Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФОРМЫ СОЕДИНЕНИЙ ЖЕЛЕЗА В ПОЧВАХ ПОЛУСУХИХ СУБТРОПИКОВ /НА ПРИМЕРЕ ПОЧВ АЛАЗАНСКОЙ ДОЛИНЫ/

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ФОРМЫ СОЕДИНЕНИЙ ЖЕЛЕЗА В ПОЧВАХ ПОЛУСУХИХ СУБТРОПИКОВ /НА ПРИМЕРЕ ПОЧВ АЛАЗАНСКОЙ ДОЛИНЫ/"

у -мт

ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

На правах рукописи

МОХАШЕД ФАТИХ ХАСАН МУСТАФА

УДК 631.416.8

ФОШЫ СОЕДИНЕНИЙ ЖЕЛЕЗА Б ПОЧВАХ ПОЛУСУХИХ СУБТРОПИКОВ /НА ПРИИШ ПОЧВ АЛАЗАНСКОЙ ДОЛИНЫ/

Специальность 06.01,03 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА* 1983

/

Работа вылсишева на кафедре обцего почвоведения Факультета почвоведения KIT

Научный руководитель доктор биологжче с кщ ваук, профессор

Е.М.Самойлова

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук каядждат химически наук

Л.О.Карпачевскжй А.И.Карпухин

Ведущее учреждение - Университет друийи народов тени Патриса Лумумбы.

Автореферат разослав " I9S3 г.

в час. ва заседании Специализированного совета

по почвоведению в МГУ як. М.В.Ломоносова в аудитории U-2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Факультета Почвоведения МГУ.

Пригдалаем Вас щдасять участке в обоужденяж диссертации на заседании Специалиаированного совета по почвоведенжю в Московском университете; отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: II7234.Москва, Ленинские горы, МГУ. Факультет Почвоведения. Ученый совет.

Ученый секретарь Специализированного совета доцент

Защита состоится

к

исл^п^д 1983 р

/И.П.Бабьева/

Вветеаие

Актуальность -работы. Дли рационального использования почв необходимо анать нх генезис, происхождение свойств в формжру-ше почвы процесса. Фодоа соединений железа является важно! генетической характеристикой почв. Предполагается, что аре-* вращение соединений железа играет бояьшу» роль в субтропжческжх почвах, гае процесса выветривания идут с большой жнтенсквностьг. Однако» до. с их пор жсслйдовайгсй преимущественно форе железа в почвах гумидного климата, где они более подвижгш. По характеристике форм соединений железа в почвах полусух»! субтропиков имеются лишь единичные данные, нередко противоречивые.

Остается иможзученным х дискуссионным вопрос о роди железа в слнтогенеде почв субтропического аридного клжиата,тогда как'без знания механизма слжтостж нельзя определить метода борьба в этим неблагоприятным свойством.

Такт образом, актуальность данной работа определяется тем, что анализ форм железа в почве позволяет решить вопрос о классификационной принадлежности почв, о генетических связях между вини, о характере почвообраэупщих процессов, в частности такого важного, жах слитогенеэ»

Деля » задачи исследования. I, Определить диагностическое значение фор* соединений железа для почв полусухих субтропиков. 2. Выявить влияние геохимического подчинения почв ва форма соединений железа» 3. Установить влияние гидроокнслов железа ва слитость почв*

Новизна шботы. Впервые определены, формы соединений железа й таких почвах полусухих субтропиков как теынокорнчеевые, лугово-чернне слитые, луговые солончаковые солонцы. Показано, что формы соединений железа являются хорошим диагностическим признаком почв полусухих субтропиков. Она диагностирует коричневые, черные слитые почвы, солонин к переходные почвы - темнокоричневые. Впервые выявлено влияние геохимических факторов*на формы соединений железа в почвах аридных субтропиков я показано, что при засолении почв подчиненных ландшафтов аатораживастся процессы минералогических преобразований, повышенное увлажнение почв

■ * у.шр. isJiT^r.-T]

i 5Чйй. ¡'"л, fisa*i с::мгр. :

подчиненных лаадшафтов приводит к ■ увеличении содержания двух— _ : валентного железа в составе•кристаллических решеток. Выявлены' железосодержащие минералы в почвах Алазанской. долины,Впервые показано, что гумусово-желеэистые соединения в почвах полусухих субтропиков представлены преимущественно адсорбционными; комплексами. Установлено , что гидроокиси железа не ответственны за слитость почв. ' „..

Практическая ценность работы состоит в том, что: I. обосно вано использование определения фо£ы соединении хале за как важного.диагностического признака для почв полусухих субтропиков. г.Показано/чтогидрсюетслн.жвлеэа'не являются * причиной елитостя почв Алазанской долины.Дана рекомендация испытать . ~ • железосодержащие мелиоранты для улучшения структурного состояния слитых.почв Алазанской долины. '

Апробапия; Результаты исследования докладывались на заседаниях кгфедрн общего почвоведения факультета почвоведения Московского государственного университета, на П конференции молодых ученых Ш7 и вузов сошалистических стран ¡Развитой социализм и природопользование", Работа рассмотрена и рекомендована к защите.на заседании1кафедры общего почвоведения. < .

Объем рюсертащщ. Диссертация состоит из .введения,5 глав . и выводов, содержит страниц машинописного текста,7 рисунков, 16 таблиц.Список литературы включает.105 работ, в том числе 19 на иностранных языках. ■ .

i

• Содержание работы.

Глава II Фогаы соединений железа-в почвах-и. методы их исследования. .- ,-

, Рассмотрено, значение железа в почвообразования, в диагностике и классификации почв. Определение форм железа широко используется для диагностики и классификации почв гумвдного климата. С.В.Зонн с соавторами (1976),Д.А*Кадоанова (1376)'"'' исследовали форщ соединений железа для диагностики большого набора почв разного генезиса,в том числе почв сухого климата,. Особое внимание обращено на дискуссионность представлений о ' -роли минералов гидроокиси железа в развитии слитости почв. Некоторые авторы (Боллоев,IS48;Быстрицкая,Торюканов,1971)полагают,

что непосредственной причиной слктостж почв является пленка .гидроокиси хелеза\на поверхности структурных'отдельностей. При высыхании она цементирует почвенную кассу, что приводят к обособления слитых горизонтов. В противоположность этому Э.Д.Корнблш (1967) утвергдает, что одним из условий слятоге-геза почв является утрата почвенной массой свободных гвдро-окислов,железа. •

Значительно более убедительна точна зрения на роль железа как ванный фактор острунтуривания. Эта точна зрения подтверждается как теоретическими проработками, так и практикой мелиорации солонцов железосодержащий! мелиорантами. '*

Большое значение имеет разработка методов определения '.. , форе железа.' Как. доказывает обзор литературы {Горбунов и др., 1961;Титова,1962; Келлерман, Цюрупа, 1965, ЦеКеа£ив»Оауи966' БавсотЪ, 196в; МсКваеие в.оИи, 1971 : - И др'.) , ни один из реактивов, применяеииг для наделения различных фор« железа, не является реагентом строго охуаниченного действия, он в той или иной, мере растворяет многие железосодержащие соединения*.

Лишь условно можно считать, что вытяжка Тамма извлекает; все аморфное железо, вытяжка Мера и Джексона - все свободное железо, как аморфное, так и окристаллизованное, пирофоофатнйя вытяхка - железоорганвческие соединения. \

Важную информации о формах соединений железа в почвах дает минералогический анализ. Железо входит в состав глинистых минералог, первичных минералов - силикатов, и алюмосиликатов, минералов окислов и гидроокиолов железа, карбонатов, титаватов и других,' в разной степени подверженных выветриванию и воздействию различных реагентов*

Для определения форм соединений железа в исследуемых ' почвах были использованы здтяжки Таима,Мера и Джексона в ОД н . вытяжки пвросоофата натрия по методике Л.Н.Алексавдровой (1980). Методам^ оптической микроскопии, били определены минерала крупных'фракций г методом мессбауэровской спектроскопии соотношение 2х я Зх валентного железа в крислаллических решетках минералов и состав минералов гвдроокислов железа. Анализ методом ЯГР проведен В.Ф.Еабавиным, с':сотрудниками. 3-й«-

Кроме того, был определен механический состав почв по Качинскому, валовое состав рентгенфлуоресцентным методой» ' состав водной вытяжки общепринятым методом, гумус по Тгрину,, карбонаты волгитометрически.

Глава П; Природные условия и почвы АлазанскоЙ должш.

Объектом исследования дослужили почвы АлазанскоЙ долины Восточной Грузии, характерного региона для области полусухих ; субтропиков,

Алазанская долина представляет часть Закавказской депрессии, раэделяпцей Большой в Малый Кавказ. Она сложена мощной толщей молассовыг отложений - продуктов разрушения воздымавшихся гор континентального и морского происхождения. Среди континентальных преобладает аллавиально-аролювиальанэ отложения , ■ образовавшиеся в результате выветривания и переноса юрских аспидных сланцев Большого Кавказа, вулканогенных пород Малого Кавказа, песчавоглинистых и гру<5оо<йошчтаГ пород, известняков к ыергелий Морского плоскогорья.

На большей части АлазанскоЙ долины среда почэсюбразутщих пород преобладают глинистые отложения. Они неоднородны по составу, местами обогащеингрубообмолоченным материалом, местами являются чрезвычайно тяжелыми по механическому составу ( до 90 % физической глины).

Внсота АлазанскоЙ долины в районе исследования около 400 м над уровнем моря. Ее правобережная часть представляет продолжение склонов Цив-Гомборского хребта. Долина имеет неровную поверхность обусловленную наличием многочисленных конусов выноса, разделенных понижениями.

На территории долины большая роль в почвообразования принадлежит грунтовым водам. При движении с горных склонов к центральной части они обогащаются дегкорастворимыми солями и пос- -тепенно приближаются к поверхности. Б средней части правобережья, ва надпойменной террасе Алазанх уровень грунтовых вод поднят до 2 и. Минерализация достигает 30-70 г/л, что обусловливает развитие засоленных почв.

/

Климат Алазанской долины субтропический средиземноморский с длительным жарким и сухим детом и прохладное зтаюй. Максимум осадков приходится ва май-ишь .Среднегодовая температура около 12 температура июля около 24°, января 0,2°* Годовое количество осадков 650-700 им.

Этому климату соответствует растительность ксерофитнах лесов й колючекустарниковых формаций .В настоящее время вто-• рдоне леса сохранились лишь на горних склонах, почвы долина ' еще в древности распаханы. Естественная растительность сохра-• нилась дашь ва засоленных почвах.

Почвенный покров правобережья Алазанской долина сложен. Представления о генезисе и классификационной принадлежности многих почв Восточной Грузии до сих нор остаются дискуссионными (Сабашвили, 1948 ;Талахадзе,Тигуши, 1961 ;Латария, 1967; ВолобуавД977;Налалдэе,1977,1980;ЧхжквшвЕЛи,1952Д954; Самойлова и др.,1981, и др.).

В соответствии с современной клас сификацией, наиболее широко распространены коричневые почва ва склоне Цив-Гомборс-кого хребта, лугово-коричневые и темнокоричневые почва ва большей частя территории Алазанской долины, в долине встречается также слитые лугово-коричневые почва, луговые солончако-выесолонцы в аллпвиальные почвы. Небольшое распространение имеют лугово-черные слитые почве.

Далее в работе дана характеристика почвенных типов, послуживших объектом исследования.

Глава Ш. Свойства исследуемых почв.

Была доследована катена, вклвчапцая почвы геохимически сопряженных лавдшафтов правобережья Алазанской должны и об-раклящего ее с юга Цжв-Гомборского хребта. Когичневая типичная глинистая почва развита под пологом дубово-грабннкикового 4 мертвопокровного леса на высоте 500-550 м. Почвообразупцая порода - адшвий-делший конгломератов. Темпокоричневая глинистая почва распространена на шлейфе склона Цив-Гомборского хребта, на пашне, орошаемой в течение 5 лет. Почвообразупцая порода - дролввяально-далшяальные лессовидные отлохекия.Лутово-

черная слагая глинистая почва формируется в неглубоком пониже- . нее между конусами выноса, расположенном на шлейфе склона Цив- . Гомборского хребта. Неорошаемая пашня. Почэообразуадая порода пролювиалъно-деливиальные отложения. Почвенно-грунтовые воды на глубине 4-5 ы..Луговой сульфатный очень сильно; засоленный солончаковый солонец сформирован на надпойменной-террасе реки -Алазань под покровом полынно-кермеково-содянковой,ассоциации.-Почвообразупцая порода - аллпвиально-пролшиальнне отложения.

, Уровеньпочвенно-грунтовнх вод - 2 и. _Почва подвержена интенсивному засолению.

В работе приведены - детальные описания морфологического строения почв,

Свойства почв приведены на рис. I. Бее почвы катены имеют тяжелый глинистый механический состав, характерно постепенное облегчение его сверху вниз по профилю." ' Г -

Коричневойпочве свойственна дифференциация.профиля по содержанию илистой фракции.Текстурный горизонт В содержит в полтора раза больше ила по-сравнении с дерновым.горизонтом. В.. ' лугово-черной слитой почве н темнокоричневой вл распределен ...' практически равномерно. Луговой солонец, характеризуется элювиально-иллювиальным распределением этой фракции: надсолокцэ- -вый и солонцовый горизонт резко обеднены алом по срав&енао с . подсолонцовым. Особенности распределения частиц разного размера отразились в валомом составе почв. Профиль темно-коричневой й ' лугово-черной слитой почв однороден по содержание 51, М, Ре. Над солонцовый и солонцовый горизонты солонца обеднены алхмпянеы: и железом по сравнению с подсолонцовым. Горизонт В коричне-. вой почвы обогащен этими элементами. Следовательно, он сформировался не только за счет процессов внутрипочвенного оглиня-вания ной за счет иллювиировалия тонких частиц.

Почвы'небогаты гумусом. . Лишь поверхноотные горизонта во- " ричневой почвы и лугового солонца, обогащенные растительными \ остатками'содержат около 5'% гумуса. В других случаях его : содержание не превшает 2-3 %, постепенно снижаясь вниз по профилю. Все почвы обладают высокой емкостью поглощения. Содержание

3

А

С&2 карбонатов, % О ' 4 ,8 . 12

20

ео

100

140

180

ГХ ■ Ч-.;,

I ........

V ''V

Рис. Свойства почв.

--разрез 7-79

- - - разрез 9-79

...... ртзрез 6-79

*"»*" разрез 8-79

обменного натрия юптолио. за исключением солоноа,. где.'оно достигает 20 %* Почвы за исключением лугового солонца не ' засолены. Последний содержит* # солей до всему: профилю и находится в стадии современного соленакопления. В составе со' лей преобладает сульфат натрия, на втором месте хлористый '..--. ватрий.'В составе водной вытяжки солонца, а также нижних горизонтов лугово-черной■ слитой и темно-коричневой почв есть сода, что обуславливаетгповаиение величина рН"до 8,9>

Все почвы обладают слабощелочной и щелочной реакцией, за исключением верхних 40 см коричневой типичней почвы со слабо- -кислой реакцией.

Анализ морфологического строения и состава, а также свойств ' почв катенн свидетельствует о типичности выбранных объектов исследования. -

Глава-17.| Железосодержащие минералы, в почвах АлаэанскоЙ долины.

Минералы тонких фракций'почв катенн были исследованы " Л.С.ТравюЕКОВОЙ(СамойловаДравникова,Силева,1991).Основными улиирял>тшст ^о^тятиг^ппцуц^ тонких фрЕКДИЙ являются минералы смектитового типа, гидроелвды, хлориты, кварц, полевые шпаты, ' кальцит. Среди глинистых минералов абсолютно преобладают минералы монтмориллонит-бейделит-вонтронитового типа,составляя до 90 % от веса глинистых минералов илистой фракции и более 50'? от веса глинистых минералов тонковылеватой фракции. Привив во внимание содержание этой франции в почве,валовое содержание железа в ней (оно в 1,5-3 раза вше,чем в почве в .целом) и количество несиликатного железа в илистой фракции, мы определили, что кз менее 50-60 % валового железа в исследуемых почвах входит в состав кристаллических решеток глинистых минералов.

С помощью метода мессбаувровской спектроскопии, или -ядерного гамма-резонанса были определены минералы группы гцц--роокислов и окислов железа и соотношение 2-х валентного и Зх-валентного железа в кристаллических решетках минералов иссле-- ,-дуемых почв.Это соотношение в разных почвах катены различное (табл. I). Оно наименьшее у коричневой почвы я наибольшее у

- лугово-чврной слитой почвы, затеи у лугового солонад.Это свидетельствует о влиянии избыточного увлажнения на минералогический состав почв, Лугово-черная слитая почва формируется под влиянием периодического поверхностного переувлажнения ж грунтовых вод на глубине 4-5 и. В прошлой она, повждамому , нспытнвала очень сильное переувлажнение, возможно почвенная масса формировалась в озерео-болотном режиме. Солонец в настоящее время -в; еще большей степени избыточно увлажнен.Грунтовые . воды находятся на глубине 1,5-2 к. Однако, содержание sa-кнсного железа в кристаллических решетках минералов здесь " меньше* Возможно, это связано с меньшей интенсивностью минералогических превращена! в солонце* что обусловлено 8а#эленж«м этой почвы я ослаблением в связи с steh бяохжмжческой активности.

■ Использование метода ме с сбауэровско й спектроскопии показало, что в почвах есть тонко дисперсны® гетит ж'гематит. Эти минералы не образует в почве слжшннхпаенок, но распределены в виде ккхросхошгенжВ. ■■-.•■'.■•■ .'■"■'■>•?-::

Вал изучен минералогически* i состав Ъруписс'фрвкцЕй почв». Результата исследования (табл. 2) ^вждетвльстиугтт о том, что ■ при общности мжнерелогжче схэго фона ве«х раеемотрёвввх разрезов, наблвдается заметна* различия между группой разрезов на деливжально-дролдвиадьных отложениях (pespera 6-79,7-79,9-79) и разрезом 8-79 (луговой солонец). Невидимому, в формировании мелко з оыдне того материала солонца участвовали не только де-лювяально-пролюввальиые процессы, но. ж аллювиальные процессы. ^ Во фракции 1-0,25 ш неэасолениаг почв преобладают среди j

^ обломков пород мелкозернистые карбонаты, в меньшем количестве

содержатся обломки эффузжвоъ, присутствуй также единичные крупные зерна эпждата, обломки халцедонов. В разрезе соланца прж таком же качественном составе наблюдается преобладание ' ч обломков эффуэжвов, в нижних горизонтах иного крупных кржетал-> лов гипса, фракция тонкого песка (0,25-0,05 ш) в незаселенных почвах характеризуется сравнительно высоким выходом тяжелых минералов (до в ¡С), в жх составе абсолютно преобладает железосодержащие минералы жлъменят ж эщцот»' Кроме того, в тяжелой фракции в незначительном количестве содержится рутил в разрезах лугово-чврной слитой почва, а также' лугового солонца встречается (до 7 %) агрегаты минералов гвдроокжелов ж окислов

Таблица А I*

Соотношение двух- и трохвалентши фор* железа в исследованных почвах- -

Горизонт »глубина- " ....'.' _ ^

взятия образца (см)

■',разрез9-79,коричневая типичная ,

AI 1-3 - . ' " 0,08

Bt , ' ■ - ' 20-30 ■ 0,08

' 70-80 'V 0,08

разрез * 6-79, темно-коричневая почва

А- ' О-в ' 0,06

В Са 100-120 , 0,14

раэреэ Лг7-79,дугово-черная слитая.

Ар . - 1-6 0,20

.10-20 ' 0,21

Й

AI 35^50 0,21

А%а ; - 60-75 ■ 0,20 .

Efca 90-130 0,21

А Са 180-195 '.'. " 0,21

разрез * 8-79,луговой солонец солончаковый

AIA2 0-2 . * ' 0,13

B-t *' 5-15 - 0,12

Bis ' ' ■ 25-35 , ■■_ : 0,11 " „

BtßaS 45-55 - ... - 0,14

BtCafaST .100-110 ; 0,14 .

BCGsS 140-150 ' 0,10

BCqsS : 190-200 0,12

железа .разно! стелена окржстадлжзованности.Бофраксни тон- ' »го песка в составе легких мннералов преобладают полевые . шпатн,кварц нмелхие обломки карбонатных пород. В значительно* количестве (4-6 . здесь присутствуют зеленыетонко- • зернистые микроагрегаты железистого минерала-глауконита. В солонце в составе тяжелой фракции несколько умешьвается доля жльменвта-дрн соответственном возрастании содержания »пддота, ' отчеств рутила; в составе легких минералов уменьшается содержание полевых шпатов я карбонатов, при соответственном увеличении содержания кварт. Кроме того,' вверхНем горизонте солонца отмечается более значительное участие глауконита (до 15а в нижнем присутствует много гипса (до 16

Оценивая полученные результаты в целом, в качестве наиболее общей черты следует отметить значительное участие в. формировании крупных фракций почвы таких богатых железом в относительно .устойчивых.к выветривание минералов как ильменит, эпидот, а также глауконит , что'является одной из причин довольно высокого содержания в почве валового железа, при сравнительно. низком количестве его неенликатных форы, растворимцх ; в дитионит-цитратной.вытяжке Мера-Джексона. . .

' , Для визуальной оценка воздействия этого реактива на первичные железосодержащие минералы мы сравнивали состояние минералов с помощью бинокуащра и поляризационного микроскопа до К:после их обработки по Меру, а Джексону. Результаты наблвдений свидетельствуют о том, что каких-либо заметных изменений в облике поверхности а количественном содержании ильмекитов и : епидотов' не обнаружено. В то же врема агрегаты минералов гидроокислов и окислов железа растворялись во всех случаях практически нацело. ■

Определение минералогического состава почв различными методами покрало, что большая часть железа входит в состав кристаллических решеток минералов: глинистых тонкодисперсных минералов,.глауконита и первичных минералов,' как силикатов, так в:не силикатов - ильменита, зпидота, не растворявшихся в вытяжке Мера-Джексона.^ .

Тайдипа 2.

Минералогический состав франции 0,25-0,05 мм, % от числа sepes.

Глубина Содержав. / Тяжелая фракция - ■ —

см тяжелых минералов . ильменит эпвдот рутил агрегаты кварц полевые карбо-^ глау- ' гипс

% от'массы ГеО-ОН штаты наты S0BR

'Л Коричневая почва, г р.9-79 > ■

1-3 t _ 50 46 : 4 .32 35 : 29 : 4 т

5-15 - 50 42 : 2 33 30 21 6 . -

20-30 ■ — 51 49 -. ' - 36 26 33 5

50-60 ■ - 50 ■ 48 2 - 37 27 32 4 , «to

100-110 2,16 55- 44 I -30 28 ■ 34 ' 8 ш

Луговой солончаковой солонец, р.8-79

4-15 3,48 34 59 4 3 . , -42 25 18 15 - -

25-35 . 38 55 3 4 42 21 14 14 9

45-66 40 52 4 4 52 24 20 4 - '■

170-180 2,37 35 , 58 . 4 3 31 38, 8 7 16.

1 Че{иая слитая, р . 7-79

1-6 — 30 60 3 7 30 54 16 -

180-190 3,45 52 46 • 2 7 26 ; 60- 23 ; " I т

Темнокорэтневая, р.. 6-79

140-150 6,02 50 '49 I - 20 50 N. 29 I " ** '

Глава У. Формы соединений железа в почвах Алазанской долины..

В почвах Алаэанской долины свободного, железа, переходящего в вытяжку Мера-Джексона сравнительно немного - макси-1мально;26 /£ от валового, Эта величина отмечена в дерновом -горизонте коричневой типичной почвы. Ниже по профилю она постепенно снижается. Она снижается в остальных почвах катены по мере удаления от склона Цив-Гомборского хребта к надпойменной террасе, где расположен дуговой солонец (табл. 3).

Наличие!свободного железа в этих почвах к его сравнительно невысокое содержание подтверждается микроморфологи-чески (Самойлова и др.,1981), Установлено, что в коричневой почве на•поверхности минеральных зерен отмечаются пленки гидроокислов железа,,оно прокрашивает карбонатные отяжения, образует микроконкреции. Особенно хорошо заметно ожелезнение --растительных остатков. Но все же количество свободного железа не очень велико - не наблццается железистых пленок и пропитки железом, ожелезненности плазмы коричневой почвы.-Этого нет *и в профилях других почв катены. :' - ^ "

В луговом солончаковом солонце' содержание свободного железа меньше, чем в других почвах. Максимально здесь содержится 20 %'от.валового, минимально.' 10 %, При этом солонец богаче, чем другие почвы валовым железом, он богаче легковыветривашим-ся железистым минералом глауконитом, а также эпидотом, в нем есть микроконкреции и микроагрегаты,состоящие из минералов гидроокислов и окислов железа резной степени окристаллизован-ности. Уменьшение содержания свободного железа в этой почве ш объясняем. заторможенностью процессов выветривания минералов здесь в. связи с засолением. Солеиакопление подавляет деятельность микроорганизмов и боохимическую активность, поэтому разрушение -минералов замедляется.

Коричневая, темно-коричневая и лугово-черная слитая почвы близки между собой по содержанию свободного железа, но различаются' по его распределению в профиле почв, В коричневой типичной почве максимально'эта форма железа накапливается в

и

дерномом торазоетв. в черной слзггой распредйленжв равномерное, темнояоржчнввая почва занимает промежуточное положение, что -подтверждает ее переходный характер при генетической близости к коричневой лесной почве. Мы полагаем, что приуроченность максимума свободного железа к поверхностному горизонту корич-негой почвы связана с ролью биологического круговорота. Лес мобилизует и возвращает с опадом. на: поверхность почва много * Ге. По некоторым данным (Твалавадзе,1981) в этой же горизонте наиболее благоприятное сочетанжетеплаиувлажненжя для раэви- -тля интенсивных процессов выветривания.

В солонце распределение свободного железа носит поверхностно-аккумулятивный характер благодаря- наличию гликроконкреций в верхних горизонтах. Второй махсицумдриурочвн к оглеенным^ горизонтам.

' Исследованные почвы обладает невысоким содержанием железа, 5 ' переходящего в вытяжку Хамма. Соотношеное Ре оксалатное:Ре дитионвтной ьытяжкв колеблется в пределах 0,05-0,14, что со- _, ' ответствует : данным другихавторов для почв полусухих субтро- ; . пиков. Несмотря на невысокое содержание аморфных соединений-; железа их профильное ~раепределение очень ярко характеризует: каждый почвенный тип.

В1 гиргтёвоб почве хорошо выражено вакошвнже афорфввх соединений железа в верхней, бескарбонатной часта почвенной тол- » щи - в дерновом горизонте я тексту!яом горизонте. Наябольиее -абсолютное, а особенно относительное содеркание железа,^переходящего в вытяжку Тамма,.отмечается в дернине, обогащенной грубим гумусом. Растительные остатка ожелезненн, повидимому значительная часть этого железа представлена аморфными фор- ' маки.

В. карбонатном горизонте-содержание железа, переходоцего в вытяхкуТаммарезкоснижается.ЭтоможетСЬть связано е вв-падевжш в осадок растворимых соединений желе» на карбонатном геохимическом барьер». Выявленный ход распределения железа почт* повторяется » темзо-корячневой почве, но в сглаженной4: форм ш врв пониженном содермяжж аморфного Таи в лугово-^чер-

Таблица 3

Форш железа (Ге^Оз) в почвах Алазанской долины в % от прокаленной навески (I) г % от валового содержание.железа(П),

почва -. ' глубина , Валовое Неснлжкатное Силикатное Аморф-н раз- си - ннх сое-

рез '■ ■ ■ ■ • дннендд

I ■ I - П I П I п.

коричневая 1-3 '•6,19 1,60 - 25,7 4,59 74,3 0,20 3,2

типичная 5-15 6,59. . 1,66 25,2 . 4,93 74,8 0,17 2,6

9-79 . 20-30 . 6,85 1,50 22,3 5,35 77,7 0,15 .2,3

40-50 6,24 1,40 22,4 4,84 77,6 0,07 ■1Д

70-60 6,20 1,26 20,0 5,02 80,0 0,06. 0,9

, 100-110 6,28 1,21 19,3 5,07 80,7 0,07' М

темно-ко- 0-8 . 6,40 1,60 24,4 4,80 75,6 0,11 1.8

ричневая - ■ 20-40 - 6,42 1,62 25,2 4,80 74,8 0,11 1,8

6-79 55-65 6,30 1,49 23,6 4,81 76,4 0,07 1.1

100-120 • 5,96 _ . 1,49 24,9 4,47 75,1 0,06 1,0

Лугово-чер- 1-6 ' 6,76 ■ 1,60 23,7 " 5,16 76,3 ОДЗ 1,9

вая-слитая 10-20 6,63 1,62 24,4 5,01 75,6 0,13 1.9

7-79' -- 35-60 6,75 1,60 23,7 5¿15 76,3 о,д 1.7

60-75 6,91 1,56 22,6 5,35 77,4 0,11 1,6

90-130 6,76 1,37 20,3 5,39 79,7 .0,11 1,6

180-195 6,52 1,33 ' 20,4 5,19 79,6 0,09 '1.3

Луговой со- . .4-15 6 »96 1,40 20,2 5,56 79¿8 0,02 0.2

лончаковый : 25-35 : 7,22 1,16 16,0 6,06 84*0 0,02 0.2

солонец 45-56 7,30 1,06 14,4 6,24 85,6 0,14 1,9

в-79 ч - - 100-110 7,23 0,77 10,6 6,46 81,4 0,11 1,6

140-150 6,85 0,93 13,4 5,92 86,6- 0,06 0,8

(1 170-180 6,97 0,99 14,1 5,98 85,9 0,09 "1.2

Продолжение таблица 3.

О кристаллизовании! - Орган»-*»- В составе вс- В составе ami

COWHEMli cB09Œl S0" . ^«g^««3

I " п. \I . П ашрф. .окрхстал. минерал. органо—

минерал.

1.40 . 22,6 . 0,019 . 0,31 12,5 87,5 90,5 9,5

1,49 22,6 0,024 . 0,36 10,34 89,65 85.9 14 Д

1,35 19,7,- ^GJOZï" 0,39 10,28 89,71 82,0 .18,0

1,33 21,3 ' - • * rv . "..: / 5 ДО 94,89 - 1

1,20 19,1 — 4,54 95,45 -

1,14 ТВ& — 5.68 94 ,И — ■ —

X,49 23,3 0,013 0,20 7,14 92,85 88,2 II .8 ,

1,51 23,5 0,023 0,36 7,07 92,92 79,1 . 20.9 .

1,42 22,5 — ■ - 4,80 95 ¿19 * 1 —. -

1,43 23,8 — 3,84 96,15 _ —

1.47 21,7 0,020 0,30 8,03 91,96 84,6 15,4

1,49 22,5 0,016 0,24 7,96 92,03 87.7 12,3

1,49 22,1 0,023 0,36 7,14 92.85 79,1 20,9

1,45 21,0 ■ ' " — 7,33 92,66 ' — ■—

1,26 18,6 - ■ . — " \ 8.33 91,66

1,24 19,0 6,45 92,47. — '

1,38 19.8 0,011 0,18 1,02 98,97 94.5- 5,5

I »14 ' 15,8 0,024 0,33 • 1.23 98 ¿76 - ''

0,92 12,6 0.024 0,33, tí.si, 86,48 82,9 - 17.1.

0,66 9,1. - — 14,81 85.18 _ / —

0,87 12,7 - - 6,15 93,84 — —

0,90 12,9 - - 8.69 91,30 —

Г7

вой слитой почв« содержание аморфного железа немного виие я постепенно понижается сверху вниз по почвенному профжлв. Распределение аморфного железа по профшт солонца носит ярко выраженный 'алввжально-жшдвальннй характер. В, солонцовом -гормаонте его содержание в 10 раз меньше,чем в подеолондавом.

Таким образом; в исследованных почвах АлазавсхоЙ должна: преобладает силикатное железо,входящее в состав кристаллических решеток минералов, а в составе нееихжжатвого железа преобладает окристаллизованное. -

Содержание железа, переходящего в пирофосфатнуг вытяжку, невелико»не более 0,5 % от валового я длжзко го всех исследованных почвах (табл. 4). Характерно, что максимальное количество железа в форме органо-минеральных соединений приурочено ве к гумусовому, а в нижележащим горизонтам.В коричневой почве зто горизонт максимального оглинкванжя, в солонце - солонцовый ж подсолонцовый. Это указывает на жлпшжкровавпе железа в профиле в ф01%се органо-минеральяых соединений. -

Хеяезо находится преимущественно ве в составе гумусовых кислот, а-в составе адсорбционных комплексов гидроокисей в органическими веществами. Это было установлено после отделения ■ . адсорбционных комплексов с поющьь мембранного фильтра (Александрова,1980). Болыяе всего железа, входящего в состав гумусовых кислот, обнаружено в бескарбонатных горизонтах коричневой типичной почва. На I г С гумусовых кислот здесь приходится 30-60 мг железа. .В остальных почвах »та величина значительно меньше. Согласно работам Л.А.Воробьевойж Т.А.Рудаковой (1981), это можно объяснить щелочной реакцией почв, в щелочной среде железо образует более прочные соединения с ионами ОН, чем в гумусовыми кислотами. —

Заслуживает специального рассмотрения вопрос о возможной роли соединений-железа в слитообраэованжя. Из вашего материала следует, что лугово-черная слитая почва Алазанской долины не ^ отличается от коричневой и темно-коричневой почв ни. по валовому содержании железа, ни по количеству "свободного" железа, представленного окислами я гицроогиедамн, ни но количеству подвижного Ге, представленного преимущественно аморфными минеральными фор-шми, ни по количеству железа, связанного о органическим веществом. Иикро морфологический «•д^ дпп выявил наличие небольшой .

■ ( ■ ' Таблща 4.

Содерюнге ГеЛЬ х С в шгрофосфатноВ щтяэосв, % на аЗсшшгю сухую почву.

Почва Горизонт, ' глтоява.' До отделения комплексов После отделения хошлехсав.

си ' - , ■ С Р«,ИЕ/Г пслот "V , *>г.

■ • '. с в состав. 1 ГуМЕВОВ, кислот в состав* фхшю~ ' кислот ойнев содержание

Коричневая : и 0-3 , 0,019 2,42 о.ооЬв 0,006 0,007 0,59 8

(раэр.Э-79) А1 5-15 0,024 0,64 0,0008 0,015 0,016 34

'В 20-30 у, 0,027 ' 0,46- 0,0009/ 0,012, 0,0X3 ,0,16 ': 57 '.

Темно-корич- Л О-в 0,013 0,78 0,0006 0,004 .0,005 0. Э 8

невая (разр. го-го 0,016. 0,76 0.0008- 0,004 ' 0,005 0,30 . п

6-79). л ■ У 35-60 .0,023 0,35 следи • 0,004 0,004 0,15 -

Дугово-чергая ъ 0-5 ■ 0,020 0,52 0,0005 0,004 0,004 0,18 18 .

слитая (разр. 10-20, 0,016 0,50 0,0006 0,0008 0,004 0,005 ■ 0,22 16 /

7-79) 2 35-60 ' 0,023 . 0,47 0,004 0,005 0,18 18

Луговой солон- в . 4-15 0,011 0*69 следи 0,002 0,002 0,24 8

чакошй соло- в 25-35 0,024 0,39 0,002 ' ' 0,002 0,15 13

нец (раэр.8-79) В 45-66. - . 0.024 0,32 1 ян 0,002 0,002 0.13 15." '

количества микроконкреций, но не обнаружил других форм-ново— обраэ.ованхв железа б лугово-черной слитой почве, например в взде пленок но граням структурных отдельностей дли в вал» общего,ожелезнения плазмы. Наличие агрегатов минералов окислов и гжцроокиелов железа, в разной степени ©кристаллизованных и полностью. растворяющихся в вытяжке Мера-Джексона, было выявлено при минералогических исследованиях. В составе этих агрегатов о содержится не более 0,2-0,3 % желЗза от навески почвы. 4 . - Таким образом, кет никаких оснований связывать слитость 'изученной слитой почвы с соединениями железа - ни с избытком свободных гидроокислов железа, ни о их .недостатком^ Вероятно, ожедезнение слитых почв; в тех случаях, кохжа оно наблюдается, является не причиной, а следствием слитости, то-есть слабого ' внутреннего дренажа почв, Гидроокисли железа по-видимому являются фактором оструктурешости почв, но не фактором их дез-■ агрегированности," цементации, слитости. ,

Можно рекомендовать в дальнейшем испытать железосодержащие мелиоранты для оструктуривания черных слитых почв Длазанс-кой долины. . .

•. - Выводы.

. -I. Почва полусухих субтропиков могут диагностироваться по' форяам соединений железа. В коричневой типичной почве железо, -переходящее в вытяжку Тамма н Мера и Джексона, накапливается в максимальных количествах в дерновок горизонте, их содержание довольно резко убивает вниз попрофилю. Дугово-чернаят слитая почва |характеризуется равномерным распределением "свободного" к "подвижного" железа в почвенном "профкле, Темнокоричневая почва обладает промежуточным типом распределения обеих фор«, что указывает на ееГпереходнкЙ характер. В луговом солончаковом солонце "свободное" железо аккумулируется в солонцовом го' ризонте, его содержание постепенно уменьшается вниз по профилю; "подвижное* железо распределено по. элювиально-иллювиальному типу. - 1 • '

Келезооргаиические соединения в почвах полусухих субтропиков содержатся в незначительных количествах а представлены в основном адсорбционными комплексами. Это обусловлено щелочностью почв, препятствующей нхсвдепию Ге в, состав молекул гумусовых кислот. . ..

3. Положение почвы в системе:геохимически сопряженных ландшафтов оказывает существенное влияние на скорость минералогических превращений: засоление почв аккумулятивного ландшафта замедляет выветривание первичных минералов, синтез и трансформации вторичных, предположительно вследствии ослабления биологической активности.

4. Почвы геохимически подчиненных ландшафтов обладают повышенным содержанием двухвалентного железа в составе кристаллических решеток минералов,-

5. Основными железосодержащими минералами в почвах Алаэавс-кой долины являются тонко дисперсные глинистые минералы и глауконит, тонкодисперсные минералы гидроокислов и окислов железа, в том числе сематит, первичные минералы: ильменит, эпядот.

В почвах с затрудненным и слабым дренажем накапливаются агрегаты минералов группы железа разной степени окристаллизованное-ти.

S, По данным химических,минералогических я* микромор^ологи-чесжих анализов "свсдобные" и "подвижнее" соединения железа не ■ ответственны за слитогенез почв лугово-черной слитой почвы.

Список опубликованных работ. .

✓

I, Формы железа в почвах полусухих субтропиков.Вестник Московского университета, серия почвоведение,1982,R3,стр.62-64 (в соавторстве)»

. 2. О минералогическом составе крупных фракций почв Алазаяс кой долины .Вестник Московского университета, серия почвоведение 1983,*!, стр. 59-60 (в соавторстве).

Подл. * пытчЗЗ/и-ЯЗг ф. . - '

- Бум. ТИП. М Ф». ff. л. УЧ.-взд. Я.

3 асм^ЗМ Тираж ¿00

Ихд-м Москок*ого yim»tpc»w». Моек», К-9. уд. Герцена, 6/7.

Тякографка И ja-»« МГУ. Моола, Лсвгоры