Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

КИСЛЫЕ СУЛЬФАТНЫЕ ПОЧВЫ РИСОВЫХ ПОЛЕЙ ВЬЕТНАМА И СПОСОБЫ ИХ МЕЛИОРАЦИИ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "КИСЛЫЕ СУЛЬФАТНЫЕ ПОЧВЫ РИСОВЫХ ПОЛЕЙ ВЬЕТНАМА И СПОСОБЫ ИХ МЕЛИОРАЦИИ"

-ЗаШ

московская ордена ленина и ордена трудового красного знамени сельскохозяйственная академия имени к. а тимирязева

На правах рукописи

,Фам Вьет Хоа

УДК 631.41 : 631.415 : 631.44К1

КИСЛЫЕ СУЛЬФАТНЫЕ ПОЧВЫ РИСОВЫХ ПОЛЕЙ ВЬЕТНАМА И СПОСОБЫ ИХ МЕЛИОРАЦИИ

Специальность 06.01.03 — агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

москва 1994

Работа нытпня.ии н Московской ордена Ленина и орде на Тр юного Красного Знамени сельскохозяйственной акаде-\ j 1 пчс ш Iv А Гимнр I ¡ева

Hav чпые р\коподитслн — доктор сельскохозяйственных navh, профессор Савич В. И., кандидат сельскохозяйственных наук д<цент Дубенок H. Н.

ОфицПч н.ные оппоненты доктор биологических наук, профессор Соколова Т. А, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дурманов Д. Н.

Bt лщее предприятие — Университет дружбы народов имени Г1 Л\<ч\мбы

Защита состоится 2^JX^-hAyt^'1994 года в ! Î^L ча-ки на icVt l , 1 м г ! I ' спечи ми iiipoBaiiHOi о совета К 120 5501 в Московской сел! скохо )яйственной академии iivchh К А Ти-V , I на га> upeev 127">50 г \\осква И 350, ул Тимирязевски 19 Сскгор ¡ащнты диссертации ТСХ \

С uice«. ртаннеи можно ошакомитьея в ЦНБ TCW

\\ ггирсф рат ра юелан «сб » 1404 г

Vчеиьы секретари < ri цн khi (lipon иною com та

Родионова

-V .-' ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ О' • '

.. .• ' • - • '•г:-"' . • Акгуадьааахь■ ДРООЖМЫ» Разработка -путай оптимизации: овойотв кислых'оульфатныхупочв-предотавляатгсобой^больтую теоретическую1 и практическую проблему;' Это почвы о рН=2,2-2,7, токсичным"содар жаниам i обменного >АГ;; о .•высоким содержанием: солей. При: этом- почвы имеют. близкий;уровень>залеганиязаооленных" грунтовых вод и -под-топляото^ водами- моря;: Разработка способов г оптимизации»» свойств iможет>быть;решена 'только при■углубленном изучении прота-капцих^в-почве- процеооов, при их:физико-химическом и • математическом огасании,, при комплексном, решении поставленных задач мелиораторами., почвоведами; агрохимиками ,.микробиологами;и растениеводами ; .Kio ожаланиюлитературные данные : по;эти м почвам > не много-.численны; В4Т0;же время кйалыа оульфатныа-почвы занимают,во5 ' Вьетнаме, значительные" площади и пойак путей улучшения'их свойств имеет большое-производственное?значение;, , ' • 1

' • ТТяль и запячи 'иосладодари^. Целью исследования была,углубленная .;. комплексная'- оценка >кис лых сульфатных, почв Вье тНама >для • разраб отки с ив роприятий;; по; повышении. их; плодородия.-, В." задачи, исс ледования: входило:. Г.:.Оценка:статических! свойств ^режимов; кислых сульфатных почв-Вьетнам. 2. Разработка рекомендаций для' оптимизации^ свойств.: киолых оульфатнъ^тпочв;. 3; Проварка: рекомендаций ; в модельных, опытах?и-производственных уоловиях. •• ,

В работе^доказывается," что изученные кислые сульфатные^рисо вые?почвы:отличаютоя-специфическими особенностями: pHKCI до:2;2, выоокой;обменной-."кисло?н<)стью,' в значительной- степени обусловлен ной АГ,;токоичным содержанием AI;в нижних горизонтах;. засолением CI и SO¿i повышенным.содаржаниам На в ППК; близким.'залеганием заооланных: грунтавых^вод;, испытывающих влияние моря-

Для, оптимизации гсвойств,-кислых: сульфатных почв необходимо использовать. комплекс ¡приемов: I); пзвасткованиа• при.расчете' доз извести для<создания в почве-нетоксичных■ концентраций FeМп?^ *А13+", повшения«рНу,:фермэнтативной;и микробиологической, активности до -.заданных' уровней; ¿ 2» внесение лояльно : рагу ляторов: отас ли-твльно-восстановитального'«1вот0яния'почв;,-3): промывку почв\ о«воью.'дь«двдаой;-,рвчноа?и:«.1сорокойгвод;-.при.- определенном-соотношении. Показано;, что, процесс ы,, протекающие/ в почве при; не лиорации, сдос таточным -.у ровне м лприближенйяч могут быть . описаны < с использо-ваниемшредлагаемыхтлгоригмов..,' .'. - - "

h ЦПН7Г>'<пъчля ' 4

НАУч-члр k ..иг.-.ОТЕКА t.ío: t. ¿чгдг.айЛ - •

Научная новизна, работы состоит: I) в установлении спепиФи- * ческих провинциальных особенностей кислых сульфатных рисовок почв Вьетнама; 2) в выяснении закономерностей изменения химических свойств изучаемая почв в зависимости от норм промывки, химического состава промывных вод: 3) в разработке блока алгоритмов раачега изменения химических свойств киолых сульфатных риоо-вых почв при их мелиорации.

В работе предлагается рассчитывать дозу известт на исследуемых почвах как уровень^ необходимый для устранения в почве токсичных концентраций Ра"~+, создания заданных значений р11, отношения Са:И^, Са:К, (Са+М^):(Ре+Мп), ферментативной и микробиологической активности. Показана возмокность использования для поиока оптимальных показателей свойств почв системы обратной овязи - введение элементов в суспензию почв - идентификация ответной реакции выращиваемых на суопензии растений по параметрам фотоаинтеза и акгивнооти хлоролласгсв.

Практическая зндчицость работы состоит в получении оригинального экспериментального материала по малоизученным почвам, в об основана и и разработке мероприятий по их мелиорации, в разработке алгоритмов расчета, которые целесообразно использовать в проектах по с/х использованию киолых сульфатных почв.

Апробация рабртн- Ооновные материалы диссертации изложена в 3 статьях. I

Объем работы. Диссертация изложена на 233 страницах машинописного текота, содержит 67 таблиц , 25 графиков п рисунков. Список использованной литературы содержит ЗИ наименований.

ОБЪЕКТУ Л МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

I

Объектом исследования выоранн кислые сульфатные почвы рисовых полей опытно-производственного участка Ань-Зунг (Хайфон^ Вьетнама горизонты разрезов 1,2,3 до глубины I м. Почвы глинистого гранулометрического состава, среднеплотные, очень кислые,) ао значительным содержанием обменного А1. Почвы засолены С1 и Зо^, оолонцеватые. Емкость поглощения катионов для исследуемых почв составляет при рН=5,0 10-15 ыг-экв/ЮО г, сумма водорастворимых солей 0,2-0.5 % до I %; гумуса - 1,3-2,5

Методика исследования оостояла в углубленном изучении свойств почв в лаборатории, затем в постановке модельных опытов

и ^ в • прова ркв разработанных •■ ре комендацийгв * полевых: уоловиях Вьет- i :намаяна .оросительной*оиотеме опытно-производственного участка Ань-Зунг; .Исследованияггфоводилиоь о. 1986!по-1994?год- на кафедре .прчвоведеная-ТСХА;; в-Московском гидромелиоративном институте,. на: оросительной^систаме;Ань-Зунг. . > •"

:.j:v -: В; лабораторныхусловиях.-, определены ^гранулометрический, состав агрохимичэокиаифизико—химические свойстваупочв, валовой состав, ишнералогичеакийхсостав.'- содержание водорастворимых соединений; ^рментативная'.и:;микробиологичеокая:активноогь почв по общепринятым; методикамлВ'проведенных'иооладо^иях использовано определе-нив'.активноатй-ионошНО^

ое¿активных' электр0дов>в 'ооответа твии - о', методиками,. изложенными: • ' Мидглй - Д. /1980/» ;.А1Г опре'да лен на прямым титрованием с. фторидным -электродом;^:"-:,.'-;* • ' ..•• ' .. .. ■'• ' '

; г По: оригинальным"; методикамзопреде лена"окислите льно-восстаЬо-•йительная емкость-: почв* методом; потенциостатической'кулономатрйи ^ на электродах- из гпочвенно-угольной пасты:/Савич В.М;, 1984/. Оце-"нено" содержание? в почвах положительно и отрицательно .заряженных. ■ соединений ионов о .использованием мат9да' химической автографии :на основе; электролиза;[По^предлагаемым(методикам-определен фракцион-,ный сосгав соединаний алюминия и сери в почвах.. В. модельныхэко-'.периментах.изучено-изменениезависимости-ori дозы.внесения'СаСО^ Ca/OH/g подвижноети' катионов *, фе рменгативной-1 и«микробйо логической активности,- фотосинтеза выращиваемых .растений; С использованием- , систем обратной ¡связи'определялось влияние> на» состояние-растений регуляторов iOx-Sechсостояния;, мдораотворимнх соединений органического ваошогшкомпоотов.Са/ОН/^.солвй, содержащими .питания. Применялось;два,'варианга;оисгем обратной/связи:; 1);ввв> ;дение; элементов вjсуспензию почв - идентификация ответной: реакции раотений,- .'находящихся в этой« суспензии по- параметрам :фотосинтеза.

