Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

МИНЕРАЛОГИЧЕСКАЯ И ЦВЕТОВАЯ КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЧВ ЛЕСОСТЕПИ УССР

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "МИНЕРАЛОГИЧЕСКАЯ И ЦВЕТОВАЯ КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЧВ ЛЕСОСТЕПИ УССР"

^.¿¿све.

; ЩЩИСТ8РСГВ0 СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

Харьковотшй ордена Трздового Красного Онемей* сельскохозяйственны! институт яме их 3. Б. Докучаева

• V Ra правах рукописи

КЗЦдаОШЧ Нэрн Борвсовва

минералогическая г цветовая количественное характеристики почв лесостепи усср.

06.01.03ч - Почвоведение

Автореферат диссертац** на оожскан*« ученой ста rte ил кандидата сельскохозяйственных ваjk

• ■ О'

,1арько1

1975

4s'УШ- ЩгОЛС'^

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

Харьковский ордена Трудового Краевого Знакевн сельскохозяйственный институт июни Б.В.Докучаева

На правах рукотшек КУЩКОВИЧ Ыэри Борисовна

МИНЕРАЛОГИЧЕСКАЯ И ЦВЕТОВАЯ КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЧВ ЛЕСОСТЕПИ УССР.

06.01.03 - Почвоведение

Автореферат диссертации на соискание учевоЯ стелен* кандидата сельскохозяйственных наук

Работа Еыполнена в лаборатории физической наши почв Украинского научно-исследовательского института почзоведе-ная и агрохимии имени А.Н.Соколовского . • .

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ:

Кандидат сельскохозяйственных наук, протессор

±Саддидат се льс кох озяй с твенних наук

Бреус Н.М

Крупскиа ах

Официальные оппонента:

Доктор сельскохозяйственных наук - Горбунов Н.И.

Кандидат ге ол ого-шш врал огиче скях

кзук - Тихоне® СЛ.

Ьедавее предприятие - УюаЕИская сельскохозяйственная

Академия (кагедра почвоведения и геологли). ■■•

диссертации "11 О

состоятся 197 Сг.

в 15 часов на заседания Совета Харьковского ордена Трудового Красного Ьнаненя сельскохозяйственного института ш.В.ВДокучаева, г.Харьков, 310078, ул.Артеыа 44, ауд. й 3.

Ученый секретарь Совета

И.А.Шеларь

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Главной задачей в области сельскохозяйственного производства, определенной ревениями ХНУ съезда КПСС и последующим постановлениями партии и правительства» является увеличение производства продуктов земледелия н хнвот-, новодства на основе внедрения в практику новейши достижений сельскохозяйственной и смежнкх с ней наук»

Развитию сельскохозяйственной науки в последние годы способствует то.что арсенал ее традиционных методов сувествен-но пополнился. Особенно важным является кассовое внедрение физических бесконтактных методов исследования, который ^безусловно, принадлежит будущее.

Цель» настоящего исследования является; разработка достаточно доступных неходок массового рентгендифрактоиетрического анализа глаяистьос минералов и карбонатов, обеспечивавши получение к о л ич е ст веяных данных о минерал эгическоы составе почв ; использование этих методик для изучения качественного в количественного минералогического состава илистоа фракции основные типов почв Лесостепи УССР; количественное определение цвета почв дня. выявления закономерностей изменения этой важнейшей характеристики по премию изученных почв при их морфологическом списании и, в конечном счета, уточнение диагностики почв Лесостепи УССР при разработке систематика н классазякаиии..

Для рсЕения этих вопросов было использовано здектроиаг-

í /Г

юинов излучение в диапазонах длин волн 7.710-дшша свет/ и рентгеновское излучение с длиной волны

I.w.icr8«!.

Объект исследований; Основные типы и подтипы почв Лесостепи УССР - чернозем'типичный моцный; его основные вида: сдасогуиусироаашшй /разрезы 4,9,14,15/, иалогуаусный /разреза 6,8,11,16,17/ и среднегумусный / разрезы 1,12,13,20/; чернозем оподзоленный /разрезы 25,27,32,33/; теыно-серая оподэо-деяааа почла /разрезы 24-,25,31,34,38/и серая оподэолвкяая почва /разрезы 23,28,35/.. Перечисленные разрезы галогены в пестах нгшбольиего распространения каждого типа, подтипа и ж-да почв в пределах, агропочвешшх районов со каждой сровившис3^

Выполнен следуй^ Й объем работ:

Для 24 почвенных разрезов проведена количественная оценка содержания глинистых шшералов в илистой фракции с последующий пересчетов их содержания на почву г целок.

При выполнении этой работы било приготовлено 300 препаратов /изучалось 100 почвенных образцов/, о которых на рентгеновском диффракхояетре УРС-50 М было отснято и расшифровано около 700 дяфрактограш. . ■ .

