Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

РОЛЬ ОКСИДОВ АЛЮМИНИЯ В ПОЧВООБРАЗОВАНИИ И ВЛИЯНИИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЧАЙНОГО КУСТА

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "РОЛЬ ОКСИДОВ АЛЮМИНИЯ В ПОЧВООБРАЗОВАНИИ И ВЛИЯНИИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЧАЙНОГО КУСТА"

МИНИСТЕРСТВО

ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СССР

ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ имени ПАТРИСА ЛУМУМВЫ

л -тъ

На прашах рукописи ХАННА КИВАРКИС АДАМ

УДК 631.483: (546.621 : 541.451) + + 639.72:631.559

РОЛЬ ОКСИДОВ АЛЮМИНИЯ В ПОЧВООБРАЗОВАНИИ И ВЛИЯНИИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЧАЙНОГО КУСТА

(96,01,03 — почвоведение)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук -

Москва—198 5

Ч&с*

Работа выполнена на кафедре почвоведения Университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы. Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры почвоведения УДН и на базе Всесоюзного научно-производственного объединения по чаю и субтропическим культурам. .. ~ . -

Научныйруководитель—

доктор- сельскохозяйственных . наук, профессор С. В. Зон«.-

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Л;-О. Карпа-чевский, ■, ,

• кандидат хкмических.наук, доцент Л,.В. Кузнецов.

Ведущая организация — Московская сельскохозяйственная академия имени К. А. Тимирязева. -

Защита состоится « .

1%. >. . и^^е. . . -1985 г. в . . . ./¿У- . часов на заседании специализированного совета K P53.22.18 Университета дружбы народов имени; Патриса ЛумууОы По адресу: 113093, Москва, - М-93, ул. Павловская, д. 8, корп. 5, ауд. 340.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке . Университета дружбы народов.

Автореферат разослан * ?Р. . * . . , .1985 г.

• 3 В Б Д Б Н К Е

Актуальность ггроблеьтм. Алюгапй в йочвах занимает второе ' кесто, но его значение в генезисе, плодородии и кислотности их . до сих лор изучены ве достаточно.' В современном изучении свойств почв ограничивались определенен только .валового, обменного и необменного А1.1 Однако, что представляет сойоЗ веобменный алюминий до сих пор остается неясшйл. Ш продоллгля, начатые ¡гсследо-ван ая-А. Г ах гиапз (1578)' групп, ¿[орм и. дополняли пу изучением -фракгяЯ рксидов А1 р почвах различного генезиса. Постановка исследований была направлена на выяснение соотношения различит: соединений, оксидов А1 в педях ваявлё1жя их генетико-диагиостяче-ской роля к распознавайся почв на,различных уровнях.таксономии,

/ Кроме того, важное значение мы придавали выяснению токсического действия на растения подвижного А1, преямуществе гшо . па культ^ЕУ чайяого куста.

Цель л задачи яссделовтптЯ сводились к установлению дслаче-ствеллых закономерностей соотношений групп п-форм1 оксидов А1, по которым могут быть вскрыты их значения в диагностике почв, . < .

1. В подобранной серии генетическа различных почв определены группы, формы и фраквии оксидов А1. . - ■ ■.

2. Выявление содержания формы а фрамши в почвах оксидов А1 и опенка влияния каждой из них в диагностике и токсичности для растений.'

. 3. В полевых, условиях выяснить действие некоторых оксидов А1 на плодородие почв я продуктивность чайного куста.

4. В модельном опыте попытаться выявить предельные величины токсх .гого действия оксидов А1 на культуру кукурузы.

5. На'основе полученных материалов установить характер влияния А1 на кислотнрсть а другие свойства почв.

Научная новизна результатов| исследований/ Предложена уточненная схема выделения различных форм соединений оксидов А1. Апробирован на ряде почв метод Дотофура-Суиье. Уточнены и устало^* левы, новые дня почв различного генезиса диагностические соотношения групп, Зоре« и оксидов А1. Сделана поштка опреде-' лить природу необ&енных форм оксидов А1. - ■ ■

Впервые критически обобщены данные ПО ТОКСИЧНОМУ влиянию , оксидов А1.на рост, развитие и продуктивность некоторое сельскохозяйственных растений._ .

Птоктдческое значение. Использование полученных данных для, диагностики почв с кяслкьзз значениями рН в путя установления токсичности названных форм оксидов А1 на растения и :сво тва почв.

^Апробация тдайотя. Основные положения диссертации докладывались в 1983-1984гг.' на лаучшлс кон|«ренпиях по -вопросам тропического а суб троют еского сельского хозяйства в Университете дружбы,народов ям. П.Лумуыбы. По кате риалам работы подготовлены , к печати 2 статьи. • ' ,

• Объем работы. Диссертация изложена на страницах- машинописного текста и состоит из общей характеристики работы, глав, выводов и рекомендаикй. Она включает у "7 та&мщ и у у рисунков. Б списке литературы^ источников, в том числедна иностранных язнках„ , ; ' ■ , - - ■ _

- ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ^ _ •

В нем отмечается, что А1 образует в вочвах разнообразные соесавевия, как оксида, так и их соли. Из них особенно необходимо отметить следующие; * -...■

- алюминаты: соли неустойчивых алюминиевых кислот; .

