Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

МЕЛИОРАТИВНАЯ ОЦЕНКА ПОЧВ СЕВЕРНОГО ИРАНА

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "МЕЛИОРАТИВНАЯ ОЦЕНКА ПОЧВ СЕВЕРНОГО ИРАНА"

Хесам Моуса

МЕЛИОРАТИВНАЯ ОЦЕНКА ПОЧВ СЕВЕРНОГО ИРАНА

Специальности: 06.01.03 - агропочвоведение и агрофизика, 06.01.02 - мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 2006

Работа выпочнена на кафедре почвоведения Российского Государственного аграрного университета - МСХА имени К А Тимирязева

Научные руководители доктор сельскохозяйственных наук, чл-корр РАСХН Дубенок Н Н, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Савич В И

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник Булгаков Д С, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Шуравилин А В

Ведущая организация- Московский государственный университет природопользования

Зашита состоится « 23 » октября 2006 г в « 143 0 » на заседании диссертационно!« совета Д 220 043 02 при РГАУ-МСХА имени К А. Тимирязева

Адрес 127550, Москва, ул Тимирязевская, 49, Ученый совет РГАУ-МСХА имени К А Тимирязева

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке РГАУ-МСХА имени К А. Тимирязева

Ав ; 1т разослан« у » октября 2006 года

У н • эетарь дисс~,. щионного совета Говорина В В

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Орошаемые земли составляют 14,3% общей площади пашни планеты, но на них получают более 40% всей сельскохозяйственной продукции. В то же время, в среднем, КПД оросительных систем во всем мире составляет всего 37%. Ежегодно из-за засоления на планете выпадает из оборота более 300 тыс. га орошаемых земель, а общая площадь засоленных и ставших бесплодными земель достигает 25 млн. га.

В связи с небольшим количеством выпадающих осадков значительные площади орошаемых земель имеются и в Иране. При этом северная часть страны лучше увлажнена и имеет большой запас пригодных для орошения вод. Однако, эффективность оросительных мероприятий также не достигает желаемых величин.

Для повышения эффективности орошения почв необходим комплексный прогноз' изменения компонентов экологической системы при орошении и комплексное воздействие на систему почва-растение. В то же время, решение этих задач невозможно без расчета процессов, протекающих в почвах при их орошении.

Цель н задачи исследования

Целью исследования являлось выяснение мелиоративных особенностей орошаемых почв Северного Ирана на примере светло-каштановых, серо-бурых и серо-бурых засоленных почв; обоснование необходимости использования в мелиоративных расчетах более углубленной оценки физико-химических свойств почв, протекающих процессов и режимов.

В задачи исследования входили:

1. Оценка изменения при орошении и затоплении почв их окислительно-восстановительного состояния и свойств почв, с ним взаимосвязанных.'

2. Оценка изменения состава равновесных растворов при взаимодействии исследуемых почв с водами Ирана разной степени минерализации и солевыми растворами.

3. Оценка структуры исследуемых почв и ее водопрочности, химического состава структурных отдельностей различного размера.

4. Разработка алгоритмов уточнения некоторых мелиоративных расчетов с учетом содержания в почве и в поливных водах положительно и отрицательно заряженных соединений катионов, констант равновесия в системе почва-раствор, структуры почв, изменения этих показателей от степени минерализации вод, температуры, развития анаэробиозиса.

Научная новизна

В работе предложены: 1) новые методики исследования; 2) модификации

РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева ЦНБ имени Н.И. Жслеэнсва Фонд научный литературы

методов расчета мелиоративных параметров почв, 3) получены новые экспериментальные данные по малоизученному региону, 4) установлены некоторые общие закономерности ионного обмена в засоленных почвах В работе предлагаются следующие модификации методов расчета мелиоративных параметров почв

-уточнение расчета коэффициента фильтрации не только с учетом эффективного диаметра почвенных частиц по данным гранулометрического состава, но и с учетом эффективного диаметра частиц по данным структурного анализа, т к. в естественных почвах механические элементы связаны в микро и макроагрегаты, и водопроницаемость определяется их соотношением,

-уточнение расчета коэффициента фильтрации с учетом угла наклона кумулятивных кривых гранулометрического состава и структурного состояния Уточнение расчета изменения состава поглощенных катионов ППК при взаимодействии с поливными водами с учетом доли положительно и отрицательно заряженных соединений ионов в почве и в растворе

В работе получены новые оригинальные материалы по мелиоративной характеристике почв малоизученного региона с использованием современных методов инфракрасной спектроскопии, дериватографии, химической автографии на основе электролиза Получены новые материалы по константам равновесия взаимодействия исследуемых почв с поливными водами разного состава Установлены особенности химического состава и цвета структурных отдельностей почв разного размера.

В работе показано, что с увеличением разбавления почв в ППК (почвенный поглощающий комплекс) из поливных вод легче входят многовалентные катионы по сравнению с одновалентными Са > Ыа, К), а среди равновалентных — ионы с меньшей энергией гидратации Са > Р^, К. > Ыа.

Практическая значимость работы

Результаты работы рекомендуется использовать при уточнении способов орошения почв Северного Ирана. Модификации разработанных методик рекомендуются к испытанию в научных учреждениях Апробация работы

Результаты работы докладывались на научной конференции «Агрохимические приемы повышения плодородия почв и продуктивности с/х культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия, М, ВНИИА, 2006 Публикации

По материалам диссертации опубликованы 3 работы Структура н объем работы

Работа состоит из введения, обзора литературы, описания цели и задач

исследования, экспериментальной части и выводов. Экспериментальная . часть включает 13 глав машинописного текста, 63 таблицы, 22 рисунка. Список использованной литературы включает 217 источников.

Объекты исследования

В качестве объектов исследования, выбраны почвы Северного Ирана, массивы которых составляют наибольшую долю орошаемых земель региона: каштановые (КБ) суглинистого и глинистого гранулометрического состава на элювиально-делювиальных отложениях, серо-бурые (СЬ)тяжело суглинистого и глинистого гранулометрического состава на пролювиальных отложениях, серо-бурые засоленные (СЬ3) на пролювиально-делювиальных отложениях. На исследуемых почвах при орошении выращивается рис, хлопчатник, соя, пшеница. В реферате дана характеристика данных почв на основании анализа типичных разрезов.

Почвы характеризуются тяжелым гранулометрическим составом, нейтральной и слабощелочной реакцией среды, гумусированностью менее 3%, засоленностью, увеличивающейся в нижних горизонтах. Цветовая гамма исследуемых почв приведена в таблице 1.