На спектрофотометра СФ-10 получено более 200 кривых спектрального отражения, по которым вычислено 1200 координат цвета ц цветности по цездународной системе измерения цвета'и 1800 коэффициентов ортогональных полиномов Чебьшева, Вычислено 50 парнш: коэффициентов корреляции с оценкой их существенности.

Бея математическая обработка выполнена на ЭВМ "Проц1нь-2".

V Выбор места и закладка разрезов, равно как и их морфологическое описание, анализ механического и валового химического состава почвы в целом я илистой фракции выполнены и переданы нам для обобщения ст.научным сотрудником Украинского ШШ Почвоведения и агрохимии Н.М.Бреус, за что мы приносим ев са-

му» искренншблагодарность.

Методологической осно£оД исследований являлось марксистско-ленинское диалектическое учение о переходе количественных изменений в качественные.

Разрабатываемые дани ¿опросы исходят из достижений советской минералогической и почвенной наук. Они основаны на работах Б.В.Докучаева, Вернадского, акад. Ферсмана, Лауреата Ленинской премии ахал* Бедова.

Особенно важны доя решения ряда вопросов' теория поглотительной способности и глубинного галогеяеза почв акад. Соко-ловокого и труды проф.Горбунова по минералогии почв.

В основу изучения количественных характеристик почв Лесостепи УССР бшг положен сравнительно-аналитический метод, основоположник которого К.К.ГедроИц впервые применил его к галогенный почва« этой зоны.

Научная новизна результатов исследований. Разработана методика ре нтгендифрактоне триче с кой количественной оценки со-дергания индивидуальных /гидрослвда, каолинит, хлорит, верни-кулиг я монтмориллонит и смешанно-слоЕных глинистых минералов/ типа гядро слюда-монтмориллонит/ с учетом их кристаляохиииче-содх, физических в структурных особенностей. Внесены изменения в методику количественного рентгенографического определения карбонатов, возводящие определять их зкспресоко с точностью, близкой к химическим методам, и в стандартную методику приготовления препаратов для количественного анализа глинистых'минералов.

Полученные количественные цветовые характеристики образцов основных типов почв позволили обнаружить закономерности

езиевесия цвета по профили в зависимости oi tm, вика в раз-вовидностей.

Практическая ценность работы. К настоящему ввдыеяв, в связи с возраставшей инте ней факацией с ельскохознйст венн ого производства и его химизацией, резко повысились требования агрохимкоят-родн, прогнозирования действия удобрений и средств химической мелиорации. Для этого необходим оперативный и вместе с тем чувствительный и адекватный поставленный делян контроль.

Особое внимание долгно быть уделено количественному учету наиболее реакциоиноспособнов и лабильной компоненты почва -коллоидному коишексу, новообразовавшийся и новообразувщимся почвенвым .минералам и оргаяо-шшеральдах системам, а которых в виде резервов различной доступности сосредоточены вахаеШше питательные вещества.

Ыы избрали для этого бесконтактные <£язичесЕие методы. Разработанная вами количественная методика мохет войти составной частьо в систему почвенного и агрогвмконтрояя на блигайлую перспективу.

Как первый результат применения разработанной методики получены количественные данные so минералогическому составу илистой фракции изученных почв, позволившие уточнить их диагностику; установлена корреляционная взаимосвязь между органической к минеральной частями чернозема типичного.

На основе инструментального количественного определения цвета почвенных образцов предложен экспрессный метод определения нихней границы гумусировакной части профиля черноземов типичных мощных, что позволило уточнить их диагностику.

Апробация работы! Результаты исследований докладывались на П Всесоюзном Цехведомственвои совещании по рентгенографии «и-

неральвого сыръа /Тбилиси, 1969// на 71 Всесоюзном Ыехмдоист- , ваняон совещании по рентгенографии минерального сырья /Алма-Ата, 1974/.

Содержание и структура работы *

Диссертация издозена на 149 страницах машинописи, клдест-рировава фотографиями. В тексте приведено 20 таблиц. Список использованной литературы, включаи 218 наименований отечественных и 54 зарубежных авторов.

Диссертации состоит из введения, трех глав, выводов, списка литература и приложения.

Глава первая посвящена критической; анализу существующее методик количественного фазового рентгеновского анализа, рассматриваются современные методы количественного определения цвета почв. Значительное место отведено изложение предлагаемых неходок количественного определения глинистых минералов, карбонатов и цвета.

Во второй главе характеризуется почвенный покров изучае-кого региона и приводятся результаты количественных минералогических и цветовых определений.

В третьей главе показано применение количественных цветовых характеристик для усовершенствования диагностики черноземов типичных, приводятся количественные характеристик» связи меаду органической и минеральными частями почвы, а также применение результатов количественных минералогических определений для уточнения диагностики основных почв Украинской Лесостепи*

Г^з^дьтаты исследований

Разработка методики ректгендифрактометрической количественно» оценки содерхавия глинистых.минералов и карбонатов.

