. №3. С. 17-23.

33. Зайдельман Ф.Р. Причины образования светлых кислых элювиальных горизонтов в профиле почв // Почвоведение. 2007. №10. С. 11551167.

34. Зайдельман Ф.Р. Процесс глееобразования и его роль в формировании почв. М.: Изд. Моск. ун-та. 1998. 300 с.

35. Зайдельман Ф.Р., Никифорова A.C. Генезис и и диагностическое значение новообразований почв лесной и лесостепной зон. М.: Изд-во Моск. ун-та. 2001.216 с.

36. Зайдельман Ф.Р., Никифорова A.C., Степанцова Л.В, Красин В.Н., Сафронов С.Б. Эколого-гидрологические и генетические особенности черноземовидных почв замкнутых западин севера Тамбовской равнины // Почвоведение. 2008. №2. С. 193-198.

37. Зайдельман Ф.Р., Оглезнев A.K. Определение степени заболоченности по свойствам конкреций //Почвоведение. 1971. №10. С. 94-101.

38. Зайдельман Ф.Р., Пахомова Е.Ю., Устинов М.Т. Солоди поверхностного и грунтового переувлажнения Западной Сибири: свойства, гидрология и генезис // Вестник МГУ. Серия 17. Почвоведение. 2011. № 1. С. 311.

39. Зайдельман Ф.Р., Устинов М.Т., Пахомова Е.Ю. Солоди Барабинской низменности и Приобского плато: свойства, генезис, методы диагностики //Почвоведение. 2010. №10. С. 1155-1170.

40. Замятчинский П.А. Орография, геология, почвы и фунтовые воды подов. Спб. 1894.

41. Зольников В.Г. Почвы восточной половины Центральной Якутии и их использование // В кн.: Мат-лы о природн. усл. и с.-х. Центр. Якутии. М. -Л.: Изд-во АН СССР. 1954. Вып. С. 3-111.

42. Зырин Н.Г. Аморфная кремнекислота в почве и методы ее определения // МГУ сборник научных студенческих работ. 1940. Вып. 8. С. 2651.

43. Иванова E.H. Материалы к изучению процессов осолодения в почвах лесостепи Западной Сибири // М.: Труды Почв, инт-та им. В.В. Докучаева. 1930. Вып. 3-4. С. 207-284.

44. Казанцев В.А. О происхождении солей в почвах и водах Барабинской и Кулундинской равнин // Почвоведение. 1999. №12. С. 12-25.

45. Кауричев И.С., Непомилуев, Поддубный Н.И. К характеристике окислительно-восстановительных процессов в солонцах и солодях // Почвоведение. 1959. №4. С. 9-15.

46. Кауричев И.С., Ноздрунова Е.М. К характеристике окислительно-восстановительных процессов в глеесолодях // Докл. ТСХА. 1965. Вып. 109. Часть 2. С. 99-105.

47. Кауричев И.С., Ноздрунова Е.М. О миграции и качественном составе воднорастворимого органического вещества в почвах лесолуговой зоны // Изв. ТСХА. 1962. Вып. 5. С. 91-106.

48. Кауричев И.С., Ноздрунова Е.М. Сравнительная характеристика окислительно-восстановительных процессов в темнокаштановых почвах и глеесолодях // Изв. ТСХА. Вып.З. 1966. С. 98-106.

49. Кауричев И.С., Ноздрунова Е.М. Характеристика окислительно-восстановительных условий в почвах под различными типами насаждений // Изв. ТСХА. 1958. Вып. 5. С. 161-176.

50. Кисель В.Д., Полупан Н.И. Почвы подов Украины и их место в систематике почв степной зоны // Харьков: Тез. Докл. на 2-м Всес. делег. съезде почвовед. 1962. С. 293-294.

51. Классификация и диагностика почв России (составители J1.J1. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И.Лебедева, М.И. Герасимова). Смоленск: Ойкумена. 2004. 342 с.

52. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос. 1977. 223 с.

53. Колесов H.A. Свойства солодей // Омск.: Труды Омского сельскохозяйственного ин-та им. С.М. Кирова. 1957. Том 22. Вып 1. С. 191208.

