Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изменения минералогического состава илистой фракции чернозема обыкновенного Нижнего Дона при орошении и переувлажнении

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Изменения минералогического состава илистой фракции чернозема обыкновенного Нижнего Дона при орошении и переувлажнении"

На правахрукописи

СОЛНЦЕВА НАТАЛЬЯ ГЕННАДИЕВНА

ИЗМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА ИЛИСТОЙ ФРАКЦИИ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО НИЖНЕГО ДОНА ПРИ ОРОШЕНИИ И ПЕРЕУВЛАЖНЕНИИ

03.00.27 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону 2004

Работа выполнена на кафедре земледелия и сельскохозяйственной мелиорации

Донского государственного аграрного университета.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: доктор биологических наук,

профессор КАЛИНИЧЕНКО В.П.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор НОВИКОВ А.А. кандидат биологических наук, доцент ЦХОВРЕБОВ B.C.

Ведущая организация: Российский научно-исследовательский

Защита состоится «14» июня 2004 г. в 12 ч на заседании диссертационного совета Д.212.208.16 по биологическим наукам в Ростовском государственном университете (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Б. Садовая, 105, РГУ, ауд. 203).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ (344006, Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148).

Автореферат разослан «14» мая 2004 г.

Ученый секретарь

институт проблем мелиорации

диссертационного совета, доцент

Минкина Т.М.

Общая характеристика работы Актуальность исследования. Изменение наиболее активной илистой части почв под влиянием антропогенной нагрузки значимо с точки зрения теории и практики экологии, почвоведения, сельскохозяйственного производства. В настоящее время проблема трансформации, деградации, синтеза глинистых минералов мало изучена для черноземов степной зоны.

С точки зрения почвообразования, изучение трансформации почв в условиях локального переувлажнения весьма актуально для разработки вопросов переуплотнения, слитогенеза, усложнения структуры почвенного покрова (СПП). Очевидна необходимость изучения путей управления этими сложными объектами, что обеспечит рациональный режим использования земель, при котором будет обеспечена возможность решения как природоохранных, так и хозяйственно-экономических задач эксплуатации земельного фонда.

Цель и задачи исследования. Цель - изучение минералогических изменений илистой фракции черноземов Нижнего Дона при орошении и переувлажнении для-разработки научно-методических основ эколого-мелиоративных приемов регулирования и воспроизводства плодородия, почвы. Для достижения этой цели предусматривалось решить следующие задачи:

1. Определить содержание, состав и профильное распределение илистой фракции черноземов Нижнего Дона под целинной растительностью, в условиях орошения и локального переувлажнения;

2. Определить содержание и профильное распределение подфракций ила черноземов в условиях орошения и локального переувлажнения, различающихся по способности пептизироваться в водной среде;

3. Определить изменения в минералогическом составе илистой фракции черноземов обыкновенных, содержании и профильном распределении основных минеральных компонентов в условиях орошения и локального переувлажнения.

4. Проанализировать варьирование содержания илистой фракции пахотного горизонта, основных минеральных компонентов и интенсивностей рефлексов в ней в пределах первичной ячейки СПП — элементарного почвенного ареала (ЭПА);

| БИБЛИОТЕКА ^ I

5. Предложить подходы к использованию земельных угодий с участками локального переувлажнения. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Для целинных, староорошаемых и богарных черноземов обыкновенных на лессовидных породах отмечаются следующие закономерности профильного распределения глинистых минералов: некоторое снижение содержания смектитовой фазы в илистой фракции гумусового горизонта по сравнению с почвообразующими породами и одновременное относительное увеличение содержания иллитов в результате процессов иллитизации и дробления крупных фракций.

2. Пространственная изменчивость минералогического профиля илистой фракции черноземов обыкновенных карбонатных не значима в пределах ЭПА в условиях локального переувлажнения.

3. Наибольшие изменения минералогического состава илистой фракции черноземов обыкновенных в условиях орошения и локального переувлажнения претерпевает горизонт А - в нем происходят процессы активного дробления, разрушения и разупорядочения лабильных минералов.

4. В смытых почвах хорошая окристаллизованность глинистых минералов связана со слабой проработкой процессами почвообразования выходящих на поверхность слоев породы, в засоленных почвах присутствие гипса и легкорастворимых сульфатов препятствует разрушению структуры, диспергированию глинистых частиц и агрегатов.

Научная новизна. Проанализированы возможные последствия локальных эрозионных процессов с точки зрения обновления минерального состава тонкодисперсной фазы почв. Дана экспертная оценка порога снижения эргономичности использования земельных угодий, ниже которого требуется гомогенизация СПП от уровня микроструктур до выравнивания мезоструктур.

Практическая ценность работы. Установлены изменения минералогического состава илистой фракции, происходящие при орошении и локальном переувлажнении. Предложены подходы к использованию земельных угодий с участками локального переувлажнения.

Результаты исследования используются при оценке состояния плодородия почвенного покрова мелиорированных земель, разработанных совместно с Российским НИИ проблем мелиорации, а также в учебном процессе ВУЗов при преподавании курсов «Мелиоративное почвоведение», «Земледелие», «Мелиорация» и других.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на заседаниях кафедры земледелия и мелиорации ДонГАУ, на республиканской научно-практической конференции «Проблемы развития аграрного сектора экономики и пути их решения» (пос. Персиановский, ДонГАУ, 2003), на конференции молодых ученых и специалистов (Зерноград, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, 1,75 п. л., 68 % участия.

Вклад автора в разработку проблемы. Автор самостоятельно собрала исходные почвенные данные на ключевых участках Н-1 и Н-2 и выполнила большинство физико-химических анализов. В составе творческого коллектива в рамках экспедиционного проекта № 116 направление 5.1 от 15.08.97 «Естественные и антропогенные процессы и факторы формирования, функционирования и эволюции агро-ландшафтов юга России» провела описание почвенных разрезов и отбор образцов на ключевом участке А-1. В рамках контракта N° 01С-98 ФЦП «Интеграция» направления 1.5/98 под руководством профессора, доктора сельскохозяйственных наук Н.П. Чижиковой в Почвенном институте им. В. В. Докучаева выполнила минералогические исследования илистой фракции почв.

Место и время выполнения работы. Работа выполнена на кафедре земледелия и сельскохозяйственной мелиорации Донского государственного аграрного университета в 1997-2003 гг.

Объем, структура и содержание работы. Диссертационная работа изложена на 172 страницах машинописного текста, содержит 17 рисунков, 22 таблицы и приложения. Список использованной литературы включает 171 работу, из них 23 на иностранном языке.

Содержание работы

Глава 1. Изменение свойств и трансформация минералогического состава почв под влиянием орошения и локального переувлажнения

Современные литературные данные об изменении минерального субстрата при орошении и локальном переувлажнении черноземов Нижнего Дона не в полной мере характеризуют илистую фракцию этих почв на качественном и количественном уровнях. На основе разработанных в российском почвоведении теоретических представлений об эволюционирующем гетерогенном почвенном покрове, понятии об элементарных почвенных процессах (Герасимов, Глазовская, 1981; Роде, 1984; Соколов, 1993), показана необходимость учета минералогического состава илистой фракции при мелиоративной оценке почв. Представлены противоречивые данные о влиянии орошения на происходящие в черноземах элементарные почвообразовательные процессы (ЭПП) и их механизмы (Гоголев, 1993; Приходько, 1996; Зимо-вец, 1991; Ковда, 1985; Крыщенко и др., 2002; Самойлова и др., 1987; Поздняк, 1992; Чижикова, 1991; Копуа, 1996 и др.), дан прогноз переувлажнения, рассмотрены его возможные последствия. Рассмотрены природные и антропогенные причины возникновения и расширения площадей локальных переувлажненных участков (Ах-тырцев, 1999; Паракшин и др., 1997, Агеев и др., 1996; Ачканов и др., 1999; Ангелов, 1997; Зайдельман и др., 1998; Maltby, 1988; Richardson et all, 1994; Winter, 1988), разработаны базовые представления о природе их неблагоприятных агрофизических свойств (Минкин и др., 1991).

Глава 2. Объекты и методы исследований

2.1. Морфологическое описание разрезов ключевого участка Н-1 в КХСП имени Кирова Октябрьского района Ростовской области.

Объект исследований - приводораздельные слабонаклонные орошаемые ав-томорфные участки с хорошим естественным дренажем при отсутствии исходного засоления в почвах и породах зоны аэрации. Полив дождевальной машиной «Фрегат». Глубина залегания слабоминерализованных грунтовых вод - более 3 м.

Ключевой участок Н-1 расположен в КСХП им. Кирова Октябрьского района Ростовской области, левобережье р. Ягодинка. Почва: чернозем обыкновенный

среднемощный слабосмытый слабогумусированный легкоглинистый на лессовидной глине. Полив в течение 3 лет: оросительная вода сульфатно-натриевая, минерализация 1 г/л, рН 7,0; богарная агрокультура 5 лет. В качестве контроля выбран неорошаемый участок в полевом севообороте в пределах контура одной почвенной разности.

На каждом из участков - ранее орошаемом, неорошаемом и староорошаемом -сделано по 4 полнопрофильных разреза, приведено описание типичного. 2.2. Морфологическое описание разрезов ключевого участка Н-2 в хуторе Елкин Багаевского района ОПХ РООМС.

Ключевой участок Н-2 расположен в хуторе Елкин Багаевского района ОПХ РООМС в междуречье Дона и Маныча. Почва: чернозем обыкновенный среднемощный легкоглинистый на лессовидных суглинках, орошаемый с 1957 г. пресной донской водой гидрокарбонатно-кальциевого состава с минерализацией 0,5...0,6 г/л, рН 6,5...6,8, с содержанием кальция до 0,04 г/л.

23. Морфологическое описание чернозема целинного в степном заповеднике учхоза "Донское" Октябрьского района Ростовской области

Был изучен чернозем обыкновенный целинный карбонатный среднемощный. легкоглинистый на лессовидном суглинке в степном заповеднике, расположенном в учхозе «Донское» Октябрьского района Ростовской области, на основании анализа 1 полнопрофильного разреза и 4 прикопок.

2.4. Морфологическое описание разрезов ключевого участка А-1 в АОО «Алексеевское» Октябрьского района Ростовской области

На ключевом участке А-1 было сделано 5 разрезов и две скважины до 5 метров. С 1993 г. участок является залежью. Фоновыми почвами на исследуемой территории являются черноземы обыкновенные карбонатные глубинно слитизированные глинистые на красно-бурых глинах.

2.5. Методы исследования

При морфологическом описании почвенного профиля использовались «Базовые шкалы свойств морфологических элементов почв» (1982). Для индексировки горизонтов использована «Классификация и диагностика почв СССР» (1977), для участка А-1 «Генезис, диагностика, свойства...» (Хитров, 2003).