Трудности, возникавшие при количественной определении глинистых минералов, связанные с их спецификой, ие позволяют не- . посредственно^использовать узе известные методы рентгеновского количественного фазового анализа.

В основу разработанной'методики был полстен прямой, безэталонный метод, позволяющий количественно оценить содержание глинистых минералов з образце по соотношениям интеасиавостеВ базальта / 00Е / рефлексов.

Для этих минералов ие существует прямоаропоршюиальной зависимости между содерханием минерала в образце и интенсивностью его дифракшкншых базальных рефлексов. Поэтому необходимо вводить поправки в измеренные на дифрактограммах интенсивности, т.е. учитывать те факторы, которые влияют на интенсивности рефлексов /факторы интенсивности/.

Изучение ф!зич9скхх, структурных и кристаллохямических особенностей глинистых минералов выявило те основные факторы, которые определяют интенсивность базальних рефлексов. К.ним относятся ореаде всего плотность /удельный вес/ минерала ~р ; число элементарных ячеек в единице объема - N ; структурный фактор л оренц-поляризадаовкый и геометрический фактор —

Ф /ЛР-2Г/.

Есде в образце присутствуют два глинистых минерала а и а. то между весовыми частями этих минералов Ха к Хв в смеси а интен-сивностями их Завальных рефлексов За и 3в существует такая связь* '

Х<х , к За .... Ж. ■

Такой подход позволяет учесть ряд физических я кристалле- ■ химических характеристик минералов,- атакзе оценить содержание смешанно-слойных образований.

Для типичных по химическому составу глинистых минералов, наиболее часто встречающихся в почвах: гидрослюда /мусковит га-па 2М|/, каоливит, хлорит, вершшулиг, монтмориллонит в смезан-но-сло2вая фаза гидросявда-ыонтмориллонит были вычислены все факторы интенсивности а на основе их - коэффициенты пропорциональности К для всех указанных вше минералов а для разных пар сравниваемых базаяьных рефлексов / табл.1/. Для снеизанося ойн ой фаза все вычисления выполнены с учетом изменения состава сростка /табл.2/. Располагав значениями коэффициентов К, измерив интенсивности базалышх рефлексов, легко вычислить количественный минералогический состав образцов почв и пород.

Точность метода регламентируется отклонениями структурных факторов от вычисленных значений а воспроизводимостью интеа-сивностей базальных рефлексов.

Характерные для глинистых минералов изоморфные'замещения могут повлечь за собой изменение структурных факторов от вычисленных значений от 20 до_505&. При этом общая относительная погрешность метода колеблется от 10 до 20%. : Успех метода, как и любого другого количественного метода, во многом зависит от того, насколько качественны будут препараты, воспроизведши дифрактограммы.

Изучались различные способы приготовления препаратов. Результаты этих исследований привели нас к убеждению, что препараты для количественного минералогического анализа следует готовить кз свезевыделенной илистой фракцнйй, не допуская ее высушивания. Оптимальная толщина препарата оказалась равной 0,06мм,

Таблица I

Значение воэффциевта К для вычисления доднчесмаядщ отношения гидро-слоды /Го/ к каотавшу /К/, хлорит; /V* вермикулиту / В/ к монтмориллониту /М/ о? отноаешим ивгенсигвасгей соответсглуюиях бавалша

рефлексов. .

Э'Го ! * ■ * Ок 4 * * * Э'х • « О'в « • « ••

оое •001 » 4 002 003 . : 001 002 : » * 003 004 005 ; 002 » * 004 006 008 0010 *. 12,И » т » и — д ■ -0' ■ X 15,41 17,4*

001 4,18 13,54 Л36 0,81 4,34 5|05 12,91 5,05 8,52 0,26 0,85 4,44 1,14 6,58 6,55 И,20

002 3,06 9,86 3,17 0,59 3,1? 3,69 9,42 3,69 6,21 0,19 0,62 3,24 0,77 4,79 4,77 8,16

003 0,52 1,6? 0,54 0,10 0,54 0,62 1,60 0,62 1,05 0,03 0,11 0,55 0,13 0,81 0,81 1,39

005 0,54 0,56 0,10 0,56 0,65 1,67 0,65 1,10 0,03 0,11 0,57 0,14 0,85 0,84 1,44

что соответствует навеске 35 кг на стешю-подлохку размером 18x18 мм иди «-»II мг/см2, при средней плотности препарата 1,8г/см5. Кроне глинистых минералов, рентгендифрактометриче-ским методой легко и вадехяо диагностируются магниевые н кальциевые карбонаты* мохно исследовать мелкодисперсные карбонаты / с0,01 шг/. Преимущества диагностирования карбонатов рентге-повсклн методом не вызывал сомнения, тем более, что это экспрессный метод.

