Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Гранулометрический состав, физико-химические и агрохимические свойства темно-каштановых почв разного хозяйственного использования в условиях Западного Казахстана

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Гранулометрический состав, физико-химические и агрохимические свойства темно-каштановых почв разного хозяйственного использования в условиях Западного Казахстана"

На правах рукописи

Худякова Вера Михайловна

ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ РАЗНОГО ХОЗЯЙСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ЗАПАДНОГО КАЗАХСТАНА

Специальность: 06.01.03 — Агрофизика

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург 2015

11 ПАР 2015

005560119

Диссертационная работа выполнена на кафедре почвоведения им. Л.Н. Александровой федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

кафедры почвоведения и агрохимии Санкт-Петербургского государственного аграрного университета [Донских Иван Николаевич]

Официальные оппоненты: Федоров Анатолий Семенович, доктор геогр. наук,

профессор кафедры биогеографии и охраны природы института наук о земле ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный университет

Володина Тамара Ибраевна, доктор с.-х. наук, профессор кафедры химии, агрохимии и агроэкологии ФГБОУ ВПО Великолукская государственная сельскохозяйственная академия

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Воронежский государственный аграрный

университет имени императора Петра I

Защита диссертации состоится $(Zt5 года в 15 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д006.001.01 при федеральном государственном бюджетном научном учреждении "Агрофизический научно-исследовательский институт" по адресу: 195220, Санкт-Петербург, Гражданский проспект, д.14. Тел. +7 (812) 534-13-24, факс +7 (812) 534-19-00, e-mail: office@agrophys.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБНУ «Агрофизический научно-исследовательский институт и на сайте http://vvww.agrophys.ru/.

Авторе ферат разо слан « Gd 15 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук _ _ Канаш Елена Всеволодовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность. Сухостепная зона в значительной своей части представлена землями сельскохозяйственного назначения, в почвенном покрове которых доминируют каштановые почвы. На территории СНГ они занимают 107млн.га., половина из них находится в Российской Федерации. В Российской Федерации каштановые почвы распространены на территории Кавказа, на Поволжье и в Средней Сибири. На темно-каштановых почвах в условиях Казахстана возделываются наиболее ценные сорта твердых пшениц, кукурузы, проса, подсолнечника и бахчевых культур. В течение длительного периода возделывание сельскохозяйственных культур на этих почвах сопровождалось отказом от удобрений или внесением небольшого количества. В связи с вероятным развитием деградационных процессов в последние годы стало обращаться большее внимание на изменение показателей плодородия каштановых почв при длительном сельскохозяйственном использовании и выведении их из оборота, так как в условиях Казахстана значительные их площади были исключены из обработки.

В настоящее время перед паучными учреждениями поставлены задачи всестороннего обоснования эффективного освоения этих земель под ценные сельскохозяйственные культуры. При этом состав, свойства и направленность почвообразовательных процессов на угодьях различного периода залежности изучены недостаточно. Поэтому изучение характера трансформации физических, физико-химических и агрохимических свойств темно-каштановых почв различного режима использования и выведенных из оборота является исключительно актуальным.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы было исследование гранулометрического состава, физико-химических и агрохимических свойств темно-каштановых почв Западного - Казахстана при различном сельскохозяйствешюм использовании.

В связи с этим основными задачами работы были:

1. Изучение гранулометрического состава в темно-каштановых целинных, пахотных неорошаемых, длительно - орошаемых и залежных почвах.

2. Исследование физико-химических свойств данных почв.

3. Определение степени засоленности и распределение карбонатов в профилях темно- каштановых почв.

4. Исследование фосфатного состояния темно-каштановых почв.

5. Исследование калийного состояния темно-каштановых почв разного хозяйственного использования.

Научная новизна и практическая пенность. Впервые для условий Западного Казахстана установлены: особенности формирования гранулометрического состава темно-каштановых почв, в частности, высокая дифференциация профиля по илу, усиливающаяся при пахотном использовании и орошении; характер миграции растворимых солей и их профильного распределения при разных режимах использования; особенности формирования и изменения фосфатного и калийного состояния почвы.

Защищаемые положепия:

1. При физико-химическом исследовании гранулометрического состава установлены параметры дифференциации темно-каштановых почв по илу в зависимости от режима хозяйственного использования.

2. Интенсивное использование темно-каштановых почв на фоне орошения и применения удобрений благоприятно сказывается на калийном и

фосфорном состоянии и на распределении солей по профилю, сохраняющемся и после длительного нахождения в залежи.

3. Параметры изменения физических, физико-химических и агрохимических свойств почв при выводе из активного хозяйственного использования.

4. Темно- каштановые залежные почвы, ранее орошаемые с применением удобрений, сохраняют высокие показатели плодородия и могут в дальнейшем использоваться под пашню.

Практическая значимость диссертации состоит в том, что использование темно- каштановых почв на богаре под возделывание с.х. культур приводило к ухудшению почвенного плодородия. Для улучшения плодородия почв на богаре необходимо предусматривать мероприятия по улучшению питательного режима, а залежные почвы можно вводить в обработку для возделывания с.х. культур.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско- преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Санкт- Петербургского государственного аграрного университета в 2009-2013гг., а также на международной научной конференции, посвященной 145-летию со дня рождения академика К.Д. Глинки, на международной научной конференции посвященной 105-летию со дня рождения профессора Л.Н. Александровой- СПб-2013г., на Всероссийской студенческой научно- практической конференции, посвященной 100-летию факультета агрономии, агрохимии и экологии Воронежского ГАУ 2013г.

Публикации. По результатам диссертационных исследований опубликовано 11 работ, в том числе 6 в изданиях рекомендованных ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из 7 глав и общих выводов. Материалы диссертации изложены на 363 страницах, диссертация содержит 28 таблиц и 35 рисунков. Список литературы включает 245 наименования, в том числе 9 на иностранных языках. В приложении представлено 6 таблиц.

Личный вклад соискателя. Разработка методической программы исследования осуществлялась в качестве исполнителя под руководством доктора с,-х. наук, профессора Донских И.Н. и при участии кандидата с.-х. наук Рахимгалиевой С.Ж. Закладка опыта проводилась соискателем при участии кандидата с.-х.наук Рахимгалиевой С.Ж. и студентов Западно-Казахстанского аграрно- технического университета. Химико-аналитические работы были выполнены лично на кафедре агрохимии и почвоведения Санкт-Петербургского государственного аграрного университета при участии студентов. Обобщение результатов исследования велось лично под руководством научного руководителя. Общий личный вклад соискателя в объем диссертационного исследования составляет не менее 70%. Доля личного участия в опубликованных научных трудах, в том числе в статьях рекомендованных ВАК составляет 50%.

Автор выражает искреннюю благодарность за оказанную помощь и участие в работе научному руководителю доктору с.-х. наук профессору Донских И.Н, кандидату с.-х. наук Рахимгалиевой С.Ж., студентам Западно-Казахстанского аграрного - технического университета, студентам кафедры агрохимии и почвоведения Санкт-Петербургского государственного аграрного университета Салаеву И.В., Брюхановой (Шестаковой) М.М., аспиранту Труфановой О.М.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Генезис, состав и свойства каштановых почв.

В данной главе дан анализ условий образования каштановых почв Урала и Казахстана. Приведена характеристика климата, рельефа, почвообразующих пород, растительности. Изложены особенности генезиса каштановых почв. Рассматривается состав и свойства целинных каштановых почв. На основании анализа научных исследований показано влияние с.х. использования данных почв на состав и свойства каштановых почв. Показана роль орошения на плодородие исследуемых почв и приведена агроэкологическая характеристика залежных почв сухостепной зоны.

2. Объекты и методы исследования.

Методической основой исследования служил сравнительно - генетический метод, основанный на сравнительной оценке почв различного режима использования, но находящихся в единых геоморфологических условиях.

2. 1. Морфологическое описание профилей темно- каштановых почв - объектов исследования. Для исследования темно-каштановых почв Западного Казахстана мы взяли почвы, сформированные на сыртовых отложениях вблизи города Уральска, Зеленовский район. Темно-каштановые, неорошаемые почвы, используемые в пашне 50 лет непрерывно (разрезы 9, 10); темно-каштановые орошаемые почвы в течение 50 лет (разрезы 7, 8); темно-каштановые, находящиеся в залежи 5 лет, до этого орошались (разрезы 5, 6); темно-каштановые почвы, находящиеся в залежи 10 лет, до этого не орошались (разрез 3); темно-капггановые почвы, находящиеся в залежи 15 лет, до этого орошались (разрезы 1, 2). Для сравнения были заложены два разреза (разрезы 11,12), характеризующие целинные темно- каштановые почвы.

Целинные темно- каштановые почвы (разрезы 11,12) имеют сформированный горизонт Ао- дернина мощностью Зсм. Хорошо выражен гумусово- аккумулятивный горизонт А мощностью 20-24см. Горизонт В1 достигает глубины 34-42см. Горизонт В, хорошо выражен и распространяется до 89-107см. Пахотные неорошаемые темно-каштановые почвы (разрезы 9,10) используются в настоящее время под возделывание полевых зерновых культур. Эти почвы вскипают с поверхности. Пахотный горизонт хорошо выражен и имеет мощность ЗО-ЗЗсм. Горизонт В1 простирается до глубины 41-43см. Отчетливый карбонатный горизонт достигает глубины 96-117см. Массив орошаемых темно- каштановых почв выбран на территории опытной станции. На этом массиве возделывается кукуруза, люцерна, овощные и др. культуры. Мощность горизонтов профиля этих почв примерно такая же, как и в почвах пахотных неорошаемых.

Залежные почвы, представленные разрезами 5,6 (пять лет залежи), характеризуются хорошо выраженным пахотным горизонтом мощностью 32~40см. Горизонт В1 простирается до 65см. Хорошо выражен карбонатный горизонт. В залежных почвах с 10-летним периодом залежи (разрез 3) пахотный горизонт хорошо развит. Горизонт В1 простирается до 46см. В залежных почвах с 15-летним периодом залежи (разрезы 1,2) хорошо сохранился пахотный горизонт и горизонт В1. Мощность Ап+В| колеблется в пределах 44-46см.

2.2 Методы исследования. Для характеристики исследуемых почв в отобранных образцах определялись: реакция (рНнго); для определения солевого состава почв был выполнен анализ водной вытяжки; обменные катионы Са2+ и вытеснялись из почвы 1н раствором №С1, непосредственное определение обменных катионов производилось тригонометрическим методом (Александрова, Найденова, 1986); обменный катион определялся по методу И.Н.Антипова-Каратаева и

Л.Я.Мамаевой, метод определения обменного катиона Ыа+ основан на вытеснении натрия из ППК насыщенным раствором гипса, при этом в раствор переходят обменный катион и водорастворимые натриевые соли; обменный катион калия 1С вытеснялся из почвы 1н раствором ИШС!, непосредственное определение катионов 1С и производилось на пламенном фотометре; формы калия

определялись по Пчелкину; гранулометрический состав определялся по методике Н.А.Качинского (1965) с подготовкой почвы к анализу пирофосфатным методом (Вадюнина, Корчигина, 1986); подвижные соединения фосфора и калия определялись по методу Мачигина (Агрохимические методы исследования почв, 1975); групповой состав фосфатов определялся по методу Чирикова. Были исследованы следующие растворители:

1. НЬО + СОг- этой вытяжкой извлекаются все фосфаты щелочных металлов и N114; кислые фосфаты Са, М§; MgHP04; СаНРС>4; 1У^з(Р04)2.

2. 0,5н раствор СНэСООН. Уксусная кислота растворяет Саз(Р04)г; частично фосфоритовые и апатитовые зерна, часть фосфатов алюминия и фитина.

3. 0,5н раствор НС1. Данная кислота извлекает из почвы соединения фосфора, аккумулированные в зернах апатита и фосфоритов, А1Р04, РеГОд, основные фосфаты А1, Бе; (фитаты Ре)

4. 3,0н раствор N114011- извлекает в основном органические соединения фосфора. Сюда входят нуклеины, нуклеопротеиды и комплексные соединения фосфатов и гуминовых кислот.

Оформление рукописи производилось согласно общим требованиям, предъявляемым к диссертационным работам.

3. Особенности формирования гранулометрического состава темно-капггановых почв разного хозяйственного использования.

Исследуемые целинные темно-каштановые почвы являются среднесуглинистыми, основная почвенная масса представлена песчаными (35,649,7%), крупнопылеватыми (18-28%) и илистыми 23,3-26,5%) частицами (рис.1.). Мала доля средней пыли (0,01-0,005мм). Ее содержание изменяется по профилю от Здо 8%. Наблюдается равномерное распределение илистых частиц по всему профилю. В пахотных на богаре почвах заметно уменьшение количества песчаной фракции по сравнению с целинной почвой. Наибольшая аккумуляция этих частиц наблюдается в верхней части почвенного профиля 0-69см - 37-41% (р. 9) и 36-39% (р. 10), и снижается с глубиной до 33-34% (р. 9) и 30-33% (р.10). Содержание илистой фракции изменяется по профилю от 24 до 31%. Основная почвенная толща является тяжелосуглинистой.

Длительно орошаемые почвы являются легкосуглинистыми в пределах верхнего полуметрового слоя и средне- и тяжелосуглинистыми в остальной части профилей. В этих почвах увеличена доля мелкопесчаных частиц-63-68%. Содержание крупнопылеватой фракции понижено. В этих почвах наблюдается более выраженное уменьшение содержания илистых частиц в верхних горизонтах до 14%, и их аккумуляция в нижней части профиля. Залежные темно- каштановые почвы (5лет) являются средне- и тяжелосуглинистыми. В среднесуглинистых разновидностях верхние горизонты характеризуются высоким содержанием мелкопесчаной фракции-62%, в то время как в тяжелосуглинистых количество ее уменьшено до 33-42%. Наблюдается отчетливое обеднение илистой фракцией самых верхних горизонтов.

Рязраэ № 2

Рис. 1. Гранулометрический состав темно- каштановых почв: р. 11,12- темно-каштановые целинные почвы; р.9,10- темно- каштановые пахотные неорошаемые почвы; р. 7,8- темно- каштановые орошаемые почвы р.5,6- темно- каштановые залежные почвы (5 лет), до этого орошаемые; р.З- темно- каштановые залежные почвы (10 лет), до этого не орошались; р. 1,2- темно- каштановые залежные почвы (15 лет), до этого орошались (Рахимгалиева, Худякова, 2012).

| | 1-0.25 мм |||[|| 0,25-0,05 мм

| 0,05-0,01 мм 0.01-0,005.мм

| 0.005-0,001 мм

! _] «0,001 мм

В темно- каштановой почве с 10-летним периодом залежности среднесуглинистой по гранулометрическому составу наблюдается снижение содержания в профиле песчаных частиц (0,25-0,05мм) до 38-46%. Содержание илистой фракции близко к содержанию ила в целинных почвах.

Рассчитанные элювиально- аккумулятивные коэффициенты по А.А.Роде свидетельствуют о том, что в целинных темно- каштановых почвах наблюдается небольшое выщелачивание ила и охватывает самые верхние гумусовые горизонты. Длительное использование темно- каштановых почв в пахотном состоянии без орошения приводило к существенному элювиированию ила. Мощность элювиированного горизонта составляет 68-117см. В орошаемых почвах наблюдается наиболее высокое элювиирование илистых частиц. Мощность элювиальных горизонтов в этих почвах достигает 98-111см. В этих почвах хорошо выражены иллювиальные горизонты по илу. Нахождение темно- каштановых почв в залежном состоянии привело к значительному уменьшению мощности элювиальных горизонтов по илу до 35-45см.

1 1 1 .............1.....

1 1 1

1

1.0 -

Ь,м -р.5

Рис. 2. Распределение коэффициентов дифференциации ила в профиле темно-каштановых почв.

В почвах наряду с элювиальным выщелачиванием ила, происходят процессы внутрипочвенного выветривания первичных минералов, а также возможной нисходящей миграции среднепылеватых и мелкопылеватых частиц. В целинных темно- каштановых почвах наблюдается отчетливая аккумуляция мелкопылеватых частиц. Пахотные на богаре почвы характеризуются очень высокой аккумуляцией мелкопылеватой фракции. В пахотных орошаемых почвах происходит ярко выраженное элювиирование тонкой пыли.

В залежных темно- каштановых почвах (5 лет) элювиирование мелкопылеватых частиц не обнаруживается. Более того в этих почвах наблюдается хорошо выраженная аккумуляция данных частиц в пределах метрового слоя почвенных толщ.

В залежных почвах (15 лет), имеющих среднесуглинистый гранулометрический состав, хорошо прослеживается накопление мелкопылеватой фракции во всем изучаемом почвенном профиле.

В целинных темно-каштановых почвах наблюдается прямая зависимость между содержанием ила и количеством мелкопылеватых частиц (К=0,87). В пахотных на богаре темно- каштановых почвах обнаружена отчетливая обратная зависимость между содержанием ила и частицами мелкой пыли. Прямая тесная связь между илистой и мелкопылеватой фракцией хорошо прослеживается в орошаемых и залежных почвах (К= 0,76-0,79).

Наиболее четкое оглинивание проявляется в орошаемых темно- каштановых почвах. В залежных почвах с 5 и 15-летним периодом, до этого также орошаемых процессы оглинивания выражены более отчетливо. В почвах с 10-летним периодом залежного состояния процессы оглинивания не обнаружены.

4. Физико-химические свойства темно-каштановых почв. Емкость катнонного обмена (ЕКО). Суммарное количество обменных катионов в изучаемых каштановых почвах изменяется от 15 до 25 ммоль -экв на 100 г почвы (табл.1). При этом наиболее высокие показатели ЕКО характерны для самых верхних гумусовых горизонтов. При этом установлена прямая корреляционная связь между величинами ЕКО и содержанием гумуса (К= 0,70-0,95). В нижележащих, не содержащих гумуса горизонтах показатели ЕКО снижены до 14-16 ммоль-экв/100г. В горизонтах ВС и С выявлена тенденция возрастания величии ЕКО в связи с сильно щелочной реакцией.

Состав обменных катионов. Содержание обменного катиопа Са2+ наиболее высокое - 16,0-25,2 м-моль-экв/1 ООг, приурочено к самым верхним гумусовым горизонтам. В более глубоких горизонтах почвенных профилей содержание Са2+ снижено до 10-15 м-моль-экв/1 ООг. Колебания в аккумуляции обменного катиона Са2+ в нижних горизонтах связаны с колебаниями содержания илистой фракции. Для большинства исследуемых почв наблюдается высокая прямая корреляционная связь между Са + и содержанием гумуса (К= 0,61-0,99). Количество обменного катиона в

исследуемых почвах подвержено очень высоким колебаниям. В верхних гумусовых горизонтах аккумуляция более выражена (2,4-6,4 м-моль-экв/1 ООг), чем в

нижележащих горизонтах (1,2-2,0 м-моль-экв/100г). В ряде изучаемых почв (р.8,3,1) наблюдается более высокое содержание в нижних горизонтах- 3,2-8,8 м-моль-экв/ЮОг. Содержание обменного катиона в верхних горизонтах (А.ВьВг) низкое-0,4-1,0 м-моль-экв/1 ООг.

В более глубоких горизонтах количество Ыа+ увеличено до 1,7- 3,7 м-моль-экв/ЮОг. Аккумуляция обменного катиона К+ в исследуемых почвах наблюдается в малых количествах- 0,4-1,8 м-моль-экв/100г. Прослеживается более высокое количество К+ в верхних гумусовых горизонтах - 0,8-1,8 м-моль-эк/100г. При этом наиболее высокое накопление обменного катиона К+ наблюдается в орошаемых темно- каштановых почвах - 1,8-2,7 м-моль-экв/1 ООг (гор.А). Более глубокие горизонты исследуемых почв характеризуются низким содержанием К+ - 0,3-0,8 м-моль-экв/100г.

Таблица 1. Емкость катионного обмена и состав обменных катионов в темно-каштаповых почвах. (Донских, Рахимгалиева, Худякова, 2011) _

Вид использование № р-за Глубина, см Гори- Обменные катионы ммоль-эквЛООг Обменные катионы, % от ЕКО

зонт Са" мg2- Ыа* К* ЕКО Са2" К*

Целинная 11 0-15 А, 17 Л 3,6 1,0 0,7 22,5 76,4 16,0 4,4 3 Л

15-34 В1 12 3,2 0,8 0,4 16.4 73,2 19,5 4,9 2,4

34-89 В. 15 л 1,2 2.49 0,4 19,29 78,4 6,2 12,9 2,5

89-135 Вс 13,2 1,2 5,9 0,5 20,8 63,5 5,8 28,4 2,3

135-201 Сг 12,0 1,2 1,15 0,4 14,75 78,9 7,9 10,5 2,7

НСР05 3,31 4,55 3,14 3,12 3,51

12 0-24 А| 12,8 3,6 0,6 1.1 18,1 70,7 19,9 3,3 6,1

24-42 В, 15,2 зд 1,31 0,6 20,31 74,9 15,8 6,4 2,9

42 - 107 в. 13,2 1,2 1,45 0,4 16,25 81,5 7,4 8,6 2,5

107-142 Вс ПЛ 1,2 1,72 0,4 14,52 ПЛ 8,3 11,7 2,8

142 - 203 С 11,0 1,2 1,8 0,5 14,50 75,9 6,9 12,4 4,8

НСРи 2,25 4,11 3,13 4,50 2,25

Не орошаемая, обрабатывающая ся в течение 50 лет 9 0-30 Ал 22,4 2,0 0,7 0,5 25,60 87,5 7,8 2,7 2,0

30-41 в, 17,2 1,0 0,7 0,4 19,30 89,1 5 Л 3,6 2,1

41 -69 В. 14,4 1,2 1,1 0,4 17,10 84Д 7,0 6,4 2,4

69-117 Вс 11,6 2,4 2,14 0,4 16,54 70,3 14,5 12,7 2,5

117-200 с 15,2 1.0 2,14 0,4 18,74 81,3 5,3 11Л 2,2

НСРм 3,40 4,20 3,62 4,80 5,20

10 0-33 Ал 20,4 3,6 1,0 0,8 25,80 79,1 13,9 3,9 3,1

33-43 В1 16,0 1,6 0,8 0,7 19,10 83,8 8,4 4,2 3,6

43-61 В: 13,6 4,46 1,< 0,5 19,66 69,0 22,8 5,6 2,6

61-96 В. 14,8 2,0 1,42 0,4 18,62 79,6 10,8 7,5 2,1

96-110 Вс 13,2 2,0 2,67 0,5 18,37 71,7 10,9 14,7 2,7

110-195 С 13,6 5,6 3,69 0,4 22,18 61,2 20,3 16,7 1,8

НСРм 5,00 3,52 2,98 3,53 4,25

Орошаемая непрерывно в течение 50 лет 7 0-33 Ао 20,0 2,4 1,18 1,8 25,38 78,7 9,4 4,7 7 Л

33-57 В1 10,0 2,0 0,61 1Д 13,71 73,0 14,6 4,4 8,0

57-111 В; 10,0 1,6 0,41 0,5 12,51 80,0 12,8 3,2 4,0

111-143 В, 8,0 1.4 0,91 0,4 10,71 74,8 13,1 8,4 3,7

143 -195 С 10,4 2,0 0,81 0,4 13,61 76,5 14,7 5,9 2,9

НСРш 3,26 4,13 4,56 3,61 2,98

8 0-30 Ал 25,2 2.0 1,32 2,7 31,22 80,8 6,4 4 Л 8,6

30-98 В, 10,4 и 1,77 1,1 14,47 71,7 8,3 12,4 7,6

98-125 Вг 13,2 1.6 0,49 0,9 16,19 81,5 9,9 3,1 5,5

125-175 Вс 9Л 3 Л 2,41 0,7 15,51 59,4 20,6 15,5 4,5

175-200 С, 20,8 4,8 1,60 0,5 27,70 17,3 5,8 1,8

НСРм 3,27 3,64 2,92 4,66 4 Л\

Орошаемая, находящаяся в залеиш 5 пет 5 0-32 А„ 17,2 1,2 1,15 0.8 20,35 84,7 5,9 4,9 4,5

32-65 В1 15,2 1,4 0,91 0,5 18,01 85,4 7,9 5,1 2,8

65-130 Вд 12,4 и 3,12 0,4 17,12 72,5 7,0 18,1 2,4

130-180 Ве 12,0 1.4 0,74 0,4 14,54 82,8 9,7 4,8 2,7

180-205 с 14,0 1,8 2,25 0,3 18,35 9.8 12,2 1,5

НСР» 4,11 2,68 3,52 4,98 3,57

6 0-40 А„ 13,2 6,4 1.34 1,8 22,74 58,1 28,2 5,7 8,0

40-80 В, 4,4 1,4 0,28 1.1 7,18 61,1 19,4 4,2 15,3

80 - 106 В2 6,4 1,2 0,70 0,8 9,10 70,3 13,2 7,7 8,8

106- 143 ВЕ 2.4 1,4 1,64 0,4 5,84 41,4 24,1 27.6 6,9

1 143-200 1 С 1,8 1,4 3,71 0,3 7,21 19,4 51,4

НСРи 3.66 2,58 3,66 2.66 3,22

Не орошаемая, находящаяся в залежи 10 лет 0-29 А„ 14,0 зд 0,60 1,0 18,80 74,5 17,0 зд 53

3 29-39 В, 9.6 1,6 0,45 0,6 12,25 78,0 13,0 4,1 4,9

39-56 В2 ".2 1,4 0,79 0,4 13,79 81,1 10,1 5,8 3,0

56-111 10,0 2,4 3,93 0,3 16,63 60,2 14,4 23,5 1,9

111-200 с. 29,2 V 2,90 0,4 39,70 73,6 18,1 7,3 1,0

НСРи 4,23 3,98 4,11 4,56 2,58

Орошаемая, находящаяся в залежи 15 лет 0-28 Ал 7,6 6,8 0,90 1,5 16,80 45,2 40,5 5,4 8,9

1 28-46 I), 18,4 1,6 0,37 1,1 21,47 85,6 7,4 1,' 5,1

46-85 В* 12,0 5,6 0,66 0,8 19,06 62,8 293 3,7 4,2

85-163 В. 5,2 4,4 2,55 0,4 12,55 413 34,9 20,6 3,2

163 - 202 С 8,0 8,8 3,00 0,3 20,10 39,8 43,8 14,9 ',5

НСРю 4,10 2,58 3,65 4,23 5,00

г 0-26 А. 16,0 2,8 0,96 0,8 20,56 78,0 13,6 4,4 4,0

26-44 В> 11,6 1,2 2,15 0,6 15,55 74,8 7,7 134 4,0

44-93 В2 9,6 1,6 3,16 0,3 14,66 653 10,9 21,8 2,0

93 - 168 В. 8,0 1,4 2,90 0,4 12,70 63,0 11,0 22,8 3,2

168 - 200 С 13,2 1,4 3,33 0,5 18,43 71,7 7,6 <7,9 2,8

НСРО! 3,22 436 2,98 4,77 3,89

„Верхние горизонты целинных темно-каштановых почв имеют среднещепочную реакцию. В более глубоких горизонтах этих почв реакция сильнощелочная. В пахотных на богаре почвах верхние горизонты (А и В|) имеют среднещелочную реакцию (рН Н20 8,48-8,59). Другие нижележащие горизонты характеризуются сильнощелочной реакцией. В орошаемых пахотных почвах показатели щелочности снижены существенно (рН 8,3-8,46). В темно-каштановых почвах с пятилетним периодом залежности верхние горизонты имеют щелочную реакцию (рН 8,38-8,53). Нижние горизонты этих почв характеризуются сильно-щелочной реакцией (рН 9,15-9,37). Темно-каштановые почвы с 10- летним периодом залежности характеризуются сильнощелочной реакцией (рН 8,58-9,11). Почвы с 15-и летним периодом залежности в верхних горизонтах имеют среднещелочную реакцию, а более глубокие горизонты характеризуются сильнощелочной реакцией.

5. Содержание легкорастворимьк солей и распределение карбонатов в профиле темно- каштановых почв.

5.1. Содержание легкорастворимых солей. Целинные темно- каштановые почвы являются незаселенным в верхней полутораметровой толще (содержание сухого остатка 0,11-16%). В горизонте 150-200см количество солей достигает 0,5-0,65%. Длительное использование темно- каштановых почв в качестве пахотного угодья способствовало существенному уменьшению содержания солей во всей исследуемой (0-200см) почвенной толще. Длительное орошение данных почв приводило к поддержанию благоприятного солевого режима. Содержание солей не превышало 0,2%. В темно- каштановых почвах с периодом залежности 5 лет профильное содержание солей колеблется в пределах 0,31- 0,51%. Аналогичная картина профильного распределения солей наблюдается в темно-каштановой почве с десятилетним периодом залежности, только горизонт максимального накопления солей (1,72%) располагается с глубины 111 см и простирается до 200см.

Запасы солей (табл. 2) в слое 0-50см темно- каштановых целинных почв небольшие- 8,0-8,9т/га. В метровом слое запас солей более высокий- 17,6-20,7т/га.

Наблюдается в отдельных почвах глубинная засоленность. В слое 150-200см запас солей достиг 38-55т/га. В орошаемых почвах запасы солей в слое 0-50см низкие- 9,7-10,5т/га. Небольшими они были в метровом слое- 17,4-22,5т/га. Нахождение бывших орошаемых почв в залежном состоянии в течении 5лет оказало существенное влияние на накопление солей в слое 0-50см -22-32т/га, чем в ранее рассмотренных почвах. Очень высокий уровень аккумуляции солей наблюдается в слое 0-200см- 101-152т/га. Залежные почвы (Шлет) являются самыми высокими аккумуляторами солей в слое 100-200см-182т/га. В слое 0-200см запасы солей равняются 230т/га.

Таблица 2. — Запасы солей в профиле темно-каштановых почв, т/га

Слои, см Целинные Пахотные на богаре Орошаемые Залежные, 5лет Залежн ые, 10 Залежные, 15 лет

Р.11 Р. 12 Р.9 Р.10 Р.7 Р.8 Р.5 Р.6 Р.З Р.1 Р.2

т/га т/га т/га т/га т/га т/га т/га т/га т/га т/га т/га

0-20 2,80 3,00 2,30 3,80 3,70 4,50 8,00 12,75 6,75 3,00 1,75

20-50 5,20 5,90 2,80 5,70 6,80 5,20 14,00 19,37 13,05 6,86 5,65

0-50 8,00 8,90 5,10 9,50 10,50 9,70 22,00 32,12 19,80 6,86 7,40

50-100 9,60 11,80 3,00 14,40 12,00 7,70 16,00 32,86 28,21 9,54 20,51

0-100 17,60 20,70 8,10 23,90 22,50 17,40 38,00 64,98 48,01 16,40 27,91

100-150 18,10 17,90 19,50 14,10 11,19 50,00 49,90 22,90 106,56 18,00 69,00

150-200 37,50 55,30 27,60 12,10 8,60 57,70 64,40 12,70 75,03 24,58 83,00

0-200 73,20 93,90 55,20 50,10 42,20 88,90 152,30 100,6 229,62 58,98 179,81

Состав солей в исследуемых почвах различается. В целинных и пахотных на богаре почвах преобладает хлоридно- сульфатно-кальциево-магниевое и хлоридно-сульфатно- магниево- натриевое засоление. Основными солями в орошаемых темно-каштановых почвах являются сульфаты и хлориды натрия, кальция и магния. В отдельных темно- каштановых с пятилетним периодом залежности в слое 0-130см наблюдается хлоридное засоление, в то время как нижние горизонты имеют сульфатное засоление. Верхний (0-130см) горизонт характеризуется натриевым, а слои ниже 130см магниево- кальциевым составом. Во второй почве преобладают гидрокарбонаты, хлориды и сульфаты КГа и Са. В темно- каштановых почвах с десятилетним периодом залежности первые три горизонта имеют хлоридно-сульфатный состав с наличием большого количества НСОз" . Среди катионов это будут кальций, натрий и магний. В темно- каштановых почвах с 15-и летним периодом залежности верхний метровый слой имеет гидрокарбонаты, хлориды и сульфаты Са, Mg и №.

5.2. Содержание карбонатов кальция. Содержание карбонатов в целинных темно-каштановых почвах в иллювиально - карбонатном горизонте (15-89см) колеблется в пределах 13,6-17,2%. В более глубоких слоях количество карбонатов снижено до 10,4-11,5%. В пахотных почвах карбонаты в значительных количествах аккумулируются в самых верхних гумусовых горизонтах. Орошаемые темно-каштановые почвы характеризуются крайне низким содержанием карбонатов. Карбонатные профили залежпых почв с периодом перелога 5лет занимают более высокие отметки по профилю. Можно наблюдать восходящее движение карбонатов. Длительное нахождение (15лет) темно-каштановых почв в залежном состоянии в целом не изменило характер карбонатного профиля в сравнении с орошаемыми почвами.

Вычисленные относительные показатели уровня аккумуляции карбонатов в исследуемых почвах в сравнении с целинными показало, что в длительно пахотных почвах наблюдалась аккумуляция данных соединений в пахотных горизонтах при

сохранении общей массы карбонатов в слое 0-200см на уровне целинной почвы, или немного превышающую ее. Орошение темно-каштановых почв привело к существенному уменьшению массы карбонатов до 74-92%. В темно-каштановых почвах с периодом залежности 5 лет запасы карбонатов составили 78-82% от запасов карбонатов в слое 0-200см целинных почв. Пятнадцатилетнее пребывание темно-кашгановых почв в залежном состоянии приводило либо к сохранению уровня аккумуляции (91%), либо наблюдалось некоторое возрастание (110%) массы карбонатов в сравнении с целинными почвами.

6. Содержание и Формы соединений фосфора в темно- каштановых почвах. 6.1. Валовое содержание фосфора. Валовое содержание фосфора в изучаемых темно-каштановых почвах колеблется в пределах 50-192 мг Р205/100г почвы. В целинных почвах оно изменяется в гумусовых горизонтах от 91 до 96 мг Р2О5/ЮОГ. Вниз по профилю количество Р снижается. В пахотных на богаре темно-каштановых почвах содержание фосфора изменяется от минимальных (40-50 мг Р205/100г) показателей до более высоких (83-110мг/100г). Длительное орошение темно-каштановых почв привело к тому, что содержание фосфора повышается до 90-122мг/100г. В темно-каштановых почвах с пятилетним периодом залежного состояния, до этого орошаемых, сохранилась высокая аккумуляция фосфора (94-192 мг/100г). С глубиной количество фосфора снижается существенно (50-66мг/100г). В почвах с десятилетним периодом залежного состояния содержание Р является минимальным среди ранее рассмотренных почв- 43-30 мг Р205/100г. Более благоприятная картина в уровнях аккумуляции фосфора наблюдается в темно-каштановых почвах с 15-ти летним периодом залежного состояния, количество фосфора в которых изменяется от 77-83 мг в верхних горизонтах до 44-66 мг Р2О5/ЮОГ в более глубоких слоях почвенного профиля.

Запасы фосфора в корнеобитаемом слое (0-50см) целинных темно-каштановых почв достигают 6,43-7,84 т/га. В метровой толще этих почв аккумулируется 13т/га. В соответствии с неодинаковым валовым содержанием фосфора в пахотных почвах запасы фосфора колеблются в слое 0-50см от 3,0 до бт/га, а в метровом от 11 до 22т Р2О5 на 1га. Неодинаковый уровень аккумуляции фосфора характерен и для орошаемых темно-каштановых почв. Он изменяется от 3,5 до 7,5т/га в слое 0-50см, а в метровом слое - от 7,0-14т/га. В почвах с пятилетним периодом залежности в корнеобитаемом слое запасы Р колеблются в пределах 6,24-10,86 т/га, а в метровом слое - 10,89-16,5т/га. Самым низким уровнем аккумуляции Р характеризуется темно-каштановая почва с десятилетним периодом залежного состояния- 2,9-5,32т/га соответственно в слоях 0-50 и 0-100см. Пребывание почв в залежном 'состоянии 15 лет способствовало сохранению достаточно удовлетворительного уровня аккумуляции Р- 4,49-7,47 т/га в слое 0-50см и 8,69-10,09т/га в слое 0-100см.

6 2. Формы соединений фосфора в темно-каштановых почвах.

Водорастворимые соединения фосфора. Содержание водорастворимых соединении Р в целинных темно-каштановых почвах очень низкое- 0,25-1,25 мг P20s/100r. Пахотные почвы характеризуются более высоким содержанием данной группы соединений Р- 1,25-2,25мг/100г. Длительное орошение темно-каштановых пахотных почв привело к существенному возрастанию водорастворимых соединений фосфора в самом верхнем гумусовом горизонте- 3,25-5,75 мг Р205/100г. Вниз по профилю этих почв количество данных соединений Р снижено до 1,0-1,5 мг/100г. В почвах с пятилетним периодом залежного состояния, наоборот, верхние гумусовые горизонты

менее обеспечены данной группой соединений Р, чем в орошаемых почвах- 1,0-2,0 мг Р2О5/ЮОГ. В темно- каштановых почвах с 15-ти летним периодом залежного состояния минимальное содержание водорастворимой фракции (1,25-1,5 мг Р2О5/ЮОГ) приурочено к бывшим пахотным слоям.

Соединения фосфора, извлекаемые 0.5н СНдСООН. В целинных темно-каштановых почвах содержание этих соединений фосфора колеблется в пределах 1519 мг Р2О5/ЮОГ. Длительное использование темно-каштановых почв в качестве пахотного угодья без орошения приводило либо к повышению данной фракции фосфатов, или сохранению ira на уровне целинных почв. Орошение темно-каштановых почв с возделыванием с.х. культур по интенсивному типу с использованием высоких доз удобрений обеспечило резкое возрастание количества фракций фосфатов, извлекаемых 0,5п СНЗСООН- 25-44 мг Р2О5/ЮОГ. В темно-каштановых почвах, находящихся в залежном состоянии, до этого орошаемых, содержание второй фракции фосфатов осталось высоким - 21-36 мг Р2О5/ЮОГ. В почвах с периодом залежности Юлет содержание фосфатов, растворимых в 0,5н СНЗСООН в целом высокое (22-24 мг Р2О5/ЮОГ), но более низкое, чем в почвах с пятилетним периодом залежности.

Соединения фосфора, извлекаемые 0.5н HCT. Содержание фосфатов, данной фракции в целинных темно-каштановых почвах в гумусово-аккумулятивных горизонтах низкое- 4,2-5,8 мг Р2О5/ЮОГ. В отдельных профилях целинных почв преобладающая часть фосфатов третьей фракции 27,6-20,4мг/100г аккумулируется в горизонтах В1,Вк, Вс и С. Отличительной особенностью аккумуляции фосфатов третьей фракции в пахотных на богаре почвах является более высокая степепь обеспеченности ими верхних гумусовых горизонтов, а также в отдельных профилях и в более глубоких горизонтах. Длительное орошение темно-каштановых почв способствовало обеднению соединениями Р, извлекаемыми 0,5н HCl, верхних горизонтов и накоплению этих соединений в горизонтах В1 и В2. Нахождение почв в залежном состоянии способствовало аккумуляции фосфатов третьей фракции в верхних гумусовых горизонтах- 30-65 мг Р2О5/ЮОГ.

Фосфаты остатка. Содержание не извлекаемых фосфатов в целинных темно-каштановых почвах очень высокое. В верхнем гумусовом горизонте оно колеблется в пределах 72-79 мг Р2О5/ЮОГ почвы. С глубиной количество не извлекаемых фосфатов уменьшается до 36-37 мг P2O5/100г. В пахотных почвах содержание фосфатов остатка различается существенно. В одних пахотных почвах степень обеспеченности не извлекаемыми соединениями фосфора очень низкая- 17-20 мг Р2О5/ЮОГ, в других она более высокая- 66-75 мг Р2О5/ЮОГ в гумусовом горизонте, и 28-39 мг/100г в более глубоких горизонтах. Различаются по содержанию фосфатов остатка и орошаемые почвы, от 37-47 до 70-85 мг Р2О5/ЮОГ. Нахождение гемно-каштановых почв в залежном состоянии в течение 10 лет привело к крайне низкому содержанию фосфатов остатка- 21-24 мг в слое 0-56см и 3-4мг в более глубоких горизонтах. Почвы, имеющие 15-ти летний период залежности характеризуются наибольшим (1724 мг Р2О5/ЮОГ) содержанием неизвлекаемых соединений фосфора.

7.Содержание и Формы соединений калия в темно- каштановых почвах Западпого Казахстана.

7.1 Валовое содержание и запасы калия. Валовое содержание калия в целинных темно-каштановых почвах в пределах изучаемых профилей изменяется от 1,83 до 2,29%. В гумусово-аккумулятивном горизонте отмечается более высокое его содержание — 2,29%. В пахотных темно-капггановых почвах при практически

одинаковом содержании калия в пределах почвенных горизонтов (1,82-1,86%) гумусовые горизонты характеризуются более высокой (2,10-2,16%) аккумуляцией данного элемента. Длительное орошение темно-каштановых почв способствовало более высокому накоплению калия в верхних гумусовых горизонтах до 2,34-2,38%. Небольшой период залежности (5 лет) не повлиял на профильное распределение калия в сравнении с орошаемыми почвами. В темно-каштановых почвах с 10 и 15-ти летним периодом залежности распределение калийных соединений по профилю аналогичное профильному распределению калия в почвах с пятилетним периодом залежности.

В соответствие с неодинаковым содержанием калия неодинаковы в них и запасы этого элемента. В слое 0-20 см целинных и пахотных неорошаемых почв запасы калия колеблются в пределах - 48,0-54,0 т/га. В орошаемых почвах уровень аккумуляции калия в слое 0-20 см достиг 58,5-59, 0 т/га. Существенно не изменились запасы калия в залежных почвах с пятилетним периодом перелога (56,8-59,5 т/га). В корнеобитаемом слое (0-50 см) темно-каштановых почв запасы калия изменяются от 124 до 151 т/га. В целинных почвах они изменяются от 129 до 137 т/га. В орошаемых почвах запас калия в этом слое достиг 151 т/га. В других исследуемых почвах уровень аккумуляции К колебался в пределах 145 - 151 т/га. Более высокие колебания в уровне аккумуляции калия наблюдаются в слое 0-100 см. - 255 - 318 т/га. В целинных почвах в этом слое запас калия составляет 272 т/га. Орошение темно -каштановых почв способствовало существенному возрастанию запаса калия в слое 0 -100 см. до 280 - 312 т/га. 7.2. Формы соединений калия.

7.2.1. Водорастворимые соединения калия. Содержание водорастворимых соединений калия в темно-каштановых целинных и пахотных неорошаемых почвах низкое. Оно колеблется в пределах 0,6-2,3 мг/100 г. В верхних горизонтах содержание их более высокое - 1,8-2,3 мг/100 г. Нижележащие горизонты данных почв характеризуются крайне низкой аккумуляцией данных соединений К - 0,7-0,9 мг/100 г. В орошаемых почвах содержание водорастворимых соединений К в верхних горизонтах достигает 4,3-5,5 мг/100 г. В нижележащих горизонтах орошаемых почв количество этих соединений также более высокое - 1,8-2,1 мг/100 г, чем в целинных и пахотных неорошаемых почвах. В почвах с периодом залежности 5 лет в целом сохраняется такая же картина в распределении водорастворимых соединений калия, как и в орошаемых почвах. Почвы с периодом залежности 10 лет, до этого не орошаемых, имеют низкое содержание водорастворимых соединений калия 0,7-1,7 мг/100 г.

7.2.2. Обменные катионы калия. Содержание обменного катиона калия в целинных темно-каштановых почвах наиболее высокое (29-41 мг/100 г) было в самых верхних гумусовых горизонтах. Вниз по профилю количество обменного катиона К+ снижено до 15-21 мг /100 г. Пахотные неорошаемые темно-каштановые почвы характеризуются меньшими размерами аккумуляции обменного катиона калия (16,632,9 мг/100 г). Совершенно по-другому складываются картина обеспеченности обменным 1С в орошаемых почвах. В этих почвах в верхних гумусовых горизонтах аккумулируется 70-100 мг/100 г обменного 1С. В более глубоких горизонтах содержание его снижается до 41-44 мг /100 г, а в самых нижних до 17-20 мг/100 г. В темно-каштановых почвах с пятилетним периодом залежности аккумуляция обменного катиона К+ происходит неодинаково. В одних почвах количество его в верхних горизонтах равняется 29,3 мг/100 г, в других оно более высокое - 71 мг/ 100

г. В почвах с десятилетним периодом залежности накопление обменного катиона К" снижено (37,7 мг/100 г) в сравнении с орошаемыми почвами. Существенное снижение степени обеспеченности обменным калием в сравнении с орошаемыми почвами наблюдается в почвах с 15-и летним периодом залежности.

