Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОБМЕННЫЕ РЕАКЦИИ ИОНОВ СА —MG, CA — NA В ПОЧВАХ СОЛОНЦОВОГО КОМПЛЕКСА ЗАВОЛЖЬЯ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ОБМЕННЫЕ РЕАКЦИИ ИОНОВ СА —MG, CA — NA В ПОЧВАХ СОЛОНЦОВОГО КОМПЛЕКСА ЗАВОЛЖЬЯ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

3удк 631.41,631.6,631.48

На правах рукописи

Азиз Кория ИСТИФУ

ОБМЕННЫЕ РЕАКЦИИ ИОНОВ Са — Са — № Б ПОЧВАХ СОЛОНЦОВОГО КОМПЛЕКСА ЗАВОЛЖЬЯ

(специальность 06.01.03 — почвоведение)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА— 1983

Работа выполнена на кафедре почвоведения Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук В. И. Савнч.

Официальные оппоненты — доктор биологических наук Т. А. Соколова, кандидат химических наук, доцент А. И. Кузнецов.

Ведущее учреждение — Университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы.

на заседании Специализированного совета К—120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес; 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА. Автореферат разослан * 5" » ¿¿а.-ЯлГр-Х- . 1983 г.

Защита состоится « К »

Ученый секретарь /х- и__

Специализированного совета ¿Р&чЬи А. Гончарова

I, ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуаяь^сть теми. Решение Продовольственной программы -важная народнохоэяЯственная проблема. Освоение новых земель, мелиорация и химизация являются неотъемлемыми частями выполнения поставленные я.адач повышения урожайности с/х культур, В связи с этим беэувяевно актуальный является изучение почв солонцовых комплексов, щощади которых достаточно велихи и составляют важный резерв расширения посевных площадей. Их ыелиора^ ция в значительной степени способствует повшени» урожайности сельскохозяйственных культур в засушливой зоне. Актуальность изучения почв солонцовых комплексов определила и выбор темы диссертация.

- Цэдь 1т задачи исследования. Целью исследования являлось иэучишэ реакций ионного обмена Са, Ыв,Ва в почвах солонцового комплекса Поволжья, проводимое для более глубокого анализа механизма процессов, протеакЕщих при химичвскоп мелиорации. С учетом степени изученности данной теш в диссертационного работе были поставлены следующие задачи;

1, Оценить различие реакций ионного обмена в отдельных рочвах солонцового комплекса.

2, Заявить закономерность протекания реакций ионного обмена от данерздогпчесхэго .состава почв.

Лро«««т» каеледования по регулированию реакций ионного обмена, аа. фш* добавления в сферу реакции органических дигандов.

4, Изучить возможность устранение недостатка Са на* почвах солонцового кснзтехса за счет внекорневой подкормки растений комплексами кальция, ' .

Научная новизна* В результате выполнения работы установлено различие реакций .ионного обмена в почвах солонцового кокп-

I ЦЕНТРАЛЬНАЯ I НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА I Мжк- «вльемохоз. академии I мм. К. А. Тиимрязма

I Инв № _ _ ...........,

лекса по скорости реакций, по зависимости реапхий от концентрации сорбата, анионного состава сорбата, Подтверждено наличие индуктивного оф^кта (взаимовлияния) катионов, поглощенных почвой» и показана роль отого эффекта о реакциях ионного обмена. Проанализирована связь реакций конюга оСмена с минералогическим составом изучаемых почв. Еперша в почвоведении испытано влияние на проростки растений, развивающихся на гочвак солонцового комплекса, в*.'.корченой подкормки Са-ДГПА (комплекса Са с диэтилентриаминпентаацетатом).

Практическая ценно уть работы. Практическая ценность работы состоит в том, что установленные закономерности даст возможность уточнить методику расчета доз, гипса с учетом констант лонного обмена С а, Из, прогнозировать процессы, протох&ю^е в от их

почвах при химической мелиорации. Вне корне сан подкормка растения на почвах солошряого комплекса 0,007£ раствором Са-ДГПА рекомендуется к производственным испытаниям.

Алтобмтия раДатц. Материалы роботы докледьлаались на Научной конференции ТСХА. в 1002 году..

Публикация работы. По теме диссертаций опубликована I, статья.

Об-ьем работы. Диссертационная работа содержит /Ьс страниц машинописного текста, таблиц, 24 графиков и рнсунхов.