Количественные определения ведутся методом внутреннего стандарта / СаР2/.

Были подобраны такие условия съемки и построения градуиро-воч&ых кривых, которые позволили достичь воспроизводимости и точности близкой к химическим методам. Чувствительность метода не нихе: для кальцита о доломита - 2$, арагонита - 6% и кварца - 0,1/?.

■ Таблица 2. ,

Значения коэффициентов К для вычисления количественных отношений Гс, СМ-СЛ / в зависимости от состава фазы/и Ш к отражении К по отношениям интенсивносхей базадьных рефлексов /001/, исправленных на фактор.

Состав фазы

?'0О1т * ^'оо1Гс / ^001к

"3-5-3-

17 А

12,4А

15,4А

100$ Гс ЭОДГс + 10%Н?] 8 («ГС + 21 ?фс + . 60%Гс + 4

—гГс 1 +

}Гс + 7 5Гс +■ ЕГО + 1Ш

4,080

г! ^го

1,726 1,354 1,128 О 974 О 863 0,780 0,720 О 673 о;ез4

4,080 21и76 1,420 1*104 О! 924 о; 809

0^685 О 655 01б40 0^643

4,080 11400 0.867 0,646 О 516 01453 01409 о!(Ш 0,364 0^364 С, 372

ф

8 г

а, g

о

С4 •

О м

8 s

<Ц 14

m в

н о,

о та

<о о

<0 H Л '

я

я

И

S

а

г

j>

(M

§

и

M

S

er О В

я и о о

а *>

3

а в

я

S

о а>

ft

J) M о h

g s>

s

о

3

H

о ri

g.

« о .s g

9 г.

г л s

г 1

и IT g г о

1 M 1 s

I 1 в

Рис. I.

Кривее ссектралБВОго отрахеаяя для образцов чернозема типичного мощного среднегумусяого; разрез X /Ивановская опытная станция, Суковая оба/*

Ь образца. Глубина Горизонт

99 10-20 И/к

ЮГ . 90-100 РВк

104 130-140 Р х

а а. установке УРС-50 ИН отснята дяфрактограммы, по которым я определялся качественный и количественный мивералогячесстй состав илистов фракции почв с дальнейшем пересчетом содержания глинистых минералов на почву % целом.

Качественный минералогический состав илестоё фракции черноземов различных прощшций изучался детально / Адерихин в др. 1968, 1973; Алексеев, 1971; Горбунов, 1955,1963,1974; Чичикова, 1965, 1968, 1974 я др./. Для зовы Украинское Лесостепи данные по мжавралогяческсшу составу илистой фракции едшпчна.

- IZ -

' Научались наиболее распространевные виды черноземов: слабо-гумусярованвыа, малогумусные и среднегумусвиа. Результаты качественных а количественных определение содерхаиня глинистых ten-верадов s илкстоа фракции и почве в целой для хишгаша разрезов предмавлеви в табл.З. ■.■■.-'

На основании получениях даяных мохно заключнть.чтоутяхеле-вхв механического состава черноземов таштиг «очных приводит к увеличению содержания гидроелтда /Те/ я монтмориллонита /К11/ г к укекьяеяяю содерхаака каолинита /Я/ s илистой фравдил. Сметадно-exottsaa фаза /С1/-СЛ/ присутствует эпизодически.

На рис. 2 а-в приведены усредненные, выравиеаиыо неходок регрессионного аналкза кривые распределения глинистых иинерадовпо ПрО$ЯЛВ ЭТИХ почв.

Характер крахах распределения глинистых минералов дня почва а целом по профилю изученных видов черноземов близкий - содероа-нае Гс уменьшается, aiEJ - возрастает с глубиной- Чем тяхедее мехавнчесшй состав почв, тем эти закономерноетн прослеживаются 'четче.■ \

Содержание каолинита в хлорита по всему профиле практически остается постоянным. ■

Для террасовых черноземов характерно присутствие наиболее легко разрушавшегося юиерала хлората. Его содержание коррелирует с.возрастом террас. Дифрактогргкш* пдахорных и террасовых чар* нозеиов значительно разнятся.' \

х/

Искрению благодарность мы приносим руководителю группы минералоги почв-кандидатус/х наук П.Г.Ковзхивнжчу за больную ■ помою нря хшголвонш экспериментальной части работы. -

4 а i21 n о

со

«а

m

S " j • Ч

в и лй

Ii-

ii

-в tó йг

/ /

:;.■/i

/

/

/

M I

степени дадше: ; а/ Чернозем типичный моцвыи , вей., li-Jpaöoüo, Черкасской

l¿

шдъсхЬа

WBUtírjUJeBHweiuuu»» /рЗЭр. 15-ЙГИ1Н,КивВСКОЙ я_____ _________ .. 4-Восовка, Чершадской оЛу* ::

¡7 Чераоэём'тишчнц! úcmaatt кдагуадсявй /раэрЛ7^иеноиа, ПолПвской оСл., '{ьЯмгПммюкой оЗя., б-Йяроновка, Киевской о<Я., Под6о«очквк( Щ

ibCKoa oöi,, &-Улашво-Лючйв«к, йшиицкойо<м./.

