Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агрогенетические особенности почв долины Среднего Ганга

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Агрогенетические особенности почв долины Среднего Ганга"

5 / 1Ш1Ш

'СТНЕНШЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ®ДЕРА1Ш ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

РОССйШШ 7НИВЕРСИГЕГ ДРНБЫ НАРОДОВ

На правах рукопись УДК 631.4 : 631.42

БВДЬЯ САГАР СИНГХ ШШ

АГРОГЕШЖЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЧВ ДОЛИНЫ -

СРЕДНЕГО ГАНГА. . (06.01,03 - агропочвоведениа и агрофизика)

Автореферат диссертации: на ооиакание ученой отапени кандидата сельскохозяйственных наук

Мооква - 1993

Диссертационная работа выполнена а Российском унивараитетв дружбы народов. Полевые исследования проведены в средней чаоти гакгской долины, штат Уттэр Прадеш, Варанаси, Индия в 1983 году.

Научные руководители:

академик Российской академии с.-х.наук доктор с.-х.иаук, профессор Шидав Л.Л.

кгндгдат с.-х.наук, доцент Ларешин В.Г.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор биологических наук, профессор Дмитриев Е.А.' кандидат сельскохозяйственных наук Суханов П.А.

Ведущая организация - Московская сельскохозяйственная академия им. К.А.Тимирязева

Защита диосертацтг соотоитоя " 29 " июня 1993 г. в 15 часов на заседании специализированного совета К.053.22.18 в Росснйоком университете дружба народов по адреоу: 11309Э, Москва, М-93, ул.Павловская, дом 8/5, ауд. 340. • •

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Российского уш.вероитета друкбы народов по адреоу: 117198, Моокза, ул. Миклухо-Маклая, дом 6.

Автореферат разослав "-У-" июня 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета

специализированного совета п // л /

кандидат биологических наук, —В.А.МДЛОШВ

доцент

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

■ Актуальность исследований. Анализ имеющихся сведений по географии, составу, свойствам почв и структуре почвенного покрова долины Среднего Ганга показал, что до настоящего времени господствующей как в генетическом, так и прикладном агрономическом аспектах остается концепция аллювиального почвообразования и формирования почв аллвзаальной (рочной) природы. Наши раконгносцировочныв обследования долины Ганга убедили нас в том, что такой подход является фактом супергонерализации, нивелирующей очень важные детали реально существующих особенностей почв и процессов, обусловливающих их формирование и на огромных территориях долины ничего общего не имеодхх о "аллювиальным" характером почвообразования. Гч теоретически несостоятельной концепции вытекает функциональная некорректность стратегия и тактики прикладного (агрономического) шина, так как комплекс агротехнических, мелиоративных, агрохимических и других мероприятий на аллювиальных и элювиальных агро ландшафтах может существенно различаться как по их номенклатуре, так и объему и качественном;' содержанию.

Цель и задачи исследований. Основной целью исследований было уточнение географии почв в долинэ Среднего Ганга, ведущих почвообразовательных процессов и номенклатуры почв4

Для достижения цели наш проведено изучение закономерностей формирования структуры почвенного шяфова, генетических особенностей почв главных геоморфологических поверхностей долина Среднего Ганга и их изменения под влиянием длительного возделывания затопляемой культуры риса.

Решение поставленных задач основано на материалах полевых и лабораторных исследований по плановым тематикам сельскохозяйственного факультета Российского университета дружбы народов: Л 404005 "Изучение почвенных, климатических, раститель'ных ресурсов и мелиоративных условий в связи с опустыниванием" -(раздел Мездународного проекта СССР/ШЕЛ - "Борьба с опустыниванием посредством комплексного развитая хозяйства", й - госрегистрации 01.82.008794) ; Л 400008 "Изучение влияния разлачннх способов обработки почв, химических мелиорантов, методе» "н способов мелиорации на плодородие почв и урожайность сельскохозяйственны! культур в различных зонах СССР и других региош^Ч/ира" (ряэ-дел н9«ес-тсг5ГЧ5око2 прогрвмш 051.05, Я - гоарзгястрация 01.85.0084365).

Научнее новизна, Детальное изучение структура почвенного покрова позволило установить широкое развитие в долине Ганга своеобразных пота,, ранее отсутствующих на всех почвенных картах Индии.

В материалах 1>:еядуяпродного Общества Почвоведов (МОП) и ФАО-ШЕСКО эти почты изэестнн под названием "планосоли" (эутрико-вые, дистрикозые, молликовые, умбриковые, геликовые) (Почвенная карта i.:ipa, Пересмотренная легенда. ФАО-ЖЕСШ, 1990).

В литература русской национальной школы почвоведения эти почвн известны под различными названиями: почвы с отбеленным горизонтом, псевдоподзолистые субтропические, псевдоглеевне, элювиздьно-глеевые.

Впервые для муссонных субтропиков Индии дана детальная морфогенетическая характеристика планосолей (почв с отбеленным горизонтом) и установлен ряд параметров, характеризующих степень и направленность изменений планоеолей под вихлянием длительной (многовековой) вэтошшемой культуры риса.

Практическое значение« Материалы по обоснованию широкого распространения на территории долины Среднего Ганга планосолей и юс генетического своеобразия переданы на рассмотрение в департамент почвенной службы Министерства сельского хозяйства штата Уттар-Прадепа з целью обсуждения и внесения соответствующих корректив в практику картографирования почв.

Объекты исследования. Фактической основой для написания диссертации послужили материалы рекогносцировочного обследования территория, расположенной в пределах долины Среднего Ганга, о координатами 82,8 - 84° в.д. и 24,6 - 26° с.ш., общей площадью около 30 тысяч кв. км., материалы обобщенных сведений по истории сельскохозяйственного использования земель, как опубликованных в печати, так и полученных изустных сообщениях землепользователей, материалы полевого и хкшко-анелитического изучения почв.

В зависимости от хозяйственного изнользовеаия земель особенностей геоморфологического строения долины Среднего Ганга, в качестве эталонов была взяты семь глубоких разревов на еллови. «льных пойманных землях, и девять разрезов - на низкой равнине, в том чдсло шесть разрезов на землях, интенсивно используемых под рисом.

Методика исслодовлни.й,. В полевой и аналитической работе

использованы обшепрингтио в практике исследования почв ие-

тоды.

Морфология почв изучалась как в полевых условиях в глубоких разрезах, так и в лабораторных с использованием рассыпных и ненарушенных высушенных коллекционных образцов по обычно;': методике. Образцы почв для всех видов химических анализов отбирались в пойменных почвах по почвенно-литологичесюш слоям, в почвах иных геоморфологических уровней - по генетическим горизонтам.

Гранулометрический состав определяли методом пипетки с предварительной обработкой образцов пирофосфатом натрия с последующим отбором проб и использованием классификация механических элементов мелкозема по Н.А.Качинскому (Практикум по почвоведению, 1980).

Другие виды анализов выполнены: рН - в водной и солевой оу .тензаях о использованием стандартного электрода; содержание гумуоа - по методу Тюрина ; валовой хишческий состав определен на рентгенофлюоресцентном анализаторе УРА -30; валовой азот -по Кьельдалю; С02 карбонатов - ацидиметрическам методом; гидро-литичеокая кислотность - по Каппену; обменные основания - по Тюрину ; содержание групп и форм соединений яелеза - методом Тамма ; качественный состав гумуса - по Тюрину в модификации Пономаревой а Плотниковой; содержание легкорастворимых солей - анализ водной вытяжки по общепринятым прописям; доступный «осТор - по Олсеяу ; обменный калий - по Масловой.

Анализы почв выполнялись в специализированных лабораториях Почвенного института им. В.В.Докучаева Российской академии сельскохозяйственных наук. Полевые и лабораторные исследования проведены автором с 1989 по 1992 г.г.

Объем работы. Диссертация излокена. на ДЬ страницах машинописного текста, включает введение, пять глав, заключение и вывода. В диссертация 27 таблиц и I рисунок. Список литературы о одержит наименований, из них на русском языка.

"У

2. Ж0Л0Г0-ГЕОТРАЙ4ЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ■ ДОЛИНЫ СРЕДНЕГО ГАНГА

Долина река Ганг входит в состав Великих равнин Индии (равнины Северной Индии), имеющие недавнее происхождение. Это совершенно плоские, покрытые аллювием и лишенные каких-либо особенностей местного рельефа, за исключением отвесных старых берегов рек, равниян (Гопал Сингх, 1980).

Равнины Северной Индии простираются в направлении с востока ка запад между Гималаями на севере и плато полуостровной Ив-дии на Юге и представляют непрерывна аллювиальный пояс, ширина которого колеблется от 240 км (в восточной части Бихара) до 500 км. На месте перечисленных-равнин некогда была впадина от 6 до 8 км. глубиной, образовавшаяся в период поднятия Гималаев. Постепенно в результате длительного накопления наносов впадина была заполнена, на месте которой возникла плоская аллювиальная равнин«.

Отличительная особенность равнины - незначительная высота над уровней моря. Средние уклоны поверхности низменности 17-20 он/юл. Существенной особенностью равнины является антропогенный неорвльеф, создаваемый каналами, многочисленными перестройками оросительной сети, планировке^ рисовых полей и т.д. (Физическая география .... 1988).

По классификации климатов, предложенной Г.Т.Тревартом, зона наших исследований лежит в области влажного субтропического кля-,шта с сухиж зчмами. Лето в этом районе повсеместно жаркое: средняя температура июня на востоке +29,6 градусов Цельсия, на западе +33,3 градусов Цельсия. Зимы мягкие: средняя температура января на западе +14,4 градуса Цельсия, в восточной части района +16 градусов Цельсия.

Юго-западнее линии Баранаси-Сахаранпур сумма годовых осадкой не превышает 1020 мм, на крайнем юго-западе выпадает всего 635 мм. К северу от указанной линии и восточнее Варанаси количество осадков увеличивается до 1300 мм. Распределение их по сезонам крайне неравномерно: на четыре летних месяца (июнь-сентябрь) приходится 86$ воей годовой суммы осадков. Иногда осадки бывают столь обильны, что реки выходят из берегов и происходят опустошительнее наводнения.

Гаагская равнина - один из наиболее интенсивно освоенных районов земного шара: она чрезвычайно густо заселена и почти полностью распахана. Леса, некогда покрывавшие равнину, не сохранились ; лишь вдоль дорог, вокруг деревень к колодцев встречается отдельные ропдацы деревьев, чаще всего манго и других плодовых.

Долина Среднего Ганга охватывает всо местность н востоку от линии, проведенной о севера на юг через Варанаси. Эта часть равнгпы покрыта вечнозеленой растительностью, на которое огромное влияние оказало окультуривание. Необозримые поля, занятые рисом, простирается во все стороны, прерываемые рощами манго, хлебного дерева, араковой пальмы, Фиговых деревьев и кокосовых 4

пальм. Среди травянистой растительности наиболее характерны ароидные, как дикорастущие, так ж культивируемые (Тер-Авапе-сян, 1978). ,,

Систематическое изучение почв Инда началось сравнительно недавно. Первая почвенная карта Индия была составлена Е!окальокой в конце 20-х начале 30-х годов текущего столвтея.

На почвенной карта йндая, составленной Всеивдайской службой почв и землепользования в соответствии с классификационной концепцией США (7-ое приближение) ( Raychquehpi ano Govwda R*jAN, \97i ), почвенный покров равнины представлен преимущественно энтисолями - почвами, без каких-либо- очевидных признаков развития почленных горизонтов. Преобладает яеяойсолидаровои-ный первичный минеральный субстрат. Знтисоли Гангской долины предотавлены двумя тадпорядкаш - ортентами (энтиооли суглиикс-того и глинистого состава, формарутеиеся на эродируемых поверхностях долины) и флюввнтамя (знтисоли суглинистого состава -аллювиальные почвн- - с очень простыми профилями, для которых характерно неоднородное рас пределе ние гумуса по профилю и лито-логичеокая слоистость).

3. ПОЧВЫ ПОЙИНОЙ ЧАСТИ ДОЛИНЫ СРЕДНЕГО ГАНГА

Как известно, главной особенностью почвообразования в поймах рек является развитие поемаых (регулярно повторяющиеся в период многоводья затопление территории долины) и аллювиальных (регулярно повторявшиеся в периоды затопления отложение из паводковых вод взмученных штаряалов) процессов. (Вильяме, 1950; Добровольский, 1968; Почвоведение, 1969; Шраг, 1954). На характер аллювиального цроцеоса огромное влияние оказывает положение отдельных чаете® поймы по отношению к руслу реки.

Наша исследования показали широкое варьирование в пространства к ш профилю состава аллювиальных отложений и юрфогвнети-чвоких.особенностей аллювиальных почв в пойменной части долины реки Ганга.

Многообразие выявленных наш вариантов аллювиальных почв можно объединить в четыре группы, характеризующиеся опрвдолвн-нкма морфогвнетичвекими особенностями:

1. Слоисто-зернистые тяжелосуглшкстые с супесчаной прослойкой в верхней части профиля (разрезы 5, 4 и I);

2. Слоисто-зернистые глинистые на чередующихся пе Г$лзнуло-

метрическому составу аллювиальных отложениях глинисто-суглинистого состава (от легких суглинков до глин) (разрез 6) ;

3. Зернистые тякелосуглинистые и глинистые на среднееугла-настих аллювиальных отложениях (разрез 2, 3);

4. Зернистые тяЕвлосуглгшистнв на тяжелосуглияисто-гли-нистнх аллювиальных отложениях (разрез 7).

Основные типы строения профилей почв всех четырех груш показаны на pao. I.

Основные диагностические признаки аллювиальных почв соответствуют классическим представлениям о морфологии- почв центрально 3 поймы.

Особенность® является маломощность и слабая щраженнооть гумусового слоя (горизонта) и отсутствие классической зернистой структуры, а в никелозащих тяжелооуглинистых и глзнистых гора-зонтах (слоях), - преимущественно шштчато-комковатой.

Многие слои аллювия исследованных почв несут ясные следы избыточного увлажнения и признаки проявления глеев-ого процеооа.

Одной из особенностей гранулометрического состава аллювиальных почв всех наделенных групп является отсутствие 5 оое-таве аллювия механических элементов крупнее 0,25 ми, а также полное отсутствие, или очень низкое содержание в глинистых и тяжелосугланистых почвах и аллювии мелкого песка, при обогащен-ности их крупной пылью, содержание которой в коюдретннх почвах и горизонтах (слоях) варьирует от 24 до 50$.

Весьма неоднородными являются средносуглинистые горизонты почв и слои аллювия, » которых содержание крупной пыли изменяется от 37,1% до 62,5$. Содержание крупной пыли в легкосуглинистых слоях аллювия увеличивается до 64,83? - 74,58$, но самыми неоднородны!,ш оказались супесчаные горизонты почв и слои аллювия, в которых крупная пыль занимает от четверти до трех четвертей массы мелкозема. По содержанию средней а мелкой пыла глинистые почвы и слои аллювия довольно однородны. Неоднородность почв/аллювия возрастает от тяжелых к средним суглинкам. По .содержания и расцределению илистой фракции по профилю почв и в пространстве глинистые и тяжелосуглинистые разновидности имеют очень незначительные различия.

Результаты анализа показывают, что аллювиальные почвы до-

Paspe» 5

Разрез *

Разрез 1

Разрез 6

Разоез 2

Разрез 3'

'разрез 7

Слоисто-зернистые почвы - разрезы 5, 4, 1, 6. Зернистые почвы - разрезы 2, 3, 7.

рис. 1 Строение аллювиальных почв поймы реки Ганг.

лины Среднего Ганга характеризуются карбонатно-сиаллитным составом минеральной части. В' своей основе валовой химический • состав аллювиальных почв контролируется гранулометрическим составом мэлкоземлистоЯ их массы. Особенно отчетливо зта взаимосвязь проявляется в почвах тяжелосуглинистого состава с супесчаной прослойкой (супесчаным горизонтом) в трхней части профиля (разрезы 5, 4, I). Очень близок к ним головой химический состав легких и средних суглинков, определяющих жтологи-ческую пестроту почв тянелосуглинистого и глинистого состава на чередувдихся по гранулометрическому составу аллювиальных отложениях (разрез 6, 2, 3).

Отсутствуем существенная дифференциация профиля по валовому химическому составу почв, характеризующихся тяжелосуглияис-тш и глинистым составом всего профиля (разрез 7).

Содержание оксидов кремния, алюминия и железа в валовом составе тяжвлосуглгшистнх и глинистых почв и слоях аллювия варьирует соответственно в пределах 60-66%, 14-19?? и 6-3$.Содержание оксидов кремния резко .возрастает в супесчаных и легкооуг-линистнх горизонтах почв и слоях аллюзия, а содераание оксидов алюминия и железа, наоо'орот, значительно снижается, соответственно ко 12-14% и 4,5 - 5,5%.

Аллювиальные почвы характеризуются относительно высоким содержанием оксидов кальция, магния и калия. В тякелосуглинис-тшс и глинистых горизонтах почв содержание оксида кальция варьирует от 4,59$ до 5,845?. В глубинной толще тякелосуглинистого и глинистого аллювия содержание его варьирует в пределах 4,2135 -7,26/5. При этом, характерной чертой всех изученных почв является иллювиальной (ила гидрогенио-аккумулятИвный) тип распределения оксида кальция по црофилю, обуславливающий максимальное содержание его в средней части профиля. Супесчаные и лэгнооуг-ланистыв горизонты почвенного профиля и олои аллювия оказываются .• значительно объединенными ('в среднем в 1,6 - 2,8 раза) валовым кальцием.

Содернание валового магния относительно стабильное как по профилю рассматриваемых почв, так и в пространстве. Исключением являются супесчаные и лвгкоглинистые горизонты почв и аллювия, в которых содержание оксида магния уменьшается в оред-нем в 1,5 и более раза.

Содержание валового оксида калия высокое и соизмеримо о

валовым мзгниом. Особенностью, отличающей прос'":!Льное распределение калия от профильного распределения щелочноземельных оснований, является отсутствие х^тологичесхсой дифференциации, ■ •что может быть свидетельством обогащанности супесей и легких оуглинков слюдами и гидрослюдаш.

Для аллювиальных почв характерно повышенное содержание титана и марганца и низкое - серы и фосфора. Титан, марганец и фосфор относительно равномерно распределены по профиля тяжа-лосуглинистых и глинистых горизонтов и слоев. Диалогическая дифференциация профиля почз обуслоаливает значительное снижение содержания титана, марганца, сери и фосфора в супесчаном и легкосуглинистом аллювии, с тенденцией биогенного нокошюгля их в поверхностных горизонтах почв.

В составе валового железа аллювиальных почв всех рассматриваемых групп 70-84$ приходится на силикатное, вертикальное распределение которого или относительно равномзрное (разрез 7), или с признаками слабого элювиирования (разрез 6), или с чертами повархностной аккумуляции (разрезы 1,2,3,4,5).

Несиликатное железо в аллювиальных почвах на 86-94$ представлено окристаллизовашшмя формами соединений, при очень низкой доле аморфных соединений железа.

Дифференциация профилей аллювиальных почв по химическому ооставу не является следствием педогененического характера, а наследуется и контролируется литологической неоднородность» аллювиальных отложений.

Исследованные аллювиальные почвы характеризуются преимущественно слабощелочной и щелочной реакцией, низким содержанием гумуса гуматно-фульватного состава, умеренной емкостью поглощения, низким содержанием азота и доступного фосфора, при повышенной и высокой обеспеченностью обменным калием, хорошей прокы -юотио от легкорастворимых солей.

Таким образом, полевые исследования закономерностей формирования характера аллювиальных отложений, строения, морфологии, состава и свойств почв, формирующихся из них, показали, что каждый участок поймы долины Среднего Ганга представляет повторение всякого предыдущего и всякого следующего участка о попеременно симметричным расположением одноименных элементов и типов структур почвенного покрова. Отдельные участкг поймы отличаются друг от друга лишь ко-тичествеппим выражением различных элешвтоа.

4. аШОВИАЛЬНО-ГЛЕЕВЫЕ ПОЧВЫ НИЗКИХ ТЕРРАС ДОЛИНЫ СВДНЕГО ГАНГА

Обширнейдше низкие равняем долины Среднего Ганга имеют гипсометрические отметка поверхности над уровнем океана, изменяющихся в пределах 32-6 м. Характерной особенностью этих равнин является затрудненный дренаж и поверхностный сток вследствие очень слабых уклонов поверхности и широкой насыщенности гидротехническими системами в связи о возделыванием культуры риса.

Полевке и лабораторные доследования показали, что в структуре почвенного покрова этих равнин главная роль принадлежит своеобразным группам типов почв, с морфологически выраженным белесым горизонтом.

Современное состояние исследований почв с белесым горизонтом - "подбелов", или болае широко - "отбеленных почв" характеризуется признанием приоритета в их формировании глеевого процесса.

Поверхностное оглеенае в связи с времэнным поверхностным переувлажнением почв является одной из основных причин формирования осветленного элювиального горизонта (Герасимов И.П. ,1964; Кауричев И.С., йоздрунова Е.М., 1964 ; Кауричев И.С., 1968; Зонн C.B., 1969, 1969, 1978, 1983 ; Зонн C.B., Шония Н.К., 1971; Иванов Г.И., 1964, 1976). В частности, характерный тип почв влажниос субтропиков Грузии, имеющий яркий дифференцированный профиль с мощным элювиальным белесым и сильно ожвяезненным иллювиальным горизонтом, названным В.В.Докучаевнм "сочинским под-волом", а с середины СО-х годов рассматриваемые как субтропические псевдоподзолистые или элювиально-глеевые (Герасимов, 1966 ; Зонн, Шония, 1971 ; Ромашкевич, 1974, 1979 ; Вуколов, 1981), формируются в результате развития элювиального оглеения. Исследованиями выявлено, что шкростроение субтропических элювиально -поворхностно-глеевшс почв аналогично микростроению элювиально-глеевых почв других природных зон (Герасимова, Ромашкевич, Тур-сика, 1983 ; Pot/ашкевич, Герасимова, 1982). Оказалось, что сам процесс элювиально-поверхностного оглеения определяет однотипность микростроений минеральной части почвы. Обобщая материалы исследований по этим вопросам Герасимова М.И. с соавторами (1932) подчеркивгют, что различия, связанные с биоклиматическими

условиями, проявляются в верхних аккумулятивных горизонтах и масштабах явлений - процесса поверхностного оглеения и сопутствующего ему "лзссиважа" (Герасимов, Губин, Шоба, 1932). ,

Дополнительные признаки, свойственные глееобразованию, специфичны для гидроморфных почв, развивающихся в различных биоклиматических зонах (Зайдельман, 1973, 1974; Канивэц, 1977а, 19776 ; Добровольский о соавторами, 1978; Ромашсевич с соавторами, 1977, 1978; Иванов, 1975 ; , . 1975 ; Вейон , 1977).

Строение к морфология почв, формирующих структуру почвенного покрова низких террас долины Среднего Ганга, охарактеризованы наш на примере трех типичных разрезов, заложенных в окрестностях населенных пунктов Малицур а Имлиспур. Разрезы заложены на целинных участках на разнотравно-злаковых нязкопродуктивных лугах.

Наиболее важными чертами злюваально-глеевых почв долины Среднего Ганга, подчеркивающими их морфогенетическую самобытность, являются хро{¿этичная и злюЕиально-иллюБиальная дифференциация профиля.

Резкая хроматичная дифференциация профиля с отчетливым выделением осветленного горизонта в верхней части неразрывно связана о возникновением сезонного оглеения в результате временного избыточного поверхностного увлажнения почв.■

Исследования Кауричева И.О. (1974), выполненные в условиях таежнолесной, лесостепной и степной зон, показали, что типичные черты элювиально-глеевого процесса возникают в таких почвах, в которых периодическое увлажнение верхних горизонтов превышает 8С$ их ППВ.•

Указанные особенности водно-воздушного режима приводят к возникновению совокупности явлений, составляющих сущность элвви-ально-глеевого процесса - контрастному проявлению окислительно-восстановительных процессов, формированию специфического состава органического вещества, образованию водорастворимых органо-ыине-ральных соединений, трансформации алидосиликатной части и мине- . ралов группы подутораоксидов в направлении перевода их из устойчивых, труднорастворимых форм в более мобильные, оильногидратя..-рованные формы, характеризующиеся высокой подвижностью и меньзеЗ устойчивостью к растворяющему воздействию органических веществ кислотной природа, их миграции по профилю почвы.

О масштабах я характере текстурной элювиально-иллювиальной дифференциации профиля элювиально-глвевкх почв можно судить по результатам нагшх исследований (таблица I).

Следует отметить, что текстурная дифференциация элювиаль-яо-глеентгс почв отчетливо диагностируется сильной обедненностью илом и, наоборот, обогащенностыо крупной пылью верхней элювиальной толщи. Усцность текстурно-дифференцированной толщи жжет совпадать с мощностью охваченной хроматической дифференциацией (разрез 15), ига ограничиваться только прокрашенной гумусом верхней частью, не затрагивая собственно горизонт А2, имеющий светло-серул окраску и отчетливые признака оглеекия (разрезы 16 и 14). Резкая текстурная дифференциация по илу и крупной пыли может совпадать как о нижней, так с верхней границей горизонта А2, при удаг&тельной стабильности по профилю суммарного количества средней и мелкой пыли..

Количество е характер распределения гота дают основание об обоснованности выделения в профиле иллювиального горизонта и правомочности использования термина "элювиально-.чллювиально-диф-ференцирог.эяньй профиль". Довольно отчетливо об элювиально-иллювиальной дифференциации профиля по илу свидетельствуют и использованные нами условные показатели отношений ил : физическая глина (таблкца 2), имзющие максимум в средней части профиля.

Данные валового химического состава рассматриваемых почв показывают, что текстурно-педогенетическая дифференплация профиля, сформировавшегося вследствие глее-элювиального процесса, отчетливо коррелирует с элювиально-иллювиальным характером распределения большинства оксидов мелкоземного субстрата. В частности, профиль резко дифференцируется на две неравные по мощности толщи. Верхняя, различной мощности (от 18 до 41 см), обогащена кремнезомом, натрием; серой и обеднана АЛ, Ре, 'ТС, Мл, Р и К, по сравнению с нижней толщей, мощность которой составляет 7080$ мощности почвенного профиля.

Обращает внимание сильная обедненность всего профиля кальцием (содержание 0.44$ - 0.54$) юра отсутствии диагностируемой дифференциации.

Текстурно-дифференцированные элювиально-оглеенные почва долины Среднего Ганга характеризуются относительно низким содержанием в состава валового железа несилихатных форм соединений (таблица I), при варьирующем характер© распределения их по конк-

Характеристика элювиально глэевых почв

Таблица I

-г

Генетичес- I кий горизонт и глзм бина в см. I

$.Г

Ил

% от '.ЩССН почвы

1-

!Гумус !Гумус

-! 4 !

ря

Обменные ос- , нования мг/экв

С а

.. ++

ГЛ £1 в

Еелезо

Ре вал.

. .. {Ре н.с. |0Т Ре вал. (Окрист.'а '.Я3 | {от Ре я.с.

{Ре ам.* от ~ н.с.

А2317-41 В1п 41-84 В2^ 84-135 •

А^пах 0-15 А2<^ 15-32 В1 а, 32-78 В2 г 78+

Элювиально глзеше подразнотравно-злаковом лугом

Разрез - 15

36,7 16,7 1.1 6,5 4,5 2,0 3,9 19,9 47,4 52,6

38,0 18,7 0,4 .7, . 4,1 2,0 4,2 16,8 52,9 37,1

56,0 37,0 0,2 7,0 7,9 4,9 8,2 24,7 97,0 3,0

51,0 29,1 0,3 7,3 7,5 4,8 ' 7,1 22,5 95,6 4,4

Згговизльно глеевые расовых полай. Разрез - 8

38,2 15,8 0,7 6,8 5,6 1,8 3,36 19,6 54,6 45,4

41,8 36,9 0,5 7,7 7,2 2,2 4,26 41,3 85,8 14,2

45,1 29.8 0,2 7,1 7,6 4,0 . ' 5,74 33,6 94,8 5,2

45,1 29,6 0,2 6,9 6,7 4,8 ■ 5,81 30,0 94,8 5,2

Ре вал. - железо валовое Ре н.с. - неселикатное железо Ре окрист. - окристаллизованное железо' Р аи - аморЗнов гэлезо.

оглееный

Ь- пропитка горизонта иллювированнш гумусом Ф.Г. - физическая глина

ретным профилям. В частности, резко выраженная дифференциация профиля, тесно коррелирующая с текстурво-педогенетической (разрез 15), резко выраженная дифференциация профиля, нехоррелирую-щая с тшсстурно-педогенетячэской (разрез 16), отчетливо выраженный повгрхностно-аккумулятивный характер распределения насили-катного железа, некоррелирущий с текстурво-педогенетической . дифференциацией (разрез 14).

Наш не вшелэны однозначные простые связи между типом распределения несиликатного железа с характером и количественными параметрами гранулометрического состава.

Причины явлений такого рода беосошеяий лежат в области чередующейся, пульсирующей по профилю и во времени (по сезонам года и периодам, более ограниченных по продолжительности) интенсивности реакций окисления - восстановления, контролируемых, как известно, сложным сочетанием и взаимодействием педогенетических процессов и конкретным проявлением биогаохлиматических факторов (Высоцкий, 1905 ; Завалишин, 1928; Афанасьев, 1930 ; Беригина, 1953 ; Ярков, 1961; Кауричев, 1967, 1974 ; йота, 1967 ; Непомилуев, 1969 ; Зайдельман, 1973, 1974 ; Канивец, 1977а, 19776 ; Ромашкевич, Герасимова, Турсииа, 1977),

В составе несиликатного железа элювиально-глеевых почв преобладают его окристаллизированные формы соединений (табл. I). При этом выявляется крайне резкая дифференциация профилей почв на толщи, различной мощности и принадлежности к генетическим горизонтам, в которых это преобладание достигает почта абсолютного максимума, то-есть, когда 90$ - 97% всего несилакатного железа находится в окристаллизованной форме. Вагшой особенностью является факт усиления окристаллизованности несшшкатного железа в средней и нижней частях профилей почв. Одновременно следует подчеркнуть отчетливо диагностируемое в верхних горизонтах увеличение доли аморфных форм в составе несиликатного железа по мере облегчения гранулометрического состава.

По содержанию гуадуса элюшально-глаэвые почвы относятся к категории ыалогумуоных почв (табл. I) с регреосивно-аккуыулятив-ным типом распределения гумуса в профиле гуматно-фульватной в гумусовом и резко фульватной в элювиальном горизонтах природы.

Фракционный оостав Тумановых кислот в гумусовом горизонте характеризуется в основном преобладающим содержанием фракции ГК связанной с кальцием. В элювиальном горизонте эта фракция явля-

етоя единственной, которая обнаруживается в акстрагенте, то есть, в составе гуминовых кислот полностью отсутствую? фракции I (свободные $орш) и 3 (прочно связанные с глинистыми частиками и устойчивыми Р203).

Фракционный состав фульвокяслог характеризуется наличием как агрессивных веществ (фракция 1а), так и Фракций I, 2, З.Бря этом доля всех фракций в составе фульвокяслот значительно возрастает в элювиальном горизонте, по сравнению с верхним гумусовым горизонтом. Последний факт можно рассматривать как результат глее-элгавиальяой дифференциации гу^совых веществ.

Элювиально-глеевые почвы с морфологически выраженным отбеленным горизонтом характеризуются нейтральной, слабощелочной и щелочной реакцией, низким содержанием обменных оснований при высокой доле в кх составе магния, низким содержанием азота и до- • ступного фосфора ггри среднем а низком уровне обеспеченности обменным калием.

Таким образом, вследствие поверхностного оглеения в связи о временным поверхностным переувлажнение» почв в периоды прохождения муссонных доздей, на низких террасах долины Среднего Ганга формируются почвы, наиболее важными чертами которкх является резкая хроматичвая а текстурная элювиально-иллювиальная дифференциация профиля, сопровождающаяся сильной обадненностью плом элювиальной части почв. Текстурно-педогенетическая дифференциация почв,- сформировавшихся вследствие глее-элавиального процесса, отчетливо коррелирует с элювиально-иллювиальным характером распределения кремния, алюминия, железа и других важных оксидов.

5. ЭЛШИАЛШО-ГЛЕЕВЫЕ ПОЧВЫ ДОЛИНЫ СРЕДНЕГО ГАНГА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ПОСЕВОВ РИСА

Профиль элювиально-глеевнх почв, используемых длительное время под культуру затопляемого риса, приобретает очень яркие черты не только хроматической, но и текстурной дифференциации, перераспределения веществ "рисового" почвообразования. Ниже приведены материал* полевого и химического изучения почв рисовых полей, пространственно размещенных в пределах контуров почв целинных угодий, которые была охарактеризованы ранее.

' Шесть разрезов были заложены в окрестностях населенных пунктов Малилур и Имдисцур, округ Варанаси, штат Уттвр-Прадеш.

Элювиально-глеевне почвы рисовых полей характеризуются

светло-сероватой, белесой окраокой пахотного слоя, обильными •стяжениями соединений железа и марганца в виде ржавой сетки прожилок, 1:раплпн и пятен, мелких (просовидных) конкреций,примазок.

Нижа пахотного слоя, с глубины 12 - 15 см, формируется светло-сероватый, или неоднородно окрашенный, в различной степени прокрашенный иллавикрованнкм гумусом и пропитанный оксидами железа и марганца, твмно-шоколадно-серый с грязно-матовым оттенком и обильной ркавой сеткой, со ржавыми и черно-ржавыми мелкими конкрециями железо-марганцевого состава. На глубине 3037 см он сменяется такно-шоколадно-серым, иди серо-грязным, о интенсивным ессиня-мдтоенм оттенком иллювиальным горизонтом,мощность которого варьирует в пределах 30 - 50 см. Для горизонта характерна неоднородная, мозаичная, часто с мраморовидными осветленными проаиякзыи окраска и обилие темно-ржавых и ржавых конкреций, вследствие чего вмещающий их мелкозем окрашивается в ряа-вьй цвет различной насыщенности,- от ярких до интенсивно темных тонов. На глубине 64 - 82 см опаска постепенно становится более однородной и менее насыщенной, о отчетливым, менее загшскированным сизоватым оттенком.

Сравнительный анализ строения и морфологии с целинными аналогами выявляет, что отличительной особенностью в строении и морфологии почв рисовых полей является "погребение" элювиального горизонта иллювиированным из пахотного слоя гумусом и перемещение отбеленной элювиальной зоны к поверхности почвы, вместо гумусового горизонта.

Явление "миграции" генетических горизонтов впервые было описано в литературе и обосновано обширными экспериментами материалами для рисовых полей Калмыкии (Ларешия, Кзуричев, 1969 ; Кауричев, Дарении, 1971). В основе этого явления лежат: переменное чередование периодов господства восстановительных процессов окислительными; изменение состава и подвижности гумусовых веществ ; уменьшение устойчивости минералов почвенного субстрата ; общее повышение подвижности продуктов глее-элювиального почвообразования.

Подпахотный горизонт в рисовых почвах низких террас долины Среднего Ганга, наследуя черты элювиального отбеленного горизонта целинаы:. элювиальяо-глеевых почв, приобретает новые морфологические признаки, возникающие вследствие прокрашивания юшшл-

рованнш гуцусом а црог&ткя масон почвы оксидами железа и. марганца.

Иллэваальаш горизонты Big и 32^-, характеризующиеся зо влажвом состоянии насыщенной шоколадао-соро-сазой окраской с мрэшровидшша потоками, при етоыханид светлеют и становятся более отбеленными.

Матовая лакировка на поверхности структурных отдельностей, отчетливо диагностируемая в периоды высокой насыщенности почв влагой, является, очевидно, следствием аккумуляции натечной глины.

Анализ содержания а распределения механических фракций выявляет текстурную дифференциацию профиля (табл. 1> на дв^ толщи: вврхвш, ерадвесуглияястого к нижнюю, тяяелосуглинастого состава. Характерной чертой верхней толщи яздяэтся сильная обеднен- • ность мелкозема-илистой фракцией на фоле высокого содержания крупной пыли.

Несмотря на то, что номенклатура грануломзтрпческого состава почв рясовкх полей остается аналогичной номенклатура гранулометрического состава целинных эливизлвно-глзозых почз, тем не юнее тенденция усиления элзгаально-шшзшального переноса ала (лессиваж) проявляются довольно отчетливо по величинам отношений ид : Физическая глина (табл. 2),

Таблица 2

Величины отношений ад : физическая глина в элювиально-иллювиальной толие почв.

Характер использования ночв ! Тожда

Элювиальная| Переходная ! ! {Иллювиаль-¡ная ¡Нижа шшо-{вкадьной

Целинные 0.443 0.570 0.565 0.507

Рисовые поля 0.398 0.558 0.643 0.597

Обращает вшита нив факт существенного обеднения илом не только собстззнно морфологически диагностируемой по белесой окраске элювиальной толщи^ но и нижележащей, переходной к иллювиальному горизонту. Аналогичным образом, собственно шрФологичес-

ки .диагностируемая иллювиальная толща на. ограничивается иллю- ' шальным горизонтом, а опускается вниз по профилю на значительную глубину, в пределы почвообразувдей породы. Однако, мы не исключаем, что отмеченное глубокопрофильное оглинивание почв рисовых полой шкет быть не иллювиальной, а метаморфической природы, образования глины ¡п Б^И как следствие изменившихся условий почвообразования-.

Валовой химический состав почв рисовых полей не имеет принципиальных отличий от валового химического состава целинных элювиально-глеевых почв, такие как и тип распределения контролируемых оксидов по профилю. В почвах рисовых полей, также как и в их генетических зналогах - элювиальйо-глоэвых целинных почвах, - диагностируется корреляция текстурно-педогенетической дифференциации профиля с элювиально-шшваальным типом распределения большинства оксидов мэлкоземлистого субстрата. Тем не менее, анализ средних величин, характеризующих содержание соединений кремния, алюминия и железа, свидетельствует об усилении ьшшально-шштиальных процессов в профиле почв рисовых полей '»табл. 3),

Таблица 3

. Среднее содержание (.%) оксидов кремния, алюминия и железа в элювиально-аллювиальной тоще почв.

Характер !— ! т---------- Толщи

использования почв 1 ! ! ¡Элювиальная !Переходная I Иллюьа-) альная 1йижа |иллювиальной

Целинные 51 74,90 72.30 65.66 64.61

. АЗ 13.39 16.02 18.86 19.52

Ре 4.18 4.89 7.42 7.39

Рисовые поля Б*- 79.17 73.90 67.78 67.44'

лг 11.88 15.27 18.59 18.71

Ре 3.20 4.63 6.47 6.45

В частности, элювиальная толща почв рисовых полей отчетливо обогащена соединениями кремния и относительно обеднена алюминием и железом. Элювиально-иллювиальные процессы продолжают оказывать влияние в переходной зоне к собственно иллювиальному горизонту. В аллювиальном горизонте почв расовых полай продол-

жается относительно выраженный процесс выноса железа на фоне иллювиального накопления кремния. Аналогичная картина характерна и для более глубоких слоев почв. Следует подчеркнуть, что в иллювиальной толще почв рисовых полей содержание алюминия остается относительно стабильным, что дает основание предположить возможность неосинтеза здесь каолинита.

На фоне существенной потери келеза в почвах рисовых полей значительно возрастает в составе валового железа доля несялзтсзт-ных форм (табл. I), увеличивается разнообразие типов их распределения по профилю при- возросшей степени выраженности злювяаль- ■ но-иллявиальннх процессов перераспределения. При этом в элювиальных горизонтах в составе несиликатного железа обнаруживается максимальное содержание аморфных Форм, а в зонах иллювиального пика большая часть несиликатного железа представлена окристадли-зовзняши формами.

По содержанию и качественному составу гумуса почвы рисовых полей на выявляют существенных отличительных черт от своих генетических аналогов - элювиально-глеевнх почв целины. Однако в составе гуодса почв рисовых полей возрастает доля фульвокислот, вследствие чего гуцус имеет резко фульватный состав, а в составе гуминовых кислот появляется значительное количество подвижных веществ (фракция I), отсутствующих в целинных почвах. Не обнаруживается также в составе гуминовых кислот фракция 3 (прочно связанных веществ с устойчивыми Р203 и глиной), а в составе фуль-вокисяот заметно возрастает доля веществ "агрессивной" природы (фракция 1а), при.весьма существенном уменьшении Фракции гумуса, связанной с Р203 и глиной (фракция 3), Вцелом в составе гувдса почв рисовых полей возрастает доля фракций способных к злввилро-ваяию, о- чем свидетельствует возрастающие доли их в подпахатном горизонте.

Таким образом, изменившийся групповой и фракционный состав гумуса почв рисовых полей, списывается в ранее изложенную нами общую концепцию анаэробного почвообразования и монет свидетельствовать об усилении элювиально-глеевых процессов з почвах, используемых под рис.

С позиции агронимической практики следует обратить внимание на преимущественно низкую и очень низкую обеспеченность почв рисовых полей обманным калием. По этому показателю почты рисовых полей сдвинуты на целый ранг в сторону ухудпония калийного пита-

вия по сравнению с цэлиннши почвами. Наоборот, уровень обеспеченности подвижки.! фосфором, хотя и остается относительно низки«, заметно повышается, что, вероятно, связано с ежегодно вносимый! фосфатными удобрениями под рис. Конкретный характер распределения подвижного фосфора по профилю в5ш>но варьирует в'прост-' ранстве.

Относительно сильно варьирование в пространстве и кислот-яо-щелочвнх условий в почвах рисовых полей«, Б пределах исследованных \\«сов1Ж колей встречаются почвы, характеризующееся слабокислой реакцией (разрез 13} во всем профиле, слабокислой ра-акгщ8£ верхнего (пахотного) слоя (раорезы 9, 12), переходящей в нейтральную (разрез 12) ж елабощалочную (разрез 9) вниз по профиля, нейтральной (разрез 8) в пахотном слое и щелочной в нпяелеяащЕх' горизонтах, слабощелочной и щелочной (разрезы 10, II ) по всему профилю.

Таким образом, в структуре почвенного покрова расовых полей усиливается степень пространственной дифференциации почв по кислотно-щелочным условиям. Общая направленность эволюции структуры почвенного покрова имеет тенденцию к появлению контуров почв (полей), характеризующихся слабокислотнш и нейтральным диапазоном величин рН.

В качестве положительного момента в направленности эволю- ■ оти физико-химических свойств почв рисовых полей заслуживает внимания и факт улучшения качественного состава щелочноземельных оснований в пахотном слое, вследствие увеличивающейся дож кальция. Однако прогноэироветь стабильность достигнутого качества о высокой долей,вероятности нельзя, так как величины отношений Са 1 М^, в толще, лежащей ниже элювиальных горизонтов, свидетельствует о высоком консерватизме и постоянстве ионного состава. почвенных растворов и обменных реакций.

Результата анализа водной вытяжки показали стабильность солевого состава почв рисовых полей и отсутствие опасности вторичного засоления при принятой технология возделывания и режиме орошения затопляемой культуры риса.

Таким образом, на основании имеющихся материалов можно сделать вывод, что длительное использование влювиально-глеевых почв низких террас долины Среднего Ганга для выращивания рисе усиливает продолжительность гидроморфного режима, что приводит к усилению элювиально-глеевого процесса, вследствие чего увеличива-

ется мощность элювиальной толщи, усиливаются процессы перемещения из неё ила, гумуса, аляшяпя и жолеза, что обусловливает обогащение этой толщи кремнеземом.

ОБЩИЕ вывода

1. Характерной чертой в географии аллювиальных почв пойманной части гангской долины является относительно закономерная смена з пространстве характера слоистости, гранулометрического

и химического состава, а также физико-химических свойств в направлении увеличения степени гомогенизации профиля под влиянием почвообразовательных процессов по мере удаления от црирусловой поймы вглубь центральной поймы.

2. Для исследованных пойманных аллювиальных почв является . характерным карбонатно-сиаллитный состав, который определяет

неимущественно 'кальцаево-ферро-алюш-кремниевнй валовой состав минеральной массы почв и' сопровождается относительно высоким уровнем содержания оксидов.натрия, калия и магния.

В состав валового железа до, Ы% приходится на силикатные формы, при этом в болыивстве исследованных профилей выявлена тенденция поверхностной аккумуляции их. Нбеиликатнов железо на @о% - 94$ представлено окристаллизованныма формами соединений, а вертикальная динамика аморфных соединений железа не имеет яркого диагностического проявления.

Характерьой Чертой почв является иллювиальный илй гядрогея-но-аккумулятивный тип распределения оксида кальция, при котором максимальное■содержание его обнаруживается в средней части профиля, при значительном объединения, им супесчаных и легкосугля-нистых горизонтов почв и слоев аллювия (в среднем в 1,6 - 2,8 раза).

3» В агрогенетичаском отношении аллювиальные почвы пойменной части гангской долины характеризуются преимущественно слабощелочной и щелочной реакцией, низким содержанием гуматн~-Фуль-ватного гумуса, умеренной емкостью поглощения, высокой долей шгния в составе обменных катионов, низким содержанием азота и доступннх форм фосфора, при повышенной и высокой обеспеченности обменным калием, а танаэ яромнтосты» от легдораотворимшс солей.

4. На низменных террасах гангской долины формируются почвы, характерной чертой которых я: яяатся резкая ; рогатлчшя и текстурная элотнаяьно-гшпзвиальная дифференциация профили, проявляющаяся в наличии отбеленного элювиального горизонта различной

'мощности, сильно обедненного илом,

5. Вэдущим процессом, .определяющим текстурно-падогенети-ческую дифференциацию почв, является глее-элгавиально-иллювиаль-ный. В почвах, формирующихся под влиянием етого процесса, текстурная дифференциация отчетливо коррелирует с элювиально-иллювиальным распределением кремния, железа, алю:.щнкя и ряда других, оксидов.

6. В агрогенетичеоком отношении элювиально-глеевые почвы о отбеленным горизонтом характеризуются варьирующей в пространстве реакцией {от нейтральной до щелочной), низким содержанием гумуса гуматно-фульватной (в гумусо-аккумулятивном горизонте) и резко фульватной (в элювиальном горизонте) природы, обменных оснований, азота и доступного фосфора при среднем и низком уровне обеспеченности обменным калием.

7. Длительное использование элюваально-глеевых почв о отбеленным горизонтом для выращивания риса обуславливает интенсификацию элювиально-глеевого цроцесоа, более резкие изменения в составе и подвижности гумусовых веществ, уменьшение устойчивости . минералов почвенного субстрата. •

8. Усиление интенсивности элювиально-глеевого процесса в почвах рисовых полей отчетливо диагностируется по увеличивающейся мощности элювиальной толщи за счет включения в неё гумусо-аккумулятивной части иллювиального горизонта, а также по нотерэ ила, гумуса, алюминия и железа на фоне остаточного накопления кремнезема.

9. Б структуре почвенного покрова расовых полей усиливается степень пространственной дифференциации почв по кислотно-щелочным условиям. Общая направленность эволюции структуры почвенного покрова имеет тенденцию к появлению контуров почв, характеризующихся слабокислым а нейтральным диапазоном величин рН и уменьшавшейся долей магния в состав обменных катионов.