Агрохимические свойства и гранулометрический состав в почвенных образцах определены в лабораториях Почвенного института им. В.В. Докучаева общепринятыми для степной зоны методами (Агрохимические методы..., 1975; Вадюнина, Корчагина, 1986). Ниже приводятся некоторые методы: гранулометрический состав - пирофосфатным методом; определение СО2 карбонатов - по Козловскому; количество гумуса - по Тюрину, обменные катионы определяли методом Пфеффера в модификации Молодцова и Игнатовой. Выделение ила — по Горбунову (1971); выделение под фракций ила - методом дробной пептизации по методике Почвенного института; валовой химический состав ила. определен методом рентгеновского флуоресцентного анализа; рентгендифрактометрический анализ проведен на универсальном рентгендифрактометре HZG-4a фирмы Карл Цейсс-Йенна (Германия) на медном фильтрованном (Ni) излучении, 35 кА; при чувствительности шкалы 1000 импульсов/с, при скорости съемки 2о/минуту; полуколичественное содержание основных глинистых минералов во фракциях <0,001 мм определяли по методике П.Е. Бискайе (Biskaye, 1964); математическая обработка данных проведена стандартными методами дисперсионного и корреляционного анализов (Дмитриев, 1995), а также с использованием программ EXCEL и STATISTIKA.

Глава 3. Природные условия района исследования 3.1. Геоморфология и рельеф

Исключительно разнообразны типы рельефа. На территории Восточного Донбасса основными породами, формирующими нижние горизонты (водоупор), являются желто-бурые тяжелые структурные глины и красно-бурые скифские глины. Верхние горизонты почвы представлены различными вариантами организации почвенного профиля - это переотложения, опесчаненные глины, суглинки легкие и тяжелые, супеси. Преобладающая часть черноземов обыкновенных, теплых, кратковременно промерзающих сформировалась на лессовидных и желто-бурых глинах.

3.2. Климат

Климат в районе проведения исследований умеренно-континентальный, отличается неустойчивым увлажнением по годам и периодам года. Средняя продолжительность безморозного периода 165... 175 дней, в отдельные годы до 240 дней. Сумма среднесуточных температур воздуха выше 10°С определяется в 3400...3450°С, ГТК по Селянинову 0,7...0,8, что характеризует климат как засушливый.

3.3. Растительность и животный мир

Согласно карте растительности Ростовской области (Горбачев, 1974),

естественная растительность на изучаемой территории относится к степи настоящей обедненной, разнотравно-типчаково-ковыльной с меньшим количеством мезофильного разнотравья.

Наряду со степными видами, растительные сообщества переувлажненных почв широко представлены гидроморфными растениями, выражена гидроморфиче-ская поясность в характере размещения группировок травяно-лугово-болотной растительности. Жизнедеятельность растительного сообщества, обитающего на склоновых почвах, изменяет поверхностное распределение воды, влияет на ее геохимическую деятельность.

С составом почвенной микрофлоры тесно связаны характер, направление и скорость процессов разложения органических остатков. Современный профиль исследуемых почв в значительной степени обусловлен перерытостью землероями.

Глава 4. Некоторые физико-химические свойства исследованных черноземов 4.1. Физико-химические свойства орошаемых и неорошаемых черноземов

Верхние горизонты черноземов на лессовидных суглинках и легких глинах заметно обеднены карбонатами - содержание СО2 карбонатов в пахотном слое не более 1 %, постепенно возрастает с глубиной и достигает максимума 7,8...8,4 % в горизонте Bса2, где наблюдается карбонатная белоглазка.

Граница вскипания от НС1 и содержание карбонатов в исследованных почвах существенно варьируют. При орошении в данных условиях происходит достоверное снижение глубины вскипания от 10 % НС1 черноземов обыкновенных на легкой

глине - разность существенна на 5 % уровне значимости (п=4; 1=4,3>1о5; «1=15,8 см; НСР05=8,9 см). Все эти данные позволяют предполагать, что орошение вызывает некоторую дополнительную нисходящую миграцию карбонатов в профиле.

Все почвы характеризуются слабощелочной реакцией (значения рН водной суспензии варьируют в диапазоне 7,36...8,36), в верхних горизонтах орошаемых черноземов значения рН ниже, чем в неорошаемой почве. Емкость поглощения (ЕКО эффективная), рассчитанная по сумме обменных Са2+, М^4" и в пахотном горизонте составляет 33...35 смоль/кг почвы, и снижается вниз по профилю параллельно уменьшению содержания гумуса. В составе обменных катионов преобладает кальций, на долю которого приходится 75...83 % от ЕКО, магния содержится 15...23 %, и в небольших количествах присутствует натрий (0,4...1,9 %).

Содержание гумуса в пахотных горизонтах 3,4...3,8 %. Таким образом, в последействии орошения выявлено достоверное снижение содержания карбонатов и границы вскипания от НС1 вниз по профилю, некоторое снижение рН в пахотном и подпахотном горизонтах староорошаемого и ранее орошаемого черноземов; не выявлено каких-либо направленных изменений ЕКО, состава ППК и гумусового состояния изучаемых черноземов.

4.2. Физико-химические свойства переувлажненных почв

Изученные черноземы локально гидроморфного комплекса ключевого участка А-1 характеризуются слабо- и среднещ ел очной реакцией - рН водной суспензии изменяется от 7,88 до 8,93, вскипают с поверхности. Для них характерны величины суммы обменных оснований порядка 25...36 смоль/кг, среди которых чаще преобладает кальций. Общее содержание гумуса в пахотном горизонте значительно варьирует. Сильноминерализованные грунтовые воды хлоридно-сульфатного каль-циево-магниево-натриевого состава способствовали вторичной аккумуляции гипса и накоплению токсичных солей, вызвав среднее засоление нейтральными солями (хлоридами и сульфатами натрия) черноземов разрезов А-1-42, А-1-72 и А-1-74, расположенных непосредственно в очагах выклинивания сильноминерализованных грунтовых вод и несколько ниже по склону. Черноземы без признаков вторичного

засоления на ключевом участке А-1 сохранились выше очагов переувлажнения (А-1-73, А-1-66, А-1-11). Содержание СОг карбонатов в пахотном слое 1,0...1,7 %, оно постепенно возрастает с глубиной и достигает максимума (3,7...4,6 %) в горизонте появления карбонатной белоглазки.

Глава 5. Плотность, гранулометрический состав и содержание подфракций ила по данным дробной пептизации в исследованных почвах

5.1. Плотность

В староорошаемом черноземе на лессовидном суглинке можно выявить тенденцию уплотнения. После прекращения орошения плотность достоверно не изменяется (n=4; to.os =0,55). В переувлажненных почвах формируется слитой горизонт на глубине 20-60 см.

Наши исследования и рассмотренные материалы свидетельствуют о том, что уплотнение пахотного горизонта орошаемых пресными водами и локально переувлажненных черноземов связано главным образом с преобразованием сложения и структуры почв. В принципе этот процесс обратим и может быть снят определенными мероприятиями.

5.2. Гранулометрический состав

По классификации НА. Качинского неорошаемый (контроль) и ранее орошаемый черноземы имеют иловато-крупнопылеватый легкоглинистый гранулометрический состав, староорошаемый чернозем относится к иловато-крупнопылеватым тяжелосуглинистым почвам (табл. 1). Изменение гранулометрического состава черноземов в результате длительного орошения заключается в обогащении верхней части пахотного горизонта частицами тонкого песка. В результате орошения происходит повышение количества илистых частиц в горизонте за счет интенсификации процесса оглинивания. Во всех профилях 50...60 % физической глины приходится на долю илистой фракции (показатель предложен B.C. Крыщенко, 2002).

Таблица 1

Гранулометрический состав изученных черноземов обыкновенных

Глубина, см

Гигро-влага, %

Фракция, мм (По Качинскому / по Горбунову)

1,00-0,25

0,25-0,05

0,05-0,01

0,01-0,005

0,005-0,001

<0,001

<0,01

Насыщенность физической глины илом

1

8

10

Чернозем на лессовидной глине неорошаемый

[Н-1-П

0-13 3,8 0,6 0,4 33,6 25,1 10,3 30,1/39 65,5 0,46

13-32 3,9 0,2 0,8 31,1 12,1 20,1 35,7/39 67,9 0,53

32-54 4,0 0,1 0,9 28,4 8,4 23,8 38,4/42 70,6 0,54

54-88 3,7 0,1 0,9 27,4 9,0 24,3 38,3/37 71,6 0,53

88-100 3,4 - 0,9 27,0 9,6 24,3 38,2/36 72,1 0,52

150-170 3,6 0,6 0,9 28,9 8,5 22,7 38,4/38 69,6 0,55

Чернозем на лессовидной глине ранее орошаемый (Н-1 -6)

0-32 5,0 0,8 0,2 28,9 12,4 19,9 37,8/39 70,1 0,54

32-44 6,1 0,9 0,1 27,0 10,8 19,9 41,3/47 72,0 0,57

44-82 4,6 0,1 0,9 26,9 14,7 18,1 39,3/41 72,1 0,55

82-94 3,7" 0,5 0,5 25,9 10,7 22,3 40,1/41 73,1 0,55

99-124 3,3 0,1 1,0 22,5 13,6 22,2 40,7/39 76,5 0,53

124-175 3,8 0,1 0,9 24,0 14,1 22,4 38,5/38 75,0 0,51

Чернозем на лессовидных суглинках староорошаемый (Н-2-1)