арно-

скаа

www« VU«,, &-УлаД5ВО-*ЮЧЙв«К,--------

я/ Оаммем ташгчаий иощяШ) средяегувусяый /раэрЛ^товеШ^пыпет.ЙИ-

обл.,Ьбааввка,;Одесская Обж.А .

- Г4 -

Тайяаца 3

Количественный иивераюгически! состав илистой фрадцв» к -аочвы /%/ оововаых почв Лесостепи УССР

Назван!» почв, несто отбора, разрез

Генетн-

Чершеи типшчаый шщшй слабогунусирояааныЯ круп-нодаевато-легкосуглинистый яа лессе. /Яготив,Киевской с«3д/, Разрез £5.

ЧврВфЭ^И типичные мощный малоууиусныя кругаосыле-вато-средве су глинистый на лессе.

/Подвояопвск,Те рао польской обл./, рэзреа II.

Минералогический состав. %

; ческне : горизом- : та * • » с* :. Ивястой фракции * ♦ Почва,

• ГС ; к : на : X * : гс * * к : • цц : X • * ♦ * Ы л м >1-

а/к Ю-20 50 20 ю 20 6 2 I 2

арк 50-60 €0 10 5 25 и г I 4

РНк »0-100 60 10 5 25 10 г I 4 '

Р/И/К 140-150 ад 15 5 40 б 2 I б

Рк 220-250 50 15 5 30 7 2 I 5

В/к 10-20 75 15 Ю- 110 ОЙН, 25 5 3 не ск5я.

н/к 50-40 75 15 10 20 ' 5 -и-

■ Нрк . 65-75 75 .10 15 17 2 3

РКк 110-121) 70 15 Х5 24 5 5 ' -.«и

Рв 2Ш-220 . 70 15 15 ■ 22 5 5

Чернозем гипнчний иоцный И/к 10-20 70 10 ■ 20 23 -3. 6

среднегуиусный mueiaio- Н/К 50-40 60 10 IU Zk 3 3 „n„

тяаеюсуглинистий на лес- При fcíMÜ 80 10 10 16 2 2

се /U-Виска, Кировогр, Р/К /к 115-125 70 10 ■ 20 14 2 4 . „п.. .

5л./, разерз 13, Рк . i&WUO 55 Ш 35 15 3 10

Черяозеа оподзолекный Веп/пах, 27-37 70 15 15 -п. 17 4 4

лесчаво-среднесзгмвкстый Hpt .45-55 . 80 10 10 22 , 3 3

на вессв./Ставила, Киев- Р/HJ/ 65-75 75 -15 10 20 4 3

ской ойл./,разрез 27. Ря .166-176 65 20 15 — — 15 6 4

Тэкно-оэрая оводзолеияая Не пах. 10-20 75 ■ 15 8 19 4 2

пыле tato-meioc jranua- Hi ЗСИО 75 15 10 -*- 25 ' 4 3

стая почва /Яриолиицы, ij 70-80 80 10 10 -*- 28 ,3

Хыельяшишй оба/, h 105-115 75' 10 15 . 30 .5 7

разрез 31* й 200-2X0 70 . 20 10 — — 24 6 '3

Серая ошизмевяаа пес- lie tiax. • 10-20 80 10 8 15 2 2

чаао-среднесуглиялиая I /И/ 35-45 75 15 10 17 3 ', I

почва ка лесов /Лысявка, I 60-70 80 10 10 22 .3 ; ' 3-.:-

Черкасской области/, Рк ; I60-I7U 70 20 10 / * ™ . .18 5 ■ I

разрез 23, i' '■■'. л '

Ижнвралошчвсвиа сомав оподзолвяяых почв различных провинций изучался Горбуновы* 1963, 1971; Градусовым, 1967; Со-воловой а др. ХЭбЭ; Тщхоаовым. ХЭбб.

Эти потаи наиболее си рок о распроетравены в Лесостепи УССР.1: * ; кх минералогический состав для Правобережной провилоти Лесостепи Украины изучался Сегедой, 1975.

Эти почвы изучались намив пределах всей зоны. .

Об особенностях распределения глинистых минералов по пробив развой степени оподзоденных почв можно судить по данный для типичных разрезов, представленных в табл.З. Отметим, что . илистые фракции оподзоденных почв, равно как и черноземов, преимущественно слагаются гидрослюдой. Минералы каолинитовой и мовт-норшшонитовой групп занимают подчиненное положение и представлены почти равнозначно. Смеиаяно-слойные минералы встречаются эпизодически.