Приложение состоит нз "XI- таблиц, список литературы 127 наименования. п.обзор дпттурц

Лучение реакций ионного обмена и почвах солонцового комплекса представляет несомненный теоретический и ^фактические! кн-терос, так хах в конечном итоге оти проЦасси определял возмог-ность перехода ионов натрия иа раствора в обменное состояние Ы развитие солонцеватооти. Реакции, протекавший при малкорацхм

солонцов и^почв солонцового комплекса также в значительной степени связаны с процессами обмена На*- и 12гг+ на Са^ при гипсовании,: Na+ и Kg2* на Н+ при мелиорации кислотами и физиологически кислыми удобрениями. ■

' \ С практической точкизренияприрассмотрении. реакций ионно го обмена в почвах солонцового коиплекса наибольший1 интерес представляют следующие вопросы: 'I. Константы обмена т+ и Ме2+ иэ ШЖ на Н* из раствора. Зависимость констант обмена "от

рН среди, состава раствора, степени заполнения ППК ионами Ка+, Us2* Са^, Н+, алажности, температуры, времени взаимодействия. 2. Связь реакций ионного обмена.с минералогическим составом почв, механическим составом, наличием гуцуса, принаддежностьо почв-к определенному тицу, 'подтипу,' роду и виду. 3. Связь реакций ионного обмена с плодородием почв;, агрономическая и генети-■ чсск&я сцснха параметров; характеризующих ионный обмен. 4. Воз-дешше дуги регуяйро вакия реакций ионного обмена в почвах и toc взаимосвязь с регулированием плодородия почв и урожайности с/х 'югяь'гур. ' ■ ■; ■

'-'■■'/ В настоящее время:имеется значительное количество работ, lio священных kohhow обмену вдачвах солонцового комплекса (К.К.ГодроПтц, 11Л1.Антисо»-Каратаев, H.И.Горбушб, Ц.Б.Мишшн, Н.П.Пйлэо, А, II. Болдырев, К.П.Пак," И.Р.Цурюпа, В.В.Окороков, А.И.Арбатов и др. ), Однако 7яд вопросов ионного обмена остается спорим. Взаимосвязи особенностей ионного, обмена с составом 'и свойствами почсонного - пэглс^акщего комплекса не выяснены. Установят cío рядом авторов теоретические зависимости для от-делысгс почв не гиподняптсЯ, Что связано.с нспоэкашюстьп ряда причин,обмена м факторов," мнящих на него (ft.Д.Гончарова, Т.С. Сашрш. И.Д.Ящнии, Л.П.Родионова, Б,И.Золотарева, В.И.Градо-

боев). Значительное число работ по свячено•изучению влияния состава обменных'катионов ППК на агрономически важные* фазико-хими-ческие, водно-физические и ^зивд-механическяе свойства почв.-Однако четко выявленных закономерностей не.установлено. Боль--шинство наблодаемцзс исследдвателяю! зависимостей правомочно -только для конкретных почв и в узких лимитах воздействия изучаемых факторов. (В,А.Ковда, А.Н,Соколовский,; А.Н.УожеПкоБ,В,Андреев, К.П.Горзешга, Н.В. Орловский, А.В.Новикова, А.Ф.Большаков, Н.П.Панов, Ы.Б.Мишсин, А.И.Болдырев).. * -'

Цути регулирования реакоий ионного обмена - один из наименее изученных вопросов. Большая часть работ посвящена не изучению щггей регулирования реакций ионного обмена, а путей рогу--лировония состава поглощенных катионов.

В соязи с невыясненность о к настоящему времени ряда ватшх аспектов ионного обмена о почвах солонцового комплекса, ка в . своей работе постелили цель по;огчн?ь' экспериментальный материал, необходимый для дальнеГЪого развития теории этого вопроса и репить следутг^в частные задачи: I. Изучить на исследуемых почвах скорость процессов ионного обмена, Са, Ке, Ка, однозначность ЗракЦиП' поглощенных ионов Са, Ка, 2. Сопоставить на исследуеьых почвах характер реакций ионного обмена с минералогическим составом. 3.-Изучить влигаио на рсакцяииотюго об- ■ мена органических лигпндов. 4. Оценить;влияние на развитие проростков на почвах солонцового комплекса внекорневой подкорихи Са. ■ • Л , : '* ..'• •• /.у; . .

' О/ОБЪЕКТЫ 1ЮСЯЕДОВШЯ " : ' ■ ; . .

Объектом исследования выброш. почвы еоленцрвбго комплекс* совхоза "КраскиЯ Октябрь? Палассовекого района Волгоградской .

