Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОЯВЛЕНИЯ СОЛОНЦЕВАТОСТИ В ПОЧВАХ И ЕЁ ДИАГНОСТИКА

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ПРОЯВЛЕНИЯ СОЛОНЦЕВАТОСТИ В ПОЧВАХ И ЕЁ ДИАГНОСТИКА"



МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ нменн М. В. ЛОМОНОСОВА

ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

КУСТ Герман Станиславович

ПРОЯВЛЕНИЯ СОЛОНЦЕБАТОСТИ В ПОЧВАХ И ЕЁ ДИАГНОСТИКА

Специальность 06.01.03 — почвоведение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА — 1987

Работа выполнена на кафедре общего почвоведения факультета почвоведения Московского Государственного университета им. М, В. Ломоносова.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Б. Г. Розанов

Официальные оппоненты: доктор биологически* наук Б. А. Зимовец

кандидат биологических наук Е. Г. Моргун

Ведущая организация: Сельскохозяйственная академия им, К. А. Тимирязева

Защита состоится -- /1 Э8& г. в 15 час. 30 мин. в

аудитории М-2 на заседании Специализированного совета по почвоведению К 053.05.16, Московский Государственный университет им.' М. В. Ломоносова. ___

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ. Отзывы на автореферат просим направлять в 2-х экземплярах на имя Ученого секретаря совета; 119899, Москва, Ленгоры, МГУ, факультет почвоведения. Ученый совет.

Автореферат разослан « ^>""1 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Г. В. Моту зов а

Актуальность теш. Солонцы, солонцеватые почвы и их комплексы с другими почвами - один из ватеных в нашей страде крупных резервов целинных- степных лочв,„ пригодных для..земледельческого освоения. Солонцеватость'находит свое проявление в морфологии почв,, в их:химических и физических свойствах, в минералогическом составе и,„как следствие,.в их-плодородии..Полигенетичность и полиморфизм солонцеватых почв определяют современное неудовлетворительное состояние I их диагностики и систематики.. Действующая система классификации не

охватывает всего разнообразия солонцеватых почв. В настоящее время■ нет единых критериев для диагностики солонцеватости.

Цели и задачи исследования состояли в совершенствовании ди--агностики и систематики солонцеватых почв;^ разработке■единых.диагностических критериев солонцеватых почв, сформированных в разных экологических условиях;.совершенствовании полевой диагностики и прогноза солонцеватости.. , ■ --

Научная новизна работы состоит в том,, что на основе изучения проявлений солонцеватости в морфологических^. химических, физических свойствах; минералогическом составе илистой Фракции.почв установлено,- что степень выраженности отдельных, частных проявлений солонцеватости нельзя использовать для характеристики.общейстепени "солонцеватости?'как комплексного понятия; установлена нецелесооб-; разность использования-в почвоведении понятия "степень солонцева-

тости" в терминах "слабая",, "средняя";."сильная"; определена таксономическая значимость понятия "солонцеватые почвы", уточнены

г

критерии выделения'солонцеватых.почв. В дополнение к.существующим; шкалам степени выраженности отдельных проявлений солонцеватости разработана шкала степени выраженности проявлений солонцеватости в'морфологии почв,. предложена схема полевой диагностики солонцеватости по морфологическим признакам». Изучена возможность использования для диагностики сол^^е^^^^п^отеских свойств почв.

У { - Г*-4 -..

.! ........ г

,,.'». ^1,,- ¿1 А* л, л

Практическая ценность работы. В целях прогноза и мониторинга солоицеватости разработана схема оценки почв на основании сочетания диагностики солонцеватости по мор.ологическим критериям « характеристики проявлений:солонцеватости по химическим свойствам.. Предложен коаффициент опасности осолонцевания почв и разработана шкала оценки почв - по г тому показателю.,

Апробация работы. Результаты исследования докладывались на заседании кафедры. общего почвоведения факультета почвоведения ¡ЛГУ, на У1 конференции почвоведов ■ ?£азахстана САлма-Ата» 1987), на* Всециыанимтящвщыцшт "Аи1,р^пи1|енная|"н-еетеегаа!Я1а-11 а»алючия почв■и■почвсннего-нокрова" (Мцаява^'Т^О?), г на Всесоюзном симпозиуме "Научные основы оптимизации, прошоза и-охраны природной среды" (Москва;, 1986).

Публикации. Материалы диссертации:опубликованы в ^работах.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения,, 7 глав' и выводов. Содержит страниц машинописного текста,. 4 рисунка,

22.таблицы. Список литературы включает:207 работ,, в том числе: 19 на- иностранных языках. ■ Первичный - лшктический материал содержится в; приложении.

СОДЕРЖАНИЕ РАЕ01Н I. Солонцеватость почв -(литературный обзор)..

С точки эрения систематики и диагностики солонцов и: солонцеватых .почв кратко-рассмотрены представления о распространении почв солонцовых комплексов, о солонцах, как объекте мелиорации, теории образования солонцов и■солонцеватых почв. Обсутщекы-определения солонцов и солонцеватых почв,, критерии степени солонцеватости».В заключение 'отмечается, , что имеющиеся в литературе данное показывают значительную несогласованность сукре тву1пщих способов диагностики степени солонцеватости, до настоящего времени нет яс-

ности в отношении ди агнос тиче с к их признаков и систематики солонцеватых почв, недостаточно разработаны системы прогноза и мониторинга с оло( {це в атос тк.

2. Объекты и метода исследования.

Объектами исследования послужили 43 разреза почв солонцовых комплексов флундинской степи (Алтайский край). Северного '-Саэад-стша ( Це л lai ограде к ая область), Дунай-Днестровского междуречья (Сйесская область). Выбранные объекта исследования позволили охватить многообразные по условиям образования, происхождению и свойства почвы.

В образцах исследованных почв были определены: гранулометрический состав методом пипетки в варианте Н. А. 1{ачвдского; показатели пластичности методами А.М.Васильева и Аттерберга; объемная масса (плотность естественного сложения) почвы; плотность твердой зы пикнометрическим методом; коэффициент гидравлической проводимости на компрессионном приборе ГШ1-9; твердость твердомером Н. А. Ка-чинского; набухание почв нарушенного сложения методом в модификации С.Н. Алешина и А.В. Кузнецова; содержание водопептизируемого и агрегированного илов по Н.П.Горбунову; состав обменных катионов методом П буфера в модификации В.А.Молодцова и В.П.Игнатовой; ионный состав водной вытяжки (по Е.В.Аринушкиной, 1Г70); активности ионов водорода, натрия с помощью ионселективных электродов и удельную электропроводность с помощью прибора Horxiu*d.o>nt."ér А/-5? в почвенных пастах, суспензиях и вытяжках; содержание органического углерода методом И.В. ТЬрина;,содержание карбонатов газоволю-метрическим методом; минералогический состав илистой фракции рентген огра ^ическим методом с подготовкой образцов по штоду Н. И. Горбунова; оптические свойства почв спектро^тометрическим методом.

Результаты гранулометрического анализа обработаны по методу.

предложенному П.Н.Ререзиным, 1983. Спектра отражения образцов исследованных почв интерпретированы способами, описанными-И.И.Карма-новым (1974),,Н.А.Михайловой и Д.С.Орловым (1Рв6). Обработку мор- • Дологических, описаний исследованных почв проводили по программам,. разработанным в Почвенном институте им. В. В.Докучаева /Алгоритмы и программы-для ЭВМ СМ-4,. 19837.

3. Морфология с олокце в атос ти

При диагностике типов солонцов морфологические критерии используются часто, однако попытки четко оценить степень солоноватости лругж типов почв по морфологическим признакам весьма редки /Полевой определитель почв, 1981/ и .требуют.серьезной доработки и совершенствования.

Проведенные исследования позволили для диагностики солонцева-тости почв; в полевых.условиях разработать шкалу с те пени выраженное ти криологических.гфоявлений солонцеватости (табл.1),-В предлагаемой шкале - использована.совокупность необходимых и достаточных для полевой диагностики.солонцеватоети морфологических признаков,, как. обще про ^ильных: I) наличие - иповиально-иялговиальной дифференциации почвенного профиля (есть, нет);-2) характер перехода к иллювиальному. горизонту (резкий, ясный, заметный, постепенный); так и приэнахов иллювиального горизонта:. I)' твердость в сухом состоянии (очень мягкий, мягкий, твердоватый, тверцай,, очень твердый,, крайне твердый); 2) наличие темных пленок на гранях структурных отдельно-стей*(есть, нет); 3) характер тешых пленок - блеск (глянцевый,, тусклый, .матовый),, толщина (менее 0,1 мм - слабовыраженные, 0,1 - 0,5 - сильновыраженныэ, более 0,5 мм - очень сильновыражен-Ные), площадь покрытия' поверхности почвенных агрегатов (менее 1?< -отсутствуют, I - 10 % - очень слабоинтенсивные, 10 - 50 # - сла-боинтенсивнне,,50 - 80 % - среднеинтенсивнда,.более-80 % - силь-ноштенсивные); 4) степень выраженности элементов столбчатости н'

Таблица I; Полевая морфологическая диагностика солонцеватых почв.

Наличие !Хара!Тввр-¡Структура ¡ктер!дость¡горизонта !перЫгорз-!В шра-

!ф0рб-!ви- 1шх !хода1зоята!жеяность 1кдиа-!аль-!пле-!от 1 В Ютолбча-'ции !яаго!нок !вш№! 1«™.™ 1про-1гори4в го-! лежа-! 1филя!зон-1ризо4щегоI

Темные плешей на гранях струи- ¡Встречаемость вариантов турных отдельяоетеи горизонта В ¡солонцеватых почв в

'переходах.от солонцов к

!" !та В!нтв !К ил-! I

! ! !В ¡дови4 !

! ! ! !аль-! !

I ! ! !нсму! !

! I 1 ¡гори! !

» i i i зонту !

Iгости и ¡призма-•тичности)

блеск ] толщина | покрытие

¡другим группам типов ¡пота

X

1112 ¡3 ¡415

10

Вариант» почв с сильновыраженшми морфологическим проявлениями солонцеватости (морфологически сильносолонцеватие почвы)

<л 1

1 ' " Абсолютно матовые

есть есть есть рез- край-!шраж0ш кий, ко

реже тввр-)сильно яс- дай, (выражены - очень! а) твер»! дай, I я ража

-

слабовыр. очень слабо- в переходах к солодям I икт. шш от- и зональным почвам, сутствтрт солояи , ,

тусклые сильно- слабо- и или глян- выр. и очень слабо цевыа слабошр. ют.

в переходах в зональным почвам и оолодягл (у солодей - ясный или заметный переход)

матовые сильно- сильно-,

и оч.силь реже средне_22ШЕ,_ _;_

¡сильнош-¡раженв '

тусклые, слабошр. сильно* и матовые среднеинт.

Таблица I. (продолжение)

! I ! 2 !3 ? 4 ? 5 1 6 - ! 7 ! 8 ! 9 " > 10 I

I ' - , - {сильно- глянцевые, сильно- и сильно- и в переходах к солончакам 1

!шр. в) реже оч.сидь- среднеинт. и солодш, солоди !

' ' > ...........тусклый нотаго. ' ^ 11 1 ■ I

! ¡средне- 'оч.сильно сияьноинт. в переходах к солончакам 1

1 [выр, а) " внр.,реже ■ }

' ' ' сильношр. 1

Варианта почв со средневыратаншага морфологическими проявлениями солонцеватости (морфологически среднесолонцеватые почвы)

..........¡сильно^

есть есть есть яс- очень!шрГ|.в),

за- реже а}

мет- крайний не 1

тусклые " сильно- и слабоинт,......в переходах к солодш, ' 1

„слзбдшр, солоди ■ ;

тусклые, режа матовые, глян-цевче

слабо- в в переходах к зональным среднеант. почвам, солодш, солончакам, солоди

тве^-1 средне-' дай !шр. 6}

матовые,редко тусклые и глярнемэ

среднеинт.

!средне-!выр. в)

тусклые, реке матовые и глянпэше

средне-,слабо-,репе сгогьношгг.

¡слабо- ' глянцевые сильно-и сильноинт. в переходах к солончакам !шр. б)' оч.сольно-

_ил>. _

¡слабо-' Л?

глящеше

и тусклые

сильному • '

в переходах к солодям,

солоди

Таблица I, (продолжение)

\ I 1 2 ! 3 '! 4 1 5 !

8

10

Варианты почв со слабовыражендами морфологаческши проявлениями солонцеватости (морфологически слаОосоловдеватые почвы)

! !средне-

(есть есть есть заме- твеЫшр. а) ] тяый дова-,

матовые

слайошр. оч. слабо__инт.

в переходах к зональным ! почвам__ !

!

гаже тай средне- матовые, % !выр. б) _,реже тускл,

ный дай, ¡слабо-1 " тусклые, сильно-и слабо-и

слайо- и оч,' слабоинт.

и по-реже а.б) матовые

ЙЙ&слабо-'

пен~ ЯП«*. ь)

в переходах к зональным слабовыр. стеднеякт. почвам.солончакам.солодям

слабошр. слабо-,сред- в переходах к зокзлыш !

не в сильно- почвам 1 I _ИНТ- _ !

(слабо- глянцевые сильно- и слабо- иоч, в переходах к солончакам !вир. г) г.о псаам слабошр. слабоинт. _____

[слабо-' матовые,ре- слабо-1выт>. д) же тусклые шр.

средне- и

атеист.

в переходах к солодил, солодя ____

Почвы,' не шевдие морфологических проявлений солонцеватости (морфологически кесолонцеватые почвы)

!нет нэт нет эдаат-неш4нэ выражены

! ' вый, се !

! ноете-твер-!

I Цвд^ый Д°го 1

зональные почвы, солон- !

чаки !

;

}

Примечания: I) Таблица построена в форда ключа-опраделителя, который читается слева направо я

.....сверху вниз; 2) В необходимых случаях приведенные в таблице признаки горизонта 3

могут быть использованы при установлении солонцеватости других генетических горизонтов; 3) В некоторых случаях слабая степень'морфологической солонцеватости отмечается в почвах, не имеющих заметной элювиально-иллювиальной говШреншицая профиля и иллювиального горизонта в; в этих случаях признаки слгсщйатоспг используются при описании уплотненного гумусового горизонта А или аь.

призматичности в почвенной структуре (выражается через различные сочетания - преобладавшего вида почвенной структуры /по С.А.Захарову, 1930/ и градаций качества структуры /по ¿/£ОА , 1Р51/).

Будучи построена в порядке усиления отдельных мор дологических проявлений солонцеватости,данная шкала предполагает,, как внсщую степень.проявления морфологических признаков■солонцеватости, соб-■ ственно солонцы. Солонцы в поле предлагается диагностировать по. резко дифференцированному элювиально-иллювиальноыу профилю; резкому (по структуре) переходу к абсолютно выраженному иллювиально-цу горизонту В,-очень:Твердоцу или крайне твердому в сухом состоянии, имеюарму; прочную или умеренную столбчатую или прочную призматическую структуру, иногда-с признаками"ореховатости, в сочетании с блестящими глянцевыми.и тусклыми, сильно-и очень сильновы-рапкенными, сильно- и-(реже) средаеинтенсивными.темными пленками на гранязгструктур^**- отдельностей..

Предлагаемую шкалу рекомендуется использовать для'диагностики солонцеватости в переходных почвах от собственно солонцов к различным сопряженным с нишгпочвам (черноземам,, каштановым,- бурум полупустынным,. их полугидромор' и гвдромор^иым аггалогам, солончакам и солодям) (рис.1).

Исследование оптических свойств солонцзватых почв показало возможность их использования для ориентировочной диагностики солонцеватости. Наиболее информативным для этих целей служит показатель интегральногочотражения

Основным отличием солонцов и,солонцеватых почв от несолонцеватых зональных почв ■ является наличие минимума интегрального отражения в солонцовых иллювиальных горизонтах профиля,, а отличием солодей и.осолоделых почв - наличие максимума в элювиальном горизон-

- ■ г

те. 1Ьк»е с усилением выраженности -морфологических проявлений солонцеватости на графике эависимости(С^г) ( С^г в-Ж определяли по И.В. йзрину) для индивидуальных разрезов отмечаетсяхарак-

Рис, I Встречаемость солонцеватых почв

1ЙС if \С И С \с

\%j\ I \ ^ Vе ее \ у ь A \м

У* V V/ \ ^ %

ра$рез! f&ipei В раърез Bi разрез 3 разрез рязреъЗб

Рис. 2 Характер зависимости ja^ (Cepr)wR. некоторых индивидуальных разрезов почв солснцовнх комплексов

разрез I - солонец средний, морфологические проявления солонцева-тости (ШС) абсолютно выражены, имеет хорошо выраженный Ag ;

разрез б - солонец корковый, ШС абсолютно выражена, имеет мало-мопущй осолоделый горизонт К ;

разрез 31 - лугово-черноземная солонцеватая почва, МПС сильно выражены, имеет хорошо выраженный А*> ;

разрез 8 - луговая солонцеватая почва, МПС слабо выражены, имеет слабо выраженный осолоделый AjAg ;

разрез 25 - лугово-чернозем*ая солонцеватая почва, МПС средне выражены;

разрез 36 - чернозем южный, МПС отсутствуют.