Статистическая обработка количественных минералогических определений позволила построить кривые распределения глинистых минералов по профит изученных почв /рис.3 а-в/.

■ Из рис.3 а-в видно,, что иллювиальный горизонт обогащен гидрослюдой и монтмориллонитом. Содержание этих минералов в аллювии тесно коррелирует со степенью оподзоливавня.

4. Результаты колвчествеввого определении вдета почв.

Об изменении количественных цветовых характеристик образцов почв по про^идл можно судить со кривы» распределения координаты цвета X /численно равной коэффициенту отражения красного цвета почвой/ и коэффициентам полинома Чебышева /а0,а1,а2,а5/.

Установлено, что форма кривой распределения координаты цвета X определяется типом, подтипом почвы. Дин всех видов изу-

II

к» -тот.

12 16 20 г

(

■ ■. / :: / / V

■.....■ Р к с. 3.

Распределение по лроЛило гумуса /1/,иоатморшговита /2/. каолинита /3/ и гвдрослпды, 7вредвеааыв, выравненные методом регресмшого анализа 3-й сте-.пена даяние! ' ■ - . ..

а/ чершеи оподзолениый /разр.25,27 - Ставила. Киевской обл.. 32-Умань,

Черкасской обл.; ЗЗ-Городок, «вовской обл./, • :

б/ теино-сера* оподаолевван почБа/раэр,41-Уиавь, 2б-С1авшца, Л-Яриаяии-

ии, Хмельницкой обл.; 38-Н.Бодояага, Харьковской обл./, в/ се рад свода оленкая ш>чва /разр.гЗ-Лысянка,. Черкасской обл. ,2В-Вишщ-кая оп.станция| 35-Ьабрка, Львовской обл./.

■ -а

I.

. ченных черноземов форма кривой- одинаковая, но абоолютныезначе-еия величина X те» больше, чех легче механический состав /ниже содержание гумуса/ почвн. Такое постоянство формы кривых количественной характеристики цвета для всех изученных видов черноземов типичных мощных и позволило использовать их ддя определения" нижней гранит гумусированаой части продля.

Предлогено эту границу определять но глубине интервала, в котором, абсолютные значения величины X остаются постоянными /рис*4а/. Нихе указанного интервала отмечается быстрое возрастание значений X /значительное осветление образцов/. На этой же глубине пересекается кривые распределения по пробил» Сгк и С^; /рис.4б/. Эту отметку профиля Пономарева / 1968/. предложила принять за вихнян границу гумусированной части продля. Установление. жеJглубины этого интервала по цветовым количественным характеристикам отличается экспрессностьо и инструментальной объективность!).

iopua-кривых количественных цветовых характеристик для оподзолевшгх почв значительно сложнее, чем для черноземов, их характер определяется подтипом и механическим составом почвы.

5. Применение количе^твенннг^щетошх и мике^алоги-че<у^г_характе£истик_для_ даатностихи_почв.

Количественные данные по цвету и минералогическому со- . ставу инистых фракций изученных почв могут быть использовали как дополнительные диагностические показатели. По этим'данный /координата цвета X, содержание Гс, К, Ш/, а так же по содержанию ила / фракции <0,001 ми/, гумуса и карбонатов оценивалась существенность различия изученных черноземов на уровне видов, а оподзоленных почв - на уровне подтипов, т.е. определялось

Р * о. 4 . • i ... ... .

Крива е рас преде лети по профиле в черноземе ткпичясы мешем сдеднегумусясм (CKB.I)î -

А - количественных характеристик цвета

1 - координата цвета X

2 - свободный член полинома Чебншева а„

Б - количественного ж качественного состава гумуса

Í - сгк

■ 2-сфк -

являются ..я* эти количественные признак»,характерна« Для ладного вида или подтипа почв. Тахая опенка проводилась сравкекжем попарно профалей изученных почв с применением непараметрического cao- , соба сравнения числовых выборок - критерия Этот метод срав-

нения двух.выборок (двух кривых распределения) пеней для почвоведения тем, что сяк сравнивается иекцу собо! не по средним значениям характеристик по'всему профили в целен, а по с релям . значениям этих характеристик каждого генетического го-

риэонта.

Из приведенных в тексте диссертация таблиц ведно, - что изученные почвенные, разности практически существенно различаются по всем количестве алии показателям на 5%_ уровне /включая количественный минералогичеекий состав илистых фракций черноземов различного механического состава/.

По содержанию илистой фракции и глинистых минералов в элювиальном и иллювиальном горизонтах почвы развой степени оподзо-яеняостк существенно различается.

Следовательно, цветовые и минералогические количественные характеристики могут Сыть использованы как объективные диагностические 'показатели наряду с такими характеристиками почвы, как механический состав, содержание гумуса и т.д.