0-5 3,8 0,3 16,6 21,2 13,5 16,0 32,5/38 62,0 0,52

4-17 3,8 0,2 4,2 31,8 12,8 17,4 33,6/41 63,8 0,53

17-48 3,6 0,3 1,6 35,9 11,6 30,3 20,3/22 62,2 0,33

48-92 зд 0,4 0,6 32,9 14,0 17,9 34,2/35 66,1 0,52

92-126 2,7 0,4 2,0 31,3 15,0 17,9 33,4/32 66,3 0,50

>130 2,7 0,4 0,6 31,7 13,1 16,2 38,0/37 67,3 0,56

Чернозем среднемощный на красно-бурой глине А-1-73

0-15 5,7 оа 0,1 25,7 4,4 24,0 45,6/44 74,0 0,62

33-43 4,8 оа 1,0 16,1 9,3 23,4 50,0/44 82,7 0,60

75-83 4,3 од 1,0 19,8 9,6 16,9 52,4/45 79,0 0,66

105-115 3,9 0,1 1,0 13,1 10,3 18,4 57,1/46 85,8 0,67

150-160 5,8 - 1,0 13,4 10,5 17,8 57,3/44 85.6 0,67

Чернозем сильносмытый на красно-бурой глине А-1-66

0-10 5,7 0,5 0,2 23,0 5,2 27,7 43,4/37 76,3 0,57

30-36 5,1 0,3 0,7 16,0 7,6 27,3* 48,1/38 83,0 0,58

44-67 4,9 0,3 0,5 14,5 8,2 28,7 47,8/49 84,7 0,56

80-100 4,81 0,2 0,8 9,8 10,1 28,7 50,6/46 89,2 0,57

150-230 6,6 1,0 0,0 3,2 10,1 23,2 62,5/53 95,8 0,65

230-250 2,8 1,9 0,1 6,8 6,7 44,8 39,7/35 91,2 0,44

420-470 4,7 0,2 0,8 2,6 11,0 27,7 57,7/46 96,4 0,60

470-500 4,6 0,1 0,0 2,9 10,9 28,7 57,4/48 97,0 0,59

Табл. 1. Окончание

1 1 2 3 14 15 1 6 1 7 1 8 9 1 10

Чернозем сильносмытый на красно-бурой глине А-1-11

0-40 5,2 0,5 9,0 15,6 6,0 31,0 33,4/43 74,9 0,45

40-60 4,4 0,1 0,9 16,4 9,0 26,0 47,6/43 82,6 0,58

120-160 4,0 0,2 0,8 15,3 10,2 23,9 49.6/40 83,7 0,59

230-250 5,0 1,1 0,6 17,8 8,4 22,2 49,9/42 80,5 0,62

340-390 4,3 0,6 0,4 10,8 10,8 23,6 53,8/43 88,2 0,61

390-420 4,1 0,4 0,6 16,0 8,6 24,4 50,0/60 83,0 0,60

470-490 4,6 1,2 0,8 17,2 9,9 24,4 46,5/38 80,8 0,58

Чернозем среднезасоленный солончаковый А-1-72

0-5 5,9 0,6 1,0 12,9 10,8 23,0 51,7/48 85,5 0,60

5-30 6,0 0,4 1,0 10,0 19,0 15,0 54,6/57 88,6 0,62

30-46 5,8 0,3 1,0 6,7 11,5 23,8 56,7/56 92,0 0,62

50-70 6,0 0,2 0,8 12,8 37,2 3,5 45,5/47 86,2 0,53

80-100 5,8 0,3 0,7 6,5 14,1 21,8 56,6/45 92,5 0,61

135-150 5,0 0,3 0,8 4,6 11,9 31,0 51,4/46 94,3 0,54

Чернозем среднезасоленный солончаковый А- •1-42

0-13 6,6 0,3 0,7 11,9 7,9 29,1 50,1/62 87,1 0,57

24-35 5,4 оа 0,7 15,8 12,5 26,8 44,0/41 83,3 0,53

50-65 5,0 0,2 0,8 5,7 9,9 31,4 52,0/42 93,3 0,56

90-100 5,3 0,3 0,8 6,3 9,0 32,4 51,2/43 92,6 0,55

Чернозем среднезасоленный солончаковый на опесчаненной глине А-1-74

0-20 4,0 14,9 21,4 9,4 5,3 14,4 34,5/30 54,3 0,64

25-40 4,1 20,5 20,3 8,5 3,9 14,2 32,6/32 50,7 0,64

50-65 3,7 23,5 20,7 6,9 5,1 13,4 30,4/22 48,9 0,62

>115 3,1 20,9 18,6 7,8 7,0 15,4 30,3/21 52,7 0,57

Переувлажненные черноземы мочаристых ландшафтов развиваются на глинах

и отличаются от непереувлажненных черноземов более тяжелым средне- и тяжелоглинистым гранулометрическим составом и отчетливым увеличением содержания илистых частиц вниз по профилю. На долю физической глины приходится до 70 % илистой фракции.

53. Содержание и профильное распределение отдельных подфракций ила по результатам дробной пептизации

Староорошаемый чернозем характеризуется элювиальным распределением ила и элювиально-иллювиальным распределением фракции АИ, занимающей доминирующее положение среди остальных подфракций. В ирригационном наносе Аг также преобладает агрегированный ил, причем все подфракции АИ присутствуют примерно в равных пропорциях. Пахотный горизонт отличается повышенным со-

держанием наиболее подвижной подфракции АИ-1, что способствует закупорке пор и сильному уплотнению с признаками слитости.

В переувлажненном черноземе наблюдается аккумулятивный характер распределения ила, агрегированного ила и доминирующей среди агрегированных илов подфракции АИ-1. Отмечено значительное увеличение фракции АИ-1 в пахотном и нижележащем горизонтах на 25...33 % от суммы ила по сравнению с породой. Отсутствие ожидаемого диспергирования частиц при переувлажнении и связанном с ним оглеении в исследованном нами черноземе на красно-бурой глине связано с тем, что в нем есть гипс и соли, которые выполняют функции коагуляторов.

Горизонт, который при морфологическом описании переувлажненных черноземов выделялся как слитой, по сравнению с выше- и нижележащими горизонтами имеет повышенное содержание АИ-2 и АИ-3, не содержит повышенных количеств воднопептизированного и слабо агрегированного ила (фракции ВПИ и АИ-1).

Глава 6. Минералогический состав илистой фракции

6.1. Минералогический состав ила орошаемых и неорошаемых черноземов <

В составе илистой фракции всех разрезов присутствуют диоктаэдрические ил-литы, смешанослойные иллит-монмориллонитовые структуры; хлорит и минералы группы каолинита. Профильное распределение основных минеральных фаз приведено в табл. 2. Содержание иллитов, установленное на основании площадей рефлексов, соответствует определенному по содержанию в валовом химическом составе илистой фракции, исходя из предположения, что его количество в иллитах составляет 10% (Соколова, Соляник, 1984).

Как в неорошаемом, так и в ранее орошаемом черноземе на легкой глине 7 А минералы представлены в основном хлоритами, а содержание каолинита невелико, что отмечалось ранее для почв юго-восточной части Европейской России (Корн-блюм, 1977). Влияние орошения на глинистые минералы черноземов выявляется в некотором разупорядочивании структуры смешанослойного иллит-смектита в пахотном и нижележащем горизонтах.

Соотношение интенсивностей суммарной величины рефлексов глинистых минералов и рефлекса 4,26 А, увеличение содержа £Юя и молярного соотношения

БЮг/АЬОз в верхней части профиля в Апах горизонте ранее орошаемого чернозема по сравнению с неорошаемым свидетельствуют об относительном накопление каолинита и повышенном содержание кварца в составе илистой фракции верхних горизонтов.

Таблица 2

Минералогический состав илистых фракций и некоторые характеристики __дифракционных спектров черноземов обыкновенных _

н 1ои/ Значения <1оо1 % от ила % от почвы

форма пика й§

я 3 т О ^ си я X

О. а £ *002 10А 10 А 14 А о £ 7,1 А -С о •< 1- 2 ю *& 7,1 А •< о »■н •< •ч-

Чернозем на лессовидной глине неорошаемый (Н-1-1)

Апах.1 0-13 2,3 0,8 Ю (о) 14,8 (д) Есть 9 52 39 39 3 21 15

Апах.2 13-32 2,2 0,8 10 (о) 14,0 (о) Есть 9 46 45 39 3 18 18

АВМ 54-88 2,9 0,5 10 (о) 14,5(о) Есть 16 49 35 42 7 20 15

в„2 88-100 1,6 0,3 10(?) 14,8(о) Есть 12 35 53 37 5 12 201

Чернозем на лессовидной глине ранее орошаемый (Н-1-б) -

А пах. 0-32 2,8 0,6 10 (о) 14,1(о) Есть 5 44 51 39 2 17 20

А 32-42 2,4 0,8 10 (о) 15,0 (д) -Есть 10 57 33 47 5 26 16

АВ 42-82 2,4 0,5 Ю (о) 14,5 (о) Нет 6 52 42 41 2 22. 17

Ва 82-99 3,0 0,5 Ю (о) 14,5(о) Есть 8 53 39 41 3 22 16

Вс,2 99-124 2,5 0,8 10 (о) 14,8(о) Есть 13 63 24 39 5 25 9

Сса 124-175 1,8 0,3 10 (о) 14,8(о) Есть 8 35 57 38 3 13 22

Чернозем на лессовидных суглинках староорошаемый (Н-2-1)

Ак 0-4 2,7 1,2 Ю (о) 14,8(о) Есть 8 60 32 38 3 23 12

А пах. 4-17 1,4 0,7 ю (Д) 14-19 (д) Нет 14 51 35 41 6 21 14

А 17-48 5,0 1,8 Ю (о) 12-19 (д) Есть 5 55 40 22 1 12 9

АВса 48-92 4,2 1,0 10 (о) 14,6(о) Есть 12 49 39 35 4 17 14

В« 92-124 2,3 0,5 Ю (д) 14,8(о) Есть 13 54 33 32 4 17 11

Сса 124-170 3,2 0,8 10 (д) 14,8(о) Есть 10 60 30 37 4 22 11

6.2. Некоторые физико-химические характеристики и особенности

минералогического состава ила чернозема целинного

Важнейшая с точки зрения преобразования минералов характеристика почвенного раствора — величина рН водной суспензии чернозема обыкновенного карбонатного целинного увеличивается вниз по профилю в сторону под-щелачивания от 7,18 в горизонте Aса до 8,03 в горизонте появления белоглазки, и уменьшается в породе до 7,81. Содержание гумуса в слое 6-35 см составляет 6,2 %.

Исследованный чернозем по классификации Н.А. Качинского имеет легкоглинистый иловато-крупнопылеватый гранулометрический состав. Верхняя полуметровая часть профиля почвы обеднена илистой и крупнопылеватой фракциями, и обогащена фракцией средней пыли.

Рентгеновские характеристики илистой фракции верхней части профиля позволяют говорить о структурной разупорядоченности разбухающих минералов и наличии неупорядоченных смешанослойных иллит-смектитовых образований с переменной нормой переслаивания пакетов. В илистой фракции нижних горизонтов содержится разбухающий минерал, близкий к совершенному смектиту.

Для исследованного профиля чернозема под целинной растительностью полностью подтверждаются закономерности профильного распределения глинистых минералов, характерные для черноземов: снижение содержания смектитовой фазы в илистой фракции гумусового горизонта по сравнению с почвообразующими породами и увеличение содержания иллитов (Алексеев, 1977; Корнблюм и др., 1972; Крыщенко с соавт., 1983; Пищейко и др., 1977; Чижикова, 1974).

Поскольку в исследованном профиле с поверхности присутствуют карбонаты, в нем процессы разрушения глинистых минералов мало вероятны. Определенную роль в профильной дифференциации глинистых минералов могут играть процессы иллитизации и физического дробления иллитов крупных фракций до размера илистых частиц, наиболее интенсивно протекающие в верхних горизонтах. Не исключено также, что одним из факторов, вызывающих дифференциацию отдельных групп глинистых минералов по горизонтам, является исходная неоднородность породы и примесь материала скифской глины к лессовидному суглинку в горизонте С.

6 3. Минералогический состав ила переувлажненных почв

Для всех почв переувлажненного участка по сравнению с орошаемыми и неорошаемыми черноземами на лессовидных суглинках характерно более высокое содержание разбухающих минералов монтмориллонитовой группы и более низкое содержание минералов группы иллитов (табл. 3).