- алюкогель: аморфный высоко пористый И203; *"■''■ ■

■ - оксяд алямяяия (глинозем) А1203; ■

- гидроксяд алшаняя АКОЮо существует в трех кристаллических модификациях. 1 . . '

Ряд авторов С Бгозеои ег а1 1954; :' нзау е£ а1. 1960, ХЭ66;Паирйех , 1963; ее а1 , 1965) отмечают полиме-

риэашп гидрат-ионов о образованием довольно крупных окркстаяли-зованных поля ¡¿еров. Пока нет общепринятого обозначения этих комплексов, поэтому нередко в литературе встречаются следующие их формулы: А13(С0)8+; А14(0Н)а4+; А16(Ш)53+; АЬ7(СЫ)53+. .

Гидролиз А1 зависит Сг его концентрации. При высокой'хов-пептрапии'аон А13! осаздается в виде А1(0Н)а при:рВ=4,0, а при низкой концентрация он осаждается при рй=4,5. Переход гидроокис-лов'дрн нззкоЗ коппентрапии в алжинаты начинается при , :

а при высокой - ори рК^Ю. ■ . ' '. " -'

Оксидам АХ давно придается большое значение впочвообразо-вешш вообще г в особенности диагностике КИСТЯХ,- И особенно тропических почв. Все -га единого мнения о роли А1 ветпх процессах х в кислотности почв нет. Из наиболее ваетшх исследований, выполненных за последнее время, несомненно выделяется работа Сега-дена ( £*£«1еп , 1973), Ыаухияа ( ^сГеап ,'ЮТЧ Гахаманв

, г

(1978), ДТалавеева я Тотева (1С83), Александровой я др. (1963). ■ д Преобразование оксидов А1 в почвах Евська различны. В кислой среде оксида. А1 из глинистых глшералов когут вступать в соедше-кея с гумусовниж векеетваки; и. как оксядц железа, мигрировать, В . подзолистых почварс коллоидный А1 связывается с гелем нреинезека ¿образует смешанный некристаллический гельаллофан (Зонн С.В.,

• . -Э'некоторых случаях он'преобразовывается в' кмкро-кристалли-ческут) кассу. В биологически активных почвах, богатых обменными' Са**, оксид* и гидроокснда А1 образуют с гумус озюли веществами комплексные.соеданеншг (Александрова Л:Н., 1966), ' .

Нами предложена более детальная, чем Гахгмани (197$) схема взаимосвязей соединений А1 в почве, представленная ниже.

: . ч . ■ . ^-Валовой А1-—•

Группы: силикатной 1—несияикатный (свободный)

Форш:, амЬрфный*—|——*окристаллизовашшй

Сракггкп: , алгко-органпческие«-!—<—»-экстрагпру еьий • - \

- комплексы . ■ —~-:-^

: Ионные соединения:, "" необмевкый обменный

1£ы придерживаемся положением Знраяа Н.Г., (1946), Мэклнна (" КсЬеап , 1376) о том, что необкенинС АГв болвпих мегпакет-вых пространствах алг^осиликатов кояет фиксироваться и частично переходить.в необменяую Зорьу при сближении слоев.кристаллическое решетки. Прз этом в кешгакетных слоях ионе? происходить полимеризация А1 с образованием алп.иниевого слоя. В этом слое А1 иожет быть преде таглен: [А1 (0Н)Х( Л^О) з_х 7 3-1, где "х" меняется в зависимости от рН среды ( <=с зГ; 1957). л

I • ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ / ■

' Поскольку-наша работа имела поисковую и, в большей сте.пена^ методическую направленность, то для выявления содержания, -рас-« пределекия и соотношения групп, форл и фракций соединений Окси--дов А1, исследование -роведено на 4-х группах*.объектов: I) бей- , кеитовых хорах выветривания; 2) почвах с различным содержанием- -и распределением "оке ияов и гидросксидов А1; 3) модельных опытах на красноземах с (различными количествами искусственно внесенных, фор* соединений А1; 4) полевые опыты по выяснению влиянии кине-' ралыгах удобрений на верергепределение форм соелтений оксидов . А1.в красноземах чайных плантакий и роль их в подютсленяа почвы

к также влияние их на состав в урожай'чайного листа..

По даишм рентгеноструктурного анализа бокеитовые кора вы-' ветрявания состоят из гпббсита, .пирита, сидерита, магнетита, каолинита и алунита и др. ' ■ х

Почин. <-' . .