Таблица 1

Цветовая гамма исследуемых почв (п = 20)

С М У К 1 ь А Ь а/Ь

44,2 ±0,4 45Д±0,4 64,0±0,6 14,4±0,7 51,6±0,5 зз±од 16,4 ±0,4 0,20

Гранулометрический состав почв на примере горизонта Ал каштановых почв характеризуется следующими показателями: размер частиц 1-0,25 мм -0,8%; 0,25-0,05 мм - 0,5%; 0,05-0,01 мм - 44,5%; 0,01-0,005 - 7,0%; 0,005-0,001 мм — 20,0%; < 0,001 мм — 28,0%. Таким образом, содержание физической глины 55%, что позволяет отнести почву к глинистой иловато-гсылеватой.

Почвы характеризуются высокой гигроскопической влажностью, что характерно для почв тяжелого гранулометрического состава. В наибольшей степени засолены серо-бурые засоленные почвы, где в слое 40-50 см содержание хлора достигает 2,8 мг-экв/100 г почв. Большую степень засоленности этих почв подтверждают и данные определения водорастворимых соединений почв (таблица 2).

Таблица 2

Содержание водорастворимых соединений катионов в исследуемых

Почва Ре Мп Са М8 К РН

1 - КЗ 0,31±0,11 0,04±0,02 27,5±9,8 8,9±1,5 29Д±13,8 7,0

2-СЬ 0,28±0,11 0,03±0,01 28,5:19,1 13,б±23 20Д±14,3 7,3

З-СЬ3 0,13±0,02 0,04±0,01 7б,0±33,9 35,7±7,9 15,5±10Д 7Д

Приведенные данные показывают значительное увеличение содержания в серо-бурой засоленной почве водорастворимых соединений кальция и магния

Большую засоленность серо-бурых засоленных почв иллюстрируют и материалы по электропроводности исследуемых почв, которая составляет для каштановой почвы 0Д9±0,03, для серо-бурой - 0,26±0,01 и для серо-бурой засоленной почвы — 2,0±1,0 Дс/м При этом в почвах катионы присутствуют, как в виде положительно заряженных соединений ионов, так и в виде отрицательно заряженных

Взятые для исследования оросительные воды Ирана характеризовались отношением Na7tC = 7,1/0,2, Ca2+/Mg2+ - 2,0/0,8, CI/SO42 = ОД/3,4, НСО, =6,3 мг/л, SAR = 6,0, RCS = 3,5, рНс = 7,3, SAR«, =10,5, Е = 0,9 Методика исследования

Методика исстедования состояла в проведении полевых изысканий, постановке модельных опытов, в изучении свойств почв в лабораторных условиях

В полевых условиях проведено заложение разрезов, описание почв, их фотографирование Определены состав водной вытяжки почв, удельная проводимость ГОСТ - 26423-85, pH водной вытяжки ГОСТ 26423-85, ионы карбоната и бакарбоната ГОСТ - 26424-85, плотный остаток 26423-85, натрий, калий - ГОСТ 26427-85, кальций, магний - ГОСТ 26428-85, органическое вещество ГОСТ 26213-91, валовое содержание Р205 ГОСТ 26261-84, А1203, Fe20), гигроскопическая влажность, подвижные формы цинка, меди, марганца в вытяжке CH3COONH« + СН3СООН, рН=4,8, поглощенный натрий, гранулометрический состав почв, агрегатный состав почв методом сухого и мокрого просеивания (Вадюнина АФ, 1986, Агрохимические методы, 1975, Минеев В Г, 2001)

Наряду с традиционными методами анализа почв, в работе определены тепловые эффекты взаимодействия почв с водой (Савич В И, 1998), содержание в почве положительно и отрицательно заряженных соединений ионов методом химической автографии на основе электролиза (Савич В И, Сычев В Г, Трубицина Е В, 2001), цвет почв методом компьютерной диагностики (Савич В И, 2004), окислительно-восстановительная буферная емкость почв (Савич В И, Кауричев И С , 1999)

В работе впервые предложены модификации методик оценки цвета почв на основе компьютерной диагностики с использованием прибора Eye One Photo D-50, модификация методики оценки тепловых эффектов взаимодействия почв с водой с целью оценки их гидрофильности и устойчивости кротовых дрен, методика анодного обогащения поливных вод поливалентными металлами

В модельных опытах изучено изменение свойств почв и их окислительно-восстановительная буферная емкость при затоплении почв, определено изменение цвета почв при их оглеении, при внесении в почвы СаСОз, нефти. Оценено плодородие исследуемых почв с использованием биотестов. Оценено изменение свойств почв и развитие на них проростков при взаимодействии с ирригационной водой Ирана, до и после ее мелиорации. Изучена перспективность использования разных приемов мелиорации поливных вод Ирана. Полученные данные сопоставлены с результатами полевого опыта по влиянию на урожай пшеницы полива водами разной минерализации. В работе использованы программы Photoshop, 7.

Принятый уровень вероятности Р = 0,95.

Экспериментальная часть

1. Физико-химические н агрохимические свойства исследуемых почв и их оценка для целей орошения

Как указано в разделе «Объекты исследования», участки, характеризующие анализируемые почвы, отличаются по высоте расположения, крутизне склона и преобладающим почвам.

Для участка каштановых почв характерны: pH почв = 7,0; электропроводность 0,3 ДС/м, содержание водорастворимых железа, марганца, кальция, магния, калия соответственно 0,31±9,11; 0,04±0,02; 27,5±9,8; 8,9±1,5; 29,2±12,8; щелочность 0,3 мг-экв/100 г, содержание хлора - 0,15 мг-экв/100 г, содержание водорастворимого натрия - 10, 1 мг/л; соотношение водорастворимых (Ca+Mg)/Na = 2,2; Ca/(Mg+Na) = 0,7; содержание частиц 100,25 мм - 93,6%; > 10 мм - 1,0%.

Для серо-бурых почв характерны pH почв =7,3; электропроводность 0,3 ДС/м; содержание водорастворимых железа, марганца, кальция, магния, калия соответственно 0,28±0,11; 0,03±0,01; 28,5±9,1; 13,6±2,3; 20Д±14.3 мг/л; щелочность - 0,3 мг-экв\100 г; содержание хлора - 0,10 мг-экв/100 г; содержание частиц 10-0,25 мм - 50,6%; > 10 мм - 45,4%.

Для серо-бурых засоленных почв характерны pH почв = 7,2; электропроводность 3,0 ДС/м, содержание водорастворимых железа, марганца, кальция, магния, калия соответственно 0,13±0,02; 0,04±0,01; 76,0±33,9; 35,7±7,9; 15,5±10,1; щелочность 0,3 мг-экв/100 г; содержание хлора 2,8 мг-экв/100 г; содержание водорастворимого натрия 150,6 мг/л, соотношение водорастворимых (Ca+Mg)/Na = 0,6; Ca/(Mg+Na) = 0,3; содержание частиц 100,25 мм - 53,6%; > 10 мм - 40,2%.