области - солонец' ^го во-стешой каштановый солончаковый; тем-но-цзегная (лугово-каштановая) почва ыикрозападины; саетло-кавта! d вал' солонцевато -солончаковатая почва. По механическому ; составу верхнегогоризонта солонецпо классификации для солонцов относится к среднему суглинку; светло-каштановая почва по класс5:^!кохэн( для степного типа почвообразования - к' легкому суглинку; лугово-каггановая почва - к' среднецу суглинку. В солонце и в ссетло-казт ало вой почве наблюдается резкая диффёрен-циацш в распределении илистой фракции по профилю. В лугово-нагганэвой почве так'ая ди^£>ерендаация выражена незначительно.

; Анализируемые образки характеризуются щелочной реакцией среды. Нижний'горизонты почв" слабо засолены водораствортами солями, а >сдаше горизонт« солонца содерпа? более сухого остатка. В содно'й еытяжко'среди анионов в светло-налгановой и в лугово-казтвновой почве преобладает НСО^", в Himteti горизонте ЗО^2". ' В солонце в' ¿преобладает НСО^"",- вВ- НСОд"; в низе- лсза^ос горизонтах sq^2-. В этой почве значительно бодьзе ' • хлора, чей'в других сравниваемых образцах; Среди катионов в лугою-лазтановой почве преобладает Са, в светло-кажгановоП и в солонце в A it в С - Са,\востальншсгориэонтах 1Га. Обраща-:ор на себя исшание большое количество - в- солонце водорастворимого натрия'в нижнем тортэбнтё - до ХЭ нг-экв^на ХОО г почвы. / Надгсно,такого больного: коли'^ства на .в почвенной растворе . ¿'нижних горизонтов при щодочиойреа^щии.средии резкой преобла^-• ''дании Ка; над Са. иlis его собетвэ^сяхраяению солонцеватости. . ; '. Ни ' в дугово-каяз-ановой, ; на ' в светло-каштановой почве таких •

УСЛОВИЯ нет. , -'V-V;-',v'.,',-■ 'Л * ■ : " - V

'■Vv ; :Сос?ав поглощенных' катионов исследуеиых почв солонцр вого " ! >,яоиплекса приведе^в ,табл;1^'.У ''" ' "' 1 4 -■■■

Состав поглощенных катионов почв солонцового комплекса

Таблица' I

Горизонт

мг-экв на 100 г почвы.:

ЗГГ

Да.

А

01 %

С

В1

*г с

®1

Солонец лугово-степкой каштановый солончаковый '

9,6 3,5 • ; ; 1,3 ,.

■" 14,0 : *.. • г • 8,5 • : 3,8 •

0,7 . 9,7 /'• ,' :4,5

.. 19,0 V ю,о . : • о,з •.. •

Темноцветная (лугово-каш?ановая) почва- . микро оапацины

' 13,2 \ 3,9 . • ' 0,1

17Д 4,0 0,2 ' '

17,3 3,1 0,3

15,9 . ■ 4,1 ' 0,2

" С в етло-кадгтано вая солонцевато-солонйаковатая ' .

, почва.* ■ * ' - ■ : • .

13.6

13.7 7,6 21,5

3,1 8,5 6,9 6,7

0,1

■ 3,5' ■0,4:

1у. методика исследования; . ' . :

Методика исследования состояла в проведении углубленных $изико-хи«ичесгасс исследований почв, постановке модельных и ' вегетшлошак опытов. Дгя характеристики объектов исследования проведено определение механического состава по Качинскоцу, состава водной вытяхки, определенно обмешвге Са, Кв, Нд{ гумуса

по Тврицу поело отмывания водорастворимых соле.1. Углублешые

£ ' ^ . . исследования почв состояли в определенна юиоракогического сос-

тава фраждай<1р,001 ым.Ввделенве фракций проведено по методу Н.И.Горбунова; передрентгеносъемкай образца ^фракций обрабатывались по методу Мера и /^ехеона.' Рентгеносъемка проводилась на аппарате Дрон-2.' •

Методов дериватографии то оригинальной методике определена интегральная теплота связи роды о.твердой фазой, теплотворная способность почвы в целом и ее органической части. Модельные о гиты состояли в изучении реакций ионного обмена Ca, Ks. Яа при времени взаимодействия X час, I сутки, 3 суток дня 0,01н и 0,1Н концентраций .при применении в качестве сорбатов Еа.С1, Kq-jSC^, L^CL,, KîsSCaCI2, KCI, KCl + 3iJA, îieCi^ 4 ЭДГА, KCl + лимонная кислота. В равновесном растворе определялись Ca, Hg, К, ira. 1!з твердой фазы почвы в дальнейшем проводилось-вытеснение поглощенных катионов HgO и Q.IHKCI, Аналогичные исследования проведены кад со всеми изучаешми почвами, так и с минералами - каолинитом и бентонитом. Для определения погло-цеккшс катионов проводилась также 10-краткая их десорбция 0,1н

KCl. ■"./ • ■ • Г '/-V * . 'V-. ' :

Вйгетациотшо опит состояли б выяснении влияния комплекса Сог-ЛША синтезированного.в лаборатории комплаясонометрии ИРЕА развитие проростков тиениад.', .'/■.,'■'' 1 Все определения .проведены в З-края-ной швторности; относи» ?ош<ая oatöjsa роэухьтатов, "спольэуешос дяя выводов, не превы-¿авт.КЙ,. i; ■ ' ; .

.у. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЗДОВАНИЯ '

. ■■ У-А, Неттор^-о особенности реакций ионного обмена в > ; изучп^ивдг точвдх солонцового комплекса

Ï:i-I, Обменшо форма Cà, Kg у. Ка ' bj»4bmc сояонцо во го

' ксмшсжсаГ Для определения обменных форм катионов в почвах со-

лонцового комплекса юс вытеснение прободалось IÖ-кратноЙ последовательной вытяжкой 0,1н KCl при отношении .почва-раствор • 1:10. Со полученным данный, однократной обработкой KCl удалить все обменные формы Са, üg, Ka не удается.

. Вытесненные двукратной обработкой KCl "рыхлосвяэаяные" формы Ug составляют 66-7ES6 от количества условно обменных форм, вытесняемых 10-кратной обработкой HCl, для Са - 29-73%, для Ва -37-59Й. '

В таблице 2 приведено отношение CaiHg и Са:На в I и в X вытяжках KCl. Ках видно из представленных данных, отношение Ca; llg и Се: Ка наиболее узкое в солонце. Отношение C&tttg пире s X вытяжке по сравнению с I« что свидетельствует о большей разнокачественности мест Са по сравнению с Не. Отнесение -Са: lía ухе s X штяжхе по сравнению с I, что свидетельствует о большей разнокачественности фора связи Ka по сравнению с Са, Одновременно данные указывают на то, что связал болое ■ прочно, чем Са (лрочносвязанные его формы не вытесняются KCl). Ka связан более рыхло, чем Са. При придивении новых поршЯ -десорбента вытесняются все. новые гордая Ra. " '

По подученным данным, 'иллювиальный горизонт солонца содержал наибольший процент рыхлосвязаншх форм натрия го 'сравнению с другими почвами. ■

У-А-2. Коэффициенты избирательности по но В Са. Цд;. На,' в' -иссяедурмых тточмх. Для оценки некоторых особенностей ионного обмена нами определены коэф*шяенты избирательности líg а почвах солонцового комплекса, * ,,

- Подученные величины приведены в таблиц* 3.

Таблица 2

Отношение Са: Не и Са: Ла в вытяякв О,И КС1.

Почва

;Горм-;зоиг

Са-лгк

Са: К*

I Г X : I : X

3,9 . 5,5 3,0 0,4

7,1 - 16,8 4,9 1.2

3.7 6,8 3,5 1,0

3,7 10,1 3,2 1Д

3,3 2,0 0,4

- 3,6 1.5. 0,4

А

Те1шоцветная(дуго во-каштановая) почва " ыикрозапедины-

Свет.^о-каштановая' салон- А цевато-солончаковатая д почва *

Солонец дугово-степной А каштановый солончаковый 3

I и X последовательные вытяжки.

% ;■ ■ ' Таблица 3

Коэффициенты избирательности К^цц^ в почвах ■ солонцового комплекса

Дяя 0.0Ш

Почва

; ; Горизонт.

* Са С1?

Солоноц луго со -степ ю И ккгга- . , А • ' ' 0,61 0,76'

юшЯ солончакосий N вг - 0,91 0,90

% , . 1,1 0,84

Гсиюс^ стлал {лугово-ка^толс; ; ' А 0,79 0,42

?ал) дочва кикрозалэдшш вг 1Д 0,39

^ V. ■ ■ 1,61 1,15

Срвтдо-кегтановая" солонцсвато- ■ А ■. \ 0,57 0,41

солснчаковатал дачеа . < 2,38 1.53

2,5 : 1,21

Как видно из' представленных данных, более низкие значения отнесены для гумусовых горизонтов, т.е. они более селективны к Са. Это шдтверядаат факт большой селективности к Са органического вецества гочв. . -

У-А-3. Скорость реакций обмена, нонов Са. Kg, Ka -в и^сле-руемых почвах. Реакции обмена ионов протекают не мгновенно, а в течение довольно продолжительного времени.. Теоретически более медленные реакции характерны для обмена двух или трехвалентных катионов, ери наличии интрамиделлярно поглощенных катионов, при труднодоступное«! сорбщюнных мест тоглощенных кагионов. Дяя оценки скоростипротекания реакций мы изучили вытеснение lia, Са, i¡e из твердой фазы в раствор десорбентов СаС12, КеС12, КаС1 - 0,01 и 0,Ш концентраций при времени вэа-ихэдействия X час - 3 суток. Для оценки скорости реакций ььгчне-лены величины teü - - углов наклона экспериментальных прямых, . описцвед^цс десорбош в координатах; колвчоство еитсснешюго нона а - время взаимодействия с. Подученные нами данные приведены в таблице.4. " г.; ' ■ ■

Кох видно из представленных данных, эависимостьвытеснения катионов из твердой фазы в раствор от времени вьие для более ~ прочносвяэанных форы катионову для Са H ÜS по сравнение с при. взаимодействии почв схлористыми солями по сравнение е сернокислые), для вытеснения Са иКе двухвалентными катионами по ;т сравнении с одновалентными, ".-

В горизонте В солонца вытеснение к» к Ms из твердой фазы р раствор больно зависит от времени ьзаююдвйствпя, чем в других изучаемых почвах»

Таким образом« в порвой части работы tai »млсняли некоторые особенности ионного обмена в почвах оодошрього комплекс*; "

■ Таблица 4

Зависимость обмена ионов Са,&£, Ка в исследуемых. почвах о?,времена взаимодействия (величина tзй).

*Десорби1Солонец лугово-;Светло-каатано-:Темноц»етная 'руемыйГстегшоЯ калггано;вад солонцевато¡(лугово-казтаяо ион :быЯ солончакова;-соло нчако ватая: вая) почва шх-

Лесор-оент ■

;ть-я

¡почва

: А ! % 1 А:

: 0,£0 - 0,20

0,50 0,48 0,28

Са . 0.56 0^.53 0,81

■ 1,12 - 1,26

Са 1,73 * 2.5

-1 ■ 2,8, 3,16 4,2

¿а 0 ' Од56-

; * 0,84 ; ■ 1,12 ■ 0,50:

йв • °т42 0,70 . 0.35

0 ,42 , 0,63 0,49

На . ■ 0.22 - 0 .70 : -0,25

0,14 0,70 7 0,27

ад. . ' ол

0,28 '■; 7-" . . .0,2

Са ' 0.28 £¡49 0Т56

1,05 1,05 1.76,

На : 0 | ; 0,70 ^ : 0

0 . 0,35

Са 0,77 : 1.4"-.

1,69 2,6 , 3,5

Вт

гразападики

Вт

ЕаС1

ивиа

СаС^

НадВО^

0,27 0,41

0.81 1,7

0.56 0,63 0,22 0,63 0.14 0,35

О О

0.49 1.8

0,14 0,29

0,49 1,13

2,0 2,8

О

0,56

0.05 0,36 0.20 0,29

О.И 0,28

0.56 1,40 0,04 0,07

1.0 1»8

0.21 0,29

1,07

0.42 0,36 0.2С ■ 0,29

Ш

1,70

0.04 0,07

2,0 „ 3,5

В.числителе - дал 0,01н раствора; в онамйнатело -'для 0,1и

раствора.-;..;'- -. ,'* ,

Во второй части работы ми исСДада ради связь реакций ионного ' Обмена с юшералоряческим составом почв.^

У-В. Связь реакшй ионного обмена с минералогкческим сос^, тавом почв," В.таблице 5 приведен минералогический состав почв солонцового комплекса. V V ■ V- V" V-.

, Данные рентгбноструктурного анализа показали.обеднение верхних горизонтов смектитовым компонентом и увеличение количества гедрослод, обеднение': верхних горизонтов набухаоцей фракцией. ' -v .■.' ;

Проведенные.исследования показали, что обеднение верхних горизонтов набухаицей фазой коррелирует с меныгей зависимостью вытеснения катионов от;времени взаимодействия. Обеднение верхних горизонтов 'смехтитоЕШ-'компонентом и увеличение количества ги^зслид коррелирует с большей, селективность!) верхних горизонтов к Са и меньшей к'tig.' V - ... '' '• / о *'■■■ '.

Меньжая плотность заряда ехзддоидза вочвы коррелирует с' ; меньшей прочность» связи вода. Установлено, wo при большей. плотности отрицательного заряда минералы и почта болео сслех- -, . гибну к катионам с большей плотностью заряда (Us пэ сравнению с Са и Са со сравнению .©'за'-),1 SroVщдтвёрздайтся соотношением Са; Ug и Са;Ка в равюздсньос растворах сзлей при вэиоюдействии их с каолинитом, бейделлнтом, коэффициентами селективности It^^yg для указанных кинбралов и соча солонцового комплекса.

Таким образом, проведенными эксдеркыснтшд! устгшэвлона определенная связь,реакция обмена Са; Us, па сЧсшералогичесхш составе« почв. - 'л. *'.. - - V.' ', '.',

Состав поглощенных катионов в д^ггсльном процессе пзчвэоб-' разевания приводит к иэменешго шшералогического составапочв, тешотворюй способности шчвн1умусй,' прочисти связи вод! с твердой фазой почвы; Двя изучения этих вопросов нами были получены дериватограмш иссжадеида гючв. Ш дакнцц деризатогра^кк,

Содершше основных еошжвнтов шнерагогичесяого состава фракция ' ^ 0,001 ш почв солондового комкгоаса (в % от )

• ■: Таблица 5

Наямвтованкв почв

¡Генетические :горизонты . :гфбнна,сы "

Основные компоненты

исходные : после обработки по Меру и

Джексону

/24°

ЮА° ; 17-18А0: 7А° ; ЮА° ; 17-18А°

Темноцветная (дугово-хгятшю- А

вал) оочва микроэазвднш

Вт

2-23 23-15 45-65 65-115

С" 115-165

8

9

9

14

9

70 66 58 • 46 56

22 25 33 40 35.

11 б 13

12 ■II

59 65 56 45 39

■30 30

43 50

Светло-хщтановая солонцева-* А 0-16 II 63 26, . ю 61 ' 29

то-солончатоватая почеа ■V 16-31 II - 39 50 . II 53 36

-31-48 ' 10 60 зо ; 9 ,45 * .46

48-63 . 13 39 43 10 47 43

с 83-140 13 39' 48. II "54 - 35

Солонец лугою-степной А 0-12. 10 . 59 31 13 59 28

каштановый солончаиЕЦЯ 12-26 10 ' 62 28 10 61 29

26-39 9 57 34 И 53 36

39-78 12 37 51 . 8 55 37

с 70/140 15 45 40 13 42 45

.. ...„ , . / Таблиц» б

Энергетические характеристики почв солонцового комплекса го двнюи.'дериватох^афии^.' >;'■-;- ''''-"■

Почва

Гор!-, зонт.

-дал

.♦Доля ис» : ■

;парив- .'почвы, :гуищгеа,

вода:лейся. :кал/г : кал/Г

■ - :В0]у • ! • ! - ;

Солонец лугово-степной налгановыЯ солон-. чадошЯ

: с •

.'.780'.

930 ' " 800 М080: ' '.' 845''.

Темноцветна* {дугово-- А

каштановая) пэнеа ., кккрозаладкш

• & ■:"

Светло-каштановая:. ' . : 'АЛ солонцевато-солончаков' В^ ватая почва .' .Б^' >

• В,

ск

1290. 1330 1340 .1100 1220

1200.' 1450 ; 12801400' '1280.

0,1 .

0,84 0,76 1.0/ 1.0

0,63 0,6? .0,7 .

1.0

0,45 0,62 0,64 ■1.0

■.82 58. 46

12? ' 54. 40' 11,5 О г' '

160 81 61 *

2800 2600 2900

ЗВ00. 3760 '. 3900 2700. О .

5900 5600 6100

абсолютная величина теплотЕорноЯ'"сшсобнэсти почв. составляет \ -до 100 кал/г; меньшей теплотворной способностью обладает. соло-;' ней. Абсолютные величины'теплоти сгорания п^огсасоставляя? о? • 5900 да 2700 кал/г; кенъезй теплотворной способность!) обладает, '', солонец. Даоам дершатографии указывает наиекьзую прочность : * связи водц с твердой фазой почш'прк 'н&сицсшсп со Ка. по сраз-решш с насыщением Са и ' ^с. йпоэЦяькзд прочность связи вода • достигает 16 кказ/ноль вода*;'Для 1«яЬвиалыюп) гориодаа солон-г ца характерна большая прочность ' связи' вода,' чей: вАиВ^и; л-7 ° больнее количество' сорб^вагаойвода,'.^

• „■ -г. 1 ■ - ч'. ■•''''У

. И. -,ч.

I . , К , г '

риментальных данных приведена в таблице 6.

'У-В. Возможность регулирования-.реакций ионного обмена в почвах солонцового комплекса. Для повышения плодородия почв и урожайности с/х культур процесса обмена ионов Са, tía в системе почва-растения могут регулироваться. Согласно полученным нами данным, добавление органических лигацдов изменяет константы обмена Са, lía ¿ почвах, что коррелирует с константами, устойчивости соединений Са, .lía с ППК и с водорастворимыми лигацдами.' ■

Как следует из полученных.донных, при взаимодействии почв с UgGXo + ЭДГА коэффициент избирательности j¡G визе, чем при взаимодействии: этих же образцов с ^scig* есть почва при добавлении в раствор ЭДГЛ стала более избирательна к Ь'е, чем к Са; Это обусловлено более прочным комплексом Са-ОДГЛ, чем l^j -ЭДГА, что способствует переходу Са из твердой фазы-в раствор» Наличие в растворе лигацдов, образующих комплексы с Са, tic значительно увеличивает растворимость их осадков, переход иа твердой фазы в раствор Ca.'Ug, . Иа, Таким:образом, применение органических лигавдов позволяет изменить протекание реакций-ионного обмена, увеличивает растворимость осадков. Это позволяет рекомендовать к испытанию применение органических лигандав для мелиорации поливных вод (повьЕления растворимости СоСО^ в поливных водах), для направленного регулирования реакций ионного обмена в почвах солонцового.комплекса.

У-Г. Возможность регулирования реакций ионняга обмана п системе почва-ргитсниа солонцового комплекса с цпльп улучшения роста и раяпития с/х культур. Органические лиганды образуют достаточно прэчныо комплексы с Са и которые частично могу г поступать в растения. Этот факт разонально использовать для

улучшения Са-пит*ш1ш рёстений;.на почвах с неблагоприятным отношением и с этой целью" ш испытали в качестве внехорне-вой подкормки проростков на.засоленных.почвах кокплекс Са-ДША: , синтезкрэванный в лаборатории комплексонсмотрии.!1Р£А. В таблице -' 7 н 8 приведены данные по влияние;Са-дГПА на развитие-проростков: я содержшше в них Са. "-*,;.■' : ,■ ■ - ■

' V-' Та&жца 7 -

Впняниа Са-ДГПА. (0,00755 раствора) на развито прорссгков 1, " пзениш (в % к контроле) .;■■ . - / '

Гори-'. ;Бес надземной : Вес корней , зонт.;';;: части ' •'*'", ' ' ' ~ ■ ' - ;Ьв7 дн.Ь-14ан.Нд7 дн.: tяI4 ли.

Почва

Солонец дугово-степ- - А . 108,4 103,8;-.' 113,В 104,8-

ноП калтаношй сйЛ011- в^ ; '124>2 104?Г,/;135,8 106,7 -- . чековый , ^ "-.„'"■' 1-" " ' - ; ' '

Темно-цветная (луго-: -А;; 116,0ч'Ч'-104,6 106,1 104,6

Как видно из прсдставленгаЬс'данньгх',': ршвитио проростков"; на почвах с недостат. н' Сат может быть' уедчзёно; подхормкоЙ 0,05-

С учетом всех пэлученныхв работе экспериыентальнш: данных t цутй регулирования реакций иошого обмена Ca^líg ,*. Па '. в почвах ".' • солонцового комплекса-»»гут' Сыть" схема-^ески представлет! ^; ",'у виде следующей таблицы; ; 'Мv; " 1' -ij* • ГО' ^ .: Доведенные нами /расчётыпоказали ¿ что Гсодергаше Са, Ле

С»*'•, • - 'л < -.) ; -v'- ■ ■

* ' Таблица 8

Влияние Са-ДГЯА (0,007$ раствора) на содержание Са в проросткпс пшеница (в % к контролю)

Почва

Гори- . : Соцетжанив Са

зонт :в надземной : в корнях • , : части _!__

Ь»7 дк. Ь°14дк.; ья?дн.: соМдн.

Солонец дугово-стопнэй А■ * ' 107,8 ' 115,1 103,4 120,0 каштановый солончакошП ^ П!>10 108(6 103(4 П/1>е,

Темноцветная Сдугово- . А . 1С5.3 123,4 113,2 130,3 каштановая) почва ' в - 103(? 107(С ¡22>4

микрозападаны

Светло-каштановая солон- А • 108,7 117,3 1X5,2 69,0 цевато-солончаковатал в Ю7,6 119,1 107,9 93,8 почва \ 1 '

в почвенном растворе шжет быть впервой приближенно расчитшю по эффективной растворимости СаС03; Са 304; Дтя создан ..