6. Связь ме»д2. орга^ческой_и_1шнерадьвой частяки_п_о_ч_в_ы*

Связь.между органической и минеральной частями почв исследовалась миогимимучеными / Александрова, 1953, 1953; Алешин, 1963; Горбунов, 1947, 1974; Орлов. 1971,1974 и др./.

Полученные нами данные о количественном минералогическом составе черноземов типичных мощных позволили эту связв выразить математически в виде коэффициентов корреляции между содержанием гумуса и глинистых минералов в почве с оценкой их существенности*

Изучение корреляционной зависимости показало, что для черноземов крупнопылевато-легносуглиниетого механического состава существенно значима связь гумуса только с гидрослюдой / га0,838 при 1=4,66/, дая кругшопылевато-средвесуглинистого -значимы уже два коэффициента: с гидрослюдой / г, * 0,966 при

9,86/ к с,каолинитом /V 0.870 при Ц4-.65/ и для пылевато-тяже-

лосугликистого нлегкоглннастого- значимы все три коэффициента корреляция : с гмдрослюдой /г, * 0,965" при - I, = 15,36/, о каолинитом / г1 0,709 при 3,22/ л с монтмориллонитом

/ -0,920 при ^=7,48/.

На отрицательный коэффициент корреляции между монтиорад-дояятсм и гумусом указывал» так хе ЛгзкпсС, Хаите ' /1966/.

выводы'

1. Разработанные ранее методы фазового количественного анализа не позволяют прямо применять их для глинистых минералов из-за присуцего им широкого изоморфизма, структурных неод-нородвостеЗ, несовершенства и наличия рентгеноаморфяих примесей.

2. Количественные определения глинистых минералов долгам основываться на прямых /безоталонных/ рентгенографических методах, основанных на отношениях интегральных интенсивностеЛ баэаль-ных рефлексов / 00£ Д с введенаем поправок на факторы,.которые

в наибольшей мере вяаявт на интенсивности этих рефлексов;

3. Научение кристаллохныичаских, структурных и других особенностей глинистых минералов показало, что интенсивности Са-зальяых рефлексов определяются следующими факторами: плотностью /удельный вес/ минералов, размером элементарной ячейки, лоренц-поляриэЕционнш.',геометрическим и структурным факторами. Для наиболее гипичш-х по составу глинистых минералов, встречаших-ся в почвах, вычислены все указанные - факторы интенсивности.

• У-;1 ' '

4. Разработанная нами методика количественного определения глинистых минералов основана на прямом безэталонном методе с учетом перечисленных вше факторов.

Такой подход позволил определяй, содержание не только индивидуальных глинистых минералов /, гидросляда, хлорит, монтмориллонит, каолинит и веринкулат/, во и оценить содержание смепаяно-слоВных минералов.

Все определения можно производить по любой паре сравниваемых баэадьЕЫг рефлексов»

5» В отличие от общепринятой методики приготовления препаратов для рентгендифрактометрического анализа из высушенной илистой фракции предлагается готовить'эти препараты из све-хеваделеивого не высушенного ида. Приготовленные таким образом препараты выгодно отличаются хорошей ориентацией частиц, высокой плотность».

Для дифрактограмм, полученных с таких препаратов, характерны сасокая стабильность.иатенсивностей и форма базаяькых рефлексов» что в значительной мере влияет на точность количественного анализа.

6, Рентгенографический метод определения-карбонатов позволяет надежно и экспрессво диагностировать' Ca й И^ карбонаты. как в почве в целой, так и в шлифах, без разрушения послед, них. -

Внесение изменения в рентгенографачесную методик; стандартных. смесей в применения ее к количественному определение карбонатов и кварца позволяли построить для этих минералов прямолинейный градуяровочаый график. Применение такого графика позволяет определять содержание этих минералов с точность», близкой к точности химического количественного анализа,: но со значительно меньшей затратой временя.

7." Количественное определение цвета почвенных образцов проводилось по кривым спектрального отражения с использованием автоматического спектрофотометра СФ-Ю. По этим кривым вычислены координаты цвета X / численно равной отрахенкю красного света почвой/ и коэффициенты полинома Чебыиева - -

ао* а1» а2 * а3*

Установлено, что закономерности изменения количественных цветовых характеристик X или - ав по профили определяются типом почв. Так, зти кривые для черноземов н оподзолениых почч носат суцественно различный характер. При переходе от- ' одного вида чернозема типичного мощного х другой? форма кри- ■ вых по пробила полностью сохраняется, но с утнзселениеи механического состава абсолютные значения величин X' уменьназотсн и вся кривая сдвигается вдоаь осн абсцисс. ,

Для почв разной степени оподэоденности форма кривых распределения сложнее, они значительно разнятся между собой.

