Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Изменение свойств глинистых почвообразующих пород Нечерноземной зоны РСФСР под влиянием глееобразования

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Болатбекова, Кирмызи Сулеймановна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 2. ОВЬЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методика отбора образцов

2.2. Методы исследований пород и глеевых горизонтов

2.2.1. Методы изучения макро- и микроморфологии

2.2.2. Методы' изучения физико-химических и химических свойств

2.2.3. Методы изучения состава глинистых минералов

2.2.3. Методы изучения физико-механических и физических свойств

2.2.5. Методы изучения свойств пород и глеевых горизонтов как возможных субстратов для роста растений

ГЛАВА 3. ИЗМЕНЕНИЕ МЖР0- И МИКРОМОРФОЛОГИИ ГЛИНИСТЫХ ПОЧВООБРАЗУЩИХ ПОРОД ПОД ВЛИЯНИЕМ ОГЛЕЕНИЯ

3.1. Макроморфология почвообразующих пород и ее изменения при оглеении

3.2. Микроморфология почвообразующих пород и глеевых горизонтов

3.3. Микростроение почвообразующих пород и глеевых

• ■ горизонтов (растровая электронная микроскопия)

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ОГЛЕЕНИЯ НА ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОРОД. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ИЛА И ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА ГЛИНИСТЫХ МИНЕРАЛОВ

4.1. Изменение физико-химических свойств почвообразующих пород при оглеении

4.2. Изменение валового химического состава глинистых почвообразующих пород при оглеении

4.3. Изменение валового химического состава илистой ■ фракций пород при оглеении. Состав глинистых минералов

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НА ФИЗИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОРОД

5.1. Влияние оглеения на гранулометрический состав почвообразующих пород

5. И. Изменение макро- и микроагрегатного состава почвообразующих пород при оглеении

5.3. Изменение адсорбционной емкости по отношению к воде и удельной поверхности твердой фазы пород при оглеении

5.3.1. Методика измерения десорбции паров воды и расчета общей удельной поверхности пород и глеевых горизонтов

5.3.2. Методика расчета внешней и внутренней удельной поверхности по изотермам десорбции паров воды

5.3.3. Методика определения удельной поверхности • • пород и глеевых горизонтов по адсорбции азота

5.4. Изменение величины усадки и степени набухания пород при оглеении

5.5. Влияние глееобразования на показатели пластичности пород и их консистенцию

5.6. Изменение реологических свойств почвообразую-щих пород при оглеении

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Изменение свойств глинистых почвообразующих пород Нечерноземной зоны РСФСР под влиянием глееобразования"

Дальнейший подъем сельскохозяйственного производства в Нечерноземной зоне связан с повышением плодородия почв. Эта задача в соответствии с решением ЦК Ш С С и Совета Министров СССР "О мерах по дальнейшему развитию сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР" (1974), осуществлением Продовольственной программы (1982) и Постановлением ЦК КПСС "О долговременной программе мелиорации, повышения эффективности использования мелиорированных земель в целях устойчивого наращивания цродовольственного фонда страны" (1984) предполагает интенсивное мелиоративное строительство в целях рационального регулирования водно-воздушного режима почв. Необходимость этих мероприятий обусловлена широким распространением на территории зоны заболоченных почв, сформированных на различных по генезису и составу тяжелых почвообразующих породах - аллювиальных, моренных, покровных лесовидных, пермских карбонатных озерно-ледниковых и др. При близком гранулометрическом составе эти породы могут существенно отличаться по своим свойствам. В настоящее время в почвенной и, особенно, в мелиоративной литературе все тяжелые почвообразующие породы обычно объединяют в одну группу, хотя учитывая их разное генетическое цроисхождение, следует ожидать определенные несходства их химических, физико-химических, физико-механических и других свойств. Вместе с тем эти различия могут существенно трансформироваться под действием современных почвообразовательных процессов.В гумидных ландшафтах одним из наиболее распространенных процессов почвообразования, оказывающим глубокое влияние на свойства пород, является глееобразование. Влияние этого процесса может быть различным в зависимости от гранулометрического, минералогического состава пород, условий гидрологического режима и других факторов.Поскольку основным следствием "оглеения является обезжелезнение мелкозема и (или) плазмы мелкозема" (Ф.Р.Зайдельман, 1974), можно - 2 щ)едполагать, что этот процесс вызовет заметные изменения дисперсности, макро- и микроагрегатного состава, пластичности, адсорбционной способности и других важнейших показателей свойств почвообразующих пород.Выяснение основных закономерностей трансформации почвообразующих пород актуально в генетическом отношении в связи с расшифровкой формирования профиля гидроморфных почв. Эти исследования имеют важное значение для объективной оценки почвенно-мелиоративной и инженерно-геологической обстановки в гумидной зоне в связи с гидротехническим и мелиоративным строительством, обработкой почв. Такие исследования необходимы для оценки эффективности агротехнических мероприятий в связи с оценкой плодородия почвообразующих пород и глеевых горизонтов, поскольку они в определенных " количествах поступают на поверхность почвы в процессе мелиоративного строительства и оказываются субстратом, на котором затем произрастают сельскохозяйственные растения.В этой связи нами была предпринята попытка изучить влияние глееобразования на свойства широко распространенных в Нечерноземной зоне РСФСР моренных, лессовидных (покровных), аллювиальных, ленточных и пермских карбонатных глин.Работа выполнялась в I980-I983 гг. на кафедре физики и мелиорации почв факультета Почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова под руководством доктора сельскохозяйственных наук, профессора Ф.Р.Зайдельмана.Автор приносит глубокую благодарность профессору кафедры химии почв факультета Почвоведения WY Т.А.Соколовой, старшему научному сотруднику Института географии АН СССР Л.К.Целищевой, старшему научному сотруднику кафедры географии почв факультета почвоведения МГУ А.Шобе за помощь цри выполнении минералогических и микроморфологических исследований. - 3

Заключение Диссертация по теме "Агропочвоведение и агрофизика", Болатбекова, Кирмызи Сулеймановна

ВЫВОДЫ

1. При оглеении глинистых почвообразующих пород происходит увеличение содержания плазмы, а также ее осветление в результате обезжелезнения. Усиливается ориентация глинистых частиц. Оглеение пермских карбонатных глин сопровождается, в отличие от других пород, увеличением пористости; в ленточной глине при оглеении исчезает слоистая ориентация частиц, а в лессовидных глинах - ооидное строение.

2. По характеру изменения химических и физико-химических свойств почвообразующих пород под влиянием глееобразования глее-вые горизонты могут быть объединены в три следующие группы. I. Глее-вые горизонты с более высокими значениями рН, повышенным содержанием обменных форм Са и М^ . 2. Глеевые горизонты на слабокарбонатных или нейтральных породах (ленточные глины), не отличаются по своим физико-химическим и химическим свойствам. 3. Глеевые горизонты на карбонатных породах (пермские карбонатные глины), отличающиеся от исходной породы более низкими значениями рН и более низким содержанием обменных форм Са и Mg. Содержание органического вещества в глеевых горизонтах по сравнению с породой увеличивается.

3. При застойном глееобразовании на кислых породах и при периодических промывном водном режиме на карбонатных породах при близком содержании физической глины и близком распределении фракций глеевые горизонты отличаются более высоким содержанием ила.

4. Влияние глееобразования на структурное состояние почвообразующих пород определяется их генезисом, особенностями гидрологического режима, а также методом определения. Выход водопрочных агрегатов (по методу Саввинова) из глеевых горизонтов вше, чем в исходной породе.

- 109

5. В результате застойного глееобразования на кислых и нейтральных породах и при периодически промывном водном режиме на карбонатных породах увеличиваются адсорбционная емкость по отношению к воде и величина общей удельной поверхности.

6. В зависимости от генезиса почвообразующих пород цемент (карбонаты, гидроокислы железа и др.).может связывать как элементарные, так и микроагрегатные частицы. Поэтому при освобождении элементарных частиц в результате оглеения пермских и лессовидных (покровных) глин и потери цемента возможно их последующее агрегирование. При освобождении микроагрегатов в процессе оглеения из ленточных, моренных и аллювиальных глин их взаимная коагуляция происходит в меньшей мере или не происходит вообще.

7. Оглеение глинистых почвообразующих пород сопровождается увеличением показателей пластичности (верхней границы текучести и числа пластичности).

8. В результате оглеения глинистых почвообразующих пород возрастает величина отношения Рк£/, характеризующая их способность к внезапному разжижению.

9. Глинистые почвообразующие породы и глеевые горизонты, извлеченные на поверхность, в качестве пахотных горизонтов оказывают различное влияние на сельскохозяйственные культуры. На неоглеенных породах (кроме, ленточных глин) независимо от их генезиса и свойств урожай культур и его качество ниже, чем на контроле (пахотный горизонт неоглеенной почвы). Глеевые горизонты не всегда вызывают снижения урожая сельскохозяйственных культур и после осушения, внесения удобрений, а также выполнения необходимого комплекса работ по освоению оглеенных почв могут положительно влиять на рост и развитие растений.

10. Глееобразование вызывает глубокие изменения гранулометрического состава, структурного состояния, консистенции, деформа

- по ционного поведения, адсорбционной емкости и других важнейших свойств глинистых почвообразующих пород гумидных ландшафтов. Поэтому при проведении почвенно-мелиоративных, инженерно-геологических и других видов изысканий для обоснования строительства необходимо всесторонне оценивать их изменения под влиянием глееобразования.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Болатбекова, Кирмызи Сулеймановна, Москва

1. АБРУКОВА Л.П., ИСАЕВ В.А.

