Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФАКТОРЫ СЛИТОГЕНЕЗА И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОНТОГЕНЕЗА

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ФАКТОРЫ СЛИТОГЕНЕЗА И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОНТОГЕНЕЗА"

Л-28555 "

иоасоюнк ордал лншл, ордвнл ОКТЯБРЬСКОЙ РКВОШВМ И ОРДЕРА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЭШЕНК ГОСУДАРСШИЩ» УНИВЕРСИТЕТ ШЕНИ М.В.ЖМСНОООВА

факультет почвоведэдия

На прамх крнинон уда 631.48 .

. нсошед эль сайд яахлвд дет ваш

«КИРЫ СЛИТОГЕНЕЗА И НОДВДООВЮЕ ПРОЦЕССА СЛИГОПШЕЗА

Специальность 06.01.03 - почвоведение

„Автореферат ,

диссертации на соискание ученой отопени кандидата бкологмчесхюс наук

Москва - 19874

Работа выполнена на кафедре общего почвоведения факультета Почвоведения Московского государственного университета им. и .В Ломоносова.

Научный руководитель: доктор биологически наук, /

профессор ЕЛ.Самойлова Официальные оппоненты: доктор биологических наук ■ t - ■ Д.О.Карлачевскнй

. кандидат сельскохозяйственных наук В.Г.Ларешин . - •

Ведущее учреждение: Институт почвоведения и фотосинтеза

. АН.СССР ; .

Защита состоится

'¡2'МаЛ ige? г» на заседании специализированного совета К 053.05.16 в МГУ'им. К .В .Ломоносова в аудитории 11-2« адрес: II9S99, Мо скв а, Ленго ри, ИГУ, факультет Почвоведения* Ученый совет.

~С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета Почвоведения 1£ГУ. ^ 1

Автореферат разослан

1987 г.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании специализированного совета по почвоведению в Московском универстете, а отзывы на автореферат в двух экземплярах; заверенные печатью/ просим направлять по адресу:Москва, IIS899, Денгоры, МГУ, факультет Почвоведения, Ученый совет.

Ученый секретарь ' спепкалиэг кованного совета ,В.Мотуэов£

\

/

Актуальность работя. Слитые аочан занимает на земаом тре более 250 млв.га* Сдятость является весьма неблагояряятша* свойство и, существенно понижающем плодородие почв* Поскольку схх-тые почвы распространены в наиболее тепла! районах, где возможно возделывание данных сельскохозяйственных культур, получение ее -скольких урожаев, задача улучзивия ж рационального жсоользования этих почв имеет важное народиохозяйствешгое эжзчевве* Джа разработки мероприятий гю борьбе со слятогвяезо« веодхолвио звать фвя-торы я механизм оллтообразовакоя. До сжх пор вопрос о генезисе слитых почв является дискуссионным. Выдвинуто ряд гисогеа слито-геиеза, ни одна вэ которых не является исчерпываний.

Цель» задачи работы. Двдъв вядих исследований йыло выявление роли вереиеаного увлажнения и гязроксидов келааа я крепкая в Формировании слнтости лота. В связи с этжбиля поставлены еле-» девшие задачи*

1. Оо комплексной программе, включающей ожрожяВ набор *ето-дов исследования, пучить с во бства вертисолей дельт« Нижа.

2. С помояь» модедьешс опытов путем внесения в агрегированную почву (горизонт к лях чернозема) гидрокевдов зшдеза к кремния определить ох роль в развития слитостя. Созвав режим воверемевно-го уьлаЕнеяяя-иссушаши лочв сри теылерагура Э5°С выявить роль этого фактора в развитии слитостя. В качестве критерия стелеял слжтиэации использовать кинетику ж величину ляяейного набухания . и усади.

3. С фыоюл анализа вытяхек Тайна, Мера к Джексона ж Хаяв-ното и Джексона, иагвятяых н ЯГ? методов определить характер превращения внесенных в лочву соединенна железа и врвмшыг в условиях переменного увлажнения.

.4. С шкогаы) цяя^цпр^логичесяих иссдеиовавий иаучять влая-

яие переменного увд ьхяен^я. и «еда^енжй. кре, ш и железа ва мжк -

о^л^ва Левим ■ еы^с^^тгс!!,:«,

- z

ростроениа почв.

