Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИЗМЕНЕНИЕ СЛИТЫХ ПОЧВ ДОЛИНЫ НИЛА ПОД ВЛИЯНИЕМ ОРОШЕНИЯ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ИЗМЕНЕНИЕ СЛИТЫХ ПОЧВ ДОЛИНЫ НИЛА ПОД ВЛИЯНИЕМ ОРОШЕНИЯ"



На правах рукописи

МОХАЩЦ АЖЕЛЬ РАХИМ АБДВЯЬ РАХМАН

ИЗМЕНЕНИЕ СЛИТЫХ ПОЧВ ДОЛИНЫ НИМ ПОД ВЛИЯШШ ОРОШЕНИЯ Специально ть 06.01.03 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

к

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА • 1901

^рЛ- сл.*. Г ,

Работа выполнена на кафедре общего почвоведения факультета почвоведения Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова

Научные руководители

Официальные оппоненты -

Ведущее учреждение

член-корреспондент АН СССР, профессор В. А. КОШ

кандидат геолого-минералогических наук, доцент Т.И.ЕВД0КШ0ВА

Доктор биологических наук, профессор А.Ф.ВАДЮШНА

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Г.И.ДВДРЕЕВ ■

Сельскохозяйственная Академия имени К.А.Тимирязева

Автореферат разослан " " 1981 года.

Защита диссертации состоится на Ученом Совете факультета почвоведения МГУ "РУ навЗрЯ 1981 года в /¿> чао. ЬО в малой аудитории зоны '"Д".

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ.

Приглашаем Вас принять участи в обсуждении диссертации на заседании Ученого Совета, шш в двух экземплярах направлять по адресу: Москва, Ленинские горы, ИГУ, факультет почвоведения.

Ученый секретарь Советь

доцент И.И.Бабьева

Актуальность теми. От общей площади Египта, составляющей 1 млн. кв.км, для интенсивного с/х использования пригодны всего 2% земель, расположенных в долине и дельте Нила. Остальная территория страны представлена бесплодными песками пустынь и горами. Исторически основное население страны живет в долгие и дельте Нила, где его плотность составляет 700-1000 человек ва км^.

В условиях Египта развитие земледелия невозможно без орошения, Ежегодные разливы [{ила позволяли получать один урожай с/х культур в год. Вегетационной период занимал 3-4 месяца, а остальное время года плодородные земли пустовали. Быстрый рост населения и его высокая концентрация на очень ограниченной территории страны поставили перед государством задачу интенсификации с/х производства, создания инженерно-мелиоративных оросительных систем, обеспечивающих в данных природных условиях 2 и даже 3 урожая с/х культур в год.

С цель» создания гарантированного круглогодичного запаса воды, пригодной для орошения, а также зарегулирования стока реки Нел, с помощью Советского Союза была создана в районе города Асуан Высокая плотина. Одновременно предусматривалось проектирование и строительство инженерно-мелиоративных оросительных систем в долине Нила на площади около \ млн. федцанов (яла 420 тыс. га).

Замена естественного бассейнового орошения почв инженерной ирригационной системой позволила использовать плодородные почвы долины Нила для возделывания с/х культур в течение года, возросла эффективность использования оросительных машин типа ¡зевт (Торпедо) , водяное колесо а др. На оросительных системах два и даже три урожая в гсд стали норлой. Это позволяет решить вопрос продовольствия страны, а также способствовать дальнейшему экономическому развитию государства.

Объектами исследования послужшш аллювиальные слитие почш долины Нила, отнесенные автором настоящей диссертации к вертисо-дам (УвгБ1эо1в). Исследовались профили слитых почв, сформированных на аллювиальных отложениях реки Нил на восточном берегу в провинции Ккна на отрезке от Ассьшта (Дишна) до Луксора. Эта область до 1967 года находилась в системе бассейнового метода орошения и частично орошения артезианскими водами.

Цель настоящей работы заключалась в выявлении процессов почвообразования, протекающих в слитых почвах под влиянием постоянного орошения и выявления изменений, которые возникают в свойствах почв при смене промывного бассейнового режима на испаритель-ннй.

': Г ' '. .'Г; * I

Для этого необходимо было сопоставить морфологические, химические, физико-химические и дюттае свойства слитых почв, присущие им до сооружения Высокой плотина, и проследить изменения, которые возникли в почвах по прошествии 10-11 лет после зарегулирования стока реки Нал и введения постоянного орошения. Возшжность к разработке данной темы представилась в провинции Кина, где образцы слитых почв была взяты к исследованию автором настоящей работы еще в 1967 году до введения инженерного орошения. В последующем образцы из тех же точек были взяты повторно в 1978 году.

Новизна т>аботн заключается в том, что до настоящего времени еще не произведено каких-либо детальных исследований почвенного покрова, указывающих .на изменение свойств слитых почв, возникающих под влиянием орошения в условиях испарительного режима. В отличие от бассейнового метода орошения, систематическая подача поливной воды небольшими порциями из реки Нил приводит к изменению водного режима всей территории. Установлено, что при новой системе орошения значительно меняется качественный состав поливной воды. Паводковые водн отличаются более низкой степенью минерализации, нежели оросительные воды.

Показано, что наряду с рядом положительных моментов (некоторое увеличение гуыусности почв, наме1чающаяся тенденция увеличения емкости поглощения и др.) начинают проявляться некоторые негативные свойства, выражающиеся в накоплении солей натрия в верхнем горизонте почв, подщелачавании почв и их осодонцеванви и карбона-тизации. Возникновение отрицательных свойств почв есть следствие отсутствия дренажной системы, сооружение которой является обязательным элементам при введении постоянного орошения.

Научная и практическая значимость -работы. Введение в действие инженерной системы орошения увеличит число поливов и регулирование норм поливной воды. Зная качественный состав поливной вода, свойства орошаемых почв, а также характер взаимодействия между твердой и жидкой фазами почвы, можно прогнозировать все положительные и отрицательные последствия орошения и снять такие негативные процессы, как вторичное осолонцевание почв, додщелачжва-ние почвенного раствора и другие.

Апробация. Материалы диссертации доложены на заседании кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано & статей.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав и выводов. Содержит /52?страниц машинописного текста, /у рисунков, £ фотографий, 22. табличен Список литературы содержат Л?/ наи-

менованиЙ.

Глава 1. Природные условия района исследования. Район обследования охватывает значительный отрезок долины Нила в провинции Кина. Ширина долины Нила в этом районе варьирует от 3-х до 15 км. Пойма полностью сформирована мощными отложениями глинистого аллювия. Климат изучаемого района относится к аридному типу. Годовое количество осадков колеблется от 0,90 до 5,30 мм. Средняя годовая температура близка к +25°С.

Глава 2. Литературный обзор. Богатство Египта, его древняя культура и благосостояние связаны с плодородием долины Шла. Интерес к этой, примечательной во всех отношениях, территории возник еще за три тысячелетия до нашей эры.

В настоящее время наибольшее внимание ученых привлечено к вопросам изменения условий почвообразования и перемещения взвешенного материала в условиях изменившегося режима орошения и зарегулирования стока реки Нил,

Большая литература посвящена изучению минералогического состава глинистой фракции почв. Материалы последних лет показывают, что в минералогическом составе тонкодисперсной фракции аллювиальных почв преобладают монтмориллонитовые минералы (Ashry end Azab, 1970( Валвйу, 1964-} Heakal, 1968; Ahmed, 1972; KieMc, 1972t XaMb, 1970» Khalil and Latoib, I976t Еиь-Иими, 1979; Шнашина и Градусов, 1973 и др.).