Таким образом, для почв, расположенных на более высоких отметках, по сравнению с серо-бурыми засоленными почвами, характерно наличие большего уклона местности, значительно меньшее засоление по хлору и по

электропроводности, значительно меньшее содержание водорастворимого натрия и большее соотношение (Са+М&)/Ыа и Са/(М§+№), несколько лучшее состояние структуры и меньшая глыбистость Очевидно, для них орошение лимитируется в большей степени уклоном местности, а для серо-бурой засоленной почвы — засолением, высоким содержанием водорастворимого натрия, узким отношением (Са+М£)/Ма и Са/(М{>+Ыа), оглеением

Согласно градациям, принятым в России, для исследуемых почв среднесуглинистого и тяжелосуглинистого гранулометрического состава характерна соответственно низкая и очень низкая водопроницаемость со скоростью впитывания за 1 час (см/час) соответственно менее 5 и менее I, наименьшая влагоемкость соответственно 18-25% и 25-30%

Дополнительную мелиоративную оценку исследуемых почв дают данные, полученные для аналогичных почв Ирана Чижиковой Н П, Гончаровой НА., Галибаф М.Л Согласно фундаментальным исследованиям указанных авторов, содержание гумуса в почвах не превышает 2%, емкость поглощения катионов в основном составляет 5-20 мг-экв/100 г и преимущественно обусловлена палыгорскитом

Таким образом, исследуемые почвы и, особенно, серо-бурая засоленная почва обладают засоленностью при электропроводности до 3 дС/м и узким отношением водорастворимых Ка/(Са+Л^) и (Ыа+М§)/Са. Это свидетельствует об опасности засоления и осолонцевания почв при поливе Почвы характеризуются тяжелым гранулометрическим составом, что ограничивает возможные способы орошения почв и свидетельствует об опасности развития при орошении анаэробиозиса и переуплотнения Согласно полученным данным, дла исследуемых почв существенно отличается и наклон кумулятивных кривых гранулометрического состава почв, который рекомендуется учитывать в мелиоративных расчетах

2. Цвет почв в его мелиоративная оценка методом компьютерной диагностики

Цвет почв является одним из критериев оценки свойств почв в полевых условиях Из показателей, важных для мелиоративной оценки почв, по цвету можно определить степень гумусированности, степень эродированности, степень засоления, осолонцевания и гидроморфности Как правило, цвет почв коррелирует и с их гранулометрическим составом, структурой и влажностью

Цвет почв является объективной характеристикой их свойств, протекающих процессов и режимов Однако, существующая оценка цвета почв в полевых условиях необъективна и проводится на качественном уровне Оценка цвета почв в лабораторных условиях по отражательной способности почв в различных областях спектра очень трудоемка (Орлов Д С с соавторами,

2001; Водяницкий Ю.Н., Шшпов J1.JL, 2004). Данные такой оценки трудно сопоставить с визуальной, традиционной характеристикой цвета. Цвет существенно меняется при растирании образцов.

В результате провешенных исследований предлагается объективная характеристика цветовой характеристики почв методом компьютерной диагностики с использованием программы Adobe Photoshop в системах CIE-Lab, RGB и CMYK. При этом цвет почв разлагается на составляющие, интенсивность которых определяется.

Гуминовые вещества почв имеют темную окраску и поэтому их влияние на отражательную способность почв выражено очень сильно. Однако, оно проявляется неодинаково в различных по генезису и свойствам почвах, в почвах, развитых на различных материнских породах (Орлов Д.С. с соавт., 2001), зависит от сочетания физико-химических свойств почв, группового и фракционного состава гумуса. Цветовая гамма исследуемых почв характеризуется данными следующей таблицы.

Таблица 3

Оценка цветовой гаммы почв Ирана по микромонолитам, % (KS)

Глубина С М Y К L а в

0-10 40-50 59,7±0,9 53,7±1,5 59,3±0,7 53,3*0,7 89,7=Ь1,8 93,3±0,3 64,7±2,9 42,0±3,3 20,0±1,5 34,0±2Д 0,0 0,3±0,3 22,0±0,6 26,0±1,0

Как видно из представленных данных, компьютерный анализ цвета почв показывает увеличение светлоты (Ь) в нижнем горизонте почв, красноты (+а), желтизны (+Ь), (У) и уменьшение интенсивности черного цвета. Это соответствует большей гумусированности слоя 0-10, по сравнению со слоем 4050 см

При оценке степени гидроморфности почв с целью их мелиоративной характеристики и уровня плодородия также часто используют цвет почв. Считается, что при усилении степени анаэробиозиса в почве увеличивается интенсивность холодных тонов: голубых, синих и зеленоватых тонов (Шшпов Л.Л., Водяницкий Ю.Н., 2004, Лопухина О.В.,1984).

В проведенных нами исследованиях оценивалось изменение цветовой гаммы почв Ирана после взаимодействия их с гидроксиламином и при компостировании почв в условиях избыточной влажности. Полученные данные приведены в следующей таблице.

Таблица 4

Изменение цветовой гаммы почв Ирана после компостирования их с водой и при добавлении восстановителя (гидроксиламина) (усреднено по почвам и горизонтам, п — 20) ____

ЕЬ ]С I М | У | К | А ь а/Ь

сухая почва

44,2*0,4 45,2±Ю4 64,0*0,6 14,4±0,7 51,6*0,5 3,3*0,2 16,4*0,4 0,20

почва, компостированная в условиях избыточной влажности 2 недели

267,5*9,7 42,6*0,4 45,0*0,4 64,9*0,4 13,5*0 6 52,4±0,5 4,2*0,2 18,0*0,3 0.23

почва с добавлением восстановителя

- 96,7*1,7 34 940,7 35 9*0 5 55.2*0 5 3 6*0.4 63 0±0 6 3,2*0,2 18,2*0 4 0 18

Как видно из представленных данных, для залитых водой почв характерно уменьшение отражения в красной области (М), желтой области (Y), и резкое уменьшение темноты (К) Также отмечается увеличение светлоты (L) и уменьшение величины «а» (при добавлении гидроксиламина), т е увеличение холодного тона

Перспективно измерение цветовой гаммы почв во всем диапазоне видимой области спектра. Мы считаем целесообразным использование для этих целей прибора Eye-One Photo D-50 Оценка отражательной способности почв в широком диапазоне спектра позволяет получить дополнительные характеристики цвета - угол наклона кривых отражательной способности почв в различных интервалах длин волн Прибор позволяет определять цвет почв в полевых условиях и с использованием предлагаемых программ стандартизировать изображения цветов на мониторе и при распечатке на бумаге.