7.2.3. Необменные соединения калия. Содержание необменного катиона калия в целинных темно-каштановых почвах наиболее высоким было в самом верхнем гумусовом горизонте - 130-152 мг/100 г. С глубиной оно уменьшается до 57-86 мг/100 г. Длительное сельскохозяйственное использование темно-каштановых почв без орошения привело к некоторому уменьшению содержания необменного калия в самом верхнем горизонте до 112-132 мг/100 г. Вниз по профилю оно снижается до 6588 мг/100 г. Орошение темно-каштановых почв способствовало очень высокой аккумуляции данного катиона калия - 158-277 мг/100 г. В залежных почвах с коротким периодом перелога (5 лет) аккумуляция этого катиона калия характеризуется в верхних горизонтах неодинаковыми показателями. В одних почвах она более низкая (99-128 мг/100 г), в других более высокая (150-184 мг/100 г). Десятилетнее пребывание исследуемых почв в залежном состоянии привело к более высокой, чем в пахотных почвах, степени аккумуляции необменного калия. Темно-каштановые почвы с периодом залежности 15 лет характеризуются относительно высокой аккумуляцией необменного катиона калия.

Общие выводы.

1. Исследуемые целинные темно-каштановые почвы являются среднесуглинистыми. В пахотных тяжелосуглинистых на богаре почвах наблюдается некоторое снижение песчаной фракции (36-41%), незначительно возрастает количество средней и мелкой пыли, содержание ила колеблется от 24 до 31% по профилю. Длительно орошаемые почвы являются легкосуглинистыми в слое 0-50 см и средне- и тяжелосуглинистыми в остальной части профиля. Залежные почвы (5 лет) представлены средне- и тяжелосуглинистыми разновидностями. В темно-каштановой почве с 10-летним периодом залежного состояния среднесуглинистой по гранулометрическому составу обнаруживается тенденция снижения содержания песчаных частиц.

2. Исследуемые темно-каштановые почвы характеризуются средней и высокой дифференциацией по илу. В целинных почвах наблюдается небольшое выщелачивание ила и охватывает верхние гумусовые горизонты, коэффициент дифференциации изменяется от 1,41 до 1,91. В пахотных почвах наблюдается существенное элювиирование ила, показатели коэффициентов дифференциации колеблются в пахотных горизонтах в пределах 1,80-1,87, а в орошаемых оно выражено в наибольших масштабах S= 2,41-2,58. Нахождение темно-каштановых почв в залежном состоянии привело к значительному уменьшению мощности элювиальных горизонтов по илу до 35-45 см. Отчетливое оглшшвание проявляется в орошаемых почвах, Когл. - 1,32 в гор. Вь В залежных почвах с 5 и 15-летним периодом, до этого орошаемых, процессы оглинивания выражены более отчетливо, Когл. = 1,32-1,90. В почвах с 10-летним периодом залежного состояния процессы оглинивания не обнаружены.

3. Емкость катионного обмена (ЕКО) в исследуемых темно-каштановых почвах изменяется от 10 до 25 ммоль-экв/100 г. Более высокие показатели ЕКО характерны для верхних гумусовых горизонтов. В нижележащих, не содержащих гумуса горизонтах, показатели ЕКО снижены до 14-16 ммоль-экв/100 г. Содержание обменного катиона Са2+ наиболее высокое-16,0-25,2 ммоль-экв/100 г приурочено к

самым верхним гумусовым горизонтам. С глубиной содержание Са2+ снижено до 1015 ммоль-экв/100 г. Наблюдается высокая прямая корреляционная связь между Са2+ и содержанием гумуса (К=0,61-0,99). Доля катиона Са2+ в составе обменных катионов в гумусовых горизонтах изменяется от 56 до 81%, и снижается с глубиной. Относительное количество Mg2+ в составе обменных катионов в верхних гумусовых горизонтах равно 10-20%, увеличиваясь в более глубоких горизонтах до 20-25%. Содержание обменного катиона Na+ изменяются от 7 до 13% в верхних горизонтах и до 20-24% в нижних горизонтах. Относительная доля обменного катиона К+ характеризуется крайне низкими (4-9%) показателями.

4. Целинные, пахотные на богаре и орошаемые темно- каштановые почвы являются незасоленными. Содержание солей не превышало 0,2%. В залежных почвах наблюдается соленакопление; главным образом, с глубины 150см и далее. Основными солями являются хлориды и сульфаты магния, кальция и натрия а также

гидрокарбонаты Ca и Na.

5. Содержание карбонатов в целинных темно- каштановых почвах в иллювиальном горизонте колеблется в пределах 13,6-17,2%. В более глубоких слоях количество карбонатов снижено до 10,4-11,5%. В пахотных неорошаемых почвах карбонатный горизонт отчетливо формируется на глубине ЗО-бОсм от поверхности. В орошаемых темно- каштановых почвах содержание карбонатов крайне низкое. При этом максимальное накопление их приурочено к самым нижним горизонтам почвенных профилей. В залежных почвах гумусовые горизонты выщелочены от карбонатов.

6. Валовое содержание фосфора в целинных почвах изменяется в гумусовых горизонтах от 91 до 96 мг Р2О5 /Ю0г, вши по профилю количество его снижается. Содержание водорастворимых соединений очень низкое- 0,25-1,25 мг Р2О5/ЮОГ. Содержание фосфатов, извлекаемых 0,5н СНЗСООН, колеблется в пределах 15-19 мг P2O5/100г, содержание фосфатов, извлекаемых 0,5н HCl низкое- 4,2-5,8 мг Р2О5/ЮОГ. Значительная часть этих соединений Р аккумулируется в горизонтах В1,Вк,ВС и С. Содержание неизвлекаемых фосфатов высокое в верхних горизонтах -72-79 мг Р2О5/ЮОГ, и снижается с глубиной. Пахотные на богаре и залежные с десятилетним периодом' перелога до этого неорошаемые почвы характеризуются минимальной аккумуляцией фосфорных соединений (40-80 мг Р205/Ю0г) и более высоким содержанием водорастворимых соединений (1,25-2,25 мг Р205/Ю0г). Высокая степень обеспеченности третьей фракцией приурочена к верхним гумусовым горизонтам. Содержание фосфатов остатка низкое 17-24 мг Р2О5/ЮОГ. Длительное орошение почв с применением удобрений способствовало возрастанию содержания фосфора до 90122 мг P20s/100r. В верхнем гумусовом горизонте возрастает количество водорастворимых соединений до 3,25-5,75 мг Р205/100г и уменьшается количество фосфатов третьей фракции. Увеличивается количество фосфатов, извлекаемых 0,5н СНЗСООН до 24-44 мг P20s/100r. Валовое содержание фосфора в темно-каштановых орошаемых почвах находящихся в залежном состоянии в течении 5 и 15 лет, существенно не меняется в сравнении с орошаемыми пахотными почвами. Гумусовые горизонты этих почв менее обеспечены водорастворимыми соединениями Р-1,0-2,0 мг Р2О5/ЮОГ., содержание второй фракции остается высоким.