терный:минимум для горизонта В,. а о усилением внратенности горизонта Aq к ростом осолодетст - характерный максимум для горизонта Ag (рис.Я). В солонцах с хорошо выракеннгтм осолоделш горизонтом оба пика внратсены хорошо. Почвы со слабой и средней выраженностью wop Дологических проявлений солонцеватости характеризуются не пиком» а большей крутизной перегиба на кривой (Сер*)

Способы диагностики почв солонцовых комплексов по оптическим свойствам носят преимугцес твенно вспомогательный характер.

Материалы.исследования оптических свойств почв солонцовых комплексов подтверждают описанный E.H. Ивановой (1939) биологический цикл эволюции-засоленных:почв и особую роль в этом цикле геоморфологии территории и связанного с ней поверхностного увлажнения, TsRt солонцы,, расположенные в транзитно-акяумулятивнзд позициях рельефа, имеют более ревномерное распределение оптических свойств по профилю, в огличие от автоморг«цх солонцов, а также полугидро-мортНЫХ и гвдродар»ных, расположенных в пределах меэопонижений на повышенных элементах микрорельефа. Предрасположенность "транзитно-аккумулятивных" солонцов к рассолонцеванию, следующая из подобия распределения их оптических свойств по просияю почвам с меньшей выраженностью шргологических признаков солонцеватости,. подтверждается данными анализа химических и физических.свойств.

4.. Диагностическое значение проявлений солонцеватости в физических свойствах почв

Рядом исследователей в качестве диагностических критериев-для оценки степени солонцеватости предлагаются различные показатели физических свойств почв: показатель, шшовиированности про/*-«-■ ля; Hi /Ä. В. Новиков аиА. М.Пикуэа, 1973/, показатель дифференцированное гн профиля СД1 и,величина набухания, почвенной массы УЙ.Н.ГЪ--голевссоавт., 1973/, показатель отношения;водопептизируемого.и агрегированного илов /Й.Н.Болышев, 1965/.

Исследование соответствия количественных значений этих критериев солонцеватости почв, а тагсте ряда других показателей Физических свойств почв,.на которые имеются косвенные указания в отношении возмои!ости использования для диагностики.степени солонцеватости {содержание водопептизируемого ила,, массовая влатаость максимального набухания,; гидравлическая проводимость, твердость,, содержание частиц менее I ним, 5 ыкм, 10 шш,. ко^чщиент. пористости,. верхняя граница пластичности,, число пластичности, нитняя граница пластичности),. п степени-"морфологической" солонцеватости,. как для отдельных почвенных профилей,, так и для их генетических -горизонтов, показало, что использование /изических параметров для-диагностики солонцеватости всех вообще солонцеватых почв нецелесообразно в силу комплексного влияния:причин,, оказывающих.воздействие на ^изические свойства помимо процесса осолоицевания. Одинаковые значешш показателей. ^изических свойств могут наблюдаться в горизонтах и/или почвах разной степени ">юр£о логической" солонцеватости, и наоборот, горизонта одной степени "морфологической* солонцеватости могут иметь существенно разные значения.показателей физических свойств. Основными группами причиннесоответстзия Физических критериев и степени всаженноети морфологических признаков солонцеватости являются: разнообразие почвообразуюи^х пород, условий засоления и увлажнения почв,,причины эволюционного характера.. Для солонцеватых почв, нормирующихся в сходных условиях,, однонаправленность сочетания почвообразовательных процессов может обусловливать возможность применения отдельных физических параметров или.их комплекса для диагностики степени солонцеватости по индивидуальной для данного региона шкале градаций,

В случаях, - когда морфологические проявления солонцеватости в. почвах не могут быть охарактеризованы не только количественным-значением какого-либо параметра, но даже комплексом параметров,.

происхождение морфологических признаков солонцеватоети следует объяснять исходя из сложного сочетания условий почвообразования. -

Так,, описаны почвы с мор^логическими-признаками солонцов,:-не имеющие элювиально-иллювиальной дифференциации физических свойств по профилю.-Содержание физической глины, ила, пластичность солонцового горизонта имеют минимальные значения в профиле,, а гидравлическая проводимость - максимальное. Причины-образования солонцового горизонта вэтих почвах объясняются условиями.неоднород-■ ности почвообразующей порода с утяжелением гранулонетртгеского состава:вниз по профилю в сочетании с высоким•засолением солями натрш:и приуроченнос тьи гтих почв к повышенном ¡.лементам нано-и микрорельефа; В этих условиях абсолютно преобладает капиллярное поднятие•влаги к границе иссушения. Штенсивнш периодические деформации набухания-усадки в горизонте иссушения,-осложненные натриевым 1 засолением,> приводят к образованию характерной■для солонцов столбчатой структуры в де*юрыируток<емс:Я- горизонте.. Наиболее ярко .характеризует'данное- явление величина Н^ - доля набухания от величины максимального набухания в первые; 10 минут набухания.,

5. Проявления солонцеватоети в минералогическом составе илистой:фракции;почв

При исследованиях солонцов и солонцеватых.почв - большую роль: отводят минералогическому составу илистой -фракции. Указывают на характерные особенности и специфику глинистых минералов солонцов.. Наиболее характерной чертой солокцеватости считается дифференциация профиля по минералогическому составу и распределению основных компонентов глинистых минералов по профилю ¿6.М.Боровский, Г?С2; Е.М. Самойловас соавт.,, 1981; С.М.Сей^уллина, 1981;:Л.С.1равнико-ва, 1977;' и др./. ТЬк,.сверху вниз>отмечается уменьшение содержания иллитов и возрастание: содержания лабильных силикатов,, представленных как в'*юрме:индивидуальных минералов, так.и в;форме:■

сметанное лойннх силикатов. Оцнако, существуют такие исследования^ указывающие на существование аналогичного распределения основных глинистых минералов в несолонцеватмх почва* и на существование иного распределения глинистых минералов в собственно солонцах /В.Е.Алексеев, 1977;. Т.Л.Соколова и Т.М.Смодяник, 1904;- Т.А.Соколова, 1985;М(^коУ('с. 19б5;:,и др,/,.что подтверждается и нашими.исследованиями^ (рис. 3).

Рис. 3 Распределение - основных компонентов илистой фракции

по профилям некоторых исследованных почв {разрез II -луговато-каштановая почва, разрез 14 - солонец.полу-гвдромор^ный; л разрез 20 - луговая почва,,разрез 4 Од -солонец гидромор^[ный)

Шогие из характерных физических свойств солонцов'и солонцеватых-почвотносят на счет монтмориллонита /Й. П. Чичикова, 1967; Б.А.Ков-да,-. 1977/. Результатом содового засоления некоторые исследователи считают накопление смешаннослойных минералов - [ К, й, 5и<1Ьап5и., 1903/. Характерной особенностью солонцов часто считают супердисперсность, ]минералов илистой фракции1 /9.П.Панов, 1986; Е.М.Самойлова, 1980;-. Т.А.Соколова, 190^* В качестве одной из характерных: особенностей солонцов отмечается также;повышенное-содержание1 высокодисперсного

кварца в верхних горизонтах /Е.М.Самойлова, 1581;, Т.А.Соколова, 1985/.

Проведенные исследования позволяют:заключить,■что процесс осо-лонцевания оказывает определенное влияние на минералогический со-■ став илистой фракции почв..Однако, в силу разнообразия причин Фор--мирования минералогического состава илистой фракции почв солонцовых комплексов, однозначного соответствия морфологические признаков солонцеватости почв параметрам их минералогического состава установить не представляется возможным. Для отражения специфики солонцов и солонцеватых почв:в отношении их минералогического состава-представляется наиболее перспективным-выражение:минералогического состава почв -через самостоятельную компоненту классификации: Тем не: менее,, относительно консервативный характер проявлений солонцеватости. в минералогическом составе'позволяет высказать предположение о возможности использования показателей минералогического состава для изучения истории развития почв солонцовых комплексов.. ТЪя, уве--личенда.относительного возраста солонцов сопровождается усилением дифференциации профиля почв по содержанию основных - компонентов илистой фракции с формированием максимума в солонцовом горизонте^В, а в дальнейшем - перемещением этого максимума в подсолонцовкй горизонт. Признак супердисперсности минералов илистой Фракции почв можно связывать с их реликтовым засолением и - осолонцеванием,

б. Проявления■солонцеватости в химических свойствах почв и их диагностическое значение

Для диагностики солонцеватости:в настоящее время наиболее-часто1 используются показатели химических свойств почв:,содержание обменного натрия, от ЕКО /Классификация и диагностика почв СССР, . 197?/; содержание:обменного магния или-сумма обменных натрия и магния, % от ЕКО /Й.Н.Гоголев и И.Н.Волотин, 1968; И.Я.Половицкий, 1969/; показатели активностей йодов в -растворах и суспензиях: РЛга;

pfib/pCa /А.Н.Александрова с соавт., ITC5; Е.В.Глохин и А.М.Прутков, 1£80;.Ю.А.Г^адков,Л£82;:Н.И.ГЪрбунов с соавт., 1902; и др.7, Н.Б.Хитров (1964) предложил использовать для выделения солонцовых.горизонтов среди прочих диаграмму зависимости

от *<,» а также критерий

Ари* Р# - pf/

Исследование стих диагностических.критериев, показало, что объ ективно не существует возможности взаимной адекватной замены спосо Сов диагностики степени'солонцеватости с использованием морфологических критериев и с использованием показателей содержания обменного натрия,, рл/а , и т.п.

Вместе с тек, эти показатели,. каждый из которых описывает отдельные проявления солонцеватости в химических свойствах* почв, могут быть использованы для-прогноза и мониторинга солонцеватости*. Эта возможность подтверждается проведенными исследованиями.

Установлено, что между характером распределения значений показателя содержаниям Именно го натрия по профилям почв и степенью их солонцеватости,. установленной по морфологическим критериям, существует определенная взаимосвязь. Степень выраженности морфологических проявлений:солонцеватости возрастает от почв с равномерным типом распределения.обменного натрия по профилю к почвам с элювиально-иллювиальным типом распределения в следующей последовательности: равномерное.распределение - регрессивно-аккумулятивное -прогрессивно-аккумулятивное - регрессивно-элювиальное - прогрессивно-элювиальное - равномерно-элювиальное - элювиально-иллювиальное распределение ■ (наименования типов распределения приводятся по Б.Г.Розанову,: 1983). пМорфологическая" солонцеватость-при этом-растет также с увеличением степени гидроморфизыа и, как:правило, сопровождается увеличением степени-засоления..

Также установлено,..что.для солонцов и солонцеватых почв наблюдается устойчивое соотношение между показателями удельной «лек

тропроводности ( Х- , мСм/см) и активности ионов натрия определенных в широком диапазоне концентраций почвенных суспензий и паст (от соотношения почва:вода = 1:0,4 до 1:5), выражаемое уравнением

. Коэффициент "А" при в дан-

ном уравнении может служить оценкой солонцеватоети групп горизонтов и почв в целом и позволяет проводить такую оценку для обширных регионов. Чем ниже значение этого коэффициента, тем более опасен район в ошошении солонцеватости. Физический смысл коэффициента опасности осолонцевания "А" состоит в том, что он отражает степень диспропорции между ожидаемым изменением величины за счет изме- . нения активности натрия и реальным, "^гу диспропорцию можно объяснить увеличением доли поверхностной проводимости в образцах почв, более подверженных осолонцеванию,, за счет уменьшения радиуса пор, увеличения дисперсности. Примерные границы коэффициента "А" для почв, в разной степени опасных в отношении осолонцевания, приведены в табл.2, Значение коэффициента "В" - величина гипотетическая, вычисленная на основании экспериментальных данных, численно равная величине электропроводности ( ф X ) при рл/сО (алЬ ). Гипотетический, условный характер величины "В" обусловлен тем, что значения активности ионов натрия близкие или равные единице в почвах солонцовых комплексов практически не встречаются.

Таблица 2. Диагностика почв по коэффициенту опасности осолонцевания "А"

1 Характер солонцеватости ! Коэффициент "А"!

Несолонцеватые или рассолонцовыващиеся почвы более -0,6

Солонцеватые в разной степени почвы, рассолон-цовывающиеся солонцы (-0,7) - (-0,6)

Солонцы или устойчиво осолонцовывагациеся почвы (-0,9) - (-0,7)

Особо устойчиво осолонцовывающиеся почвы менее -0,9

В целях прогноза.и мониторинга солонцеватости предлагается схема оценки почв,.состоящая из:, а) описания почв в терминах "морфологической" диагностики степени солонцеватости;. б) оценки типа распределения по профилю почв показателя процентного содержания обменного натрия в составе ГПК; в) совокупного учета показателей активности ионов натрия (рЖ ) ».удельной олектропроводности ( X ) в вице уравнения регрессии: *+8 . Наиболее эф-

фективно данная схема может быть г использована для указанных целей: при - оросительных мелиорациях.

Следует различать благоприятные и неблагоприятные в отношении осолонцевания типы профильного распределения обменного натрия.. ГС неблагоприятным относятся равномерно-елювиальное,, прогрессивно-элювиальное и элювиально-иллювиальное распределения. Оптимизация водного и солевого режимов почв в целях поддержания благоприятных в отношении осолонцевания типов распределения-обменного натрия по профилю {равномерное; регрессивно-, прогрессивно-,, равномерно-аккумулятивное;: регрессивно-элювиальное) способствует сохранению-устойчивости почв к возникновению морфологических и.физико-механи-ческих признаков солонцеватости.

Совокупный учет показателей активности ионов натрия и удельной электропроводности позволяет оценить склонность к. осолонцева-нию вводимых в орошение почв. Учет, рекомендуется проводить в два отапа.: I) Сравнительная оценка'опасности.к осолонцеванию:почвенных ареалов и/или■сельскохозяйственных угодий по уравнениям регрессионной завис имости■ * С этой целью, оценив мор--фологическую солонцеватость почв того или иного угодья,по несколь-' ким:представительным разрезам определяют зависимость Л? отрл/а в пахотных и подпахотных горизонтах. В случае морфологически солонцеватых почв и солонцов солонцеватость будет устойчивой или про-гресси^ющей при низких значениях коэффициента при рМз и деградирующей - при высоких его значениях. Если в морфологически несо-

лонцеватых почвах значения коэффициента опасности осолонцевания "А" низки, то следует предполагать возможное осолонцеванне этого объекта. 2) Сравнительная оценка сложности мелиорации почв солонцового рада разных регионов или сельскохозяйственных угодий с учетом особенностей отдельных горизонтов или слоев почвы. С этой целью для морфологически солонцеватых почв и солонцов, которые подлежат коренной мелиорации, проводят оценку зависимости 3£ от , полученной для иллювиальных горизонтов или отдельных слоев. Если при этом коэффициенты при р^а в уравнении регрессии высокие, то есть почвы находятся в состоянии рассолонцевания, то, как известно из практики мелиорации почв солонцовых комплексов /И. Г. Цюрупа и И. Н.Любимова, 1983/, серьезные химические мелиорации в этом случае нецелесообразны,, и достаточно только агротехнических мероприятий,,таких как глубокая вспашка,. посев кормовых трав,, и т.п. Если же коэффициент при р^а низкий, что говорит об устойчивом осолонцева-Ш1и, то следует считать, что кроме агротехнических мероприятий по улучшению, почва требует коренной химической мелиорации - внесение больших доз гипса,, прошвок, и т.п.

Некоторые из'физико-химических показателей, иногда используемые для диагностики солонцеватости, целесообразно применять только для дополнительной специальной мелиоративной оценки земель,.для систеш мониторшга сельскохозяйственных угодий при орошении. "Чо такие критерии, _ как *Р^' РН-^/^Г РН-*./о{ * Наиболее благо-

приятными для целей орошения являются - почвы со значениями >3,00; -рУ - около б - лрЯ < 0,4 (значения рл/а и рН приведены для измеренных в пасте т:ж «= 1:1). Каждый из этих дополнительных показателей отражает, отдельные стороны процесса осолонцевания или отдельные свойства солонцеватых почв, не охватывая - процесса в целом. Тем не менее, мероприятия, направленные на поддержание этик критериев в вышеуказанных пределах, будут способствовать снижении опасности осолонцевания почв и в целом - увеличению их плодородия. При

необходимости:провести предварительную оценку почв по этим критериям могут быть разработаны шкалы. При ртом размеры градаций и уровни их граничных значений по тому или иному показателю могут быть выбраны на основе опытных данных в зависимости от целей применения.

7. Вопросы систематики солонцеватых почв

Солонцеватость почв - комплексное понятие, характеризующееся совокупностью различных своих проявлений в морфологических, химических, физических свойствах почв,.их минералогическом составе. Разработка комплексной диагностики степени солонцеватости в силу сложности ее практического применения нецелесообразна.

Проведенное исследование позволяет заключить, что любой признак, рекомендовавшийся для диагностики степени солонцеватости; несет собственную сшсловую нагрузну. Следовательно, попытки адекватной замены степени выраженности солонцеватости, как1комплексного понятия, отдельными показателями, характеризующими какое-либо из ее проявлений, противоречивы (табл.3). В связи с этим диагностика и систематика солонцеватых почв требует совершенствования.

Бели понимать под солонцами разнообразные полигенетические почвы, в которых процессы почвообразования осложнены влиянием на почвенный поглощающий комплекс щелочной.реакции'и высокого содер--жания обменного назрия, диагностируемые по морфологическим признакам резкой влювиалшо-иллювиальной дифференциации-профиля и/или ■ абсолютно выраженного солонцового горизонта В,*ивдюпрго очень высокую твердость в сухом состоянии, реакцию водной вытяжки (рН) выше 8,2 и содержание обменного натрия не менее 15* от емкости кати-онного обмена, то в случае присутствия в почвах качественных признаков солонцов, количественные значения или степень выраженности которых не позволяют отнести зги почвы к категории.солонцов, предлагается относить такие почвы к солонцеватым родам..

Таблица 3. Результаты определения степени солонцеватости исследованных почв с использование« различных критериев

1 Степень 1 Результаты оценки почв по показателям: 1

! с о лонцеватос ти I .— —. ■. - ■ [

! почв !содвр! сумма!р/^а ! рЫа !сте- !сте- !макси!морфо!

1 !жание¡обмен!(по !Гпо !пень 1пень !маль-)логи-1

11обмен|ных 1 Орло-!ГЪрбу!шито-!ди^фз! ное |чес- ! !ного !нат- !ву) !нову)!вииро!ренци»набу-!кая ! !нат- !рия и! I Iванно!рован!хание,!диаг-? 1 !маг- 1 Г 1сти 1ности! % ¡нос- 1 ! !?( от !ния,. I I !профи!профи! !тика 1 ! ЕКО !« от ! ! ля »ля ! 1 !

1_ 1 1 ЕКО 1 1 IV/ I СДП I 1 !

Несолонцеватые II 17 18 16 3 15 10 6

Слабосолонцеватые 5 4 4 4 II 18

Среднееолонцеватые 4 18 2 4 6 22 2

Сильносолонцеватые I 6 3 10 3

Солонцы 22 26 3 21 26 8 I 14

Всего разрезов 43 43 43 43 43 43 43 43

В качестве необходимых и достаточных критериев для диагностики родов солонцеватых почв предлагаются: мор^юлогические признаки элювиально-иллювиальной дифференциации профиля; уплотненный горизонт В или АВ, имеющий: элементы столбчатости и призматичности в структуре, тешыэ глинисто-гумусовые пленки на гранях структурных отдель-ностей, высокую (относительно других горизонтов) твердость в сухом состоянии,, содержание обменного натрия в ППК более 3 X I

При этом в пределах родов солонцеватых почв рекомендуется различать лодвццы почв с учетом степени выраженности отдельных,, частных проявлений солонцеватости: по степени "натриевости" с учетом содержания обменного натрия в ППК солонцеватого горизонта;: по степени дифференцированное ти профиля с учетом показателя СДП, равного разности содержания ила в горизонтах В (или АВ) и А /И. Н.Гоголев о соавт., 1973/} по глубине залегания солонцеватого горизонта;.по

структуре солонцеватого горизонта..Прочие рекомендовавшиеся для диагностики степени солонцеватое?и показатели возможно использовать в системе показателей специальной оценки и контроля солонце-ватости при хозяйственном использовании и освоении почв..

. Выделение среди солонцеватых почв самостоятельных подвидов ло показателям, характеризуюиргм выраженность отдельных, наиболее важных проявлений солонцеватости,-позволяет отказаться от использования'в классификации почв дискуссионного понятия "степень солонцеватости1*,.

ВЫВОДЫ

1. Необходимыми и достаточными;критериями для диагностики со-лонцеватости на уровне:рода в пределах подтипов тех или иных типов почв являются: а) морфологические признаки.элювиально-иллювиальной-дифференциации профиля; б) уплотненный горизонт. В или АВ, имеющий1 элементы столбчатоети и призматичности в структуре,. тешые глинис--то-гумусовие пленки на гранях структурных отдельностей; высокую относительно других горизонтов твердость в сухом состоянии, наличие обменного натрия в ПИК более 3 Я от ЕКО.

2. Возможность адекватной интерпретации общей степени "солонцеватости", как комплексного понятия,, в терминах "слабая", "средняя",, "сильная", через показатели отдельных, частных проявлений солонцеватости в химических, физических, мор?ологических свойствах почв не подтверждается экспериментальными:данными,, поскольку каждый*из<показателей отдельных проявлений солонцеватости имеет собственный зический смысл, обусловливает целесообразность выделения среди, родов солонцеватых почв самостоятельных подвидов по показателям, характеризующим степень выраженности отдельных, частных проявлений солонцеватости,-и.позволяет:отказаться'от использования в классификации :почв дискуссионного понятия "степень солонцеватости";.

3. В целях.полевой диагностики солонцеватых почв и определения выраженности морфологических проявлений солонцеватости в почвах целесообразно использовать комплекс морфологических критериев:

наличие ьлювиально-иллювиальной дифференциации почвенного профиля; характер перехода между надсолонцовым и иллювиальным солонцовым горизонтом; степень твердости в сухом состоянии; наличие темных пленок на гранях структурных отделыюстей; характер тедаых пленок (блеск, толщина, площадь покрытия поверхности почвенных агрегатов); степень выраженности элементов столбчатости и призматичности в почвенной структуре. В этих целях целесообразно пользоваться специально разработанной таблицей диагностических признаков.

4. Для ориентировочной диагностики солонцеватости почв возможно использовать их оптические свойства. Наиболее информативным для етих целей служит показатель интегрального отражения. Особенности оптических свойств солонцеватых почв и солонцов заключаются в: характерном распределении показателя интегрального отражения по- их профилю; различном характере профильных кривых, представленных в систеда - координат ^р^ /С^ > для почв с разной степенью выраяенности морфологических.проявлений солонцеватости. Оптическая диагностика солонцеватости носит преимущеетвенно вспомогательный

характер.

5. Для всего разнообразия исследованных почв солонцовых комплексов наблюдается устойчивое соотношение между показателями удельной электропроводности (Ж) и активности ионов натрия (/¿лЬ), измеренных в почвенных суспензиях. Коэффициент при ^л/а в уравнении регрессионной зависимости ^ от может служить для оценки наличия солонцеватости или опасности осолонцевания почвенных горизонтов и почв в целом и позволяет проводить такую оценку для обширных регионов. Чем ниже значение коэффициента опасности осолонцевания, тем более опасен район в отношении солонцеватости* •

6. При использовании для диагностики солонцеватости показателя процентного содержания обменного натрия в ГОК наряда с абсолют-

ныы значением отого показателя в солонцовом или солонцеватом горизонте целесообразно учитывать характер распределения гтого показателя по профилю почвы-пгри определенном уровне засоленных грунтовых вод..Степень выраженности морфологических проявлений солонцеватости возрастает от почв с равномерным и аккумулятивным типами распределения обменного натрия по'профилю к почвам с элювиально-иллювиальным типом распределения. Морфологическая солонцеватость при втом растет также с увеличением степени гидроморфизмаи, как.правило» сопровождается увеличением степени засоления.

7. На основании сочетания диагностики солонцеватости по морфологическим критериям.и характеристики:проявлений солонцеватости по показателям химических свойств можно оценивать почвы солонцовых комплексов в целях прогноза и мониторинга солонцеватости путем: а) описания почв в терминах диагностики морфологических: проявлений солонцеватости; б) оценки типа распределения по профилю почв показателя процентного содержания обменного натрия в составе почвенного поглощающего комплекса;, в) оценки почв по коэффициенту опасности осолонцевания.-

8., ¡концепция полигенетичности признаков солонцов и солонцеватых почв подтверждается экспериментальными данными, В дополнение к существующим представлениям о генезисе солонцов и солонцеватых почв необходимо учитывать: а) роль сочетания, плювиальных игидро-генно-акку^лятивных процессов в образовании того или иного типа распределения процентного содержания обменного натрия в ПШ по профилю гидроморфнюс и полугидроморфных почв солонцовых комплексов;: б) существенное влияние на солонцовые свойства степени по--верхноотногогувлажнения; в) возможную физико-механическую природу солонцовых и солонцеватых горизонтов,.

Список.работ, опубликованных по теме диссертации,.

1. Диагностические критерии:степени солонцеватости южных черноземов. "Почвоведение"». 1985,,(Р 10, с. 23 - 30.

2. К.вопросу об организации эколого-генетических исследований■

в области диагностики осолонцевания^ осолодения и слитизацтг почв. В сб. "Оптимизация, прогноз и охрана природной среды"; М.,.1986, с. 387 (в соавторстве).. 3..К вопросу о возможности-использования физико-химических показателей для диагностики солонцов. "Вестник МГУ",,сер.. почвов.,_

1987, Г X, с. 67 - 70.

4. Сравнительная характеристика использования мор ¡ю логических и, некоторых физико-химических:критериев для оценки-солонцеватости почв. "Биологические неуки", 1987,. И! 2, с, 92 - 94.

5. Спектральная отражательная способность почв солонцовых комплексов. "Биологические науки", .1987,, № 9, с. 99 - 108,.

6. Диагностика солонцеватости почв. В сб.."Ионометрия в почвоведении",. Пущино-на-Che,. К87 (а, ,

7. Прогноз осолонцевания почв. Тезисы докладов Всесоюзного совещания - "Антропогенная и естественная .эволюция почв", М.", 1987

(в печати).

8. Диагностика солонцеватых - почв по морфологическим критериям.. "Вестник МГУ";, сер. почвоведение, 1988 <в печати)..

9. О значении содержания обменного натрия для диагностики солонцеватых почв КулундинскоЙ степи, "Почвоведение"; 1988 (в печати).

10. Опыт диагностики солонцеватых горизонтов, "Почвоведение";.

1988, (в печати)..

\

Подп. в печ. 2-3/XII 1987 г._ Заказ 9245._Тираж 100 экз.

Московская типография № 4. «Салон полиграфических услуг». Цветной бульвар, 26.