- * Изучение reí ге група, .форм и фракций АІ проведено на одиннадцати типах-почв, расположенных в .трех природао-географических поясах: тропическом, субтропическом и уыеренно-теплом.

Из тропического пояса были взяты: I) торфянрстог-гдеевая;' 2) тор$яно-глеевая; 3) иловато-глеевая (долина р.Ыеконга-СЕВ); . 4) вулканическая андосояь (Коста-Рика); 5) бурая ферро-сяаллнтп-зированная (Судан); Из субтропического пояса: 6)_корпчневая (Сирия); 7) краснозем на-зебровидной глине Анассуалп (Груз.ССР); * 8} келі;ая. псевдоь ^дзолистая (Груз.СCP); 9), иловато-глеевая (Колхидская, низменность). Из_умеренно-теплого пояса: 10) чернозем шкалоченный (Воронежская область); II) дерново-подзолистая : (Московская область); «■ 11 ■ *

3. Полевые исследования бнля проведены в схеме'опыта-состоящего из 4-х, вариантов с'трехкратной псвторностыэ; Почва на всех участка - краснозем на эебровидвоЗ глине, рельеф одаородний, .с уклонов 8-15°, сорт чайного куста Кимняь. В этом опыте при наличии контрольного участка и с пытн ваются на фоне Г*Х50%00 Д0ЭЙ азота': 300' и 500 кг/га и на фоне РК + торф доза ЗСО кг/ra,' вносимые ежегодно в виде сульфата аммония, фосфор - в ваде суперфосфата и кадия - в виде хлористого калия вносилась'периодически в 2-4 летних дозах," а торф 80 т/га. -

4. Моделышй опыт проведен с целью.изучения влияния форі , соедгЕевий АХ на рост в развитие кукурузы. Б каждый с<їсуд вносилось до 300 г краснозема, просеянного через грохот с размером ячее» 3 ым.

. Опыт состоял из контроля и фоновых вариантов (с удалением , из того же краснозема 25¡£, 50¡£ свободного AI и добавлением. 10?, 20£ свободного AI от его содерааная в почве). Эти,варианты исш-тывадясь на фоне N Fit и без них. Количество внесенных удобрений рассчитано из следующих'доз удобрений: . к- 100'кг/га (в вида сульфата аммония), Р - 60 кг/га (суперфосфат граяулкрованнкй) и К - еО'кг/га (хлористый калаЗ), повтори ость трехкратная.. .. .

МЕТОДИКА КССЙЕЗОВЖІ!-

Для определения £орк л ^раетжИ соединений оксидов а гадрОт- ■ оксидов АІ в почвах использована' следукн;ая система методов: свободного АІ по Двсо^уру-Сушье'-(1566); скорбного по Таї-яу. ' али.:о-ГУМУСОВШС КОИЇЛеКСОВ ДО Ерскокбу, 9ЇХТсаГЕ|УЄМОГО 0КС7ДЗ АІ шетатом £.\гу.ошія я обменного АІ мзтодзїі і я хлористого кадвя. ■ „* Определение АІ в^ вктяггках проводилось с алютапоном по методу сї!<?і^^у (1955) с посхедукхет; калорг;.:етрг:роваісіем на ЇЗК при 520-535' ям. ' ,

В качестве дополнительных былд прозелени следуидке анализы; мехаштческий соЬтав по методу КачшіСїого с предварительной обработкой 4% кирофосфатом натрия; рН, сбга:2 азот, яалгЕ, обмепіше Са"^ и осЗкеняаяг и гидролитическая кислотносте .-общзлрпкя-

. тики методака; органический углерод газооб^ентиг методсі^подаяд-ялЯ £ос£ор по Арренкусу. /

;. 'Валовой химический состав почв определяли ¿а'реитгеиофяуо.- ' реецептиом анализаторе «одели ТІ»А; шіалаз минералогического состава клястой ■ фракции бил проведен па рентгеновском .кя^рактемет-ре типа ДГОН-2. . І

, Определено количество поглощенного аиогаїся растениями чая и кукуруза, методом алкя.-знона, после мокрого оэолекдя растительного' материала. Содержание обіего <Гос?ора в растениях .кукурузы определялось методом Ле.Ван Тием.

Математическая обработка урогайных давних вкполвева стандартным методом дксперезонного анализа (по Доспехову, 1979). ■ Корреляционный анализ хикико-аналятическвх данных проведен.в Бичи слптельпом^ центре УДі по прогроьзге ?от-ьгпп -разработала для биологячёеклх объектов Ю.Л.Гуговым и В.А.Наумовым. • 'ч

I. Грушгы г форта соединений оксидов АІ в корах .выветрившем бокситовой группа

Содержащее'валового АІ в минералах верьирует от 37/70% до 57,вВ%, Относительное осдержание силикатных оксидов АІ в них колеблется от 15,86^ до 31,84?, Количество неевллкатннх $орл АІ достигает до 84,14^ от валового с преобладанием окристаллизован-ши форл оксидов АІ. ;

Количество аморфных оксидов АІ почти-во всех корах значительно меньше, чем окристалллзоваршюс. .

Содертанае а кет рагируеного АІ резко снижается, что связано 2-033 ' - ' 5 •

■со слабым виьетривапже;.:,. а так&е прочностью связи АІ в кристаллической решетке капералов.

. , П. Группы, форгы и фракции соединений АІ в почвах

В различных .типах почв еоповой АІ находится в разных формах: »'почвах умеренной э'оны АІ находятся презмуцествЬшо в свободной фор.<е, в вочЕаг субтропиков - в силикатаой, а в почвах тропиков 'между свободной л силикатной фор.іакп. Рисунок показывает, что содержание свободам оксидов АІ широко колеблется: нсибольсее в вулканических почвах Коста-Рики, где достигаот до 24,75$, Такое \ .аоБкгеїшое количество неслликатных (свободных) форт АІ.по-нидаао-му,связано с составом вулканического пепла, содержащего значительное количество аллофановых л других амо£фгкх соеетневиЗ полуторных оксидов АІ . ■

"Наименьшее количество несиликатных (свободных) оксидов АІ было обнаргртено в почвах сухих -субтропиков (ійрачневке почвы). В них содержание этих форт АЇ, не превышает 2,75?, в то время как количество силикатных оксидов АІ-достигает 12,11?. Содержание л соотношение силикатных и несиликатных (свободных) оксидов АІ в разлкчних почвар (рис.).показывает, что количество несилдкатных. С свободных) оу.спдов АІ и его сооткоиекпе с силикатдаая а также распределение их по профилям почв отражают замедление в^ветрива-. кия дочвообразующих пород.

ОкргсталлпзоЕшшые формы оксидов АЇ являются преобладающими го всех почвах, кроке гумусовых горизонтов почв умеренной зоны. В л ах осечена обратная картина (рте.). Повішеапое содержание окра стаял из овагшых форм оксидов АІ зависит от количества и состава гумуса в. почвах. . . '

Кроше того, высокое увлажнение почв также повышает содержание аморфных'оксидов и гидрооксидов АІ (торфянисто-, торфяно- и иловато-глеевых, вулканических). Источником АІ в глеевых-почвах; являются алюмосиликаты, которое разрушаются под воздействием ио'-_ на водорода, мобплг.эугщего шор£пые соединения АІ. 3 вулканических почвах повышенное количество аморфной формы АІ связано с высоким содерз&япе« аллофаков и поступлением их,с растительными остатками. АлкоіииЯ аялофавов при и яяже и достаточном количеством органического вещества мокет переходить.яе только б-иоЕнув форму,но и перераспределяться "в -виде коллоидных'растворов.. 1

Содеї див экстрагируемого АІ значительно варьирует. Ная-больЕвии ;го количествами характеризуются почвы тропического и ' С ' ' . - \ - 4 ■

умеренного пояров, а вгк.'епьЕотга - почву субтропиков (ко-

ричневат - Сирия). З торїянисто-глеавой почве Вьетнама содержится от 1,25$ до 1,45^ экстрагируемого АІ, а в вулканической - от 0,45? до ' "-'-'і-

Экстрегл^уеинЕ АІ представлен преимущественно обменнимя и. необменными фракциями полимеров,монскеров ■ 2ионов АІ. Исхода *вз этого^ завискт-'ость зкетрагярубшії £:сзішя2 оксидов и гпдрооксидов АІ сх реакция срейі-сбъя.Ьпяется рольп об^еншк коков,АІ, бходящкх в состав'денноа.фраїтаи. Ргсгчпленге экстрагируемой фракция ссе-даненл5 АІ кояет Сить достоверным диагностическим критерием: ви— целачивазня, лессиваз'.а я подзо.чообрг-зоваляя.'' -

^ Ш скопни-, как и Евсеева (1$&3), аналогизвровать экстраги-руемув $ ракет го соедяг.еняй АІ .аодютіюй. Високим содержанием обменного АІ отллчаотся. гдеевые лочвн дельти р.Меконг (СИО. Б этях почвах его количество достигает до 27,55кг-экв/100г. Такое колоссальное содерг-аігае обменного АІ, по-видимому, связало , с низким значением рП среди,' обусловливается сул^фідлиї.с! »сое диня нїіямя Ре; В вулканических почвах количество обменного АІ резко "снижается (0,15 мг-экв/100г), что,вероятно, связаво с молодостью вулканического -пепла и о. вязкой степенью В Ї.'Ветре л ости почвы. -

Во всех почвах (за исключением коричневой почин Сирии, в ней обменннй АІ отсутствует) независимо от среди экстрагируемого АІ болыге, чем обменного^ . ' "> ' '

Количество обменного АІ колеблется от 0,05? до а в

относи тел ьагас величинах от 10% до 100? от экстрагируемого АI „Такое повншение доли необменного АІ обусловлено отсутствием обменных сссидов АІ в, некоторое горизонтах и почвах (сухих и карбонатных субтропиков). Кроме того, количество необменного 41 (в ночвах умеренного пояса) часто приурочено к іумусовнм горизонтам я может быть связано с их экстрагвровеклем из алюмоорганических комплёк-сов,,'невитесняетех раствором нейтральных солей. Относительное уменьшение необменного АІ в гумусових горизонтах глеевых ночв Вьетнама визвано, по-видимому, квелой реакцией среда, разрушающей полимеры и монокеры,.'.!, что способствует.интенсивному переходу ионов АХ В'обкешую йорму (рис.). •

1 Следует отметить, что ^ почвах сухих субтропиков, особенно в коричневой почве Сирия,'обнаружено большее количество веобмешшх оксидов АІ, имеется угрожающая опасность почви.при интенсивной системе орошаемого зекделедня перехода необкенного АІ в обменную фракцию.. '

О. Влияние удобрений на ^орчи и фракгаш соединений А1 • — в красноземе ' .

Освоевне краеноэ емов на зеброгштаой глине под -чайные плапта-"\гаи привело к. сильному1 уменьшению аморфного А1, составляет в. " среднем по 0,93£ в 30> см.т&ше целинной а неудобренной Еочва._ Такое уменьшение, по-вкдзкому, обусловлено СОСТОЯНИЮ! переходом аморфных соединений А1 в окрясталлязоваяние. "

При длительном применении минеральных удобрений происходит увеличение-количества аморфных оксидов А1, особенно в верхней. "толго ПОЧВЫ. - ■ . . ' ■ " * ^ ■

.Увеличение содержания амебного АГв 15-ти сантиметровой -толще красноземов чайных плантаций связана с обогащением почвы■ растительным опадои!.- Выращивание чайного куста\на красноземе при-^ водят к уменьшению экстрагируемого А1. По-влдимому, это связанЬ, во-йерзых, с более кислыми условиями, способствующими.переводу частя окристаллиэованных форл оксидов А1 в экстрагируемые и,.во-вторых, образованием нерастворили* ацетатным буфером фосфатов А1 в менее кислых красноземах;

...С увеличением дозы физиологически кислых удобрений снижается величина гИ и увеличивается количество обменного А1 в почве. Мож-. но предположитьчто "количество'обменного А1 бцдо бы еще больше, _ если бы с сульфатом аммония не вносили фосфатных удобрений, вызывающих частичную нейтрализацию обменного А1, . , ч \ ..Однако подкисдение само по себе не является источником образования ионов обменного А1,и для.того, чтобы иметь четкое представление о природе, характере действия и истинной причины образования обменного А1, необходимо разобраться- в механизме появле-етя веобменного А1. Учитывая литературные и наши данные по веоб- . иенвоцу А1, вам представляется; что механизм его появления связан с.тем, что при выветривании из структуры минералов Л1,,+ образует координационные связи с шестью группами ОН^ Кадахая группа ОБ^ . при диссоциации дает Н-ион поступательно, по мере снижения вела. чины рН, В результате частьионов* АГНМ\' (0Н)АГи" и {0Н)2А1'1' остается в почвенном растворе, но большинство зтюс ионов в дальнейшем адсорбируется ППК, из" которого оки легко вытесняются небуферным солевым раствором, таким как I в КС1, если £Н<5. Если выше, А1(0В)2+ или А1(Ш>2+ образована как до, так и после адсорбции ионов ППК, солимераэустся в виде непрерывных'слоев или остро-6 ' .' ■ ■ ■ -;'1 .

Рво.і.п

СОдетканг.е п распределение групп, í ота я ¡¿'раидвк оксидов Àl в изучениях сочках

■Л О g - *» 6 б - 1.0 ta ^ - % ^

» і ТорФетг.сто-глеевая

;а

Клоізато-rле е вая

. . Вулканическая

■

і

,9

0,-2 "4 Є "8. 10 12 14 IG IS

Лдовато-гж евая

Условцве обозначения;

I • J - сшшкатішії /// I - шо^гафиий - зкстрагхрушый AI

- кесиликатный AI

- огіменщщ

AI

/ 1

вками па внутрилежащпх поверхностяхглинистых минералов по схема Иехклина или образуют комплексы с активный группами гумусовкх соединений почва. , ■ ,

1У. Влияние в франсий соединений.А1 на кислотность . ,: ..

и гругие показатели красноземов -г'

; Сопоставление бсличен рН с количеством обменных пои о в И4"4 . £по Гедроаду>_и ионов А1,34", штеекяелзгё яебу^еряш солевым раствором X н КС1; показало, что обменная кислотность всех почв ой-• условлен а как 'обменными'ионами -.эк и попами А15+. Преобладание тех или иных ионов зависит от реакции почвенного раствора.

