Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

АГРОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АКВАЗЕМОВ РАВНИНЫ МЕКОНГА (КАМБОДЖА)

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "АГРОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АКВАЗЕМОВ РАВНИНЫ МЕКОНГА (КАМБОДЖА)"



РОССИЙСКАЯ АКАДЕШЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ. ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ Е К ДОКУЧАЕВА

На правах рукописи

УДК 63:631.445.71:631.452 ( 696)

Вагдасаряя Оник Сер^оевич

АГРОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АКВАЗЕНОВ РАВНИНЫ МЕКОНГА (КАМБОДЖА)

специальность 03.00.27 • почвоведение

"Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ЦЕНТРАЛЬНАЯ

НАУЧНА-У» Б'-'бГ/.'.ОТЕНА Мосч. счяискохо}. ачадчмим ^м, ¡1. А. '¡ и 1.чрлеэ;за

Мэсква 1994

Диссертационная работа, выполнена в отделе тропических и субтропических почв Шчвеккого института им. В, В. Докучаева. v

Научный руководитель - академик РАСХЯ, профессор JL Л. Шивюв

* 1

У ' . ' ^

■ ' * .

Официальные оппоненты:

t i

' L '

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Е И. Савич'

доктор сельскохозяйственных наук RIL Чижикова

Ведущая организация - Ордена дружбы народов Российский Университет дружбы народов.

Защита диссертации состоится " 2- " ¿//€>//$ 1994 г в & час. на заседании Специализированного совета К. 020.25.01. при Шчвенном институте им. & в. Докучаева по адресу: 100017, Москва, Шжевокий

переулок, дом 7.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ' Почвенного института им. a R Докучаева.

Автореферат разослан

"Ж" Л/7pettí 1п , ;;

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат биологических наук

И. Е Ту'

ВВЕДЕНИЕ

: Актуальность. Шчвы тропиков являются одним из важнейших резервов расширения посевных площадей, поэтому вопросы их рационального освоения и использования весьма.актуальны.- В тоже время почвы тропической зоны особенно рисовников Юго-Восточной Азии изучены недостаточно. Решение вопросов рационального использования "территории равнины Меконга, наиболее благоприятной для организации выращивания затопляемого риса, требует глубокого изучения генезиса и плодородия почв особенно в связи с перспективой интенсификации рисового хозяйства '' ,

Классификация почв рисовых полей принятая в большинстве стран основана на степени проявления процессов элгавиирования, степени кислотности, степени окисленности и восстановленности почв и отдельных горизонтов почвенного профиля. Однако такой подход не дает возможности разработать наиболее эффективные мероприятия по повышению плодородия почв, необходимы углубленные комплексные исследования агрогенетических .свойств почв под культурой риса.

Для региона Юго-Восточной Азии имеется крайне ограниченный литературный материал по почвам рисовых полей С И. И. Карманов (Бирма) . В. А. Обухова, Б. Г. Розанов, И. Ы. Розанова (Бирма), С. В. боен (Вьетнам), Р.Вг^тап," Р- 1.01е1еотап (Тайланд) и др.3.В Камбоджа указанные вопросы практически не разработаны. В связи с этим исследование почв рисовых полей представляет большой научный и производственный интерес. * Цеди и задачи. Целью работы является углубленное изучение агрогенетических особенностей акваземов равнины Меконга. Для.достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1). выявление всего разнообразия специфических почв рисовых полей, изучение их плпг^ннллтра р соответствии с разработанной в Камбоджийской почвенно-эко лрг^чйгоЯ[э^едй^щ^¡венного иксти-

" Мое:*. ео/^ско.^аз. ачадгмии ад. К. А Тил1|ряяэз1 ,

тута им. Ь В. Докучаева генетической клаосй4икации акваземов.

2) изучение гранулометрического состава, микроморфологических особенностей, валового и минералогического состава, фивико-хик«-ческих и агрохимических свойств ¿квазёмов.

3) проверка в полевых условиях отзывчивости растеюй риса на внесение в почву МРК.

Научная новизна и практическая 'вйачямость заключаются в систематизированном, разносторонней Изучейий аг рогенетйчёских свойств акваземов Камбоджи, в работе показано, что почвы рисовых лакей существенно различаются по составу и свойствам от исходных почв в зависимости от предйстории их развития и сельскохозяйственного использования. Необходимо классифицировать аквааеиы не только по их статическим свойствам, но и с учетом их генезиса, эволюции,.современного лривноса вещества. Акваземы сохраняют частично свойства почв ив которых образовались, но и преоОретаюг новые свойства, обусловленные длительным регулярным затоплением, развитием устойчивого оглеения, привносом извне взмученного материала как с эрозионными процессами, так и с поливными и паводковыми водами.

Практическая значимость работы определяется получением нового фактического материала по малоизученным акваземам Камбоджи, их вещественному и минералогическому составу, физико-химической и агрохимической характеристике. Материалы исследований переданы для практического использования в проектных организациях Камбоджи.

Исследования выполнены автором при работе в составе почвен-но-экологической экспедиции Пэчвенного института им. В. В. Докучаева в 1989-1990 годах.

Апробация работы. Основные ревультаты исследований докладывались техническому совету компании "7 января", в главном Управлении плантаций гевеи при Совете министров Государства Камбоджа (1990),

на'Ученом совете Шчвенного института им. В. В. Докучаева (1S91), на конференции молодых ученых сельскохозяйственного факультета Российского Университета Дружбы Народов (1992). По теме диссертации опубликовано 3 работы и 1 принята в печать.

Диссертация изложена на страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов и приложения. Она включает 40 таблиц и 6 иллюстраций. Б списке использованной литературы 118 источников в том числе 63 на иностранных языках.