В главе дается обзор литературы по вопросу о генеязсе слитых почв, а также о возможных причинах засоления и осолонцевания почв под влиянием орошения (Конца, 1978,1979; Рабочев, 1979; Сабольч, 1979; Минашина, 1972 и др.).

Глава 3. Объекты и методы исследования. В качестве объектов исследования были выбраны слитые аллювиальные почвы, сформированные в долине Шла на тяжелосуглинистнк аллювиальных отложениях. Объекты исследования находятся в излучине долины Нила в Верхнем Египте в провинции Кина между городами Луксор на юге и Наг-Хам-мади на севере. Для исследований бадш заложены пять разрезов в наиболее типичной центральной части долины Нала на территории оросительных систем, введенных в сельскохозяйственное использование в конце 1967 года.

Образцы для исследований отбирались из пяти слоев (0-2,2-10, 10-30, 30-60, 60-90 см) до глубины 90 см из каждого разреза в мае 1967 года и в июле 1978 года, т.е. более чем через 10 лет интенсивной эксплуатации инженерной ирригационной системы.

Исследуемые почвы были отнесены авторш к Vertleole tórrete (Sell Surwy staff, 1960,1964- and 1967). Это аллювиальные, тяжелосуглинистые почвы центральной части правобережной долины, формирующиеся на аллювиальных отложениях Нила, мощность которых достигает 10 метров. Профиль на генетические горизонты не расчленяется. Почва представляет собой практически однородную по текстуре, плотную, темную, серовато-коричневую массу. Б сухом состоянии в верхней части профиля (0-30 см) наблюдается комковатая структура, с глубиной переходящая в плотную приэмовидную и массивную. Согласно классификации почв СССР, данные почвы можно отнести к типу аллювиальных насыщенных к подтипу, слитых почв (1977).

Сопоставление морфологического описания почв до постоянного инженерного орошения и после его введения показывает некоторые существенные изменения. Так, окраска почвы становится более интенсивной и темной. Изменение цвета можно объяснить некоторым повышением гуыусности почв и, возможно, за счет возрастания наиболее темноогфашеныой фракции ГК-2 (прочно связанной с Ca), а также увеличением поступления количества органических остатков за счет большей массы корневых систем при 2-х и 3-х урожаях в год.

Структура поверхностного слоя изменяется от прочной слабоугловато-комковатой до непрочной комковато-слабоугловатой. Структура слоя 60-90 см была массивной, а стала лризмовидной. Несколько повысилась интенсивность вскипания почв. Уровень грунтовых вод повсеместно поднялся до 2-3 м от поверхности, против 8-10 м до постоянного орошения. Трещины на поверхности почв становятся более узкими и более короткими, что объясняется уничтожением их при интенсивной обработке.

Для анализов почвенных образцов были использованы следующие методы:

К Цвет почвы определялся по шкале Манселла (Манселл, 1954).

2. Механический состав почвы определялся пипетным методом (Piper, 1950).

3, В водной вытяжке: общее количество легкорастворимых солей определялось гравиметрически; содержание натрия и калия определялось на пламенном фотометре; количество кальция и магния определялось путем титрования с трилоном Б с индикатором хромогеном черным; содержание сульфат-иона определялось путем титрования с трилоном Б; определение Со|~ и HCOg ионов определялось путем титрования образцов серной кислотой с добавлением фенолфталеина.При титровании использовали индикатор метиловый оранжевый.

4. QoiocTb поглощения определялась по Пфе^феру.

5. Определение обменных катионов проводилось следующими методами: определение суммы кальция и магния по Пфефферу (титрованием с трилоном Б с индикатором хромогеном черным); определение кальция по Пфе^феру, путем титрования раствора трилоном Б с индикатором мурекоидом; содержание обменного магния определяли по разности; определение обменного натрия и калия ва пламенном фотометре.

6. Содержание органического вещества почва определялось методом Тюрина.

7. Реакция среды почвы определялась со стеклянным электродом.

8. Общее количество карбонатов определялось на калыдаеметре (Piper, 1950).

10. Описание микроморфологических свойств почв по Б.И.Парфеновой и Е.А.ЯрсловоЙ.

11. Ыодельные опыты с дренажом и без дренажа выполнены в стеклянных колонках с диаметром 8 см.

Глава 4 . Экспериментальная часть. Состав природных вод. Поверхностные воды района исследования представлены водой реки Нил, а также оросительной водой, забираемой из Нила в разные периода года. Для анализа взята вода из дренажного канала, а> также грунтовая вода с глубины 3 м.

Вода реки Нил и оросительная вода практически не различаются по химическому составу. Они относятся к классу гидрокарбонатных, кальциевой грузшы первого типа. Общая минерализация не превышает 0,3 т/я. В оросительной воде наблюдается некоторое повышение величины pH (табл.1), что, по-видимому, связано с изменением газового режима, уменьшением содержания растворимого углекислого газа. Оросительная вода характеризуется низким значением SAH, что свидетельствует об очень малом риске вторичного засоления и осолонцевания почв. Отношение На+куса+Mg равно 0,23-0,24, поэтому вторичное засоление за счет качества поливной воды при хорошем дренаже исключается.

Установлено, что дреназшая вода сильно меняет свой состав, она становится гидрокарбонатно-сульфатного класса натриевой группы первого типа. Минерализация веды возрастает до 0,7 г/л. Увеличивается абсолютное и относительное содержание Na+ и По-видимому, это связано с растворением почвы при филь-

трации оросительной воды. Высокое содержание Hat и превышение содержания иона HCOg над суммой катионов Са£++ме2+способствует появлению в воде ссщн, приводит к повышению величины pH.

г -fitS"

Таблица 1, Химический состав вод реки Нил, оросительных, дренажных и грунтовых вод (ишь 1978 г.)

Объект исследования РН Са2+ "Г Уа+ К1" НСО" саг Сухой остаток, % Ионов ,

да-экв/л /Ь экв остатокГ^ г/л

Река Нал 7,8 1,72 25,3 0,72 10,6 0,40 5,9 0Л 2,5 2,70 39,8 0.59 8,7 0*49 7,2 0.029 0,023 6.79 0,26

Оросительный канал 8,0 1,72 27,6 0,74 11,9 0.40 6,4 о^ 3,0 2,80 44,9 0,59 8,5 0.52 8,3 0,030 0,024 6.96 0,27

Дренашй канал 8,3 2.46 14,0 1*23 7,0 4,0 22,7 0.23 1,30 5.0 28,4 0,49 2,8 4.18 23,8 0,076 0,066 )7.59 0,69

фунтовая вода 8,0 1*52 8,97 3.99 23,55 2^72 16,06 0.2 1,18 5а7 33,65 1,0 5,90 1.81 10,68 - 16.94 0,62

Мелиоративные качества дренажной вода хуже оросительной воды, SAB значительно выше, отношение Ha+K/Ca+Mg < 1. Однако при жестком контроле за почвенно-мелиоративкыми свойствами почвы эти вода могут быть ограниченно вторично использованы дай орошения.

Поверхностные воды характеризуются очень низким содержанием органического углерода и общего азота. Грунтовая вода относится к классу гидрокарбонатнкх, магниевой группы. Резкое преобладание иона магния в составе грунтовой воды возможно связано с поступлением его из минералов монтмориллонитовой группы, преобладашшх в составе тонкой йракции аллювиальных отложений. Грунтовые воды значительно обогащены натрием, что делает их опасными. При подъеме их близко к дневной поверхности они могут явиться причиной вторичного осолонцевания почв. При испарительном режиме и отсутствии дренажа этот процесс является почти неизбежным.

Механический состав почв. Большой интерес представляет вопрос об изменении механического состава почв в связи с прекращением поступления взвешенного в нильской паводковой воде твердого материала и последующего его отложения на поверхности почвы в виде надлка, По существу, с введением зарегулированного стока прекращается прирост аллювиальных отложений, что в конечном счете будет иметь большое значение в дальнейшей эволюции почв.

Известно, что огромное количество взвешенного материала, находящегося в воде Нила, до возведения Асуанской плотины составляло главный источник питательных элементов в почвах долины Нила. Согласно данным многих египетских исследователей (Fathl, Soliaan, 1972; Hil&l, Baah««dti974 и др.), в составе воды Шла ниже плотины практически отсутствует взвешенный материал. Если до зарегулирования стока реки в воде содержалось до 1,5 г/л взвешенных частиц, то в настоящее время их содержание не превышает нескольких миллшраш на литр. Весь взвешенный материал оседает перед плотиной (BL-Badry, El-Sh«rif, 1976).

Ожвдать резкой смены в механическом составе слитых почв за такой короткий срок, который прошел после замены бассейнового метода оршения на постоянное, не приходится. Однако сравнение данных механического состава аллювиальных почв до введения постоянной ирригационной системы и по проществии IQ-II лет после сооружения плотины позволяет сделать некоторые выводы.

Во всех разрезах в самой поверхностной части почвенного профиля на&щдается некоторое увеличение содержания фракции тонкой глины (частиц < 0,001 мм). Б разрезе 4 (район Дишнн) оно соста-

било почти 8%. Обогащение сдоя 0-2 см ^частицами глинистой фракции возможно является следствием более ускоренного процесса выветривания почвенных минералов в изменившихся условиях увлажнения,при систематических многократных поливах в гсщу вместо одного. Процессу разрушения почвенных частиц может способствовать также многократная обработка почв при 2-3-х урожаях в год и внедрение натрия в почвенный поглощающий комплекс. Для всех почв характерен очень тяжелый механический состав, что позволяет отнести их к глинистым и пылевато-глинистым разновидностям.

Тяжелый механический состав по всему профилю в значительной мере способствует формированию сильнсуплотненных, практически однородных по текстуре горизонтов почв.

Некоторые физические свойства почв. Слитые почвы долины Нила характеризуются объемной плотностью 1,25 г/см3 при общей пороэ-ности 53%, что считается удовлетворительной величиной для пахотного горизонта, при полевой вяагоемкостн 35$, пора аэрации составляют 18$, что несколько ниже удовлетворительных значений (20-25$).

Высокое значение влаги завядания (17$) обусловлено высоким содержанием в почве непродуктивной влаги, что в условиях аридного климата создает напряженный водный режим почв.

Изучаемые почвы характеризуются чрезвычайно низкими фильтра-цаонннми свойствами (коэффициент фильтрации равен 0,05 см/час). Это связано с тяжелым моытмориллонитовым составом почвы и ее сли-тостью.

Содержание СаСОд в профиле аллювиальных почв. Вопрос о содержании карбоната кальция в профиле слитых почв является весьма актуальным, так как его наличие, с одной стороны, отражает влияние коренных пород, окружалэдах нильскую долину, а с другой, является показателем направления почвообразовательного процесса в современных услошях.

Египетские ученые В1-<л1Ъа1у, КЪаига, К1вьдс (1972) провели интересную работу по изучению содержания карбонатов в почвах Верхнего Египта и их распределения в различных фракциях почв. Объектами исследования были избраны несколько почвенных профилей в районе Кинн и Наг-Хаммади. Авторы отмечают, что общее содержание карбонатов в исследуемом объеме образцов варьирует в широких пределах (от 1 до 33$).

Рассматривая распределение карбонатов в различных фракциях каждой почвы, ими било обнаружено бимодальное распределение в большей части ночвенных образцов, где фракция грубого песка при-

✓

сутствует как основная составившая часть, в то же вре«я второй максимум обнаруживается, во фракции пыли. Бимодальность, наблюдаемая для большинства почв, возмошо, возникает вследствие беспрерывного добавления обломочных карбонатов с близ расположенных известняковых отложений.

Анализируя полученные нами данные по содержанию карбонатов кальцкЯ в аллювиальных почвах долины Нила в районе Кины (табл.2), можно отметить следующие закономерности:

1. Обнаружена незначительная вариабельность в содержании карбонатов кальция во всех исследуемых профилях, за исключением 2-го разреза, где выявлено повышенное содержание СаСОд. Последнее можно объяснить несколько белее близким заложением разреза к коренном/ берегу, сложенному эоценовыш известняками. По-видимому, в данном случае имеет место привнос СаС03 из породы.

2. Поскольку все разрезы расположены по течению Нила на равном расстоянии от русла реки, и толща аллювиальных отложений представлена однотипным механическим составом с преобладанием фракции тонкой глины (частиц < 0,001 мм), постольку этим можно объяснить отсутствие бимодального распределения СаС03 в профиле исследуемых почв. Наличие горизонтов с несколько более повышенным содержанием карбонатов кальция не всегда согласуется с повышенным содержанием фракции песка или пыли.

3. Сопоставление данных содержания карбоната кальция в слитых аллювиальных почвах до постоянного орошения и после его введения указывает на увеличение содержания СаСОд, особенно в слое 0-Ю см в профиле всех изучаемы? почв, за исключением слоя 0-10 см в разрезе 4. Изменение режима увлажнения и привнос гидрокарбонатов кальция с оросительными водами могут послужить причиной возникновения процесса карбонатизации почв в современный период

и высадки в профиле почв мелкозернистого кальцита.

4. Весьма существенным источником поступления углекислого кальция в почву ыогут быть грунтовые воды, полнящиеся за период орошения к поверхности на глубину До 2-3 метров.

5. Для всех исследуемых профилей характерен положительный баланс СаС03 и его высокое накопление в почвах. За 10-летний период постоянного орошения в профиле различных почв накопилось,по сравнению с исходной почвой, от 6,3 до 62,7 т/га.

Содержание органического вещества в'слитых почвах. По содер-жанз»ю органического вещества все изучаемые слитые почвы долины Нила характеризуются как малогумусные, с количеством его в пере-

Таблица 2. Некоторые химические свойства аллювиальных почв

Про-фаль Глубина взятия образца, в см ,1 ,5 У с, < % СаСОд . * Текстура класса

1 г 1 2 2 1 2 1 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ю 11

0-2 7,9 8,2 0,94 1,36 0,20 1,47 1,78 пылеват. глина глинистый:

2-10 8,0 8,1 0,77 1,17 0,18 1,02 1,19 глинистый

1 10-30 8,2 8,0 0,77 0,56 0,11 1,41 1,72 —

30-60 8,3 8,2 0,77 0,76 0,07 2,73 3,18

60-90 3,1 8,1 0,71 0,76 0,10 3,15 2,34 Еылеват, глина

0-2 7,7 8,2 1.91 2,36 0,25 5,67 6,77 глинистый глинистый

2-10 7,8 8,2 1,48 1,77 0,20 3,15 3,92 —

г 10-30 8,1 8,1 1,15 1,34 0,13 4,62 5,51

30-60 8,1 8,4 1,16 1,20 0,12 5,04 5,84 —1

60-90 8,2 1,22 — 1,68 гт_

1. До постоянного орошения

2. После введения инженерного орошения.

гнойно-аккумулятивном горизонте,не превышающем 2,5%. В большинстве аллювиальных почв содержание гумуса составляет всего 1,08-1,60$. На незначительное содержание гумуса в почвах долины Нила в его нижнем течении указывает Г.Фахми <1963). Характер распределения гумуса в профиле почв спокойный с постепенным убыванием его книзу. Введение постоянного орошения привело за 10-летний период к повсеместному , не стожь тасокоыу, но заметному повышению содержания гумуса в профиле всесг почв (табл. 2).

Как указывает y.Kadaach (1948), после сооружения реда плотин на Ниле количество ила, приносимого аа поля, сильно сократилось и составляет от 1,2 до 3,8 т/га. Этот ил содержал около 3% органических веществ (114 кг/га). После сооружения Высокой плотины (с 1968 года) поступление органического вещества с илом фактически прекратилось и остается вероятным предположить, что повышение гу-мусности почв целиком обусловлено поступлением значительно больших количеств органических остатков с корневыми системами культурных растений (особенно кукурузы и египетского клевера) при 2-3-х урожаях в год.

До сих пор остается невыясненной причина наличия темной окраски слитых почв по всему профилю при крайне низком содержании гумуса.

Как указывают И.П.Герасимов и М.А.Глазовская (1960), гумус черных почв тропиков в основном представлен группой гумина и улъ-мина,наиболее темных и наименее растворимых соединений, прочно связанных с минеральной часты» почвы .На особый характер гумуса тропических черных почв указывали Ф.Кенхшгтон (1935), Ван-дер-Мерве (1941). По всей видимости, гумус аллювиальных слитых почв долины Нила имеет в основе своей аллохтонное происхождение и принесен вместе со взчученныи материалом нильскими водами из районов тропической Африки. Равномерное распределение гумуса по црофилю почв и его мало изменяющееся количество говорит о его консервации и известной устойчивости против процессов разрушения.

Обращает внимание высокое содержание азота в аллювиальных почвах при низком содержании углерода органического вещества. Отношение CtS крайне узкое в лежит в пределах 1:4, 1:5, что характерно для гумуса почв такыров и такнровидных почв (Каррнев, 1979). Возможно, высокое содержание общих запасов азота в почвах долины Нила обусловлено внесением больших доз органических удобрений, а с другой стороны, это может быть следствием многолетнего пребывания культуры египетского клевера на участках, где производились

данные исследовании. С корневыми остатками клевера в почву должно ежегодно поступать достаточно высокое количество азота.

Состав обменных катионов и емкость поглощения. Сопоставление данных по составу и содержанию обменных катионов в аллювиальных слитых почвах до орошения и после его введения (табл. 3) показало что:

1. В составе обменных катионов в почвенном поглощающем комплексе абсолютно преобладает ион кальция, составляющий более 60$ от суши поглощенных оснований.

2. По всему профилю слитых почв отмечается высокое содержание обменного магния. Его доля по отношению к обменному кальцию составляет от 50 и более процентов. Возможно, что присутствие таких высоких количеств обменного магния, в какой-то мере, объясняет причину образования слитости почв и указывает на высокое содержание его в труппе таких глинистых минералов, как монтмориллонит

и аттапульгит.

3. Сопоставление данных до орошения и после указывает на резко возросшее значение обменного натрия в составе обменных катионов после введения ирригационного орошения. Его содержание увеличилось по всему профилю в среднем в два-три раза.

В качестве первопричины, объясняющей возрастание содержания обменного натрия в почвенном профиле можно указать на цривнос натрия с оросительными водами, минерализация которых повысилась по сравнению с минерализацией паводковых вод. Как указывают Hiial and R&sbeed (1974), помимо резкого снижения содержания взвешенных частиц в воде Шла наблюдается изменение химического состава воды, что в последние несколько лет привело к осолонцеванию некоторых почв в Верхнем Египте. Фагхи и Солеман (Fatbi, Solimán , 1972) указывают, что если в период половодья вода могла быть использована для орошения без ограничений, то в период низкого уровня веда s Ниле для орошения может быть использован ее минимум.

Возрастание доли поглощенного натрия в составе ППК отмечается повсеместно для всех слоев почв. Это указывает на наличие начальной стадии процесса осслонцевания почв, могущей перейти в устойчивую фортку.

4. На фоке повышенной доли обменного натрия обращает внимание резкое снижение содержания в 1ШК обменного калия. Весьма характерно, что снижение это наблюдается в равной степени по всему профилю почв. Одной кз главных причин снижения содержания обменного калия, по нашему мнению, является прекращение поступления

Таблица 3. Содержание обменных катионов и емкость катионного обмена в слитых аллювиальных почвах Шла

Профиль Епуйина отбора образца, см К* Шкость катионного обмена нг-экв/ /100г почвы £. Б. Р. * *

Мг-экв/100 г почвы

Iй гш 1 2 1 2 1 2 1 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

I 0-2 2-10 10-30 30-60 60-90 43,55 45,80 48,55 40,78 35,52 31,32 18,56 29,05 18,30 30,84 19,62 24,64 17,54 22,31 14,77 2,12 3,07 1,88 2,74 1,46 2,61 1,53 2,14 1,41 2,19 2,53 0,83 2,12 0,76 1,99 0,74 1,89 0,52 1,67 0,49 48,20 К,78 49,80 50,85 52,00 53,81 44,20 44,84 38,60 39,76 4,40 5,71 3,78 5,39 2,81 4,85 3,46 4,77 3,65 5,51

2 0-2 2-10 10-30 30-60 60-90 47,57 44,97 45,65 50,88 50,50 36,15 15,71 27,53 16,92 34,39 18,69 35,17 17,91 1,24 3,98 0,98 3,80 2,04 3,84 2,56 4,12 3,62 - 2,39 0,88 2,25 0,72 2,31 0,54 1,96 0,65 1,88 - 51,20 56,72 48,20 48,97 50,00 57,46 55,40 57,85 56,00 2,42 7,02 2,03' 7,76 4,08 6,68 4,62 7,12 6,47 -

Таблица 3 (продолжение)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

3 0-2 2-10 10-30 30-60 60-90 52,35 49,78 53,61 51,19 51,69 36,64 17,48 32,25 16,39 34,89 20,24 32,34 19,28 33,80 17,61 1,44 5,17 1,69 4,48 1,66 3,79 2,35 4,15 2,4] 4,28 2,01 0,63 1,55 0,46 1,33 0,49 1,26 0,45 1,10 0,48 55,80 59,92 53,00 53,56 56,60 59,41 54,80 56,22 55,20 56,17 2,58 ■ 8,63 3,19 8,33 2,93 6,38 4,29 7,38 4,37 7,€2

4 0-2 2-10 10-30 30-60 60-90 42,28 43,39 41,20 38,94 39,00 30,04 16,74 30,83 18,29 26,23 16,11 24,74 16,05 25,14 14,67 1,6& 3,58 1,87 3,39 2,46 3,17 2,56 3,12 3,37 3,47 2,04 0,52 1,54 0,53 1,74 0,44 1,30 0,41 1,23 0,48 46,00 50,88 46,80 53,04 45,40 45,95 42,80 44,32 43,60 43,76 3,65 7,04 4,00 6,39 5,42 6,90 5,98 7,04 7,73 7,93

5 0-2 2-10 10-30 30-60 60-90 26,40 40,72 33,04 40,01 40,71 20,40 8,72 30,02 И,40 24,37 10,21 29,16 ■11,53 30,48 10,95 1,74 2,19 1,83 3,53 2,26 2,67 2,49 3,37 3,11 3,66 1,86 0,31 1,85 0,29 1,70 0,20 1,50 0,22 1,38 0,27 30,00 31,62 44,40 45,24 37,00 37,46 44,00 44,28 45,20 45,36 5,80 6,93 4,12 7,80 6,11 7,13 5,66 7,81 6,88 8,07

** X - до орошения; 2 - после орошения; Е. 5 ,Р. = —-. 100 .

емк. кат. обмена

наилка с оросительными водами. Второй причиной, которая могла привести к снижению содержания обменного калия - переход его в необменное состояние в условиях сменившегося режима увлажнения. Учитывая тяжелый монтмориллонитовый состав аллювия, подобный процесс может иметь место. Низкое содержание обменного калия и его интенсивный вынос при двух-трех урожаях сельскохозяйственных культур может привести к отрицательному балансу калия и калийному голоданию растений. Для сохранения и поддержания плодородия почв нужно рекомендовать внесение калийных удобрений.

5. Как показывают аналитические данные почвы всех участков характеризуются высокой емкостью поглощения, что хорошо коррелирует с их тяжелым механическим составом и преобладанием в глинистой фракции минералов монтмориллонитовой группы. Ведущая роль механического состава в определении величины емкости поглощения хорошо иллюстрируется данными по всем профилям слитых аллювиальных почв. Наиболее заметное увеличение емкости поглощения отмечается в слое 0-2 см, где наблюдается некоторое накопление частиц

0,001 мм, а также белее высокое содержание органического вещества почв.

Водная вытяжка из почвы. Результаты сравнения состава водных вытяжек из слитых аллювиальных почв до орошения и после введения постоянного орошения показали, что:

1. Все почвы до орошений были незаселенными, химический состав легкорастворимых солей - гидрокарбонатно-калыщевый. Величина сухого остатка не превышала 0,13 г/100 г почвы.

2. Замена бассейнового метода орошения на инженерно-ирригационную систему за 10-летниВ период привела к увеличению содержания легкорастворимых солей в профиле всех почв в среднем в 3-4 раза.

3. Среди катионов значительное увеличение приходится на долю кальция (по всем профилям) и, особенно, натрия. Такая же картина наблюдается и для магния. Очень высокий выход магния в состав водной вытягски наблюдается из почвы 1-го профиля (слои 2-10 см и 60-90 см) и профиля 2-го (слой 0-2 см). Обращает внимание очень четкая корреляция медду высоким содержанием магния и хлор-иона в указанных слоях. Их содержание почти полностью перекрывает друг друга, [Ложно предположит^, что в данном случае мы имеем дело с горизонтами, в которых по картм-то причинам произошла аккумуляция ц£с1г (возможно присутствие обломков минерала).

4. Среди анионов наибольшее увеличение отмечено для иона

и сх-иона. В отношении поведения нона HDOg никакой четкой закономерности не обнаружено. В одних разрезах (профиль I и 2) его содержание в самой верхней часта заметно снизилось, что можно объяснить переходом его в СаСО^ твердой фазы, в других профиляз^ (3.4,5) содержание его увеличилось. При содержании иона НСОз^Са*

и преобладании сульфат-иона можно предположить, что процесс взаимодействия между катионами и анионами в почвенном растворе может привести к образование, наряду' с легкорастворимыш солями (Ha^SO^ и KgSo4> и среднерастворимой соли - гипса Caso^* 2Н20.

5. Накопление солей за 10-летний период характеризуется и их перераспределением в почвенном профиле. Если до постоянного орошения отмечалось лишь незначительное накопление солей в самом верхнем слое, то после орошения отмечаются два хорошо выраженные максимума накопления солей: верхний в слое 0-10 см и нижний в слое 60-90 caí, возникающие - первый за счет цривноса солей с оросительной ведой и второй - за счет грунтовой воды, уровень которой в условиях испарительного режима поднялся с 6-8 метров до 2-3 после орошения.

6. Увеличение содержания легкорастворимых солей и изменение их химического состава привело к некоторому увеличению рН почвенной суспензии (1:2,5). Наибольшее подщелачивание почвенной суспензии наблюдается на участках 2 и 3.

7. Можно высказать предположение, что при отсутствии правильно организованной системы дренажа содержание легкорастворимых солей в профиле почв будет прогрессивно увеличиваться.

Глава 5. Макроыо'рфологическая характеристика слитых почв до-дины Нида. Для лучшего понимания процессов почвообразования, идущих под воздействием постоянного орошения, представляет большой интерес изучение микроморфологии почв.

Можно предположить, что при смене бассейнового метода орошения на постоянное, с течением времени, наиболее отчетливые изменения будут наблюдаться не столько в макро- и мезоморфологин почв, сколько в их микроморфологическом строении.

Для ышфоиорфологич еского описания были взяты три профиля -А 1 (в южной части провинции Кина), й 2 (в средней части) и К 3 (в северной части). 1яи$ы из образцов 1967 года были изготовлены в Генте (Бельгия) в Геологическом институт^ Государственного университета. Из образцов 1978 года шлифн были изготовлены в СССР в лаборатории Института Географии АН СССР. Описание шлифов выполнено на кафедре общего почвоведения старшим научным сотрудником Е.А.Яриловой.

Сравнение данных микроморфологич еского строения исследуемых почв, образца из которых были взяты до орошения и после 10-летнего постоянного орошения, показало, что общие черты строения остаются очень сходными. В то же время орошаемые почвы приобрели некоторые весьма характерные отличия:

1. Все почвы приобрели заметно более темную окраску;

2. Сложение почвы в верхнем горизонте несколько уплотнилось. В разрезе I в слое 10-30 см губчатая микроструктура смЕнилась на плотную массу с отдельными участками губчатого строения. Меньше участков с губчатым строением наблюдается и в слое 30-60 см.

3. Скелет почвы после. 10-летнего орошения остался почти без изменений. Си представлен эернаш кварца, полевыш шпагата, минералами группы апидота, роговой обманкой, слюдами, карбонатами, хлоритом, халцедоном. За 10-летний период наиболее интенсивному выветриванию подверглась роговая обманка и железосодержащие минералы, которые часто обнаруживают их сильное обесцвечивание или побурейте.

4. За период регулярного орошения во всех слоях почвенных профилей произошло обезжелезнение плазмы. Это свидетельствует о возросшей подвижности железа в условиях постоянного орошения. Об этом же говорит и включение железа в стяжения микрокальцита, иногда в виде чистых форм соединений железа, иногда в виде орга-но-железистых или марганцево-железистых комплексов. -Возможно, увеличение степени подвижности железа связано с частой сменой окислительно-восстановительных условий.

5. В профиле дочв происходит заметное накопление мелкозернистого кальцита (профиль X и профиль 2), что свидетельствует о наличии начала процесса карбонатизации почв, возникающего под влиянием постоянного орошения.

Таким образом, микроморфологяческие исследования позволили выявить два важных почвенных процесса,'возникшие под влиянием регулярного орошения: а) усиление процесса пнутрипочвенного выветривания, приведшего к возрастанию подвижности железа и обез-железнению плазмы и б) начало процесса карбонатизаши почв.

Глава 6. Модельный опыт. Для изучения процессов почвообразования, происходите: под влиянием Постоянного орошения в слитых почвах долины Нила был поставлен опыт, моделирующий процессы взаимодействия мевду почвой и природгшш водами. Изучалось:

а) взаимодействие между почвой я оросительной водой в условиях полного дренажа и испарительного режима;

б) взаимодействие почш и оросительной вода в отсутствие дренажа;

в) взаимодействие между почвой и грунтовыми водами посредством подпитки почш при испарительном режиме.

Образцы почв брались из профилей 1,2, и 3. Для постановки опыта была использованы стеклянные колонки с диаметром 8 см и высотой 60 см. Почва в колонки насыпалась послойно. Вначале заполнялась нижняя часть колонки на высоту 20 см. Дня этого брался средневзвешенный образец почш, составленный из двух слоев - 30-60 см и 60-90 см. Выше этого слоя насыпался следующий слой, так ае на васоту 20 см, составленный из трех образцов - из слоя 0-2, 2-10 и 10-30 см. Вес почш для каждого слоя был равен 1300 г.

а). Опыт в колонках с дренажом. Пооле помещения почш в колонки под ниш устанавливались воронки и приемные колбы для сбора фильтрата, в колонки прилизалась вода, взятая из оросительного канала, из расчета насыщения почш до полной влагоемкостп. По мере прохождения воды через колонку и появления первых порций фильтрата в колонки снова приливалась порция воды такого же объема. Промывка почш осуществлялась трижды с 25 июня по 20 августа с промежутками в 18-20 дней. После каждой промывки в фильтрате определялось содержание катионов и анионов, перешедших в раствор.

Анализ цифр показал, что при наличии свободного дренажа в промывгше воды из колонке в наибольшем количестве уходят ионы кальция, магния, бикарбоната и сульфат-иона. Последующие, после первой промывки, порции фильтрата показали некоторое незначительное увеличение размера выкоса для кальция, натрия, хлор-иона и сульфат-иона. Для ионов магния, калия и бикарбоната размер выноса, при каждой следующей промывке, оставался стабильным. В фильтрат, имитирующий состав дренажных вод, в наибольшем количестве поступает кальций в форме бикарбоната, а также сульфаты магния и натрия.

По завершению промывок почва послойно извлекалась из колонок, высушивалась, подготавливалась к анализу и в ней определялись состав обменных катионов и содержание легкорастворимых солей. Анализ состава обменных катионов показал, что приливка почвы гидрокарбоватно-кальциевыми водами приводит к некоторому увеличению в почве суммы обменных оснований, в частности, кальция а

)11аг..ия, что возможно связано с поступлением их из оросительных вод, и обменного натрия.

Содержание легкорастворимых солей в почве после окончания эксперимента с промывкой свидетельствует о снижении кх запаса на 7-15!» против исходной почвы Стайл. 4).

Б наибольшей степени идет потеря стация, в меньшей степени -ыапшя и натрия. Потеря кальция в правиле 1 и 2 составляет 20%, а в профиле 0 ~ \\% (слой 0-30 см). В слое 30-90 ш потеря кальция снижается до 15$. Из анионов наиболее подвижен бикарбонат-ион, его потеря в слое 0-30 см составляет от 33% (I профиль) до 25? (2 и 3 профили), а в слое 30-90 см до 20%. Эти данные косвенным образом могут свидетельствовать о выносе за предел! почвенного профиля кальция в условиях хорошего дренажа, что исключает возможность развития процесса щрбонатизации почв. Данные анализа подтверждают также отсутствие процессов засоления или осолонцевания в условиях промывка почвы с дренажом.

2, Опыт в колонке без дренажа. Обратную картину потзывает опыт прошвки почш оросительной водой (профиль I) в колонке без дренажа. Отмечается проявление резко негативных сторон процесса взаимодействия между почвой ж оросительными, водам!, Одним из отрицательных моментов является активное вхождение натрия в почвенный погдоиавдкй комплекс (увеличение на 200? против исходной почвы). Отношение поглощенного натрия к сумме катионов составляет более &%, что свидетельствует о возтсикновении процесса осолонцева-шш. Значительно повышается содержание легкорастворимых солей.

3. Опыт с подпиткой почш грунтовой водой. Известно, что при отсутствии хорошего естественного дренажа или искусственного его сооружения на орошаемых территориях происходит быстрый подъем уровня грунтовых вод (Коада, 1ЯЗ . При известной степени минерализации грунтовой вода с течением времена неизбежно возникают процессы вторичного засоления и осолонцевания почв.

Поскольку на изучаемой нами орошаемой территории в долине Пила нет хорошей, закрытой дренажной системы, то опасность вторичного засоления и осолонцевания почв представляется вполне реальной угрозой, особенно в условиях испарительного режима.

В целях выявления влияния грунтовых вод на изменение состава солей и обменных катионов в почвах был поставлен модельный опыт с подпиткой почш грунтовой водой, тлеющей минерализацию 0,7 г/л. Опыт ставился в условиях испарительного режима к продолжался почти два месяца (с 28 июня по 20 августа 1980 г.). Вода в колонки

Таблица 4. Модельный опыт с промывкой почвы оросительной водой

филь Глубина отбора образца (си) Са| Щг* ¿/а* /Г

мг-экв/100г почвы

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

А1 I 0-30 30-90 0,54 0,44 0,50 0,42 0,32 0,27 0,34 0,30 0,14 0,14 0,14 0,16 0,06 0,06 0,04 0,03 0,76 0,51 0,67 0,53 0,11 0,12 0,09 0,10 0,26 0,26 0,30 0,27 2,19 1,80 2,08 1.81

2 0-30 30-90 0,62 0,52 0,47 0,40 0,43 0,34 0,30 0,26 0,11 0,12 0,44 0,36 0,03 0,04 0,04 0,04 0,77 0,60 0,68 0,54 0,14 0,13 0,13 0,14 0,27 0,27 0,28 0,35 2,37 2,02 2,34 2,09

3 0-30 30-90 0,42 0,37 0,31 0,30 0,28 0,26 0,3] 0,29 0,35 0,33 0,48 0,44 0,05 0,03 0,02 0,03 0,78 0,61 0,64 0,51 0,12 0,13 0,12 0,14 0,28 0,24 0,34 0,40 2,28 1,97 2,22 2,11

Б I 0-30 30-90 0,54 0,59 0,50 0,61 0,32 0,37 0,34 0,42 0,14 0,21 0,14 0,26 0,06 0,08 0,04 0,05 0,76 0,68 0,67 0,71 0,11 0,17 0,09 0,17 0,26 0,38 0,30 0,42 2,19 2,48 2,08 2,64

Оросительная вода мг-экб/л

1,72 0,74 0,40 0,19 | 2,80 | 0,59 | 0,52 | 6,96

А - опыт с дренажом; I - анализ почвы до опыта; Б - опыт без дренажа. 2 - анализ почвы после опыта.

поступала снизу иэ закрытого сосуда. По завершении опыта почва извлекалась из колонки, подсушивалась, готовилась к анализу и в ней производилось определение состава обменных катионов и содержание легкорастворимых солей.

Данные анализа показали, что в результате подъема грунтовой воды в колонки за 2 месяца произошло заметное изменение в составе обменных катионов. Содержание обменных кальция и магния во всех слоях увеличилось в среднем на 2-3$. Наиболее резко повысилось содержание обменного натрия. Так, его количество в образцах почв из профилей I и 2 разрезов увеличилось в 1,5-2 раза (150-200$), а в профиле разреза 3 (слой 0-30 см) содержание обменного натрия возросло в 3 раза (300$). При активном внедрении натрия в почвенный поглощающий комплекс произошло почти эквивалентное вытеснение из него поглощенного калия. Доля обменного натрия от суммы обменных катионов составила после подпитки более 6$, что свидетельствует о средней степени осолонцевания почв.

Учитывая сульфатно-содовый-натриево-магниевый характер засоления грунтовых вод, этот результат не является неожиданным, он закономерен в условиях отсутствия нормальной дренажной системы и процесса быстрого подъема уровня грунтовых вод.

Общий запас водорастворимых солей во всех слоях почвы возрос в 4-5 раз (табл. 5), Содержание водорастворимых кальция и магния увеличилось в 3-6 раз, а натрия по сравнению с почвой до подпитки в 5-6-8 и даже в 10 и 15 раз (разрезы I и 2, слой 0-30 см). Заметные изменения произошли и в составе анионов. В водной вытяжке из почвы после подпитки резко повысилось содержание хлор-иона. В среднем его содержание увеличилось в 5-8 раз, а в профиле разреза 3 - в 12-15 раз. В 8-10 раз возросло во всех слоях почвы содержание сульфат-иона. В наименьшей степени произошло увеличение содержания иона НСО^ (в 1,5-3 раза), что, возможно, связано с переходом его в труднорастворимую форму СаС03 и выпадения в осадок в ходе процесса карбонатизации. В разрезе 3 отчетливо выявилась смена характера засоления сульфатно-гидрокарбонатного на хлорицно--сульфатный, что свидетельствует о возможности развития процесса засоления почв цри подъеме уровня грунтовых вод в естественных условиях. Среди катионов, во всех колонках, в составе водной вытяжки абсолютно преобладают ионы кальция и натрия. А в профиле разреза 3 содержание иона натрия равно содержанию иона кальция. Очевидно, это явилось причиной высокого содержания обменного нат-

Таблица 5. Модельный опыт с подпиткой грунтовой водой

Профиль Глубина отбора образца! см) Са^ 1 Л/я1*\ Ж* | | НСО? 1 се~ 1 ЬО?

мг-экв/100г почвы

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

I 0-30 30-90 0,54 1,78 0,50 1,32 0,32 1,24 0,34 0,99 0,14 1,58 0,14 1,28 0,06 0,13 0,04 0,06 0,76 1,19 0,67 2,30 0,11 0,74 0,09 0,39 0,26 2,75 0,30 0,91 2,19 9,41 2,06 7,25

2 0-30 30-90 0,62 2,64 0,47 3,03 0,43 1,38 0,30 1,48 0,11 Г,79 0,44 2,10 0,03 0,09 0,04 0,07 0,77 2,46 0,68 3,02 0,14 0,81 0,13 1,04 0,27 2,55 0,26 2,57 2,37 11,72 2,34 13,31

3 0-30 30-90 0,42 2,10 0,31 2,13 0,28 1,12 0,31 1,09 0,35 2,02 0,48 1,79 0,06 0,04 0,02 0,04 0,78 1,13 0,64 1,57 0,12 1,93 0,12 1,56 0,28 2,18 0,34 1,90 2,28 10,52 2,22 10,08

Грунтовая вода мг-экв/л

1,52 [ 3,99 2,72 0,20 [ 5,70 | 1,00 1,81 16,94

1 - содержание до опыта,

2 - содержание после опыта.

рия б почве разреза 3 после подпитки грунтовой водой, так как было нарушено ионное равновесие. Это лишний раз указывает на возможность развития процесса осолонцевания почв при подъеме уровня грунтовых вод в изучаемом регионе, если отсутствует дренажная система.

В качестве итога можно отметить, что даже далеко не совершенная постановка модельных опытов подтвердила полученные данные о возможности развития процессов карбонатазации, засоления и осолонцевания почв при отсутствии правильно сооруженной дренажной системы.

Глава 7. Баланс легкогаствошмых солей и карбонатов кальция в орошаемых почвах долины Нила. Изучение изменения химических свойств слитых почв долпнн Нила под влиянием орошения, а также постановка модельного опыта позволили сделать вывод, что в рассматриваемых почвах наблюдается развитие процессов карбоцатизации, осолонцевания и засоления. Закономерен вопрос об источнике поступления легкорастворимых солей и карбонатов кальция в почву.

Одним из источников солей в почвах может быть оросительная вода. Привнос солей с оросительной водой наш рассчитывался, исходя из оросительных норм, установленных для возделываемых на этих территориях сельскохозяйственных культур (1аЬаЬ, 1969).

При определении фактического накопления солей в почвах за период интенсивного орошения рассчитывалась разность межцу содержанием солей в 1978 и 1967 годах (в т/га) в общей толще 0-90 см. Объемная масса для всех почв принималась равной 1,25 г/си3. Одно-вреыенно рассчитывалось накопление отдельных ионов в толще 0-90 см т/га (табл. 6). Анализ показал, что для ионов Са и НСОд привнос с оросительной водой во всех профилях превышает их фактическое накопление в почве в составе легкорастворимых солей. Это связано с подвижностью гвдрокарбонатов Са и межфазным переходом этих ионов в состав труднорастворимых вторичных солей карбоната Са в результате смещения карбокатно-кальциевого равновесия вправо (Алекин, 1970)

НСС^ С0§- +■ Г = С0§-+ Са2+ — СаС03 осад(ж

Для ионов ийг+ баланс между возможным привносом и фактическим накоплением в профилях I, 4 и 5 близок к нулю, а в профилях 2 и 3 накопление ниже возможного цривноса. Возможно, что здесь ион переходит в форму труднорастворимых карбонатов (ШгСО,).

Таблица 6. Баланс солей г исследуемых почвах за период орошения, в т/га

Про $вш Глубина отбора образца (см) Са2+ 1 М£2+ К* НС% и" солей - ЗаС03

12 12 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 3

I 0-90 4,8 3,8 1.1 1,3 1,3 3,3 1,0 0 24,2 0,4 3,0 14,2 3,5 11,6 38,3 37,2 -3,2

2 0-60 6,2 0,4 1,5 0,3 1,6 2,3 1,3 0 31,1 0,3 3,8 1,0 4,6 3,6 49,2 7,8 62,7

3 0-90 6,2 2,2 1,5 0,3 1,6 3,2 1,3 0,2 31,1 2,1 3,8 2,0 4,6 5,8 49,2 15,9 6,3

4 0-90 5,8 2,6 1,4 1,5 1,5 2,9 1,2 0,1 29,2 4,7 3,6 3,5 4,3 10,7 46,0 26,7 24,7

5 0-90 5,8 3,5 1,4 1,5 1,5 3,2 1,2 0,1 29,2 1,8 3,6 3,3 4,3 14,8 46,0 28,1 19

1 - возможный щшнос солей с оросительной водой за 10-летний период;

2 - накопление солей в почвах за период орошения;

3 - накопление СаСОд за период орошения.

Баланс с1~-кона в почвах профилей 4 и 5 близок к нулю. Б почвах профилей 2 и 3 его возможный привнес превышает фактическое накопление, а в толще 0-90 см профтоы I накопление с!~-мона белее чем в четыре раза превышает возможный привнос.

В балансе ионов На+ и зо|~ четко прослеживается закономерность более высокого фактического накопления в почвах по сравнению с возможным пршшосом. Возможным объяснением этого может быть ао-ступленне ионов Яа+, sag", Cl~ в профиле I и в какой-то мерз иона Мб + из грунтовых вод, поднявшихся в результате орошения до глуби-га 2-3 г* от поверхности, что подтверждается и данными модельного опыта.

Суммарный баланс легксрастворимых солей в изучаемых профилях для толщ:! 0-90 см показывает, что возмоайши привнос солей с оросительной водой превышает кол:тчестБО аккумулированные солей в почвенной толуе 0-90 см. Баланс СаСО^ показывает, что десятилетнее интенсивное орошение приводит к общему закарбоначиганию почвенной толщи почв доданы Нкла.

Список опубликованных работ но теме диссертации:

1. Abd El-Rahman М.А. J)еtailed Studies oil the morphological, physical and chemical characteristics of the true Basin Irrigated Soils of -the Upper Mile-Valley area of Egypt. M, Sc. Thesis, Cairo Univ., UAH, 1972.

2. tfathi A., Harma F.S. , Khali 1 K.. F., Harms. P. and Abd El-Rahman U.A. Morphological Characteristics of the Basin Irrigated iioila of the Nile Valley, Egypt. Bull, of Fac. of Agr, Univ. of Cairo, 1975, vol.24-, В I, pp. 1-12.

J. Kaga bl., Khalil K.Ji., Haima F.d, , Banna P. and Abd El-Rahman IJ.A. The Chemical Properties and Glass if ication of the Basin Irrigated Soils of the Kile Valley, Egypt. Bull, of Рас. of Agr. Univ. of Cairo, 1975, vol.24, № I, pp.1>-23.

4. Налпа tf.S. and Abd Bl-Rahman M.A. The Effect of Changing Basin Irrigation System on Some Chemical Characteristics of 3oils in the Mile Valley. Symp. on Hile liater and Lake Dam Project,held at N.R.C. Cairo,Session 3 water and soil, 1976, pp.95-105.

5. Абдель Рахман IJ.A. 00 изменении химических свойств еллтых 104s долины Нила под влиянием орошения. Вести.МГУ, сер.17 поч во целение, 1980, И 4, с. 14-19.

6. Абдель Рахман М.А. Баланс легксрастворюлых солей в аллювиальных почвах Долины Яйла. (В печати1982,)

выводы

1. За 10-летний период введения достоянной ирригационной системы в свойствах аллювиальных слитых почв долины Нила произошли заметные изменения;

а). При общей стабильности механического состава в профиле почв обнаружено несколько повышенное содержание фракции тонкой глины (частица ¿.1/в слое 0-ю см), что возможно объясняется более ускоренным процессом выветривания минеральной части в изменившихся условиях увлажнения и подщелачивания раствора и сильно возросшей интенсивности обработки.

б). Отмечаются заметные количественные изменения в содержании обменных катионов. Так, при сохранении доминирующего значения в ШК кальция наблюдается заметное возрастание содержания обменного натрия а одновременно снижение содержания обменного калия,

Присутствие натрия в количестве более 5$ от суммы обменных катионов говорит о начале процесса осолонцевания ранее несолонцеватых почв.

в). Обращает внимание высокое содержание обменного магния, составляющего от 50 и более процентов от доли обменного кальция. Повышенное содержание магния в почвенном поглощапцем комплексе возможно также является причиной солонцеватости и слитизации почв.

г) Отмечается некоторое возрастание содержания гумуса в верхних горизонтах почв, что можно объяснить поступлением более высоких количеств органических остатков, в виде мощных корневых систем кукурузы и египетского клевера, при 2-3 урожаях в год. Наличие благоприятных гидротермических условий разложения способствует усилению биологической активности и процесса гумификации.

д). Наблюдается некоторое увеличение емкости поглощения, особенно в верхних горизонтах, что обусловлено повышением содержания гумуса и фракции тонкой глинн (частиц .

Этот вывод в дальнейшем необходимо проверить с учетом влияния присутствия водорастворимых солей.

2. В связи с введением постоянного регулярного орошения произошли изменения в солевом составе и типах засоления почв. Если при бассейновом орошении признаки засоления аллювиальных почв изучаемого района почти полностью отсутствовали, а состав солей почв относился к типу гидрокарбонатно-кальциевого, то после 10-летнего постоянного орошения в профиле почв наблюдается формирование двух четко выраженных солевых максимумов - в слое 0-10 см, за счет на-

коиления с сшей из поливних вод и в слое 60-90 см за счет грунтовых вод, имеющих минерализации 0,7 г/л и сульфатно-калыщево-натриевый характер.

3. Подсчет баланса солей показал значительное накопление их за 10-летний период постоянного орошения. Количество солей в профиле почв (в слое 0-90 с«) увеличилось на 8,0-37,0 т/га. Это объясняется отсутствием дренажа и подъемом грунтовых вод до 2-3 м от поверхности. Прогрессивное накопление солей и изменение характера засоления подтверждено данными опыта на моделях.

4. Установлено, что для современного процесса почвообразования, протекающего в исследуемом регионе, характерно наличие двух процессов - карбонатизации и начальных признаков осолонцевания аллювиальных почв и их засоления, что подтверждается дянинмгг аналитических исследований и шцсроморфологическвми описаниями почв.

5. Микромо реологические исследования показали активизацию процессов выветривания почвенных минералов в резные постоянного орошения, а также наличие процесса обезжелезнения плазмы, что свидетельствует о возросшей степени подвижности железа.

6. Дик поддержания плодородна аллювиальных почв долины Нила, учитывая низкое содержание гумуса и малые запасы доступных форм соединений калия, необходимо рекомендовать регулярное внесение высоких доз органических удобрений, введение в севооборот кукуруза--епшетский клевер посева скдератов и внесение достаточно высоких доз калийных удобрений,

7. Во избежание негативных последствий постоянного орошения необходимо сооружение постоянно действующей, более частой, закрытой дренажной системы, что предотвратит процесс накопления солей и поднятие уровня грунтовых вод.

8. При развитии осолонцевания и содового засоления рекомендуется применять гипсование таких почв.

Подп. к пм«тн ÇjlO 'Si Ф. ÉO ïQD y/¿,

Фв. п. я. Уч.-над. л

За к» -/¿Уз ' Тираж

Изд-во Мсккоисяоп) укнмрснтста. Моек», К-9. ул. Героев*, Б/7, Тяпографня И»д-и МГУ. Мосте, Ленгоры