3. Содержание в почве положительно а отрицательно заряженных соединений в их значение при проектировании орошении почв

Ионы элементов питания и токсикантов, находящиеся в почве и поглощенные растениями, обладают химическим сродством к ионам противоположного знака заряда Поэтому они в значительной степени связаны в комплексы и ассоциаты с различным знаком и плотностью заряда (Мотузова Г.В, Карпухин А И, Савич В И) В преобладающей степени такие соединения мигрируют по почвенному профилю, в воду Присутствие таких соединений в значительном количестве заставляет пересматривать теорию и закономерности вопросов сорбции и десорбции, поглощения и выделения в системе почва-растение (Минкин М.Б, 1977, 1986)

При орошении почв катионы и анионы в оросительных водах и почвах также в значительной степени связаны в положительно и отрицательно заряженные комплексы и ассоциаты. При этом, часто почвой поглощается из раствора не катион кальция, магния, железа и т.д., а их комплексы. Естественно, это влияет на процессы ионного обмена в системе почва — поливные воды, влияет на возможность осолонцевания, засоления, слитизации почв, процессы злюирования из почв кальция и магния, гумусовых соединений.

В проведенных исследованиях определено содержание положительно и отрицательно заряженных соединений ионов в почвах с использованием метода химической автографии на основе электролиза. Установлено, что в почвах больше доля отрицательно заряженных соединений железа,, меди,'цинка, марганца и меньше кальция и, особенно, натрия. Это соответствует большей комплексообразующей способности многовалентных катионов по сравнению с одновалентными. Предлагается в уравнение Никольского Б.П., описывающего изменение состава поглощенных катионов в зависимости от состава почвенного раствора, учитывать долю положительно заряженных соединений кальция, магния, натрия.

4. Окислительно-восстановительные свойства исследуемых почв, как критерий возможности их орошения

Орошение почв сопровождается увеличением их влажности, поднятием уровня грунтовых вод и возникновением очагов избыточного увлажнения и анаэробиозиса. При этом в почве появляются повышенные токсичные для растений концентрации подвижного алюминия, марганца, железа, углекислого газа, сероводорода. Степень развития этих процессов определяется буферными свойствами почв в окислительно-восстановительном интервале, скоростью изменения АЕЬЛМ при затоплении почв. В то же время, для практики важно знать насколько изменится подвижность в почве элементов питания и токсикантов при изменении потенциала в восстановительном интервале на 100 мв. Очевидно, что для разных типов почв и определенных условий градации окислительно-восстановительного состояния почв и параметров, с ним взаимосвязанных, несколько отличаются (Савич В.И., Кауричев И.С., 1999).

В проведенных нами исследованиях оценивалась буферная емкость почв в окислительно-восстановительном интервале при добавлении к почве окислителя К2Ст207 + Н2504 и восстановителей КН2ОННС1, БпСЬ, Ка28203, а также определялось изменение при окислении и восстановлении почв содержания в почве подвижных и водорастворимых соединений кальция, магния, железа, марганца, цинка, меди, рН среды.

Отмечается тенденция более высоких значений ЕЬ в почве верхней части катены, по сравнению с почвой, расположенной в нижней части склона. У

почвы, расположенной на повышенном элементе рельефа, большая буферность в восстановительном интервале (в почве больше окисленных соединений) и меньше буферность в окислительном интервале (меньше восстановленных соединений) Интересно, что нижние горизонты почв имеют значительно меньшую буферную емкость в окислительном интервале, чем пахотный слой

Значительный практический интерес представляет изменение при окислении и восстановлении почв содержания водорастворимых и подвижных соединений катионов Полученные нами данные приведены в следующей таблице

Таблица 5

Содержание водорастворимых соединений Ре, Мп, Са, Си, '¿.п в

почвах, -У ± т

Почва Ие Мп Са мё 2п Си

КБ 0,22±0.06 0,05±0,03 25,0±3,7 8,7±2,3 0 05±0 02 0 02±0,01

СЬ 0,15±0,02 0 02±0,01 18,3±3,2 10,2*1,1 0,03±Й01 0,02±0 01

СХ3 0,11±0 02 0,07±0 01 97,8±23,0 56 044,0 0 06*001 0 02±0 01

Как видно из представленных данных, серо-бурая засоленная почва отличается от других изучаемых почв значительно большим содержанием водорастворимых соединений кальция и магния и несколько большим марганца.

По полученным данным, в почвах нижней трети склона, по сравнению с почвами середины и верхней части склона, отмечается меньшая величина ЕЬ, меньшая буферность в восстановительном интервале Они будут скорее восстанавливаться при затоплении почв Снижение окислительно-восстановительного потенциала почв приводит к увеличению подвижности в почве железа и марганца. При потенциале 384-452 мв по водородному электроду подвижность Мп увеличивается значительно больше, чем подвижность Ре В наибольшей степени это отмечается для серо-бурой засоленной почвы с меньшей буферностью к восстановлению, испытывающей ранее в естественных условиях влияние анаэробиозиса

5. Некоторые особенности ионного обмена в исследуемых почвах и их

мелиоративная оценка Ирригационные воды взаимодействуют с твердой фазой орошаемых почв При этом протекают процессы ионного обмена, растворения и образования осадков,конкурирующего комгшексообразования Характер протекающих процессов и их интенсивность зависят от химического состава почв и поливных вод, особенностей сорбционных мест твердой фазы почв, поливных норм, способов полива, гидротермических условий территории и ряда других факторов Знание этих процессов позволяет прогнозировать

вспышки щелочности и сульфатредукции при поливах, слигообразование, выщелачивание из верхнего слоя почв ряда элементов, возможность появления в почвах и водах отдельных элементов в токсичных концентрациях (Пачепский Я.А., Понизовский А.А., Пинский Д.Л., Воробьева Л.А., Айдаров И.П., Минкин М.Б., Минашина Н.Г., Панкова Е.И., Хитров Н.Б., Хохленко ТЛ. и др.). В работе проведены исследования по оценке целесообразности и возможности использования физико-химических расчетов равновесий ионов в системе почва-растение для уточнения мелиоративной характеристики почв. Для оценки данных процессов в работе изучено взаимодействие исследуемых почв: 1) с водой (П:Н20 = 1:10 ;1=1 сутки); 2) 0,01н; ОДн ЫаС1; 3) 0,01; 0, 1н СаС12; 4) 0,01; 0,1н МгС12; 5)0,1; 0,01п Ыа2504; 6) 0, 1; 0,01н СаБ04; 7) 0,1; 0,01н М^О,; 8) 0,1; 0,01нЫа2С03.