Автор приносит сердечную благодарность научному руководителю, академику PÄCXH, профессору Л. Л. Шисюву, руководству и сотрудникам почвенно-экологической экспедиции в Камбодже, руководству компании "7 января" в лице Генерального директора Прум Ен и заместителя Генерального директора Лан Сали за постоянную помощь в сборе полевого материала, за конструктивные советы, постоянную поддержку при выполнении работа

УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ ПОЧВ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проводились в Юго-Восточной Камбодже, расположенной в тропическом климатическом поясе в переменно-влажной зоне, характеризующейся четким чередованием сухого и дождливого сезона приблизительно равной продолжительности. Среднегодовая температура воздуха составляет +27,1* С (абсолютный минимум в январе +14" С, абсолютный максимум в апреле +40.5еС). Среднегодовое количество "осадков составляет 1543,4 мм.

Объектом:исследований являлись акваземы, приуроченные к над-■ пойменным террасам реки Меконг и формирующиеся в пределах оеер-во-аллювиальной равнины. Территория озерно-аллювиальной равнины наиболее широко используется под культуру риса с постоянной сетью

чеков при естественно!* затоплении -и поливе.

Дня исследуемой территории характерен постоянный уровень грунтовых вод который, как правило, не опускается ниже 2-6 м дат в сухой сезон. Во влажный сезон возможно смыкание уровня поверхностных и грунтовых вод. Грунтовые воды активно участвуй в современном почвообразовании, вызывая развитие восстановительных процессов и оглеение почв.

Методика исследований. Методика исследований состояла в проведении полевых изысканий, лабораторных анализов и в постановке микрон о левых опытов. В полевых условиях испольаован сравнительно-географический метод, то есть сопряженное изучение строения, свойств почв и условий почвообразования (А. А. Роде, 1971). Применены принципы комплексного изучения агрценозов, разработанные для условий тропиков (Л. ЛаЬшов, 1976). ГЬчвенные образцы анализировались в лабораториях Почвенного института им. ЕВ.Докучаева. Гранулометрический состав определялся по Качинскому, минералогический состав рентгендифрактометрически на установке ЗДГ-4 производства ГДР. Для идентификации минералов и смеианнослойньи образований получены рентгендифрактограыыы от ориентированных препаратов исходных образцов фракций в трех состояниях; а) воедушно-сухом, б) насыщенном этиленгликолем, в) прокаленном при 560* с. Валовой химический состав почв и илистой фракции выполнен на рентгенофяооресцентном анализаторе ТЕГА-6111 и на анализаторе БРА-30. Групповой и фракционный состав гумуса определен по схеме И. Е Тюрина в модификации & & Пономаревой и Т. А. Плотниковой, гумус по К & Тюрину. Общий ааот оп- ' ределеи по Кьельдалю, рН солевой суспензии (1:2,5) потенциометри-чески. Обменная кислотность определена по А. В. Соколову, гидролитическая по Каппену, подвижный фосфор - по Брею-Куртцу, обменный калий - ло Уаеловой, обменные Са, - по Шолленбергеру. Фракционный

состав соединений железа в исследуемых почвах определен по Танцу. Меру и Джексону, подвижные формы микроэлементов (Со, Zn, Ш, Си) в ацетатно-аммонийной вытяжке, Мэ в вытяжке Таша. .В полевых условиях заложгн опыт по изучению влияния N.P.K в дозах 30, 15 и 60 кг действующего ведества на развитие риса на ак-ваземах гумусово-каолинитовых (р. 191 и р.277), кварцаллитньк (р.307). пластичных (р. 101). В качестве удобрений использованы мочевина, двойной суперфосфат и хлористый калий. Площадь делянок от 170 до 1122 м*. В течении вегетации по фазам развития риса определены количество гнезд на 1 количество стеблей в гнезде, высота растений в см, урожай риса. Все полученные данные обработаны методами вариационной статистики. Принятый уровень вероятности р-0,95.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЛЯ ЧАСТЬ

В литературе имеется информация о почвах рисовых полей и их свойствах [В:А-Обухова, RГ.Розанов, И.Г.Розанова (1670). Двдаль (1965). а А. Обухова, А. И, Обухов (1976). И. И. Карманов (1965), RM. Воровской (1969). А. В. Розанов, Б. Г. Розанов (1900), В. П. Афанасьев (1992), а А. Корнблюы, И, Д Лобимова (1973), Blokhuis W. А. (1982), Yu Tian Ren (1985),! Xl Cher« Fan (1986),Taleai Yasuo (1963), Fink A. (1982) и др. ]. Однако нет достаточных сведений о почвах рисовых полей Камбоджи. Как правило, почвы рисовых полей рассматриваются вне их связи с исходным ферраллитньыи почвами, вертисолями и другими почвами, из которых они трансформировались. В основном рассматриваются отдельные статические параметры, а не режимы и процессы. «•

. Классификация рисовых почв строится в основном на степени .их элювиирования, pH среды, степени окислеиности и восстановленное?«

почвенного профиля, минералогического состава тонкодисперсной части. В толе время в классификационных построениях ло почвам рисовых полей не учитывают их генезис, предисторию развития и эволюцию почв.

В диссертационной работе почвы рассматриваются в соответствии с профильно-генетической классификацией,- разработанной в процесс® изучения акваземов экспедицией Почвенного института им. Е Е Докучаева. В соответствии с этой классификацией выделены типы акваземов: гумусово-ферраллитных, гумуеово-каолинитовых, гуыусово-каолинитовых латеритизованных, гумусово-каолинитовых глеевых. гумусо-во-кварцаллитных, гумусовси-кварцаллитных латеритявованных, гумусово- кварцаллитных глеевых, пластичных, пластичных латеритивованных, пластичных глеевых, гумуеово элювиально-глеевых и подтипы акваземов: типичных, конкреционных, остаточно-ферраллитных. В диссертации охарактеризованы особенности наиболее распространенных и важных в сельскохозяйственном отношении типы акваэемов: гумусово-фер-раллитные, гумусово-каолинитовие, гумусово-кварцаллитные и пластичные.