Таблица 3

Минералогический состав илистых фракций черноземов обыкновенных локально переувлажненного участка А-1

% от ила % от почвы

Горизонт Глубина, см Каолинит + хлорит Иллит Смектитовая фаза % ила (по Горбунову) Каолинит + хлорит Иллит Смектитовая фаза

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Чернозем среднемощный на красно-бурой глине А-1-73

А пах.са 0-15 17 35 48 44 8 15 21

АВ„ 33-43 13 38 50 44 6 17 22

ви 75-83 12 24 64 45 6 11 29

ВС» ,у 105-115 16 26 58 46 7 12 26

V« 150-160 13 27 60 44 6 12 26

Чернозем сильносмьпый на красно-бурой глине А-1-66

А пах, са 0-10 8 27 65 37 3 10 24

АВ„,у 27-36 11 27 61 38 4 10 23

Вса ,У V 2 »са 44-67 . 9 17 74 49 4 8 . 36

80-100 11 26 64 46 5 12 29

УСса2 150-230 6 23 71 63 4 14 44

230-250 4 29 67 40< 2 И 27

420-470 7 24 69 58 4 14 40

470-500 10 30 61 57 6 17 35

Чернозем сильносмытый на красно-бурой глине А-1-11

А пах, са 0-40 8 6 86 43 3 3 37

Вса,у 40-60 6 37 57 43 3 16 24

УСс,2 120-160 6 30 64 40 2 12 26

230-250 5 28 67 42 2 12 28.

340-390 9 31 60 43 4 13 25

390-420 8 38 54 60 5 23 32

470-490 6 33 61 38 2 12 23

Чернозем среднезасоленный солончаковый на красно-бурой глине А-1-42

А пах, со 0-13 12 30 58 62 8 19 36

АВ«,, 24-35 13 24 64 41 5 10 26

ВС« ,» V 2 »са 50-65 11 17 72 42 5 7 30

90-100 12 22 67 43 5 9 29

Таблица 3. Окончание

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Чернозем среднезасоленный солончаковый на красно-бу рой глине А-1-72

д 0-5 9 19 72 48 4 9 35

А П&Х.СА 5-32 10 33 57 57 6 19 33

АВМ 32-46 9 18 73 56 5 10 41

50-70 8 22 70 47 4 10 33

и * °са »V 80-100 9 26 65 45 4 12 29

V 2 »са . сз 135-150 10 32 58 46 5 15 26

Чернозем среднезасоленный солончаковый на опесчаненной глине А-1-74

А пах, са 0-20 7 21 " 72 35 2 7 25

Аса, V 25-40 3 14 83 32 1 5 27

АВ^ 50-65 13 20 67 29 4 6 20

Вса,у 73-88 7 16 77 26 2 4 20

®са,с1У 90-100 12 12 76 22 3 3 17

И 2 .о.» 115-120 И 21 67 27 3 6 18

Повышенное содержание монтмориллонитовых минералов при тяжелом

гранулометрическом составе обуславливает низкую водопроницаемость почв и поэтому является одним из факторов, способствующих переувлажнению и развитию слитогенеза.

В отличие от черноземов на лессовидных глинах и суглинках, смектитовая фаза черноземов на скифских глинах представлена индивидуальным монтмориллонитом и в меньшей мере смешанослойными иллит-монтмориллонитовыми образованиями с высоким содержанием монтмориллонитовых пакетов и является преобладающей фазой.

63.1. Варьирование минералогического состава глинистых минералов переувлажненных почв

Работы по исследованию варьирования состава глинистых минералов илистых фракций почв малочисленны (Соколова, 1985; Karathanasis, 1985; Чижикова, 1992), а для степной зоны отсутствуют.

Нами проведена оценка пространственного варьирования содержания илистой фракции и её основных минеральных компонентов чернозема обыкновенного на красно-бурой глине, подверженного современному гидроморфизму (табл. 4), а также интенсивностей рефлексов каждого минерала и их суммы, на основании анализа пяти образцов пахотного горизонта в пределах ЭПА. Установлено, что

анализируемые образцы имеют сходные гранулометрический состав, спектр и кристаллохимические показатели глинистых и сопутствующих минералов. Пространственная изменчивость минералогического профиля не значима для почв в пределах ЭПА ключевого участка А-1, что позволяет сделать вывод о правомочности проведения исследований по изменению минералогического состава почв разрезов, обусловленные изменением водного режима на данной территории.

Таблица 4

Статистическая характеристика пространственной вариабельности содержания основных минеральных фаз илистой фракции пахотного горизонта _чернозема обыкновенного на красно-бурой глине участка А-1

Показатель, % И Б ^пасч

Ил (фракция <0,001 мм по Горбунову) 48,7 10,5 4,7 21,5 0,900

Каолинит + хлорит, % от ила 11,7 3,3 1,5 28,4 0,950

Иллит, % от ила 26,2 11,6 5,2 44,5 0,800

Смектитовая фаза, % от ила 62,1 14,2 6,4 22,9 0,888

Примечание: ц - среднее арифметическое, 5 — среднее квадратическое отклонение; & — абсолютная ошибка выборочной средней; V - коэффициент вариации; }Урасч. - расчетный критерий Уилка-Шапиро для проверки гипотезы о нормальности распределения случайной величины, распределение допустимо считать нормальным при И^расч.>^о.95 О'Уо.м, *=0, 762).

Порядок перераспределения, консервации и репарации земельного фонда путем гомогенизации СПП от уровня микроструктур до выравнивания мезоструктур предлагается определять экспертной оценкой снижения эргономичности использования земельных угодий на 20 % и более.

Выводы

1. Утяжеление гранулометрического состава переувлажненных черноземов мочаристых ландшафтов происходит в порядке проявления начальных стадий развития элювиальных процессов и дезагрегации наиболее прочных агрегатов под влиянием оглеения нижних горизонтов профиля.

2. В староорошаемом и переувлажненном засоленном черноземах в илистой фракции преобладает наиболее подвижная подфракция АИ-1 агрегированного ила, практически отсутствует воднопептизируемый ил; на долю прочносвязанного ила приходится менее 10 % от суммы ила.

3. Для целинных, староорошаемых и богарных черноземов обыкновенных на лессовидных породах отмечаются следующие закономерности профильного распределения глинистых минералов: некоторое снижение содержания смектитовой фазы в илистой фракции гумусового горизонта по сравнению с почвообразующими породами и одновременное относительное увеличение содержания иллитов в результате процессов иллитизации и дробления крупных фракций.

4. Влияние орошения на глинистые минералы черноземов проявляется в некотором разупорядочивании структуры смешанослойного иллит-смектита в пахотном и нижележащем горизонтах. Другим изменением состава илистой фракции черноземов под влиянием орошения является относительное накопление каолинита и повышение содержание кварца в составе илистой фракции верхних горизонтов.

5. В незаселенных и несмытых черноземах переувлажненного участка имеются признаки разупорядоченности и супердисперсности лабильных минералов в верхней части профиля.

6. В смытых и засоленных черноземах все глинистые минералы характеризуются хорошей окристаллизованностью. В смытых почвах это связано со слабой проработкой процессами почвообразования выходящих на поверхность слоев породы. В засоленных почвах хорошей сохранности глинистых минералов может способствовать присутствие гипса и легкорастворимых сульфатов, которые препятствуют разрушению структуры, диспергированию глинистых частиц и агрегатов.

7. Пространственная изменчивость минералогического состава илистой фракции черноземов обыкновенных карбонатных не значима в пределах ЭПА локально переувлажненного ключевого участка А-1.

Практические предложения

1. Сельскохозяйственное использование антропогенно-преобразованных локально переувлажненных почв при снижении эргономичности использования земельных угодий в ранее сложившейся конфигурации и методологии системы земледелия на 20 % и более предлагается путем гомогенизации СПП от уровня микроструктур до выравнивания мезоструктур частичной реорганизацией агроландшафта и хозяйственной деятельности путем перевода переувлажненных участков в иной

вид землепользования (сенокос, пастбище, заказник) в порядке перераспределения, консервации и репарации земельного фонда.

2. Изменение функций агроландшафта в связи с проявлением локального переувлажнения при снижении эргономичности использования земельных угодий менее чем 20 % не является однозначным деградационным агроэкосистемным признаком, поскольку происходящие в пространственно неоднородной СПП локальные эрозионные процессы способствуют обновлению минерального состава тонкодисперсной фазы почв, что может быть обстоятельством продления срока использования земель как объектов сельскохозяйственного производства.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Солнцева Н.Г., Калиниченко В.П., Назаренко О.Г. Изменение тонкодисперсной фракции черноземов при переувлажнении //Ростовский центр научно-технической информации, информационный листок № 64-003-00,2000. /0,1 пл.,

30 % участия.

2. Солнцева Н.Г., Чижикова Н.П. Устойчивость почв ирригационно обусловленного ландшафта //Проблемы развития аграрного сектора экономики и пути их решения. Материалы Республиканской научно-практической конференции, посвященной памяти известных ученых ДонГАУ 3-7 февраля 2003 г. - пос. Персиановский, ДонГАУ, 2003. с. 128. /0,1 п. л., 50 % участия.

3. Солнцева Н.Г., Калиниченко В.П. Оценка регенерационной устойчивости почв ирригационно обусловленного агроландшафта //Доклады РАСХН, 2003. № 6. с.14-15. /0,25 п. л., 50 % участия.

4. Солнцева Н.Г. Минералогический состав и дифракционные спектры илистой фракции переувлажненных черноземных почв и подстилающих глин // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. Спецвыпуск «Управление плодородием агро-ландшафтов юга России». 2003. с.281-287. /0,4 п. л.

5. Солнцева Н.Г., Калиниченко В.П. Политизация и десмектизация чернозема обыкновенного в результате ирригации //Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств.

науки. Спецвыпуск «Управление плодородием агроландшафтов юга России». 2003. с.78-84. /0,4 п. л., 50 % участия.

6.. Солнцева Н.Г., Калиниченко В.П. Дифференциация тонкодисперсной составляющей почвы как диагностический показатель профильного строения чернозема -//Человек и Вселенная, 2004. № 1, с. 65-68. /0,25 п. л., 50 % участия.

7. Солнцева Н.Г. Влияние орошения на минералогический состав черноземов Ростовской области //Зборник наукових праць "Генеза, географ1я та еколопя грунтав". Льв1в. Видавничий центр ЛНУ 1мен1 I. Франка, 2003. с. 355-359. /0,25 пл.

Список сокращений СПП - структура почвенного покрова; ЭПП- элементарный почвообразовательный процесс; ГТК - гидротермический коэффициент; КСХП - коллективное сельскохозяйственное предприятие;

ОПХ РООМС - орошаемое подсобное хозяйство Ростовской областной опытной

мелиоративной станции;

ЭПА - элементарный почвенный ареал;

ЕКО - емкость катионного обмена;

1<>,о5 - критическое значения статистики Стьюдента для 0,05 уровня значимости; I - интенсивность рефлексов.