В продолжение работ Айдарова И.П. показано, что поглощение катионов почвами и их выделение в раствор в значительной степени зависят не только от концентрации катиона десорбента, но и от анионов, с которыми он связан С1, БОц Н2СОз- При этом катионы и, в меньшей степени, анионы сорбируются почвой, и использование формул, описывающих взаимодействие почв и вод на основе изотерм для несорбирующихся ионов, является неточным.

Однако и при использовании уравнения Никольского Б.П. анионный состав солей не учитывается. Не учитывается и наличие в растворе комплексных соединений. Это значительно уменьшает точность проводимых мелиоративных расчетов.

Процессы ионного обмена в значительной степени зависят от рН среды. Так при щелочной среде (Ыа2СОз) значительно возросло вытеснение из почв железа, в незначительной степени — марганца и резко падало вытеснение кальция и магния.

С нашей точки зрения, в расчетах более правильно использовать эмпирические константы равновесия в системе исследуемые почвы и исследуемые оросительные воды.

Полученные результаты подтвердили, что с увеличением разбавления растворов легче поглощаются в ППК многовалентные катионы, по сравнению с одновалентными, а среди равновалентных - с меньшей энергией гидратации -Са > М§; К > Иа. При увеличении щелочности растворов десорбентов от рН=7,0 до рН=9,0 из твердой фазы в раствор резко увеличивается переход железа, меньше Мп и уменьшается вытеснение калия, кальция, магния. Серо-бурая засоленная почва, по сравнению с другими изучаемыми почвами, при взаимодействии с солевыми растворами ЫаСЦ Ыа2504, 1^С12, М^О«, СаС12, СаБ04 имела в равновесном растворе меньшее отношение (Са+М§)/Ыа, Са/(М§+Ш), что свидетельствует о худших свойствах поливных вод для

растений на этой почве и большей вероятности ее осолонцевания Эта почва обладала и меньшей содоустойчивостыо, чем каштановая и серо-бурая почвы

Теплота смачивания почв используется в мелиорации для оценки устойчивости кротовых дрен и определения междренного расстояния по формуле Янерта.

В литературе указывается на использование для оценки теплового эффекта взаимодействия почв с водой калориметра Андрианова ПИ По данным автора, теплота смачивания чернозема составляет от 3 до 5 кал/г, каштановой почвы - 1-3, торфяной почвы - 11-12, песчаной почвы - 0,2-0,5 Это пропорционально степени гндрофильлости почв и их влагоемкости. Уткаева В Ф (2003) предлагает гидрофильность почв оценивать по частному от деления теплоты смачивания почв на удельную поверхность

По полученным данным, использование теплоты смачивания почв для оценки их поверхности и гидрофильности более правильно для почв, не содержащих значительного количества водорастворимых соединений, т к при смачивании почв водой одновременно происходят и процессы гидратации и ионного обмена и растворения осадков, имеющие разный знак и величину тепловых эффектов Оценена теплота смачивания почв мелиоративными водами и растворами солей

б. Структура исследуемых почв, как показатель, корректирующий

оросительные мелиорации Размер почвенных частиц в значительной степени определяет водопроницаемость почв, высоту капиллярного поднятия, плотность почв, уровень аэрации и косвенно многие физико-химические и агрохимические свойства В мелиоративных проектах широко используется гранулометрический состав почв, который учитывается в расчетах эффективного диаметра пор, коэффициента однородности, коэффициента фильтрации по Козени, по Газену, по Крюгеру, по Беличенко Однако, при определении гранулометрического состава макро и микроагрегаты разрушаются, а новообразования кальция и магния растворяются раствором HCl, используемым для обработки почв

В связи с указанным, размер частиц, полученный при определении гранулометрического состава почв, не соответствует размерам частиц, существующим в реальных условиях. Это приводит и к несовпадению расчетных и экспериментальных данных определения водопроницаемости, высоты капиллярного поднятия почв, плотности почв и других водно-физических свойств (Аналогичные расчеты по агрегатному составу проводятся редко)

Мы считаем перспективным введение в формулы мелиоративных расчетов не только данных гранулометрического состава, но и структурного состояния почв Для оценки данного показателя нами проводилось определение структуры почв методом «сухого» и «мокрого» просеивания

По полученным данным, по содержанию агрегатов 10-0,25 мм разрез серо-бурой засоленной почвьг, оптимален слабое снижение от оптимума характерно для разрезов серо-бурой и каштановой почвы По содержанию агрегатов более 10 мм оптимален разрез серо-бурой засоленной почвы, слабое превышение от оптимума характерно для разрезов серо-бурой и каштановой почв

Таким образом, для почвы, находящейся в нижней части склона, характерно несколько лучшее структурное состояние почв, по данным сухого

просеивания что, очевидно, связано с более благоприятным водным режимом этой почвы в данной климатической зоне и большей гумусированностью Однако, в нижнем горизонте 40-50 см этой почвы отмечается больший (по сравнению с другими изучаемыми почвами) процент фракции менее 0,25 мм, что, очевидно, связано с солонцеватостыо нижнего горизонта В тоже время почва аккумуляивного ландшафта имела меньший коффициент оструктуренности.

В почве структурные отдельности различного размера распределяются в профиле почв неравномерно, в пределах профиля может быть выражена трещиноватость и щелеватость Все это осложняет прогноз миграции воды через почву и высоты капиллярного поднятия, как по данным гранулометрического, так и по данным структурного анализов Все существующие методы расчета обладают определенной степенью условности

С нашей точки зрения, в существующие формулы расчетов по Козени, Гачеки целесообразно ввести коэффициент однородности не только на весь участок кумулятивной кривой, но и на отдельные ее отрезки Коэффициент фильтрации зависит и от химического состава структурных отдельностей.

Судя по полученным данным, большей водопрочностью агрегатов характеризуется каштановая почва и меньшей - серо-бурая засоленная почва Следует отметить, что оптимальные показатели структуры почв будут отличаться для богарного и орошаемого земледелия и должны зависеть от гидротермического режима территории и физико-химических свойств почв Однако, пока таких градаций в литературе нет Водопрочность агрегатов, очевидно, будет отличаться при взаимодействия почв с водой разного химического состава и зависит от времени взаимодействия почв с водой Но, к сожалению, таких градаций в настоящее время тоже не существует

Наличие определенной структуры почв не только определяет особенности и величину водопроницаемости почв, но и особенности ионного обмена в почвах. Разные структурные отдельности имеют определенный химический состав, характеристические сорбционные места, а, следовательно, и характеристические константы ионного обмена. В мелких структурных отдельностях, по сравнению с крупными, меньше выражена внутри-диффузионная кинетика.