1. Приуроченность отдельных типов акваземов к определенным элементам рельефа, их гранулометрический состав, морфологические и микроморфолог ичес кие особенности.

Отдельные типы акваземов приурочены в основном к следующим элементам рельефа. Гумусово-ферраллитные акваземы распространены на нижних частях склонов плато с отметкой выше 30 м над уровнем моря и формируются на элювиально-делювиальных, аллювиалъво-лролю-виальных, делшиально-пролювиальных отложениях, представляющих собой продукты переотложения ферраллитных кор выветривания. Встреча-

югся обычно-б ассоциациях с различными типами ферраллитных почв, в отдельных случаях - с другими типами акваземов.

Акваземы гумусово- каолинитовые наиболее распространены в пределах выровненных пространств озерно-аллювиальной равнины с отметками до 30 м над уровнем моря (в редких случаях до 70 м) на древ-неаллювиальных довольно однородных отложениях среднееуглинистого, тяжелосугдинистого и глинистого гранулометрического состава Встречаются они в ассоциациях с пластичными и гумусово-кварцаллит-яыми акваэемами.

Гумусово-кварцаллитные акваземы формируются на выровненных пространствах озерно-аллювиальной равнины с'отметками 15-30 м и на древней надпойменной террасе реки. Меконг. Почвообраэуицими породами служат древнеаллювиальные отложения двучленного строения. Распространены преимущ&ственно однородными контурами, реме в айсоциа-циях с различными типами акваземов или с серыми кварцаллитными почвами.

■ Пластичные акваземы занимают геохимически подчиненные территот рии слабодренируемых депресий, -в местах выхода на дневную поверхность основных изверженных пород. Образуют крупные однообразные контуры и реже встречаются в ассоциациях с гумусовыми феррсиаллит-ными почвами и вертисолями.

Шр<$олого-генетическое строение профиля гумусово-ферраллитных акваземов характеризуется наличием следующих горизонтов: Ар(е) -В1к(сп,ох) -В2е(ox.cn) - ВЗй(б.ох) - ВСг(б,ох) - ОДВ). Их характерной особенностью является тяжелосуглинистый и глинистый гранулометрический состав, коричневатая окраска пахотного горизонта, буровато-желтый или желтовато-бурый цвет нижележащих горизонтов, различная степень оглеения горизонтов, комковато-глыбистая и комковатая структура, переход между горизонтами постепенный. В сухой

сезон на поверхности наблюдается русификация соединений мелева.

Гумусово-каолинитовые акваземы имеют следующую систему горизонтов: Аре - Bieten) - ВЗДсп) - B3e(Q,cn) - BCg(G,cn) -CG. Для них характерен гомогенный пахотный горизонт серого или сизовато- серого цвета, с коричневатым оттенком, тяжелосуглинистого или глинистого гранулометрического состава, комковато-глыбистая структура, плотное сложение, как правило, оглееный с мелкими железистыми конкрециями, пронизанный корнями растений, с заметным переходом к следующему горизонту по цвету, структуре, плотности. Для всего профиля характерен серый или светло-серый цвет с сивьы или сивова-то-бурым оттенками, тяжелосуглинистый или глинистый гранулометрический состав, opeховато-комковатая структура, встречаются железистые конкреции, в почвообразувдей породе наблюдаются сильное ог-леение и включения выветрелого базальта.

Основные морфолого-генетические особенности и специфические свойства гумусово-кварцаллитных акваземов - супесчаный и легкосуглинистый гранулометрический состав (в ряде разрезов песчаный), осветленная серая окраска пахотного горизонта и палево-бурая или желтовато-бурая профиля в целом, двучленное» почвенного профиля по гранулометрическому составу - унаследовании от почвообразуюцкх пород. Профиль акваземов гумусово-кварцаллитных имеет следующее строение: Ар(Al)g - Ble(on) - B2gf(cn) - B3g(G,cn) - BCftCQ.cn) - Ce (G, en).

Общие характерные особенности акваземов пластичных следующее: наличие в сухой период, в отличие от вертисолей, на поверхности почвы фрагментарного не постоянной модности мульчирующего слоя, обрадованного прочными opeховато-зернистыми агрегатами, глубокая вертикальная треотноватость, более высокая степень оглеенности, к^л-т-'.ттг* н с к>о Ара?-знания в средней и особенно нижней частях

профиля, большое количество плотных конкреций в пахотном горизонте' и верхней, аэрируемой в сухой сезон, части профиля. Типичные для вертисолей плоскости скольжения "сликенеайды" в аквааемах пластичных выражены слабее или часто не прослеживаются, ослаблено вертикальное перемещение мелкозема. Пластичные акваземы характеризуются профилем типа - Аресп(А1есп) - В1з«(сп,са) - В2зг(сп,са) -В3сзг<сп,са) - КЗ - Р.

По гранулеметрическому составу акваземы гумусово-ферраллитные, гумусово-каолинитовьее и пластичные относятся к суглинистым, тяжелосуглинистым и глинистым разновидностям. Акваземы гумусово- кварцаллитные относятся к легкосуглинистыы и супесчаным разновидностям. (рис. 1).

Для гранулометрического состава акваземов характерно элювиально - иязшиальиое перераспределение в профиле ила и физической глины. Среди акваземов пластичных наиболее распространены глинистые разновидности. В ыетаморфивированных горизонтах отмечается оглкнм-ванне, а нижние горизонты чаше более легкие по гранулометрическому составу. ...

Микроморфологическое строение гумусово-каолинитовых акваземов обнаруживает развитие деградационных процессов в горизонте Ар, проявляющихся в обеднении глинистой плазмой. Ожелезненность плазш выражена в виде отдельных изолированных микроэон, что указывает ва возможность выноса железа из горизонта Ар. В средней части профиля отчетливо выражено современное иллювиирование гетерогенной глиние-тогумусовой, глинисто-железистой плазмы, свидетельствующей о про-* явлении процесса лессиважа.