определенного соотношения ионов в ППК требуется соэдашо определенного их соотнесения и в почвенном растворе. При отом доза гипса необходимая для создания заданного соотношения обменных катионов.в ПГК.можот быть расчитш]& следуп^им образом. На основании планируемого соотношения катионов в ППК и определяемого окспериментально коэффициента селективности К^^в :11са( расчитывается поданное соотношение Са, Не, На. в почвенном растворе. Зная соогнококие этих конов в исходной растворе расчитывается доза мелиоранта д»я увеличения доли Са до необходимой величины. Проведенные,расчеты показали реальность поручаемы.-. При этом величин. Однако в гючвах, гдо велико ездеркакио водорастворимого натрия добиться широкого соотношения — только за счет внесения Са СОд невозможно, что лимитируется ^[сктишшп

X

17 -

растворимость» Сге О^^'этомслучае'для; улучшения свойств:::* почв необходима прошгека их от солей ^а,' изменение в благопри-:' ятную сторону коэффициента селективности Н^^ц^ *-" ; 1,,

• • вывода' .

I. Почвы солонцового комплекса отличаются по реакциям-ионного обмена Са,Ые,- Пл. ; I . .

1 - Отмечается больная разнокачественное» сорбционных :,, . мест ППК для На по сравнению, с Са и Мв, для Са ш сравнению с .'. Ме. Вытесняемые двукратной обработкой КС1 "рыхлосвязанные" . формы Кб составляют 6б-75& от количестваусловно обменных . форм, вытесняемых Ю-кратной обработкой, £а - 29-7355, Иа 37-535. _ _ '.'■;.. ;;";'.'■''..

2 - Зависимость вытеснения хатионов из твердой фазы, в раствор от времени лиге' для более прочноСЕязазиаос форм катионов, для Са и Кб по сравнению с кз, при взаимодействии почв с ; 'хлористыми солями по сравненно е сердаетызши, для, Еытесиекяя Са и двухвалентнымн катиснами ш сразнешт с однэвалштсаи;

• В горизонте В солонца вытеа 1евие На и Ке из твердой фазы в' раствор больше зависит от времени * в э аимодеЯствп я, чем в других., изучаем:« почвах; Обеднение верхних горизонтов изучаема почв ' набух схцеЯ фракцией коррелирует с менгсей зависимо стьо гаггос- ■ нения катионов из этих горизонтовв раствор от времени взалмо- -действия. • - ... .. >. V:.-.-

3 - Верхние горизонты шчв более селективна к'Са, чем к ' -Кб, что коррелирует с бодьиш содержалаем в юо: гумуса, обед- ' нением смсктитовыи компонентом и увеличением количества гидро-' елдд.

4 - В солонцовых горизонтах отмечается некоторое уменьшение доли набухающей фракции, доли сыектитового компонента. Иллювиальный горизонт солонца содержит наибольший процент рихлосвпзонных форм На do сравнении с другими почвами, в солонце сатих горизонтах отмечается большая доля подвкжтк на и lie. Далкио деривптогрсфкй указывают ка меиьв^ую прочность связи воды е твердой фазой noutti при насыщении ее Ко, по сравнению с на-ацоииси Са2* и (минимальная прочность связи води дости-

гает 16 икал/ноль воды) . Для шцповиального горизонта солонца характерна большая прочность связи воды, чем в А и В2 и бользее количество сорбированной воды.

И, Дкя товшения плодородия почв и урожайности с/х кульТур процессы обмена попов Са, Us, Кв. в сиотеме почва-раетокия могут регугировеаиск. '

I - Добавление &эдорастворюасс органических лигандов из-•меняет константы обмена Ca, №5» Ка в тивах, что коррелирует > константами устойчивости соединений Ca, Ва с ППК к с во-дораст воряшми гдг&ндами. •

В - Развитие проростков на почвах с недостатком кальция цолот бить удутаеко рэдкорыкоЯ 0,05-0.007^ раствором Са-ДГОА) При атом увеличивается рост корней и надземной части, содерза-tato Са в корнях и листьях,

3 - Соотноаоние поглощенных катионов в ППК эа&кент от состава и соотноаскхя катионов а почвенной pact во ро, коэффициентов селективности Kcajigj ^ув.ка*® свлэи в откм при расчете доз гипса следует учитывать со стад почвенного раствора, оффе&хвшое произведение растворимости СаООд и указанные коэффициенты селективности.

О _3«т Л**_ Тираж Ш

Типография Московской е.-к. академии им. К. А. Тимирязев* 127530, Москве Н-550гТнмкрямвск>я ул., 44'

Бесплатно