Почвы замкнутых западин севера Тамбовской равнины в условиях поверхностного и грунтового переувлажнения

Сафронов, Сергей Борисович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Почвы замкнутых западин севера Тамбовской равнины в условиях поверхностного и грунтового переувлажнения
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Почвы замкнутых западин севера Тамбовской равнины в условиях поверхностного и грунтового переувлажнения"

003447520

На правах рукописи

САФР0Н0В СЕРГЕЙ БОРИСОВИЧ

ПОЧВЫ ЗАМКНУТЫХ ЗАПАДИН СЕВЕРА ТАМБОВСКОЙ РАВНИНЫ В УСЛОВИЯХ ПОВЕРХНОСТНОГО И ГРУНТОВОГО ПЕРЕУВЛАЖНЕНИЯ

Специальность: 03.00.27 - почвоведение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

О 2 О КГ 2008

Москва - 2008

003447520

Работа выполнена на кафедре физики и мелиорации почв факультета почвоведения Московского государственного университета им. М.В Ломоносова и кафедре агрохимии и почвоведения Мичуринского государственного аграрного университета.

Научный руководитель: доктор биологических наук

А.С.Никифорова

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук кандидат биологических наук

И.Ю Давыдова Н.И.Суханова

Ведущее учреждение:

РГАУ-МСХА имени К.А Тимирязева

Защита диссертации состоится « 21 » октября 2008 г в 15 ч 30 мин. в аудитории М-2 на заседании Диссертационного Совета Д 501.001.57 при МГУ им М.В. Ломоносова по адресу. г.Москва, Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке биологического и почвенного факультетов МГУ им. М В. Ломоносова

Автореферат разослан « 16» сентября 2008 г.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью организации, просьба присылать по адресу:

119992, ГСП-2, г.Москва, Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения, ученый совет.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 501.001 57 доктор биологических наук

А.С.Никифорова

Актуальность темы. В связи с наметившейся в последние годы тенденцией существенного роста площадей переувлажненных почв на территории Тамбовской низменности (Овечкин, Исаев, 1989; Паракшин и др., 1997, Зайдельман и др , 2002) возникла необходимость прогнозирования изменения химических свойств почв, определяющих их плодородие, под влиянием нарастающего гидроморфизма.

Несмотря на то, что в литературе были подробно освещены особенности солонцовых почв западин юга Тамбовской низменности (Бугаевский, 1972), сведения о химических свойствах почв замкнутых западин севера лесостепной зоны до настоящего времени весьма ограничены.

Не изучено влияние степени гидроморфизма черноземовидных почв севера Тамбовской равнины при поверхностном и грунтовом заболачивании на гумусное состояние, распределение химических элементов по профилю, состав обменных катионов, содержание элементов питания растений.

Характерными новообразованиями черноземовидных почв замкнутых западин севера Тамбовской равнины являются ортштейны, морфологически и химически различающиеся в зависимости от степени гидроморфизма почв. Сведения о химическом составе этих новообразований для исследуемого района в литературе отсутствуют. Изучение ортштейнов важно не только в генетическом, но и практическом отношении, так как они являются показателем гидроморфизма почв.

Цель исследований: Изучить влияние нарастающего в пространстве гидроморфизма при поверхностном и грунтовом заболачивании на химические свойства переувлажненных черноземовидных почв замкнутых западин севера Тамбовской равнины; раскрыть особенности химического состава марганцево-железистых конкреций этих почв и оценить их диагностическое значение.

Задачи исследований:

1. Оценить влияние степени гидроморфизма черноземовидных почв замкнутых западин на дифференциацию их минеральной фракции почвы и их химические свойства при поверхностном и грунтовом увлажнении и заболачивании.

2. Исследовать качественный и количественный состав органического вещества черноземовидных почв при поверхностном и грунтовом заболачивании.

3. Оценить влияние оглеения на различные формы соединений железа мелкозема при поверхностном и грунтовом увлажнении и заболачивании.

4. Изучить влияние степени гидроморфизма на фосфатное состояние черноземовидных почв (фракционный состав фосфора, профильное распределение фосфора, содержание подвижных форм), его агроэкологическое и диагностическое значение

5. Проследить динамику подвижных форм фосфора и железа в годы различной обеспеченности осадков холодного периода года.

7. Исследовать химический состав ортштейнов черноземовидных почв замкнутых западин на различных элементах рельефа.

8 Оценить количественное соотношение различных «форм» железа, марганца и фосфора в ортштейнах в ряду черноземовидных почв поверхностного и грунтового увлажнения и возможность использования этих параметров для диагностики степени заболоченности почв

Научная новизна. Для условий севера Тамбовской равнины на примере двух рядов почв поверхностного и грунтового увлажнения впервые изучено влияние степени гидроморфизма на профильное распределение валового содержания элементов, фракционный состав гумуса, состав обменных катионов, содержание основных элементов питания, фракционный состав фосфора. Показано, что поверхностное и грунтовое увлажнение по-разному влияют на основные химические свойства почв.

Дана характеристика химического состава ортштейнов почв различной степени гидроморфизма при поверхностном и грунтовом заболачивании. Показано, что основными элементами, накапливающимися в них, являются железо, марганец и фосфор. Степень гидроморфизма почв влияет в первую очередь на соотношение Ре и Мп в ортштейнах, а тип увлажнения, поверхностный или грунтовый, на соотношение различных фракций органического и минерального фосфора

Исследована динамика содержания подвижных форм фосфора и железа в поверхностных горизонтах. Показано, что при поверхностном увлажнении увеличение содержания подвижного фосфора наблюдается весной и определяется падением ОВП и нарастанием подвижности фосфатов железа. А в черноземовидных почвах грунтового увлажнения кроме весеннего роста содержания подвижного фосфора возможен и летний в периоды обильных осадков и увеличения подвижности фосфатов кальция

Практическая ценность. Представленные данные могут служить основой для разработки мероприятий по рациональному использованию почв в естественном состоянии и после их мелиорации Показана возможность диагностики черноземовидных почв по их коэффициентам заболоченности (отношение Ре/Мп, извлекаемых 1н н2804 из ортштейнов) Дана оценка целесообразности применения с этой целью критерия Швертманна.

Апробацпл работы. Результаты исследований были доложены на кафедре физики и мелиорации почв МГУ им. М.В Ломоносова, на кафедре агрохимии и почвоведения Мичуринского ГАУ, на международных научных конференциях - «Про-

странственно-временная организация почвенного покрова: теоретические и прикладные аспекты» (2007), «Плодородие почв» (2008) в Санкт-Петербурге, «Геохимия биосферы» в Москве (2006). По теме диссертации опубликовано 15 работ.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и выводов общим объемом 155 страниц печатного текста, содержит 19 таблиц, 27 рисунков и 8 приложений. Список литературы включает 207 источников, из них 23 на иностранных языках.

Объект исследований. Непосредственным объектом исследований послужили почвы двух катен. Первая катена приурочена к замкнутой западине диаметром 100м водораздела рек Иловай и Лесной Воронеж учхоза «Комсомолец» Мичуринского района Тамбовской области и представлена почвами поверхностного увлажнения: черноземом выщелоченным среднегумусным среднемощным - в начале склона, чер-ноземовидной оподзоленной среднегумусной среднемощной - в середине склона и черноземовидной подзолистой глееватой среднегумусной маломощной - на дне западины Все почвы сформированы на тяжелом покровном карбонатном суглинке. Дополнительное увлажнение обусловлено намывными склоновыми пресными водами с минерализацией менее 0,2 г/л

Вторая катена занимает обширное замкнутое понижение диаметром около 300м первой надпойменной террасы реки Лесной Воронеж. Исследуемый ряд представлен почвами грунтового увлажнения: черноземовидной слабооглеенной среднегумусной среднемощной - на повышенном участке, черноземовидной глееватой среднегумусной среднемощной - на склоне и черноземовидной глеевой высокогумусной маломощной - на дне понижения. Почвообразующая порода - легкоглинистые карбонатные аллювиальные отложения. Увлажнение обусловлено жесткими фунтовыми гидрокарбонатно-кальциевыми водами с минерализацией 1,4-1,8 г/л.

Методы исследований. Работа выполнена на базе кафедры агрохимии и почвоведения, Испытательной лаборатории (№ РОСС RU.0001.21IUI91) Мичуринского ГАУ и кафедры физики и мелиорации почв МГУ им. M В. Ломоносова.

При выполнении работы использовали следующие методы. Определение валового содержания элементов проводили сплавлением почвы с карбонатом натрия с последующим определением элементов аналитическими методами- фосфор, железо, марганец, титан - фотометрически, окись кремния - гравиметрическим желатиновым методом, алюминий, кальций, магний и серу - комплексонометрически; сумму Na20 и К20 - расчетным способом, фракционный состав гумуса определяли по методу Тюрина в модификации Пономаревой-Плотниковой; актуальную и обменную кислотность - потенциометрически, гидролитическую - по Каппсну, обменные основания

вытесняли ЫН4С1, «аморфное» железо - по Тамму, суммарное «несиликатное» - по Меру-Джексону; минеральный «активный» фракционный фосфор - по Гинзбург-Лебедевой, органический фосфор и прочносвязанные фракции минерального фосфора - по Чангу-Джексону в модификации Аскинази и Гинзбург; обменный калий и подвижный фосфор - по Чирикову, щелочногидролизуемый азот - по Корнфилду в модификации ЦИНАО. Все определения выполняли по каждому генетическому горизонту в четырехкратной повторности. Фракционный состав гумуса анализировали только для гумусовых горизонтов. «Аморфное» и «несиликатное» железо в 8-кратной повторности.

Динамику содержания подвижных форм фосфора - по Чирикову и по Ониани; «подвижного» железа - по Казариновой-Окиной в модификации Коптевой, влажность почвы - термостатно-весовым методом

Оргштейны отбирали из воздушно-сухих образцов почвы массой 1 кг и отмывали на сите 0,5 мм; для анализа валового состава ортштейнов разложение проводили смесью серной и хлорной кислот с последующим определением элементов аналитическими методами; железо и марганец в ортштейнах определяли - по Тамму и Меру-Джексону, коэффициент заболоченности - по Зайдельману; минеральный «активный» фракционный фосфор - по Гинзбург-Лебедевой, органический фосфор и глубокие фракции минерального фосфора - по Чангу-Джексону в модификации Аскинази и Гинзбург Валовое определение химических элементов и фракционный состав фосфора проводили в четырехкратной повторности, остальные определения - в восьмикратной. Статистическая обработка по Б.А. Доспехову (1979). На рисунках представлены средние значения Различия средних достоверны при вероятности 95%

Влияние переувлажнения на химические свойства черноземовидных почв севера Тамбовской равнины

Валовой химический состав мелкозема. Выщелоченный чернозем характеризуется равномерным распределением химических элементов. Только содержание фосфора снижается вниз по профилю, а содержание кальция, напротив, возрастает. В черноземовидной оподзоленной почве увеличивается содержания кремния и уменьшается содержание алюминия и железа в горизонтах с признаками оподзоливания (табл 1). Черноземовидные подзолистые глееватые почвы в отличии от чернозема выщелоченного и черноземовидной оподзоленной почвы характеризуются максимальным выносом железа, марганца, алюминия, кальция, магния, титана и максимальным накоплением кремнезема в толще мощностью 0-70см.

В почвах грунтового заболачивания можно проследить закономерное изменение содержания 8Ю2, Ре20з, МпО, А1203 по их профилю. Установлено, что с

Таблица 1 - Валовой состав мелкозема выщелоченного чернозема и черноземовидных подзолистых и оглеенных почв

замкнутых западин (% на прокаленную навеску)

Почва, разрез Горизонт, глубина, см Потеря при прокаливани и, % 5Ю2 АЬОз МпО Ре20з СаО м§о ТЮ2 Р20, 502

Почвы I катены на водоразделе увлажнены и заболочены поверхностными водами

Выщелочен ный чернозем, Р 1 Ап 0-30 13,81 73,67 13,67 0,13 4,33 1,94 1,42 0,84 0,24 0,27

А1 30-55 14,14 73,87 14,30 0,15 4,29 1,85 1,10 0,94 0,25 0,10

АВ 55-65 11,66 73,42 14,39 0,14 4,47 1,86 1,28 0,81 0,17 0,18

В1 65-85 8,03 76,11 12,94 0,11 4,25 2,50 1,32 0,68 0,09 0,38

Черноземов идная оподзоленна я,Р 2 Ап 0-25 12,68 74,43 12,90 0,15 3,59 2,19 1,10 0,81 0,23 0,74

А1 25-53 12,82 75,10 12,11 0,12 3,70 2,44 0,98 0,84 0,22 0,62

А2В 51-68 9,67 75,85 12,56 0,13 3,62 2,09 1,11 0,81 0,15 0,39

В1 68-90 8,23 72,11 14,10 0,10 4,52 2,26 1,36 0,81 0,09 0,88

Черноземов идная подзолистая глеевагая, Р 3 Ап 0-10 10,54 79,08 11,24 0,10 2,84 2,00 0,75 0,79 0,24 0,51

А1 10-30 10,28 79,55 11,90 0,10 2,92 2,01 0,78 0,84 0,24 0,37

А2Г„ 30-50 4,56 80,67 11,13 0,08 2,68 1,66 0,83 0,79 0,11 0,37

А2В, 50-70 5,75 79,95 п.зо 0,09 3,01 1,86 0,96 0,79 0,12 0,32

В1„ 70-100 8,28 74,38 13,58 0,11 4,75 1,87 1,38 0,77 0,09 0,35

В2, 100130 8,41 73,35 14,22 0,11 4,68 2,56 1,39 0,77 0,09 0,50

Почвы [I катены на первой надпойменной террасе увлажнены и заболочены г рунтовычи водами

Черноземов идная слабооглеен нал, Р 4 Ап 0-25 15,08 74,31 12,78 0,17 4,83 3,80 1,29 0,69 0,28 0,54

А1 25-43 14,78 72,70 13,10 0,18 4,68 4,08 1,42 0,71 0,27 0,68

АВг 43-51 12,30 73,81 13,24 0,19 4,71 3,50 1,40 0,70 0,17 0,60

Черноземов ицная глееватая, Р 5 Ап 0-15 15,42 73,00 13,31 0,17 4,60 3,39 1,44 0,75 0,23 061

А1 15-38 15,64 72,34 13,58 0,17 4,64 4,67 1,47 0,76 0,27 0,39

АВ„ 38-45 10,99 73,71 12,85 0,15 4,00 4,04 1,26 0,71 0,15 0,69

В1, 45-75 13,66 73,95 11,29 0,12 3,69 5,80 1,76 0,64 0,12 0,61

Черноземов идная глеевая, Р.6 АО8 010 21,49 71,24 13,86 0,15 4,99 3,69 1,42 0,79 0,45 0,60

А1„ 10-38 22,32 71,95 14,48 0,13 5,10 4,00 1,33 0,77 0,44 0,71

в,, 38-65 12,33 73,54 13,86 0,14 4,28 3,01 1,41 0,79 0,24 0,50

- ■ ■ выщелоченный чернозем

--черноземовидная оподзоленная

-черноземовидная подзолистая глееватая

10 20 30 40 50 60

Р. 1 12 14

0 20 40 -60 I СМ

8Ю2/Ре203

5Ю2/А1,03

см

- черноземовидная слабооглеенная

- черноземовидная глееватая -черноземовидная глеевая_

Рис. ]. Изменение молекулярных отношений БЮг/РегОз и ЭЮз/АЬОз по профилю выщелоченного чернозема и черноземовидных почв замкнутых депрессий: А - почвы I катены на водоразделе увлажнены и заболочены поверхностными водами Б -почвы II катены на надпойменной террасе увлажнены и заболочены грунтовыми водами. Выщелоченный чернозем Черноземовидная оподзоленная Черноземовидная подзолистая глееватая

Ап А1 А1А2 А2В В1 В2

О 1000 2000 3000 4000 5000 Черноземовидная слабооглеенная Ал] А1 АВд В1д I В2В !