Оценивая полученные данные, следует отметить, что в водной вытяжке содержание элементов в отдельностях менее 0,25 мм больше, чем в отдельностях > 10 мм для железа в 2 случаях из 6; для магния - в 4 из 6; для кальция — в 5 из 6; для цинка - в 2 из 5; для меди - в 3 больше и в 1 случае — меньше. Для элементов, вытесняемых СНзСОООТЦ с рН = 4,8 содержание элементов в отдельностях менее 0,25 мм больше, чем в отдельностях > 10 мм

для железа в 4 случаях и меньше в 1 случае; для марганца больше в 3 случаях и в остальных случаях вытеснено одинаковое количество; для цинка — больше в 5 случаях, для меди - больше в 6 случаях и меньше в 0 случаев. Так, например, содержание водорастворимого кальция составляло в отдельностях более 10 мм - 19,0±7,8 мг/л, а в отдельностях < 0,25 мм - 52,2±28,1 мг/л; магния соответственно - 16,9±7,3 и 22,7±11,9.

Таким образом, структурные отдельности < 0,25 мм, по сравнению со структурными отдельностями > 10 мм, содержат больше водорастворимых кальция и магния и больше подвижных железа, марганца, цинка, меди. 7. Водные свойства исследуемых почв, как показатель,

корректирующий оросительные мелиорации Водные свойства почв являются одним из основных показателей, определяющих нормы и способы полива почв. Из рассматриваемых составляющих водного баланса значимую роль играет влажность завядания почв, определяемая не только экологическими особенностями выращиваемых культур, но также и прочностью связи воды с почвой. Последняя зависит от степени гидрофильности и гидрофобности почв, их гранулометрического и минералогического состава, степени засоленности и солонцеватости, гумусированности, состава поглощенных катионов.

В работе проведена оценка прочности связи воды с исследуемыми почвами по данным инфракрасной спектроскопии, дериватографии, по тепловым эффектам взаимодействия исследуемых почв с водой, по гигроскопической влажности почв.

Серо-бурая засоленная почва, развивающаяся в аккумулятивном ландшафте и характеризующиеся по сравнению с каштановой и серо-бурой почвами элювиальных ландшафтов, отличается большей величиной понижения

температуры при сорбции воды почвой, большей потерей воды при температуре до 150°, наличием двух эндотермических эффектов потери воды при нагревании и большей температурой эндотермического эффекта в области 90-150°.

Верхний горизонт каштановой почвы, по сравнению с горизонтом ВС, характеризуется по данным ИК спектроскопии большей гидрофильностью, большим тепловым эффектом при взаимодействии почв с водой, большей потерей веса в области температур до 100°, меньшей прочностью связи воды с почвой (температура дегидратации 100°, а в ВС -120°) Для исследуемых почв степень их гидрофильности в разных диапазонах pF является характеристической и большая гидрофильность в одном диапазоне pF не всегда соответствует большей гидрофильности в другом диапазоне pF. Влияние водных свойств почв и особенностей их взаимодействия с поливными

засоленными водами сопоставлено с результатами полевых опытов, проводимых в Иране Урожайность пшеницы на исследуемых почвах возрастает с уменьшением степени их засоления и с увеличением поливной нормы до 125% на водопспребление до 43,8 ц/га

8. Алгоритмы оценки влияния солевого состава оросительных вод на

компоненты экологической системы Зимовец Б А, Айдаров И П, Хитров Н Б и другие авторы работы « Методы оценки пригодности воды для орошения почв» предлагают при оценке ионно-солевого состава оросительных вод и почвы учитывать следующие положения 1) ИСС почвы и воды в отдельности характеризуются совокупностью независимых показателей, 2) по содержанию и форме совокупности показателей для почвы и воды одинаковы, 3) ИСС почвы характеризуются показателями, отражающими состав жидкой фазы почвы, предполагая, что состав обменных катионов пропорционален соотношению катионов в равновесном растворе, а равновесие между ППК и раствором устанавливается очень быстро, при этом, в качестве жидкой фазы почвы, используется почвенный раствор при влажности от наименьшей до полной влагоемкости или вытяжка го водонасыщенной массы, 4) для характеристики ИСС почвы используются показатели только верхнего (пахотного) горизонта, 5) состав анионов (гидрокарбонаты, хлориды, сульфаты) в растворах при расчете показателей не используется в явном виде Считается, что сочетание применяемых показателей позволяет опосредованно использовать или учитывать их влияние через изменение рН и соотношение катионов При этом содержание токсичных анионов учитывается особо

Отмечается, что пресные воды, применяемые для орошения, приводят к ухудшению ценной структуры почв, снижению ее фильтрационных свойств

Этот процесс усиливается при развитии на орошаемых почвах временного анаэробиозиса.

С нашей точки зрения, необходимо оценивать количество солей в растворе (почве); их фракционный состав (разной степени растворимости, «+» и «-» соединения, ассоциаты); активность катионов и анионов, структурные взаимосвязи между компонентами засоленных растворов.

Степень токсичности засоленных вод может рассматриваться для почвы, растений, биоты, грунтовых вод и водоемов, воздушной среды. Очевидно, что для каждого из этих компонентов экологической системы приемлемы и допустимы свои уровни содержания и состава солей в оросительных или грунтовых водах и почвенном растворе. Токсичность вод должна рассматриваться отдельно и для определенных слоев почв, а также для отдельных компонентов почв.

С нашей точки зрения, оценка пригодности вод для орошения почв может быть выражена следующими способами: 1) в виде уравнений парной корреляции; 2) в виде уравнений множественной регрессии, где под У (зависимой переменной) понимается степень пригодности вод для орошения конкретной почвы; под Хь Х2, Х3 и т.д. - свойства оросительных вод; под Тъ, и т.д. - свойства орошаемой почвы: У = К + кА+кД^кА ± к&гккт&фкп&з и т.д.; 3) в виде номограмм; 4) в виде З-координатных графиков с отображением по оси X степени пригодности вод для орошения, по оси У -свойств почвы; по оси Ъ - свойств оросительных вод; 4) в виде диаграмм пригодности вод для орошения аналогично диаграммам Айдарова И.П., Болдырева А.И. и других, - При этом так как нас интересует изменение при орошении различных свойств почв Уь У2, Уз и т.д., то на них в наибольшей степени будут влиять и различные характеристические показатели Хь Х2, Х3 и 2Ъ Ъ%, То есть необходимо построение многовариантного прогноза изменения при орошении различных свойств почв.

При орошении происходит изменение свойств почв, почвенных и почвообразовательных процессов. Одни изменения являются для почв, растений и экологической системы в целом позитивными, другие -негативными. Возможность появления в почве неблагоприятных свойств, с нашей точки зрения, должна быть охарактеризована скоростью появления, интенсивностью проявления, емкостью (количественным выражением неблагоприятных свойств), скоростью восстановления, необходимыми затратами на восстановление.

На свойства почв влияют как степень и продолжительность избыточного увлажнения почв, характер орошения (способ), так и химический состав поливных вод, гидротермические условия территории, рельеф. Устойчивость

почв к деградации определяется и свойствами почв, в первую очередь, емкостью поглощения (для различных видов сорбции), гранулометрическим, химическим и минералогическим составом, составом 1111К, микробиологической активностью, характером и свойствами органического вещества почв Кроме того, на возможность деградации почв влияют климатические условия, уровень грунтовых вод, водно-физические свойства почв Очевидно, что необходимо знать устойчивость конкретных почв к отдельным видам деградации и их совокупности, те ПДК, ПДУ, граничные условия

С нашей точки зрения, устойчивость почв к определенному вицу деградации У (изменение в % от оптимума) определяется, в первом приближении, следующей зависимостью У = К + к,Х1 + кгХа + к}Х3 + ±1^1 ± к± кпС[ ± кпцСг и т.д, где ХК Х2 - свойства почв, 7.х-7.п - свойства

воды, С|-Сп - свойства среды Очевидно, что устойчивость определенного свойства почвы к деградации при действии определенного внешнего фактора зависит от продолжительности действия фактора на почву Это может быть охарактеризовано коэффициентом 1Л для степени г1Л, С1" При этом изменение одних свойств почв зависит от степени изменения других У[ зависит от У2 и сочетания Уз-У„, с учетом проявления эффектов синергизма и антагонизма. Величины показателей X, Т., С целесообразнее учитывать в % от оптимума. По каждому свойству почв при орошении может быть достигнута определенная степень (от 0 до ±100%) устойчивости, деградации, оптимизации плодородия

При оценке целесообразности или эффективности орошения следует учитывать минимальный % оптимизации и максимальный % деградации

Таким образом, в работе предлагается уточнение расчета коэффициента фильтрации не только с учетом эффективного диаметра частиц по данным гранулометрического состава, но и с учетом диаметра частиц по данным структурного анализа Предлагается уточнение расчета коэффициента фильтрации с учетом угла наклона кумулятивных кривых гранулометрического и структурного анализов Предлагается уточнение расчета изменения состава ППК при взаимодействии почв с поливными водами с учетом доли положительно заряженных соединений кальция, магния, натрия 9. Электромелиорация почв

Электромелиорация почв является одним из возможных вариантов очистки их от водорастворимых солей и поглощенного натрия В обобщении Ботат Ь Ь (1985) отмечается, что электролиз монолита почвы при силе тока ОД а и максимальной влагоемкости уменьшал содержание солей на 0,9-2,3% При этом, действие тока плотностью 0,01 ма/см2 в полевых условиях было эквивалентно внесению 30 т/га гипса или 20 т/га серной кислоты и

мелиорировало слой солонца мощностью 10-20 см. Увеличение плотности тока до 0,5 ма/см2 обеспечивало рассоление почв, снижало рН от 10 до 8,5, улучшало структуру и водопроницаемость.

В проведенных нами исследованиях очистка почв от натрия за счет электромелиорации проводилась в модельных опытах. За счет электромелиорации из почв вытеснялся натрий, калий, кальций, магний. При этом в каштановой почве, расположенной в верхней части катены, кальция вытесняется больше, чем натрия, а в слабосолонцеватой и засоленной почве -натрия вытесняется больше, чем Са, т.е. электромелиорацию целесообразно проводить только для засоленных и солонцеватых почв. Увеличение времени электромелиорации увеличивает вытеснение натрия из почв. Большее вытеснение натрия из почв отмечается д ля нижних засоленных (до 164 мг/100 г при ф = 14 в и времени - 4 часа) и солонцеватых горизонтов.

Таким образом, проведение в модельных опытах электромелиорации почв Ирана показало вытеснение из почв натрия, калия, кальция, магния. При этом доля вытеснения натрия, по сравнению с кальцием, возрастает в нижнем горизонте более засоленной и солонцеватой почвы, находящейся в нижней трети склона. Увеличение времени электромелиорации приводит к увеличению вытеснения из почв натрия, что более ярко выражено для нижних горизонтов почвенного профиля и для серо-бурой солонцеватой почвы в нижней части катены.

10. Группировка почв Ирана для целей орошения

Пригодность вод для орошения определяется их химическим составом, свойствами почв, гидротермическими условиями территории, рельефом, экологическими особенностями выращиваемых культур. При этом пригодность вод для орошения определяется совокупностью взаимодействия этих факторов. С нашей точки зрения, классификация поливных вод для целей орошения только по их химическому составу является неточной, т.к. орошение одной и той же водой разных почв может привести к различным результатам. В то же время, каждый из показателей, определяющих возможность и целесообразность орошения конкретных почв водой определенного состава, может быть подразделен на совокупность факторов более низкого иерархического уровня.

При орошении почв возможно появление следующих неблагоприятных свойств: оглеения, вымывания кальция, гумуса, появление токсичных концентраций железа, марганца, алюминия, сероводорода, углекислого газа, вспышки щелочности, засоления почв, их осолонцевания, потери структуры, слитизации. Из свойств почв, в первую очередь, определяющих возможность появления таких процессов, следует отметить гранулометрический состав, структуру почв, емкость поглощения почвой катионов и анионов (по типу

физико-химической поглотительной способности, химического поглощения), наличие в почве потенциально подвижных железа, марганца, алюминия, сульфатов, буферную емкость почв в щелочном интервале, минералогический состав почв, эффективные константы ионного обмена Ыа-Са, М§-Са, буферность почв в окислительно-восстановительном интервале

Интегральной характеристикой этих процессов является оценка содоустойчивости почв, устойчивости почв к слигизации, опсность осолонцевания почв Однако, эти интегральные характеристики далеко не исчерпывают прогноз возможностей деградации почв при орошении

Способы орошения исследуемых почв выбираются последовательно I) с учетом гидротермического коэффициента, гидротермических условий территории в течение вегетационного периода4 2) с учетом рельефа местности (макро, мезо- и микрорельефа), 3) с учетом уровня фунтовых вод и засоленных вод, 4) с учетом свойств почв и качества вод, 5) с учетом прогноза протекающих процессов и режимов, 6) с учетом выращиваемых культур, 7) с учетом уровня интенсификации производства

В нижеследующей таблице приведены сводные показатели мелиоративного состояния исследуемых почв