54. Корнблюм Э.А. Гидрохимические условия образования почв солонцовых комплексов и солодей // Почвоведение. 1981. №6. С. 5-15.

55. Корнблюм Э.А. Прогноз изменений глинистых минералов почв сухих и пустынных степей СССР при длительной культуре риса // «Проблемы почвоведения». М.: «Наука», 1978. С. 279-284.

56. Корнблюм Э.А., Дементьева Т.Г. Химико-минералогические особенности лиманных солодей сухостепного Заволжья // Почвоведение. 1976. №8. С. 107-121.

57. Корнблюм Э.А., Дементьева Т.Г., Зырин Н.Г., Бирина А.Г. Изменение глинистых минералов при образовании южного и слитогочерноземов, лиманной солоди и солонца // Почвоведение. 1972. № 1. С. 107114.

58. Корнблюм Э.А., Дементьева Т.Г., Зырин Н.Г., Бирина А.Г. Некоторые особенности процессов передвижения и преобразования глинистых минералов при образовании южного и слитого черноземов, лиманной солоди и солонца//Почвоведение. 1972. № 5. С. 107-120.

59. Кочеткова Г.Н. Вертикальная миграция веществ в солодях Центральной Барабы на разных этапах их формирования // М.: Бюлл. почв, инта им. В.В. Докучаева. 1979. Вып. 20. С. 22-24.

60. Красюк A.A. Почвы Ленско-Амгинского водораздела (Якутский округ). Ленинград. 1927. 127 с.

61. Кремер A.M. Микростроение сильноподзолистой почвы и передвижение глинистых суспензий // Почвоведение. 1969. № 6. С. 28-36.

62. Кузьмина М.С. Растительность Барабы. // М.: Труды почв, ин-та им. В.В. Докучаева. 1952. Том 36. Часть 1. С. 106-171.

63. Македонов A.B. Современные конкреции в осадках и почвах // Труды Моск. об-ва испыт. природы. 1966. Том 19. 283 с.

64. Макеева В.И., Самойлова Е. М., Ярилова Е.А. Некоторые свойтсва пойменных луговых почв Русской равнины // Вестник МГУ. Сер. 17. Почвоведение. 1978. №1. С. 3-9.

65. Никитин В.В. Почвы и общая характеристика природных условий лесостепного Зауралья // Труды Пермск. биол. н.-и. ин-та. 1933. Том 5.

66. Панадиади А.Д. Барабинская низменность. М.: Госуд-ое изд-во географической литературы. 1953.231 с.

67. Петров Б.Ф. К характеристике почвенного покрова Барабы // М.: Труды почв, ин-та им. В.В. Докучаева. 1952. Том 36. Часть 1. С. 11-105.

68. Петров Б.Ф. Происхождение рельефа Барабы // М-Л.: Бюлл. комиссии по изучению четвертичного периода. 1948. №12. С. 93-97.

69. Поддубный H.H., Непомилуев В.Ф. О биохимических процессах в солонцах и солодях при избыточном увлажнении // Докл. ТСХА. 1957. Вып. 29. С. 202-207.

70. Поддубный H.H., Непомилуев В.Ф. Свойства осолоделых почв и характер биохимических процессах при избыточном увлажнении // Изв. ТСХА. 1960. №3. С. 98-108.

71. Покрасс Е.П. и Базилевич Н.И. Основные черты геоморфологии и элементы геологии Барабинской низменности // М.: Труды почв, ин-та им. В.В. Докучаева. 1954. Том 42. Часть 2. С. 5-104.

72. Почвы Новосибирской области. Новосибирск: Издательство «НАУКА». Сибирское отделение. 1966. 421 с.

73. Прасолов Л.И. К вопросу об осолодении почв // Почвоведение. 1927. № 1.С. 25-35.

74. Ремезов Н.П. Еще о роли леса в почвообразовании // Почвоведение. 1956. №4. С.70-79.

75. Рентгеновские методы исследования и структура глинистых минералов. М.:«Мир». 1965. 600 с.

76. Роде A.A., Ярилова Е.А., Рашевская И.М. Генетические особенности профили лиманной солоди // Новое в теории оподзоливания и осолодения почв. М.: Наука. 1964. С. 62-96.

77. Роде A.A., Ярилова Е.А., Рашевская И.М. Генетические особенности профиля лиманной солоди // Генезис почв и современные процессы почвообразования. М.: «Наука». 1984. С. 176-206.

78. Розанов А.Н. Содовые солонцы и осолоделые почвы долины р.Чу // Проблемы сов. Почвоведения. 1939. №9. С. 3-6.

79. Сабольч И. Осолодение (деградация) орошаемых почв Венгерской низменности // Почвоведение. 1955. №11. С. 36-40.

80. Самойлова Е.М. Луговые почвы лесостепи. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1981,283 с.

81. Семендяева Н.В., Галеева Л.П., Мармулев А.Н. Новосибирск: Почвы Новосибирской области и их сельскохозяйственное использование. Новосибирский гос. аграрн. ун-т. 2010. 187 с.

82. Соколов A.A., Котин Н.И. Солоди и осолоделые почвы сухо-степной и пустынно-степной полосы семипалатинского Прииртышья // Почвоведение. 1961. №5. С. 77-86.

83. Соколов A.A., Фаизов K.M. Солоди среднего Прииртышья // Изв. АН КазССР. Серия ботаники и почвоведения. 1960. Вып. 3. С. 3-19.

84. Соколова Т.А., Дронова Т.Я., Толпешта И.И. Глинистые минералы в почвах: Учебное пособие. Тула: Гриф и К. 2005. 336 с.

85. Соколова Т.А., Зайдельман Ф.Р., Гинзбург Т.М. Состав глинистых минералов черноземовидных почв мезопонижений севера лесостепи Европейской России // Почвоведение. 2010. № 1. С. 1-10.

86. Соколова Т.А., Пахомова Е.Ю., Зайдельман Ф.Р. Глинистый материал в солодях Барабинской низменности и Приобского плато // Вестн. моек, ун-та. Сер. почвоведние. 2012. №4. С. 3-12.

87. Структура, функционирование и эволюция биогеоценозов Барабы. Новосибирск. 1974. 305 с.

88. Талызина И.В., Соколова Т.А., Кулакова Н.Ю., Сапанов М.К. Химико-минералогическая характеристика и некоторые показатели калийного состояния черноземовидной почвы и лиманной солоди // Почвоведение. 1994. №9. С. 61-67.

89. Таргульян В.О., Соколова Т.А., Куликов A.B. и др. Организация, состав и генезис дерново-палево-подзолистой почвы на покровном суглинке. Аналитическое исследование. 1974. 110 с.

90. Толчельников Ю.С. К вопросу о почвах некоторых степных западин Северного Казахстана//Почвоведение. 1957. №5. С. 22-23.

91. Тонконогов В.Д. Глинисто-дифференцированные почвы Европейской России. М., 1999. 156 с.

92. Траншель В.А. . Спб.: Флора падов имения B.JI. Нарышкина, Балашовского уезда Саратовской области. 1894.

93. Турсина Т. В. Процессы почвообразования в солонцово-осолоделых почвах». Почвообразовательные процессы. Под ред. Симаковой, Тонконогова В.Д.- М.: Почв, ин-т им. В.В. Докучаева. 2006. С. 257-280.

94. Турсина Т.В. Некоторые данные по динамике процессов почвообразования в осолоделых почвах Алтайского края. Почвоведение. 1961. №4. С. 56-67.

95. Тюрин И.В. О биологическом накоплении кремнекислоты в почвах // Пробл. сов. Почвоведения. 1937. №4. С. 3-23.

96. Шеин Е. В. и др. Теории и методы физики почв. Изд-во М.: «Гриф и К». 2007.616 г.

97. Шеин Е.В. и др. Полевые и лабораторные методы исследования физических свойств и режимов почв. Изд-во МГУ. 2001. 200с.

98. Ярков С.П., Кауричев И.С., Поддубный Н.Н. Опыт изучения генезиса солонцов и солодей // Изв. ТСХА. 1956. Вып. 2. С. 141-150.

99. Adam М., Miljkovic N, Plamenak N. Solonetz and solodi soils of Yugoslavia // Proceeding of the international symposium on Osijek. Yugoslavia. 1988. P. 26-49.

100. Bar-On P., Shainberg J. Hydrolysis and decomposition of Na-montmorillonite in distilled water // Soil Science. 1970. v. 109 N4 P. 241-246

101. Brinkman R. Ferrolysis, a hydromorphic soilforming process // Geoderma. 1970. v. 3. № 3. P. 199-206.

102. Carrol Susan A and Walther John V. Kaolinite dissolution at 25°, 60°, and 80° С // American Journal of Science. 1990. v. 290. P. 797-810.

103. Carrol-Webb Susan A. and Walter John V. A surface complex reaction model for the pH-dependence of corundum and kaolinite dissolution rates // Geochimica et Cosmochimica Acta. v. 52. 1988. P. 2609-2623.

104. Espiau P., Pedro G. Experimental studies of the ferrolysis process production of exchange acidity and demonstration of the catalytic role of clay minerals // Science du Sol. 1986. № 1. P. 43^4.

105. Golubev Sergey V., Bauer Andreas, Pokrovsky Oleg S. Effect of pH and organic ligands on the kinetics of smectite dissolution at 25 °C // Geochimica et Cosmochimica Acta. v.70. 2006. P. 4436-4451.

106. Huertas F. Javier, Chou Lei, and Wollast Roland. Mechanism of kaolinite dissolution at room temperature and pressure: Part II. Kinetic study // Geochimica et Cosmochimica Acta. v. 63. no. 19/20. 1999. P. 3261-3275.

107. Kamil J., Shainberg J. Hydrolysis of sodium montmorillonite in sodium chloride solutions // Soil Science. 1970. v. 106. P. 193-199.

108. Kôhler Stephan J, Dufaud Fabien and Oelkers Eric H. An experimental study of illite dissolution kinetics as a function of pH from 1,4 to 12,4 and temperature from 5 to 50° C // Geochimica et Cosmochimica Acta. v.67. №19. 2003. P. 3583-3594.

109. Malstrom Maria, Banwort Steven. Biotite dissolution at 25°C: The pH dependence of dissolution rate and stoichiometry // Geochimica et Cosmochimica Acta. v. 61. issue 14.July 1997. P. 2779-2799.

110. Oelkers Eric H., Schott Jacques, Gauthier Jean-Marie and Herrero-Roncal Teresa. An experimental study of the dissolution mechanism and rates of muscovite // Geochimica et Cosmochimica Acta.v. 72. 15 October 2008. P. 49484961.

111. Schawarbi M.J. The evolution of solodi soils on the Mediterranean zone of the Nile delta. // Z. Pflanzenernahr., Dung., Bodencunde, Bd. 84, № 1-3, 1959.

112. Sigmond A. A. Report on the genetics of alkali soils, 1929.

113. Szabolcs I. «Solonetz soils» // Proceeding of the international symposium on Osijek. Yugoslavia. 1988. P. 9-25.

114. Szabolcs I. Salt-Affected soils // CRC Press. Inc. Boca Raton. Florida. 1989.

115. White E.M. Calcium-solodi or planosol genesis from solodized-solonetz // Soil Sci. 1961. №3. P. 175-177.

116. White E.M. The morphological-chemical problem in solodized soils // Soil sci. 1964. №3. P. 187-191.

117. Whitting L.D. Characteristics and genesis of Cascade and Powell soils of Northwestern Oregon // Soil Sci. 1957. V. 21. №3. P. 237-241.

118. Whitting L.D. Characteristics and genesis of solodized-solonetz of Colifornia // Soil Sci. 1959. №6. P. 469-473.

119. World Reference Base for soil resources. FAO UNESCO. Rome. 2006. 132 p.

Информация о работе

Пахомова, Екатерина Юрьевна
кандидата биологических наук
Москва, 2013
ВАК 06.01.03

Диссертация

Агрофизические, химические и минералогические свойства солодей Барабинской низменности и Приобского плато, переувлажненных грунтовыми и поверхностными водами - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы