Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЛОНЦОВ И ИХ ИЗМЕНЕНИЕ ПРИ МЕЛИОРАЦИИ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЛОНЦОВ И ИХ ИЗМЕНЕНИЕ ПРИ МЕЛИОРАЦИИ"

:А-2&52/Г.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

\ ' МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА

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

На правах рукописи ГОНЧАРОВ Павел Павлович

УДК 631.445.4 : 547.992(574.22)

ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЛОНЦОВ И ИХ ИЗМЕНЕНИЕ ПРИ МЕЛИОРАЦИИ

(специальность — 06.01.03 — почвоведение)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА— 1987

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

.. Научный руководитель — доктор химических наук, профессор Хмельницкий Р. А. V

Научный консультант — кандидат химических наук,лдо-цент Курбатов А. И.

Официальные оппоненты — доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Носин В. А., кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Правдолюбов И. Г.

Ведущее предприятие — Алтайский сельскохозяйственный институт. г~

Защита диссертации состоится « ».......•

1987 г. в «/с'» часов на заседании Специализированного совета К 120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. ,.

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская улица, 49, Ученый совет ТСХА.

, Автореферат разослан « . 1987 г.

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат биологических наугк

ва££

Саблина С М

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Постановление Октябрьского пленума ЦК КПСС 1964 г. о долговременное программе мелиорации, повышении эффективности использования мелиорированных земель пре- • дусматривает большой объем мероприятий по интенсификации сельскохозяйственного производства, включающий мелиорацию солонцовых почв, которых в стране насчитывается свыига 60 миллионов га. Располагаясь в разных климатических условия*,, солонцовые комплексы имеют неодинаковый водно-солевой релкм„ содержание органического вещества, механический состав и- поэтому обладают различными мелиоративными подходами. Для обоснования приемов мелиорации этих почв необходимо детальное изучение условий их формирования и свойств.

-Цель и задачи исследования. Целью работы является изуче-, ние причин формирования и устойчивости высокой дисперсности иллювиальных горизонтов солонцовых комплексов различных регионов страны для оптимального подбора дозы и вида химического мелиоранта.

Научная новизна. В данной работе изучались коллоидно-химические свойства различных солонцовых комплексов различных географических зон, резко различающихся между собой по мехакическо* му составу, содержанию органического вещества, по содержанию вторичных глинистых минералов. Впервые в лабораторных условиях были количественно определены составляющие части расхода внесенного мелиоранта при взаимодействии с ППК солонцов, а также была определена доля вытесненного натрия при возрастающем увлажнении. В данной работе на примере солонцов Северного Ка. захстана был определен механизм снижения заряде почвенных кол-

Ом Г: льны

I „блиотеца Ио-*»- I «»Ь-иа Лепим сель »•» - у. * ч. «Ь- деиям >х<. 1. А. 1папаа»»{>*

лоидов как неитралкзациснныи с уменьшением термодинамического • потенциала ( АГ — потенциал) . .. - '.-..

;. • Практическая -ценность. На примере солонцов Северного Ка- ,' эахстана установлено, что при полной дозе внесенного мелиоранта Сай04 только 70£ его расходуется на вытеснение поглощенного Натрия ю ' ПШС, остальная часть идет на.вытеснение обменного', магния. При химической мелиорации солонцовых комплексов Алтая, , не содержащих в своем составе соду, заряд почвенных коллоидов ';•.-•' снижается ниже критических значений (16-20 '-'.V.) после применения половинной дозы гипса.

Солонцовые комплексы Омской области, содержащие в своем составе соду, снижают заряд почвенных коллоидов ниже критической величины только после внесения полной дозы гипса.

• .- Апробация. Основные положения диссертационной работы заслушаны на объединенном заседании кафедр почвоведения и физкод-лоидной химии ТСХА. Результаты исследований докладывались на заседании отдела мелиорации и режимных исследований НИИ почвоведения и агрохимии МСХ Армянской ССР (1978 г.-), на всесоюзном. научно-техническом совещании солонцеведов (ЕНИИЗХ, 1981г.}, в институте химизации и земледелия СО ВАСХНИЛ 1966 г. ежегодно представлялись в виде соответствукщих научных отчетов за 1978-1983 гг..'.'."

Внедрение. Результаты исследований внедрены на производственных участках колхоза им.Ленина Мамонтовекого района Алтайского края на площади 10 0 га.

Публикации. По диссертационной теме опубликовано 4 статьи.

'Объем диссертации. Диссертационная работа изложена на МО страницах машинописного текста, включая 3 6 таблиц, 16 рисунков, список литературы, содержащий 177 наименований, в том

числе II зарубежных авторов. Текст диссертации состоит из вве-. дения, 5 глав, выводов и рекомендаций производству.

ЛГ>; :-.А'ОСНОВНОЕ ' СОДЕРНАЖШ РАБОТЫ. ;:;/-'' . ,

Обт-екты и методика исследований. Настоящая работа проверена в б регионах страны, где солонцовые комплексы имеют наи: болыгее распространение: I; Омская область, Давыдовский стационар Омского СХИ, 2. Алтайский край, стационары проблемной лаборатории Алтайского СХИ, 3. Северный Казахстан, стационары ЕНИИЗХ, 4. Заволжье, зональная опытная мелиоративная станция (ЗОМС), 5. Армянская ССР, опытные поля НИИ почвоведения и агрохимии, 6. Грузинская ССР, опорный пункт НКШАМ. • Работа включала полевые, вегетационные и лабораторные исследования. В почвенных образцах определяли механический и ыикро-агреготный состав, максимальную гигроскопичность, набужаемость, пептиэацкю, рН водной суспензии, состав солей в водной БЫТЯЖКО, содержание карбонатов кальция и магния, состав обменных катионов, обзий гумус по обяепринятым методикам. Для проведения ие-, следования почвенного раствора применялся пресс с давлением 180 кг/см2.

Электрокинетический потенциал ( _<р - потенциал) определялся при помочи ячейки Самарцева и Остроумова методом потенциала протекания с учетом поверхностной проводимости.

Действие различных мелиорантов на физико-химические свойства" солонца-солончака

Как известно, солонцовые почвы всех регионов страны обладают неблагоприятными агрономическими свойствами, которые выражаются их плохими физико-химическими характеристиками. Мне—

гочисленные исследования, проведенные нами в б регионах страны, где солонцовые комплексы имеют наибольшее распространение, показали, что ППК исследуемых почв обладает повышенным значением электрокинетического потенциала. Веледствии этого поглощающий комплекс находится в мелкодисперсном состоянии. Основная причина высокого эаряда ППК солонцов - наличие болывого количества поглощенного натрия. При достижении электрокинети-\. ческого потенциала ( -<? - пбтенциала) 18-20 мв происходит пептизация ППК с последующим ухудшением физических свойств. Данная величина заряда почвенных коллоидов после достижения которой происходит пептизация определена как.критическая. Снижение эаряда, поглощающего комплекса ниже критического значения, . вызывает коагуляцию, с последуюсцм улучаением физических свойств. Для того,чтобы.вызвать процесс коагуляции ППК, необходимо заменить одновалонтный катион натрия на многовалентный катион или водородный протон, что достигается.в практике внесением в солонцовые почвы различных мелиорантов.

Влияние различных мелиорантов в том числе и кислот на снижение электрокинетического потенциала ППК изучалась нами на содовом солонце-солончаке (Армянская ССР, Араздаянский массив) . Изучаемая почва отличается крайней неблагоприятными физико-химическими и коллоидно-физическими свойствами. Электрокинвтиче-ский потенциал достигает 47 мв (физико-химическая характеристика и солевой состав приведены в главе П) . Поело внесения гипса (доза рассчитывалась на полное вытеснение натрия) физико-химические свойства изменялись в лучауп сторону незначительно ; (табл. I) . Величина электрокинетического потенциала по-прежне-; му остается выие критического значения. -

Таблица I

Изменение физико-химических свойств содового солонца-солончака под действием различных мелиорантов (Армянская ССР, Араздаянский массив)

Глубина взятия образца в см

рН водной

Содержание Сильтгация ^Ж, Т.

см /сек

Обменный Электро- й, о-Кй.% провод- енот ем- ность циал, кости ,-3 мв обмена

ОМ-СМ*"*

0-25 25-50 50-75 75-100

0-25 25-50 50-75 75-100

0-25 25-50 50-75 75-100

0-25 25-50 50-75 75-100

СК25 25-50 50-75 75-100

10,4 10,0 10.0 9,6

8,35 8 40 6,15 6.00

29,8 19,0 17,5 6,0

Контроль

- нет нет 2,03 3,60

96.0 74,0 70|0

Мелиорация не опред.

гипсом /саоМ/

7,60 7,45 7 60

7|б0 -"Мелиорация

6.65 7,00 7,50 7|70

18,0 17 2 10,3 10,8

Мелиорация

28,1 • 24 I 18,1

.. 15,8

35,0 29 0 25 0 12.0

Ре£Од

9.4

5.5

1%Н2Й04 беа

6,90 7 00 7,05 7Л05

29,9 27,1

19.8

16.9

!елиорация 1% Н2$04 47,7 49 2

- -"- 2Ь,4

-"- , 22 2

5.4

56

промывки

5,1 5 0 5,0 3,6

+ промывка ,

4,0 3 0

12,9 9,40 5 10 4 0

4,9 3 3 3 2

3,5 3,3 3,9 3,3

2.5

1,9 2,1

1,2

°',7 0,6

47 40 38 24

22 21 18 13

12 10 10 Ю

8 6 7 7

После внесения железного купороса (Ре$04) (механизм действия железного купороса на коллоидно-Аизичсскио свойства ППК описан в главе Ш) значительно содержание поглощенного натрия снизилось до 9,4% против 96% (контроль) в горизонте 0-25 см. Водная Еытяжка имоот слабощелочную реакции. Величина злоктроки-

• нетического потенциала стала гораздо ниже критического значения.

(10-12 мв) . Особонно существенные изменения в отношении физико-химических СЕОЙСТВ содового солонца-солончака происходят при внесении в качестве мелиоранта отработанной серной кислоты (таблица I) . Серная кислота применялась в двух вариантах: I. Н2£04 - I*. 2. Н2£04 - 1% * промывка поливной водой. Существенной разницы в изменении физико-химических свойств между двумя вариантами не наблюдалось, за исключением фильтрующей способности. Большая разнила в относении фильтрации объясняется, очевидно, тем, что продукты реакции были вымыты вниз по профилю (на глубину .более I метра) .

Как показывают опытные данные по применению различных мелиорантов, содовые солонцы-солончаки Армении особенно xopcso поддаются мелиорации отработанным минеральным кислотам. После их применения величина заряда ППК имеет самое низкое значение.

Механизм действия различных химических мелиорантов на свойства солонцов

Результаты изучения физико-химических свойств почв в солонцовых комплексах показали решающее значение заряда поверхности солонцов на их пептизируемость, главенствуюаую роль обменного натрия в увеличении -*$ - потенциала солонцов. Определяющее влиянио обменного натрия на заряд поверхности твердой фазы обусловлено легким переходом crux ионов с поверхности твердой фазы в жидкую. Движущая сила отого процесса - строи-,-.' ление указанных ионов к выравниванию химических потенциалов на поверхности твердой фазы и в растворе. В соответствии с результатами этих исследований для устранения неблагоприятных свойств солонцов необходимо понизить заряд поверхности их путем замены обменного натрия многовалентными катионами

или протоном.

Согласно физической теории коагуляции гидрофобных систем ДЛ'О (теория Дерпгкна-Ландау-£ервся-Овербека) следует ожидать более высокий мелиоративный з$фокт от применения в качество мелиорантов солей с трехвалентными катионами, чем соч лей с двухвалентными-катионами. В последние годы для мелиорации солонцов пироко используется кислоты и соли, многие из которых является побочными продуктами горнорудной и химической промышленности. Так как многовалентные катионы и протоны значительно прочнее адсорбируются поверхностью ППК, чем ионы натрия, образуя малодиссоцкированные соединения, то снижение заряда поверхности солонцов должно осуществляться в основном по типу реакций нейтрализации. К настоящему времени механизм этих процессов мало изучен.

В данной работе изучалось действие гипса, СаС1д, РозлОлз» ИдлОл,' Н.\'0з на коллоидно-хиуические свойства солонцов. Первые

• три мелиоранта взяты с целью определения.роли валентности ионов в изменении свойств ППК, два последних - для изучения мелиоративного эффекта ионов водорода. Для изучения зависимости свойств солонцов от содержания в них обменного натрия были отобраны образцы почв солонцовых комплексов Северного Казахстана и Алтойского края. Сизико-химическая характеристика почв представлена в диссертационной работе (глава П) . "отоди-ка проведения опыта изложена в главе П.

Как известно, существует два способа снижения пептизи-

* руемости дисперсных, систем: замена противоионов и уменьшение термодинамического потенциала, В этой связи в работе была -

.предпринята попытка изучить механизм снижения заряда в солонцах, так.как это имеет"важное практическое значение. Если коа-

гуляция произошло путем замены противоионов, то.процесс пап- х . тиэации может легко произойти вновь под действием катионов натрия, находяздхся в сфере реакции. Снижение термодинамического потенциала коллоидных*частиц вызывает необратимую коагуляцию, в этом случае регенерация солонцов значительно затрудняется. Изменение термодинамического потенциала коллоидов связано с . • изменением активностей ионов натрия в твердой и жидкой фазах суспензии солонцов после воздействия на них различными мелиорантами, что можно представить в виде уравнения :'

активность ионов натрия соответственно в растворе и на поверх-1-1п ь

Рис. I.'Изменение термодинамического потенциала в зависимости от доз мелиорантов

ности твердой фазы. Активность ионов натрия устанавливали как в исходных образцах, так и после внесения различных доз

мелиорантов. Активность ионов натрия в твердой фазе определяли как долю обменного натрия от емкости обмена исследуемого образца. * '

При внесении различных мелиорантов в эквивалентных количествах снижение термодинамического потенциала приблизитсль-~ но было одинаковым (рис. I) . Очевидно, ионы кальция всех применяемых мелиорантов, как и протоны кислот, достаточно прочно связываются с поверхностью твердой фазы по типу образования мвлодисесциированных соодк.зниЯ. Коагулирующий эффект солей железа обусловлен действием ионов водорода, образовавшихся в розультато гидролиза РедС$0ЛЛ» Таким образом, механизм снижения заряда почвенных коллоидов солонцов под действием всех изучаемых мелиорантов можно определить как нейтрялизяки-онный (умоньгенио д-£ - потенциала) .

По литературным данным коллоидной химии известно, что в соответствии с закономерностями обмена одновалентных ионов на двухвалентные при повышении концентрации.равновесных растворов снижается доля двухвалентных катионов, конкурирующих с -одноваяентлшмк за сорбциоккые ьеста в твердой фазо. Данное физическое явление должно приводить к снижении эффективности высоких доз применяемых мелиорантов. Проведенные нами опыты показали (таблица 3) ,что при увеличении дозы.внесенного ме-" виоранта в чотыро раза, количество вытесненного натрия из • 1ГК увеличилось приблизительно вдвое. Кроме того, в почве в эезультате обменных реакций между другими катионами.вытосня-зтея обменный магний,-таблица 2. Указанные процессы приводят с значительному уменьшении эффективности использования мелиорантов на вытеснение обменного натрия. Как видно из данных •аблиш 3 при рассирении соотношения твердой и жидкой фаэЛв

последней возрастает-концентрация ионов натрия в результате перехода их с поверхности твердой фазы (отдиссоциации).-Это А связано с тем, что при широком соотношении почва:.вода уменьшается химический потенциал ионов натрия в жидкой фазе., Для Г его увеличения необходим переход в последкко часть ионов натрия с поверхности ППК, что вызывает повышение отрицательного заряда поверхности и тормозит дальнейший переход катионов в жидкую фазу. Условием динамического равновесия этого процесса является равенство электрохимических потенциалов ионов натрия на поверхности твердой фазы ив растворе. Полученные данные (таблица 2> показывают, что при самых благоприятных ус-

• Таблица 2 Составляющие части расхода внесенного гипса

при различном увлажнении /р. 6-76/ , V .. С

Влажность почвы, %

Доля растворенного гипса,

Расход растворенного гипса в % .

на увели- на вытесне- на вытеснение обмен-; ного .

чение ние обмен-Са2+ " ного в растворе К2 Г

37 55 73 260

46 60 84 100

22.4 23,8

21.5 128

36,4 35 3 33 I 17 б

8:1

45|4 70|2

ловиях взаимодействия мелиорантов с ППК солонцов на вытесне-ние,обменного натрия используется сколо 2/3 дозы мелиоранта, эквивалентной содержания обменного натрия.

Остальная часть внесенного мелиоранта идет на вытеснение обменного магния и на увеличение кальция в почвенном-растворе.

Таблица 3

Влияние доз мелиорантов на вытеснение У обменных катионов (р. 6-76}

Мелиорант

| £оэа 1 мелиоран-] та

ОТ ПОЛНО.!

Содержание катионов в жидкой фазе (ы-экв на 100 г почвы)

Са

Мл-

2Г

.*?а'

Контроль 37.742 влажности (почва : вода

1:0.33 .;•••:>:.?

Почва:вода»

1:2,5. -.;•, , "'•

Н.<}6*}* Щ

СаСЦ :•;.,:-

6 а 8 0 4 ;:

И28;о4:;|| Ь„

И1/0з: : .;-••. ;

0.42

0*63

1.25

1.67

0,62 1,25 187 2*50

0,62 Т 25 • I 87

г! 80

0,62 I 25 I 87

2,50

1.25

3,75 5|00

V

0,06

0,6

0,06 0 20 0 34 0.52 0.06 0 16 0 40 0Л68

0,06

8;8

0*70

0,06 ото

0*24 0,43

0,14

- о.зо . 8:1

0,12

.0,12

0,12 0 23 0 76 1*40

0,12 0 22 0 52 0*92

0,12 0*24

0)52 0)94

0,12 .0*16 0 56 . 1,04

0,24

0 36 I 04

1 66

1,06

:*.5<\

2,73 3,60 4 00 4|65

2,52 3,24 4 00

4,56

2,49

3 33

4 02 4)50

2,45 3,10

3 67 4,44. 2,40 3*18

4 00 4 56

Влияние заряда и эффективного радиуса иона на величину "5- потенциала ППК различных почв ;; В работе показано (глава П) , что катионы, имеющие не только разный, но и одинаковый заряд, однако различаясь радиусом

иона в водном растворе действуют на

-потенциал ППК по-раэ-

ному. Проведенные исследования на содовом солонце-солончаке и

/

ч

л.

лугово-бурих почвах показали,,УТр при внедрении катиона магния в IIIК лугоио-бурых почв (содоржааих Б0£ поглотанного ,Са +) величина "л - потенциала увеличивается слабо. Также не происходит существенного изменения таких показателей, кок фильтрация и содержание воднопвптизируемого ила. Однако следует от-мотить (таблица 4),' что двухвалентный катион "§ • по сравнению с Са*- Б хакоЯ-то иоре ухудшает ко.7ЛОидно-фиэичосхие своя-лтва исследуемой почвы в силу того, 41р М., имеет несколько болький радиус иона по сравнению с катионом Са>. Иное дейст-

Табдица 4

Влияние поглощенных катионов на коллоидно-физические свойства почв

Глубина Сракция <0,001мм .Сракция <0,01мм (-£-по-

, 5Г I в ? к

(исходноЯ

-1-

, ? в % к ! в мв исходной

-1-

?ИЛЬ- "

трацш|

тло* смусбк

0-30 30-С0

0-30* 0-30

Солонец-солончак, обработан

.2з,о '

2815

71,3 -

22*§ , - +15,2 ' - • 79,4

Лугоро-Йуряя, "обработана•HcCIg

§Рд5 +90,9 4,в ' - •

4,2

'4,9 Г14'2 .

Лугоео-буляп, обработана ЯаС1

19,2 22,2

/

41Ь. П.О

.134 -

51.6

2ЬР.

12.7

7,5.

6.0 9,4. >

16.0

0.000

о.з

0,000 0.4 ,

25 23

25 3

*

в см

\

1

Примечание: (-О покозивоэт улучпение; (-) показывает ухудшение ЗизичогкРх-свзРств почвы. . . --

_ 1 3 - • • • /• • ••

вие оказывает катион Ао при внедрении его в ППК солонца-со-' лончака. Величина заряда почвенных коллоидов снизилась с 37 мв до 12 ыв. Значительно уменьшилось содержание воднопептиэируе-мого"ила,резко возросла фильтрация, т.е. в данном случае произвела коагуляция почвенных коллоидов под действием двухвалентного катиона ~ц?*\ который по сравнению с катионом Уа* дейст- . вует как коагулятор. . ' V >

Действие различных доз мелиорантов на солонцы различного засоления

Важнайпим аспектом мелиорации является выбор оптимальных доз мелиоранта. При их расчете следует учитывать коэффи- ч циент его использования, имел в виду непроизводительный расход мелиоранта на вытеснение обменного магния и на поддержание концентрации ионов кальция в жидкой фазе, которые будут отчуждаться в нижележащие горизонты. 1 '<".';•.

Опыт с применением различных доз химического мелиоранта проводился на солонцах различного засоления. На солонца мно- ч гонатриевом, содовом (Омская область) и солонце многонатрио-вом Алтайского края. Методика проведения -, опыта изложена в главе У. До мелиорации содовый солонец имеет отрицательные агрофизические свойства величина злектрокинетического потенциала достигает 34 мв. После внесения гипса 20 т/га (0,5 до-вы-от рассчитанной) физико-химические свойства солонца удуч-сияись незначительно (таблица 5),' При внесении полной дозы химического мелиоранта свойства солонца заметно улучшаются. . Электрохкнетичвский потенциал понизился с 34 до 15 мв (в иллювиальном горизонте). '•-'» '' >"•/•.".*> «¡ЗЛта"/»-!'»

На варианте гипс 40 т/га +,навоэ 40 т/га заряд почвен-

Таблица 5

Изменение коллоидно-химических свойств содового солонца при действии различных доз мелиоранта (Омская область)

Вариант Гл уЗина ■ В см рН „ ВОДНОЙ : .; Средний' радаус -!-. - пор - .! 10? м •С -потенциал. ;■■'-. В МО

Контроль ■' ■ 0-Ю 10-59 20-30 6, £5 9 20 • 0 6 ■ 0|70, .;■;■■..; 17 . •'Я "Л

Гипс 20 т/п 0,5 дозы 0-Ю 10-20 20-30 б.ео 8.95 9.10 1,20 I.C0 1,05 15 20 30

Гипс 40 т/га полная доза 0-Ю 10-20 20-30 7,35 7,75 8,00 4,£0 4,92 4,91 ' Ю 12 15-

Гипс 40 т/га + навоз 40 т/га 0-Ю 10-20 • 20-30 7.10 7,12 - 7,20 • 5,33 5,52 ' 5,64 , 6 8 9

них коллоидов СНИЗИЛСЯ до 6-8 мв с последующим улучшением -Аизико-химичесгих свойств. " . -

Иное действия оказывает половинная доза на многонатриевые солонцы Алтайского края. •

.Доело ЕНОССНИЯ гипса в количестве 20 т/га (половинная доза) агрофизические свойства солонца значительно изменились (таблица Б) , Электрокинотический,потенциал снизился ниже критического значения (13-15 мв).-Более существенное действие по-говинной дозы на июгонатгиевом солонце Алтая по сравнению с такой же дозой на солонцах Омской облпсти объясняется отсутствием соды, которая связывает внесенный гипс и более легким

Таблица б

Действие различных доз мелиорантов на коллоидно-химические свойства солонца и урожай пшеницы (Алтай, КомвНбСкнАр-н)

Вариант !: Г;лу<бмина: вод- !

ной ность

Контроль

0-10 10-20 20-30 30-50

8,25 6,'60 8,65 8,90

ом см

0,71 0,82 0,66 О 95

гильтра-

! да 10

!тло-

| см /сек

3,20 3,00 2 00 I 05

Урожайность п/га

нет

Гипс 20 т/га 0,5 дозы

0-Ю

10-20 20-30 30-50

7,95

6,05 О 15 6 25

0,60

0,62 0 67 0,70

32,1

30,4 24л0 20,4

13

14

15 17

12,5

Гипс 40 т/га полная доза

0-Ю

Ю-20 20,30 30л50

7,60 7,67 7,87 7 69

0,56 0,59 0,62 0 67

39,4

37,2 29 I 24 4

10

10 12

16,4

9

механическим составом ППК.

• •• 'Ърхией • павницы "Саратовская-2 94 при половинной дозе внесения мало отличался от варианта полной дозы гипса, также мало отличаются между вариантами и физико-химические свойства.

Таким образом, сравнивая мелиорирующее действие полных . и половинных доз гипса, следует отметить, лчто действие их на различных СОЛОНЦОЕЫХ комплексах неодинаково. В случае применения половинной дозы на содовом солонце Омского стационара улучшение физико-химических свойств происходит незначительно. Для солонцовых почв данного региона (с большим присутствием соды) целесообразно применение полных доз гипса, после че-

' .. - 16 -

го заряд ПГК снижается ниже критической величины.

Кногонатриевые солонцы Алтайского края поддаются в мелиоративном отношении половинной дозе, на что указывают значительные улучшения физико-химических свойств, уь-еньсение заряда IIIК и урожайные данные.

Изучение последействия вносимого мелиоранта

С целью изучения действия и последействия вносимого гипса на физико-химические свойства и зарЛд почвенных коллоидов были отобрпнн почвенные образцы на четвертый и седьмой год поело г/елио)р<}и*и. Исследования проводились на многонатриевых солонцах, которое распространены на третьих приозерных террасах КулундинсхсЯ степи Алтайского края. При внесении химического мелиоранта в количестве 3 0 т/га СаБОЛ на четвертый год мелиорации агрофизические свойства исследуемых солонцов заметно улучшаются по сравнению с контролем. Электрокикетиче- ' ский потенциал ППК понизился до 10г12 мв. Урожай ломкоколосника достигает 16,0 ц/га.

На седьмой год поело мелиорации физико-химические и коллоидно-физические свойства исследуемого солонца практически остаются на одном уровне. Незначительное улучгение наблюдается в отношении фильтрующей способности, которое достигается» очевидно, за счот агробиологической мелиорации. Некоторое уменьшение уротая слодует отнести за счет более засушливого года./ТаО.Ш4'< 7/ . - ', "

На основании проведенного опыта "к полученных результатов слодует'вывод о том, что СОЛОНЦОРЫС комплексы изучаемой подзоны не'подвергается вторичному'засолению при интенсивном''их , использовании Р сельскохозяйственном обороте.

' Таблица 7

Последействие внесенного мелиоранта на физико-химические свойства солонца и урожай ломкоколос-ника (Алтай,' РЫ&т&кмй^Й)

Вар'ж .•ТлУбина Л ,1?

Н 1Электро-1 Сильт-шровод- I рация |нос?ь [хлО-

зе*1°~ х см3/сек ом-см"

-потен- Урожай

циал п/га' мв

(контроль)

0-10 10-20 20-30 30-50

8, £5

9,00 У . ТО 9,20

0,69

о.Ь9

0 ' 90

3,20 2, К 2,12 1,90

ТВ 24 26 28

4.0

Обработка 0-Ю 7,35 0,51 32,0

на 30 см , • 10-20 7,38 0,52 30,0

+ гипс ЗОт/га 20-Х 7,42 0,60 22,4

4-й год 30-50 7,64 0,63 22,0

10 12 12 13

16,0

Обработка. на 3 0 см

• ГИПС".-.

30 т/га 7-й год

0-Ю 10-20 20-30 30-50

7,29 7,31 7,39 7,66

0,49 О 53 О 56 О 65

40,0 Зи.2 26,4 24,4

10 12

16,0

. в ы в о д и

I. ППК всех изучаемых солонцов обладает повышенным оа-. рядом почвенных коллоидов (от 18 до 47 мв) по сравнению с 4-8 ыв на зональных почвах. / 2. Исследования показали, что механизм действия всех

изучаемых мелиорантов на величину заряда ППК солонцов нейтра-лиэациопяый (уменьшение термодинамического потенциала) .

, 3. Лабораторные опыты, проведенные на солонцах Северного Казахстана определили, что только 70£ полной дозы вноси-

- 16 -

ыых мелиорантов используется на вытеснение обменного натрия из ППК солонцов, остальное количество расходуется на вытеснение обменного магния.

•«. С ростом увеличения влажности солонцотмх комплексов ког)#£иционт использования растворенного гипса на вытеснение обменного натрия возрастает.

5. С точки зрения молиоративной ОЛФ ' ЭКТИЕНССТИ , предпоч-' тенир отдается минеральным кислотам и лолддлд» после применения которых величина электрокинетического потенциала ППК имеет нан'-!знь=ее значение.-' ' •; -

С. Провиденные исследования на содовом солонце-солончаке и лугсво-о*урых почвах Армении показали, что катион магния " не оказньаст существенного пептизирцздего действия на почвы данного региона и наоборот, при внедрении его в ППК солонца-солончака происходит резкое снижение заряда почвенных коллоидов -с последующий улучшением физико-химических свойств. А

7 . Применение половинной дозы гипса на кногонатриевых солонцах, не содержащих в своём составе соду, способствует снижению величины заряда почвенных коллоидов нижо критических значений (18-20 мв) . -

С. Уногонатриевке солонцы, содерзкалио в своем составе соду, снижает заряд ПГПх ниже критических значений только после внесения полной дозы гипса.•

9. йюгонзтриевые солонцы Алтая после мелиорации не подвергается вюричному засолению при условии их интенсивного использования в сельскохозяйственном обороте.

Список работ,опубликованных по теме диссертации:

Д.Курбатов А.И., Гончаров П.П., Зубарева Р.Д. Йеменение влектрокЕнетических свойств содовых солонцов под влиянием гипсованиям Доклады ТСХА, вып. 263, 1980, с. 82-86. "

2.: Окорков В.В., Курбатов А.Й., Гончаров П.Д. о механизме действия некоторых химических мелиорантов ва свойства соловсов. Известия ГСП.,"'вып. 2, 1881, с.122-129. :

• ".'-". 3. Курбатов А.И., Папинян В.А. , Гончаров П.Л. Влияние ка-' твонов натрия в магния на факторы дисперсности солонцов-солончаков в лутово-бурых почв Армении. Известия ТСХА, вып. 3, 1983, ...

; •; 4; 1Ьнчаров П.П., Раскатов В.А. Влияние минералогического состава солонповше почв а содержания поглощенного натрия на их • агрофизические свойства. Навестил ТСХА, вып. 2, 1985, о. 59-65.

Л-89336 5/У-87 г.

Объем 1'А п. л.

Зак. 1482. Тир. 100

Типография-Московской с.-хг. академии им. К1 А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44