Подписано в печать 12.05.04г. Бумага офсетная. Печать ризография. Усл. печ. листов 1,2. Тираж 80 экз. Заказ № 59 от 12.05.04г. Отпечатано в типографии: ИПБОЮЛ Бурыхин Б.М, Лицензия ПЛД №65-186 от 10.01.2000г. Адрес типографии: г. Шахты, Ростовской обл., ул. Шевченко-143

,ид2б7

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Солнцева, Наталья Геннадиевна

СОДЕРЖАНИЕ,.

ВВЕДЕНИЕ.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.:.

1. ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ И ТРАНСФОРМАЦИЯ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОЧВ ПОД ВЛИЯНИЕМ ОРОШЕНИЯ И ЛОКАЛЬНОГО ПЕРЕУВЛАЖНЕНИЯ.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Морфологическое описание разрезов ключевого участка Н-1 в КХСП имени Кирова Октябрьского района Ростовской области.

2.2. Морфологическое описание разрезов ключевого участка Н-2 в хуторе Елкин Багаевского района ОПХ РООМС.

2.3. Морфологическое описание чернозема целинного в степном заповеднике учхоза "Донское" Октябрьского района Ростовской области.

2.4. Морфологическое описание разрезов ключевого участка А-1 в АОО «Алексеевское» Октябрьского района Ростовской области.

2.5. Методы исследования.

3. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Геоморфология и рельеф.;.

3.2. Климат.

3.3. Растительность и животный мир.

4. НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИССЛЕДОВАННЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ.

4.1. Физико-химические свойства орошаемых и неорошаемых черноземов

4.2. Физико-химические свойства переувлажненных почв.

5. ПЛОТНОСТЬ, ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ ПОДФРАКЦИЙ ИЛА ПО ДАННЫМ ДРОБНОЙ ПЕПТИЗАЦИИ В ИССЛЕДОВАННЫХ ПОЧВАХ.

5.1. Плотность.

5.2. Гранулометрический состав.

5.3. Содержание и профильное распределение отдельных под фракций ила по результатам дробной пептизации.

6. МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ИЛИСТОЙ ФРАКЦИИ.

6.1. Минералогический состав илистой фракции орошаемых и неорошаемых черноземов.

6.2. Некоторые физико-химические характеристики и особенности минералогического состава ила чернозема целинного.

6.3. Минералогический состав ила переувлажненных почв.

6.3.1. Варьирование минералогического состава глинистых минералов переувлажненных почв.

ВЫВОДЫ.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Изменения минералогического состава илистой фракции чернозема обыкновенного Нижнего Дона при орошении и переувлажнении"

В настоящее время развивается концепция педосферы как специфического структурного яруса биосферы суши, накапливающего и длительно сохраняющего информацию о процессах функционирования биосферы в форме достаточно устойчивых органических, минеральных и органо-минеральных продуктов этого функционирования [Таргульян и др., 1989].

С этой точки зрения особый интерес представляет глинистый материал почвы как «блок памяти» о процессах функционирования биосферы, так как этот компонент почвы, с одной стороны, достаточно химически активен, а с другой - способен хранить информацию о многих процессах функционирования биосферы в течение долгого времени.

Глобальное многогранное выражение изменения горных пород и минералов, в целом направленное на измельчение, разложение и переход их в новое качественное состояние под влиянием биогеохимических процессов, стимулирующих количественные различия образующейся массы, главным образом, вторичных глинистых минералов есть суть выветривания по С.В. Зонну [1995]. Преобразования состоят как в разрушении (дроблении), разложении и вымывании их продуктов, так и в переходе твердой фазы в качественно иное гранулометрическое состояние и связанное с ним изменение и приобретение иных чем в горных породах химических, физико-химических состояний и свойств, и, как следствие, формирования разнообразных глинистых и других новообразований. Именно они, а также биологические процессы определяют системную дифференциацию профильного строения преобразуемых толщ и их типовую интеграцию. Эта интеграция контролируется закономерностями изменения комплекса глинистых минералов, составом и подвижностью оксидных и органо-минеральных соединений в твердой и жидкой фазах почв и кор выветривания. Они относятся к элювию, а их образование происходит под влиянием элювиального процесса, включающего и все явления выветривания.

На современном этапе исследований выявлена зависимость свойств почвы (так называемой «почвы-памяти» [Соколов, 1993]) от минералогического состава грубо- и тонкодисперсной части почв, структурных особенностей главных минералов и смешанослойных образований. В то же время мало внимания уделяется проблеме реакции минералов на различные антропогенные нагрузки, то есть на совокупность факторов и процессов сегодняшних, почву-момент.

Познание преобразования наиболее активной тонкодисперсной части почв под влиянием все увеличивающейся антропогенной нагрузки имеет большое значение и прямой выход на практические задачи экологии и сельскохозяйственного производства, организации экологического мониторинга, прогноза изменений окружающей среды. Однако до сих пор этот вопрос мало изучен для степной зоны. Для почв Ростовской области исследования по изменению минералогического состава почв ирригационно-обусловленных агроландшафтов при орошении пресными водами не проводилось, как и не рассматривался вопрос неконтролируемого прекращения орошения и его последствий до настоящего времени. Кроме того, необходим поиск регионально значимых факторов неуправляемого неустойчивого функционирования агроэкосистем. Последнее обусловлено тем, что ранее, ввиду чисто производственного приоритета, частично имела место неверная оценка свойств природных почвенных, ландшафтных объектов при их хозяйственном использовании. Есть предположение, что орошение сопровождается монтмориллонитизацией глины и вследствие этого слитогенезом [Ковда, 1985], однако экспериментальные данные по изменению минералогического состава при орошении черноземов пресными водами противоречивы и пока что не дают оснований для подобного вывода.

Информативным критерием для изучения развития почвенного покрова являются почвенные признаки, указывающие на соотношение элювиальных и аккумулятивных почвообразовательных макропроцессов. Сумма и баланс всех этих процессов и есть «процесс-результат», обусловливающий высокую буферную способность черноземов.

Одним из факторов, обусловливающих деградацию агроэкосистем в черноземной зоне, является появление и широкое распространение среди автоморфных черноземов своеобразных локально переувлажненных участков, получивших название «мочары».

С точки зрения теории почвообразования изучение трансформации исходно автоморфных почв, заменяемых на почвы гидроморфного ряда в условиях локального переувлажнения, весьма актуально для разработки таких вопросов как переуплотнение, усложнение СПП и слитогенез. Очевидна необходимость изучения путей управления этими сложными объектами, что обеспечит рациональный режим использования земель, при котором будет обеспечена возможность решения как природоохранных, так и хозяйственно-экономических задач эксплуатации земельного фонда.

В данной работе будет рассмотрен вариант появления очагов локального переувлажнения на склоне водораздела в условиях отсутствия гидрологического влияния гидротехнических оросительных систем и водохранилищ, в отличие от хорошо известных ситуаций подтопления и заболачивания почв на орошаемых массивах.

Изменение гидрологического цикла обусловлено сочетанием природных и антропогенных факторов - это еще одна трудность в изучаемом явлении с точки зрения организации устойчивого развития сельского хозяйства, необходимости краткосрочного и, особенно, долгосрочного прогнозирования развития деградационных процессов и оценки риска антропогенных воздействий на почвенный покров и другие компоненты агроландшафта.

Цель и задачи исследования. Цель - изучение минералогических изменений илистой фракции черноземов Нижнего Дона при орошении и переувлажнении для разработки научно-методических основ эколого-мелио-ративных приемов регулирования и воспроизводства плодородия почвы. Для достижения этой цели предусматривалось решить следующие задачи:

1. Определить содержание, состав и профильное распределение илистой фракции черноземов Нижнего Дона под целинной растительностью, в условиях орошения и локального переувлажнения;

2. Определить содержание и профильное распределение подфракций дробной пептизации черноземов в условиях орошения и локального переувлажнения;

3. Определить изменения в минералогическом составе илистой фракции черноземов обыкновенных, содержании и профильном распределении основных минеральных компонентов в условиях орошения и локального переувлажнения.

4. Проанализировать варьирование содержания илистой фракции пахотного горизонта, основных минеральных фаз и интенсивностей рефлексов в ней в пределах первичной ячейки CJLJULJL — элементарного почвенного ареала;

5. Предложить подходы к использованию земельных угодий с участками локального переувлажнения.

Научная новизна. Проанализированы возможные последствия локальных эрозионных процессов с точки зрения обновления минерального состава тонкодисперсной фазы почв. Дана экспертная оценка порога снижения эргономичности использования земельных угодий, ниже которого требуется гомогенизация CJLJULJL от уровня микроструктур до выравнивания мезоструктур.

Практическая ценность работы. Установлены изменения минералогического состава илистой фракции, происходящие при орошении и локальном переувлажнении. Предложены подходы к использованию земельных угодий с участками локального переувлажнения.

Результаты исследования используются при оценке состояния плодородия почвенного покрова мелиорированных земель, разработанных совместно с Российским НИИ проблем мелиорации, а также в учебном процессе в Новочеркасской мелиоративной академии, в Донском государственном аграрном университете, в Московском государственном агроинженерном университете им. В.П. Горячкина при преподавании курсов «Мелиоративное почвоведение», «Земледелие», «Мелиорация» и других.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на заседаниях кафедры земледелия и мелиорации ДонГАУ, на республиканской научно-практической конференции «Проблемы развития аграрного сектора экономики и пути их решения» (пос. Персиановский, ДонГАУ, 2003), на конференции молодых ученых и специалистов (Зерноград, 2003).

По теме диссертации опубликовано 7 работ, 1,75 п. л., 68 % участия.

Вклад автора в разработку проблемы. Автор самостоятельно собрала исходные почвенные данные на ключевых участках Н-1 и Н-2 и выполнила большинство физико-химических анализов. В составе творческого коллектива в рамках экспедиционного проекта № 116 направление 5.1 от 15.08.97 «Естественные и антропогенные процессы и факторы формирования, функционирования и эволюции агроландшафтов юга России» провела описание почвенных разрезов и отбор образцов на ключевом участке А-1. В рамках контракта № 01С-98 ФЦП «Интеграция» направления 1.5/98 под руководством профессора, доктора сельскохозяйственных наук Н.П. Чижиковой в Почвенном институте им. В.В. Докучаева выполнила минералогические исследования илистой фракции почв.

Место и время выполнения работы. Настоящая работа выполнена на кафедре земледелия и мелиорации Донского государственного аграрного университета в 1997-2003 гг.

Объем, структура и содержание работы. Диссертационная работа изложена на 172 страницах машинописного текста, содержит 17 рисунков, 22 таблицы и приложения. Список использованной литературы включает 171 работу, из них 23 на иностранном языке.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПП - структура почвенного покрова; ГВ - грунтовые воды;

ЭПП - элементарный почвообразовательный процесс;

КСХП - коллективное сельскохозяйственное предприятие;

ОПХ РООМС - орошаемое подсобное хозяйство Ростовской областной опытной мелиоративной станции;

ППК - почвенный поглощающий комплекс;

R2O3 - полуторные оксиды;

ЕКО - емкость катионного обмена;

I - интенсивность отражений рефлексов.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Солнцева, Наталья Геннадиевна

ВЫВОДЫ

1. Утяжеление гранулометрического состава переувлажненных черноземов мочаристых ландшафтов происходит в порядке проявления начальных стадий развития элювиальных процессов и дезагрегации наиболее прочных агрегатов под влиянием оглеения нижних горизонтов профиля.

2. В староорошаемом и переувлажненном засоленном черноземах в илистой фракции преобладает наиболее подвижная подфракция АИ-1 агрегированного ила, практически отсутствует воднопептизируемый ил; на долю прочносвязанного ила приходится менее 10 % от суммы ила.

3. Для целинных, староорошаемых и богарных черноземов обыкновенных на лессовидных породах отмечаются следующие закономерности профильного распределения глинистых минералов: некоторое снижение содержания смектитовой фазы в илистой фракции гумусового горизонта по сравнению с почвообразующими породами и одновременное относительное увеличение содержания иллитов в результате процессов иллитизации и дробления крупных фракций.

4. Влияние орошения на глинистые минералы черноземов проявляется в некотором разупорядочивании структуры смешанослойного иллит-смектита в пахотном и нижележащем горизонтах. Другим изменением состава илистой фракции черноземов под влиянием орошения является относительное накопление каолинита и повышение содержание кварца в составе илистой фракции верхних горизонтов.

5. В незасоленных и несмытых черноземах переувлажненного участка имеются признаки разупорядоченности и супердисперсности лабильных минералов в верхней части профиля.

6. В смытых и 'засоленных черноземах все глинистые минералы характеризуются хорошей окристаллизованностью. В смытых почвах это связано со слабой проработкой процессами почвообразования выходящих на поверхность слоев породы. В засоленных почвах хорошей сохранности глинистых минералов может способствовать присутствие гипса и легкорастворимых сульфатов, которые препятствуют разрушению структуры, диспергированию глинистых частиц и агрегатов.

7. Пространственная изменчивость минералогического состава илистой фракции черноземов обыкновенных карбонатных не значима в пределах ЭПА локально переувлажненного ключевого участка А-1.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Сельскохозяйственное использование антропогенно-преобразованных локально переувлажненных почв при снижении эргономичности использования земельных угодий в ранее сложившейся конфигурации и методологии системы земледелия на 20 % и более предлагается путем гомогенизации СПП от уровня микроструктур до выравнивания мезоструктур частичной реорганизацией агроландшафта и хозяйственной деятельности путем перевода переувлажненных участков в иной вид землепользования (сенокос, пастбище, заказник) в порядке перераспределения, консервации и репарации земельного фонда.

2. Изменение функций агроландшафта в связи с проявлением локального переувлажнения при снижении эргономичности использования земельных угодий менее чем 20 % не является однозначным деградационным агро-экосистемным признаком, поскольку происходящие в пространственно неоднородной СПП локальные эрозионные процессы способствуют обновлению минерального состава тонкодисперсной фазы почв, что может быть обстоятельством продления срока использования земель как объектов сельскохозяйственного производства.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Солнцева, Наталья Геннадиевна, Ростов-на-Дону

1. Агрохимические методы исследования почв. - М.: Наука, 1975. 370 с.

2. Агроэкологическое состояние черноземов ЦЧО.- Курск, 1996.- 329 с.

3. Агеев В. Н., Вальков В. Ф., Чешев А. С., Цвылев Е.М. Экологические аспекты плодородия почв Ростовской области. Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦВШ.- 1996.-167 с.

4. Айдинян P. X. Состав золы лугово-степной растительности Каменной степи и его влияние на образование почвенных минеральных коллоидов //Почвоведение, № 1, 1954. С. 15-18.

5. Алексеев В. Е. Минералогический состав и эволюция глинистой части черноземов Молдавии //Почвоведение, 1977, № 2. С.126-136.

6. Ангелов Е. Н. Экономические особенности почв мочаристого ландшафта поймы реки Кубань и их влияние на формирование различных фитоце-нозов. Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Ставрополь, 1997. - 20 с.

7. Антипов-Каратаев И. Н., Кадер Г. М. Мелиоративная оценка оросительной воды //Почвоведение, 1961. № 3.

8. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. М.: МГУ, 1961.-431с.

9. Ахтырцев А. Б. Гидроморфные почвы и переувлажненные земли лесостепи Русской равнины: Автореф. дис.д-ра биол. наук. Воронеж, 1999. -42 с.

10. Ачканов А. Я., Николаева С. А. Вторичный гидроморфизм почв степных ландшафтов Западного Предкавказья //Почвоведение, 1999.-№2.-С.1424-1432.

11. Базовые шкалы свойств морфологических элементов почв. Методическое руководство по описанию почв в поле (Всесоюз. акад. с.-х. наук им. В.И. Ленина. Почв, ин-т им. В.В. Докучаева. Всесоюз. общ-во почвоведов АН СССР). М., 1982. 56 с.

12. Балабекян Р. А. Вторичный гидроморфизм и плодородие орошаемых черноземов Нижнего Дона: Автореф. дис.канд. биол. наук: 06.01.03 /МГУ им. М. В. Ломоносова. М., 1989. - 25 с.

13. Барановская В. А., Азовцев В. И. Влияние орошения на современный почвообразовательный процесс //Труды X Междун. конгр. почвоведов. -М., 1974. С. 132-136.

14. Барановская В. А., Чижикова Н. П., Градусов Б. П., Аверьянова О.

15. B. Роль различных фракций ила в прогнозе изменения черноземов при орошении //Почвоведение, 1988, № 1. С. 84-93.

16. Безуглова О.С., Назаренко О.Г. Генезис и свойства мочаристых почв Предкавказья //Почвоведение, 1998.-№12-С. 1423-1430.

17. Бондаренко Н. Ф., Зверева Т. С. Влияние интенсивного земледелия на состояние глинистых минералов в почвах //Вестник с.-х. науки. 1987. № 1.1. C. 41-45.

18. Бреус Н. М., Куцыкович М. Б. Минералогический состав илистой фракции черноземов типичных лесостепи УССР //Почвоведение, 1975, № 12. С. 105-116.

19. Вадюнина А. Ф., Корчагина 3. А. Методы исследования физических свойств почв. -М.: Агропромиздат, 1986. 416 с.

20. Вальков В Ф., Колесников С.И.,Казеев К. Ш. Почвы Юга России: классификация и диагностика. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ, 2002. - 168 с.

21. Воронин А. Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв. М: МГУ, 1984.- 204 с.

22. Гаврилюк Ф. Я., Вальков В. Ф., Клименко Г. Г. Классификация и генетико-диагностические особенности почв Северного Кавказа //Научныеосновы рационального использования и повышения производительности почв Северного Кавказа. Ростов-на-Дону, 1983.-С. 10-15.

23. Герасименко Н. М. Вторичное засоление обыкновенных черноземов при переувлажнении: Автореф. дис. канд. биол. наук.- М., 2002. 25 с.

24. Герасимов И. П. Генетические, географические и исторические проблемы современного почвоведения. М.: Наука, 1976. - 246 с.

25. Герасимов И. П., Глазовская М. А. Основы почвоведения и географии почв. М.: Высшая школа, 1981. 400 с.

26. Гоголев И. Н. Механизмы некоторых ЭПП в черноземах, обусловленные орошением //Оросительные мелиорации, их развитие, эффективность и проблемы. Херсон, 1993. С. 19-20.

27. Гоголев И. Н., Поздняк С. В., Вердиашвили Н. И., Медведцкий В. И. Изменение вещественного состава силикатной части южных черноземов под влиянием орошения //Бюлл. Почв, ин-та им. В. В. Докучаева. 1977, вып. XVII. С. 44-53.

28. Годельман Я. М. О некоторых парадоксах почвоведения //Почвоведение, 1991, № 2. С. 134-140.

29. Горбачев Б. Н. Растительность и естественные кормовые угодья Ростовской области (пояснительный текст к картам). Ростов, Кн. изд-во, 1974.-152 с.

30. Горбунов Н. И. Высоко дисперсные минералы и методы их изучения. -М.: Изд-во АН СССР, 1963. 302 с.

31. Горбунов Н. И. Методика подготовки почв к минералогическим анализам //Методы минералогического и микроморфологического изучения почв. М.: Наука. 1971.-С. 5-16.

32. Горбунов Н. И. Физико-химические методы исследования почв и их значение для плодородия //Почвоведение, 1979, № 7. С. 33-42.

33. Горбунов Н. И., Тихонов С. А., Горбунова 3. Н. и др. Количественное определение глинистых минералов в почвах //Почвоведение, 1975, № 5, с. 96-106.

34. Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1998 году". М., 1999а. - 573 с.

35. Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1999 году ". Ростов-на-Дону, 19996, -287 с.

36. Градусов Б. П. Минералы со смешанослойной структурой в почвах. -М.: Наука, 1976. 128 с.

37. Градусов Б. П., Чижикова Н. П., Плакхина Д. М. Блок петрографо-минералогических показателей почвенного плодородия //Расширенное воспроизводство плодородия почв в интенсивном земледелии. М., 1988. С. 117124.

38. Дмитриев Е. А. Математическая статистика в почвоведении: Учебник. М.: Изд-во МГУ, 1995. - 320 с.

39. Докучаев В. В. Классификация почв //Почвоведение, 1900.-№ 2.

40. Докучаев В. В. Наши степи прежде и теперь (1892) //Собр. Соч. М.-Л., 1954, с. 92-40.

41. Драчук А. А. Гидроморфные почвы склонов и водоразделов северной части Молдавии: Автореф. дис. .канд. биол. наук.-М., 1983.-17 с.

42. Зайдельман Ф. Р. Естественное и антропогенное переувлажнение почв.- С-Пб: Гидрометиздат, 1992. 287с.

43. Зайдельман Ф. Р., Давыдов А. П., Давыдова И. Ю. Генетические особенности и гидрофизические свойства почв степных и мочарных ландшафтов юга России //Вест. Моск. ун-та. Сер. 17, Почвоведение, 1993.-№1.-С.15-21.

44. Зайдельман Ф. Р., Тюльпанов В. П., Ангелов Е. Н., Давыдов А. И. Почвы мочарных ландшафтов формирование, агроэкология и мелиорация.-М.: Изд-во МГУ, 1998 .- 159 с.

45. Зборигцук Н. Г., Дронова Т. Я., Попова Т. В. Образование и свойства ирригационных корок на черноземах//Почвоведение. 1987. № 12. С. 72-80.

46. Зимовец Б. А. Экология и мелиорация почв сухостепной зоны. // М., 1991.249 с.

47. Зонн С. В. Выветривание, почвообразование, древние коры выветривания (Критический почвенно-геологический обзор современных научных представлений) //Почвоведение. 1995. № 3. С. 381-389.

48. Иванова Е. Н. О распределении и генезисе лугово-черноземных почв ЦЧО //Классификация почв СССР. М., 1976.- С. 104-144.

49. Калиниченко В. П., Минкин М. Б. Мелиорация "мочаристых" почв Восточного Донбасса //Почвоведение, 1988.-№ 2.-С. 11-121.

50. Калиниченко В. П., Нагабедьян И. А., Назаренко О. Г. Экологическая оценка антропогенно-преобразованных ландшафтов юга России //Почвенные ресурсы Прикаспийского региона. М., 1994.- С. 175-176.

51. Калиниченко В. П., Назаренко О. Г., Ильина JI. П. Особенности структурной организации почвенной массы в переувлажненных почвах склонов черноземной зоны //Доклады РАСХН, 1997.- № 5.- С.22-24.

52. Караваева Н. А., Тимофеев Д. А. Интеграция почвоведения и геоморфологии //Изв. Ан СССР. Сер. Географ., 1985.-№ 6.-С.135-138.

53. Караваева Н. А., Соколова Т. А., Целищева JI. К. Почвообразовательные процессы и эволюция гидрогенных почв подтайги -южной тайги Западной Сибири //Процессы почвообразования и эволюция почв. М., 1985. С. 45-49

54. Каштанов А. Н., Заславский М. Н. Почвоводоохранное земледелие. М.: Россельхозиздат, 1984.- 462 с.

55. Кисель В. Д. Мочаристые почвы //Полевой определитель почв.-Киев, 1981,- С.254-257.

56. Кирюшин В. И. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия -основа современной агротехнологической политики России. //Земледелие, 2000, №3. С. 4-7.

57. Классификации и диагностика почв СССР. М: Колос, 1977.- 223 с.

58. Ковда В. А. Минеральный состав растений и почвообразование //Почвоведение, № 1, 1956, с. 18-23.

59. Ковда В. А. Биогеохимия почвенного покрова. М.: Наука, 1985. 182 с.

60. Козловский Ф. И. Современные естественные и антропогенные процессы эволюции почв. М.: Наука, 1991.- 198 с.

61. Коковина Т. П. Водный режим мощных черноземов и влагообеспеченность на них сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1974.-304 с.

62. Коковина Т. П. Водный режим черноземов. // Русский чернозем -100 лет после Докучаева. М.: Наука, 1983.-С. 50-68.

63. Корнблюм Э. А, Дементьева Т. Г., Зырин Н. Г., Бирина А. Г. Некоторые особенности процессов передвижения и преобразования южного и слитого чернозема, лиманной солоди и солонца. Почвоведение, 1972а, № 5.-С. 105-113.

64. Корнблюм Э. А., Зырин Н. Г., Бирина А. Г. Изменение глинистых минералов при образовании южного и слитого черноземов, лиманной солоди и солонца//Почвоведение.-1972б.-№ 1.-С. 107-114.

65. Корнблюм Э. А. Анализ и интерпретация парных связей между химико-минералогическими показателями тонкодисперсных фракций почв. -Вестник Московского университета. Сер. 17. Почвоведение. 1977. № 1. С. 5163.

66. Кравцова И. В., Шишкин В. О. Эффективность орошаемого земледелия в Ростовской области //Пробл. теории и практики экон.развития АПК в кризис.ситуациях. -Ростов-на-Дону, 1999.- С. 217-219.

67. Крупский Н. К., Кисель В. Д., Гринь Г. С., Полупан Н. И., Бреус Н. М. Особенности современного почвообразования в черноземных почвах

68. Украины //Тез. докл. IV Всесоюз. съезда почвоведов. Кн. 3.-Алма-Ата, 1970.-С. 56-58.

69. Крыщенко В. С., Бирюкова О. А., Рыбянец Т. В., Беседина О. А. Принцип постоянства соотношения гранулометрических показателей полидисперсной системы почв. 4.1. //Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2002, № 2. С.87-90.

70. Крыщенко В. С., Вигутова А. Я., Рязанова Э. Ф. Изменение минеральной части предкавказских террасовых черноземов при орошении// Почвоведение. 1983. № 8. С. 90-99.

71. Лабенец Е. М., Горбунов Н. И., Шурина Г. Н. Прогноз изменения свойств почв и разрушения минералов под влиянием воды и растворов // Почвоведение, 1972, № 4. С. 130-146

72. Лебедева И. И. Основные компоненты морфологического профиля черноземов //Русский чернозем 100 лет после Докучаева.- М.: Наука, 1983. -С. 103-117.

73. Лебедева И.И., Семина Е.В. Почвы Центрально-Европейской и Средне-Сибирской лесостепи. Изд. "Колос", М., 1974, -231 стр.

74. Левинсон С. Б. К проблеме эффективности орошаемого земледелия в условиях Волгоградской области //Проблемы повышения эффективности развития АПК. Саратов, 1985.- С.36-38.

75. Лобанов В. М., Чешев А. С., Цвылев Е. М., Шмаков Н. М. Состояние и использование земельного фонда Ростовской области. Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦВШ, 1997.-232 с.

76. Медведев В. В. Экологические критерии механической обработки почв //Окультуривание почв: научные основы, опыт и направления. М.: Агропромиздат, 1991. С. 63-69.

77. Минкин М. Б., Калиниченко В. П., Кудинов Н. Г. Генезис и мелиорация избыточно увлажненных солонцовых мочаристых почв восточных отрогов Донецкого кряжа //Изв. Северо-Кавказского научн. центра высш. шк.: Естественные науки. -№ 1, 1986.-С.71-84.

78. Минашина Н. Г. Мелиорация и использхование орошаемых почв //Доклады РАСХН, 2002.- №2.- С.29-31.

79. Минкин М. Б., Калиниченко В. П., Назаренко О. Г. Мелиорация мочаристых почв Восточного Донбасса М.: Изд-во МСХА, 1991.-131 с.

80. Назаренко О. Г. Коллоидно-химическая природа поглощающего комплекса мочаристых почв Восточного Донбасса.- Дис. кан. биол. наук,-Москва, 1991.-206 с.

81. Назаренко О. Г., Хитров Н. Б. Локальное переувлажнение черноземов и изменения в геосистемах //Тез. Докл. Международного симпозиума "Функции почв в системах геосферы-биосферы" Москва, Россия, 26-29 августа 2001 г.- С. 168.

82. Наседкин И. Ю. О подтоплении земель в зоне недостаточного увлажнения //Мелиорация и вод. хоз-во, 1986; Т. 65.- С. 22-27.

83. Николаева С. А., Самойлова Е. М. Изменение структуры черноземов при орошении //Орошаемые черноземы. М.: Изд-во МГУ: 1989. С. 145-159.

84. Орлов Д. С. Химия почв. Изд. МГУ, М., 1992 400 стр.

85. Орлов Д. С., Мотузова Г. В., Малинина М. С. Методические указания по обработке и интерпретации результатов химического анализа почв. Изд-во Моск. ун-та, 1986. 109 с.

86. Паракшин Ю. П., Паракшина Э. М., Уваров С. А. Проблема прогрессирующего переувлажнения земель в Центрально-черноземном регионе //Тез. докл. междунар. конф. "Проблемы антропогенного почвообразования", Т.2, М., 1997.-С. 22-25.

87. Пищейко JI. Н., Чижикова Н. П. Минералогический состав илистой фракции приазовских черноземов, орошаемых минерализованными водами //Использование высокоминерализованных заливов морей для орошения. Новочеркасск, 1977. С. 83-100.

88. Подымов Б. П., Скрябина Э. Е. Оглинивание как диагностический признак орошаемых черноземов //Почвы Молдавии и их использование в условиях интенсивного земледелия. Кишинев, 1978. 93с.

89. Позняк С. П. Орошаемые черноземы юго-запада Украины. Автореф. докт. дис. -М., 1992. 44 с.

90. Полупан Н. И., Нестеренко А. Ф., Яровенко Е. В. О мочарах и мочаристых почвах//Почвоведение, 1983.-№12.-С.5-17.

91. Полуэктов Е. В. Водный режим аграрных ландшафтов юга России. -Новочеркасск, 1998.- 175 с.

92. Полынов Б. Б. Кора выветривания и почвы// Природа. 1985. №1/3, с.74-85.

93. Попов Г. И. Четвертичные и континентальные плиоценовые отложения нижнего Дона и северо-восточного Приазовья. В кн.: Материалы по геологии и полезным ископаемым Азово-Черноморья, сб. XXII. Госгеолиздат, 1947, С. 3-76.

94. Попов Г. И. История Манычского пролива в связи со стратиграфией черноморских и каспийских четвертичных отложений.- Бюл. МОИП, отд.геол., 1955.- т.30.- вып.2.- С. 31-49.

95. Попова Р. Т., Дронова Т. Я., Морозов В. В., Соколова Т. А., Соляник Г.М., Шипилин А. М. Роль глинистых минералов и несиликатных соединений железа в формировании некоторых слитых почв //Почвоведение. 1992. № 11. С. 125-135.

96. Потапов И. И, Сафонов И. Н. Рельеф, геологическое строение и полезные ископаемые Северо-Кавказского экономического региона. Ростов-на-Дону, 1985.- 165 с.

97. Почвы и удобрения в Ростовской области: Учебное пособие. Персиановка: ДонГАУ, 1995, 88 с.

98. Почвы колхоза им. Кирова Октябрьского района Ростовской области и рекомендации по их использованию. Машинопись. 1979.

99. Приходько В. Е. Орошаемые степные почвы: функционирование, экология, продуктивность. М: Интеллект, 1996. -179 с.

100. Приходько В. Е. Изменение почвенных процессов и трансформация почв при орошении //«Проблемы эволюции почв». Материалы IV Всероссийской конференции. Пущино, 2003 г. 262 с.// С. 248-254.

101. Рентгеновские методы изучения и структура глинистых минералов.- М.: Мир, 1965.-599 с.

102. Роде А. А. Генезис почв и современные процессы почвообразования. М: Наука, 1984.- 255 с.

103. Роде А. А. Систематические методы исследования в почвоведении.- Новосибирск: Наука, 1971. 92 с.

104. Розанов А. Б., Розанов Б. Г. Экологические последствия антропогенных изменений почв //Итоги науки и техники. М.:ВИНИТИ, 1990, Т. 7. 152 с.

105. Розанов Б. Г. К вопросу эволюции орошаемых черноземов //Проблемы охраны, рационального использования и рекультивации черноземов. М.: Наука, Сб. научн. тр. Отв. ред. В. А. Ковда. 1989. 252 с.

106. Самойлова Е. М., Фармаковская Ю. Н., Быковская Т. К. Влияние орошения на южные черноземы Кулундинской степи //Вестник сельскохозяйственной науки. 1987. № 5. С. 18-24.

107. Сизов А. П., Соколова Т. А., Дронова Т. Я. Состав и кристаллохимические особенности глинистых минералов в черноземах

108. Ставрополья, развитых на разных материнских породах //Вестник МГУ. Сер. 17.Почвоведение, 1989, №1. С.21-30.

109. Симонов Г.А. Состояние и эволюция минеральной массы почв. Изд. "Наука", Санкт-Петербург, 1993, -202 с.

110. Скрябина Э. И., По дымов Б. П. Влияние орошения на состав органо-минерального ила в черноземе обыкновенном тяжелосуглинистом //Бонитировка, генезис и химия почв Молдавии. Кишинев: Штиинца, 1979. С. 60-69.

111. Скуратов Н. С., Докучаева JI. М., Шалашова О. Ю. Использование и охрана орошаемых черноземов. М.: ГУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2001. -246 с.

112. Слитоземы и слитые почвы //Под ред. Е. М. Самойловой. М.: Изд-во МГУ, 1990.- 143 с.

113. Слитые почвы Молдавии (генезис, свойства, эволюция, использование). (Авторы: Крупеников И. А., По дымов Б. П., Скрябина Э. Е., Алексеев В. Е., Смирнов М.И.). Кишинев, Штиинца, 1990. 167 с.

114. Соколов И. А. Теоретические проблемы генетического почвоведения. Новосибирск: Наука, 1993. - 232 с.

115. Соколова Т. А. Высоко дисперсные минералы в почвах и их роль в почвенном плодородии. Часть II. Основы кристаллохимии, некоторые свойства и методы изучения высокодисперсных минералов. М.: МГУ, 1984.77 с.

116. Соколова Т. А. Глинистые минералы в почвах гумидных областей СССР. Новосибирск: Наука, 1985.-261с.

117. Соколова Т. А., Дронова Т. Я. О диагностике и механизме процесса оглинивания в некоторых типах почв// Почвоведение, 1983. №7, с. 16-25.

118. Соколова Т. А., Дронова Т. Я. «Память» о процессах разрушения, синтеза и перемещения глинистых минералов в глинистом материале современных почв. Вестник Московского университета. Сер. 17. Почвоведение. 1995. № 4. С. 51-63.

119. Соколова Т. А., Соляник Г. М. Минералогический состав илистых фракций черноземов Краснодарского края и некоторые вопросы количественного определения глинистых минералов. Вестник МГУ Серия 17. Почвоведение. 1984. № 1. С. 21-29.

120. Стругалева Е. В., Трофимов И. Т., Чижикова Н. П., Козленеева JI. П. Влияние орошения на химико-минералогический состав Алейской оросительной системы в Алтайском крае //Засол. Почвы Алтая, их свойства и мелиорация. Барнаул, 1980. С. 107-121.

121. Структура, функционирование и эволюция биогеоценозов Барабы. Новосибирск, 1974. 108 с.

122. Сувак П. А. Мелиорация мочаристых солонцовых почв Молдавии.-Кишинев: Изд-во "Картя Молдовеняскэ", 1977.-106 с.

123. Сувак П. А., Шпакова Т. Д., Бодруг И. Г. Реакция черноземных почв склонов на изменение условий их водно-солевого питания //Картография, оценка, использование и охрана почв. Кишинев: Штиинца, 1982.-С.80-89.

124. Таргульян В. О., Фокин А. Д., Соколова Т. А., Шоба С. А. Экспериментальные исследования педогенеза: возможности, ограничения, перспективы//Почвоведение, 1989. № 1. С.15-23.

125. Труды Ростовской областной опытно-мелиоративной станции. Выпуск 1. Ростовское книжное издательство. 1970.

126. Турсунов X. Минералогический состав илистой фракции почв долины среднего и нижнего течения р. Зеравшан: Автореф. канд. дис. М., 1970.

127. Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям: Тезисы докладов Всероссийской конференции, 24-25 апреля 2002 г., Москва. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2002. 489 с.

128. Фиапшев Б. X., Шхацева С. X. Влияние многолетнего орошения на состав и свойства карбонатных (обыкновенных) черноземов Восточного Предкавказья //Тез. докл. 5 Делегат, съезда ВОП. Минск, 1977. Т. 6. С. 136137.

129. Хитров Н. Б. Генезис, диагностика, свойства и функционирование глинистых набухающих почв Центрального Предкавказья. М., 2003. - 505 с.

130. Хитров Н. Б., Назаренко О. Г. Формирование структуры почвенного покрова при локальном переувлажнении на склоне в степном агроландшафте // Почвоведение, 2000. -№ 9.-С. 1054-1063.

131. Холмецкий А. М. Мочаристые почвы и пути их улучшения //Колхозно-совхозное производство Молдавии.-Кишинев, 1965.-№5.-С.28-30.

132. Цховребов В. С., Льгова Т. И. Эволюция глинистых минералов в агрогенных черноземах //Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения. Тезисы докладов Всероссийской конференции, М., 16-18 июня, 1998. Т. 1. с. 140-141.

133. Черниченко И. Д. Гидроморфные почвы //Почвы Краснодарского края, их использование и охрана. Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ, 1996.-С.106-120.

134. Черниченко И. Д., Суетов В. П. Слитогенез орошаемых и переувлажняемых черноземных почв их классификация по степени слитости //Слитые почвы: генезис, свойства, социальное значение. Майкоп: Изд-во Майкопского гос. технолог, института, 1998.-С. 92-93.

135. Чижикова Н. П. Изменение минералогического состава черноземов типичных при орошении //Почвоведение, 1991. -№ 2. С. 65-81.

136. Чижикова Н. П. Изменение минеральной компоненты черноземов при сельскохозяйственном возделывании (и орошении) //Почвы и почв, покров лес. и степ, зон СССР и их рациональное использование. М., 1984. С.178-185.

137. Чижикова Н. П. Минералогический и химический состав высокодисперсной части черноземов Центральной и Западно-Сибирской фации: Автореф. канд. дис., 1967.

138. Чижикова Н. П. Минералогический состав илистых фракций черноземов. В кн. : Черноземы СССР. Т. 1. М., 1974. С.102-121.

139. Чижикова Н. П. Преобразование минералогического состава почв в процессе агрогенеза: Автореф. дис. . доктора с.-х. наук. М., 1992а. 48 с.

140. Чижикова Н.П. Статистическая оценка изменения минералогического состава ила степных почв при орошении //Почвоведение, 19926.-№4. С. 59-71.

141. Чижикова Н. П. Связь пространственного распределения минералогического состава почв со структурой почвенного покрова //В сб. «Современные проблемы почвоведения» 182-196.

142. Чижикова Н. П., Градусов Б. П. Влияние орошения местными водами на химико-минералогический состав высокодисперсной части черноземов Барабы //Бюл. Почв, ин-та им. В. В. Докучаева. Вып. V. Генезис и мелиорация орошаемых почв. М., 1972. С. 117-125.

143. Чижикова Н. П., Поздняк С. П., Градусов Б. П. Влияние орошения на минералогический состав черноземов южных Придунайских регионов Украины //Материалы Междунар. науч. конф. «Мелиорация почв». София, 1989. С. 145-150.

144. Щербаков А. П., Козловский Ф. П., Васенев И. И. Основные условия и закономерности современного агропедогенеза черноземов России //Антропогенная эволюция черноземов. Воронеж, 2000.-С. 391-411,

145. Яровенко Е. В. Мочаристые почвы черноземной . зоны левобережной Украины, их генезис, агрономические свойства, классификация и пути повышения плодородия //Дис.канд.с.-х наук.-Харьков, 1989.-280 с.

146. Arnaud R. J., Morthland М. М. Characteristics of the clay fractions in a chernozemic to podzolic sequence of soil profiles in Saskatchevan Canad. J. Soil Sci., 1963, v. 43, №2.

147. Bar-On P., Shainberg I. Hedrolysis and decomposition of Na-montmorillonite in distiller water //Soil Sci., 1970. V. 109. № 4. P. 241-246.

148. Biskaye P. E. Mineralogy and sedimentation of the deep sea sediment fine fraction in the Atlantic ocean, Dissertation, USA, 1964.

149. Dudas M. J. Chnernozem soils of Alberta Parklands. Geoderma, 1963, v.3.№ 1.286 p.

150. Fisher W. R. Einfluss von Frieren und Tauen auf Glimmer und Ortoclas //Z. Pfl. Bodenkunde. 1972. № 1-2. P. 37-40.

151. Harder H. Illite mineral synthesis at surface temperatures //Chem. Geol. 14, 1974, №4. P. 241-253.

152. Harder H. Synthese von eisen halligen Tonmineralen bei niedrigen Temperaturen//Naturwissenschaften, 1973. №11. P. 517.

153. Jackson M. L. Weathering of primary and secondary minerals in soils//9-th Int. Congr. Of Soil Science Transactions. Vol. 4. Adelaida, 1968. P. 281-292.

154. Kamil J., Shainberg I. Hidrolysis of sodium montmorillonite in sodium chloride solution //Soil Sci., 1968. V. 106. № 3. P. 193-199.

155. Karathanasis A. D., Hajek B. F. Shrink-swell potential of montmorillonitic sxoils in udic moisture regimes // Soil Sci. Soc. Am. J, 1985. V. 49. P. 159-166.

156. Konya K. Differences in the mineral content of soils /Bull. Kiv. Agricalth Science, Godolo. 1986. P. 17-23.

157. Lasaga A., Kirkpatrick R. Kinetics of geochemical process. Mineral. Soc. Amer, 1981. 63 p.

158. Lindsay W. L. Chemical equilibria in soil. New York; Chichester; Toronto. 1979. 128 p.

159. Maltby E. Global wetlands history, current status and future //The ecoland and management of wetlands, 1988. P. 136.

160. Nazarenko O.G., Sokolova T.A., Nagabedian J.A. Transformation of mineralogical composition of clays in locally overmoistened chernozem soils on slopes // World Congress of Soil Science, Montpellier, 1998.

161. Polzer W. L., Hem J. D., Gabe H. J. Formation of crystalline hidroalumosilicates in aqueous solutions at room temperature //Geol. Survey Res. P. 575-B. 1967. P. 128-132.

162. Sehramm L. L., Kwar C. N. Hydrolysis of alkali and alkaline earth forms of montmorillonite in dilute solutions //Soil Sci., 1984. V. 137. № 1. P. 1-6.

163. Svedrup H. The kinetics of base cation release due to chemical weathering. Lund University Press, 1991. P. 124.

164. Reynolds R. C. The effect of particle size unapparent lattice spacings //Acta Csyst, 1968. 24. - P.319-320.

165. Rich С. I. Hidroxy interlayers in expansible layer silicates. Clay and clay minerals, 1968, v. 16, № 1. P. 15-30.

166. Richardson J. L., Arndt J.L.; Freeland J. Wetland soils of the prairie potholes //Adv. in Agron. -New York; London, 1994; Vol. 52. P. 121-171.

167. Wentz W. A. Functional status of the nation "wetlands" //The ecology and management of.wetlands, 1988; T. 2. P. 50-59

168. Winter Т. C. A conceptual framework for assessing cumulative impacts on the hydrology of nontidal wetlands //Environment Manag, 1988, T. 12. № 5. P. 605-620.