Почвообраэующая порода лишена признаков миграции тонкодисперсного материала, характеризуется наличием гумусовых сгустков в составе плазмы, растительных остатков различной степени разложения

Рисунок, 1.

Распределение фивической глины и ила по профилю аквааемов.

Гумусово-ферраллитный Гумусово-каолинитов1Д

0 20 40 60 ео 100)6 0 20 40 60 Ш 100*

см

1 - ил, Z - физическая глина

и фитолитов. что указывает' на ее древнеаллювиальное происхождение.

: В гумусово-квардаллитных почвах появляются тонкие кутана иллю-виирования (однако они прослеживаются не во всех рааревах). Двя почв характерно микроаональное ожелезнение глинистой плазмы, хотя ее немного. Отмечается наличие пелитиэированных полевых шпатов, по трещинам и лорам - в небольшом количестве слоистых пыдевато-гли-яистых или глинисто-железистых кутан, покрытых гидроокисями желева. Четких железистых конкреций не отмечается.

Аквааемы пластичные характеризуются внешними проявлениями ог-леения профиля, оструктуренностью, но в то же время плотностью, набухаемостью и усадкой, наличием трещин в сухом состоянии. Микростроение профиля относительно однородно, совсем нет кутан иллкг винрования, для почв характерно содержание органического вещества по всему профилю, высокая подвижность микроформ гумуса, пропитывающего всю тонкодисперсную массу, микросгустковость глинисто-гумусовой плазмы верхних горизонтов. Для всего профиля характерна высокая степень сжеле&нения, обильное количество и разнообразие железосодержащих новообразований, более крупных с глубиной. Особенностью их состава является сильная гидратированность и большое количество органических соединений. Для нижних горизонтов характерно наличие карбонатных и карбонатно-железистых конкреций.

2. Валовой состав почв.

Валовой химический состав почв характеризует их генезис и потенциальное плодородие. Его изменение по профилю обусловлено протекающими в течении длительного времени почвообразовательными процессами. В акваземах валовой состав дополнительно определяется миграцией .веществ с участков, расположенных выше по рельефу, сос-

тавом наилков во время паводков и составом взвесей поливных вод.

Исследуемые типы акваземов существенно различаются по валовому составу, наследуя признаки исходных почв, из которых они образовались (до использования под рис) и эволюционируя под влиянием антропогенеза.

Гумусово-ферраллитныэ акваземы отличаются от других.типов акваземов более узким отношением ЭЮг/{^03(1,51-2,03), А1203/Р^03 (0,56-1,99), 51С^/А120л(3,04-4,21), что характерно для Ферраллит-ного почвообразования. Они характеризуются высоким содержанием ТЮ2, низким СаО, М?0, Кг0, что характерно для почв сформи-

ровавяихся на продуктах выветривания базальтов (табл. 1).

Профильное распределение валового состава гумусово-ферраллиг-ных, гумусово-каолинитовых и гумусово-кварцаллитных почв свидетельствует о развитии в них элювиально-иллювиальных процессов, деградационных процессов под влиянием длительного бессменного использования почв под культуру риса. -

Пластичные акваземы существенно отличаются от гумусово-каолинитовых и гумусово-кварцаллитных акваземов меньшим содержанием ЭЮа, большим содержанием А1г, Ге^, Са, Мв. Иа, отсутствием или слабым проявлением элювиально-иллювиальных процессов.

3. Минералогический состав акваземов.

Илистая фракция гумусово-каолинитовых акваземов представлена каолинитом, каолинит-смектигом, гетитом, хлорит-вермикулитом, в ряде разрезов много кварца. Однако во всех случаях доминирует каолинит. Формирование профиля почвы проходило' в пределах отложений, основным компонентом которых является каолинит-смектиг с низким содержанием смектйтовых пакетов.

Валовой состав акваземов (горизонт Ар).

Таблица 1.

Тип почвы , 1510? АЬО, Ре^О, ■ СаО НйО ТЮд Ш1О К^О Р^ На?0 1 510,

I • % на проналсиму/и шчву I Яг0з Л]203 Ре* Од

Гумусово-феррал- • ... ■■ ■

литный (р. 1061) 45,01 25,11 19,80 0,32 0,25 8,90 0,18 0,10 0,24 '0,10 сл. 2,03 3,04 1,99 Гумусово-каолини- '

тоеый (р. 360) 73.15. 9.92 6,60 0,74 '0,43 6,92 0,07 0,06 0.04 0,02 сл. 8,07 12,53 , 1;81 ' Гумусово-кварцал-

литный (р. 345) 96,83 1.80 0.48 0,07 0,15 0,33 0,01 0,07 0,02 0,14 0,05 78,34 91,70 5,87 • Пластичный

(р. 101) 53.02 20,34 14,39 2.47 1.44 5,77 0,94 . 0.67 0.22 0Л5 0,25 3,05 4,43 2,22

Ирригационное воздействие оказало существенное влияние на минералогический состав гумусово-каолинитовых акваземов ва счет привноса материала, резко отличающегося от неэатопляемого аналога почвы. Наилок реки Меконг представлен каолинитом, дитриоктаэдри-ческой гидрослкщой, смектитом, хлорит-вермикулитом, кварцем. В томе время при сельскохозяйственном использовании происходит "рафинирование" каолинитовой фазы за счет удаления ' менее стойких к выветриванию и более дисперсных компонентов со смектитовым пакетом. Минералогический состав и некоторые кристаллохимические показатели фракции менее 1 мкм гумусово-каолинитовых аквавемов приве-.-дены в таблице 2. '

Илистая фракция акваэемов гумусово-кварц&ллитных состоит на 70 -00% из каолинита. - В нижней и средней частях профиля заметную примесь составляют смешанно-слойные каолинит-с мектитовые образования, идентифицирован гетит. • в верхних горизонтах возрастает содержание кварца (табл. 3).