4. ВИГЯЗЕВ В.Г., НИКИТИН Е.Д.

5. ВОРОШ'Ш А.Д., ВИТЯЗЕВ В.Г.

6. ВОРОНРШ А.Д., БАБАНИН В.Ф.! 1Ш1ИН0ВС1ШЙ Й.Р1.

9. ВЫСОЦКИЙ Г.Н. 20, ГОРЬКОВА И.М.

10. ГОРЬКОВА И.М., РЕУТОВА Н.С, ДУШШНА Н.А. РЯБИЧЕВА К.Н.

14. ГОРБУНОВ Н.И., АБРУКОВА Л.П. 2 6 . rOPByiiOB Н.И, 2 7 . ГОРБУНОВ Н.И.

17. ДОБРОЮЛЬСКИЙ Г.В., ЗЫРИН Н.Г.

18. ДОЕРОВОЛЬСВИЙ г.в., БАБЬЕВА И.П., ЛОБУТЕВ А.П.

19. ДОБРОВОЛЬСКИЙ Г.В., ШОБА А.

22. ЗАЙДЕЛЬМАН Ф.Р., НАРОКОВА Р.П.

25. ЗАЙДЕЛЬМАН Ф.Р., СОКОЛОВА Т.А., НАРОКОВА Р.П.

26. ЗАЙДЕЛЬМАН Ш.Р., НАРОКОВА Р.П.

28. ЗАШЛЫШ{ Ф.Р., САШРОВ А.И. - Моделирование глееобразования на ленточной глине. Вестн. МГУ, серия 17, 1982, № 2, с.56-60. 45. 1{АЧИНСКИЙ Н.А. - Физика почв. Изд. "Высшая школа", 1965.

29. КАУРИЧЕВ И.С, НОЗДРУНОВА Е.Й.

30. КАУРИЧЕВ И.О., НОЗДРУНОВА Е.М., ЕВС1:ВАР.П. 48. 1ШФИЧЕВ И.О., ВИГЯЗЕВ В.Г., РАБИЙ A.M.

31. ЬШТСЕ Э. 50. кот Г.Л., лоБоданко Г.Л., КОЛОЖНСКИЙ Е.Н.

34. КУЛЬЧИЦКИЙ Л.И., УСЬЯРОВ О.Г.

35. КОРНБЛЮМ Э.А., ДЕМЙ-ITbEBA Т.Г., ЗЫРИН Н.Г., БИРИНА А.Г.

36. ЖСИЦА В.Д., БАЛАХОНОВА Й.Н., КАЧЛОВ Ю.П.

38. Ш-1УЧАР0В А . С , АБРУКОВА В.В.

39. Ш\РФЕНОВА Е.И., ЯРИЛОВА Е.А. 67 . РЕБИНДЕР П.А. 68 . РОДЕ А.А. 69 . РОДЕ А.А.

40. РОДЕ А.А., НОГИНА Н.А. 7 1 . РОМАШКЕВИЧ А.И., ГЕРАСИМОВА М.И.

42. САПОЖНИКОВ П.М. БЕРЕЗИН П.Н.

44. СЕРГЕЕВ Е.М., ГРАБОВСКАЯ--ОЛЬШЕВСКАЯ Б., Осипов В.И., СОКОЛОВ В.Н.

45. СОКОЛОВА Т.А., КУЗНЕЦОВА Е.Г., А Р Ч Е Ш В А И.Б.

46. СОКОЛОВА Т.А., ШОБА А., БГАНЦОВ В.Н..

47. СОКОЛОВА Т.А., СОЛШИК Г.М.

50. УРУСЕВСКАЯ И.С, ШОБА А., БГАНЦОВ В.Н., СВЕТЛОВА Е.И.

52. Шизика почв в СССР, (в Тр. советской секции международной ассоциации почвоведов), т.У, комиссия I (физика почв) № 3, М., "Сельхозгиз", 1936.

53. ХОХЛОВА М.Г. - Исследование гранулометрического состава моренных покровных и лессовых суглинистых и глинистых пород. Вестн.МГУ, серия Геология, 1969, № 2, с.85-94.

54. Физико-химические методы исследования почв. Под ред. Н.Г.Зы- рина, Д.С.Орлова. -М., изд. 1:ГУ, 1980, с.

55. Ч./ШИК0В П.Н. - Карта материнских почвообразующих пород, европейской части СССР. -Почвоведение, 1950, № 5, с.

57. ШОБА А.С., ЕГАНШВ В.Н., УРУСЕВСКАЯ И.О., штт^ н.н.

58. ЦЕРИВАДЗЕ Л.А. 104. тШЕШО в .и .