0 1000 2000 3000 4000 5000

0 1000 2000 3000 4000 5000 Черноземовидная глееватая

___Р,5 , ~1

МИШ |

0 1000 2000 3000 4000 5000 Черноземовидная глеевая

1000 2000 3000 4000 5000

Я Ре аморфное (Рео)

Е) Ре силикатное (Реваловое-Реср

I Ре ©кристаллизованное <Кес1-Р'оо)

Рис. 2. Фракционный состав соединений железа (Ре203 мг/100г почвы) почв I катены на водораздела поверхностного увлажнения (А) и почв II катены на первой надпойменной террасе грунтового увлажнения (Б).

усилением преобразования в ряду почв: черноземовидная слабооглеенная - чернозе-мовидная глеевая, закономерно уменьшается содержание кремнезема (с 74,3 до 71,2%), возрастает содержание железа (с 4,7 до 5,1%) и алюминия (с 12,78 до 13,86%) По этим параметрам имеет место существенно иное распределение элементов по сравнению с почвами поверхностного увлажнения (рис. 1).

Кислотность, состав обменных оснований и степень насыщенности почв основаниями. Для выщелоченного чернозема характерна слабокислая реакция, высокая степень насыщенности основаниями - 80-85 %. Содержание кальция в 4-10 раз выше, чем магния. Черноземовидные почвы западин водоразделов отличаются от окружающих их черноземов повышенной кислотностью и обеднением основаниями. Минимальная сумма оснований характерна для оподзоленных и подзолистых горизонтов. Черноземовидные почвы грунтового увлажнения сохраняют нейтральную реакцию и полностью насыщены основаниями. В отличии от выщелоченного чернозема в почвах поверхностного и грунтового увлажнения с нарастанием степени гидроморфизма в составе обменных оснований возрастает доля магния (табл. 2).

Фракционный состав гумуса. Выщелоченный чернозем по общему содержанию органического углерода является среднегумусным (табл. 3). Содержание гумуса вниз по профилю равномерно снижается, в составе гумуса преобладают гуминовые кислоты (вниз по профилю Сгк/Сфк возрастает). Для черноземовидных почв поверхностного увлажнения характерно резкое уменьшение содержания органического вещества в оподзоленных и подзолистых горизонтах, состав гумуса становится более фульватным (вниз по профиль Сгк/Сфк снижается). В составе гуминовых и фульво-кислот возрастает доля фракций, свободных и связанных с полуторными окислами.

При грунтовом увлажнении состав гумуса остается гуматным, только чернозе-мовидной глееватой почве с контрастным застойно-промывным водным режимом он фульватно-гуматный. Оглееные и глеевые горизонты обеднены органическим веществом, при этом существенно увеличивается фульватность гумуса. В составе гуминовых и фульвокислот преобладает вторая фракция, связанная с кальцием. Следует подчеркнуть и прочную связь органического вещества с минеральной частью почвы, которая проявляется в увеличении доли третьей фракции (III).

Содержание различных форм соединений железа. Выщелоченный чернозем характеризуется равномерным распределением различных «форм» железа по профилю (рис. 2). В черноземовидных почвах западин водораздела наблюдается яркое проявление подзолообразования. Это находит свое отражение в обезжелезнении мелкозема, снижении окристаллизованности несиликатного железа, формировании четко

Таблица 2 - Кислотность, состав обменных оснований и содержание элементов питания в выщелоченном черноземе и

черноземовидных почвах замкнутых западин севера Тамбовской низменности (М ± 10.95111, п=4).

Почва Горизонт, глубина, см рН вод рн сол Крит ерий Шве ргма нна, Ре, Ре, Приве денны й критер ий Шверт манна, н Обменные основания Емкое ть катион ного обмен а Гидро литиче екая кислот ность, Нг Степе нь насыщ енност и основа нихми, % N3, % от ЕКО Р203 (по Чириков У) к2о (по Чириков У) N легкоги дролизу емый

Са2* М82+

мг -экв / ЮОг почвы мг/100г почвы

Выщелоч енный чернозем Ап 0-30 А1 30-55 АВ 55-65 В1 65-85 6,14 6,55 6,63 6,77 5,03 5,19 5,74 5,94 0,08 0,08 0,07 0,07 0,08 0,08 0,08 0,08 27,8±1,0 27,3±1,6 30,2±1,3 27,8±1,1 6,8± 1,6 5,5±1,0 3,2±0,6 2,2±0,8 43,5 38.0 37,9 33.1 8,8 5,2 4,5 3,1 79,8 86,3 88,1 90,6 0,07 0,05 0,08 0,06 10,2±0,6 5,6±0,3 2,6±0,3 2,6±0,3 11,4±1,3 9,Ш,0 7,9±0,7 7,7±0,7 15,4±1,6 10,2±1,2

Чернозем овидная оподзоле нная Ап 0-25 А1 25-40 А1А2 40-53 А2В 53-68 В1 68-90 5,49 5,42 5,08 5.85 5.86 4,70 4,74 4,96 4,89 5,60 0,28 0,29 0,27 0,25 0,13 0,38 0,40 0,37 0,34 0,15 17,4±0,8 16,9±0,8 15,9±0,5 14,2±1,7 17,5±0,9 4,0±0,7 5,5±1,7 4,1±1,3 4,7±1,2 6,3±0,3 31,7 32,7 26,9 24,0 28,4 10,3 10,2 6,8 5,1 4,6 67,5 68,8 74.7 78.8 83,8 0,12 0,15 0,15 0,12 0,11 4,2±0,5 2,04=0,3 0,4±0,1 0,4±0,1 0,2±0,1 12,2±1,4 11,2±1,4 9,5±0,8 4,6±0,5 2,3±0,5 15,4±1,4 8,2±1,0

Чернозем оввдная подзолист ая глееватая Ап 0-10 А1 10-30 А2б, 30-50 А2В8 50-70 В1в 0-100 5,65 5,55 5,85 5,75 6,00 5,00 4,95 5,40 5,23 4,85 0,37 0,28 0,52 0,36 0,17 0,59 0,40 1,43 0,55 0,20 13,6±0,9 13,Ш,9 11,1±1,3 15,2±1,2 17,1±0,7 3,5±0,3 3,0±0,3 2,4±1,2 6,7±2,0 9,8±2,1 28,2 27.3 18.4 26,1 31,2 11,1 п,з 4,9 4,2 4,4 60,6 58,6 73,4 83,9 85,9 0,11 0,11 0,16 0,11 0,06 2,6±0,3 1,2±0,3 0,2±0,1 0,1±0,1 15,4±1,6 10,8±1,2 7,6±1,0 5,7±0,6 4,2±0,4 25,2±3,2 9,4±1,2

Чернозем овидная слабоогл еенная Ап 0-25 А1 25-43 АВ^ 43-51 ГУ 51-75 7,56 7,12 7,34 7,38 6,52 6,36 6,38 6,34 0,26 0,36 0,35 0,18 0,35 0,57 0,54 0,21 50,1±0,8 51,1±1,3 40,4±6,1 56,5±1,5 7,4±0,8 6,5±2,1 6,3±3,7 4,2±1,2 58,2 58.1 47.2 61,2 0,6 0,4 0,4 0,4 99,0 99.3 99,2 99.4 0,07 0,07 0,25 0,23 11,6±0,9 10,1±0,7 8,5±0,5 5,7±0,5 17,8±1,8 16,5±1,5 12,0±1,5 8,8±0,9 19,6±2,8 13,8±1,6

Чернозем овидная глееватая Ап 0-15 А1 15-38 АВ# 38-45 В,, 45-90 7,44 7,46 7,51 7,14 6,60 6,50 6,47 6,44 0,20 0,19 0,15 0,11 0,25 0,23 0,18 0,12 44,8±1,4 39,9±2,8 29,8±6,6 26,4±0,7 8,3±0,4 10,5±3,6 11,1±0,8 9,4±0,7 53,6 51,0 41,6 36,2 0,5 0,5 0,5 0,3 99.1 99,0 98,8 99.2 0,17 0,20 0,26 0,28 8,8±0,8 10,7±0,8 8,0±0,6 3,7±0,4 14,4±1,5 9,6±1,0 4,9±0,5 5,3±0,5 19,6±2,8 10,5±1,6

Чернозем овидная глеевая Ао„ 0-10 АХв,,, 10-38 О,, 38-65 7,42 7,44 7,42 6,52 6,52 6,28 0,43 0,37 0,19 0,76 0,59 0,56 45,0±3,6 47,7±0,4 47,1 ±0,7 9,3±3,2 8,8±1,9 8,7±1,5 55,1 57,7 56,5 0,6 1Д 0,5 98,9 98,1 99,1 0,25 0,23 0,25 18,1±1,5 12,4±1,2 11,7±0,7 16,5±1,6 10,0±1,0 9,6±0,7 35,0±6,4 22,4±2,8

Таблица 3 - Фракционный состав гумуса выщелоченного чернозема и черноземовидных почв замкнутых западин севера Тамбовской равнины

Почва, разрез Собши ФК (С, % ОТ С^ший) ГК (С, % ОТ СоСший) Состзтка» с СфК

Горизонт 1а I II III I II III % от С ости Я £ФК £ГК

Почвы I катены на водоразделе увлажнены и заболочены поверхностными водами

Выщелоченный Ап 0-30 2,88 3,13 1,04 17,71 5,55 21,05 22,71 10,41 18,40 27,43 54,17 1 97

чернозем,РI А1 30-55 3,15 1,59 3,17 17,46 6,98 20,00 26,03 9,21 15,56 29,20 55,24 1 89

ЛВ 55-65 1,42 2,11 0,70 20,42 3,52 14,79 41,55 9,15 7,75 26,75 65,49 2 45

Черноземовидная Ап 0-25 3,51 3,42 5,13 12,54 8,83 19,37 31,91 7,69 11,11 29,92 58,97 1 97

оподзоленная, Р.2 А1 25-40 3,36 3,87 11,31 7,74 13,39 16,07 27,98 7,74 11,90 36,31 51,79 1 43

А1А2 40-53 1,66 7,23 5.42 19,88 16,87 9,04 21,69 8,43 11,44 49,40 39,16 1 24

А2В 53-68 1,42 8,45 0 30,99 12,68 8,45 18,31 7,04 14,08 52,12 33,80 0 64

Черноземовидная Ап 0-10 3,10 3,87 3,87 17,42 3,87 27,42 16,77 8,71 18,06 29,03 52,90 1 82

подзолистая А1 10-30 2,78 5,40 13,31 8,27 10,79 25,90 15,11 8,27 12,95 37,77 49,28 1 30

глееватая, Р 3 А2,ч 30-50 0,84 17,86 0 32,14 8,33 21,43 5,95 4,76 9,52 58,33 32,14 0 55

А2ВГ 50-70 0,65 6,15 0 32,30 13,85 24,62 15,38 1,54 6,15 52,30 41,54 0 79

Почвы 11 катены на надпойменной террасе увлажнены и заболочены грунтовыми водами

Черноземовидная Ап 0-25 2,62 4,20 7,25 7,63 8,40 2,29 37,78 15,26 17,19 27,48 55,34 2 01

слабооглееная, Р 4 А1 25-43 2,21 3,61 4,52 12,67 7,24 2,26 38,46 11,76 19,48 28,05 52,49 1 87

АВд/ 43-51 1,38 5,07 7,97 21,74 9,42 2,17 34,78 7,97 10,88 44,20 44,92 1 02

Черноземовидная Ао 0-10 4,68 4,06 0,43 21,36 18,80 8,76 11,54 20,94 14,11 44,65 41,24 0 92

глееватая, Р 5 Л1 10-38 3,90 5,13 7,18 10,51 14,36 3,08 30,00 16,92 12,82 37,18 50,00 1 34

АВ,„ 38-45 2,04 1,96 5,39 18,14 4,90 2,94 36,76 9,31 20,59 30,39 49,02 1 61

Черноземовидная глеевая,Р 6 Лог А1„, 0-10 10-20 5,40 6,00 3,89 4,00 3,52 2,50 7,04 14,50 12,72 11,67 18,89 17,50 19,44 15,17 24,81 21,33 9,69 13,33 27,17 32,67 63,14 54,00 2 36 1 65

А18 20-38 1,30 6,15 4,62 18,46 9,23 11,54 11,54 23,08 15,38 38,46 46,15 1 20

в,, 38-65 0,80 2,50 1,25 30,00 10,00 1,25 28,75 13,75 12,50 43,75 43,75 1 00

выраженного подзолистого горизонта, к которому приурочен максимум ортштейнов. Максимальное количество аморфного и минимальное окристаллизованного железа содержится в оподзоленных и подзолистых горизонтах почв первой катены. Однако иллювиирование железа выражено довольно слабо. Обезжелезнение мелкозема протекает в основном за счет сегрегации железа в конкреции.