Под влиянием ирригационных наносов в почве увеличивается доля хлорит-вермикулитов, проникающих в связи с легким гранулометрическим составом этих почв на большую глубину по сравнению с гумусово-каолинитовыми акваземами. Для этих почв также характерно "рафинирование" каолннитовых структур.

В илистой фракции пластичных аквавемов преобладают смектитовые и смешанно-слойные каолинит-смектитовые образования, В нижних горизонтах в илистом веществе присутствуют в небольшом количестве следа -смектитовые образования, которые почти полностью исчезают в пахотном горизонте. В илистой фракции самых верхних горизонтов в заметном количестве обнаружен гетит, что подтверждается и некоторым увеличением содержания Fe^OjB иле. Пластичные аквавемы насле-ху*т от нертисолей преобладание индивидуального емектита. Послед-

Таблица 2.

Минералогический состав и некоторые кристадлохимическяе показатели фракции менее 1 мкы гумусово-каолинитовых , аквазеыов (р.256).

. Содержание

слоистых Интенсивность Содержание силикатов рефлекса Б Юз А1^0з Ке^ ДО СаО фракции . в шю (X) ' ' (Ь мм)

менее ---------------------------- *-----------------------

1 мкм 0.7 1,4 0,717- 1.&- 0,436

0,723 1,4 X от фракции

-----------------.--------------------иене« 1 иш

им

9,8* 80 20 65 35 20 68,9 30,1 6,6 0,6 0,8 26,Э** 97 3 105 10 7 61,1 30,8 3,8 0,4 0,7 34,2*** 95 Б 157 15 6 57,4 28,2 8,5 1,2 2,1

*-глубина взятия образца 0-27 см, **-70-80 см. 200-210 см

■ Таблица 3. .

Минералогический состав и некоторые кристаллохииические показатели фракции менее 1 мкм гумусово-кварцаллитных аквавемов (р. 345).

Содержание ..

слоистьа Интенсивность ■ " •

Содержание гидикатов в рефлексов SlOg AUO^ Ре^Оз KfeO Cad фракции иле (в X) (h мм)

менее ----------------------------------——-------------

1 мкм 0,720 1,3- 0.720 1,3- 0,425

1,4 1,4 X от фракции

----..--------*-----------— менее 1 ыкм

ни

9,4* 95 б 84 8 11 64,5 26.8 4,2 0,5 2,2

20,2** 99 1 154 4 10 60.в 30.2 5,2 0.3 0,6 22,5*** 100 нет 182 нет нет 60.8 30,6 5,4 0,3 0,3

глубина ввятия образца 0-24 см, **-60-70 см, ***-19Ch200 см

Таблица 4.

1*шералогичес кий состав и некоторые кристаллохимические показатели фракции менее 1 мкм пластичных акваэемов (р. 101).

Интенсивность

X во фракции рефлексов ЭЮ; А1г03 Гв^03 ЧгО СаО Содержание ' (И мм)

фракции -------------------------------------—---------------

< 1 мкм смек- каолинит- смек-

тит смектит тит гетит X от фракции < 1 ыкм

62,6* 87 13 76 10 55,6 16,7 18,1 1,7 3,9

61,0** 94 6 116 Б 53,8 18,7 16,1 3,6 2,9

* - глубина ввятия образца 0-28 см, ** - 45-55 см

ний в значительной степени разрушается особенно в верхних горизонтах. Для смешанно-слойных каолинит-смектитовых образования в пластичных акваземах характерно изменение их структурного состояния - снижение содержания кристаллитов с более высоким содержанием смектитовых пакетов и относительное возрастание кристаллитов собственно каолинитовой природы. Резкое уменьшение интенсивности рефлекса ¿ео) смектита свидетельствует ос изменении структурной ок-ристаллиаовакноети минерала, а также разрушении его под влиянием протекающих в данной почве процессов почвообразования. Уменьшение содержания смектита подтверждается и более низким содержанием ДО в горизонте Ар (табл. 4).

Таким образом, в почвах, длительно используемых под рис. частично сохраняется минералогический состав трансформированной почвы, однако происходит разрушение слоистых силикатов, окварцовыва-ние почв, снижение доли кристаллитов с более высоким содержанием смектитовых пакетов и относительное воврастание кристаллитов собственно каолинитовой природы, £ тоже время при наличии слоистых силикатов во взвесях -поливных вод состав компонентов ила профией почв резко изменяется.

4. Групповой и фракционный состав гумуса в аквааенах.

Гумусообразование и гумусонакопление в акваземах ааметно ослаблены. Причины этого, видимо, в том, что почвы длительное время затоплены, количество пожнивных остатков невначительно. В анаэробных условиях, органическое вещество используется как энергетический материал микроорганизмами. В анаэробных условиях высокая температура благоприятствует ускоренной минерализации органических остатков. В акваземах складывается отрицательный гукусовкА баланс. Тем-

. ~ 18 -пи деградаций обусловлены свойствами различных типов аквааемов.

Акваземы гумусово-ферраялитные, гумусово-каолинитовые, гумусо-' во-квзрцалдитние обладают фульватным характером гумуса с преобладанием среди гуминовых и фульвокислот наиболее подвижных фракций свободных и связанных с подвижными полуторными окислами. Такой характер гумуса типичен для кислых почв и почв рисовых полей с развитием элювиально-иллювиальных процессов.

Пластичные акваземы при близкой к нейтральной реакции среды, наличии карбонатов в нижней части профиля характеризуется отношением Сгк/Сфк - 1,1. Среди гуминовых кислот значительна доля фракций связанных с кальцием, устойчивыми полуторными окислами и глинистыми минералами. Среди фульвокислот также значительна доля, связанная с гуминовши кислотами 3 фракции, устойчивыми полуторными окислами и глинистыми минералами. Обобщенные данные приведены в таблице 5. ' •

5. Фракционный состав соединений железа.

Содержание соединений железа в исследуемых почвах тесно связано со знаком и величиной заряда их сорбционных мест, поглощением катионов и анионов, буферностью почв. Существует тесная4связь между плодородием почв и содержанием отдельных фракцц? соединений железа. Фракционный состав соединений железа яаляется характеристическим показателем их генезиса и протекания современных почвообразовательных процессов. В обобщенном виде фракционный состав-соединений железа в исследуешх аквааемах представлен в табли-це6- *

Среди изученных акваземов гумусово-кварцаллитные отличаются наименьшим валовым содержанием железа, большей долей силикатного же-

Таблица 5.

Групповой и фракционный состав гумуса аквааемов (горизонт Ар).

Сгк ГК1 Ша

Тип почвы Гумус. ---- Нерастворимый ----------

X Сфк остаток, X X от X от

ГК «С

Гучусово-

ферраллитные 2,7 0,4 59 А 7'

Гумусово-

каолинитовые 0,7-3.1 0,3-0,5 20-50 5-12 .5-20 Гумусово-

кварцаллитные 0,3-1.1 <0.1 65-36 0-9 9-10

Пластичные 3.1 1,1 60 7 0,6

■ Таблица 6.

Фракционный состав соединений железа в аквааемах (пределы варьирования показателей)

Валовое % от валового Аморфное

Генети- содержание содержания Окристали--------—■—

ческие FegO^, X --------------зованное, % от массы % от сво-

гори- от массы Сили- Сво- X от сво- почвы водного

зонты почвы катное бодное бодного Ре Fe

Акваземы гумусовоеферралдитные

Ар 20-41 42-76 23-57 82-36 0,4-1.7 3-18

В1«оп 15-34 57-70 29-43 88-96 0,3-1,1 3-11 В2«сп 9-28 50-73 26-51, 91-98 0,2-0,6 ' 2-9

Акваэемы гуцусово-каолинитовые

Аре 1,5-20 43-86 16-87 56-98 0,1-2.0 2-44

В1в 2-21 51-89 1 3-48 75-95 0,03-0,7 " 4-26

В2есп 2,5-23 56-82 11-44 78-100 0,00-0,7 1-21

Акваэемы гумусово-кварцаллитные

АРЕ 0,7-1,6 76-94 6-26 33-83 0.02-0,07 17-67

В1(г 0,6-1,9 80-82 17-20 80-90 0,01(Г0,08 9-20

B2fcn 2,3-12,8 82-88 12-18 79-94 0,02-0,09 6-21

Акваэемы пластичные

Apeen 14,3-15,0 43-66 32-57 ' 76-80 1,12-2,01 20-24

Bisen 13,6-20,7 52-74 '26-48 88-93 0,41-0,49 7-12

B2gsca 11,5-14,8 56-80 20-43 89-90 0,31-0,49 9-10

деза в X от свободного, но в то же время в них меньше аморфного «элеза в X от массы почвы. Все изученные акваземы наследуют от исходных почв значительное содержание валового железа, большую долю силикатных форм и долю окристаллизованных форм соединений железа в X от свободного. Гумусовые * горизонты исследуемых лочв по сравнению с нижележащими характеризуются - в основном большим содержанием аморфного железа и большей долей аморфного железа в X от свободно-го^ меньшей долей окристаллизованного железа в X от свободного.

Профильное распределение валового железа указывает на развитие элювиально-иллювиальных процессов в акваземах гумусово-каолинитовых, гумусово-кварцаллитных. пластичных и в тоже время накопление железа в верхних горизонтах гумусово-ферраллитных акваземов.

Таким образом в результате использования почв под рис проявляется процесс элювиирования соединений железа ив верхних горизонтов. уменьшения их окристаллизованности и увеличения доли аморфных форм особенно в верхних горизонтах.

б. Физико-химические и агрохимические свойства акваземов.

- ' '»

Реакция среды акваземов, в основном, кислая. Наиболее низкие значения рН характерны для гумусово-каолинитовых акваземов, наименее кислые - акваземы пластичные (табл. 7).

Со значениями рН коррелирует содержание обменных Н+, Сай* При этом для кварцаллитных акваземов характерно наименьшее содержанке обменного С^1 для пластичных наибольшее. Содержание обменного А 1**13 нижних горизонтах часто достигает токсичных величин, осо-Оенно в гумусово-каолинитовых почвах.

Все изученные почви содержат незначительное количество погло-

, - 22 -¡ценных К+и однако в гумусово-.Ферраллитиых, гуцусово-каолини-

товых и гумуеово-кварцаллитных их содержание примерно одинаково, а в пластичных акваземах в несколько рае больше, чем К+. Для ак-ваэемов, особенно пластичных,-характерно повышенное содержание М^1" по сравнению о К* и Ка! Во всех акваземах Са преобладает над

Поады характеризуются содержанием гумуса в верхних горизонтах,* в основном, от 1 до ЗХ, валового азота 0,20-0,05Х. Степень гумуси-рованности и содержание валового азота меньше в гумуеово-кварцал-литных почвах (гумус от 0,63 до 1,641, валовой азот 0,04-0,091). Отношение в почвах С: N чаде узкое и среднее и убывает вниз по профилю.

Шчвы содержат подвижных форм фосфора, в основном, 0,2-0,7 мг/. 100* г, подвижных форм- калия - 2-6 мг/100 г. При этом пластичные акваземы отличаются меньшим содержанием подвижного фосфора и несколько большим содержанием подвижного калия по сравнению с остальными типами акваземов.

Несмотря на значительное варьирование агрохимических свойств почв в отдельных типах, подтипах и конкретных профилях следует сделать вывод о том. что почвы нуждаются в известковании, внесении фосфорных удобрений. ■ Потребность в азотных и калийных удобрениях для отдельных изученных почв неодинакова.

"В соответствии с градациями емкости катиояног? обмена по МО акваэемы гумусово-ферралдитные, гумусово-каолинитовые, гумусо-во-кварцадлитные относятся к почвам с низкой емкостью Только пластичные акиааемы относятся к почвам с высокой емкостью катион-ного обмена. '

Таблица 7,

Физико-химические свойства аквавешв (горизонт Ар).'

. Обменные

тип почв рн КС1 —......— нг . Mg** К* Ка+

Н+ А13*

мг-ЭКВ/100 г

ГУМУСОВО- 4.4+ 0,04+ 0.1+ 7,5+ 2,4+ 1.1+ 0,08+ 0.071

ферраллитные 0,1 . 0,01 0,04 0,8 0,5 0,1 0,01 0,00

Гумусово- 4,3+ 0,03+ 0.9+ 5.4+ 2,9± 1,3± 0.11 0,08±

каолинитовые 0,2 0,01 0.5 1.3 1,7 0,9 0,02 0,02

Гумусово- 4,7+ 0,04+ 0,3+ 3,4i 2,2i 0,8+ 0.06± 0,1 +

кварцаллитные O.S. 0.01 0,1 0,4 0,7 0,3 0,01 0,03

Пластичные 5,4+ 0,02+ 0,01+ 5,9+ 20,4+ 11,7+ 0,2+ 0,4+

0,1 0,01 0.01 0,2 2,6 2.1 0,02 0,06

Наименьшее содержание подвижных Си, 2п, Со, Мо, № отмечается в гумусово-кварцаллитных акваземах, наибольшее в пластичных. В гумусовых горизонтах почв больше подвижных соединений Си, 2л и особенно Мп по сравнению с нижележащими горизонтами. Оглеение почв несколько сглаживает различие в количестве подвижных соединений в горизонтах А и'В (табл. 8),

Таблица 8.

Содержание подвижных Си, 2п, Ш-в различных горизоятах акваземов (х + т).

Аквазем Горизонт Си гп №

■ Гумусово- Ар 1.7+0,в 4,6+2,5 121;5+45,4

каолинитовый В1?сп 1.6+1,0 3.8+2,6 61,1+25,8

воаг 1,з+о,7 : 2,8+1,3 45.3+24,0

Гумусово- Ар 1,6±0,3 3,3+0,8 117,б±32,9

каолинитовый ВЮоп 1,4+0,2 1.8+0,5 74,7±14,3

глеевый ■ ВС6 1.1+0,2 1,8+0,7 57,3+16,2

Гумуеово- Аре 0,5+0,3 0,9+0.2 23,3+6.8

кварцаллитиый . В1« 0,3+0,2 0,6+0.2 12,0+4,0

ВС« 0,в±0,б 0,8+0,2 26,0+10,3

Пластичный Аресп 3,2±0,6 6,1±2,3 253.3+42,3

В1гсп - 2,5+0,3 1,8+0,2 86,7+22,5

ВСезса 2,310,2 2,7±0,8 52,5110,4

7. Физические свойства и водно-воздушный режим акваземов.

Физические свойства и водно-воздушный режим исследуемых отдельных типов акваземов существенно различаются и тесно связаны с их гранулометрическим составом и физико-химическими свойствами. Они значительно меняются для глеевых, конкреционных и латеритизо-ванных горизонтов.

Гумусово-каолинитовые и гумусово-кварцаллитные существенно отличаются по изучаемым физическим свойствам от пластичных аквазе-

нов. В ряду гумусово-кварцаллитиые гумусово-каодинитовыв -»• пластичные акваземы возрастает набухаемость и усадка, уменьшается плотность от 1,5-1,6 до 1,4-1,5 и 1,1-1,6 г/см' достигая в конкреционных горизонтах 1,9 г/ см3.

В ряду гумусово-кварцаллитные -*• гумусово-каолинитовые пластичные акваземы общая пористость увеличивается от 38-44t до 41 -49Х и Б2-59Х (с максимумом в конкреционных горизонтах до 6211, влагоемкость в среднем в м9/га от 1020 до 1790 и 2300, уменьшается пористость аэрации от 17-29Х до 13t и ИХ.

8. Влияние удобрений на развитие риса на исследуемых почвах.

Согласно проведенных опытам внесение HPK под рис на исследуемых почвах в дозе 30-60 кг действующего вещества на гектар при недостатке их в почве увеличивает количество стеблей в гнезде и высоту растений.

На нсследуемяг гумусово-каолинитовом и пластичном акваземах в связи с большим недостатком фосфора по сравнению с азотом внесение NPK значительнее повлияло на количество стеблей в гнезде и в меньшей степени на высоту растений. № гумусово-кварцаллит ном акваземе в связи с острым недостатком азота внесение NPK не увеличило количество стеблей в гнезде, но резко увеличило высоту растений.

На исследуемых гумусово-каолинитовых и пластичном акваземах внесение ,NPK мало повлияло на развитие растений в начальной фазе их развития (табл. 9).

Внесение NPK под рис на гумусово-кварцаллитном аквааеме привело к увеличению урожая с 6,9 ц/га в контроле до 14,3, 17,8, 21,2 ц /га в вариантах NPK-30, NPK-45, NPK-60.

Таблица 9.

Влияние удобрения на развитие растений риса (фаза выхода в трубку).

Количество стеб- Высота Лоза удобрений лей в гнезде, иг ^ растений, см

Аквазем гумуеово-каолинитовый Контроль 10,0 + 0,4 86,1 + 2,2

ЫРК-60 22,0 ±0,3 98,0 +1,0

Аквазем гумусово-кварцадлитный . Контроль 4;9 + 0,2 37,4 ±4.3

ЫРК-60 3,8 + 0,2 . 75,7 ±1,1' 1

Аквазем пластичный Контроль 11,2 ± 0.3 77,0 ± 0,7

N№-60 21,8 + 0,4 81,2 ±1,0

ВЫВОДЫ.

1. Почвы рисовых полей равнины Меконга существенно различаются 6 зависимости от состава и генезиса почв иа которых они образовались, предистории их развития и сельскохозяйственного использования. В пределах Камбоджи выявлено распространение аквазешв гуму-сово-ферраллитных, гумусово-каолинитовых, гумусово-каолинитовых латеритизованных, гумусово-каолинитовых глеевых, гумусово-квариал-литных, гумусово-кварцадлиткых латеритизованных, гумусово-кварцал-литных глеевых, пластичных, пластичных латеритизованных, пластичных глеевых и гумусово элювиально-глеевых. На подтиловом уровне эти типы различаются в вависимости от конкрециообразования, оста-

. ■ - 27 -

точной ферраллитизации.

2. Акваземы сохраняют частично свойства почв, из которых они образовались и приобретают новые свойства, обусловленные их затоплением, развитием оглеёния. элювиирования и привносом извне взмученного 'материала поливными водами.

3. Акваземы гумусово-ферраллитные по валовом/ и минералогическому составу, фракционному составу гумуса и соединений железа, микроморфОлбгии, развитию процессов элювиирования несут черты фер-раллитных почв, но_ в тоже время имеют характерные признаки почв затопляемых, развивающихся частично в условиях анаэробиозиса. Они характеризуются, в основном, суглинистым гранулометрическим составом, отношением ЗЮа: В203- 1,51-2,03 А1203: РегОз~ 0,56-1,99; высоким содержанием Т50д_, низким ^0$, К20, СаО, - отличаются фуль ватным характером гумуса, с преобладанием среди гуминовых и фульвокислот наиболее подвижных фракций, кислой реакцией среды (рЯ -4,4+0,1); низким содержанием.обменного СгР(2,4 + . 0,6 мг-экв/100 г), высокой гидролитической кислотностью (7,6 + 0,3 мг-экв/100 г).

4.-Акваземы гумусово-каолинитовые и гумусово-кварцаллитные имеют более ярко выраженные процессы элювиирования; их вещественный состав в большой степени изменяется под влиянием привнесенного вещества с поливной водой. Они характеризуются, в основном, суглинистым гранулометрическим составом (кварцаллитные до супеси); появляются тонкие кутаны иллювиирования, характерно микрозональноё ожелезнение глинистой плазмы. В илистой фракции доминирует каолинит, происходит окварцовывание верхних гориаонтов почв, снижение доли кристаллитов с повышенным содержанием смектитовых , пакетов. При наличии слоистых силикатов во взвесях поливных вод состав компонентов ила профилей почв резко изменяется. Для почв характерен фульватный характер гумуса. Гумусовые горизонты отличаются большим

. - 28 - ' содержанием аморфного железа в процентах от свободного. Почвы имеют кислую реакцию среда, низкое содержание обменного Caw(2 мг-экв/ 100 г), большую гидролитическую кислотность (3-5 мг-экв/100 г); в ряде разрезов токсичную концентрацию обменного алюминия.

5. Акваземы пластичные существенно отличаются от других типов акваземов глинистым гранулометрическим составом, высокой набухав-мостью, более seйтреальной реакцией среды (рН-5,4), значительно меньшим содержанием обменного А1н(до 0,01 мг-экв/100 г) и большим обменного Саа(20 мг-экв/100 г). Микроморфологкческим анализом не выявлено развитие элювиирования, отмечается высокая подвижность микроформ гумуса, пропитывающего всю тонкодисперсную массу; для всего профиля характерна высокая степень ожелезнения, наличие гид-ратированных конкреций. В валовом составе почв больше, чем в других типах акваземов, содержание Са, Me, Na. В минералогическом составе отмечается преобладание смектнта. фракционный состав гумуса отличается равной долей гуминовых и фульвокислот, небольшой их подвижностью.

> *

6. Использование почв под рис приводит к элювиированию соединений железа из верхних горизонтов, уменьшению их окристализован-ности и увеличению аморфности, увеличению степени фульватности гумуса; происходит разрушение слоистых силикатов, окварцовывание почв, "рафинирование" каолинитовых структур в верхних горизонтах. Профильное распределение валового состава свидетельствует о развитии в них элювиально-иллювиальных и деградационных процессов.

- 7. Исследованиями физико-химических свойств почв установлено, что тукусово-ферраллитные, гумусово-каолинитовые, гумусово-квар-цаллнтные акваземы на родовом уровне могут быть отнесены к ненасыщенным. а пластичные акваземы к насыщенным. Карбонатность, засоленность и солонцеватость не выявлены.

" - 29 -

8. Особенности сельскохозяйственного использования акваземов. определяются их_малой фильтрационной способностью, низкой емкостью поглощения катионов (в гумусово-ферраллитных, гумусово-каолинито-вых и гумусово-кварцаллитных), высокой плотностью (до 1,9 г/см3 в конкреционных и латеритизованных горизонтах), недостаточной обес-

у

печенностыо элементами литания (меньшей в гумусово-кварцаллитных и большей в пластичных). Шдевые опыты показали хорошую отзывчивость риса на внесение в исследуемые почвы NPK-30, NPK-45, NPK-60.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЯ

*

1. Акваземы. Глава 10 в кн. Пэчвенно-экологические ■ условия возделывания гевеи в Камбодже. ' Москва, Почвенный институт им. Е Е Докучаева. 1991, стр. 195-245.

2- Раздел Акваземы в научном отчете Почвы юго-восточной Камбоджи. Депонировано под H 110 ВС-92, Госагролром СССР, 1992, стр. 394-500.

3. Об изменении слоистых силикатов в почвах равнины Меконга (Камбоджа) при возделывании риса (в соавторстве) // Шчвоведение (принята к печати). . .

4. Aquazems dans le livre Sols du Sud-Est du Cambodge, Phnom-Penh. 1991, p. 405-503.

Подписано» печать ¿Ц. Формат 60*84/16 Заказ бО Уш.пм.я, ¿1,0_:_:_ Тираж //¿Г

Типография Россель«! закддемии ; 115398, Москва, ул. Ягодная, 12.