8. Количественное определение глинистых минералов в черноземах типичных мощных Лесостепи УССР показало, что с утя-гелеэием их механического состава увеличивается содержание монтмориллонита и гидросллды в илистой фракции. Для этих почв характерно накопление гидросдвдистш минералов в верхнейj нонт-цоряляонха - в нихней части профиля. Такое распределение минералов по профилю изученных почв прослеживается тем четче, чем тяжелее их механический состав.

Последнее обстоятельство сказалось на результатах степеви корреляционной взаимосвязи мехду органической к минеральной частями почвы.-

Так, для черноземов легкосугливистшс значим коэффициент корреляция только между гумусом и содержанием Гс; для средне-суглинистых - значимы уже два коэффициента : гумус - Гс и гумус »Ей для тяжелосуглинистого - значимы все три коэффициента корреляции : гумус - Гс, гумус - К и гумус - Ш.

Для черноземов террас характерно присутствие наиболее лег-» ко разрушающегося минерала хлорита. Его содержание коррелирует с возрастом террас* В плакорных черноземах хлорит не обнаружен.

2. Для изученных оподзоленных почв характерно накопление монтыориалонта и гидрослюды в иллювиальном горизонте. Увеличение содержания этих минералов коррелирует со степенью ояодзо-дивания почв.

10. Предложено для черноземов типичных иощных глубину гу-мусированной частя профиля определять но цветовой количественной характеристике X /или а0/.

Интервал, где кривая распределения координаты цвета не. меняет своего численного значения, принят за нижнею границу гумусировавноЯ части профиля.

Такой метод определения глубины гумуснрованао£ части профиля отличается простотой, экспрессностьи к инструментально объективен. Все экспериментальные определения и математическая обработка для одного продля / 25-30 образцов/ выполняются за один рабочий день.

11. Построены кривые распределения для профилей по следую» ким количественным характеристикам почв: координата цвета -

£ и а0 содержание фракции <1^, глинистых минералов и гумуса для всех изученных почв. Все кривые распределения виравяены методами регрессионного анализа. По этим кривым оценена сукест-

венность различия изученных почвенных разностей с использованием непараиетрического метода Еолыогорова-Сшрнова / лямбда - "J." /, позволгшего сравнивать между собой отдельные генетические горизонты.

12. Бее изученные почвенные типы, подтипы, и разно- , видкости существенно различимы на Ъ% уровне не только со механическому составу, содержание гумуса, но и по.таким количественным характеристикам, как цвет почвенных образцов, содержание глинистых минералов. Следовательно, последние могут быть использованы как дополнительные диагностические признаки при классификации■и систематике почв. ■ ■

По материалам диссертации автором опубликованы следующие ■ работы: >

I. Простой полуколичественный метод определения глинистых минералов / в соавторстве/; Тезисы докладов 17 межведомственного совещания по рентгенографии минерального сырья. Тбилиси, 14-19 октября 1969.

2.0 выборе фракции при рентгенометрическом определении глинистых минералов в породе/ в соавторстве/. "Литология и полезные ископаемые*, ОД, 1969г.^

3. Простой пегуколичественный рентгенографический метод определения глинистых минералов / в соавторстве/. "Литология я полезные ископаемые*, fe I, 1971.

4. Рентгендифрактометрический метод определения карбонатов, кварца и других минералов осадков. "Литология и полез-, яые ископаемые", ¡6 4,1971.

- 2Б -

5. Способ.приготовления стандартных ориентированных препаратов для количественного рсатгевдифрактометричесвого анализа / в соавторстве/* Тезисы докладов;У1 Всесоюзного совещания но рентгенографии минерального сырья. Алча-Ата, 3-6 сентября , 1374.

6. Простой полукедичественный метод определения вермикулита в смеси с другими глинистыми минералами. Сб. "Агрохшшя и почвоведение" /на укр.языке/ вып. 28, "Урожай",Киев, 1975.

7. Количественное определение смешанно-слоЯной Фазы гидрослгда-монтморшшонат в смеси с другими, глинистыми минералами / в соавторстве/. Доклады ВАС2Ш, Ё9» 1975. , .

8. Количественное определение смешаяно-слойных глинистых минералов в почве водиманерального состава / в соавторстве/. Сб."Агрохимин и почвоведение" /на укр.языке/ наг. 29, "Урогай", Киев, 1375.

" ^.- Минералогический состав илистой фракции черноземов типичных Лесостепи УССР / в соавторстве/. Почвоведение 612,1975.

ОТБЕТСТВЕЕШЙ ЗА. ВЫПУСК. кешапат сельскохозяйственных наук. ЧЕСНЙК.О.А.

доцент

Подпясаяо1к печати 7/1-1976 г. Об"ем 1,5 п.л. Заказ 2 Тира- 170 экз.

Ротапринт Укр.НШРСяГ им.Юрьева г.Харьков.МоековскяЯ проспект»142.

Бесплатно