Определения, проводилиоь в^фитотроне на автоанализаторе ^rirb^e "•

tffiotosyntAÄsiS -6200; 2) введение; элементов питания в -суспензию хлоропластов- пророс ткав; риаа, пшеницывыращенных на. исс л'е - • дуемых; почвах.Сг идентификация:ответной- реакции по изменению активноотиослоррпластов с иапользованаем-методики Плешкова A.C., Ягодина Б.:.Ё«модельных экспериментах при.использовании-сконструированной'установки-- в :лабopaiötta МШИiоценено:изменениа, почв« .при" промывка-,их.омесыо; речных}. морских,, дождавих^водзаданного ■. состава.при;регулировании водного и ^теплового режимов близко.к; естественным ¡условиям.'Г ; ;

В полевых условиях определены плотность почв, коэффициенты фильтрации, соотав орооитвлышх и дренажных вод. Поставлен эксперимент на опытно-производственном участке Ань-Зунг по изменению свойств почв под влиянием их промывка речными водами при нормах прачывки 2000 и 2000 м3/га; 1000 и 3000 м3/га для весеннего и ооеннего сезонов. Площадь выбранного участка 18 га, уровень грунтовых зод 0,4-0,6 м. Земли участка были заняты риаом 8И8. Агротехника возделывания риса и внесения удобрений соответствовала производственным условиям. Внесено 10 т/га птичьего помета, 60 кг/га Р2°5» 40 кг/га К20, 60 кг/га Н. Оценен урожай риоа. При составлении алгоритмов расчета ооотояния соединений ионов в почвах использованы теоретические разработки Спозито Г.Л., Воробьевой Л.А., Савича В.И., Канунниковой H.A. Все данные обработаны методами вариационной статистики. Принятый уровень вероятности р=0,95.

ЭКСПЕЙГ ЖНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

I. Оценка провинциальных особенностей киолых сульфатных рисовых поча Вьетнама

Изученные киолыа аудьфатные рисовые почвы имеют содержание» частиц ( 0,1 мм - Ы-57 %\ чаотиц ( 0,001 им - 11,7-13,2 Плоглость почв 1,3-1,5 г/см3, скважность 43,8-48 %. Коэффициент| фильтрации 2,7-3,2 мч/сутки. Минералогический состав фракций ( I и 1-5 мкм определялся рентгендифрактометрическим методом на установке X С-4а фирмы Карл-Цейо-Иакна. Во фракции менее I мкм идентифщированы гидроалюда, ди-триоктаэдричаская, каолинит-сме-ктиты, хлориты. В гораздо меньших количествах в образцах присутствовали смешанноолойныа хлориг-смактитовые образования. Соотношение основных минеральных компонентов составляло по горизонтам в % от 2L каолинита - 22-24 %, хлорита - 14-21 %, гидрослюд -55-64 %. Во фракции тонкой ггыли (1-5 мкм) резко увеличено содержание кварца, олоиотые силикаты представлены слюдой, хлоритом, каолинитом. Данные минералогического анализа указывают на некоторое обеднение верхнего горизонта илистыми и коллоидными частицам, обогащение кварцам, что соответствует развитию процесоов элюирования рисовых почв,

Спедагвичагкой особенностью изучаемых почв является их оиль» чокисяая реакция среды pH до 2,2, высокоо содержание обменного

АГ до; 6, 5>МГ- на 100г,;ав■ полевых: условиях до ;-16-мг/100 г. Со-' даряаниа водорастворимого:А1: достигает I.мг-на<100 г почвы.» По> уареднениымдашшм :в исходных;почвах-обменная кислотнооть,. обусловленная алюминием^ составляет 0,5+0.2 мг-экв/100-г; содержание. водорастворимого,» обменного и киолоторасгпоримого алюшнияооот--ветственно 6,3+0,1; 2,270,7; 15,0+1,2 мг на 100 г почвы. Особенностью изучаемых"почв является а.их сульфатное засоление;. В пахотном горизонте содержание водорастворимых, обменных;« связанных в¡твердой?фазе;почв 01 органическим.вещеатвом соединений серы ( 04), составляет соответственно 134,7+12,4;,37,9+2,9!и 171,8+12,2 мг.на ГСЮ-г1 почвы;. В; горизонте: В соответстввнно 218;2+42,6;, 52,9+9,3 и 290,7+62,2 мг/100: г почвы. Поданнымпо левых. исследований содержание подвижных форм составляло 2-8: мг-экв/100 I В почшх преобладают водораатворимые соедине1Шя: серы и: свйзанные: в твердой; с£аза;почв с органическим веществом. Доля обменных форм -составляет. около 10 Абсолютное содержание..всех: определяемых , соединений« серы - выше^в нижних горизонтах :эа - счет- подпитки их грунтовыми водами , где ».содержание соединений; серы»в сухой оезон? соотавляет'до.;20 мггэкв/л, а: во Влажный'сазон.доЮ мг-экв/л. Окисленные соединения с^ры в.значительнойпстепени*обусловливают кислотностью почв, которая возрастает при'их иссушении; При.развитии - анаэробных-- условий! при;'образовании.' сульфидовкиалотноать; почв в • эначи те льной;степени .уменьшается»■ Наличие-в;почве" в'. значите льном количестве обусловливает . их большую буферную.емкость. . в восстановительном:интервала, которая составила.по данным -потенциостатической:кулонометрии.10,0+Г,5;мг-экв/100 г, что значительно выше у. че м ; данные;,, приводимые в литературе . для -других • почв. Активноеть сульфаредуктазы составляег 1,2-13,-21 мг Б 04?~ на I г почвы, что'близко-к активности-фермента;в лугово-черноземных ри с овых почвах; Рос сии .ч Полученные данные. сви де те лье твуют? о; воз - ' можности; образования токсичных кояценграций ^З при развитии анаэробиозиса. О; этим .связана в. опредаленной степени 7необходимость промывок почв.-водой;. богатой;02. "

Специфической ^особенностью исследуемых;почв ,является :выоо-кая активность;в-нях.ферриредуктазы 0,3-3,9 мг Ре.на 1;г почвы, что. значительно" выше $;чек. в лугово-чэрноземных"почвах.России; В■•; то. же время активность -в.'почвах. каталазы составляет 0,6-2,3- мл 02 на Г г почвы --за; 2 минуты; что близко к активности каталазы ■ в лу^ово-черноземных-почвах России.. Для;почв характерная возмож- -

- в -

ность значительного биологического вооотановлвния NOg, оцениваемая по активности нитроредуктазы. Изученные кислыа сульфатные рисовые почвы, в основном, при естественных значениях рН имеют меньшую численность аммонифицирующих микроорганизмов (0,01-0,2 млн на I г) и микроорганизмов, усваивающих минеральные формы азота (0,01-9,0 млн на I г) по сравнению а плодородными рисовыми почвами других регионов. Это обусловлено их засолением и кислой реакцией среды. В спорообразущих бактериях доминирует вид Bao. jr¿fSif<ca.r)S , свидетельствующий о наличии засоления почв.

Небольшое содяржадяе водораотворимого органического вещества, не споообагвуюцае образованию комплексов катионов о органическими лигандами, кислая реакция ареды, исключающая образование гидрокомллекоов поливалентных катионов, приводит к тому, что в яооледуемых почвах в отличие от других почв ниже доля отрицательно заряженных соединений Са, Мо, £"е, Мп. В слое 0-30 ом содержание отрицательно и положительно заряженных соединений Са, Мд, Ре, Мп составляет соответственно 225,7+172,9 и 439,9+254,0; 4,8+2,7 и 11,3+4,9; 4,2+0,6 и 8.1+4,5; 0,5+0,1 и 0,5+0,1 мг/100 г. Вниз по профилю доля отрицательно заряженных соединений изучаемых катионов наокояько возрастает. Количество отрицательно а положительно заряженных соединений Са, Ре, Мп в нижней чаоти профиля соответственно равно 162,9+99,2 и 200,3+94,0; 4,5+1,6 и 5,1+?,0; 2,6+0,8 и 2,3+0,8; 0,2+0,1 и 0,3+0,1 мг/100 г. ПолучэН|-нив данные свидетельствуют о необходимости учета образования комплексных соединений в алгоритмах расчета изменения свойств почв при мелиорации.

2. Оптимизация свойств' кислых сульфатных почв

Высокая кислотность исследуемых почв, засоланнроть, солон-цеватооть, наличие токсичных концентраций AI на дают возможность выращивать на них сельскохозяйственные культуры без мелиорации. В работе доказывается, что оптимизация свойотв почв может <}ыгь . достигнута с использованием комплексного воздействия: а) внесения в почвы СаС03 для их нейтрализации, осаждения Fe, AI, Мщ активизации Ферментативной и микробиологической деятельности; б) локального внесения регуляторов Ox-Eed состояния, содержащих окесленназ группировки; а) промывки почв в сухой сезон речных, атмосферных и морских вот, так как количества атмосферных и речных вод недостаточно.

,-.'.•■ 2А. Оптимизация ¡свойств киолих; сульфатных; почв/' ' ..*... ' при их известковании - ,■ •• ..*" ■

В работе;доказывается,,что:раочет^доз;извеоти:для'наследуемых почв недостаточно' проводить только? при -рШореды;- игранулометрическому: ооопшу|1гияр6хитячвокой^хиояьтнооти:<.савдувтг'учп--'-' тывать дозуизвасти; наобходимую для ооаждания:А1^+,;Мп , ооздания в-почвелоптимального.соотношения Са:На;;Са:К; .Са:№^, оптимальнойферментативной?и- микробиологической активнооти. При. 'промывке почв.в нихубываег количаогвообменногоСа,. уменьшается >оотоовнив;Са:Ка«:;Са:и^.>. Это вызывает необходимость внаоенвя. СаС03'для оптимизации состава обманных катионов ППК,' так какпри

нейтрализации раакцииорадыв ППК может;быть велика: доля На+.'

2+ * '' " ' •' * • Мрч Очевидно^цвлвсообразнахи _мелиорация-поливных почв — уве- •

личаниа. в них доли,Са2,+ за -о'чат внесения СаС03. , *.

По;. полученным нами - данным,извеоткованиё . почв приводит;к -резкому;- уменьшению • обменной кис лотностиобус ловланной-А1,, о ■ 0,5+0;2 :до;0^03+0;01 мг-зкв/100 г, уменьшению' водорастворимого -алюминия' с.до- 0,05+0^1 -мг/100 г,,уменьшению обменного алюминия с - 2,2+0; 7*до 0 ¿4+0,02 смг/100г; Значительно-'уменьшается: содержание- водорастворимых.соединанийРе, Мп, Си (таблица !).

• : ■ Таблица!:'

< Изменёние^содержания водорастворимых:соединений,катионов:. Ре, Мп,;Си в почвах в.зависимоатиот рН срады (мг/л);

Горизонт - ' рН. Г Ра ' ' ' : ГДп ' ' Си

о-зо; • '4.1+0.1 ' ' 5,4+5,3 1,0+0,3: 0,16+0,13'

... 30-60 5 4,2+0,1-.. ; 0,9+0,7 ■ 0,9+0,4 ; 0,17+0,11

60-85 ;- 4,3+0,2 ' ; од+о,1 ,; 0,3+0,2 • 0,04+0,02

0-30 . 4,9+0,3 , 2,5+2,5 ; 0,3+0,1 : 0,04+0,01

. •30-60 • 5,6+0,1 - 0,6+0,4- ; 0,3+0,1 ... ; 0,03+0,02 '

60-85. 6,6+0,4 рО,1+0,05 ' 0,2+0,1 0,02+0,01

В то- же время при добавлении Са/ОНХ-. содержание ¡водорастворимых Мо и ?п;существенно на менялось. Так;, при" внесений в :почпу

данного соединения рН изменилось от 4,2+0.1 до 5,770,3; концентрация водорастворимого Са от 48,2+10,2 до 103,8+9,7, а концентрация водорастворимых и 2п соответственно от 26,3+0,9 до 25,5+0,3 и от 0,5+0,2 до 0,5+0,2 (принятое соотношение почва:Н20= = 1:2). Величина ВК почв при этом умэньшалаоь о 288,9+37,7 до 247,8+3,2 мв по хлорсеребряному электроду, однако степень окис-леннооти системы дздш увеличилась. Величина изменилась от 25,1 до 26,7. При внесении большей дозы мелиоранта величина 2 еще более возросла.

Внесение мелиоранта в почву привело к существенному изменению их Ферментативной и микробиологической активности. Так, активность феррирепуктазы увеличилась от 1,3+0,4 до 2,2+0,6 мг Ре""* на I г почвы, а отношение активностей ферриредуктазы и каталазы изменилось от 0,8 до 1,7. Содержание аммонифицирующих бактерий на МПА увеличилось от 0,18+0,01 до 51,0+6,9, усваивающих минеральный азот на КАА от 12,3 до 210,0+43,9 млн на I га, содержание спорообразупцих бактерий увеличилось от 0-30 до 126,7+ +24,5 млн на I г. В то же время содержание микроскопических грибов изменилось в меньшей степени - от 4,5 до 9,4+0,5 тыаяч на I г.

Известкование вызвало такие изменение количества окисленных и восстановленных веществ в почве, доли положительно и отрицательно заряженных соединений катионов Са, Ре, Мп. Доля отрицательно заряженных соединений возроола. Внесение в кислые почвы Са/ОН/^, естественно, повиоило и фотосинтез выращиваемых на них р.1стенлй, что соответствовало снижению концентрации СО^ в меж-клетлитах а уменьшении устьичного сопротивления. При внесении I т СаС03 величина рН в изучаемых почвах повышается на 0,1-0,28 единицы, что сопоставимо о данными других типов почв, В нижних горизонтах эта величина выше. По полученным данным буферносгь почв по отношению к Са выше в верхних горизонтах, отмечается большее изменение СЬ, содержания водорастворимых Ре, Мп, Си, Еп яри нейтрализации среды. |

Таким образом, одним из путей повышения плодородия кислы* оульфатных почв является их известкбвание. С нашей точки зрения, дозу извести следует рассчитывать не только для изменения рН, а для оптимизации конкретных свойств почв, зав5сящих от киолотно-основного равновесия - содержания водорастворимых Ип, А1 и т.д. В то же время рассматриваемые зависимости являются характвристи-

часкими для отдельных горизонтов, зависят от уровня увтажьения п степени анаэробиозиоа почв, интервалов рассматриваемых значен»!}* рй и других показателей.

2Б. Одним из возможных путей повышения плодородия кислых сульфатных почв является применаниа регуяторов окгслиттьно-восстановительного состояния. К ним, в частности, относится Л(>5, водорастворимые гумусовые совт'^внря коипостов, обчядптця ко'щ-лексообразующей способностью и биологической активностью, соединения, содержащие окисленные группировки. В первую оч''рачь пр1-менение таких соединений перспективно при развития гипокс 'и растений.

Так, например, по полученным даннкм в контрольном варианта растения, находящиеся в соотоянии г/поколи на суспензии к '0101 сульфатной рисовой почва горизонта 0-30 см,имели ак*мвно«ть фотосинтеза 1,4+0,2 и 1,6+0,1 ммоль/м""в сек., а при внесении , -1,5ТО,2 и 2,0+0,2 (соответственно для I и I листа). Псч внаспнии водорастворимого органического вещества компоста актлвшсть Г'С-о-сингеза для I лиота поднялась с 1,4+0,2 до 1,8+0,2. 'ща болея значительные изменения в активности фотосинтеза под влияя *«■* используемых регуляторов наблюдалиоь для растяни <, нтсодятхся в условиях гипоксии на суспензии почвы слоя 30-60 см. } ля I и ^ листьев активнооть фотосинтеза составляла в контроле 1,9м.),,' у 1,3+0,1; при внесении КН03 - 4,4+0,3 и 1,4+0,1; при вчясячии органических соединений - 4,4+0,-2 и 2,5+0,?. Поючситялыю9 вчия-ние вносимых соединений на растения возможно обусловлю та хинонными группировками органических соединен.)'.», тчк п чспо*ью-ванием ЯОд в качества источника кислорода за счет деятельности нитрат- и нитритрадуктаз.

3. Изменение овойотв киолых суль'Эатных рисовых почв при их промывке

Одним из перспективных приемов повышения плодорочгч почв является промывка их водами о нейтральной реакцией ореды. Лучъе промывать дождевой водой, так как она имеет чинимапьную стогань минерализации. Однако для практических целей это нереально. Речная вода содержит С1,в04, К, На. при этом Яа>Са. М^. Однако г речной воды для полива не хватает. Приходится поливать с-асью вод с добавлением морской воды, минерализация которой доходи? до

. . \ . •.- 10 -• , - А'-'

* 30. г/литр;. Для того,- чтобы при этом на ухудшалась¡ свойства почв■ • < и i качв с гво • урожая,:„ необходи но'-- выбрать допустимую: долю: мора ких • • • •; •

\юд гв,см8ои4поливных<и гнамвтигь;-пуги 'Оптимиэации>йх.состава; .....

' Намигпровож/шоь /модельные^игполавые хэкаперименты-по^промыв- • кв-кислых.сульфатннх1появ:водами^заданного,'сос"гава: I) смесью - дождевых в«рвчи№~вод:1:2;^.2)5омвоьпгмб1»^ *

■ вод -1:1:1; V 3) i о маоью ? морокихiи докдевйхл_вод 2:1,- В i таб лице'. 2 : *. . приведены-данные - об Сизменании/'соатава^ водорастворимых соединений при^промывка почв"водой; вхмодальных-экопвринвнтах;,:- ; _ ч'

•' Как видно из 'представленных- данных^; во, всех /случаях; проиохо-.' ,диггуменьшение-степени/киалотности.;почвёвд .

концентрации.;АН В-тожавремя/при добавлении,в омесь морской , воды - в почвенном растворе увеличивается -количество"; Na . CI; S 0^"; •.-.■■•. В таблице<3 -приведены данные; по-изменению при-:промывка состава

* обменных-катионов ■ ■ : ' - -"" • "

Как .видно-из:представленных-:данных7ьпромывка почв-речной,. "■■ -

* дождевой и. морокой водой :до _30 ^' от;аостава- смеси ;'приводиг к-ува-личештдолиСав ППК. При ;.этом;;отношение ;Cá:Na?по«сравнению :о- : \ контролем^'меш1атся?назначительно;"Увеличениетдотахморской-воды; до ;60г£/приводатгк>значи_твльномуг'ух^^ • .''

Таким= образом, свойотва кислых сульфатных рисовых почв.мо- ■ .• ■ гут быть улучшены-приихпромывкв. Приэтомдопустимаядоля-, - .„■■*. морскгое вод в состава; промывных- вод не -.должна ¿превышать 30 %. . Изменения:свойств* почв .при¡промывке^ зависящие':, только-от -химича-ского состава промывных. вод; ,но и-ог* нормы^промывки; .В полевых.-;*/-, условийх - мы ьпромывали почву; рачнойводойСпри; норма ?промывки?",-" -> .■••-4ШО; М3/га.- На- поле Г;. - 2000 и. 2000 - м3/га; на? поле i II - 1000 и .3000 м3/га.- Полив. в полавых уаловиях-привел к нейтрализации ■ срада' в? верхнем горизонте • до:рН=5,6-7,0,.снижанию содержания подвижныху' AI,. H..CI (таблица ^).,*, , ' '. ; ' ... • , " : '

Какгвидно ¡-ив* представленных"; материалов,/от;зимы'к. осени првг. промывании почв.закономерно уваличиваагся рН'орады, /для;.верхнего1 -слоя-уменьшается!содержание; подвижных IÍ*V А13+,- С1~.и,'в основ-•; ном ¿ суммы: водорастворимых; солейг. Вниз; по i профи лк>' с гвпень*. кио-4 лотности. увеличивается,:,содержаниа подвижныхкЛ1?+^^ и/Н^Гвозрастаёт.-При^принятых.в поле. нормах?промывки шаибояеелсущаствешыел измене--нияг почв-произошли до глубины i 301 см.;. v' О

• . Оптимизация .свойств.почв?в сочетании^сспрннятойд'агротехникбй:^

. Изменение содержания водорастворимых соединений в почвах при их промывке

водами, мг-экв/л

Такт проьшвки р%2о сг 5042" К+ На+ Са2+ А13+ н+

Опит 1: промывка рвчной е дождевой водой 2:1

начало опыта 3,17* 0,09 103,7* 6,07 27.32-1.§6 1,37* 0,04 61.62* 1,34 8,13* 0,08 9,17* 0,07 0,183* 0,0 0,71* 0,15

через 4 месяца 5,53* 0,03 22.62* 1.62 4,19* 0,06 1,030,05 6,5* 0,41 6,42* 0,19 7,21* 0,16 0,14* 0,0 0,003* 0,0

Опыт 2: промывка речной, морской и дождевой водой 1:1:1

начало опита 3.27* 0,08 119,2* 5,3 <5,51* 1.14 8,04* 0,06 95,41* 11,33 11.83* 0,35 21,74* 0,44 0,147* 0,0 0,56* 0,12

через 4 месяца 5,33* 0,03 192,7* 1.4 25.51— о,41 7,67* 0,17 169,0* 3,4 7,21* 0,07 38,57* гМ 0,08* 0,0 0,005* 0,0

Опыт 3: промывка морской и дождевой водой 2:1

начало опита 3,3* о.ое 73,5* 4,53 0,9 II.05* о,5з 93,87* 1,42 17,54* оДб 51,54-О.й 0,05* 0,0 0,51* 0,07

через 4 месяца 5,43* 0,СЗ 3623* 2,0 4,74* С,58 16.24* О.Й7 316,4* 1.5 13.83* 0,5 72.6* 0,6 0,07* 0,01 С.ГРЗ* 0,0

\ ; « • ••

. • , . I

• . Таблица 3.

Изменение состава поглощзнних катионов в почвах при ах промывке водами . . заданного состава, иг-экв/100 г . '

*

Такт проминки Ж. * Ка+ /' А13\ . ' ч Яа+/(Са2++ ' М9?++Ка++К+) %

1 , • Опит I: промывка речной и дождевой водой 2:1 , - * ■. * . , * ' ' .

начало опыта ; 6,32*0,37 2,44*0,06 1,15*0,67 4,0^1,22 0,38*0,06 0,59*0,04

через 4 месяца 9,53*0,95 2,26*0,12 0,95*0,12 0,07:0,01 0,13*0,06 0^32*0,09 : 7,з.; /

Опыт 2: промывка речной,'морской и дождевой'водой 1:1;Г. ■ ' * Ч. , ' " ' « ' "'

начало опыта 7,05*0,92 2,88*0,56 1,27*0,18 1,75*0,25 0,33*0,1 0,'7*0,07''' ■ . . ; 11,о ; ' • •

через 4 месяца • 9,67*0,18 2,76*0,41 1,90*0,42 / . • •4 . 0,09*0,02 0,16*0,06 0,2*0',03

Опыт 3:-проиывк а морской ] дождевой водой 2:1

начало опыта-;.' " 5:86*1,I 1,12*0,11 0,88*0,31 2,24*0,47 0,07*0,05 0,6*0,07. ": ' И,о .

через 4" месяца / 5,62*0,25 2,42*0,14 2,68*0,64 • . 1' 0,1 ¿0,01 0;39±0,02 0,12*0,04-■ .V • Л 24,1

/

Динамика рН, содержания подвижных соединений Н+, С1~

и суммы водорастворимых оояей на опытных площадках

Вариант РН AIi+ CI- £со!МЙ

мт-экв/iuur

слой 7.1 5,1 1.5 0,3 3,3

0-10 ом

27.У 5,4 1.2 0,2 3.0 0,4

5.УШ 5,6 1.0 0,2 2,8 0,1

II.XI 6,1 0,8 0,1 2.1 0.3

алой 7.1 4,2 1.8 0,7 3,3 П.4

70-90 ом

27.У 4,2 1.9 0,7 3,4 0.4

5.УШ 4,1 1.9 0.7 3.1 0,4

II .XI 4,6 1.9 0.7 3,3 0,3

и внесением удобрений позволили получить планируемый урожай риса по 35-46 ц/га два раза в год» Все рассмотренные материалы доищы быть раоочигана для конкретных условий. Программа расчета создания почв о заданными свойствами для получения планируемого урожая соотоит из трех блоков. I. Бток расчета потенциально гюзмсж-ного урожая и необходимого для этого количества воды v аламентов питания. 2. Блок расчета химического состава грунтопчх вод я род раки о учетом миграции засоленных вод моря. Расчет водного y солевого баланса территории. 3. Блок расчета изменения хгмячаских свойотв почв при мелиорации и их оптимизации.

В работа в 90 формулах и 22 графиках приведены атгорст гы раочетов по указанным блокам. Трансформация соединений • ионов в почве при мелиорации и потоки вецеотва в почвенном про*:ле я в лашдаафта рассчитаны для условий линейных зависимостей в определенных интервалах функции и аргумента. Прогноз содержания элементов в почвенном растворе осуществляется по эффективным произведениям растворимости возможных в данных условиях осадков а по средневзвешенным константам ионного обмана, установленным экспериментально. ¡йграция вещества рассчитывается с учетом опрздаин-

ных=.экспериментально коэффициентов;фильтрации,'»Корм:промывки, . состава .'промывного раствора. и-;коэффициенгов.-раопрёделения:>в'~ системе шочва~почвенный:раствор; ^Полученные материалы: показали-N. возможность удовлетворительного опиоаниязпротекающих "процвооов о использованием:разработанных алгоритмов. '.'. :• . •'•'• . - *;г