Вместе о тем, при внссекди физиологически кислых удобрений происходит действительно по да» еле яке почв, величина рП^^ в 15-сантиметровой толдз составляет.2,62 и ниже и не превышает 3,00.' Несмотря на то, что с увеличением значение кислотности почв этих двух;чайных плантапий (ИС М-ЗОО-РК к-500) увеличивается количество обменных йодов-водорода, доля ионов обменного А1,увеличивается еще больое. I • 1 ■ " . ( _ . '■.,...'■.

В большинстве гориэоятов красноземов обменная кислотность . вше гидролитичёсгоЗ. По всей вероятности, это связано с тем, что храснозекы поглощают нолекули уксусной, кислоты я образуют пераст-.ЕОрВМие уксуснне соли Ре И ¿1. ' ..

./Величина гидролитической кислотности в неудобренной плантации в верхней ее части варьирует от 7,00 до 0,75 кг-эквЛООг почва, а В- той части чайной планташш, где вносили дозу »лтв-ралышх удобрений (ЕК+1Г300)гэллчество данной кислотности доходит до 11,90-16,19 мг-эквДООг почвы. Вероятно', это связано с тек, что увеличение-потенциальной и. обменной кислотности способствует повышению подвижности ионов.водорода, связанных с коллоидным комплексом. ■ .

Нами установлено, что' при рИ<5,0 активно? пбдкисление почвы идет благодаря катионвому обмену и переходу в раствор ионов во до-; рода почвенного поглощающего комплекса..Роль А1 в подкислении почвы в этом интервале рИ будет зависеть от основной среды и бу~ ' дет меняться от одЬовалентных анионов (А1(0И)4> в менее щелочной области до максимальной валентности комплексных анионов (АКОН)^). В интервале 1й>5;0 кислотность солевой вытякки и почвенных.раст-йоров будет обусловлена как обменными-ионами водорода, так и обменными ионами А1. ■ ' \ - ■■■■*. 12 ■ - : ■. \: :

Отсюда вытекает,"что потенциальная почвенная кислотность имеет двойственную природу. Б зависимости от pil жидкой фазы она v.oxei <3ытъ обусловлена как обменными. ионами А1Э+, так к обменными понаї® Ht. - 1 *

Рассматриваемые фСрмы AI влияют'на емкость поглощений красноземов чайных плантаций,.' вызывай снижение величины емкости поглощения и суммы обменных катионов. Так неудобренная почва в слое -0-15 см сумма обменных катионов составляла 2,6 мг-эквДООг почвы, а в почве чаййой плантации,' с внесением дозы PK 300 в том г.е сдое она сна залась до 1,2 мг-экв/100г почвы. '

Длительное возделывание чайного'куста на тех же почвах не -. оказывает заметного влияния- на величину потеникальной кзслотности. Это, по-видимому, связано с ионаї/и подвизкых .Форм AI. (1976) подчеркивает, что обменный Ali дате если .он сам.по себе не создает кислотности почвы; то представляет собоіі источник ее потенциальной кислотности, когда он переходит в почвенный раствор . по формуле: АГ**'* SHijO — А2(0Н)3;+ ЗІГ*".-

Вероятно, обменный AI может препятствовать повышению величины pH пока он не будет вытеспен'иэ ПИК.' - ..■

Мы полагаем, что все изменения в .содержании как подвижного, так а минерального' фосфора коррелирует с количеством подвкжнцх' , форм оксидов AI. Из них особенно с обменным AI, По отому поводу ІіакклЕНом ( KüLcriri , 1976) было m;c казало предположение, что в" квелых я ^подкисленных пбчвах фосфор может адсорбироваться,химически. Такая адсорбішг.является' одним из случаев осадкообразования, которое, как.правило, сопровождает растворы веществ. Тем не менее катионы, являющиеся компонентами почвенных ыанералов.или ' гвдрооксиды и оксиды AI взаимодействуют с фосфатами благодаря имещжея положительно заряженным связны на поверхности молекул.

Кроме того, внесенные "в почву фосфаты в условиях подкисле-нвя превращаются в аішмо-^фосфатн, которые являются резервный' источником фосфора для растений в отсутствие' обменного AI.

. ,7V Влияние оксидов'АІ на сельскохозяйственные культуры. .

Изучение форм и фракций соединений AI -«.'урожая чайного листа показало, что длительное применение физиологически кислых удо-< брений привело к поднаслёнию краснозема, что способствовало увеличению колі, "єства подвижных форм оксидов AI (аморфных, акстраги-'.руемых и обменных). Также выявилось, что такое увеличение повлекло за собой-изменение урожая чайного куста. Так, прл внесении до-'

вн (РКк300) резко увеличивается уроагуй.•чгзДного куста (табл.). Увеличение доги физгологачески кпс^ых удобрений правело к повше-"нжв урожая более чем на 100£ по сравнению с слаптациям без удобрений. Однако применение тех яэ' удобрений'ш?сте с органическими ^снизило урожай зеленого чайного листа.

ч ' • Табдгиа •

. Урожай флеши и содержание,А1в золе растениях чая7 ! -

Варианты

Урожайность флеши, Т

кг/га

1982.

IS63

ise

¡Содержание AI (кг на 100 -¡г сухого векества), % :

| флеиа . j

листья

>' без HÍK РК+нЗОО РК+М5С0 РК*иЗОО+' торф

2650 II075 23333

8900

2750 9425. 19050

7333

вер.

05

1,24,т/га .1,«0

2750 -8875 I6S311'

8333 : 1.98

47,3.. 56,1 ■ 87,7

41,4

51,9

232.7

313.8 XS0.5

БолыпоЗ интерес представило-дзучетйе влияния подкислейвя па • 'сояерканяе,А1 3-х лястних флесах и.в развитых листьях чайного куста. Содержание' А1 во флешах ниже,..чей в листьях (табл.). Только на неудобренной чайной плантации количество'АГ во флешах незначительно снижается от его содержания в листьях., Длительное применение' удобрений приводит к накоплению■А1 в'листьях чайного'; куста плаятагиа с РК Я 300; ■■ :

Повшение: степени подкясле;.пя почв и увеличение количества обменного АХ в них в последствии длительного применения физиологически кислых удобрений влияет положительно на урожай зеленого чайного листа, в то же время усиливает поглощение АХ чайнцм кус— ■ том. ■. ' ' '..■'.■. ■

■В ыодельнад опыте по выяснению влияния оксидов АХ, на кукурузу визуальные наблюдения показали, что на третий день-опыта началось появление всходов кукуруза, на 8-оя день опыта все всходы 1-2-5 вариантов зогибли. Такое явление - вызвано было, по-вадгкому, -удалением свободных форк А1, прк котором, вероятно, вьаш валясь и'... другие.элементы питания растений. ДальнеГсие наблюдения за ростом и развитием кукурузы показали, что на 8-ой день отдельные растения 3-4 вариантов стали желтеть, чернеть п скручиваться кончики ллсть?в, а на 12-кй 'день такое - лглегае Йуло заметно почти

у всех растений выЕеназваишх вариантов. У растений 7-го варианта такие же признаки появились у 2/3 растений на 17-ий день, особенно .скручивание и пожелтение. На 29 день только растения К л 6 ва- • ртанта не имели признаков погелтения. Ояг были саміжя крупными, 'особенно растения 6-го варианта как по мине наземных, так и подземных органов. і _

Некоторые авторі считают, что .самое!яркое проявление токсичного действия АІ сказывается на подавлении роста корней .С ¿тизъе , 1970! Блзк, 1371;.. Голубев И др., 1940;" Воуег' , 1977; Г^лавеев, 1963). Однако, полученные нами данные показывают, что - внесение АІ в почву больше всего препятствует росту падзе^лой" части растений, Такгм образо«, внесение в почву АІ с применением минеральных удобрений способствует накоплению сухого вещества. Контрольные ' растения отличались более'крупшми стеблями, чем растения 3 и 4 вариантов. ....... ■

. Повышение содержания несилпкатких (свободных) Зоря АІ пра внесении сернокислого алшиния, увеличивает зелену» кассу растений. Однако, корн'евая система растений 3-гб и 7-го вариантов отличается от'остальных тем, что она состоит из загущенных и коротких4 корешков, в то время как корневая система других вариантов -из редаях и более длинных. Следует отметить, что самый оптимальный рост как надземной, так и подземной части.наблюдался у растений 6-го варианта, где было внесено 10$ А120з от содержания сво^ бодного АІ'в почве на фоне минеральных удобрений. Здесь растения ва 29 день достигали -роста более 40 см надземной а около 20 сы . подземной массы, а вес сухих растений этого варианта достиг соответственно 11,0 г и' 1,5 г/растение. .

Увеличение.доз АІ в почье сопровождалось ростом содержания АІ в растениях, особенно в корнях. Для угнетенных вариантов также ■характерно увеличение количества АІ в корнях. ,

При внесении малой дозы АІ с применением' кИС содержание Р2О5 в надземной частя изученных вариантов меняется де сеїіь бильно. Кроме.того, в листьях и стеблях растений! отличающихся1 наилучшим развитием, содержание АІ меньше и' Р2О5 больше Соответственно, чеу в надземной части растений 7-го варианта. Наконец, по мере усиления угнетения роста .под влиянием больаих доз АІ, повышается такие содержание АІ в растениях,1 а количество Р Од укепьааетея.-Особенно ярк> это выражено в подземной части .три неудобренных вариантах. Повыиение доз АІ с применением к РК влечет за собой ве ■ '■ ; " - ^

ТОЛЬКО увеличение содеряанвя А1, НО И РоОд В КОрВЯЗ. кукурузы.

Следовательно, отмеченное угнетение роста кукурузу под влиянием больших доз'А!, если и связано с нарушением фосфорного . питания, но ае вызвано уменьшением количества'поглощаемого фосфора. Не исключено,. что А1 находится в растения в такой же .форме, которая, как было сказано ранее, сникает содержание Сахаров^ ивгибирует аденинтрпфосфзт, подавляет фосфорнровайне Сахаров, активность дзгидрогенеза и других ферментов. 1-4 /

. '' '. выводы ■. ■

Изучение трупа, фор« и фракции.оксидов н гидрооксидов АХ в бокситовых корах выветртвашя и почвах различных типов правело .к следующим вывода.'*: • ,г. . ■ ''■

1. Разработано и опробовано в лабораторных,условиях,-в мо~ . дельном и полевом сайте на краснозема выделение групп, £орм,

фракпий и ионвых соединений А1. ■

2. Несмотря па ях условность показано, что в почвах, по сравнению с бокситовыми корама выветривания происходят сущест-'

. векнне изменения содержания и распределения определенных групп, фор« а С ракша оксидов и ионов '¿I, что в наибольшей степени зависит от гпдротермкческжх условий, степени сиалитиэадап пферра-дштизашга.

; 3. Обзор литература и определение форм и фракций оксидов А1 - В' почвах различных гидротехнических поясов позволил установить, что наиболшее значение имеют аморфные формы оксидов А1, В отличие от оксидов железа, аморфш;е формы А1 в фёрралптннх л: сиалит-ных почвах субтропиков и тропиков - низкое, а в почвах умеренно-■ го пояса, тропических аллювиальных (глеевых), черноземах и в ил-лювпальшд горизонтах подзолистых почв - более высокое.

4. Экстрагируемая фракция преобладает в бсльсиНстве изученных почв. Это скорее необмеяная фракция, образующаяся в результате полимеризации ионов обменного А1 в виде непрерывных слоев ¿ли островками на" внутрилекатах поверхностях -глинистых минералов, Поэтому ее содержание определяется пнтепСПЕНОСТью-выветриваяия минеральной массы биологическими,. степенью увлажнения почв, ро-акшсй среды, содержанием д составом гумуса.

5. Содержание экстрагируемого А1 гнсчительнс гйрьирует., Наиб ол ьи-ее его количеств'находится в почтах .рспической г умеренной зон,■ наименьшее - в коркчневь'х почьах Сирии. Наибольшее содергй-'тие обменного А1 обнаружено в глеевых почвах тропиков.

красноземе субтропиков й черноземе умеренной зоны, В большинстве изученных почв в экстрагируемой фракции преобладают необменные ионы А1,

6. Обменный А1 имеет отрицательную корреляционную . связь с величиной рН среды (г = от,—67 до —86), а необменный А1—; положительную. Это дает основание считать, что кислотность в большей мере определяется ионом Н+, а А1 вытесненный переходит в. необменную экстрагированную функцию. Обменный AJ во всех изученных почвах ire превышает 1% от массы почвы и составляет меньше 1/5 части аморфной формы А1.

7. Длительное применение физиологически кислых удобрений приводит к подкислению почвы.краснозема и способствует увеличению содержания обменной фракции А1, что положительно влияет на продуктивность чайного куста.

8. В небольших дозах-А1 может стимулировать рост и развитие сельскохозяйственных культур, а содержание его в больших количествах, как это имеет место на красноземах под чайными плантациями; подавляет их рост.

9. Фенологические наблюдения к анализ урожайности позволили сделать следующие заключения:

1) Внесение минеральных удобрений с большой дозой А1 (МРК + 20% А1а03 от его содержания в почве) не оказывает положительного влияния на рост и развитие кукурузы.

2) Применение минеральных удобрений с малой дозой А1 (NPK+10% AljOa от его содержания в почве) способствует* интенсивному росту и развитию как зеленой массы, так и кор-. невой системы кукурузы.

По теме диссертации сдана в журнал «Почвоведение» (1985, №12) одна статья:

Соотношение- групп, форм: н фракций оксидов А1 в ., бокситовых корах выветривания Казахстана.

Тематический пмн 1985 е.. Л* 310

Сдано- в печать 23.05.85 г. Формат 60X90 'Де- Бумага тип. №3. * Ротапринти а я печать. Усл. печ. д. 1,0. Усл. кр.-отт. 1,125- Уч.-изд, л, 0,91. Тираж 100 экз. Заказ 886.- Бесплатно Издательство Университета дружбы пародов ] 17923, Москва, ул. Орджоникидзе. 3

Типография Издательства УДН, 117923, Москва, ул. Орджоникидзе, 3,