В черноземовидной слабооглеенной почве второй катены распределение всех «форм» железа по профилю равномерное Более длительный застой влаги в глеевой и глееватой почвах ведет к обезжелезнени. мелкозема глеевых и оглеенных горизонтов и увеличению содержания аморфного и суммарного несиликатного железа в поверхностных горизонтах. Обезжелезнение мелкозема при поверхностном увлажнении ведет к увеличению критерий Швертманна с нарастанием степени гидроморфизма. Накопление железа в поверхностном горизонте при грунтовом заболачивании сглаживает эту зависимость.

Содержание элементов питання. Черноземовидные почвы западин хорошо обеспечены калием и легкогидролизуемым азотом. По содержанию подвижного фосфора почвы поверхностного увлажнения являются низкообеспеченными, а грунтового - высокообеспеченными (табл. 2).

Фракционный состав фосфора. В выщелоченном черноземе фосфор представлен органическими соединениями и фосфатами кальция, значительна доля и прочно-связанного фосфора. Вымывание кальция из почв поверхностного увлажнения ведет к снижению доли фосфатов кальция. В составе гумусовых кислот возрастает доля I фракции, связанной с полуторными окислами, обладающей большим сродством с фосфором, в результате увеличивается содержание органических фосфатов. Замкнутый характер депрессии и контрастный застойно-промывной водный режим определяют накопление в черноземовидной подзолистой глееватой почве фосфатов железа. Увеличение содержания активного минерального фосфора происходит за счет его вымывания с более высоких элементов рельефа, снятия окисных пленок и высвобождения прочносвязанного фосфора.

Черноземовидные почвы надпойменной террасы по сравнению с выщелоченным черноземом имеют более высокие запасы фосфора. Насыщенность гуминовых кислот кальцием и нейтральная реакция почвы определяют снижение, по сравнению с кислыми почвами поверхностного увлажнения, доли органических фосфатов. Среди «активных» минеральных фосфатов абсолютно преобладают фосфаты кальция. Смена периодов переувлажнения и иссушения ведут к окклюдированию части фосфатов. Поэтому содержание прочносвязанной фракции фосфора в верхних горизонтах

Почвы II катены на террасе грунтового увлажнения

Черноземовидпая слабооглеенная почва, Р. 4

Почвы I катены на водоразделе поверхностного увлажнения

Выщелоченный чернозем, Р. I

P,Oii1C0f

Р,СУ100г почвы

20 40 60 80 100 0 50 100 150 200 250 300

Черноземовидная оподзоленная почва, Р.2

МГ РгО^ЮОг лочвы

мг P(0ji100r почвы

P,CV100r почвы

О 20 40 60 80 100 0 50 100 150 200 250 300

Черноземовидная подзолистая глееватая почва, Р.З

З^^ямйш,: ап ещммш* •

д1 -I

О 50 100 150 200 250 0 100 200 300 400

Черноземовидная глеевая почва, Р.6

2 мг P,0i/100r по

■ PjOJ/1 00г

Рисунок 3. Фракционный состав активного минерального (А) и общего фосфора (Б) выщелоченного чернозема и черноземовидных почв замкнутых депрессий.

0Са-Р1 ■ Fe-P

\ Са-РИ □ AI-P ICa-PIII

а активный минеральный т органический ЕЗпрочносвязанный минеральный

глеевой почвы увеличивается, а в глеевом горизонте напротив снижается. С ростом степени гидроморфизма среди активных минеральных фосфатов возрастает доля фосфатов железа (рис. 3).

Наблюдения за динамикой подвижных форм соединений фосфора и железа, извлекаемых 0,1 н Н2У04 из свежих образцов, показали, что в почвах замкнутой депрессии водораздела наблюдается зависимость между содержанием подвижного железа и фосфора извлекаемого сернокислой вытяжкой, длительностью периода застоя влаги и соответствующего ему падению ОВП.

В почвах грунтового увлажнения динамика содержания подвижных форм фосфора определяется не только содержанием подвижного железа, но и увеличением подвижности фосфатов кальция. Рост содержания подвижного фосфора, извлекаемого как уксуснокислой, так и сернокислой вытяжками наблюдался не только в моменты длительного застоя влаги и падения потенциала весной, но и во время летних дождей, когда поступление влаги насыщенной кислородом не вызывает падения потенциала, но способствует переходу фосфатов кальция в более подвижные формы.

Морфологические особенности и химический состав ортштейнов

Содержание и морфологические особенности ортштейнов. Фактором, определяющим появление ортштейнов, является смена окислительных и восстановительных условий при поверхностном или грунтовом переувлажнении. Из всех рассматриваемых почв этих новообразований нет только в черноземе выщелоченном, так как в угой почве отсутствуют признаки периодического переувлажнения.

В оподзоленной почве поверхностного увлажнения формируются только мелкие 1-2 мм угловатые темно-бурые ортштейны. В черпоземовидной подзолистой глее-ватой почве длительность поверхностного затопления возрастает, поэтому наряду с мелкими ортштейнами размером 1-2мм появляются более крупные 3-5мм. Массовая доля ортштейнов увеличивается до 7-10 % (табл. 4) Максимум ортштейнов приурочен к оподзоленным и подзолистым горизонтам. Грунтовое переувлажнение гидро-карбонатно-кальциевыми водами сопровождается понижением содержания ортштейнов в почвах второй катены. В слабооглеенной почве максимум ортштейнов приурочен к гумусовому горизонту, они имеют черный цвет, округлую форму. В этих горизонтах происходит и увеличение массовой доли крупных ортштейнов. Ортштейны имеют внутреннюю дифференциацию. Ядро может быть марганцовистым (черного цвета с металлическим отливом), железистым (темно-бурым), или глинистым (светло-бурым)

Таблица 4 - Содержание и фракционный состав ортштейнов черноземовидных

почв севера Тамбовской равнины.

Массовая до- Содержание фракции в %, разме-

Почва ля ортштей- пом, мм

нов в почве, % >5 5-3 3-2 2-1 1-0.5

Почвы I катены на водоразделе поверхностного увлажнения и заболачивания

Черноземовидная Ап 0-25 0,45±0,09 нет 4 13 63 20

оподзоленная, Р 2 А1 25-40 1,23±0,05 нет 3 18 61 28

А1А2 40-53 2,27±0,04 нет 4 7 57 32

Черноземовидная Ап 0-10 3,18±0,23 1 15 34 42 8

подзолистая глеева- А1 10-30 3,54±0,45 2 16 35 42 5

тая, Р 3 30-50 9,29±1,45 1 15 30 48 6

А2В„ 50-70 3,14±0,56 нет 4 21 65 10

Почвы II кагены грунтового увлажнения и заболачивания

Черноземовидная Ап 0-25 1,33±0,03 нет 1 11 64 24

слабооглеенная, Р 4 А1 25-43 1,39±0,02 нет 1 11 61 27

АВ, 43-51 0,50±0,10 нет нет 3 47 50

Черноземовидная Ап 0-15 0,45±0,08 нет 2 8 53 37

глееватая, Р. 5 А1 15-38 0,72±0,20 нет 3 10 55 32

АВР 38-45 1,11±0,06 нет нет 5 52 43

В, 45-60 1,18±0,04 нет нет 22 50 28

Черноземовидная Ао8 0-10 0,20±0,09 нет нет 9 49 42

глеевая, Р. 6 А1г 10-38 0,21±0,08 нет 3 8 55 34

38-65 0,53±0,19 32 20 9 16 23

Химический состав ортштейнов. В конкрециях черноземовидных почв севера Тамбовской равнины в первую очередь аккумулируются Мп, Р и Бе. Коэффициенты накопления этих элементов (Кн) снижаются в ряду (Кн(МпО) > Кн(Р205) > Кн (Ре203)). При поверхностном и грунтовом увлажнении с ростом степени гидромор-физма почв коэффициент накопления марганца снижается, а железа растет. Во всех ортштейнах отмечается значительное накопление фосфора (1,3-2,0 %). В ряду почв поверхностного увлажнения наибольшее содержание фосфора отмечено в ортштейнах почвы центра западины, а в почвах грунтового увлажнения - в ортштейнах черноземовидной слабооглеенной почвы (рис. 4). Несмотря на то, что общее содержание фосфора в ортштейнах приблизительно одинаково, его фракционный состав при поверхностном и фунтовом заболачивании почв существенно различается. Поэтому соотношение различных фракций фосфора в ортштейнах может служить генетической и диагностической характеристикой гидрологических особенностей почв. В ортштейнах почв поверхностного увлажнения доля «органического» фосфора достигает 30-50 %, в почвах грунтового увлажнения - 1-3 % (рис. 5) Возможно, это связано с тем, что при переувлажнении и кислой реакции, характерной для почв первой кате-ны, органическое вещество, связанное с полуторными окислами, приобретает подвижность и возможность сорбироваться на поверхности ортштейнов.

Ал AI ОД Ал AI А2В Ал AI А2В I» II U Ii II 12 Ii Ш И

Ал AI (Шд Ал AI АВд Ап 01 АВд AI АВд Big A1 АВд Big AI АВд Big G В С

Рисунок 4 Коэффициенты накопления марганца, железа и фосфора (МпО, Fe203, Р205) в ортштейнах почв: Р.2 - черноземовидной оподзоленной; Р. 3 - чернозе-мовидной подзолистой глееватой, Р.4 - черноземовидной слабооглеенной, Р.5 - черноземовидной глееватой; Р 6 - черноземовидной глеевой.

ЕЗСа1-Р Е2Са11-Р

□ А1-Р ■ Ре-Р

ИСаШ-Р

0% 20% 40% 60% 80% 100%

АЗВ

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Рисунок 5. Соотношение различных фракций в составе акгивного минерального фосфора ортштейнов почв I катены на водоразделе поверхностного увлажнения и почв Пкатены на надпойменной террасе грунтового увлажнения . Р.2 - ортштейны черноземовидной онодзоленной почвы; Р.З - ортштейны черноземовидной подзолистой глееватой почвы; Р.4 - ортштейны черноземовидной слабооглеенной почвы; Р.5 - ортштейны черноземовидной глееватой почвы; Р.6 - ортштейны черноземовидной глеевой почвы.

1 1—

О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100% а)

АВд

А1 АВд Вд

В)

Активный минеральный фосфор Органический фосфор ■■ Прочносвязанный минеральный фосфор

Рисунок 6. Соотношение различных фракций органического, активного и прочносвязанного минерального фосфора в ортштейнах почв I катены на водоразделе поверхностного увлажнения (Р.2-3) и почв II катены на надпойменной террасе грунтового увлажнения (Р. 4-6).

Ап

А1

Таблица 5 - Содержание различных форм соединений марганца и железа в ортштейнах из черноземовидных почв поверхностного и грунтового увлажнения иг/ 100г ортштейнов (на прокаленную навеску)

Горизо нт, см Валовое содержание(п=4) Содержание компонента из вытяжки, мг/ЮОг ортштейнов (М1 (¡¡^т)

1нН2804(п=8) Вытяжка Тамма (п=4) Вытяжка Мера-Джексона(п=4)

Ре | Мп | Ре/Мп Ре | Мп | Ре/Мп Те | Мп | Ре/Мп Ре | Мп | Ре/Мп

Черноземовидная оподзоленная почва, Р. 2

Ап 0-25 8269+1441 2213+341 3,74 3726+353* 45* 761+77 34* 4,89 7050+525 85* 1649+134 75* 4,28 7796+693 94* 2110+259 95* 3,70

А1 25-53 8618±1301 1772±364 4,86 3258+297 38 620156 34 5,25 64761367 64 1400+107 79 4,35 7488+657 87 1749+206 99 4,02

Черноземоввдная подзолистая глееватая почва, Р. 3

Ап 0-10 8863+1652 1145+449 7,74 59571638 67 572+63 49 10,4 64781586 73 851176 74 7,77 73111759 82 1042+98 91 7,14

А1 10-30 9478+873 968±116 9,79 56261623 59 452+54 46 12,45 62351624 65 700179 72 8,90 7359+638 77 876+83 90 8,40

А2ь8 30-50 7479+1864 936±232 7,99 39481421 52 359137 38 10,98 4649+356 62 676153 72 6,88 5462+497 73 857179 91 6,37

Черноземовидная слабооглеенная почва, Р. 4

Ап 0-25 9632±162 0 2738±619 3,52 5408+623 56 19001250 69 2,84 5811+619 50 2066+207 75 2,83 7284+553 76 24621312 90 2,99

А1 25-43 9429±3682 25521666 3,69 42521476 46 21691178 84 2,00 62771594 67 24101211 94 2,60 72071804 76 2492+308 98 2,89

Черноземовидная глееватая почва, Р. 5

А1е 15-38 870212021 13541542 6,43 30601317 35 695175 51 4,40 38281372 44 1093189 81 3,50 85151673 98 1351+128 99 6,33

АВ„ 38-45 8982±1870 14581519 6,16 3659+379 41 735182 50 4,97 51861438 58 12721139 87 4,08 8266+795 92 14131254 97 5,84

В1. 45-75 8478±1672 13541163 6,26 33271346 39 657175 48 5,07 54281382 64 1214+103 90 4,47 7568+653 89 13521203 99 5,59

Черноземовидная глеевая почва, Р.6

38-65 1586011442 20121534 7,88 5102+523 32 725+86 36 7,03 72211816 46 11431253 57 6,31 107251975 68 11841138 59 9,06

под чертой % от валового содержания

Таблица 6 - Особенности ортштейнов черноземовидных почв севера Тамбовской равнины.

Почва, разрез Горизонт максимальног о скопления ортштейнов, содержание, % от массы почвы Цвет и форма Разме ры, мм Ре/Мп в валовом содержан ИИ Кн (коэффициенты накопления) основных элементов Фракционный состав фосфора (Рорг-Рорганический, Ракт — Рактивный минеральный, Рпр Рпрочносвязаиный) Соотношения железа и марганца, извлекаемых вытяжками Тамма (о) и Мера-Джексона (1) Коэффицие нт заболоченн ости Ре/Мп (1НН2504)

Почвы I катены поверхностного увлажнения и заболачивания

Черноземовидная оподзоленная, Р 2 А2В 2,3 ±0,1 % Темно-бурые угловатые 1-2 4,9 + 0,9 МпО- 19,1±3,9 Рс20, - 3,3±0,5 Р205-6,1+1,1 СаО - 0,2±0,1 Рорг - 56,7±7,8 % Ракт- 12,0±1,7 % Рпр - 31,3±4,2 % Ре./Мгъ -4,4 + 0,5 РеУМпл -4,0 ± 0,4 5,3 ± 1,0

Черноземовидная подзолистая глееватая, Р 3 А2Г„, 9,3 ± 1,5% Бурые, неправиль ной формы 1-5 8,0 ± 1,2 МпО - 15,1±3,8 Ре203-4,0+1,0 Р205-13,1±1,2 СаО - 0,4±0,1 Рорг - 32,6+8,3 % Ракт - 53,8+4,8 % Рпр - 13,6±2,3% РеУМп,, -6,9 ± 0,5 Реа/Мп,)-6,4 ± 0,4 12,5 ± 1,2

Почвы II катены грунтового увлажнения и заболачивания

Черноземовидная слабооглеенная, Р 4 А1 1,4 ±0,1 % Черные, округлые 1-3 3,7 ± 0,5 МпО - 19,1+4,2 Ре203 - 2,9±1,8 Р205-2,8±1,4 СаО-0,6+0,1 Рорг - 4,4+0,9 % Ракт - 82,5±8,3 % Рпр - 16,7±2,3 % Ре„/Мпо -2,6 ± 0,2 Реа/Мп,! -2,9 ± 0,2 2,0 ± 0,4

Черноземовидная глееватая, Р 5 1,2 ±0,1 % Светло-бурые неправиль ной формы 1-3 6,3 ± 0,2 МпО - 9,7+4,8 Ре203-4,0+1,0 Р205-6,0+3,1 СаО - 0,2±0,1 Рорг - 2,0±0,5 % Ракт-27,3±4,3 % Рпр - 70,7±8,6 % Ре^Мпо - 4.5 ± 0,8 FeJ/Mnd - 5.6 ± 0,6 5,1 ±0,7

Черноземовидная глеевая, Р 6 0,5 ± 0,2 % Светло-бурые, округлой формы 3-5 и более 7,9 ± 0,5 МпО - 18,6+7,1 Ре20) - 5,3+0,4 Р205-5,0±1,1 СаО - 0,6±0,1 Рорг - 0,5±0,3 % Ракт - 47,4±8,6 % Рпр-51,8±6,2% Рео/Мп,, -6,3 ± 0,9 Рей/Мпл -9,1 ± 1,1 7,0 ± 0,6

При поверхностном увлажнении доля активного минерального фосфора возрастает от 10-20 % в ортштейнах черноземовидной оподзоленной до 60-70 % - в орт-штейнах черноземовидной подзолистой глееватой почвы. При грунтовом увлажнении содержание активного минерального фосфора в ортштейнах, напротив, уменьшается от 70-80 % - в слабооглеенной почве до 30-40 % - в глеевой, т.е. максимум содержания активного минерального фосфора характерен для ортштейнов тех почв, которые в настоящее время испытывают застойно-промывной водный режим.

В ортштейнах почв поверхностного увлажнения среди минеральных активных фосфаюв абсолютно доминируют фосфаты железа, а в ортштейнах почв грунтового увлажнения наряду с фосфатами железа значительную часть составляют фосфаты кальция (рис. 6).

Важной характеристикой ортштейнов является соотношение в них железа и марганца. В ряду почв как поверхностного, так и грунтового увлажнения с нарастанием степени гидроморфизма увеличивается отношение Ре/Мп в ортштейнах, как по валовому содержанию, так и по их соотношению в сернокислой, оксалатной и дитио-нит-цитратной вытяжках из ортштейнов всех горизонтах (табл. 5).

В ряду почв поверхностного увлажнения большее количество железа и марганца вытяжками Тамма и Мера -Джексона извлекается из ортштейнов наиболее гидро-морфной черноземовидной подзолистой глееватой почвы. В почвах грунтового увлажнения, напротив, большее количество этих элементов в вытяжки поступает из ортштейнов слабооглеенной почвы.

Наиболее четко степень гидроморфизма как при поверхностном, так и при грунтовом увлажнении, отражает коэффициент заболоченности, т.е. соотношение Ре/Мп, извлекаемых 1 н сернокислой вытяжкой. Этот показатель можно использовать для агроэкологической оценки черноземовидных почв разной степени гидроморфизма (Зайдельман и др, 2008) Для ряда почв поверхностного увлажнения можно выделить следующие градации

Кз<8 - черноземовидные оподзоленные почвы - во влажные и средние по зимним осадкам годы снижение урожайности зерновых на 50-80% - необходимо исключить весновспашку и зяблевую обработку, введение почвозащитного севооборота с участием многолетних трав (бобовые не менее 3-4лет)

Кз> 8 - черноземовидные подзолистые глееватые - ежегодные вымочки зерновых - возможен только посев многолетних трав (долговременный посев клевера сходного).

Таблица 7 - Общая характеристика химических свойств выщелоченного чернозема и почв замкнутых западин севера Тамбовской равнины_

Признак ПОЧВЫ

Выщелоченный чернозем,Р1 1 катены поверхностного увлажнения и заболачивания II катены грунтового увлажнения и заболачивания

Черноземовидная оподзоленная, Р 2 Черноземовидная подзолистая глееватая, Р 3 Черноземовидная слабооглееннал, Р 4 Черноземовидная глееватая, Р 5 Черноземовидна я глеевая, Р 6

1 2 3 4 5 6 7

Водный режим Периодически промывной Во влажные годы кратковременное поверхностное затопление Ежегодное поверхностное затопление 3^ недели Кратковременное полное затопление 1 -2 недели Ежегодная смена полное затопления 3-4 недели Ежегодное полное затопление 1-2 месяца

Дифференциация минеральной части Равномерное распределение полуторных окислов по профилю СаОИ^О = 3,54,0% Обеднение верхних горизонтов полуторными окислами на 1520%* СаОМвО = 3,0-3,5%»* Обеднение верхних горизонтов полуторными окислами на 3540% Са0+1^0-2,0-2,5% Обогащение верхних горизонтов железом на 5% Са0+1^0 = 4,55,0% Обогащение верхних горизонтов железом на 20% СаОИ^О = 4,55,0% Обогащение верхних горизонтов железом на 20% Са0+М(*0 = 4,55,0%

рНсолевой 5,0 - 5,7 4,7-5,0 4,7-5,0 6,3 - 6,6 6,3 - 6,6 6,3 - 6,6

Насыщенность основаниями 85-87 67-70 55-60 98-100 98- 100 98-100

Соотношение Ca/Mg в верхних горизонтах 4,05,0 в нижних горизонтах 8,010,0 в верхних горизонтах 3,5-4,5 в нижних горизонтах 2,5-4,0 в верхних горизонтах 3,5-4,5 в нижних горизонтах 1,5-2,5 в верхних горизонтах 6,0-8,0 в нижних горизонтах 11,0-13,0 в верхних горизонтах 3,5-5,5 в нижних горизонтах 2,5-4,0 в верхних горизонтах 3,55,5 в нижних горизонтах 3,04,0

Распределение несиликатного железа равномерно по профилю сегрегируется в ортштейны сегрегируется в ортштейны слабая диффузия в верхние горизонты, сегрегируется в ортштейны диффузия в верхние горизонты, сегрегируется в ортштейны диффузия в верхние горизонты, сегрегируется в ортштейны

Кршерий Швертманна (Feo/Fej) в горизонте Ап (мелкозем) Менее 0,1 0,2 - 0,3 0,2 - 0,3 0,2 - 0,3 0,2 - 0,3 более 0,3

* - по сравнению с выщелоченным черноземом, ** - валовое содержание

Продолжение таблицы 7

1 2 3 4 5 6 7

Характер гумуса в пахотном горизонте гумашый гумашый гуматный гуматный гумагао-фульватный гуматный

Характер гумуса в горизонтах с признаками оглеения - фульватно-туматный фульватный гуматно-фульватный гуматно-фульватный гуматно-фульватный

Фракционный состав фосфора гумусовых горизонтов Общий- 230мг/100г почвы из него органический - 3040%, прочносвязанный -36%, активный -25-30% (Р-Са-60%, Р-Ре-24%) Общий-220мг/100г почвы из него органический - 3540%, прочносвязанный— 30-36%, активный -25-30% (Р-Са-50%, Р-Ре- 30-33%) Общий -230мг/100г почвы- из него органический - 3540%, прочносвязанный -20-25%, активный -40-45% (Р-Са -50%, Р-Ре-30-35%) Общий-260мг/100г почвы из него органический - 2025%, прочносвязанный -25-30%, активный-50-55% (Р-Са -70%, Р-Ре- 15-20%) Общий-240мг/100г почвы из него органический - 2025%, прочносвязанный -25-30%, акшвный -45-55% (Р-Са-70-75%, Р-Ре- 15-20%) Общий-370мг/100г почвы из него органический - 2022%, прочносвязанный -25-30%, акшвный - 50-60% (Р-Са -60%, Р-Ре-15-35%1

Динамика подвижного фосфора и железа (0,1 нН2504) Практически не проявляется Во влажные годы возможен кратковременный весенний всплеск Ре2+ до 60мг/100г почвы Во влажные и средине по зимним осадкам годы весеннее увеличение содержания до Ре2+ 400, аР205до 40 мг/100г почвы Весенний всплеск содержания Ре+ до 200мг/100г почвы, возрастание содержания Р2О5 до 60мг/100г почвы весной и во время летних дождей Весенний всплеск содержания Ре2+ до 200мг/100г почвы, возрастание содержания Р205 до 100 мгЛООг почвы весной и во время летних дождей Весенний всплеск содержания Ге2+ до 1000мг/100г почвы, возрастание содержания Р205 до 120мг/100г почвы весной и во время летаих дождей

Коэффициент накопления Ре, Мп, Р в оршггейнах - Кн (МпО)-19,1±3,9 Кн(Ре203)- 3,3+0,5 Кн(Рг05)-6,1±1,1 Кн(МпО)-15,1±3,8 Кн(Ре203)-4,0±1,0 Кн(Р205)- 13,1±1,2 Кн(МпО)-19,1±4Д Кн(Ре203)-2,9±1,8 Кн(Р205)-2,8±1,4 Кн (МпО)—9,7±4,8 Кн(Ре20))-4,0±1,1 Кн(Р205)-6,0±3,1 Кн(МпО)- 18,6±7,1 Кн(Ре203)-5,3±0,4 Кн(Р,05)-5,1±1,1

Фракционный состав фосфора в оршггейнах - Органический 4560%, прочносвязанный -30-55%, активный -12-25%, преобладают фосфаты железа Органический 2035%, прочносвязанный -15-30%, акгивный-50-65%, преобладают фосфа™ железа Органический 1-5%, прочносвязанный -15-30%, активный -6085%, содержание фосфатов железа и кальция сопоставимо Органический 1-4%, прочносвязанный -50-70%, активный -25-50%, содержание фосфатов железа и кальция сопоставимо Органический 13%, прочносвязанный -50-60%, акшвный -40-50%, содержание фосфатов железа и кальция сопоставимо

Кз (Ре/Мп в 1н сернокислой вытяжке из оргапейнов) - 5,3 ±1,1 12,5 ±1,2 2,0 ±0,4 5,1 ±0,7 7,0 ±0,6

Для черноземовидных почв грунтового увлажнения градации несколько иные' Кз < 3 - черноземовидные слабооглеенные - во влажные и средние по зимним осадкам годы возможен поверхностный застой влаги 1-2 недели по мелким депрессиям - необходимо исключить зяблевую обработку и весновспашку, можно использовать под посевы озимых и культуры позднего сева

Кз 3-9 - черноземовидные глееватые - ежегодное поверхностное затопление-вывод из севооборота, использовать только под посевы многолетних трав и естественные сенокосы

Кз > 9 - черноземовидные глеевые - длительный застой влаги, возможно использовать только под естественные сенокосы

Заслуживают внимания и данные о соотношении железа и марганца в вытяжках Тамма и Мера-Джексона. Они показывают закономерное увеличение с ростом степени гидроморфизма этого соотношения в ортштейнах из пахотных горизонтов гидроморфных почв как поверхностного, так и грунтового заболачивания.

Основные морфологические особенности и химические свойства ортштейнов приведены в табл. 6.

ВЫВОДЫ

1. В условиях нарастающего в пространстве гидроморфизм в результате поверхностного и грунтового увлажнения и заболачивания в замкнутых понижениях севера Тамбовской равнины формируются почвы, существенно отличающиеся по морфологии, химическому составу и другим свойствам от зонального чернозема выщелоченного (табл. 7).

2. Черноземовидные почвы западин водораздела отличаются от окружающих их черноземов повышенной кислотностью и снижением степени насыщенности основаниями. Почвы надпойменных террас, испытывающие влияние грунтовых вод имеют нейтральную реакцию и полностью насыщены основаниями. В составе обменных оснований переувлажненных черноземовидных почв как поверхностного, так и грунтового увлажнения преобладает кальций. С увеличением степени переувлажнения возрастает роль магния. Натрий отсутствует в составе обменных оснований почв поверхностного увлажнения. Его содержание в почвах грунтового увлажнения незначительно.

3. Почвы замкнутых депрессий водораздела отличаются от окружающих черноземов дифференциацией профиля. Их оподзоленные горизонты обеднены железом, а подзолистые - железом и алюминием В почвах испытывающих влияние грунтовых вод дифференциация профиля выражена слабо В них при высокой степени гидро-

морфизма отмечено обогащение верхних горизонтов железом и обеднение им глее-вых и оглеенных.

4 Как в почвах поверхностного, так и грунтового увлажнения сохраняется гу-матный характер гумуса верхних горизонтов Однако с ростом степени гидроморфиз-ма в почвах поверхностного увлажнения в подзолистых горизонтах возрастает доля агрессивных фульвокислот, состав гумуса изменяется на фульватный, в составе гуми-новых кислот возрастает доля фракции, связанной с полуторными окислами. Глеевые горизонты почв грунтового увлажнения обеднены органическим веществом и имеют фульватно-гуматный состав гумуса В составе гуминовых кислот почв грунтового увлажнения преобладают фракции, связанные с кальцием и минеральной частью почвы.

5 Преобразование при поверхностном увлажнении на фоне контрастного застойно-промывного водного режима ведет к обезжелезнению мелкозема верхней части профиля за счет сегрегации железа в конкреции В почвах, испытывающих постоянное влияние грунтовых вод, происходит диффузия железа в верхние горизонты, сегрегация его в ортштейны в глеевых и оглеенных горизонтах.

6 В черноземовидных почвах замкнутых депрессий водораздела происходит накопление активного минерального фосфора в виде фосфатов железа Высокое содержание гумусовых кислот I фракции, связанной с полуторными окислами определяет увеличение по сравнению с выщелоченным черноземом доли органического фосфора. Обезжелезнение мелкозема ведет к уменьшению прочносвязанного фосфора. Черно-земовидные почвы надпойменной террасы имеют более высокое содержание фосфора. По сравнению с кислыми почвами поверхностного увлажнения доля «органических» фосфатов в них ниже. Среди минеральных фосфатов преобладают фосфаты кальция. С усилением признаков оглеения растет содержание прочносвязанного фосфора, а среди активных минеральных фосфатов - фракции фосфатов железа.

7 В черноземовидной подзолистой глееватой почве центра депрессии водораздела в периоды весеннего застоя влаги и падения ОВП возрастает содержание подвижных форм железа и фосфора В черноземовидных почвах, испытывающих влияние грунтовых вод, содержание подвижного фосфора определяется не только весенним застоем влаги, падением ОВП и повышением активности фосфатов железа, но и летними осадками, обусловливающих возрастание подвижности фосфатов кальция

8 В конкрециях черноземовидных почв севера Тамбовской равнины в первую очередь аккумулируются Мп, Р и Ре ( Кн(МпО) > Кн(Р205) > Кн (Ре20]) ) Как при поверхностном, так и при грунтовом увлажнении с нарастанием степени гидроморфиз-

ма почв коэффициент накопления марганца снижается, а железа - напротив, возрастает.

9. Ортштейны почв севера Тамбовской равнины отличаются высоким валовым содержанием фосфора (1,3-2,0 %). В ортштейнах почв поверхностного увлажнения доля органического фосфора достигает 30-50 %, в почвах грунтового увлажнения органический фосфор составляет 1-3 %. Доля активных минеральных фосфатов при поверхностном увлажнении увеличивается с нарастанием степени гидроморфизма с 30% в оподзоленной почве до 70 % в подзолистой глееватой. При грунтовом увлажнении, напротив, снижается с 70-80 % в слабооглеенной до 30-40 % в глеевой черно-земовидной почве.

10. Коэффициент заболоченности (соотношение Fe/Mn, извлекаемых 1н сернокислой вытяжкой из ортштейнов) является более надежным критерием агроэкологи-ческого состояния черноземовидных почв по сравнению с критерием Швертманна, так как соотношение железа извлекаемого вытяжками Тамма и Мера-Джексона из мелкозема четко возрастает с ростом степени гидроморфизма почв только при поверхностном увлажнении.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Зайдельман Ф.Р., Никифорова A.C., Степанцова JI.В. , Красин В.Н., Сафро-нов С.Б. Эколого-гидрологические и генетические особенности черноземовидных почв замкнутых западин севера Тамбовской низменности // Почвоведение. 2008 №2. С. 198-213.

2. Зайдельман Ф.Р., Никифорова A.C., Степанцова JI.B , Сафронов С.Б., Красин В.Н. Химические свойства почв замкнутых западин севера Тамбовской равнины // Вестник Моск. ун-та. Сер 17. Почвоведение. 2007. №4. С. 35-41.

3. Степанцова Л.В., Трунов И.А., Красин В.Н., Сафронов С.Б. Некоторые аспекты проблемы переувлажнения черноземов севера Тамбовской области // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И.Вернадского. №3(5). 2006. С. 39-48

4. Степанцова JI.B., Красин В.Н., Сафронов С.Б. Влияние режима увлажнения черноземовидных почв севера Тамбовской равнины на доступность растениям фосфора// Вестник Мичуринского ГАУ. 2006. №2. С. 132-137.

5. Степанцова Л.В., Сафронов С.Б., Красин В.Н. Миграция фосфора в переувлажненных черноземовидных почвах севера Тамбовской равнины // Геохимия биосферы. Доклады Международной научной конференции. Москва, 15-18 ноября 2006. Смоленск.: Ойкумена, 2006. С. 346-348.

6. Сафронов С.Б , Степанцова Л.В. Некоторые особенности почв открытых лощин водоразделов севера Тамбовской области // Русский чернозем: юбилейный сборник научных работ. Воронеж.: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2007. С. 260-265.

7. Степанцова Л В., Красин В.Н, Сафронов С Б. Некоторые особенности почвенного покрова депрессий севера Тамбовской равнины // Материалы международной научной конференции «Пространственно-временная организация почвенного покрова теоретические и прикладные аспекты» // Под ред Б Ф. Апарина. СПб : Издательский Дом С -Петербургского государственного университета, 2007. С. 346-348.

8. Сафронов С.Б., Степанцова Л В., Лелекова Е.И, Красин В.Н. Оценка содержания подвижного фосфора разными методами в черноземе выщелоченном и почвах депрессий севера Тамбовской низменности // Проблемы устойчивого функционирования водных и наземных экосистем. Материалы Междунар. науч. конф. Ростов-на-Дону, 9-12 октября 2006 г. - Ростов-на-Дону, 2006. С. 369-370

9 Сафронов С.Б. Особенности фракционного состава фосфора лугово-черноземных почв севера Тамбовской равнины // Материалы Всероссийской научной конференции, посвященной 100-летию кафедры почвоведения им Л.Н Александровой. СПб ГАУ. 2006. С. 65.

10. Степанцова Л.В , Красин В.Н., Сафронов С Б. Влияние особенностей лугово-черноземных почв севера Тамбовской равнины на доступность растениям фосфора удобрений // Энтузиасты аграрной науки // Труды Куб.ГАУ. Краснодар. 2006 Вып. 5. С. 479-486.

11 Сафронов С Б , Степанцова Л.В Гумусное состояние переувлажненных черно-земовидных почв - как показатель почвенного плодородия // Материалы междунар. научно-практической конференции «Плодородие почв - уникальный природный ресурс-в нем будущее России»//Под ред. Б.Ф.Апарина - СПб.; 2008. С. 106-107.

12 Степанцова Л.В., Красин В.Н., Сафронов С.Б Проблема переувлажнения черноземных почв севера Тамбовской равнины // Инновационные технологии в сельском хозяйстве, сборник материалов межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых. Пенза.: РИОПГСХА, 2006 С. 15-16

13 Сафронов С.Б., Степанцова Л В., Гришугина ТН Особенности химического состава лугово-черноземных почв севера Тамбовской равнины // Материалы II международной научно-практической конференции "Wyksztalceme i nauka bez grame -2005" Tom 18 - Przemysl: Sp. Z о. o. "Nauka I studia". - 2005. C. 26-28.

14. Красин B.H., Степанцова Л.В., Сафронов С.Б Влияние режима увлажнения на доступность растениям фосфора в черноземовидных почвах открытых и замкнутых депрессий водоразделов // Проблемы экологии сельскохозяйственного производства. Материалы научно-практической конференции, посвященной 10-летию агроэкологи-ческого и 100-летию агрономического образования на Дону 5-7 декабря 2006 г. пос. Персиановский, ДонГАУ, 2006. С. 18-22.

15 Степанцова Л В, Сафронов С.Б., Красин В.Н. К характеристике фосфатного состояния черноземовидных почв открытых депрессий // Вопросы современной науки и практики. Университет им В.И.Вернадского. №1(11) 2008 Т. 2. С. 52-60

Отпечатано в издательско-полиграфическом центре МичГАУ

Подписано в печать 8.09.08 г. Формат 60x84 '/ 16, Бумага офсетная № 1. Усл.печ л. 1,5 Тираж 120 экз. Ризограф Заказ № 13810

Издательско-полиграфический центр Мичуринского государственного аграрного университета 393760, Тамбовская обл , г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101, тел.+7 (47545) 5-55-12 E-mail: vvdem@mgau.ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Сафронов, Сергей Борисович

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.

1.1. Влияние переувлажнения на кислотность, состав обменных оснований.

1.2. Влияние переувлажнения на валовой состав минеральной части почвы.

1.3. Влияние переувлажнения на органическое вещество почвы.

1.4. Влияние переувлажнения на подвижность железа и марганца

1.5. Влияние переувлажнения на фосфатное состояние черноземо видных почв.

1.5.1. Фракционный состав фосфора.

1.5.2. Влияние контрастного застойно-промывного водного режима на подвижность фосфора.

1.6. Химический состав ортштепнов.

2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. 5. ВЛИЯНИЕ ПЕРЕУВЛАЖНЕНИЯ НА ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМОВИДНЫХ ПОЧВ СЕВЕРА ТАМБОВСКОЙ

РАВНИНЫ.

5.1. Валовой химический состав мелкозема.

5.2. Кислотность, состав обменных оснований и степень насыщенности почв основаниями.

5.3. Фракционный состав гумуса.

5.4. Содержание различных форм соединений железа.

5.5. Содержание элементов питания.

5.6. Фракционный состав фосфора.

5.7. Динамика фракционного состава фосфора и содержания подвижных форм фосфора и железа. 6. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ОРТШТЕЙНОВ.

6.1. Содержание и морфологические особенности ортштейнов.

6.2. Химический состав ортштейнов.

6.2.1 Валовой химический состав ортштейнов.

6.2.2. Фракционный состав фосфора ортштейнов.

6.2.3. Содержание различных форм соединений железа и марганца в ор гштейнах.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Почвы замкнутых западин севера Тамбовской равнины в условиях поверхностного и грунтового переувлажнения"

Возникшая в последние несколько десятилетий проблема переувлажнения почв черноземной зоны (Луковская, 1979; Минкип и др., 1982; Зайдель-ман и др., 1993; 2002; Черничепко, Суетов, 1997; Сапожников, Марченко, 2000; Хитров, Назаренко, 2000; Воробьева, Герасименко, Хитров, 2002; Сте-.панцова, 2002) ставит перед исследователями задачу прогнозирования изменения свойств черноземных почв под влиянием этого опасного явления и выработки критериев диагностики.

Деградации свойств почв на юге черноземной зоны под влиянием переувлажнения в последнее время посвящено много работ. И.И. Полупан и др. (1983) указали на осолонцевание и засоление черноземов степной зоны Украины. А.Я. Ачканов и С.А. Николаева (1999) отмечали, что в условиях застойно-промывного водного режима происходит текстурная переорганизация почвенного профиля черноземов Кубано-Приазовской низменности вплоть до его слитизации.

Свойства и особенности водного режима солонцовых почв западин юга Тамбовской низменности освещены В.К. Бугасвским (1972а, 19726). Подробная характеристика лугово-черноземных почв севера Тамбовской равнины дана А.Б. Ахтырцевым и др. (1981). Влияние степени гидроморфизма на фи-'зико-химические свойства чсрноземовидиых почв открытых лощин севера Тамбовской равнины рассмотрены Ф.Р. Зайдельманом и др. (2006). Однако, сведения о химических свойствах почв замкнутых западин Тамбовской равнины весьма ограничены.

Не изучено влияние степени гидроморфизма черноземовидных почв замкнутых западин на различных элементах рельефа на гумусовое состояние, изменение валового состава элементов, состав обменных катионов, содержание элементов питания. Эти исследования помогут создать научную основу для разработки мероприятий по использованию и предупреждению деградаI

1ции черноземовидных почв под влиянием переувлажнения и заболачивания.

Характерными новообразованиями переувлажненных черноземовидных почв западин являются Mn-Fe конкреции (ортштейны). Т.И. Попов (1914) впервые описал ортштейны в почвах западин Воронежской области. А.Б. Ах-тырцевым и др. (1981) также отмечено наличие ортштейпов в почвах западин Центральной Черноземной зоны. Однако данные о химическом составе этих новообразований в литературе отсутствуют. Эги почвенные новообразования описаны многими авторами, подробный обзор литературы по этой проблеме и новые экспериментальные данные приведены в монографии Ф.Р. Зайдель-мана и А.С. Никифоровой (2001). Ортштейны заслуживают внимания, прежде всего, потому, что они отражают особенности современного почвообразования. Поэтому изучение этих новообразований имеет не только важное теоретическое, но и практическое значение.

Фосфор в почвах черноземного ряда является дефицитным элементом питания (Чириков, 1956). Изучению фосфора, как в черноземных почвах так и в черноземах ЦЧЗ посвящено много работ (Соколов, 1950, Чириков, 1956, Адерихин, 1970, Гинзбург, 1981, Кудеярова, 1995). Однако сведения о фосфатном состоянии переувлажненных черноземовидных почвах в литературе отсутствуют.

Данная работа посвящена сравнительной оценке химических свойств черноземовидных почв замкнутых западин севера Тамбовской равнины, расположенных на различных элементах рельефа, при поверхностном и грунтовом увлажнении и заболачивания.

Автор благодарит своего научного руководителя профессора А.С. Никифорову за помощь в работе над диссертацией, зав. кафедрой физики и мелиорации почв МГУ им. М.В. Ломоносова профессора Е.В. Шеина, профессора Ф.Р. Зайдельмана и всех сотрудников кафедры за помощь и ценные замечания. Особую благодарность приносит доценту кафедры агрохимии и почвоведения JI.B. Степанцовой за консультации при проведении исследований.

3. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Сафронов, Сергей Борисович

ВЫВОДЫ

1. В условиях нарастающего в пространстве гидроморфизм в результате * 'поверхностного и грунтового увлажнения и заболачивания в замкнутых понижениях севера Тамбовской равнины формируются почвы, существенно отличающиеся по морфологии, химическому составу и другим свойствам от | зонального чернозема выщелоченного (табл. 7). { 2. Черноземовидные почвы западин водораздела отличаются от окруц

Л жающих их черноземов повышенной кисло шостыо и снижением степени наj и; И

11 i сыщенности основаниями. Почвы надпойменных террас, испытывающие влияние грунтовых вод имеют нейтральную реакцию и полностью насыщены основаниями. В составе обменных оснований переувлажненных черноземовидных почв как поверхностного, так и грунтового увлажнения преобладает кальций. С увеличением степени переувлажнения возрастает роль магния. Натрий отсутствует в составе обменных оснований почв поверхностного ув-! 'лажнения. Его содержание в почвах грунтового увлажнения незначительно.

3. Почвы замкнутых депрессий водораздела отличаются от окружающих черноземов дифференциацией профиля. Их оподзоленные горизонты обед-I 1нены железом, а подзолистые - железом и алюминием. В почвах испыты-1 |вающих влияние грунтовых вод дифференциация профиля выражена слабо. I

В них при высокой степени гидроморфизма отмечено обогащение верхних горизонтов железом и обеднение им глеевых и оглеенных. , > 4. Как в почвах поверхностного, так ii грунтового увлажнения сохраняется гуматный характер гумуса верхних горизонтов. Однако с ростом степени гидроморфизма в почвах поверхностного увлажнения в подзолистых го'! 'ризонтах возрастает доля агрессивных фульвокислот, состав гумуса изменя-,1 ется на фульватный, в составе гуминовых кислот возрастает доля фракции, .' 'связанной с полуторными окислами. Глеевые горизонты почв грунтового увлажнения обеднены органическим веществом и имеют фульватно-гуматный состав гумуса. В составе гуминовых кислот почв грунтового увлажнения f преобладают фракции, связанные с кальцием и минеральной частью почвы. И

I ti i! 1 (>i , ■ i * i

Л! n ti ifJ ■ , i i. j if!!'

41 ii, r 4 * 1

5. Глееобразование при поверхностном увлажнении па фоне контрастного застойно-промывного водного режима ведет к обезжелезнению мелкозема верхней части профиля за счет сегрегации железа в конкреции. В почвах, испытывающих постоянное влияние грунтовых вод, происходит диффузия жеI леза в верхние горизонты, сегрегация его в ортштейны в глеевых и оглеен

11 jjlHbix горизонтах. п

I I

I * I t I <

U II

It III t ,

I 1 I

-u: i, г I < ill Ml i j 1 ,4 1.

•litfih. it, i \.«» ii it fc.4 и i, )•

I i ' i

I s i ! i I 1

- t > t <.| i

I l < iilj 11 , ill 'i ' III . 11 , t i i 11 I i' s I

6. В черноземовидных почвах замкнутых депрессий водораздела происходит накопление активного минерального фосфора в виде фосфатов железа. г г [Высокое содержание гумусовых кислот I фракции, связанной с полуторными окислами определяет увеличение но сравнению с выщелоченным черноземом ■ доли органического фосфора. Обезжелезнепие мелкозема ведет к уменыне

I . ,1 нию прочносвязанного фосфора. Черноземовидные почвы надпойменной террасы имеют более высокое содержание фосфора. По сравнению с кислыми почвами поверхностного увлажнения доля «органических» фосфатов в них ниже. Среди минеральных фосфатов преобладают фосфаты кальция. С усилением признаков оглеепия растет содержание прочносвязанного фосфора, а среди активных минеральных фосфатов - фракции фосфатов железа.

7. В черноземовидной подзолистой глееватой почве центра депрессии водораздела в периоды весеннего застоя влаги и падения ОВП возрастает содержание подвижных форм железа и фосфора. В черноземовидных почвах, испытывающих влияние qziyHTOBbix вод, содержание подвижного фосфора определяется не только весенним застоем влаги, падением ОВП и повышени , |ем активности фосфатов железа, по и летними осадками, обусловливающих f f ti (возрастание подвижности фосфатов кальция. t i1

8. В конкрециях черноземовпдиых почв севера Тамбовской равнины в первую очередь аккумулирую юя Mn, Р и Fe ( Кн(МпО) > Кн(Р205) > Кн (Fe203) ). Как при поверхностном, так и при грунтовом увлажнении с нарастанием степени гидроморфизма почв коэффициент накопления марганца снижается, а железа - напротив, возрастает.

II П

I i i' грунтового увлажнения органический фосфор составляет 1-3 %. Доля актив-I 1ных минеральных фосфатов при поверхностном увлажнении увеличивается с нарастанием степени гидроморфизма с 30% в оподзоленной почве до 70 % в подзолистой глееватой. При грунтовом увлажнении, напротив, снижается с I ; I1 ([ 170-80 % в слабооглеенной до 30-40 % в глесвой черноземовидной почве.

10. Коэффициент заболоченности (соотношение Fe/Mn, извлекаемых 1н

I lit

I |! | j сернокислой вытяжкой из ортштейнов) является более падежным критерием t j |]| агроэкологического состояния черноземовидных почв по сравнению с критеj ^ ^ /j1 i * м рием Швертманна, так как соотношение железа извлекаемого вытяжками | 1 • и] Тамма и Мера-Джексона из мелкозема четко возрастает с ростом степени t I !и 1 [ гидроморфизма почв только при поверхностном увлажнении.

I . I i л , И,.

I I

Hi ь f III

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Характер увлажнения (поверхностный или грунтовый) определяет химические свойства черноземовидных почв замкнутых депрессий на водоразделах и низких надпойменных террасах (табл. 19).

Процесс оглеения при поверхностном и грунтовом заболачивании по-разному влияет на валовой состав минеральной части черноземовидных почв. В черноземовидной оподзолепной почве I катены па водоразделе при поверхностном увлажнении происходит обеднение горизонта А2В железом и марганцем. В черноземовидной подзолистой глееватой почве в отличии от выщелоченного чернозема и черноземовидной оподзоленной почвы вся верхняя часть профиля обеднена железом, алюминием, марганцем, титаном, а так же основаниями (кальцием и магнием). В черноземовидных почвах II катены грунтового увлажнения, приуроченных к надпойменной террасе, дифференциация профиля выражена в меньшей степени. Длительный застой влаI ги ведет к обеднению оглееных и глеевых горизонтов железом в результате диффузии его к поверхности. В ряду почв от черноземовидной слабооглеенной к черноземовидной глеевой закономерно увеличивается содержание этого элемента в поверхностных горизонтах.

Черноземовидные почвы западин водоразделов отличаются от окружающих их черноземов повышенной кислотностью и обеднением основаниями. Черноземовидные почвы западин надпойменных террас испытывающие влияние грунтовых вод сохраняют нейтральную реакцию pi полностью насыщены основаниями. В почвах грунтового увлажнения, испытывающих f р I

J ' влияние грунтовых вод, содержание кальция в 1,5-2 раза выше, чем в почвах | [i'поверхностного увлажнения и выщелоченном черноземе. Как в почвах по

I II Мверхностного, так и грунтового увлажнения с ростом степени гидроморфизма

I 11 t Ml

I "j в составе обменных оснований возрастает доля магния. Содержание же на

5 1 трия в почвах западин при соответствующих климатических условиях незначительно.

I ч

I I i 1

• vyV !;;> ,. . ! , i ■ • hi, • Ш -t •

120

1.1.,' i.,lH • !•>• и г - iil т м-. . - См' .'»л.;

V' 1 . Оглеение при поверхностном и грунтовом заболачивании оказывает раз!.':;.; „н-. jj,;

К .личное влияние на качественный состав гумуса. При поверхностном увлажнении он становится более фульватным, увеличивается доля наиболее агрессивных, свободных и связанных с полуторными окислами фракций как фуль-вокислот, так и гуминовых кислот. При грунтовом увлажнении состав гумуса остается гуматным, только в наиболее гидроморфной — глеевой почве он становится фульватно-гуматным, увеличивается фульватность гумуса и в огле-енных и глеевых горизонтах. Среди гуминовых и фульвокислот преобладает вторая фракция, связанная с кальцием. ?■<!•';'. Глееобразование при поверхностном увлажнении ведет к обезжелезне-: иие мелкозема верхней части профиля за счет стягивания его в конкреции, w Г. . ']. ■ .г v,!.г| ;!■■,.! ■'■■•■I ГЬ I,' ■ уменьшению степени «окристаллизованности» несиликатного железа. С на

••f-.ti:

•. -i Г'. I ■ " rl-j.v :. растанием степени гидроморфизма на фоне уменьшения содержания сум

I; i .1 U-.-v i ,.'jvl I.I A

•: к:,'. id I. ,!. м v,iii ' i.* .i IJ :■ :-<• !]• jVail !■•-■,! I. n.

•-.I( i' У,

5 ;r 4 .-.J I I •I ч и ' . i.l;

Ifis1,!. .f' !|v'>it : ■ :f i 11. i'-i ■ „

•'; и ■ г ■',"-< марного несиликатного железа, увеличивается содержание аморфного. Поэтому критерий Швертманна (Fe0/Fed) четко отражает степень гидроморфизма. Почвы.грунтового увлажнения, сформированные на аллювиальных отложениях, содержат больше силикатного железа, чем почвы водораздела образованные на. покровном суглинке. Глееобразование при грунтовом увлажнении приводит к диффузии железа в верхние горизонты, стягиванию его в ортштейны, уменьшению степени «окристаллизованности» несиликатного железа. С ростом степени гидроморфизма одновременно увеличивается содержание аморфного и суммарного-несиликатного железа. В результате кри- . ; ' терий Швертманна в меньшей степени изменяется с ростом степени гидроморфизма.

Черноземовидные почвы западин хорошо обеспечены калием и легко-гидролизуемым азотом, а по содержанию подвижного фосфора существенно различаются. При поверхностном,увлажнении наблюдается.снижение.содер-. жания доступных его форм, которое отсутствует при грунтовом увлажнении.

Фосфатное состояние выщелоченного чернозема определяется фосфатами кальция и органическими фосфатами. При поверхностном увлажнении

••и I i:':.i

-Г-:--!;.:-;-;, . роль кальциевого барьера из-за выщелочеппоети почв ослабевает, гумусовые iii! j i j кислоты недонасыщенпые кальцием проявляют большее сродство к фосфору. t '.Ч

При высокой степени гидроморфизма усиливается роль фосфатов железа, ко1 торые в периоды увлажнения приобретают подвижность, способность стягиваться в ортштейны. При грунтовом увлажнении свойственном черноземоf 11 ;г,видным почвам надпойменных террас роль кальциевого барьера напротив t [возрастает, а роль органического вещества ослабевает. При высокой степени ji гидроморфизма возрастает влияние подвижности железа. В периоды застоя <

I I I влаги происходит снятие железистых пленок с поверхности минеральных частиц, прочносвязапный фосфор приобретает подвижность, диффундирует к поверхности или стягивается в ортштейны.

Выщелоченный чернозем и черрюземовидная оподзоленная почва характеризуются незначительными изменениями в содержании подвижных форм» железа и фосфора за вегетационный период. В черноземовидной

К.1''' подзолистой глееватой почве дна замкнутой западины водораздела с высо-;ким содержанием фосфатов железа в периоды весеннего застоя влаги наблюдается активизация этих элементов, тем выше, чем ниже опускаются значеj j !\ ния ОВП. i fv t < Г

JI. ,1! f I. '1 г.;!

В отличии от почв водораздела в черноземовидных почвах грунтового увлажнения динамика в содержании подвижного фосфора проявляется более сильно. Увеличение содержания подвижного фосфора, извлекаемого как уксуснокислой, так и сернокислой вытяжками наблюдалось весной за счет активизации фосфатов железа в моменты длительнрго застоя влаги и падения потенциала, и в периоды увеличения влажности почвы, связанной с летними дождями, за счет перехода фосфатов кальция из апатитовой фракции во ' "^'-фракции Са-PI и Ca-PII. При этом пе наблюдается падение значений ОВП и ' " 'увеличение подвижности железа. F У !, Морфологические особенности и химический состав ортштейнов могут ifi (Служить генетической и диагностической характеристикой почв. В конкре

I 'I 122 iJi 1 j циях черноземовидных почв севера Тамбовской равнины в первую очередь

Е 'J. аккумулируются Mn, Р и Fe (Кп(МпО) > Кн(Р205) > Кн (Fe203) ).

Соотношение железа и марганца изменяется с ростом степени гидроморфизма почв. И при поверхностном и при грунтовом увлажнении с усилением заболачивания происходи l увеличение содержания железа и уменьшения содержания марганца как но валовому содержанию, так и во всех исследуемых вытяжках. Соответственно цвет новообразований изменяется от 1 черного до светло-бурого.

Наиболее четко степень гидроморфизма как при поверхностном, так и 1 при грунтовом увлажнении, отражает соотношение Fe/Mn, извлекаемых сер-| 'нокислой вытяжкой (коэффициент заболоченности). В отличие от критерия

1|Швертманна, он может использоваться для диагностики почв и при грунтоi 'j f Л I Sit

Mil

I и»

I и i i» bom и при поверхностном заболачивании.

Валовое содержание фосфора в ортштейнах высокое (1.3-2%). ФракциI онный состав фосфора имеет важное диагностическое значение. Соотношении органического и минерального фосфора характеризует тип заболачивания: поверхностными или грунтовыми водами.

В ортштейнах почв поверхностного увлажнения доля органического фосфора достигает 30-50%о, в почвах грушового увлажнения органический фосфор составляет 1-3%). Соотношение активного и прочносвязанного минерального фосфора отражает современность или реликтовость процессов конкрециообразования. При поверхностном увлажнения доля активного минерального фосфора возрастет с ростом сюпени гидроморфизма от 10-20% в ортштейнах черноземовидной оподзолеппой до 60-70%о в ортштейнах черноземовидной подзолистой глееватой почвы.

При грунтовом увлажнения содержание активного минерального фосфора в ортштейнах с усилением гидроморфизма, напротив, уменьшается от 70-80% - в черноземовидной слабооглеенной почве до 30-40% - в черноземовидной глеевой. В ортштейнах почв поверхностного увлажнения среди минеральных активных фосфатов абсолютно доминируют фосфаты железа, а в

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Сафронов, Сергей Борисович, Москва

1. Агрохимические методы исследования почв. Под. ред. А.В. Соколова и Д.Л. Аскинази. М.: Наука, 1965. 436с.

2. Адерихин П.Г. Почвы Воронежской области. Воронеж: Изд-во Воронеж. Университета, 1963. 264с.

3. Адерихин П.Г. Фосфор в почвах и земледелии Центрально-Черноземной полосы. Изд-во ВГУ, Воронеж, 1970, 248с.

4. Александрова Л.И., Найденова О.А. Лабораторно-практические занятия по почвоведению. Л.: «Колос», Ленинградское отделение, 1976. 280с.