Научная новизна. Впервые на о снова модельных ошэтов показано, что важаейдуо роль в развитии слвгостж играэт рзнам перемен-аого увлахнения-ессушения почв при довылэниой температуре (35°С). Поступление jauta кремнезема в почву с нейтральной. реаз:гге2 ве оказызаат существенного влияния на этот прооасс, внесение золя гиаровсида железа тормозит его, улучшая агрегатное состояние почвы, но не снимает оолеостье слитязиру пне е во аде 2ствие переменного режима увлажнения. Гадрсксидн кремния к железа в условиях кон -постироааниа opa указанном режиме быстро переходах в ыалосоявлх-вве формы, яе вытесняемые оксалахноЗ, дитионят-цитратноЗ и шэлоч-aoft вытяжками» кремнезема вристздллэу е тся практически иол -ностыз, гждроксяд железа - в меньшей. степени. Физическими методами исследования установлено, что гадроясид железа находится в форме высокодисперсных частиц, на образуя плевоя аа поверхности агрегатов, которые шгля бн играть роль межагрегатного цемента.Мая-

роморфз логическими исследованиям я выявлено, что железо переходит

i '

в основном в форму оргаео-желээистщ соединений.

Впервые в качестве критерия для определения стеяеви слитостя яочв использовано определение величины дане2дых нейухяния а усад-кж и исследование кинетики набухания.

Получены новые материалы ш характеристике вертисолей дельта

Прадггическая ценность. Установлено, что пахотный горизонт черноземов может оздвергаться слятизадая за счет создания хонт -растезго водно-термического режада при оротеаии. Рекомендуется разработка мвроярияхжа во снижению контрастности этого режима.

Установлено, что олредзление величины ливерного насухания в исследование кинотеки набухания можно использовать для охладело -аия степей* слихости. На атой основе следует разрабатывать холи-

- 3 -

чествеекнв диагностические срлзназ* слитых- почв...

Апробапия. Результаты работы-доложена . на УШ и -Пкояферен-цяях молодых учена! факультета Оотаоведенгя МГ7 нназасетднал кафедры о бае го почвоведения факультета Почвоведения ИГУ.

Пубдякаяад. Результата работа овубляяоваяя в б статья*. 2 из вих в печати, -3 аз них — в соавторстве.

Qq-ьем работи. Дне се ртацзоняая работа залсаеиа на 144 страницах, вкдючае т 16 т аблиц, , 37 'рпсу вяов; состоит - изВведенжя,, 4 гдзв я выводов. Сдзсоа ляте ратуры включает 99 названий, аз яих 35. sa иностранных яэыяад.

Автор яргносят благодарность кандидату геолого-нанералоги- ■ ческнх наук Е.А.Яраловой, научному сотруднику кафедры почвоведе-аия :С7 каддпдату биологических наук В.И»Мадвевой , старшему лз-боранту то Л *е кафедрн Т.М.Сялевой ж ; старшему научному сотруднику С,А.Шобе за большую по«оиь в работе, научному сотруднику Соч -веяного института им.В.В.Докучаева кандидату техяэтесяих наук О.Н.Воднниайомуи сотрудникам ка*едрн Снэини Ярославского вадж— технического института. А.В.Ромаяпку и А.В.Иванову за леОвзно проведений ими. анализ образцов аочв фвэическимиметодамш.

. , Ш1. ФШОРЫ СШОГЕНЗЗ!

(Литературный. обзор)

ЕаоснованяидятературЕнх ясточякнов расслотряваися основ-, sue своЗства сдятах почв, роль крема яд я железа в сляюобраэоэа-вйЕ почв ж роль шперемеяяого увлажнения * иссушняя в слитооб -разования.

Проблема генезиса ж раззгтал слитых почв одна из вода сложных в генетическом сочвоведевиа . Сложность ее объясняется не только исключительно яюрондм географически« диалазоно« распространения атях почв, во к неуворявочевносты> номенклатура.

Все исследователи отмечает в качестве . непременного условия образования слитоземов особой водный режим — чередование сухого я влажного периодов в годовой цикле, Оря высокой содержании разбухающих компонентов это выэцвавт чередование набухзния иусадкя яочвеквой масса. Указанные процессы обу словливавт вакяейшге морфологические свойства слитых почв, а шенно растрескивание я затвердевание всухойоериод я размягчение , эаплываняа во влажный, разрушение почвенных агрегатов, образование слиденсайдоа к гадь-гайного микрорельефа в другие.

Периодическое переувлахнеыяе дри затапливании вызывает таксе переориентировку а сереуладовяу оочэеннкх частяц, обеслачивахших более плотное сложение, заполнение всех пустот почвы (Корнблом, Любимова, 1972; Dudal, 1965)*

Вопрос о роля крайняя я железа в слятообразоваяяи почв остается колоизучавши! я дискусс но нянм. Талив исследователя,как И.А,.Ш?льга (1926), Ы.Н» Еолышав (1940,1948), Т.Л.Быстрящая и А.Н.Тюрекшов (1971) полагали, что смена временного ловерхностио-го заболачивания сильным иссушением приводят д развитию слктостя в черноземах я других.почвах Среддазкаэья, благодаря,главным об-

разом, резким сменам в поведении железа в тдобныг условиях.

Согласно В.Н.Болышеву, Т. Л.Быстрицкой т А.Н.Тгрюканову непосредственной причиной слитоета пота является пленка гидроокиси железа на поверхности структурных отдельностей. В вротявояолох-яость этому 3.A.KopedüocM (1967) утверждает, что однимиз условий слитогенеза почв является утрата почвенной массой свободных гяд-роксядов железа.

В работах В.А.Ковды (1940. 1958, 1965, 1978, 1985), И.Н.Панова к др. (1979, 1981) н других авторов утверждается,г что ваввп-девие аморфного креыяезеиа является причиной сдятизашга:почвея -ноЯ масса шедочннх.дочв.;

Иэ приведенного обзора видно* что вопрос о роли соединений кремния н железа в слитогенезе носит дискуссионяый хар&ятвр. Поэтому в нашеЯ работе предпринята попытка решить ату проблему путем постановки модельных опытов.

ШВА ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В соответствии с селями н задачами работы ояа состоят "та двух частей: -

1) анализа свойств почв, слитых в естественном состояния я

2) моделирования процессов слитогенеза.

Объектом исследования послужили дуговые слитые солонцеватые засоленные почвы (вертясоля) дельты Нила. В северной част* дельты выли заложены я описаны 4 почвенных разреза. В образцах, взятых до горизонтам, определяли свойства, характеризующие ели — тыа почвы: гранулометрический состав» состав водной вытяжка я обменных оснований, содержание железа в вытяжках Тамма я Мера-Джексона, содержание кремния в вытяжках Тамма я Хашэмото и Джексона, величина набухания и усадки, содержание Câœ3, органического вещества, емкость катяонного обмена и рЯ водной суспензия

, Кроме toro, было изучено мнкроморфологическое строение почв ж произведена оценка кристаллов оксидов железа до магнитной вяз-KOOXI.

Вторая часть работы заключается в моделировавим процесса . олитогенеза, В модельном опыте баз использован образец пахотного горизонта чзрнозема типичного глинистого Тамбовской области. Со -держание гумуса в образце 8,0%, рй - 6,8 « емкость катиошого обмена около 50 мг-экв/100 г, среда обменных катионов 802 прзнад -лежит кальцию и 20% - нагни». Содержание фракции < I мхи состав* ляет 34Í, в ее состава около 50S принадлежат смектитам, 40% гид-рослвдами ПЙ коодиниту ж хлориту.

В фарфоровые стаканы помещали 200 г почвы, просеянной через сито с размером ячвЗ 2 мы. Коллоидные растворы гидрата окиси железа! гидрата окиси кремния готовили по Карякину в Ангелову С1955).

В стаканы о почвой добавляя! золь гидрата окиси железа в количества 0,2%, 0,6%, 1,2% Fe2o^ от веса сухой почвы а коллоидный раствор sio2 в количестве 0,8%, 2,А%,. 4,8/£ от веса сухой почвы. Для имитация режима попеременного увлажнения-иссушения почву поддерживали в течение 10 дней во влажном состоянии (60í воды от веса сухой почвы)t затем высушивала в течение 10 дней ори 35°С, затек снова увлажняли - высушивали а т.д. в течение 3-х месяцев. Повторность четырехкратная. В двух стаканах увлажненная почва находилась вод давлением 20 г/см^, в двух других выдерживалась ара атмосферном давлении.

■ Через 3 месяца в испытуемо8 почве определили формы железа: аморфные по Тамму { Ташп , 1922) я несиликатные до Мера-Джексону (Uetrat Jackaoa , I960) методом сульфосалидиловой кислоты (Арину шкяна, 1970) а формы соединений кремния аморфные so Таыму а

сдабоскристадлизаванные so Хапшюто к Джэксону (.Khashimoto,- . Jackson , I960) на атомяо-абсорбционном спектрофотометре "Zeriao."«

Чвраэ 3 месяца после начала огшга содержание хелеза в об -раздал: было увеличено дутем добааления золя гидроокиси железа до 0,5?, I,5S и 3% соответственно в I, а в !Д вариантах опьта. Образца почва подвергались попеременно;!? увлажнению а иссуаенив;.,» через б месяпэв после этого в нах ещэ раз опргделшш $ормысов-данениЗ Fe , si. форма новообразованно: соединений железа бшм изучена танка с ломовая метода ЯГР я с доыопеыз магнитных иэмере- . НИЙ« .

В качестве критерия степени развития слитости в испытуемых образцах мы определили .величины набухания л усадки о попобью дря-бора ПЕГ Васильева ло про ляс и А.Ф.ВадшшоЗ и 3. А. Корчагиной ■ (1973).

Было исследовано также микромарф» логическое строение всех ясяитуемых образцов. Шли$а изготовлялись из образцов, помещенных во влажном состоянии в кюветы, а зат емв ысу шэяных . Исследование вшифэв проводилось* под руководство« и при участия Е.А.Яриловоа'.

ГЛАВА Ш. ХАРАКТЕРИСТИКА СЛШ ШЧВ ДЕЛЬТЫ НИЛА

В главе Ш рассматриваются условия почвообразования слятнх почв дельта Вила, анализируются их свойства..

Изучаемые почвы северной,части дельты Нала обладает морфологическими призвалами глдроморфних вертясолвЗ, Наиболее существенными признаками никростроеякя исследованных вертясолей являются оледушрге.

1. Неагрегярованяость почвенной массы, низкая пористостьпри преобладании•трещин.

2. Наличие яатечних глин и подвижного гумуса.

3. Признаки активного виветрквания зерен минералов я подаиж-

- в -

воет« железа, в частности, обогащение «ц карбонатных новообразованна.

Все исследованные лочва обладают тяжелым гранулометрическим составом . Содержание фракция физической гляны достигает 66,5%, иляотой фракция 70S. Изучая минералогический состав аллювиальных почв должны и дельт» Нвда, большинство авторов приходят к выводу о преобладали* монттраллонгговкх минералов в состава тоякодвз -па рент фраяягЗ атих почв.

Тяжелый гранулоыетрпеский состав слитых почв с преобладанием ждистой фрадщга, состоящей, в осяовном, еэ оильаоразбуха1>-яях глилистых минералов, является важной вредвооылкой для со явления слитостж. Этот факт подтверждается величинами набухания а усадяи,- определенными в некоторых образцах почв дельты Нила, Be. дичина линейного набухания в 2 рапа больше по сравнении с набуханием черноземной почвы. Чередование саклов набухана/г при орошения и усадки в межлоливкой период ори арядвои климате играет большую роль в образовании слитых дочв долины и дельты Нила, особенно при вязком содержании органического вещества, которое не превышает 1,73 и постепенно уменьшается о глубиной.

Анализ водпрастворсмых аэлеИ изучаемых почв показывает, что все они являются засоленными, содержание солей увеличивается с глубиной; оно достягает максимума на глубина около 100 см* Это объясняется влиянием мянералаэованных грунтовых вод.

Определения состава обменных основания методом Офейера в модификации Молодцрва, Игнатовой обнаружило обогадавае слитых почв дельты Вяла обменными (Га я t¡£ вследствие близкого расположения ж люрс. Содержание же о битного Са низкое. Поэтому относя -тедьно нязка и величина суммы обменных катионов, составляшая около 30 мг-экв/ЮО г почвы, что является заниженной вели иной для почв, содержащих до 70% яла, а состава которого не менее по-

логины принадлежит минералам группы моатмо ридлонита.

Определение емкости ватионного, обмена методом Ричардсада-ааэало, что она составляет в исследуемых почвах более 50 мг -экв/IOQ г почвы. Это дозволяет сделать вывод/ что в лакгш доч -sax осределение обменного кальная методом [Ь^еф^ера дает занлжев-нна результаты.

Нескшкатные $ормн железа.составляет 7% - IES от. валового; в их составе значительную роль играют аморфные.оксиды, зелеза, в разрезе Я I их количество достигает ьО~в&% от содесжаядя нзсллк-иатннх {оры (табл.1). Остальные разрезы по абсолютным величинам и соотношению форм железа близки к черноземуДавяые таблицы I показывают, что количество аморфного.кремния в слитых почвах даль-_ ты Виза в несколько раз больше, чем в черноземе; то же относится в меньшей степени в слабоокристаллизованным формам.Это может объясняться тем, что в слитых солонцеватых почвах с высоядмя величинами pH идет мобилизация соединений подвижного кремнезема щелочными растворами и их перемещение в профиле. По-видимому, они могут вызывать явления слитости почвенной массы.

Анализ оксидов железа.в слитой почве дельты Нила (разрез & 2) на основе магнитной вязкости показал, что в целом дисперсность частиц оксидов железа очень яизяая, постоянная магнитной вязкости (в0-Х50)А/Ы* Эти значения в 2-4 раза ниже, чем в черноземе. Низкая дисперсность частиц в слитой почве возможно обусловлена. , конкреционной сегрегацией железа, что характерно для слитых почв.

В целом можно отметить значительную дифференциацию свойств оксидов железа s слитойпочве дельте Нила,, что обусловлено аллювиальным характером почвообразующей породы.

ТаДлдза I

■ Содержала соединенна ре20 и зю2 в слитых почвах • дельтц Нила и черноземе

| |Содер.?^ше % от Беса " ¡Оодерланпе % ох валового Разрез |Глубина {_почш_!__;__

* 1 ! ! I ?

} [ I [ 2 Ут/ { 3 { I | г } I ; 3

0-20 0,81 2,00 0,69 1,13 1,54 3,30 5,09 8,33

20-40 0,83 1,74 0,80 1,04 1,57 3,29 5,76 7,48

I . 40-70 0,Б7 1,61 0,63 1,С4 1,65 3,04 4,68 7,72

70-100 0,73 1,55 о,вз 1,02 1,37 2,92 7,67 8,83

100-120 1,09 1,45 0,97 1,22 2,05 2,72 7,76 9,50

0-40 0,81 1,68 0,65 1,00' 1,55 3,18 5,05 7,73

2 40- 70 0,78 1,42 0,67 0,92 1,46 2,66 4,-12 7,14

70-100 0,73 1,68'. 0,50 1,00 1,34 2,90 3,92 7,84

100-135 0,65 1,74 0,52 0,92 1,14 3,04 4,22 7,47

0-40 0,67 1,32 0,37 1,34 1,24 2,44 2,91 10,55

3 40^ 70 0,67 Г.25 0,41 1,33 1,19 2,23 3,41 11,07

70-100 0,65 1,39. 0,19 1,03 * 1,12 2,40 1,68 9,57

4 0-20 0,80 Г,65 0,50 1,49 1,47 3,04 3,96 11,81

20т 90 0,90 2,10 0,50 1,01 1,67 3,90 3,56 8,00

Черно -

зем Апах ' 0,29 1,20 0,41 1,21 0,4 1,7 6,2 1Э.2

ПРИМЕЧАНИЕ: I - по Ташу; 2 - по Хаклмото и Девксозу; 3 - со Мара и Дгег-ссону.

ШВА 17. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СЖГОГЕНЕЗА

Внясяенжо особенности генезиса слитой почвы тесно связано о исследованием характера ж природы алеющих я цементгруших яомпо-невтов системы. Для обнаружения и изучения рола швеременного увлажнения я внесения золя гидрокогда железа я ¡?вля гидроксида яремния в раззптии слитости,бил.проведен модельный опыт, описанный во второй главе. .

Результаты анализа показали, что практически весь времнхй и значительная часть железа, внесенные в почву э начале олнта, че -рез три месяца компостирования в условиях переменного режима увлажнения перешли в ф>рчу, не извлекаемую подностьв ни вытяжкой Тамма, нж более сильными вытяжками Иера-Джексона (для железа) и Хаапшэто и Джексона (для кремния).

На ряс.1,2 я 3 видна большая разница между внесенными количествами железа ж кремния я количеством этих элементов, аереходя-щлх в вышеуказанные вытяжки.

Через 3 месяца после компостирования в вытяжку Тамма перешло приблизительно такое же количество 31 * как из контрольного образца, независзмо от того, сколько было внесено в вспытуе -мае образцы (рис.1). Через 9 месяцев в вытяжку Тамма из испытуемых образцов перешло меньше зю^, чем переходило из контроля. Аналогичные результаты были тлучены и при определения количества кремнезема, переходящего в вытяжку Хаашмото и Джексона, яг определенное количество в течение 3-х я 9-ти месяцев лряблязи -тельно равно количеству, вытесняемому этой вытяжкой из контрольного образца (рис.1). Но нашим дятши давление 20 г/с«2 не оказало влияния на этот процесс.

Аналогичное явление, но выраженное в меньшей степени , свойствен^ поведению золя гидроксида железа. Практически во всех

4,С

зз-

36" 3,4

3,2' 3,02,8"

2,6 2,4-

2|3*

2,0

1.8-

1Р 0,80,6 0,4

0,2

+0,8?«

К

+4, ©4

■ № ■ с А1

+2,4*

I

Б

К

1

+2,4*

+0,8*

Лл

Рис. I .Содержание , А - в вытяжке Таима,.

Б - в вытяжке Хавшмото -Джексона.

К - контроль,

-5К +• внесенное,

ууху» - определённое через 3 месяца, - определённое через 9 месяцев.

Рве. г • Содержание Гв203 в вытяжке Тамма,

А - после компостирования в течение 3-х месяцев,

Б - ---------- 9-ти месяцев.

К - контроль,

I I - 2! контроль + внесённое,

- определённое через 3, 9 месяцев.

Рис.з . Содержание Гв203 в вытяжках Мера и Джексона

А - после компостирования в течение 3-х месяцев.

Б - .----———"—----------------9-ти месяцев.

К - контроль.

1_контроль +-внесённое ;5\ЧЧ определённое через 3, 9ыес.

"s

варяантаг опыта количество Fe , переходящее в зытяхку Т&чма, меяьсз суммарного колячестза, перехэгкщего в внтязку Тадгмз из контрольного образца а внесенного в почзу в виде золя. Согласно полученным результатам (ряс.2,3) даяе вытязща Мзгп-Дгэксопа яе извлекала всего количества велеза, внесенного в образаы.

Поэтому солучаяние результаты далк основание сделать вывод о тем, что комдостярозансе черяозешоЗ лочзы в рэжя.ча лопеременного увлаяяения-ессувеная привяло к превращении растворимых форм соединенна ярепяля и жалеза в малоподвижные окрясталлизовакяаэ формы. Исходя яз этого, трудно предполагать, что они могут играть активную роль э процессе слатогеяеза. Чтобы экспериментально установить какова роль добавок г яд роке то э железа и кремния в образец чернозема в развзтяя слитостя, мы реезли использовать в качестве . критерия стзпеяи слитости величины линейного набухания и усадяя и кинетики набуханяя с по тонна прибора [ШТ. Установлено, что йерио-дическое увлаишяЕе-иссушеяге образца пахотного горизонта чернозема з течение 9 месяцев вызвало сущгственяое увеличение значения набухания и усалкк.

Веля величина набухания контрольного образна составала в среднем 29Й, та ае величина в образце, подвергавшейся многократному увлажнению и иссушению, возросла до 44,*# (табл.2). Размер линейной усадки таяге увеличился от 16,6 в контрольном образце до 223 в образце, подвергавшемся увлатленив-ассуселню. Со величине определявши: показателей чернозем в значительной мере приблизился к лугово-черной слитой почве дельты Нала.

ЙабухалЕе я усадка образцов, обогавдняых Si , ■ оказались несколько ншеэ, чем в образцах, не подвергнутых воздействию какзх-дибо хяшчеснях реактивов, причем не обнаружено закономерной связи между количеством si и велячкной набухания - усадка. Это связано, по-видилиму ,стем, что в почвах, насыщенных кальцием, соеди-

ТайзиЕдЛа»

Суедавв величины набухания в усастд модвльшое образцов

Образец ' I набегание,* П набухание Усадка Началькая влажность, Конечная влажность, .■9

Чернозем Ал ах 28,9 16,82 16,56 6,53 66,31

+ увлажнение в иссушение 44,70 22,CS 22,11 6,60 80,02

+ давление 34,45 26,21 18,06 6,99 73,24

+ 0,8% Е10г 39,45 23,60 17,85 7,72 69,48

+ давление 34,50 21,97 18,38 4,01 ' 67,70

+ si02 40,80 22,27 22,00 4,14 71,43

давление 36,55 20,60 19,87 3,71 - 74,68

+ ■ 4,85t GiOa 37,5 18,33 18,20 3,64 77,67

+ давление 35,40 22,26 17,78 4,55 78,05

+ 0,5i>е2о^ + давление 34,60 . 18,88 16,91 4,90 68,66

16,75 18,88 9,21 4,45 58,24

■v 1,5% ге205 35,30 20,59 14,63 5,6 70,32

'+ давление 31,50 23,10 14,47 6,72 70,62

+ 3* feao3 32,10 20,16 15,83 10,33 78,32.

•+■ давление 26,46 17,64 14^54 7,41 73,41

слитая почва дельты Нола > га3^1 61,06 35,67 22,86- 10,03 94,86

нения кремния быстро утрачивают свою подвижность к Не могут играть приписываемой им роли в слитизацпи почв* Аналогичные данные о поведении гидроксида кремния в черноземе были получены НЛ.Оановш с сотрудниками 1979

Внесение воля гидрокскдс. железа привело к снижении величин набухания я усадки. Значение набухания в этом случае колеблется в пределах 32-355С, усадяи 14-17$. Снимние способности * Набухания и усадка, что является показателем снижения степени слктостк почв« обусловлено улучшением агрегатного состояния Испытуемых, образцов после добавления оохя гидроксида железа* что бЦяо подтверждено микроморфэлогкческиии исследования»)!» Заслуживает внимания» что при набухания почв под давлением слитость проявляется слабее.

Анализ кинетики набухания показал* что в образцах» подвергнутых многократному увлахненно-иссупеняв* а также в слитых почвах Египта« набухание происходит с некоторое задержкой »чаще асе-го в интервале величин набухания 30-342 рис.5-7 4 Во она не свойственна контролю и образцам» обогащенным железой * рив*4-6 и также ке выражена на кривих по второго набухания« Следовательно* явление задержки характерно только для слитих, нвоструктуретшх почв. Ранее подобный характер кривой Набухания был выявлен 9*1« Корнблшом и В,А.Грачевым для солонцов 1982 ,

Под руководством Э.а.Кормблгыа мы повторили по модифицированной методике изучение кинетики набухания почв испытуема образцов и слитых почв дельты Нила* Образцы измельчались да размера части *'

0,25 мч, набухание производилось ¿4 часа« запись автоматизировали и сделали непрерывкой регистрации динам гаек найухання. Полученные с помочью этоЯ методики данные в основной подтверд.ии результаты, полученные нами ранее.Исключение составил лишь образец> в который был добавлен гидроксид кремния - величина его линейного

5

отн,

ЛИИ.

II-« навунание к-*

Рис 1 . Контроль /чернозем к^К

Рив 5 .Члрнозёи,

лнн» 2

о* í-< вавумим» 5——* имторнвет*

»IH- tniN-

Рве 6 -.Чадиюш, 3» ft^Og «м давлении. .

o*t-* млукатм »^J I-f повторном»

Pue 7 « Ч«рнм(м, О.ИЬОг б«з даивккя.

набухания оказалась несколько больше на 2% , чем величина набухания образца, подвергнутого увлежненгао-иссушэния.

Дня объяснения механизма влияния золя гидроксида железа и 3«ля кремния на процесс слитогекеэа, нааи были исследованы изменения в микростроении почв в результате внесения отих растворов в почву* В образце, подвергавшемся только переменному увлаяненюа-нссушенио, получкам некоторое развитие черты, свойственной верхнему горизонту вертисоли, микросложение, несколько уплотнилось, агрегированность проявляется лиаь в отдельных участках. В образцах, увлажнявшихся под давлением, мнкроагрегированность выражена более четко. Судя по мюсростроешса, добавление г1 в образцы не привело к дальнейшему развитию слктости. В этих образцах среди других появились агрегаты, отличающиеся более высокой гумусиро-ванностьп. Лишь в образце, в который было добавлена 4,8£ СЮг почва представляла более плотнуп массу. Здесь отмечается тахже наличие опаловых пленок и комочков с размером до 50 мки, что подтверждает переход геля гидроксида кремния в менее растворимые формы.' ' /

Добавление золя гидроксида железа способствовало микроагре-гироввнностн образцов, увеличении их пористости по сравнению с почвой, подвергавшейся попеременному увлажнен ив-ис сушен юо. Часть добавленного железа перешла в состав желеэисто-гдинисто-гуыусовьгх: конкреций.

Таким образом, нихроморфологическое строение объясняет причину, по которой образцы, обогасрнные железо», отличаются меньшей способностью к иабуханмо-усадсе. Этой причиной является их агрегированность под влиянием железисто-гумусовых соединений.

Сотрудником* Ярославского политехнического института А.В.Ро-мшшхом ш А. В.Ивановым в наших образцах б идя изучены конкретные

форма весвликатного ее .та за. Месебаузровекяе спектры чернозема яьлдатся типичными для почв этого типа к представляют совокуп -нссть спектрев от двухвалентного железа в структуре сложных са-ликатов, трехвалентного силикатного железа и железа высо?,одио-персяах С «^20нм ) окислов я гядроокгслов. Практически отсутствует частицы нееалакатного железа о болысими размерами, либо их доля не превазает 2-35 от валового иелеза.

Внесение в образпа дополнительного количества ?е и последующее увлажнеяме-иссуизяие не сказалось.на оОяом виде ссечтров этих образ сов, лязь у величалась их площадь. Следовательно, форма соединений железа, дрисуоде естественному чернозему, остались зелэменяная а для модельных образцов. Гот же вывод следует я из магнитных характеристик Хр (парамагнитная восприимчивость) и (намагниченность насыщения) образцов, Намагниченность всех изученных образцов остается неизменной. Возрастание Хр отмечает лишь факт накопления железа в парамагнитной и супермагнитной форме.

Кроме этого, была проведена оценка кристаллов оксидов железа со магнитной вязкости Ю.Н.Водяницким. Показано, что внесение золя железа в чернозем отразилось на магнитных характеристиках. Прежде всего, произовод слабый рост необратимое магнитной восприимчивости. Однако внесение больших доз золя железа.не дало адекватного приращения магянтной восприимчивости. Этот результат.можно объяснить, в частности, формированием слабомагнитных соединений. Возможно произошло проникновение железа в структуру смектитов с образованием хдорятизарованных монтмориллонитов. Это соответствует факту снижения подвижности железа, внесенного в почву в виде золя гвдрокепда, в результате компостирования.

Определение, магнитной вязкости подтвердило высокую дисперсность частиц гсдроксида железа, образовавшиеся из внесенного в почву золя гидроксидз железа, что еще раз свидетельствует об от-

сутствии на поверхности агрегатов пленок гидроокисного железа.

В Ы В ОД U

I» Исследованные почвы дельты H или относятся к гифокорфшм солонцеваты* солончаков»* вертксояям. Онк характеризуются гли-нястьм - тяжелоглкнистым гранулометрических составом, сижьноце-л очно а реахциеЯ, бальзой величиной линейного нзбухяняя до 75Ï » вязким содержанием нескямкатных и шор$ша фор* железа, находящихся. в низжодясперсном состояния, высок» количеством «мор$нюс я слвйоокрясгжглязовйнтдсоединенм* к речи пл.

2. Попеременное увлажнение-иссушение при 35°С является ве*-нш фактором развития слитостив пахотном горизонте чернозема. После компостирования в-переменном режиме увлажнения образец чернозема характеризуется повышенной величиной линейного набухания и усадки и своеобразной формой кривой набухания, больсей плотностьо кнкросложения по сравнение с контролем.

3. Внесение уоля гидроясида кремния несущественно влияло не процессслитизефш пахотного горизонта чернозема с нейтральной реакцией среды, поскольку в эти* условия,уель практически нацело переходил в форму окристаллиэованных соединений, которые не могут играть роль клея я стимулировать слитизацяв.

4. Внесение золя гидроксида железа снижает способность пахотного горизонта чернозема к слитости,что проявляется в снижения величины набухания,приближения формы кривой набухания к форсе кривой набухания контроля и объясняется улучшением агрегатного состояния почвы,выявленным ыикроморфологическин методом £ результата компостирования большая часть золя жалеза перешла в формы,не извлекаемые оксад&тной к дитионит-цитрзгной выгяясеми .Гидроксида железа в испытуемых образцах находятся в форме высокодисперсных частиц, не образующих пленок на зернах минералов к агрегат ах .Все

это дзет основание считать, что гияроксады железа не являются

фактором слитостк.

5, Велячлна линейного набухания и усадки я форма кривых набухания может быть исяользозаяа для диагностики стелени слитости

почв.

Оо теме диссертации опубликованы следующие работы:

I» Значение кремнкя и железа я слитогекезе почв.- Бестник.Мосж. ун-та, сер.почвоведение, I9S7,.£ I, с.72-75..

2. О роли кремния и железа в слитосбразовании. - Тр.УШКонф. молодых ученых, ИГУ (и печати)

3. Моделирование процесса слитогенеза. - В сбМелкорация солонцов, почвенный ин-т ЙАСХНИЛ (в печати).

t 9

Ч-. Pedociae:aical studies on eone factors affecting the soil salinity In the northern part of tin? Dile delta at KaSr El-She ikn governorate* I, Sffect of 3uxlus late. - J. aerie, res.. Tsnta-Uiiiv-АЛ-З,. 1932, H 8, p.363-373 (В соавторстве ).*

5. Fedosheaical studies on зохзе f ac ~t ovj aff acting . the soil salinity in the aoi-tbero. part of tile Wile delta at Eafr Elsie ikh goveraorate. II. Effect, of aoaetta branch . ~J. agric. res. Taata uaiv. A33, 1932, N S, ¡>.379-390 (3 соавторстве ).

6. Sose aspects of ttie role of silicon, and Iron on the vertisola formation. - Transation XTII Congress of the International Society of Soil Science, Hamburg, FEG, 193S, vol. I7,.p.1430-

(в соавторстве ).

QPTH Косгиаротранса