Таблица 6

Сводные показатели мелиоративного состояния почв

Изучаемый показатель Каштановая Серо-бурая Серо-бурая

почва почва засоленная почва

содержание водорастворимых

соединений, мг/л

Ре 0,22±0 06 0,15±0 02 0,11±0 02

Мп 0 05±0,03 0,02±0,01 0.07Í001

Са 25,07*3,7 18,3*3,2 97,8±23 0

мё 8,7±23 10Д±1Д 56,0±4 0

содержание Мп мг/л при добавлении

в почву МагЭгСН, в % к контролю 4050 6900 18200

ДЕЬ при добавлении в почву Кг&гО/ 267,0±513 218 0*44,6 159,0±42,2

электропроводность, Дс/т

Ап 032 0,27 30

ВС 0,26 0,25 1.0

критерий водопрочности 3,2 4,0 1.0

коэффициент оструктуренносги 14,5 1,0 U

теплота смачивания, в % от мах 50 35 100

водорастворимые (ыг/100 г)

вытесняемые за счет электролиза:

N8 0,15 0,6 1.1

4,4 3,8 1,6

Са 13,5 10,9 8,7

рН при поливе Н20 7,2 7,4 7,2

0,01н№2с0з 8,9 9,1 9,1

С1, ш^экв/100 г в водной вытяжке 0,1 ОД 2,8

поглощено N8 в % от мах 100 10 70

рН при поливе водой га Ирана 9,1 9,3 9,8

На основании литературных источников и полученных данных, предложена схема мелиоративной оценки почв.

Выводы

1. Для оптимизации орошения почв необходима оптимизация состава -поливных вод, предварительная оптимизация свойств почв, уточнение мелиоративных расчетов с учетом доли положительно и отрицательно заряженных соединений ионов в почве, структуры почв и химического состава структурных отдельностей, прогноза изменения свойств почв при мелиорации.

2. Предлагается расчет ряда водно-физических параметров почв, используемых при оросительных мелиорациях, не только на основе содержания в почве физической глины, но и по кумулятивным кривым гранулометрического состава, по эффективному диаметру почвенных частиц, по структурному состоянию почв.

Показано, что почвы на аккумулятивном элементе ландшафта, по сравнению с почвами на элювиальном и транзитном ландшафтах, имеют меньшую водопрочность и оструктуренность.

3. Предлагается корректировка расчета изменения состава поглощенных катионов ППК при поливе с учетом содержания в почве и поливных водах положительно и отрицательно заряженных соединений катионов.

Показано, что в исследуемых почвах больше доля отрицательно заряженных соединений для железа, марганца, меньше — для кальция и, особенно, натрия.

4. Предлагается учитывать в мелиоративных расчетах возможность проявления в почвах анаэробиозиса при переполиве АБЬ/А^ АМп/Д^ ДМп/ДЕ1».Установлено, что почва аккумулятивного ландшафта содержала больше восстановленных веществ и больше водорастворимых соединений марганца при восстановлении, чем почвы элювиального и транзитного ландшафтов.

5. При оценке степени гидрофильности почв, удельной поверхности почв предлагается оценка теплового эффекта взаимодействия почв с водой, с

растворами солей и с поливными водами, что пропорционально устойчивости кротовых дрен и обратно пропорционально междренному расстоянию

Установлено, что теплота смачивания почв выше из сравниваемых почв для почвы аккумулятивного ландшафта.

6 При оценке возможности вторичного засоления и осолонцевания почв, вспышки щелочности при поливах следует учитывать емкость поглощения почв, минералогический состав вторичных минералов, коэффициенты селективности в процессах ионного обмена

Для прогноза этих процессов предлагается учитывать изменение состава почвенного раствора и почв при взаимодействии почв с поливными водами Ирана и растворами солей различного катионного и анионного состава

По полученным данным, наибольшее подщелачивание равновесного раствора отмечалось при взаимодействии почв с 0,01н Ыа2СОз до рН=9,1 в засоленной почве аккумулятивного ландшафта и до рН - 8,7-8,9 в других сравниваемых почвах При взаимодействии исследуемых почв с поливной водой Ирана рН равновесного раствора достигало 9,1-9,8 Добавление в поливные воды CaS04 снизило рН до 8,4-9,0

Показано, что с увеличением степени разбавления поливных вод в 1111К легче входят многовалентные катионы по сравнению с одновалентными (Са, Mg > Na, К), а среди равновалентных - катионы с меньшей энергией гидратации Са > Mg; К > Na Анионный состав солей оросительных вод (С1, SO4, СОз) существенно влиял на обмен ионов Са, Mg, К, Na в соответствии с рН раствора и возможностью образования осадков

7 Показана возможность оптимизации засоленных и солонцеватых исследуемых почв аккумулятивного ландшафта путем электромепиорашш При 9 = 14 в и t - 4 час вытеснение натрия из серо-бурой засоленной почвы достигало 164 мг/100 г В то же время, для почв элювиального ландшафта при электромелиорации больше вытеснялось кальция, чем натрия

8 Предлагается мелиорация поливных вод с добавлением в них Са, анодного растворения в них микроэлементов, при добавлении водорастворимого органического вещества При концентрации водорастворимого органического вещества из соломы пшеницы, компостированной при оптимальной влажности 25 дней 0,1 г/л, анодное растворение меди при <р = 14 в и t = 4 час Достигало 4 мг/л

9 Для мелиоративной оценки исследуемых почв Ирана (оценки развития эрозии, степени гумуснрованности, засоленности, загрязнения нефтепродуктами, степени оглеения) предлагается определение отражательной способности почв методом компьютерной диагностики в системах Lab, RGB,

CMYK (в исходных образцах и в образцах после развития в них условий анаэробиозиса) с использованием прибора Eye-One-Photo.

При мелиоративной оценке почв Северного Ирана предлагается учитывать в комплексе гидротермические условия территории, опасность деградации почв при орошении, состав поливных вод, уровень и степень засоления грунтовых вод, рельеф, экологические и ограничения и экономическую целесообразность.

Список работ, опубликованных по теме диссертация

1. Савич В.И., Байбеков Р.Ф., Егоров Д.Н., Хесам Моуса, Сулейманов P.P. Агрономическая оценка отражательной способности системы почва-растение методом компьютерной диагностики, М.: МСХА, 2006.214 с.

2. Хесам Моуса. Изменение уровня оптимальных свойств серо-бурых почв при орошении. В сб.: «Агрономические приемы повышения плодородия почв и продуктивности с/х культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия», М.: ВНИИА.-2006. С.64 - 66.

3.Савич В.И., Ларешин В.Г., Дубенок H.H., Хесам Моуса. Мелиоративная и агрономическая оценка окислительно-восстановительного состояния почв.

. М.: РУДН, 2006.432 с.

Объем 1,5 п л

Тираж 100 экз

Заказ № 664

Центр оперативной полиграфии ФГОУ ВПО РГАУ — МСХА им К А Тимирязева 127550 Москва Тимирязевская, 44