7. В целинных почвах доля водорастворимых соединений Р от валового содержания колеблется в пределах 0,4-1,64%. Относительное количество фосфатов, извлекаемых 0,5н СНЗСООН, изменяется от 16,6 до 30,6%. Относительная доля фосфатов извлекаемых 0,5н HCl, составляет 4,4-8,6%. В пахотных неорошаемых

почвах значительное место (22,9-52%) занимают фосфаты второй фракции. На неизвлекаемую часть фосфорных соединений приходится 46-80% валового содержания фосфора. Длительное орошение темно-каштановых почв способствовало существенному возрастанию относительной доли всех трех извлекаемых почвенных фосфатов. Доля водорастворимых соединений Р 2,7-9,6%, фосфатов второй фракции -36-55%. В темно-каштановых почвах с периодом залежности 5 лет, преобладающей фракцией является вторая фракция фосфатов, извлекаемая 0,5н СНЗСООН- 36,162,4%. Третья фракция фосфорных соединений крайне мала- 1,4-3,2%. Относительное количество неизвлскаемых фосфатов колеблется в пределах 33,4- 54,6%. Десятилетнее пребывание почв в залежном состоянии способствовало существенному повышению относительной подвижности почвенных фосфатов. В этих почвах увеличена доля водорастворимых фосфатов с 2,9% в горизонте Ап до 6,7% в горизонте Вс. Но особенно высокой является доля второй фракции 50,7-76,0%. Относительное количество фосфатов, извлекаемых 0,5нНС1, наиболее высоким (21,5%) было в горизонте Ап. В почвах с 15-ти летним периодом залежности повышено относительное содержание водорастворимых фосфатов- 2,8-5,7% . Доля второй фракции так же достаточно высокая- 26,4-33,3%. Велико относительное количество третьей фракции- 30,3-37,6%. Доля не извлекаемых фосфатов низкая-34,6-48,1%.

8. Валовое содержание калия в исследуемых почвах колеблется в пределах 1,68-2,38%. Содержание водорастворимых соединений калия в темно-каштановых целинных и пахотных неорошаемых почвах низкое- 0,6-2,3 мг КгО/ЮОг. Содержание обменного калия наиболее высокое (29-41 мг/100г) было в самых верхних гумусовых горизонтах, в нижних горизонтах оно снижено до 15-21 мг/100г. Содержание необменного катиона калия в темно-каштановых целинных почвах максимальным было в самом верхнем гумусовом горизонте (130-152 мг КгО/ЮОг). Пахотные неорошаемые темно-каштановые почвы характеризуются меньшими размерами обменного катиона калия (16,6-32,9 мг/100г). В орошаемых почвах используемых в пашне и удобряемых верхние горизонты аккумулируют 70-100мг/100г обменного калия. Орошение почв способствовало очень высокой аккумуляции необменного катиона калия- 158-277 мг/100г. Десятилетнее пребывание исследуемых почв в залежном состоянии привело к более высокой, чем в пахотных неорошаемых почвах, степени аккумуляции необменного калия.

9. Относительная доля водорастворимых соединений среди извлекаемой части калия в целинных темно- каштановых почвах колеблется в пределах 0,91-1,18%. Доля обменного катиона калия в этих почвах изменяется от 16,02 до 22,61%. Основная доля извлекаемых соединений К здесь приходится на необменный калий- 78,8983,07%. В пахотных неорошаемых почвах в составе извлекаемой части калийных соединений водорастворимые соединения К занимают 0,47-1,04%, обменный катион К 14,76-20,69% и необменный- 78,59-83,78%. В орошаемых почвах, с применением удобрений, возрастает доля водорастворимых соединений калия (1,72-2,54%), обменного калия (25,37-27,45%) и снижается относительное количество необменного калия (71,44-72,65%). Десятилетнее пребывание темно-каштановых почв в залежном состоянии привело к значительному уменьшению как водорастворимых соединений калия (0,67-1,43%), так и обменного катиона (17,06-19,01%).

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Почвы находящиеся длительное время в залежи, до этого орошаемые с применением удобрений, могут подвергаться освоению в первоочередном порядке т.к. сохранили благоприятные показатели плодородия.

2. Не орошаемые залежные почвы могут использоваться под пашню при условии разработки и реализации программы воспроизводства плодородия с применением химической мелиорации, удобрений и орошения.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах РФ:

1. В.М. Сафопова. Гранулометрический состав темно- каштановых почв Западного Казахстана при различном их использовании. // Известия СПБГАУ. - 2008, № 11.-С.10-13.

2. С.Ж. Рахимгалиева., В.М. Сафонова. Особенности распределения ила в профиле темно- каштановых почв при различном использовании// Известия СПБГАУ. — 2009, № 15. — С.16-21.

3. С.Ж. Рахимгалиева., В.М. Худякова. Содержание и запасы фосфора в темно-каштановых почвах Западного Казахстана при различном их использовании// Известия СПБГАУ - 2010, № 18. - С.64-68.

4. С.Ж. Рахимгалиева., В.М. Худякова. Емкость катионного обмена и состав обменных катионов в темно- каштановых почвах Западного Казахстана при различном их использовании// Известия СПБГАУ. - 2011, № 25. - С.30-34.

5. С.Ж. Рахимгалиева, В.М. Худякова. Распределение и состав солей в темпо-капггаповых почвах Западного Казахстана при различном их использовании.// Известия СПБГАУ. 2012, № 27. - С. 96-100.

6. С .Ж. Рахимгалиева, О.М. Труфанова, В.М. Худякова. Формы соединений кальция в темно- каштановых почвах Западного Казахстана при различном их использовании.// Известия СПБГАУ - 2014, № 35. - С. 69-76

Статьи в научных журналах:

7. В.М. Худякова, С.Ж. Рахимгалиева, И.Н. Донских. Емкость катионного обмена и состав обменных катионов в темно- каштановых почвах Западного Казахстана при различном их использовании.// Гумус и почвообразование - Изд. СПбГАУ. Санкт-петербург - Пушкин, 2011. - С. 43-51.

8. В.М. Худякова, С.Ж. Рахимгалиева, И.А. Салаев. Содержание водорастворимых фосфатов в темно- каштановых почвах Западного Казахстана.// Гумус и почвообразование - Изд. СПбГАУ. Санкт-петербург - Пушкин, 2014. - С. 59-62.

9. И.Н. Донских, В.М. Худякова, С.Ж. Рахимгалиева, М.М. Шестакова. Содержание и запасы водорастворимых соединений калия в темно- каштановых почвах Западного Казахстана.// Гумус и почвообразование - Изд. СПбГАУ Санкт-петербург - Пушкин, 2014. — С. 65-69.

10. В.М. Худякова, М.М. Брюханова. Содержание и запасы калия в темно-каштановых почвах разного хозяйственного использования в условиях Западного

Казахстана.// «Глинковские чтения» материалы Всероссийской студенческой научно-практической конференции, посвященной 100-летию факультета агрономии, агрохимии и экологии Воронежского ГАУ. - Воронеж, 2013. - С.185-191.

11. В.М. Худякова, И.В. Салаев. Содержание и запасы фосфора в темно-каштановых почвах Западного Казахстана при различном их использовании.// «Глинковские чтения» материалы Всероссийской студенческой научно-практической конференции, посвященной 100-летию факультета агрономии, агрохимии и экологии Воронежского ГАУ. - Воронеж, 2013. - С.191-197.

Подписано к печати 12.01.15 г. Формат 60x847,6. П. л. 1,3. Тираж 100. Заказ 12

Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленных оригиналов

в типографии

Санкт-Петербургского государственного аграрного университета г. Пушкин, Академический пр., д. 31