. .' - ВЫВОДЫ."- :'; ■ . \ • ' /-, •.'- %

1. Изученныв; кислые :оульфатные?риоовые^

кислую-реакцию среда,.; соде ржат': повышенное-количество* подвижных .-v. соединений AI;, заооланы CI; и SO4,;^ оолошвваты.-лОнй^характаризу^ * ютоя1 близким уровнем.залегания заооленных:грунтовых вод (0,4-^0,6; м)'при.<минерализациидр<;20Уг/д;:;иопытывавдих:влияние моря.'^

2. Провинциальными ¡особанн6отями'-рассматриваамых<кислых:' » '•; сульфатных- почв:-является: глинистыйлграиуломегри^еский-состав,''*... преобладание • в * минералогича оком » о ос таве;; гидроо лвд с лабая -.э люи- ••• '-рованность профиля,:выаокое-содаржание подвижного АГ До'16мг/100 г : при ¡'небольшом ^ содержании>Fe !<и Мп ,v меньшая jr. чем * в ^других ? почвах ; доля-: отрицательно заряженных.' соединений1 Ра';- Мп;' высокая актив-V, ••„ ность; ферриредуктазнабольшая ¡чис ленность! микроорганизмов,'. у/ уоваиваквдих; органическиа:и- минеральные ...азота, ; высокая ;. у'\. буферная емкость в восстановитальном;ингарвалв. J "

3'...При-'внесении* в:почвы:СаСО^ и:Са/ОН/2;Происходат-найтра-''-. лизация.среды, увеличенив:.концентрацйи:в6дораегворимого;Са^- ; "„ уменьшаииа;.концентраций-1водорастворимых;Ре; , Mri,:jAÏi, Си;:'увалйч8—v нпч активности -феррирадуктазы ,ч осуществление -уввличения.чиояен— -V ности микроорганизмов," усваивающих,:азот;,: спорообрааупцих?бак»^' рий;:..Изменение-рН-на I тонну»СаСОз\ооатавмвт О;:1МЗ,27,:единицы..'-:

4. Сода ржание Z п' неоди-

наково изменяется: при^известкованииг^^.шочв ¡с«разной:отепвнью;' ■ -, развития, анаэробиозиса;лотдельных; горизонтов-¡почв." Буфарность» ■X; • почв- по отношагшю-к Са выша.-В;верхних.горизонтах?^по,сравнениюг'.^ с • нижними ",.. однако : в - этих' горизонтах- отмачаатся большее ; изменение « НК, - содержанйяч водорастворимых Реч'.'Мп,:.Си ¿,:'.2плпри; найтрализа-... ции среды;-( • -■'. , 1- -'.'л ?•-• ;.''''..* •

' 5. Дозу, извести для данных. почв с ледует: : рас счи тывать - не ! • только: для изменения рН^-на'заданную-величину ,\но:,и:.-для: оптимиэа-'-

ции конкретных свойств почв, зависящих от кислотнс-ооновнсго равновесия и, в первую очередь, осажданяя водорастворимых соединений А1, создания в почва достаточной доли Са в ГТПК.

6. Промывка почв речными и дождевыми вода"«' пр! норчэ и1 и м3 на га приводит к нейтрализации среды, уменьшению содт^м -я подвижных Н+, А13+, С1"| БО^" Значительные изменен/я гро-сходят до глубины 30 см. Промывка почв счасыо вод со значительной чолвй морской воды (более 30 %) сопровождается увеличен 1ем г", 7мань-па-нием содержания подвижных и обменных Н+, \о такча знм-тельным увеличением доли П1Ж На по сравнению с Са, увеличэнизч засоления почв И.

7. Происходящие при мелиорации тасчых суль^тгных почв химические процессы с достаточным уровнем прибл чан/я оп'сьзаккся с использованием предлагаемых алгорчтмов. В качества пмш'ргчпсчгх констант следует использовать комплексообразущую способность почвенного раствора, константы рав!овесич в с*атр«а твертая ' 1за-

( -раствор, коэффициенты в уравнениях экспоненциальной завис-мост/

> состава катионов в ПИК от /х доли в промывных водах, коэффчпантч

I фильтрации, норм промывки воды, состав промывных вот. Нэобхо'с ю

предотвращение смыкания промывных и грунтовых вод.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЖ ШиШГИ

Для оптимизации свойств кислых сульфатных рисовых почв нпобходимо в дополнение к сущаствушим системам удобрачир и агротехники проведение известкования и промывки почв водой. .Тля вархлего горизонта почв А рН/1 т СаС03 ооотавляет 0,1; для слоя бО-ьъ сч - 0,28 при дозе СаСОд до 8 т/га. Расчет доз извести следует уточнять с учетом необходимости ооаждения избытка подвижных к соединений А1 до величины менее 7 мг/100 г, необходимости ували-

. чения доли Са в ППК до уровня не менее 50 % при промывка водами,

содержащими Мд а На. Для удаления из почвы водорастворим' к оо-лой, нейтрализации рй, удаления за пределы корнеоблтаемого слоя " подвижного А1 следует проводить промывки почв в сухо!1 сезон счеоыо речных, дождевых и морских вод при доле морских вод на более 30 % и норме промывки 4000 м3/га. При этом наиболее сулзст венные изменения почв будут наблюдаться толььо в слое 0-^)0 см.

Объем I п л

Тир 100

Зак 429

Типография Московской с * академии им К А Тимирязева 1275"50 Москва И 550 Тимирязевская ул 44