5. Арзыбов Н.А. Совершенствование системы удобрений полевых культур зоны выщелоченных черноземов (рекомендации). Мичуринск, 1997. 58с.

6. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1970. 487с.

7. Аскинази Д.Л. Фосфатный режим и известкование почв с кислой реакцией. Москва-Ленинград: Изд-во Академии Наук СССР, 1949. 213с.

8. Афанасьев Я.Н. Из области анаэробных и болотных процессов. //Почвоведение. 1930. №6. С. 5-45.

9. Афанасьева Е.А. Черноземы Среднерусской возвышенности. М.: Наука, 1966. 224с.

10. Ахтырцев А.Б. Влияние поверхностного оглеения на гумусное состояние почв в лесостепи// Почвоведение. 1985. № 4. С. 17-23.

11. Ахтырцев А.Б. Некоторые свойства и состав гумуса черноземно-луговых выщелоченных и карбонатных почв Окско-Донской равнины. В кн.: Почвоведение и проблемы сельского хозяйства (генезис, география и плодородие почв). Воронеж: Изд-во ВГУ, 1979. С. 117-131

12. Ахтырцев А.Б., Адерихин П.Г., Ахтырцев Б.П. Лугово-черноземные почвы Центральных областей Русской равнины. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1981. 173с.

13. Ахтырцев Б.П., Шевченко Г.А. Лесные черноземы Среднерусской лесостепи // Научные записки Воронежского отдела географического общества СССР. Воронеж: изд-во ВГУ, 1974. С. 60-75.

14. Ахтырцев Б.П. К характеристике почвообразующих пород ЦентральноЧерноземных областей.// Почвы Европейской части СССР и пути их рационального использования. Воронеж: Изд-во ВГУ. 1972. С. 14-21.

15. Ахтырцев Б.П. Особенности почв западин Среднерусской возвышенности и Тамбовской равнины.// Почвоведение. 1974. № 9. С. 14-26

16. Ачканов С.А. Николаева С.А. Вторичный гидроморфизм почв степных ландшафтов Западного Предкавказья //Почвоведение. 1999. №12. С. 14241432.

17. Бабанин В.Ф. Формы соединений железа в твердой фазе почв. Автореф докт. дисс. МГУ. 1986. 43с.

18. Бабанин В.Ф., Трухин В.И., Карпачевский Л.О., Иванов А.В., Морозов В.В. Магнетизм почв. Москва-Ярославль, 1995. 222с.

19. Богданов Н.И. Воропаева З.И. Mn-Fe конкреции в Западно-Сибирских черноземах как показатель их гидроморфности // Почвоведение. 1969. № 11. С. 3-16.

20. Болотина Н.И. Подвижные формы азота, фосфора и калия в типичных черноземах. В кн.: «Агрохимическая характеристика почв СССР», Т.2. «Районы ЦЧО и Молдавской ССР». М., 1963. С. 24-28.

21. Большаков А.Ф. Водный режим мощных черноземов Средне-Русской возвышенности. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 200с.

22. Бугаевский В.К. О структуре почвенного покрова луговых почв лесостепи//Биологические науки. № 2. 1972а. С. 124-128.

23. Бугаевский В.К. Почвы лугового ряда Кол очной лесостепи. Автореферат канд. дис. М, 19726. 33с.

24. Быстров С.В. Материалы к познанию подзолистого процесса. //Труды Почвенного института им. В.В.Докучаева, 1936. T.XIII. С. 185-211.

25. Верзилин В.В., Коржов С.И., Придворов Н.И. Биология почв Среднерусского Черноземья (диагностика и пути решения). Воронеж: Ид-во ВГУ, 2005. 247с.

26. Веригина К.В., Завалишин А.А., Максимюк Г.Л. Первые итоги работ по изучению процессов заболачивания почв. //Проблемы советского почвоведения. Сб. 11. Изд-во АН СССР. 1940. С. 234-241.

27. Вильяме В.Р. Почвоведение с основами земледелия. М.: Сельхозгиз, 1939. 205с

28. Водяницкий Ю.Н., Васильев А.А., Моргун Е.Г., Румянцева К.А. Селективность реактивов при извлечении хселеза из почв // Почвоведение. 2007. № 10. С. 1205-1216.

29. Водяницкий Ю.Н. Образование оксидов железа в почве. М.: Изд-во. Почвенный институт им. В.В.Докучаева, 1992. 276 с.

30. Водяницкий Ю.Н. Селективность реактива Мера-Джексона к Fe-содержащим минералам в почвах лесной зоны умеренного пояса //Почвоведение. 2004. №4. С.452-466.

31. Водяницкий Ю.Н., Васильев А.А., Лесовая С.Н., Сатаев Э.Ф., Сивцов А.В. Образование оксидов марганца в почвах // Почвоведение. 2004. №6. С. 663-675.

32. Водяницкий Ю.Н., Востокова Т.А. Влияние условий экстрагирования на выход железа в вытяжку Тамма //Почвоведение. 2004. №1. С. 71-81.

33. Воробьева Л.А., Герасименко Н.М., Хитров Н.Б. Влияние переувлажнения на природу щелочности обыкновенных черноземов и лугово-черноземных почв Ростовской области.// Почвоведение. 2002. №4. С.431-442.

34. Гинзбург К.Е. Значение полутораокисей и гуматов в поглощении фосфора почвами. Тр. Почв. Ин-та им. В.В. Докучаева, I960. Т.55. С. 23-57

35. Гинзбург К.Е. Лебедева JI.B. Методика определения минеральных форм фосфора в почвах // Агрохимия. 1971. №1. С. 25-68

36. Агрохимические методы исследования почв. Под ред. А.В. Соколова. М.: Наука, 1975. 656с.

37. Гинзбург К.Е. Фосфор основных типов почв СССР. М.: Наука, 1981. 242с.

38. Горбунов Н.И. Генезис и превращение минералов в почвах // Почвоведение. 1969. №3. С. 106-117.

39. Горбунов Н.И. Минералогия и коллоидная химия. М.: Наука, 1974. 314с.

40. Горбунов Н.И. О передвижении коллоидных и илистых частиц в почвах // Почвоведение. 1961. №7. С. 13-28.

41. Горбунов Н.И., Дзядевич Г.С., Туник Б.М. Методы определения несиликатных аморфных и кристаллических полуторных окислов в почвах и глинах //Почвоведение. 1961. №11. С. 103-111.

42. Грицун А.Т., Васичева А.Д. Влияние переувлажнения на динамику полуторных окислов и подвижных фосфатов в лугово-бурой оподзоленной почве Приморского края // Почвоведение. 1971. №3. С. 135-142.

43. Гришина JI.A., Макаров М.И., Парамонова Т.А. Воздействие кислотных осадков на почвы и экологические последствия изменения почвенных свойств// Почвепно-экологический мониторинг. М.: Изд-во МГУ, 1994. С. 32-61.

44. Добровольский Г.В., Карпачевский JI.O. Микроморфология и минералогия гидроокислов железа в почвах и почвенных новообразованиях. //Докл. АН СССР. 1982. Т.264. №1. С. 221-228.

45. Доклад о состоянии окружающей природной среды и использование природных ресурсов Тамбовской области в 2000 году. Тамбов, 2001. 150с.

46. Досманова О.П. Материалы к изучению процесса глееобразования. // Труды почв, ин-та им. В.В.Докучаева. Т.9. 1934. С.161-188.

47. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1979. 416с.

48. Дьяконова К.В. Железогумусовые комплексы и их роль в питании растений //Почвоведение. 1962. №7. С. 78-96

49. Иванов С.Н., Семененко Н.И. Роль полуторных оксидов железа, алюминия и обменного кальция в поглощении фосфат-ионов торфяно-болотными почвами//Почвоведение. 1974. №11. С. 124-129.

50. Казеев К.Ш., Фомин С.Е., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биологические особенности локально-гидроморфных почв Ростовской области. // Почвоведение. 2004. №3. С.361-372.

51. Карманова JI.A. Общие закономерности соотношения и распределения форм железа в основных генетических типах почв // Почвоведение. 1978. №7. С.49-62.

52. Карпинский Н.П., Замятина В.Б. Фосфорная кислота, связанная с органическим веществом почвы // Труды ВИУА, вып.2, 1933. С. 67-82

53. Кауричев И.С, Андрацкая Е.П. Динамика фосфатов оподзоленных почв, западин и выщелоченных черноземов в связи с возникновением в них временных восстановительных процессов // Изв. ТСХА. Вып.1. 1966. С. 35-43

54. Кауричев И.С, Орлов Д.С. Окислительно-восстановительные процессы и их роль в генезисе и плодородии почв. М.: «Колос», 1982. 247с.

55. Кауричев И.С. Растворимость фосфатов дерново-подзолистых почв в зависимости от динамики железа в естественных условиях и в условиях коренной переделки почв. Автореферат дис. канд. с.-х. наук, М., 1947

56. Кашанский А.Д., Бенидовский А.А., Орлова Е.В. Формы железа в двучленном подзолистом профиле // В кн.: Актуальные вопр. агр. почвоведения. 1988. С.64-72.

57. Келлерман В.В., Цюрупа И.Г. Источники подвижного железа в почве // Почвоведение. 1965. №10. С. 53-61.

58. Классификация и диагностика почв России (составители Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И.Лебедева, М.И. Герасимова). Смоленск: Ойкумена, 2004. 342с

59. Классификация и диагностика почв СССР. М., «Колос», 1977, 223с.

60. Коковина Т.П. Водный режим мощных черноземов и влагообеспечен-ность на них сельскохозяйственных культур. М.: «Колос», 1974. 304 с.

61. Комиссинская Л.П. К вопросу об оценке методов фракционирования минеральных фосфатов почвы.// Агрохимия. 1976. № 10. С. 120-124

62. Кононова М.М. Органическое вещество почвы. Изд-во Академии наук СССР. М.: 1963. 314с.

63. Костенков Н.М., Хавкина Н.В. К вопросу об изменениях состава гумуса луговых глеевых почв рисовых полей Приморского края. В сб.: «Генезис бурых лесных почв». Владивосток, 1972. С. 23-45

64. Костычев П.А. Нерастворимые фосфорнокислые удобрения. С-Пб., 1881.

65. Краускопф К.Б. Разделение марганца и железа в осадочном процессе. //Сб. «Геохимия литогенеза» М. 1963. С.294-339.

66. Кудеярова А.Ю. Фосфатогенная трансформация почв. М.: Наука, 1995. 287с.

67. Кудеярова А.Ю., Кварацхелия М.З. Различия в поведении орто- и пиро-фосфатов в кислых почвах// Почвоведение. 1986. №7. С.26-36.

68. Кудеярова А.Ю., Свойства соединений фосфора как показатель трансформации гумусовых веществ в серой лесной почве// Почвоведение. 2000. №5. С.557-568.

69. Луковская Т.С. Антропогенно-вторичный гидроморфизм черноземов// Тез. докл. межд. конф.: Проблемы антропогенного почвообразования. М. 1979. Т. 1.С. 112-115.

70. Макаров М.И. Соединения фосфора в гумусовых кислотах почвы // Почвоведение. 1997. №4. С.458-466.

71. Макаров М.И. Фосфор органического вещества почв. Автореф. дис. . докт. биол. наук. М.:МГУ, 2004. 49с.

72. Македонов А.В. Современные конкреции в осадках и почвах.// Тр. Московского общества испытателей природы. 1966. Т. XIX. 284с.

73. Минкин М.Б., Нагабедьян И.А., Кудинов Н.Г. Мочарные солонцевато-солончаковые почвы склонов // Пути повышения плодородия солонцов и эродированных почв. Из-во «Персияновка». 1982. с.35-39.

74. Муха В.Д. Некоторые особенности развития культурного почвообразовательного процесса // Тр. Харьк. с.-х. ин-та. Т.85. Харьков. 1973. С. 36-51

75. Муха В.Д. Общие закономерности и зональные особенности культурного почвообразовательного процесса// Тр. Харьк. с.-х. ин-та. 1976. Т. 223. С.3-9.

76. Нестеренкова В.Г., Растворова О.Г., Афонина H.JL, Зуев B.C., Усьяров О.Г. Влияние органического вещества на сорбцию фосфат-ионов почвами //Почвоведение. 1986. №11. С.121-128.

77. Никифорова А.С. Аналитические методы определения степени заболоченности минеральных почв на тяжелых покровных отложениях. // Тезисы докл. VI Всесоюзного съезда почвоведов. Новосибирск. 1989, кн. 5. С.225.

78. Никифорова А.С. Растворимость железа ортштейнов в разных вытяжках //Вестник МГУ. Сер. Почвовед. 1990. №1. С. 53-54.

79. Николаева С.А., Еремина A.M. Трансформация соединений железа в черноземах в условиях повышенной увлажненности почв // Почвоведение. 2001. №8. С. 963-969.

80. Ноздрунова Е.М. К вопросу о динамике минеральных соединений фосфора в дерново-подзолистых почвах.// Докл. ТСХАю. 1957. Вып. 29. С. 220-224.

81. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв. М.: Изд-во МГУ, 1974. 206с

82. Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд-во МГУ, 1985. 375с.

83. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н. Гумусное состояние почв как функция их биологической активности//Почвоведение. 1984. №8. С.39-49.

84. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. Издание 3-е. М.:Астрея, 2000. 768 с.

85. Полупан Н.И., Нестеренко А.Ф., Яровенко Е.В. О мочарах и мочари-стых почвах//Почвоведение. 1983. № 12. С. 5-16.

86. Пономарева В.В. О генезисе гумусового профиля черноземов// Почвоведение. 1974. №7. С.27-38.

87. Пономарева В.В., ПлотниковаТ.А. Гумус и почвообразование. JL, 1980. 221с.

88. Попов Т.И. Происхождение и развитие осиновых кустов в пределах Воронежской области //Труды Докучаевского почв, комитета, СПб. 1914, Вып. 2. 172с.

89. Попович Л.П. Фосфатное состояние почв// Почвоведение. 1992. №11 С.24-35.

90. Похлебкина Л.П., Игнатов В.Г. Влияние реакции среды на подвижность фосфатов в почве при известковании // Почвоведение. 1983. №1. С.30-36.

91. Пошон Ж., Баржак Г. Почвенная микробиология. М.:Изд-во иностр. Лит., 1960. 560с.

92. Практикум по агрохимии. Под ред. акад. РАСХН В.Г.Минеева. М.: Изд-во МГУ, 2001. 689с.

93. Прокопчук В.Ф. Фосфатный фонд почв Зейско-Буреинской равнины и его изменение при применении удобрений // Почвоведение. 2003. № 7. С. 835-841.

94. Прянишников Д.Н. Учение об удобрениях. 3-е изд. 1908.

95. Роде А.А. Вопросы водного режима почв. Л.: Гидропромиздат, 1978. 214с.

96. Роде А.А. Почвенно-гидрологические горизонты и почвенный гидрологический профиль // Почвоведение. 1969. № 3. С. 93-101.

97. Розанов Б.Г. Генетическая морфология почв. М, 1975. 293с.

98. Романова Т.А., Ивахненко Н.Н. Генезис и водный режим полугидро-морфных почв на покровных суглинках Центральной Белоруссии // Почвоведение. 1981. №5. С. 16-27.

99. Росликова В.И. Марганцево-железистые конкреции в почвах Суйфуно-Ханкайской низменности//Почвоведение. 1961. №4. С.82-90.

100. Росликова В.И. Марганцево-железистые новообразования в почвах равнинных ландшафтов гумидной зоны. Владивосток: «Дальнаука», 1996. 291с.

101. Росликова В.И.Диагностика степени гидроморфизма почв Приамурья по химическому составу марганцево-железистых конкреций. Владивосток: «Дальнаука», 1988. 42с.

102. Русанова Г.В., Цыпанова А.Н., Бушуева Е.Н. Содержание и некоторые свойства конкреций подзолистых почв среднетаежпой подзоны Коми АССР //Почвоведение. 1975. № 6. С.3-11.

103. Рыдкин Ю.И., Никифорова А.С., Беличепко М.В. Диагностика степени оглеения почв на двучленных отложениях средней тайги. // Тез. Докладов II съезд общества почвоведов. Кн.2. С.-Петербург. 1996. С. 320.

104. Самойлова Е.М. Рыхлые осадочные породы// Почвообразующие породы. М.: Изд-во МГУ, 1983. С.47-86.

105. Самойлова Е.М., Дронова Н.Я. Динамика питательных элементов в черноземе и черноземно-луговой почве// Агрохимия. 1979. №10. С. 86-91.

106. Самойлова Е.М., Макеева В.И. Черноземно-луговые почвы и их диагностика//Почвоведение. 1979. № 12. С. 16-21.

107. Самойлова Е.М., Сизов А.П., Яковченко В.П. Органическое вещество почв Черноземной зоны. Киев, 1990. 117с.

108. Самойлова Е.М., Фармаковская Ю.Н., Быковская Т.К. Влияние орошения на южные черноземы Кулундинской степи // Вести, с.-х. науки. 1987. №5. С. 22-31.

109. Сапожников П.М., Марченко З.С. Характеристика мочаров предгорной зоны Краснодарского края// Почвоведение. 2000. №8. С.936-942

110. Следников А.А. Климат.// В кн. «Природа Тамбовской области». Тамбов: «Тамбовская Правда». 1955. С.48-88.

111. Соколов А.В. Агрохимия фосфора. М.: Изд-во АН СССР, 1950. 150с.

112. Старцев А.Д. Ортштейны дерново-карбонатных выщелоченных и дер-ново-глеевых карбонатных почв на пермском глинистом элювии. //Почвоведение. 1989. №8. С.19-25.

113. Степанцова JI.B. Эколого-гидрологические особенности выщелоченных черноземов и лугово-черноземных почв севера Тамбовской равнины. Автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. биол. наук. М, 2002. 24с.

114. Стрельченко Н.Е. Влияние почвенных условий на аккумуляцию фосфатов в конкреции // Почвоведение. 1987. №5. С. 33-38.

115. Стрельченко Н.Е. Роль конкреций в формировании фосфатного режима временного избыточного увлажнения// Почвоведение. 1984. № 10. С. 2833.

116. Стрельченко Н.Е. Фосфатный режим переувлажненных почв юга Дальнего Востока. Владивосток: Дальневосточное кн. Изд-во, 1982. 143с.

117. Стрельченко Н.Е., Куркина O.K., Матафонова М.А. Влияние влажности почв на превращение фосфатов в почвах Приморья// Агрохимия. 1979. №1. С.41-47.

118. Стрельченко Н.Е., Щукина JI.A. Запасы усвояемых фосфатов в почвах Приморья и их изменение под влиянием удобрений и увлажнения// Агрохимия. 1975. №9. С. 34-42

119. Теории и методы физики почв. (Коллективная монография под ред. Е.В. Шеина и JI.O. Карпачевского). М.: «Гриф и К», 2007. 616с.

120. Теория и практика химического анализа почв. (Под ред. JI.A. Воробьевой). М.: ГЕОС, 2006. 400с.

121. Тотев Т.П. К вопросу о токсичности А1, Мп и Fe в светло-серой лесной (псевдоподзолистой) почве // Агрохимия. 1979. №1. С.95-102.

122. Тумин Г.М. Обзор общего характера морфологии почв и ее изменения по зонам //Журнал опытной агрономии. 1912. Т. XIII. Кн.З. С. 321-353.

123. Тюрин И.В. Географические закономерности гумусообразования // Труды юбилейной сессии АН СССР, посвященной 100-летию со дня рождения В.В. Докучаева. М.-Л.: Изд-во АН СССР. 1949. С. 85-101.

124. Тюрин И.В. Из результатов работ по изучению состава гумуса в почвах СССР// Пробл. Сов. Почвоведения. 1940. Сб. 11. С. 173-188.

125. Тюрин И.В. Некоторые результаты работ по сравнительному изучению состава гумуса в почвах СССР // Тр. Почв, ин-та им. В.В. Докучаева. 1951. Т.38. С.22-32.

126. Тюрин И.В. Органическое вещество почв и его и его роль в плодородии. М.: Наука, 1965. 320с.

127. Тюрин И.В. Почвы лесостепи // Почвы СССР, Европейская часть СССР. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1939. Т.1. 33с.

128. Тюрин И.В. Состав и свойства гумуса черноземов Стрелецкой степи // Вопросы генезиса и плодородия почв. М.: Наука. 1966. С.9-21.

129. Тюрин И.В. Состав и свойства гумуса черноземов Стрелецкой степи.// Тр. Центр.-Чернозем. Заповедника, 1948. Вып. 2.С. 79-102.

130. Фокин А.Д. Исследования процессов трансформации взаимодействия и переноса органических веществ, железа и фосфора в подзолистой почве. Автореф. дис. докт. биол. наук. М.:МГУ, 1975. 43с.

131. Фокин А.Д. О роли органического вещества почв в функционировании природных и сельскохозяйственных экосистем// Почвоведение. 1994. №4, С.40-45.

132. Фокин А.Д. Почва, биосфера и жизнь на Земле. М., 1986. 175с.

133. Фокин А.Д., Раджабова П.А. Доступность фосфатов в почвах как функция трансформации и состояния органического вещества // Почвоведение,1996. №11. С.1303-1309.

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

135. Христенко А.А. Оценка фосфатного состояния почв с использованием метода Чанга-Джексона//Агрохимия. 1998. №8. С. 5-13.

136. Цыцарева JI.K., Степанова Г.С. Влияние гидроморфизма на содержание подвижных форм железа и марганца в светло-серых лесных почвах // В кн.: Повышение эффективности мелиорации и водного хозяйства на Дальнем Востоке. 1987. Владивосток. 4.1. Кн. 2. С. 19.

137. Цюрупа И.Т. Влияние степени окристаллизованности железа на их растворимость. // Труды Почв, ин-та им. В.В.Докучаева. 1958. Т.53, С.113-130.

138. Чириков Ф.В. Агрохимия калия и фосфора. М.: Сельхозгиз, 1956. 464с.

139. Чухров В.Ф. Коллоиды в земной коре. М.: АН СССР, 1955. 672с.

140. Чухров В.Ф., Горшков А.И., Березовская В.В. Тюрюканнов А.Н., Сив-цов А.В. К геохимии и минералогии марганца и железа в продуктах гипер-генеза. // Изв. АН СССР. Сер. Геол. №7. 1980. С. 5-24.

141. Чухров В.Ф., Горшков А.И., Дриц В.А. Гипергенные окислы марганца. М.: Наука, 1989. 208 с.

142. Чухров В.Ф., Ермилова Л.П., Горшков А.И. Экспериментальные данные об условиях образования окислов железа //. В кн.: Гипергенные окислы железа в геологических процессах, (под ред. Петровской Н.В.) М.: Наука. 1975. С.11-33.

143. Шевченко Г.А. Гумус основных почв, его состав, свойства и изменения при сельскохозяйственном использовании. Автореф. дис. канд. биол. наук Воронеж, 1967. 24с.

144. Шконде Э.И. Агрохимические свойства и плодородие черноземов европейской части СССР// В кн.: «Агрохимическая характеристика основных типов почв СССР». М., 1976. С. 124-143.

145. Шоба С.А., Балабко П.Н. Микростроение и состав марганцево-железистых новообразований почв лесной зоны. // В кн. «Микроморфологическая диагностика почв и почвообразовательных процессов». М., «Наука». 1983. С. 21-23.

146. Щеглов Д.И. Черноземы центра Русской равнины и их эволюция под влиянием естественных и антропогенных факторов. М.: «Наука», 1999. 214с.

147. Юмашев Н.П. Агрохимическая характеристика почв Тамбовской области. Тамбов: Изд-во ТОГУП «Тамбовская типография», 2004. 56с.

148. Ягодин Б.А. Практикум по агрохимии. М: Агропромиздат, 1987. 512с.

149. Ярков СП. К вопросу образования труднорастворимых фосфатов в почве//Докл. ТСХА. 1949. Вып.9. С. 73-80.

150. Alexander Е.В. Discussion: Estimation relative ages // Geoderma. 1985. V.35. P. 257-259.

151. Aniku J.R.F., Singer M.J. Pedogenic iron oxides trends in a marine terrace chronosequence // Soil Sci. Soc. Am. J. 1990. V.54. №1. P. 147-152.

152. Arshad M.A., St. Arnaud R.J. Occurrences and characteristics of ferroman-ganiferrous concretions in some Saskatchewan soils. //Canad. J. Soil Sci. 1980. v.60. №4. P.P. 685-695.

153. Arshad M.A., St. Arnaud R.J., Haung P.M. Dissolution of triohtahedral layer silicates by ammonium oxalate, sodium dithionite-citrate-bicarbonate, and potassium pyrophosphate. // Can. J. Soil. Sci., v.52, N1. 1972. P. 19-26.

154. Bascomb C.L., Distribution of pyrophosphate-extractable iron and organic carbon in soils of various groups. // Soil Sci., v.19, N2. 1968. P. 266-268.

155. Blume H.P., Schwertmann U. Genetic Evaluation of Profile Distribution of Aluminium, Iron and Manganeze Oxides. // Soil. Sci. Sos. Am. Proc. v.33. 1969. N 3. P.438-444.

156. Chang S.C., Jackson M.L. Fractionation of soil phosphorus. Soil Sci., 1957, vol. 84, P. 133-144.

157. Childs C.W., Leslie D.M. Interelement relationship in iron-manganese concretions from a catenary sequence of yellow-gray earth soils in loess. //Soil Sci., 1977, v.123, № 6, P.P. 369-376.

158. Coffin D.E. The method of determination free iron in soils and clays. // Can. J. Soil. Sci. v.43. N1. 1963. P. 7-17.

159. Duchaufour P. Pedology: pedogenesis and classification. London etc.: Allen and Unwin., 1982, 444p.

160. Goton S., Patrick H. Transformation of iron in waterlogged soils as influenced by redox potential andipH. //Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 1974, v.38, № 1. P. 66-71.

161. Kozak M. Acidity problems of Hungarian sandy soils // Trans. XIII Congr. Intern. Soc. Soil. Sci. Hamburg, 13-20 Aug., 1986. S.I., S.a. Vol. 2, P. 359-360.

162. Mc.Keague J.A., Day J.H. Dithionite- and oxalate-extractable Fe and A1 as aids in differentiating various classes of soils. // Can. J. Soil Sci. 1966. V. 46. P. 13-22.

163. Mehra O.P., Jackson M.L. Iron oxide removal from soils and clays by a di-thionit-citrate system buffered with sodium bicarbonate. // Clays Clay Miner. V.7. 1960. P.317-327.

164. Pokojska U. Geochemiccal studies on podzolization. // Roczniki gleboznaw-cze. 1979. t.XXX, N1. P.189-215.

165. Schwertmann U. Differenzeierung der Eisenoxide des Bodens durch Extralc-tion mit Ammoniumoxalat-Losung. // Zeitschrift f. Planz. Dung. u. Bodenkunde. H.105. 1964. S. 194-202.

166. Schwertmann U. Use of oxalate for Fe extraction from soils. // Can. J. Soil Sci., v.53. N2. 1973. p.244-246.

167. Schwertmann U., Fanning D.S. Iron mangenese concretions in hydrose-quence of soils in loess in Bavaria. // Soil Sci. Sos. Amer. J. N5. 1976. p.731-738.

168. Schwertmann U., Taylor R.M. Iron Oxides. // Minerals in Soil Environment. Madison (Wis.). 1977. P. 145-180.

169. Schwertmann U., Taylor R.M. Iron Oxides. In: Minerals in Soil Environment (2 Ed.). // SSA Book Series. 1989. N1. P. 379-478.

170. Sinha M. Mobilisation of 32P tagged phosphates during aerobic and anaerobic decomposition of organic matter. Riso. v.20. №1, 1971.

171. Tamm O., Uber der oxalat methode in der chemishen Bodenanalyse. // Medl. Fr. Stat. Skogsforsk. H. 27. 1934. S. 1-20.

172. Zeidelman F.R. Neubildungen hydromorfer Mineralboden der UdSSR, ihre Klassification und diagnostische Bedeutung. //Geoderma. 1974. №12. S.121-135.

Информация о работе

Сафронов, Сергей Борисович
кандидата биологических наук
Москва, 2008
ВАК 03.00.27

Диссертация

Почвы замкнутых западин севера Тамбовской равнины в условиях поверхностного и грунтового переувлажнения - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы