Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Щелочность почв, оросительных вод рисовых полей Казахстана и способы ее регулирования
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение
Автореферат диссертации по теме "Щелочность почв, оросительных вод рисовых полей Казахстана и способы ее регулирования"
од
МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ им. К. А. ТИМИРЯЗЕВА
На правах рукописи •
МАМУТОВ Жекен Умбеткулович, кандидат биологических наук, СНС
ЩЕЛОЧНОСТЬ ПОЧВ, ОРОСИТЕЛЬНЫХ вод РИСОВЫХ ПОЛЕЙ КАЗАХСТАНА И СПОСОБЫ ЕЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ
Специальность 03.00.27 — почвоведение
Диссертация в форме научного доклада на соискание ученой степени доктора биологических наук
МОСКВА 1993
Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени Институте почвоведения НАН Республики Казахстан в 1970— 1990 гг.
Официальные оппоненты: академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н. П. Панов; доктор биологических наук, профессор Л. А. Воробьева; доктор сельскохозяйственных наук, профессор М. А. Гасанов.
Ведущая организация — Почвенный институт им. В. В. Докучаева.
Защита диссертации состоится
1994 г. в «/У» часов на заседании специализированного совета Д-120.35.02 при Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.
Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская улица, 49. Ученый совет МСХА. * Автореферат разослан
. 1993 г.
Ученый секретарь ' специализированного совета — кандидат сельскохозяйственных . наук
Л. М. Наумова
■• •1. ОБЗЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
•1.Г'Актуальность проблемы. '■"' На территории Казахстана рис в осног"-ч выращивается на такыровидньк почвах. Их высокая щелочность является одним ш главных генетических признаков, и от ее целенаправленней регуляций зависит продуктивность и эффективное плодородие почв. Содержание к природа езлочн в большой степени Обусловлю-аыт фиоико-химические свойства почв, направленность • почвообразовательного процесса-и урожайность-взращиваемых сельскохозяйственных культур. Отсюда;еледует актуальная необходимость изучения-щелочности почв рисовых полей для.рациональной их эксплуатации. '.-■.'•
Исследования проводились "о 1970 по 1990 г. г. в соответс- -теки , с тематическими, планами' НИР Института почвоведения АН ■ Республик;! Казахстан'и'.утвержденной темы докторской диссертации автора (1Э. 12.1978 г. , протонод « 9).
1.2. Цель и г а дачи исследований. Изучение природы и различных форм (химической, биологической,-биохимической) щглэчности засоленных пса и оросительных - вод рисовых полей Казахстана с целгэю. разработки эффективных способов ж рег/лирсвания. Для достижения зтойцедл решались еле дуване задачи:
1. Усовершенствовать существующие и разработать новые методы исследования лрлочноети почв и оросительных вод рисовых полей с целью получения достоверных результатов исследований.
. 2. Изучить динамику. щалочности почв и оросительных вод в суточном, - сеэош10-вегегзх?юнном и многолетнем аспектах.
3. Для познания, природы . щелочности . почв и оросительных вод выявить основные факторы'» влияющие на ее повышение. ..'. -, 4.. Определить форма склочности почвенных растворов и оросительных' вод, характер их формирования и разработать способы их направленного регулирована.
5. Разработать - эффективны» способы. снижения • щелочности почв' и оро&ительньк-зод с последующим созданием и в
производство' технологии вырзираания риса на '¡елочных почвах. '"," 1.3. Личный ..нклзц автора. Наетоящгй доклад обседает рзбо-ты, выполненные,• в основном, лично азторои, а-такяэ при его
участии руководимыми мы сотрудниками за 1970 - 1990 годы. Из опубликованных в соавторстве работ использованы исследования, выполненные лично соискателем.
1.4. Теоретическая значимость и научная новизна работы. В работе развивается новые теоретические положения, раскрывающие природ' щелочности в засоленных почвах вообще и в почвах, оросительных водах рисовых полей конкретно. Впервые раскрыты биохимия« нарушения карбонатного равновесия в засоленных такыро-видних почвах рисовых полей и участие в нем микроорганизмов, высшей растительности, получены новые сведения о роли энзимов в повыеиши гэлочности. Экспериментальным путем скорректированы некоторые юлссические концепции о засолении и ш/злочеобразова-кки в почвах аридной зоны.
На основе научных разработок предлагаются способы регуляции щэлочности засоленных почв и оросительных вод рисовых полей, новизна которых эащшцгна в качестве ряда изобретений. Создана "Новая технология освоения сильнозасоленных, солонцеватых и чэлочных почв под рисосеяние без предварительной промывки почв с получением урожая в первый год освоения (ЮОЗ-1)".
1.5. Защищаешь положения:
1. Особенности динамики прочности , почв и оросительных .вод расовых полей.
2. Форш ш,елочноети почв и оросительных вод.
3. Факторы, влияющие на повышение щелочности почв и ороси. тельных вод. .
4. Способы регуляции склочности почв и оросительных вод рисовых полей Казахстана. .
1. б. Практическая значимость работа В настоящее время вся мировая практика освоения/засолевных щелочных почл основана на предварительном удалении .из них избыточного содержания токсичных солей путем специальных длительных (5-7 дет) промывок на фоне дренажа. При атом возникает другая, не менее сложная проблема - сброса уже минерализованных и вачастую сильно загрязненных химикатами дреналных вод, которые, в конечном счете, пола-Даш обратно в, реки, озера и Другие! водоемы. Предлагаемые способы ■ регулирования щелочности почв, оросительных: вод являются влагосбереггжщими, позволяющими обойтнсь Оеа дополиетедьньж затрат в мелиоративный период и. обеспечивают получение полноценного урожая риса в первый же'год освоения этих ,почв.
Реализация работы. ГЬлевые опыты и производственный испытания способов снижения щэлочностн проводились в 5-ти рисоводческих совхозах Алма-Атинской, 8-и Кэия-Ординсяой областях и в 9-и Республики Каракаллзкотан. С 1932 года внедрения способов производились, в основном, в экологически бедственных районах Приаралья и Южного Прибалхашья. Ё низовьях р. Или (Балхзлский раЛон Алма-Атинской области) "НГОЗ-1" полностью освоили во всех рисоводческих хозяйствах, е устье р. Сир-Дарьи технология используется в Кззалиноком районе, а в Республике Каракалпакетан (ниэоваья р. Аму-Дарьи) технолопи применялась рисоводами Тахта . -Копирского, , Карь-Уэлксколо и Ленинабадского районов. . Общая плопздь. составляет более ВО тысяч гектаров.
1.8. Адробвдэт работы и публикации. Материалы исследований доложены на третьей Всесоюзной конференции по физиологии и бш-, химии солеустойчивости растений (Алма-Ата, 1974.), второй конференции биохимиков Средней Аэ1ш и Казахстана (Фрунзе,1976), на V, VII и VII 1-ом ■ делегатском съездах почвоведов СССР (Шнек, 1977; Ташкент, 1985-, Новосибирск, 1989), IV, V, V 1-ой конференциях, и на 1-ом съезде, почвоведов Казахстана (Ада»-Ата, 1978; 1982; .1987; 1990),. на четвертой республиканской конференции "Физиологические основы повышения продуктивности и устойчивости зерновых культур (Настелен, 1980). Материалы исследований дешнетри-. ровались на ВДНХ СССР (1904) и отмечены "Почетной грамотой 1-ой ■ степени". ■ .
■. Материалы диссертации опубликованы в научных работах общцм объемом Солее 40 печатных листов, а том числе в виде монографии, 12 методических разработках, 15 научньк рекомендациях про} иэводству. Новизна . работы защищена авторскими свидетельствами . СССР на изобретения. .. .. -В работе использованы материалы, полненные совместно с ". {Р. А. Егоричевым[,, 'В. А Корниенко, . А. Т. Еайменовой,., Е. Е. Ергожиным, К. Е Ержановым, П. А. И'раевоЯ, Р. М Карзбзлаевой, Е Т. Ли, А Г. !'лш-• , новым, Т. Б. Мусалдиновш, С. а Нелидовым, Л. Е Певэнер, Л. П. Пиво-варовым,- . А К. Рйманохюй, . В. Тауеаровой. • советы саии по-
лучен и отакадеши^ АН СССР)Ё. Н. Ы^уетпкз], академика АН Каэах-' с кой. ССР- |В. !■'- Боровского |члена-корр. АН Республики Каэ^стан Е. У, Ахаяоаз. гол автор, выра-хает искреняоа признательность.
- б -
ЭШЕРИМШАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
2. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ '
(1,40,41,42,43,44,45,40,4?,48,49,50,51) Гсследовакия проводились на Акдалинском, ; Казалинском массивах орошения Казахстана и ка рисовых нолях Республики Кара-калл акстал. При этом испольэов;1НЫ общепринятые методы исследования в почвоведении, почвенной. микробиологии, альгологии и энзимологии, а такж& проведены целенаправленные методические разработки. .
2.1. объекты исследований. Обгекгаш исследований явились почвы рисовых полей, расположенные в ниаоввях рек Сыр-Дарьи, Или и Ацу-Дарьи. Стационарные исследования проводились, в ос- : новном, на Акдалинском и Казалинском массивах орошения, а в республике Каракадпакстал проводились конкретные наблюдения эа щелочеобрааоыакием в оросптзяьньпс водах и почвах с целью корректировки способа регуляции щелочности в данных регионах.
Вышеуказанные массивы орошеши расположены в пустынных зонах, характеризующихся резко континентальный климатом с большой раз ш аде Л температур дня и ночи, летай зимы и холодной малое-. -нежной гтмой и жаркам сухим летом. Срэднегодовая температура ' положительная, а сумма температур составляет 340Q-6QOO<'C, что определяет воэшлность воэделываяия рша. Продолжительность безшрогного периода в среднем 15Q-1S0 дней. По средним многолетним показателям, температура воздуха 14'С, которая соответствует начальным срокам посева риса, достигает 25 апреля - 3 мая. Суммарный приток солнечной радиации га .год в среднем сос- . тавляет 115-125 икал. В делом, обилие солнечного света и тепла, " большое количество ясных и безоблачных дней в году (100-1Б0) '' соэдаюг благоприятные условия для выращдаания таких денных кульгур как рис, кукуруза, бахчевые и др.
Растительность целинных территорий массивов тесно связана с историей образования дельты рек, которые вторгнувшись в пустыню. преобразовали ее, определив тип почвообразования и растительности. Формирование растительного покрова происходи под : воздействием - рзльефа, почв, грунтовых вод, непосредственного й " косвенного вмешательства человека (антропогенный и эосгенный факторы). Для такыровидных почв характерны иэреженякй', покров'' саксгулово-солянксво-полынной растительности с участием кгйреу-
кз, эфемеров и псаммофитов в условиях испарительно-автомор^ного . типа водного режима. На современное состояние растительности несомненное влияние оказывает периодическое затопление рисовых полей, которое способствует формировании разнотравно-злаковых растительных группировок, слагаемых вейником с примесью тростника и обильным разнотравьем, характерных для гидроморфных почв.
В Казахстане рисосеяние приурочено к дельтовым территориям долин крупных рек и формирование почвенного покрова обусловлено з акономерностями развития речных долин и дельт, которые сохраняются' и по настоящее время (Боровский и др. ,1958). Так, например, на Акдашшском пассиве орошения источником орошения является р.- Или. Ширина русла реки в пределах объекта исследования достигает 1000-1500 м, скорость течения 1,0-1,5 м/сек. Общий продольный уклон реки равен 0,0003. Река принадлежит к смгшая-(снежно-ледниково-дождевому и грунтовому) типу питания, слабомияералиэовшшая и имеет следукщее содержание основных компонентов в воде (мг/л): хлора - 3-33,5; сульфатов - 4-24,6; гидрокарбонатов - 31-153,7; кальция - 57-242 и магния -8-17.
Акдадинский массив орошения, .где были проведены многолетние стационарные исследования, находится в пределах провинции сульфатно-содового и борного биогеохимического засоления почв (Литвшгава и др. ,1963; Корниенко и др. ,1977). В соответствии с существующими современными классификациями на этом массиве выделено 44. видовых наименований почв. Основной фон представлен . такыровидными в раэличной степени засоленными почвами, лишь в . западной части массива в прнречной полосе имеют незначительное распространение адлювиально-луговые опустышгвапциеся почва
Такыроввдныё почзы в Казахстане служат основным земельным фондом под рисосеяние, выделятся на уровне подтипа и включают множество видов, отличающихся мелду собой по степени и по глубине еаеолення, солонцевзтости, гранулометрическому составу и лигологнческоцу строению. ■ Они, в основном, бывшие пойменные ал-лгаиально-луговые и лугово-болотные - почвы, опуетынишш?- в результате 'изменения гидрологического'" режима реки. Эти почвы в морфологическом отношении характеризуются наличием на поверхности хорошо выраженной пористой трещиноватой корки мощностью 3-5 см. Ниже. находится чешуйчато-пцяеватый слабоуплотненный под-коркоЕЫЯ горизонт, моп^ость которого.варьирует в зависимости от механического состава,- Глубже хороио. вираженз слоистость аллю-
виальньн отлолений, слабо'затронутых процессами почвообразования, что характерно ; ля пустынных .почв. Тшшровидные почвы карбонатные, оедны оргышчесюш веществом (гумус не превышает 1%), , содержание валошго озота находится в пределах'Ор 3-0,10% и подвитой его формы - 30-90 мг/кг, подешхного фосфора - 20-40, режа до 100 мг/кг, а уровень доступного калия - 300-400 мг/кг. Реакция почвенного раствора но леем/ профили палочная и сильнощелочная (рН 8,8-6,5).
йзеомненно, что региональные условия возделывания рис» а различных районах Казахстана имеют свои особенности, об у с/. ленныз разнообразием почвенного покрова и свойством оросительных вод. Кзс лотря на это они имеют ряд определенных общих закономерностей:
- все рисовые плантации республики приурочены к дельтовым территориям рек к к районам с а&трудненкым естественным дренажом;
- солонцеватые почвы развиваются, главным образом, на . опустынивашюсся территориях и представлены преимущественно та-кыровидкьш почвами, которые в разной степени засолены;
- принадлежность рисовых полей к провинции борного биогеохимического соленакопления; . •
- для всех почв рисовых полей характерна повышенная щелочность почвенного раствора и оросительной воды;
- в затопленных почвах (в течение 3-4 месяцев) создается совершенно особая, специфическая экологическая среда, отлича»-щаяся от той, которая характерна при возделывании других сельскохозяйственных культур в аридных зонах.
при изучении ¡¡элочности почв, оросительных вод рисовых полей и разработке способов ее регулирования наш были учтены выше изложенные общности рисовых полей, • у 2.2. К'йтоды . исследований. Щелочность почвы, почвенных растворов .и оросительной воды определялась обшэпринятым объемным методом, титрованием кислотой в присутствии индикаторов метилоранжа и фенолфталеина. Карбонатную шэточность исследовали ■ методом ПА.Крюкова-и Н.Е.ЕЦ'льца (1956). Содержание .подвижного бора определялось из водной.вытяжки ( вытяжка готовилась е нагреванием при соотношении почвы к воде 1:6) й почвенного раство- ' ра по методу Г. Н. Уииькиса (1963), с использованием хинализарина - визуально и ьзометином- Н на фотоколоргавтре , (Самохвалов и
др. ,1377). Содержание водорастворимого кремния определялось та водной вьпяжкя и почвенного раствора по методу Ы. И. Сечевановой (1969),' с некоторой модификацией, разработанной в лаборатории генезиса и мелиорации солонцов Института почвоведения АН Кае. ССР. Количество сульфидов определяли йодомзтрическим методом (Кодер,1963). Содержание водорастворимых сульфидов определялось только ив почвенных растворов, выделенных бесконтактна,! с воздухом способом. Боратная, сульфидная и снм.катная формы щелочности - путем пересчета содерланил водорастворимого бора, сульфида и кремния на соответствующе ионы. Эти элементы в природных водах в пределах рН 7-9 находятся в взде ионов НЗЮ^ Н^ВО^Г и они эквивалентны соответствующей форме щелочности. Для изучения вегетирувщих сообществ водорослей использовали, принцип описания и методику исследования 11 А. Кучкзровой (1974). Еылснение ролл водорослей и других звтотрофов в щелочепроявле-нш! проводили в стеклянных сосудах с использованием в основном биомассы, нитчатых водорослей Бр1гсз1гз ( Мамутов и др., 1977; 1979). Измерение рН осуществляли с помощью полевого рН-метра (47 И)- Температуру определяли полевым электротермометром ТЕТ -2, а освещенность с помощью лсксометра ККШ. Китенсивность фотосинтеза измеряли по скорости выделения кислорода нз подя-рографе РА-2 (ЧССР) и по скорости поглощения углекислоты методом оптико-акустического газоанализа на газоанализаторе 0А-2209 II Изменения кислотности в суспензиях клеток определяли с помощью прецизионного рН-метра (• тип ОР-205/1, Венгрия ). Для получения абсолютных .скоростей изменения концентрации ионов Н* или ОН" (в МфНЗУмлрд. кл. шн.) измеряли борную емкость, среда Раз низ значения рН создавали с е несением определенных эквивалентов 0,005 Н Н01 и ЫаОН. Свет различной интенсивности создавали с помощью 'диапроектора-" ЛЭТ1Г'. Число повторностей - не менее, трех, средняя ошибка равнялась + 57.. Для оценки скорости ассимиляции клеткам! хлореллы углекислоты была использована сода (ЫавЛу) с меченным углеродом, которую вводили . е инкубационную среду перед на'алом- освещения. Конечная концентрация бикар-. боната в суспензии клеток составляла 0,025 М, с удельной радиоактивностью 317573 расп/ыин. на мкшль. Радиоактивность материала измеряли , жлдкастко - сщгатилля^юнным счетчшоц . .,"Нзр1\-2" фирмы "Нуклеар" '{С12А). Расчеты проиаводшш' по методике А. К Романовой. (1930). . Токсическое. действие ингибиторов на всхо-
лесть и рост риса проверял« по методике шюоэр (Верим, 19?2), а эффективность ингийирования щелочеобрааукщэй способности водорослей рисовых полей определяли методом Л TL Брагинского (1972). Величину наиболее вероятного увеличения щелочности (pH) расчитывали в зависимости от - содержания хлорофилла в оросительных водах рисовых полей, на основе спекгрофотометрических анализов. Количество хлорофилла определяли по формулам, рекомендованным рабочей группой N 17 при ЮНЕСКО. (Сиренко,1975).
2.3. Методические разработки. Особенности почв рисовых•полей требуют разработки целенаправленны;: методических подходов для решения конкретных экспериментальных и аналитических задач. Главные; иэ них является изучение почвенных растворов, пробы которых при атмосферном .воздействии сильно изменяют свои естественные свойства. С целью получения естественных проб нами создан лизиметр, который по сравнении с известными исключает нарушение природных процессов в миграции жидкой фазы в исследуемой толще водонасып^нных почвогручтов и предотвращает попадание иллстых частиц в собираемый почвенный раствор (A.c.ССОР N. 1147932). Полученные таким образом пробы обеспечивает повышенную точность анализа фиэик0-х11мических равновесий почвенных растворов зо вре.-ини и в пространстве. Jfe .. полученного раствора достоверно можно определять стабильные компоненты, находящиеся в растворе. Для цел:-й определения легкооклслящихся соединений, типа сульфидов был разработан бесконтактный с воздухом способ ваделеяля почвенного раствора ( Мамутов и др. ,1983). Для этого в исследуемый слой вводился керамический бактериальный фильтр с изолированными конца:.« и наконечником, в который предварительно вносили фиксирующий химический реагент (! соли кадмия или цинка ), а почвенный раствор отбирали при разряжении б керамическом баллоне в С,3-0,4 атм. На опытной делянке рисового чека количество сульфидов определялось' по известным и предлагаемому способам.., Данные сравнительных испытаний показали, чтосодержание сульфидов в почвенном растворе, полученном методом'вытеснения спиртом, был в 3-5 рзз juras, чем при новом методе,-поскольку гшс-л-зднйй практически исклнчает потери- сульфидов .При их отбора.
Дчем определения. содержания,' хлорофилла разработан способ выяснения езлячинц биохимической способности' к'чрлоЧесбрзаоза-шш оросите льнш:; ', вод,' икающий : большое вначение для . практиков рисоводов (Мамутов г. др..,1981; 1933). При ütcm; ;:спомзун aún-'
дартную кривую, вполне можно установить состояние щелочности и рН в момент определения и составить прогноз их изменения в будущем. Кромэ того, в процессе изучения роли ферментов в повышении щелочности разработан лаборатории-полевой метод определения дегидрогенаансй акгивности почв (Мзмутоя и др.,1963). Он позволяет в короткое время установить активность этого энэимп, не наруыая естественного сложения почвенного профиля. Этому же принципу отвечает кассетный способ автограф!.и, с помощью которого имеется возможность определить биологическую активность или окислительно-восстановительное состояние почвенного профиля в условиях затопления.(Мамутов I' др. ,1977).
Для исследования взаимоотношения твердой и жидкой фаз с газоны),( режимом в процессе повышения щелочности возникла необходимость создания различи!« устройств для отбора проб почвенного воздуха в условиях затопления (А. с. СССР М» 491977; 853444; ,1037122: 103255). Они позволяют изучить газовый режим почвы и оросительной воды рисовых полей в лабораторных, вегетационных и полевых-стационарных условиях. Анализ отобранных проб газа проводился с помощью гаэово-индкостного хроматографа и путел определения общеизвестными химическими методами.
Совместно со.специалистами химиками был разработан и синтезирован ряд средств, регулирующие щелочность почв и ороситель-льных вод рисовых полей. Это ингибиторы щелочесбраэующей способности водорослей'и ам$отерны8 полиамфолиты (А.с.СССР N 67742Б). Они били испытаны и внедрены в производство.
' 3., ЩЕЛОЧНОСТЬ ГОЧВ И ОРОСИТЕЛЬНЫХ ЮД '' Р5К0ВЫХ ПОЛЕЯ КАЗАХСТАНА . (1,5,7,8,1,1,12',. 13,17,18,22,25,26,27,31,32,33,68,69,70,71) В почвах и природных водах аридной зоны, в основном, обнаруживается соли сильных оснований и . слабых кислот:' карбонаты щелочных 5! ■ щелочноземельных элементов, растворимые силикаты, сульфиды, бораты, .соли органических кислот,, агойзттч и гу?;зты. Они ■•'обуславливают щелочно-кислотные равновесия среды. За исключением работ П. А. Крюкова, Н. Е. Щульца (195Б), И, 5. Шнкина (1977, 1978), А. Т. Еаймэновой С133Э) и Л. А. Воробьевой (1985; 1993) другие опубликованные- : результаты ..исследований содержат пока незначительные, сведения о- природе, .формах'п;едочнос?п X! Факторах-¡ее •йормкрования,' а'- также нэ'"• имеются &£4*кпшяь» -грс-дуп-
реждаюцие и снилаюад5е способы содержания пэлочнссти » почвах.
3.1, Динамика с елочиости почвенных растворов рисовых полей. Щелочность и значения рН почвенного раствора по годам не претерпевши резких изменений. Они динамичны в течение вегетационного периода риса. Однако многолетнее бессменное возделывание piîL>a приводит к постепенному повышению щелочности почвенного раствора, связанного с накоплением восстановленных продуктов. До затопления рисового чека высокие величины рН были характерны для ншших горизонтов почвы, а сразу же после затопления этот показатель повышается во всех горизонтах (рис. 1.2. ). При атом щелочность и рН равномерно уменьшается с глубиной. Такая картина сохраняется почти до конца вегетационного периода риса. Самые высокие значения рН и щелочности отмечаются в фаау всходов к кущэния риса. Затем они постепенно снижаются и после сброса воды из чека показатели резко уменьшаются.
Закономерности изменения значений рН и общей и^лочности в течение, вегетационного периода риса в . водной вытя;«ке заметно отличаются от почвенных растворов. Это особенно характерно для ниаик! слоев изучаемого профиля почвы. Здесь до фазы цветения риса склочность и рН ниже по сравнению с почвенным раствором. Далее изменение величины рН и щелочности в обоих растворах происходит аналогично. Несколько иное положение обнаруживается в верхнем слое почвы. Так, при определении этих величин в водной вытяжке иа образцов, взятых из слоя 0-5 см, наблюдается идентичное их изменение по всем срокам отбора. Исключение составляет фаза кущения, когда рН и щелочность в водной вытяжке отмаются. ,
Из изложенного видно, что после затопления рисовых полей рН и щелочность почвенных растворов увеличиваются, а в водных вытяжках, наоборот, уменьшаются. Отсюда следует, что для выяснения истинных процессов, влняющдх на рост и развитие риса, более приемлем анализ почвенных растворов.
Повышение щелочности и рН почвы в момент затопления связано с нарушением карбонатного равновесия, растворением и усилением • реакции диссоциации гидролизе щэлочеобразукщих. солей (Ковда и др. ,' 1944; Шаврыпш, 1044; Крюков, Щульц, 19Ь5; Соколенка и др. ,1981), в частности растворимых карбонатов, боратов, силикатов ( Байшнова, 1980), и суспензионным эффектом - в почвах (иэзиешш,'-1961); Дальнейшее повызьакие щелочности почаенвд
растворов (период куцркия и цветения) обязано биохимическим и восстановительны.! процессам, которые обсуждаются в следующих разделах. Сниление щелочности после осушнин чека связано с обратным ходом реакции растворения, диссоциации, гидролиза щелочных оолей и окисленность» почвы.
3.2. Сорш щелочности почв рисовых ■ полей. Ш общепринятому методу . определения щзлочмости из водной вытяжки, почвенных растворов и природных вод ■ обычно осуществляется титрованием кислотой, а результаты выражаются в .виде концентрации ионов и HCCJ. Однако кислотой титруются не эти ионы, а гидроксильная группа (ОН"), которая не всегда эквивалентна содержанию ионов карбоната и бикарбоната Поэтому такое выралиние молочности приемлемо в том случае, когда она обусловлена только солями угольной кислоты. В действительности же в почтенных рьстворах и. водных вытяжках могут присутствовать соли слабых кислот, на титрование которых так*е идет кислота. Обычно к таким солям относятся соли органических, борной, сероводородной и кремниевой кислот. Поэтому для уточнения состава солей, обуславливающих щелочность, необходим раздельный анализ щелочности с выяснением участия карбонатной и некарбонатяой ее природы. Такое разделение имеет не только теоретическое, но и практическое значение, 'т.к.. способы снижения щелочности почвенных растворов Д1Я создания благоприятной среды развития растений будут, естественно, различными в зависимости от состава палочных соединений. .
3.2.1. Карбонатная форма щелочности Щелочность, образованная солями палочных и щелочноземельных металлов . с угольной кислотой,' рассматривается как карбонатная (рис.3).
В период вегетации риса карбонатная щелочность в почвенных растворах меньше, чем общая, и разница меаду мши увеличивается до-фазы цветеши риса, а затем уменьшается.
Производственники постоянно-сталкивается со "вспышкой" щелочности оросительной воды в дневное время. В этой связи возникла необходимость'. более детально изучить суточную динамику щелочности по фенолфталеину, метилоранжу, карбонатную и рН с выяснением химизма преврап^ния этих форм иэдочности. Наблюдается резкое изменение общей щелочности в оросительной воде в чеке в течение суток. При этом характер изменения общей щелочности. ■ контрастирует с динамикой к^лсчности по фенолфталеину и рН. Сб-, щая и карбонатная 'врлочносяси в дневное время снижаются,, дости-
мг-экв/л
II
9
7
6
3
18/4«
29^111
дш
30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Рис. 3. Динамика общэй и карбонатной щэлочности пэчвенньгх растворов по фазам развития риса. Общая щелочность: 1 - 0-5; 2 - 5-10; 3 - 10-30; 4 - 30-50 см. Карбонатная делочность:
5 - 0-5; 6 - Б-10; 7 - 10-30; 8 - 30-50 см.
гая своих минималышх значений в 18 ч., а в это время щелочность по фенолфталеину и рН увеличиваются. Эти явления связаны с жизнедеятельностью фотосинтезирующих ьодных организмов, которые в водной среде - особенно эффективно действуют в процессе превращзния иона бикарбоната.
Превращение нетоксичных форм карбонатных ионов в токсичные ■может не сказываться . губительно на. росте культуры риса в том случае, если оросительная вода перенасыщена ионами кальция. Однако подвижный, кальциевый резерв в оросительных водах рисовых полей Казахстана ' крайне недостаточен. В связи с этим в растворе устанавливается карбонатнр- кальциевое равновесие без выпадения осадка СаСОу, что способствует повышению,рЕ
При " изучении. 'природы щэлочности рисовых полей, на наш взгляд, не принимаются во внимание х!шлческиё свойства карбоната кальция, особенно' в засоленных почвах. А ведь степень насы-. данности этих растворов" СаСО^ намного больше, чем в богарных и
периодически орошаемых почвах. Поэтому одна из причин повышения токсичной прочности на рисовых поляк объясняется етим свойо-твом карбонатов кальция и магния. На подвижность карбонатов кальция и к'агния оказывают большое влияние степень засоленности почвы и газовый режим. Особенно в почвенных растворах рисовых полей, где отсутствует контакт почвы с воздухом, карбонат кальция нельзя относить к нетоксичным солям. Такие системы Э. А.Со-коленко и др. (1981) называет закрытыми. В связи с этим схему , Н. Я Еаэилевич и Е.И.Панковой (1968) относительно связывания СО^"в гипотетические соли в последовательности с натрием, магнием и кальцием для засоленных почв, на наш взгляд, нужно рассматривать несколько иначе. Так, например,. если в растворе имеются ионы кальция и магния, то ионы СС§~соединяются в первую очередь с нии!, образуя подвижную карбонатно-кальциевую равновесную систему. При любом ее нарушении эти ионы или осаждаются из раствора, переходя в твердое состояние, или наоборот.
. 3.2.2. Сульфидная Форш щзлочнэсти. Процесс восстановления сульфатных соединений в затопленные почвах, рисовых полей в основном рассматривается как одна из причин содообрааования. Это связано с тем, что водорастворимые формы сульфидов могут образовывать эквивалентное им количество щелочности. Сероводородная кислота является слабой кислотой, уступающей по силе угольной (Лурье,1962). Константы ионизации этих кислот соответственно равньи
НдЭ - кх - 6,3.10"*; 'КА - 1,3.10".*5
НдСОз - КА- 4,5.10"'} Кд »4,8.10:"
Следовательно, растворимые сульфиды палочных . и щелочноземельных металлов подвергаются гидролизу. При этом данная реакция протекает глубле, чем гидролиз/соли угольной кислотьи
На^З + 2 НдО -* 2 НаОН + Н^БТ; СаЭ + 2 1^0 Са(0Н)й+ Н^Б» Отсюда следует, что при изучении . щелочности такыровидных почв рисовых полей Казахстана, ;характеризующихся высокой напряженностью восстановительных процессов, необходимо учитывать, сульфидную форму щелочности! В зависимости от реакции среды водорастворимые сульфиды могут быть в Форш Я^З (растворенного в почвенном растворе), сульфида иона (5") и в форме гидросульфида (НЗ"). Так, при рН 8 и выше сульфиды в шчвенно« растворе находятся в виде 5 и ионов. В этой связи в такыровидных почтах ц поливное водах рисовых полей , Казахстана, где рН 'дЬходиг до 9 и
выше, определение только газообразного Н^Э не даог объективного представления о наличии токсичных для растений риса векэств -сульфидов. Шэтому в наших исследованиях изучение сульфидной формы щелочности осуществлялось путем определения водорастворимой части сульфидов в почвенных растворах(габл 1.).
1. Динамик* содержания 5Щ"и 3 (мг. экв/л) в почвенных растворах по фазам развития риса
Глубина, 1 см 1 ЭЭ}" ! 1 Б ( ) 1 1 Б "1 БО^" 1 1 1 Б'"
До затопления чека Всходы Купание
0-6 42,00 наг . 2,00 1,30 2,50 1,72
б - 10 49,00 нет 3,00 . 1,02 4,00 1,42
10 - 30 2,80 0,30 3,50 1,10 5,00 1,10
30 - БО 5,30 нет 3,00 0,93 3,00 0,80
Цветение Созревание После уборки урожая
0-5 12,00 1,65 3,00 1,75 63,00 нет
Б - 10 3,00 1,50 4,00 1,40 48,00 нет
10-30 5,00 1,15 2,00 1,20 27,00 0,32
30-50 7,00 0,92 2,00 1,10 5,40 нет
. Наблюдение показало, что ■ содержание сульфат-ионов по фазам развития риса варьирует очень широко, а их концентрация до затопления и после осушения поля высокая. С одной стороны, она связана с общей концентрацией почвенных, растворов, с другой - с . окисленностью почвы, а в условиях затопления резко изменяется количественное соотношение сульфатов и сульфидов. Начиная с фазы всходов,, появляются сульфид-ионы и самые, высокие значения наблюдается в фазе.цветения и созревания. Это также подтвержда-' ется данными динамики ' окислительно- восстановительного потенциала и; интенсивности восстановительных процессов,, с пределаиными Методом автографии..
Кроме указанных' выше . параметров по фазам развития риса определялось содержание общей щелочности и величина рН для установления доли участия сульфидной 'формы точности (табл. 2).
-182. Динамика обшэй, сульфидной форм щелочности (мг. экв/л) и рН почвенных растворов рисовых пйлей по фазам развития риса
Глубина, см! рН ! Щелочность I рН I . Щелочность
I ! общая Iсульфидная f (общая Iсульфидная
До затопления чека Всходы
0-Б 7,20 1,60 Нет 8,50 8,00 0,65
5-10 7,03 1,60 Нет 7,05 5,60 0,61
10-30 7,80 2,80 0,15 7,65 4,00 0,55
30-50 7,76 0,80 Нет 7,85 4,00 0,48
1ущение Цветение
0-5 8,60 11,20 0,86 8,46 11,20 0,83
5-10 7,55 7,20 0,71 8,36 . 4,80 0,73
10-30 7,78 4,00 0,56 8,47 6,40 0,68
30-50 . 8,65. 3,20 0,40 8,14 5,60 0,46
Созревание Шсле уборки урожая
0-5 8,22 6,40 0,86 , 7,40 3,20 Нет .
6-10 7,45 4,80 0,70 7,55 2,40 If
10-30 8,25 4,00 0,60 7,37 2,40 0,16
30-50 . 8,32 8,60 0,56 7,47 . 1,60 Нет
Из таблицы видно, что содержание общей и сульфидной форм щелочности изменяется по фазам раавктт риса противоположно динамике сульфат-ионов. Самые низкие значения общей щелочности и величины рН обнаруживается до затопления и после сброса воды из чека. В эти периоды сульфидная форма щелочности в верхних слоях отсутствует, а в нижних слоях она содержится в незначительном количестве. Такое полоэшвде свяаано с Аэрацией почвы. Величины рН и содержание титровальной цглочнобти повышаются вниз по профилю почвы.
Наряду с восстановлением сульфат-иона в затопленных условиях, несомненно, восстанавливаются и ионы железа. Процесс накопления эакисногс железа в почве рассматривается рядом исследователей как нежелательное явление, приводящее к ухудшению физических свойств - оглеению и деградации почв рисовых полей (Высоцкий, 1905; Вэригин и др. ,1940). Однако при .правильной • технологии возделывания риса обраэуювряся закись железа, свяаы-
. вая сульфиды,, нейтраливуеч их. яогюичвокие свойства (1!®упа-
лов,1961; Идялетдинов,19бб). Действительно, особенно в почвах Акдалинского мзссива содержание двухаалентного железа достаточное и его количество с затоплением повышается. Так, в период вегетации риса оно изменяется от 3,75 до 7,61 г/кг почвы. Одна- 1 ко водорастворимые формы железа в этих почвах почти отсутствуют. Наша попытка определить водорастворимое железо из почвенных растворов не дала положительного результата (Мамутов и др., 1985).
Здесь одним из определяющих факторов высокой щелочности может быть наличие сульфидов, которые в отличие от нормальных карбонатов образуют со щел тоаемелъными элементами ( Са, Ме ) растворимые щелочные соли (СаЯ, М^Б). Поэтому слабая мелиориру-. ющая эффективность гипса и других растворимых соединений кальция в такыровидных почвах рисовых полей Акдалинского массива, возможно, связана с этим явлением.
3.2.3. Участие силикатов в повышении щелочности почв рисовых полей. Растворимые соли кремниевой кислоты хорошо гидроли-вуются, нарушая равновесность диссоциации воды с накоплением ОН."
Известно, что кремний в природных водах присутствует как в виде ионов, так и в виде недиссоциированных молекул, а также в ко.'шоидной форме. Количество коллоидной ЗЮ^в природных водах обычно не превышает 10-207. от валового БЮ^. Формы присутствия кремния в . природных водах ;строго зависят от рН среды. Обычно при рН ниже 8 в воде практически находится недиссоциированнал кремниевая кислота, а при рН выше 8 кремний в основном находится в виде ионов Я310з и 510^1Ллекин, 1043; Славин и др. ,1962). Следовательно,- а щелочных почвах, где рН составляет выше 8, водорастворимый кремний содержится в виде растворимых солей (НаШНбз, КНЭЮ/, Са(1БШ^)Аи др.) и они" обуславливают щелочность.
: В такыровидных почвах- рисовых . полей Акдалинского массива . содержание, фитолитного ЗЮ^, выделенного 57. раствором едкого . калия,-составляет 150-300 мг/100 г. почеы. Следовательно, запас подвижного зморфного; кремнезема достаточный. Ш мере повышения . щелочности среды подвижный", кремнезем вполне может перейти в почвенный, раствор' з гиде-, солей.- Как.было отмечено вьппе, в чековой воде в процессе жизнедеятельности водорослей рЯ воды достигает 10^ -В этот момент .'.содержание водорастворимого кре«жя в чековой воде'оралось- 12,7 иг/л, а когда рН снизился до 8,4,
оно составляло 5,4 мг/л.
В поЧЕсКНЬЕС растворах концентрация водорасгворимого кремния колеблется в вависимости от щелочности почвы (табл.3).
3. Динамика общей, частной и силикатной форм щелочности в почвенных растворах такыровидной засоленной почвы рисовых по! ей, мг. зкв/д
Срок наблюдения! Иэлочность ! Содержание,! РН
1обшдя 1 частная! силшгатная ! мг/л 1
До загоплошд 2,95 №т Следы Следы 7,95
12. VII 16,00 4,00 0,880 . .24,64 8,95
14. VIII 6,00 . Следы 0,359 10,078 8,60
12. IX 7,87 Следы 0,248 6,955 8,57
До затопления врлочность почвенных растворов низкая, соответственно содержание водорастворимого кремния очень незначительно, обнаружены только его следы. С затоплением чека повыизется общая щелочность, появляется ее частная форма с повышением рН среды. Все эти факторы способствуют появлению силш-. катной формы щелочности в почвенном растворе, фи атом она изменяется от следов до 0,880 мг. акв/л.
3.2.4. Борная иэлочность. В затопленных такыровидных почвах наш фиксировалось повышенное содержание подвижного бо- . ра, более 10 мг/кг почва Поэтому возникла необходимость изучения и боратной формы щелочности (табл. 4).
Из таблицы видно, что в такыровидной легкосуглинистой почве содержание всех форм щелочности ниже; чем в такыровидной тяжелосуглинистой. С увеличением частной щелочности повышается боратная щелочность. Отсюда следует, что различные формы шэдоч-ностл между собой взаимосвязаны и несомненное влияние оказывают на повышение щелочности почвенной среды борнь»-соединения. Однако их токсичное, действие более супрственно. Поэтому изучение борного токсикоза в такыровидньк почвах рисовых полей и разработка способов его регулирования, представляет, несомненный интерес. Среди палочных солей (На^С^, . На^О*,- Иа^От) более токсичным окдаадся. тетрабсрат натрия. Результаты лабораторных, вегетационных и полевых опытов показали, что порог.ток-
СШОСТИ бора да МОЛОДЫХ растений риса является 6 ыг/кг почвы.
4, Содержат!! 5и$эй, частной и Соратной щелочности в такыровидньис почвах, мг. эка/100 г почвы
Название почвы! Глубина,см» рН(почва: }С<5щэд ще-!Частная 1Борзтная ! 1вода 1:1)!лочность 1шэлоч- |щелоч-
I I I 1ность 1ность
Такыровидная 0-5 8,52 0,7 0,067 0,084
солончаковато- 5-10 8,64 0,75 0,069 0,102
солонцеватая 10-30 8,67 1,10 0,167 0,102
леггосуглинис- 30-60 . 8,72 2,1В 0,200 0,122
тая, Акдадинс-
кий массив
Такыровидная 0-15 9,7 0,56 0,03 0,024
солончаковато- 15-25 10,35 4,70 . о,ео 0,240
солонцеватая 25-35 . 10,30 3,60 1,00 0,108
тяжелосуглгашс-
тая,Акдалинский .
массив
Такыровидная. 0-10 10,35 2,49 1,80 0,240
солончаковато- 10-20 . 10,40 3,49 0,20 0,162
солонцеватая 20-30 10,45 4,70 1,40 0,218
тяжелоеуглинис-
тая, Каратадьский
массив
Выяснилась .ненасыщенность такьгровидных почв относительно бора, адсорбционная способность которых к этому элементу очень высокая. Известно, что основными .факторами,; определяющими высокую адсорбцию, бора почвами, являются удельная поверхность, содержание, органического вел^эства,' окислов и рН почвы. Для того, чтобы содержание- бора в' почве оставалось низким, не достигая токсичного уровня, чал^ всего . рекомендуется . время от времени вновь подвергать дажй промытую почву' воздействию избыточного количества вода . Однако в связи-с высокой адсорбционной способностью почв к бор-ионам необходимо знать концентрацию боратов в поливной воде(табл. 5).
- zz -
Б. Содержание бора в различных природных растворах, мг.экв/л
Вид растворов I Коицвнтра-i Вид растворов!Концентра-
. !ция бора I 1«ия бора
Илийская вода 0,060 Сбросная вода 0,1Б0
Вода из оросительного 0,070 Грунтовая вода 1,75
канала Почвенные растворы:
Ютовая вода ' 0,120 0-5 см 1,89
5-10 см 2,79
Из таблицы видно, что содержание бора в чековой воде в 2 раза выше, чем в р. Или, что связано, по-видимому, с растворением при поливе подвижных соединений бора из солевой кйрки и поверхностных горизонтов почв, а в сбросной воде близко к таковому в чековой. В оросительной и чековой "воде концентрация бора , не превышает порога его токсичности. Ш Ско^ейь'ду порогом токсичности бора для растений риса считается концентрация вше О, 000067-0,000025% в воде, а в почвенных растворах его содержание превыпает вту норцу.
Такт, образом, при постоянном поливе рисовых чеков илийской водой, несмотря на сравнительно низкое содержание бора в ее' составе в связи с высокой щелочностью почвы (даже промытой) не исключена возможность накопления в почве бора. Насыщение почвы, боратами может происходить также аа счет испарения грунторых вод.
4. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПОВЫШЕНИЕ ЩЕЛОЧНОСТИ ПОЧВ И ОРОСИТЕЛЬНЫХ ВОД (1,2,а,9,10,14,10,23,24,30,33,97,38,73,77) В процессе разработки проблемы, кроме классических предс-тавле:шй о содо-ч^лочеобразовании в почвах, нами выяснены характерные для рисовых полей факторы повьишшя щелочности, основными иэ которых являются химические, биологические . и биохимические, Кроме того в пропсе исследований возникла необходимость выяснения влияния раэдоления галофлтной растительности на щелочность почвы. .
. 4.1. Химические факторы. Сущэствуюг различные представления о происхождении, сбразовашш соды н повышении щэлочност;:. в-почвах и природных водах. Этот процесс, прежде всего, связыва-
ется с зшэтркванием горных пород, содержащих алюмосиликаты натрия: С0А+ А^ОН^ЗцО^ ЗЮЛ + НаАС03.
Данная теория является вполне обоснованной, т. к. алшосилика-тные минералы составляют 60-85?.. массы горных пород (Ковда,194б; Страхова, 1954} Баэилевич и др, ,1955),
Повышение щелочности так.*? можно вполне объяснить на основе теории Гильгарда - обменной реакцией между солями натрия и карбоната».« кальция, по схеме: .
МаА30^(2МаС1) + СаГНСОД,^ На. НСО_3 + СаЗЭ4 . N3^50^ (2НаС1) + СаСО^ Мз^СОу + СаБО^ Однако, течение подобкых реакций в правою сторону уравнения, особенно второй реакции, на наш взгляд, маловероятно. Здесь, при высокой концентрации хлоридов и сульфатов в растворе происходит "солевой эффект" - растворение карбоната кальция, но не с образованием соды. КК.Гедройц (1975) тоже исключает образование соды в почве из хлористого натрия и углекислого кальция. Он считает, что образование соды может происходить путем вытеснения из коллоидного комплекса обменного натрия (Гед-' ройц,1912). Согласно данной теории, сода образутся по следующей схеме:
+ Са(ПС03)д ^ [ш]Са + 2МаНС03 Подп^лачивание орошаемых почв Б. А. Зимовец (1975) также объясняет обменными процессами. Однако, проведенные нами исследования показывай?, что содержание натрия в почвенном растворе и водной вытяжке после полива снижается. В этой связи возникла необходимость вшснить влияние разбавления на рН почвенной суспензии гетерогенной . системы. Для этого использовали образцы почв различной степени естественного засоления (навеска - ЮГ., влажность -. 10Х) и путем смешивания с дистиллированной водой разбавлйли в соотношении почва: вода - 1:150.
Установлено, что-с разбавлением почвенной суспензии значение рН повышается. , Однако, интенсивность изменения данной величины зависит от степени засоленности почва' Так, например, при разбавлении почвы водой 1г 2. рН повысился в незасоленной та-■ кыровидной освоенной почве на 0,68, в засоленной на 0,32 и в . целинной засоленной - на 0,14 единиц,-а при добавлении 269 мл воды рН изменяется: в незасоленной почве на 0,4,; засоленной на .. 1,08 и .целинной - 0, 45 единиц. . Отсвда видно,' что'повьшение. щелочности почвы при:разбайлен:ш нельзя объяснить только высокой
ХОНцЗНГрацией солей t почвах. Наоборот, солей молет Оуферэть кзиекс-цкг рН г.р;*. рагЬавхгиу.',;. Кз трех разновидностей почв сшаноавсолекной является целинная и рН ее суспензии изменяется очень плавно. Следовательно, можно считать, что буферная емкость целинной почвы больше, чем других.
Из изложенного вьше вытекает ème одна проблемаметодика определения рН почвы. В настояш* е время этот показатель определяется иэ почвенной суспензии пси соотношении почвы к воде 1:2,6 . (обпэпринятый метод), иа почвенного раствора и водной выгяжки ( отношение почвы к воде 1:6). В этой ¿вязи возникает вопрос: какое состояние рН почвы ближе к естественным ' условиям? Для этого нами проводились следующие эксперименты: из 10 г сухой и влажной (в пересчете на сухую) такыровидной засоленной почвы готовилась почвенная сусленгия при соотношении к дистиллированной и речной воде - 1:1; 1:2,6; 1:3. Затем производилось измерение рН суспензии и фильтрата. Полученные результаты покрывают, что с повышением соотношения почвы к дистиллированной воде рН увеличивается как во влажной, так и в сухой почве. Причем, значение рН суспензии исходно сухой почвы гораздо выше, чем влажной. Так, при разбавлении сухой почвы водой ее рН - .8,(37; а яри разбаилении влажной он составля&т 7,90; рН фильтрата сухой почвы ниже, чем ее суспензии и соответственно равен 7,Sâ и в, 67; во влажной г.очве эти показатели бдчзкие.. Указанный характер изменения рН сохраняется при расбавлении почвы речнсй водой. Однако в этом случае повышение рН происходит плавно и показатель ниже, чем при разведении дистиллированной водой. Это несомненно связано буферным свойством речной воды! кроме того, установлено, что при определении рН почвы иэ суспензии необходимо исподьвовать меньшее соотношение' почвы к вод», в данном случае - 1:1. Иначе показатели, значительно превышают величины рН исчванного раствора.
Таким образом, одним из главных химических факторов в повышении щелочности почвы рисовых полей в' момент в&топления является растворение и усиление реакции диссоциации -h гидролиза' щэлочеобрагужщих солей. Кроме того, едеоь присутствует "суспензионный эффект". Это предположение подтверждает результаты определения рН суспензии .и фильтрата и&чвы. . Данное рьлени? также было, отмечено К С. Цэжениным ,(1961), ; иотсрый путей, , электролиза' уточнил отрицательную зараженность • адочных
почв.
Следует отметить, что химический фактор, влияющий на повышение щелочности почв и оросительных вод рисовых полей доминирует в период прорастания риса. Однако, ее уровень не угрожает состоянию всходов риса. Позж«? (Фаза 3-4 листьев риса) происходит суосстренпое- повышенно склочности оросительной. воды (рН -9,7-10,4) и верхних слоев почвы (рН - 8.6-9,2) с участием биологических факторов, суедоеп которых будет изложена в следующих разделах.
4.2. Биологические ^ж'гсры.^ В формировании различных форм щелочности активное участие прияимахт обитающие на рисовых полях Казах стали микроорганизмы и высшие водные растения. В процессе экспериментальных исследований установлено, что водоросли,', циакобактерии, фотоеинтезирующие бактерии, а также рдесты .■узколистные и'проигОк-одистньи, наяда малая оказывают весьма значительные влиякия на динамику щглочности почв и оросительных вод рисовых полей. В этом плане особую роль , в изменении рН и ' щелочности среды игра»я, водоросли. Альгофдора на рисовых полях республики довольно разнообразна н состоит из 182 видов и разновидностей. Отмечаются взаимосвязь численности водорослей, их биомассы и значений рН оросительной воды: чем больше масса водорослей, тем выше значение рН.
: Установлено, что ще л о че об раз у ищя способность водорослей проявляется во всех водах рек, орошаемых рисовых полей Казахстана и Средней Азии. Из таблицы 6 видно, что во всех пробах воды в присутствии водорослей рН интенсивно увеличивается. Характер повышения щелочности везде практически одинаков, несмотря на значительную разницу а химическом составе вод. Отсюда следует, что водоросли могут участвовать в повышении иэлочьости во всех оросительных водах крупных рисосеющих районов Казахстана и Средней Азии и оказывать губительное действие на рост, развитие и урожайность риса. -
После выяснений этого явления биологический Фактор шедоче-образования нами рассматривался и изучался в единой системе процесса повышения ' щелочности в почвах и оросительных водах рисовых полей.
Рисовые чеки.' оросительные.каналы, кроме ■ водорслёй интенсивно" зарастал/г .и засорятся водными растениями- рдестом узко-
- 26 -
6. Щелочеобраауящая способность водорослей в оросительных водах рек Сыр-Дарьи, Аму-Дарьи, Иди и Чарьма
Бремя набл«Н Сыр-Дзрьинекая! Аму-Дарьинская1 Илййская! Чарынская дений, асы I вода !вода I вода 1вода
и минусы I I I •
Величины рН
10. 8,22 8,63 8,51 8,18
10.30 . 8,37 8,72 8,96 8,20
11. 8,90 9,27 9,18 8,68
11.30 9,10 9,60 9,50 8,92
12. 9,26 9,98 9,52 9,17
12.30 9,46 . 10,05 9,62 9,42
13. 9,63 10,25 9,98 9,59
1а зо 9,72 10,20 10,07 ' 9,68
14. 9,93 10,23 10,12 . 9,85
14.30 9,90 10,20 10,10 9,90
15. 9,80 10,16 9,87 9,80
16.30 9,12 10,05 - 9,04 9,00
дистньш и лронаонодастным, наядой малой и на них обильно разрастается спирогира и аигнема. Висни лась их сходная с водорослями роль в степени щрлочеобраэовакия (табл. 7);
На основе полученных результатов наблюдений следует заключить, что при равном объеме, среди водных растений интенсивность щелочеобрааования выше у рдеста пронэонолистного, а самое слабое подшелачивакие оросительной . вода вызывает наяда малая. Наибольшей щ^лочеобразую^й способностью обладают, водоросли. При мтом Круглосуточные полевые наблюдения аа динамикой облачности и рН в почвах и оросительных водах рисовых полей в период^ вегетации растений показали неодинаковость их повышения, В первом периоде развития риса (прорастание) при отсутствии вегети-руидих водорослей .щелочность. и рН остщаалшьпоетсянным,3 в фазе кущемил они ; способны увеличить рН оросительной воды до критических значений - от 7,8 до 10,4. Изменения рН и форм щелочности в. зависимости от жизнедеятельности водорослей ¿ течение суток четко выражены. С их участием динамика солей1цэдач-
- 27 -
7. Динамика щедочеобраэования в присутствии водорослей и разных водных организмов (объем биомассы 10 см3 )
Сроки наб-!0роситель-1 Оросит. ! Оросит.! Оросит. 1 Оросит. I Темпе-лвдения ! ная вода !вода + 1вода + !вода + !вода + 1рату-I(контроль)Iводорос-1рдест I рдест ! наяда 1ра, °С I I ли 1узколи-1пронзон-1 малая I .
I I 1стный 1олистный1 I
число! часы! Величины рН
13.07 10 8,50 8,5 8,5 8,5 8,5 21
11 8,50 9,1 9,0 8,9 8,6 29
12 8,55 9,6 9,4 9,2 8,9 31
13 8,64 9,8 9,4 9,2 9,1 33 -
14 8,56 10,0 9,8 9,3 9,1 34
16 8,55 10,3 в.в 9,7 9,0 33
18 8,53 10,6 9,8 9,4 9.0 за
17 8,54 10,4 9,6 9,3 9,0 37
, '18 8,49 9,9 9,4 8,9 8,9 34
19 : 8,50 9,3 9,2 8,8 8,9 32
20 8,31 9,2 9,0 8,8 8,9 20
• 21 8,ВО 9,1 9,0 8,7 8,7 25
22 8,60 8,3 8,9 8,6 3,6 23
ных металлов, нитруемых по фенолфталеину, в течение дня повышается с. последующим понижением ночью. ССпщ и карбонатная щелочность в дневное время, минимальна, а ночью их содержание увеличивается.
Установлено, . что щелочеобразование в оросительных водах рисовых полей с участием автотрофов зависит о г солнечной инсоляции и оптимальная температура для их активности - 26 - 30аС. Многочисленными экспериментальными исследованиями выяснено, что использование углекислоты в Форш бикарбоната при фотосинтезе водорослей,. цианобактерий и фотоскнтеэирупцих бактерий является Основным фактором, приведящим в конечном счете к повышению щелочности почв и оросительных вод рисовых полей. Пэлучгнньа результаты исследования, проведенные с пришнением подтвердили предположение о том, что наличие . в почзе и Оросительной воде
бикарбоната, а также его использование при фотосинтезе автотро-фами являются основными факторами щглочеобраэования в рисовых чеках. В случае утилизации ими в качестве единственного источника углерода углекислоты, ассимиляция ее происходит по механизму восстановительного пентсзафосфатного .чикла Кальвина (ВаззЬат, Са1У1п,1957). Ключевой фермент цикла - рибуолого-1,б-. дифосфаткарбоксилааа использует углекислоту в виде С0£, а углекислота в природе сузцествует в нескольких взаимопревращаюа^кся формах, которые находятся в равновесии:
С0г(газ) ¿г- С%(раств.) +■ Нг0 НлСО|^г Н++. НСО^ (Ху* 2Н Соотноиенне этих форм зависит от рН раствора, температуры, ' ионной силы раствора, содержания СОд, а также от интенсивности бактериального разложения органического вещества почвы и в та-кироаидных почвах выщелачивания карбонатов.' Изменение рН почвы ' или оросительной воды в значительной мере зависят от источника и форм углекислоты, используемой фототрофной флоррй. Если используется при фотосинтезе негидротираванная молекула СО^всзду-ха, а скорость диффузии ее в клетку достаточна, .то изменения рН среды может не происходить. Б случае же интенсивного использования пока бикарбоната или 'образующегося из него СС^проиеходит подиэлачивание среды, в результате выброса из клеток гидрокснл-анпсна. Гидролиз бикарбоната может быть представлен в Следующей схеме: „.
С0_5~ + НгО + НСХ£ .Фотосинтез
ОН'^е_ _■" . • клетка
Н0Э7 + Н^О ^ ОН~+ НцООз НдСОз —»■ Н^О + С0А фотосинтез Поскольку оросительные воды рисовых полей Казахстана в исходном состоянии пшют арлочную реакцию (рН - 7,8-Я,3) и содержат значительное количество соды, то основным источником углерода для , фотосинтеза является бикарбонат. , Он может либо . транспортироваться в клетку в виде иона ЙЗОу, либо .дифундировзгь в виде СО^ Таким образом, в оросительных водах и верхних слоях такыро-, видных почв рисовых полей независимо, от формы углекислоты; , транспортируемой в клетку фртотрофов, повышние щелочаости среды может являться неизбежным следствием фотосиктетичаской.ассимиляции углекислоты, принимая во внимание, что диффузия СС^из воздуха через толщу.воды рисового чека затруднена. ,
Шш установлено, что е&лочеобраз)юцая способность карак-
'. терна для всех жиеьк еупрств, ишюцих хлорофилл и обитающих в водной среде (Цзмутов и др. ,1978). Это положение позволяет расширить наши познания о спектре организмов, участвутацих в повышении щелочности и рН воды естественных водоемов. Следовательно, для определения биохимической способности иэлочеобразования в оросительных водах рисовых полей вполне достаточно определить содержание хлорофилла. На этой основе разработан новый, более простой и достаточно достоверный способ определения биохимичес-■ чой способности шэлочеобразования и прогнозирования (с учс-том фазы вегетации риса) динамики щелочности, рН в оросительных водах канала и рисового чека. Способ заключается в том, что рассчитывают величину наиболее вероятного увеличения щелочности в аависимости от содержания хлорофилла в оросительных водах рисовых полей (Мамутов и др. ,1983).
Щелочность, формировавшаяся с участием биологических и биохимических факторов в оросительных водах несомненно оказьт зет значительное влияние на рН гзкыровидных почв рисовых полей. Здесь решающую роль играет буферная емкость тех или икых разновидностей этих почв. Нами установлено, что данное свойство та-кыровнднън почв о юнь низко. ГЬэтому с повышением рН оросительных вод повышается рН почвы и вследствие чего всхожесть семян риса снижается, уменьшается средняя высота, масса растения я в конечном, счете снижается урожайность.
4.3. Биохимические факторы. Ореди показателей биохимической активности почвы важнейшим звеном является ее ферментативная активность, характернауга^я интенсивность и направленность биохимических процессов превращения веществ, а такжа формирования почвенного плодородия. Их роль в почвообразовательном процессе рисовых полей определяется сменой окислительных (весенняя обработка почв, зяблевая вспашка) и восстановительных (100-120 дней под слоем. воды) условий. По годам (1970-1990 г. г.) ив период затрпления нами изучены активности инвертазы, дчгидроге-наг, нитрат и нитрит ре дуктаз'ы (Мамутов и др. ,1986). В течение вегетационного периода риса 8 такыровидных почвах самое активное действие проявляет фермент судьфатредукгаза, которое наибо-, лее ярко.выражается в первых фазах развития растений (от маесо-, вых; всходов до цветения) и снижается в период созревания;
/ Образование сульфидов а этот■ иэкент вызвано, вероятно, деятельностью дегирогенаэ почвы и групп десульфурируюцих бактерий, ко-
торые активизируется благодаря обогащению почв свежими органическими остатками. После сброса воды, с увеличением содержанки в почве сульфатов, также наблюдалась активность сульфатредукта-эы, число бактерий-восстановителей сульфатов при этом снижалось.
В период затопления большая активность с/льфатредуктаэы обнаруживалась в верхней части пахотного слоя почвы. До затопления и после сброса воды из чеков сульфатредуцирующая активность почвы наблюдалась в нижних слоях, где отмечалось погыпе-ние количества сульфидов.
Характер изменения а)ггявности сульфатредуктазы при затоплении согласуется с величинами общей и сульфидной форм щелочности. Результаты многолетнего наблюдения за динамикой содержания восстановленной формы серы, численностью сульфатреду-цирукцях бактерий и активностью сульфатредуктазы показывают, что с течением времени при выращивании риса в почвах накапливаются токсичные для риса вещества - сульфиды , а также увеличивается содержание сульфидной формы склочности. Таким образом, для образования сульфидной формы щелочности в почвах рисовых полей имеются все необходимые факторьк анаэробные условия, ферментные системы, органическое вещество - в качестве донора водорода, сульфаты, кислород которых при анаэробном дыхании микрофлоры служит акцептором водорода. В результате ферментного восстановлений сульфатов в почве образуются гидролитически [щелочные соли, которые вполне могут повышать рН среды.
4.4. Влияние галофитной растительности на щелочность почвы. Имеется установившееся положение о том, что в почвах аридной зоны, в результате минерализации, некоторых пустынных и полупустынных растений зольный состав которых очень богат натрием (галофиты) образуется сода с последующим повышением щелочности (Келлер, 1908; Ковда,1946; Родни, Базилевич, 1965; Никитин, 1966; Еолышев и др. ,1967). Исходя ив эуого Ыинводхозом СССР предусматривалось проводить раскорчевку заксаула, бивргуна и другой галофитной растительности и ее вывоз за пределы осваиваемой территории рисовых нолей. Ш выдвинули рабочую гипотезу, согласно которой следует оставлять, гадофитную растительность с целью повышения биогенности почв и повышения их эффективного. плодородия. Для доказательства этого предположения нами были проведены длительные экспериментальные исследования в лабора-.'. торных, вегетационных, полевых и производственных условиях. Ис-
t
пользовались типичные для такыровидных почв гало фиты - саксаул, биюргун и камфоросма.
В результате исследований выяснилось, что запахивание дала 10-летнего объема биомассы галофитов не оказывает существенного влияния на солевой режим такыровидньвс почв рисовых полей разной степени засоления, не повышает как сбшую, так и другие форш щелочности и не изменяет состав оснований почвенного погж>л:дю-щего комплекса, поскольку количество солей, выделяемых при ргш-ложеиии галофитов в почве несравненно ниже, чем таковое естественного комплекса солей почвенного раствора исходных исследуемых такыровидных почв. Биогенность почв и связанное с этим их плодородие возрастает, при внесении галофитов га счет увеличения - численности микроорганизмов, обуславливающих образование и накопление повышенных концентраций легкогидродиэуемых форм азота, способствующих улучшению азотного баланса исследуемых почв. Развитие сульфатредуцирующих бактерий в некоторой степени стимулируется внесением галофитов в такыровидные почвы, но с повышением их активности не достигается порог токсичности сероводорода и,сульфидной формы щелочности для растений риса.
Таким образов удаление и вывоз галофитов с осваиваемых территорий не только экономически нецелесообразны, но и вредны, поскольку запашка галофитов повышает плодородие почв и.урожайность риса. Шзтому нами было предложено предусмотреть измельчение опада саксаула и травянистой растительности перед проведением планировочных работ. После этого должна производиться кулисная планировка, при которой галофитная растительность остается в поверхностных горизонтах почв рисовых чеков. Сжигание галофитной растительности недопустимо.
' Б. СПОСОБЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЩЕЛОЧНОСТИ ПОЧВ, ОРОСИТЕЛЬНЫХ ВОД •••'-. И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РИСА НА ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВАХ : . (16,19,20,28,29,34,39,62,63,64,66, 56,57,68,59,60,61,62,63,64, 65,66,74) В проектах освоэния засоленных такыровидных поча под культуру риса в Казахстане предусмотрена химическая мелиорация путем внесения гипса и доильное использование вертикального дое-. нажа. Известно, что гипс „используется для, вшескения из погло-ЕршэгЬ комплекса почвы иона натрия, а дрена» - для прошзкк ■ солей ¿и толщи- почвы. Гипс применялся с первых дней освоения
такыровидных почв, а в низовьях р. Или дал» были найдены его местные залежи, полностью обеспечивающие рисосеющие хозяйства Алма-Атинской области. Однако, как.заводекие, так и природ-; ные формы гипса в качестве химического мелиоранта не дали желаемого зф^кта и практики-хозяйственники постепенно отказались от этого средства. Существенные' недостатки имел и вертикальный дренаж. При этом, наряду с промывкой солей из почвы уносятся и большие количества элементов плодородия. Велись поиски более эффективных хшдлческих мелиорантов минерального и органического происхождения: это сульфат железа, полимеры - К-4, К-9 (Турди- ; ев, 1977) и сульфзт аммония (Шарапов и др. ,1974). Их малая эффективность объясняется тем,' что они подавляют лишь отдельные отрицательные свойства такыровидных почв или же способны нейтрализовать . щелочность только лишь оросительных вод.
Результаты наших исследований показывают, гго в начальный период затопления рисовых чеков шзрасгание аэлочности и рН связано с растворением и усилением реакции диссоциации, гидролиза ¡целочзобрззущих солей, нарушением карбонатного равнове-. . сия, а дальнейшее повышение щелочности оросительных вод и поч- . венных растворов между собой гармонично связаны и обуславлива-■ ется биологическими, биохимическими процессами. Отсюда следуют -принципы разработки способов снижения прочности рисовых полей, , V заключающиеся «¡з. комплексном воздействии на систему: вода-почва-растение. Для этого вида необходимость создать или использовать полифункциональны© химические мелиоранты, действующие как на факторы повышения щелочности, так и.на свойства почвы.и одновременно оказывающие ростстимулируюцее. воздействие на. растения риса. . . -
5.1. Способы регулирования щелочности почв и оросительных вод рисовых полей. Установлено, что поЕышение склочности оросительных вод происходит с участием автотрофных организмов. Это особенно губительно действует на рост риса в качанной фазе его . развития. В этой связи нами разработаны способы снижения их щэ-ло'-кобрзэувцой способности.
Препараты, применяющиеся в качестве, ингибиторов, должны отвечать ряду требований; не влиять негативно на качество зерна риса, почву и поливную воду; обладать избирательной. токсичностью только для определенной адьгофлоры; не быть токсичными дли водной фауны, теплокровных животных и человека;, действовать '
в малых дозах; мелиорировать почву, не полностью уничтожать водоросли, а лишь подавлять процесс щелочеобравовашт о их участием.. При этом следует учесть весьма положительное свойство водорослей ишобилиэовывать минеральный азот и (для циансбаетерий) фиксировать атмосферный, тем самым увеличивая потенциальное плодородие почв рисовых полей. Поэтому нельзя допускать абсолютного их уничтожения, а необходимо лишь временно (на 20-30 дней) задержать массовую вегетацию водорослей в период вехсдоз (2-3 листа) и до начала кущения риса. Именно в этот период повышается щелочность оросительной воды на чеках и верхних слоев почвы за счет фотосинтетической деятельности водорослей, поскольку ече не происходит затенения воды в чеках растениями риса. В последующе сроки рис почти не реагирует на повышение- к-лочности среда В качестве ингибиторов щелочеобразуюь^й способности водорослей нами предлагаются вновь синтезированные химические соединения оргалического происхождения (A.c. СССР, N 584530; A.c.СССР, N 767092). Сравнительные испытания ингибиторов "Пропин-1" и "Акдада-1" в дозе 2,5 кг/га показали, что токсического действия препаратов в широком диалог о не испытуемых доз на всхожесть н рост риса не обнаружено. Наоборот, они обладают ростстимулир'тощим действием. В результате снижения образующей способности водорослей ингибиторами среда становится нейтральной в течение 24 суток, что вполне благоприятствует росту и развитию риса в фазе всходов. Ш использование позволило повысить урожайность риса и прибавка уролая относительно контроля (10,4 i 2,2 ц/га) составила 9,6 - 12,7 ц/га.
Кроме' вышеизложенных ингибиторов проводились испытания растворимых полиамфолитов, синтезированных на основе побочных продуктов нефти (А. с. N 1206Э39). Они оказались особенно эффективными на вновь осваиваемых целинных сильнозасоленных почвах, при внесении которых щэлочеобразование в воде рисовых чеков прекращается на длительное время.
Установлено, что снижение щелочности только лишь, оросительных вод не репае? проблему регуляции, ее на рисовых полях. Это относится к засоленным и сильнозасоленныы почвам, которые требуют фундаментального влияния на их' свойства. Здесь . следовало разработать способы регуляции прежде всего карбонатной и борной форм щелочности, которые• в такыровидкых почвах 'очень взаимосвязаны "между собой и проявляет сильное токсическое
- 34 -
действие на рост и развитие риса.
Одним из эффективных средств снижения карбонатной щздоч-ности являются предлагаемые нами новые растворимые полиамфолиты (РПА), содержащие карбоксильные, фосфорнокислые и сильноосновные карбоксильные группы. В стандартных условиях раствор РПА -темно-бурая жидкость, с рН-4, содержащая 3,3£ азота, 7,фосфора и 557. углерода (А. с. СССР N 677926). Преимущество этого средства состоит в следующем: в своем составе они не содержат токсичных элементов для растений, а азот находится в такой же валентности, как в составе сульфата аммония; являются структу-рообразователями, закрепляясь в почве, мало подвергаются смыву поливной водой; высокоэффективно нейтрализуют щелочность среды; гуминоподобныэ, обогащают почву органическим вешгством, повышая . ее потенциальное плодородие. •
Испытания РПА в лабораторных, вегетационных, полевых условиях и внедрение в производство показали, что при внесении их в дозе 1600 кг/га во все наблюдаемые сроки щелочность была ниже, чем в контрольных. В последних всходы риса в фазе 2-3 листьев погибли, а в опытном варианте получен урожай риса от 27,8 до 36,3 ц/га (А. С. СССР N 836073).
Растворимые полиамфолиты также в дозе 100-1500 кг/га сни-. жают борный токсикоз почв рисовых полей (А.с,СССР Н 1183524). <>Прк этом они оказались более аффективными в период последействия 2-го н 3-го года, чем в первый год их использования. Это несом- , ненно связано с зацеплением РПА в почвах, которое дает возможность длительного их действия против, щелочности и борного токсикоза. Следует отметить, что производственная наработка РПА, '. обеспечивающая огромную территорию рисовых полей Казахстана, связана с ' многими объективными трудностями. Поэтому нами были > проведены поиски и испытания малообъамньк, дешевых и доступных средств для регуляции борного токсикоза почв рисовых полей. Среди них эффективные полифункциональные свойства показали.некоторые соли цинка (нитрат и сульфат цинка).
Результаты лабораторного, вегетационного, полевого и про-. •• изводственных опытов показали,.что цинковые соединения глубоко. ' подавляют борный токсикоз почв рисовых полей, обладают,.э4фек-тивньш стимулирующим свойством на рост и ..развитие растений риса (А-с.СССР N 1063469). Этот эффект на сильно, солонцевато-солон-чаковатых почвах связан с снижением общей и боратной щелочности ;-
.и улучшением питательного режима растений. Как правило, в контрольном варианте а фазе 2-3 листьев всходы риса полностью погибают, а в опытном варианте средняя урожайность в первый жа год составляет до 40 ц/га. ■
5.2. Технология выращивания риса на щелочных засоленных почвах. Вышеизложенные способы регуляции различных, форм щелочности и ликвидации щ?лочеобразумдих факторов на рисовых полях создали возможность выращивания риса на щелочных засоленных почвах (А.с. СССР N 11556610). На основе этой разработки создана "Новая технология освоения сильнозасоленных, солонцеватых и щелочных почв под рисосеяние без предварительной промывга почв с получением урожая в первый год освоения (НТОЭ-1)". Ядром технологии является применение принципиально новых мзлообгемных не-лиорантов (соли цинка), действие которых усиливается за счет синергического эффекта от органических добавок ( рисовая соло- " ма), особенностей водного режима, системы обработки почвы и системы удобрений. НГОЭ-1 обеспечивает направленное регулирование физико-химических и биологических процессов в почвах. Внесение мелиорантов производится один раз в 7-10 лет. С учетом, разнообразия почвенно-мелиоративных условий, НГОЗ-1 разрабатывалась для трех стадий освоения засоленных щелочных земель под рисосеяние.
5. 2.1. НТОЗ-1 на ранее освоенных сильносолокцеватых силь-нозасоденных почвах.: Почвы данной стадщ освоения отличается опресненными поверхностными горизонтами не менее как на глубину 50 см. Однако в течение 6-7 летнего использования не дают урожая сельскохозяйственных культур. Эти почвы-не содержат оСмеь-. ного натрия, или содержат его в пределах, не обуславливающих солонцеватость почв. Их отличает крайне тяжелый глинистый состав, высокая плотность и вязкость. Содержание гумуса в пахотном слое колеблется от 0,7 до 0,9Х, соответственно, валовых: азота . - 0,05Х, фосфора - 0,18-0,2г. На отдельных участках содержание . подвижного фосфора весьма высокое (84 кг/кг), что позволяет отнести эти участки к категории аафосфаченных в результате систематического, внесения фосфорных , удобрений и отсутствия внноса фосфора с урожаем риса. «Наоборот, по подвижному калию они су- . :щественно обеднились,' Еысококарбонатные, с содержанием извести. . до 401- Грунтовые воды за 5-7 летний', период воздействия, •на них затопления трансформировались'от средкемгшералшзоааня!«.
до слзбоминерализованных и дала? пресных. -
Таким образом, по существующим представлениям вти почвы, еалегах):дие под ними грунтовые воды обладают удовлетворительными характеристиками и не должны быть помехой в получении урожая риса. Однако в ранние фазы развития риса в орооителъных водах на чеках и верхних слоях почвы интенсивно проявляются биологические факторы щелочеобразованкя. При этом повышается рН, увеличивается содержание сульфидной формы щелочности , активности нитрат- и сульфатредуктазы, которые повышают уровень общей щелочности, приводящей к усилению борного токсикоза. Следует отметить, что в грунтовых водах и почвах содержится значительное количество валовых и подвижных форм Сора, трудно удалимого при ' промывках и не поддающегося детоксикации "классическими" мелио-рзнтами. Поэтоцу рекомендуется внесение измельченной рисовой соломы (бт/га) и перед затоплением рисовых чеков вносить нитрат, цинка или сульфат цинка в дозе 35-40 кг д. в. Затем, до фазы 2-3 листьев использовать ингибиторы щелочеобразутоаэй способности водорослей в дозе 2,5-5 кг/га. Азотное -удобрение следует вносить в виде сульфата аммония - 120 кг д.в., а суперфосфат не более 30т45 кг/га д. в. Затопление чека осуществляется постепенно по мере роста риса, а в фазу кущения создается постоянный слой воды сначала 4-5 см, аатем доводится до 12-15 см и поддерживается на этом уровне до фазы восковой спелости, после чего подача- воды на плантации прекращается. При использовании НГ03-1 ' сбросы воды, проточность не допускаются и можно использовать дренажно-сбросныэ воды минерализацией до Зг/л.
5.2.2. НГ03-1 при освоении целинных, подверженных вторичному засолению до стадии корково-пухлых солончаков. Эхи; почвы '. имеет солевой профиль, характерный для коркозо-пухлых солончаков с максимумом элементарных солей (до 3-10%) в сдое 0-15 см. Црофалъ чрезвычайно переувлажнен в результате вшокого стояния минерализованных грунтовых вод. . №чзк в значительной мере обогащены подвижными и валовыми соединениями бора, . калия, фосфора и совершенно Недостаточно обеспечены гумусом, подвижными соединениями азота и подвижными микроэлементами. Обладают высокой степенью солонцеватости ( по обмеяномунатрию) , глинисты»! составом, низкими коэфициентами фильтрации, в связи с чем трудно поддастся промывке от элементарных солей и при освоении по . обычной технологии не дазот урожая не менее 5-7 лет. -
- 37 -
При освоении данных почв по ОТ03-1 проводить кулисную планировку нецелесообразно, т. к. соли на этих землях сосредоточены в поверхностных горизонтах:. Делается обычная планировка, при которой этот, наиболее засоленный горизонт необходимо направить в возможно больших объемах в резервы, но не в коем случае не на отсыпку полотна дорог. ' Затем весной производится отвальная вспашка, боронование и допланировка. Келательно внесение рисовой соломы не мене? 2,6-3 т/га, азотных и фосфорных удобрений соответственно в дозах 120 и 4Б кг/га д. в. , заделка их в слое 0-12 см. После посева семян риса и" перед затоплением производится поверхностное внесение цинковых солей в норме 40 кг/га д. в. Затем затопление ' чеков, а в фазу "шильца" - одноразовый сброс воды, далее режим орошения по типу укороченного затопления без расхода воды. Пэсле одноразового сброса воды необходимо применение ингибитора щэлочеобразущэй способности водорослей. " Этот прием используется со второго года освоения этих земель, т. к. в первый год еще не успеет формироваться биоценоз хлоро-филлеодержащих водных организмов.
После ежегодной уборки урожая рисовую солому не следует сжигать, а в измельченном виде следует запахивать по типу от. валъной зяблевой зспашки на глубину не более 12-14 'см. Весной почва чизелюется на глубину 20 см, боронуется дискоьоп бороной и по мере надобности планируется с возможно большей точностью.
5.2.3. НГОЗ-1 на целинных сотончаковато-солонцеватш: почвах.
' Целинные - земли этой подгруппы, подлежащие освоению под рисосеяние, представляет собой такыры, такыроввдные сильнозьсо-ленные. солончаковатыэ, и солончаковато - солонцеватые почвы и являются исходными для образования в процессе освоения земель первой и второй стадии. На них также, при самом тщательном при. менении " классических" приемов мелиорации в виде промывок и гипсования, не удается получить урожай риса в течение 5-7 лет. Здесь применение НГОЗ-1 несколько отличается от предыдущих почв.
Исходя из глубинного положения солевых горизонтов по профилю почв на будущих плантациях проводится кулисная планировка с сохранением на поверхности почвы надсолэнчакового горигокта методом буртования. Пооаз этого выравнивается поверхность чека , путем переработки солончаковатых и солонцовых горизонтов и равномерно распределяется по ней ранее снятый аккумулятивный горизонт. Следует глубокое безотвальное рыхление (до 40 см), кото-
рое препятствует извлечению солей на поверхность чека. Таким образом поверхностный (пахотный) горизонт остается слабозасо-ленным. Пасло рыхления вносятся азотные и фосфорные.удобрения (соответственно 90 и 45 кг/га д.в.) и запахивается измельченная солома в количестве 3-5 т/га. . Все это заделывается в почву тяжелыми дисковыми боронами в слой 0-12 см. Затем,, производится посев семян риса, по посеву вносятся соли цинка (40 кг/га д. в.) и производится затопление чеков. После уборки риса солома измельчается и равномерно распределяется по поверхности чеков. Затем производится зяблевая вспашка на глубину 12-14 см. Весной будущего года проводится боронование, текущая планировка и технологический цикл, с момента внесения удобрения и посева, повторяется. Во второй год под рис цинковых солей вносится от прошлогоднего только четвертая часть (10 кг/гад. в.), дозы и в оросительные воды вносятся ингибиторы щелочеобразующэй способности водорослей. После второго года использования этих почв • под рис их отводят под люцерну.
Вышеизложенные варианты НГ03-1 позволяют, получить полноценный урожай . риса на щелочных засоленных почвах в первый ке • год их освоения без предварительной их промывки. Это наглядно видно из.сводной таблицы, где для примера приведены результаты внедрения на полях рисоводческих совхозов Балхашского района в Алма-Атинской «области в течение . 1981-1985 г. г. (табл. 8).: ' ■
За 5 лет здесь освоены 14984 га земли. 1Ь сравнению с контрольным вариантом прибавка в. урожае в среднем составила 11,1 ц/га и экономический эффект - 8 млн. 401 тыс.800рублей в ценах 1985 г. , а в первый, год освоения разница в урожае была . 20 ц/га в пользу НТОЗ-1. Установлено .эффективное влияний . НТОЗ-1 на урожай суходольных культу]!, включенных в рисовый , сеооборот. Иэ приведенных в таблице данных видно, что после двухлетнего выращивания риса по НТОЗ-1 на этих же полях получен высокий урожай ячменя (31 ц/га) и люцерны (145 ц/га), а на контроле соответственно - 16 и 32 ц/га. . Этот. эффект . положительно сказывается и на урожае риса, посеянном после, двухлетнего выращивания суходольных культур.
Кроме того,, применение данных вариантов НТОЗ-1 позволяет (еа счет резкого снижения выноса солей с освоенных территорий) су-яэетвенно снизить, по сравнению с другими технологиями, неблаго-
-39,8. Результаты внедрения НГОЗ-1 на полях рисоводческих совхозов Балхашского района Алма-Атинской области (действие)
Показатели I Годы внедрения
! 1981 I 1982 ! 1983 ! 19S4 1 1985 ! Итого
Площадь внед- 379,5 3937 4625 2928 3111 14984 рения,га
34,0 32,0 31,2 27,3
30,4
45,9 38,8 41,4 41,4 41,5 +11,9 +6,8 +10,1 +14,1 Н1.1
Урожайность риса 13,8 по базовой технологии (контроль), ц/га
Урожайность риса 33,9 по НГОЗ-1, ц/га Полученная при- +20,1 бавка урожая,ц/га
Экономический 331,8 1497,6 2164,2 1684,8 2723,4 8401,8 эффект, тыс. руб.
Последействие (полевые опыты) рис рис ячмень люцерна рис Урожайность по 0,6 12.7 16,0 '32,0 28,3 ' базовой технологии, ц/га
Урожайность по 25,0 35,5 31,5 145,0 40,6 НГОЗ-1
Прибавка урожая . 24,4 18,8 15,5 113,0 12.3 к контролю,ц/га
приятное влияние рисовых полей на окружающие л&ндшафга, а исключение проточности, предварительных промывок и технологических сбросов оросительной воды с чеков уменьшить почти наполовину удельное, безвозвратное водопотребление. Соли цинка в щелочных почвах образуют труднорастворимые соединения и их вынос с дренажно-сбросными водами крайне затруднен. Технология обеспечивает длительное последействие мелиорантов (7-10 лет).
На основе вышеизложенных результатов исследований можно сделать следующие, выводы: . ' : .
ВЫВОДЫ
1. Процессы щздочвабрв8овати а почвах и оросительных водах рисовых полей Казахстана многофакторны и полифункционгльны. Повышение щелочности в начальный период эатопленил рисоеого чека связано с растворением, усилением реакции диссоциации, - гидроли- . за щрлочеобразующих солей, а также с суспензионным эффектом и нарушением карбонатного равновесия. Дальнейшее повышение склочности почвенных растворов обусловливается биохимическими и восстановительными процессам!, а ее снижение после сброса воды ие чека и зяблевой вспашки вависит от степени окисления почвы.
• 2. Щелочность и рН лощенных растворов рисовых полей в многолетием цикле не претерпевают резких изменений. Более динамичны они в течение вегетационного периода, суточные же колеба-ння содержания различных форм щелочности связаны с наличием в оросительных водах бикарбонатов и их утилизацией в процессе фотосинтеза автотрофными организмами. Возможность транспорта иона НОО^ подтверждена В присутствии радиоактивного ИаНС^.-, Карбонатная щелочность в почвенных растворах и . оросительных .водах значительно ниже общей, и ее 'токсичность связана с состоянием карбонатно-кальциевого равновесия. Еыражение форм щелочности в виде концентрации ионов С<5и Неприемлемо лишь в случае, когда -. она обусловлена только солями угольной кислоты., . '
3. Высокой содержание сульфидной форш щелочности обнаруживается в фазу созревания риса. ГЬсле спуска воды из чека в верхних аэрируемых слоях почвы она исчезает. С повышением кар-', бонатной, сульфидной, силикатной форм щелочности.в почвах рисовых полэй увеличивается подвижность борных соединений, их щэло-чеобразутаря способность и токсическое действие на растения. Экспериментально установлен . порог .токсичности бора для молодых .'■ растений риса, он начинается с 6 мг/кг почвы. ■'.'■
4. Положение о том, что в почвах аридной зоны , сода, образуются в результате минерализации гадофитньк* растений, играет -' большую роль в повышении щелочности, " не подтвердилось. Запахи- ',":' вание даже их 10-летнего объема биомассы не оказывает, существенного влияния на солевой режим такыровидных почв рисовьзс полей разной степени засоления, не повышает как. общую, ; так и. ;; другие формы склочности и не изменяет почвенного поглощающего . комплекса, поскольку' - количество солей, образующихся при рагдо-
жении галофитов в почве несопоставимо с наличием солей почвенного раствора в исходных почвах.
5. Попифункциональные свойства растворимых полнамфолитсв и солей цинка снижают карбонатную и сульфидную формы щелочности, ликвидируют борный токсикоз почв, а ингибиторы устраняют щело-чеобразующую способность автотрофных организмов в оросительных водах. Новая технология выравдгаания риса на щелочных засоленных почвах (НТ03-1), разработанная на основе комплексной регуляции г^лочшсти почв и оросительных вод, позволила освоить более 50 тыс. га земли в Казахстане и за его пределами с получением полноценного урожая риса на сильноэасоленных, щелочных и солоноватых почвах в первый же год без предварительной промивки.
РЕКШЕВДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ - 1. На ранее' освоенных по базовой технологии сильносолонц-?- • . ватых сильноэасоленных почвах, в течение 5-7 лет не дающих урожая, рекомендуется 'запахать измельченную рисовую солому (0 т /га) и перед затоплением чеков внести растворимые полиьмфолиты (100-1600 кг/га) или соли цинка (сульфат или нитрат цинка в до-■ зе 35-iO кг/га д. п.). До фазы 2-3 листьев следует использовать-ингибиторы щелочеобразуюцей ' способности водорослей (2,5-5 кг/га), сульфат аммония (120 кг/га д.в.) и суперфосфат не Солее ; 30-45 кг/га д. в. - Затопление чека осуществлять постепенно по мере роста риса, ■ а в фазу кутцзния создать постоянны!1, слои воды (сначала 4-5 см, аатем доводится до 12-15 см) и. поддерживать на этом уровне до ф-аы восковой спелости, после чего подачу воды на плантации прекратить, не допуская проточность и сбросы воды с чека. ■-'..2. При освоении целинных солончаков рекомендуется- проводить обычную планировку и наиболее засоленный верхний слой необходимо направить в резерв. Весной произвести отвальную ьепаш-ку, боронование и допланировку. Желательно 'внесение рисовой соломы не менее 2,6-3 т/га, азотных и. фосфорных удобренш; соответственно в-дозах'.120 и 45 кг/га д. в. После посева сеши риса произвести поверхностное; внесение цинковых солей (36 -40 кг/га д.в.), а в фазу "шильц%" - одноразовый сброс вода из чека, с. применением,ингибитора щелочеобрааующей способности водорослей (2,5-5 кг/га) ,- далее режим орошения по типу укрочекного ззтоп-
ления. После уборки урожая риеовзто солому рекомендуется в иа мельченном виде запахать под отвальную эяблевую вспашку на глубину не более 12-14 см.
3. На целинных сильносолончаковато-солонцеватых'почвах рекомендуется провести кулисную планировку, затем глубокое безотвальное рыхление (до 40 см). Измельченную солому (3-5 т/га) запахать, вносить азотные и фосфорные удобрения (соответственно 90 и 45 кг/га д. в.), заделать в слой почвы 0-12 см тяжелыми дисковыми боронами. После посева семян риса вносятся соли цинка (35-40 кг/га д. в.). ■ На второй год под рис этих солей вносится от проылогоднего только четьертая часть дозы (8-10 кг/га д. в.) и в оросительные воды вносятся ингибиторы щэлочеобразухщэй способности водорослей. ...
ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ. ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ' ' , -' (Звездочками помечены работы, выполненные в соавторстве: , * - один соавтор; ** - два . и более соавтора) .
1. Монографии. .. 1**. Почвы Акдалинского массива. Алма-Ата. Наука. 1977.180 с.
И. Научные статьи 2*. Некоторые биологические факторы щелочеобразования в воде рисовых ч!кой.. В кн. "Почвоведение в Казахстане". Алма-Ата.. Наука. 1973. С. 79-81.
Эл. Влияние засоления почв на микробиологические процессы. В кн. "Вопросы солеустойчивости растений". Алма-Ата. Наука. 1S73. С.63 - 69.- ■ ..-'-' '-'-.' - '■_.; /-'-"V-
4. Влияние окультуривания на микробиолоптческий режим и плодородие:засоленных почв долины, р. Сыр-Дарьи. Труды Института . почвоведения АН КазССР. Т. 18. Алма-Ата. Наука. 1970. 6.76-94.
Б*. К измерениям окислительно-восстановительного потенциала в почве. Вестник АН КазССР. 1974. N 12. С. 3-8. у
6. Мгкрофлора почв рисовых полей Акдалинского массива орошения. Известия АН КазССР.Сер.биод. 1976.N 6.С.54-57. -,' .- ■', 7*. Биозлектрическая, активность - и потенциал, затопления '--.'-. почв рисовых полей. Бюллетень почвенного Института им. Докучае- /,; ва. Еш.ПУ.Шстаа. 1976.С.37-42.'1 ,.' / 4
8*. Динамика разложения растительньсс остатков в такыровид-
них почвах р. ЙЛИ. В кн. "Повышение плодородия почв рисовых по лей". ¡.Ъсква. Наука. 1977. С. 70-76.
9*. Роль бактерий в содообраяовании в почвах Акдзлпнекого массива орошения. В кн. "Повышение плодородия почв рисовых полей". Шсква. Наука. 1977. С. 150-153.
10*. Роль водорослей в телочеобразовзнии при возделывании риса. В кн. "Повышение плодородия почв рисовых полей". Москва. Наука. 1977. С. 193-203.
11*. Динамика трансформации соединений железа в риеовнпках АКдаллнского массива орошения. Известия АН EsaCCP. Сер. биол. М 4.1977. С. 54-57. . .
12ч Bioelectric processes in the rice field soils. I.n b. "Problem of sot Is science". Kbskow. Uauka. 1977. P. 148-154.
13*.' Биоэлектрическая активность и потенциал затопления почв рисовых полей. В кн.: "Земельные ресурсы и повышение про- * дуктивности почв Казахстана". Алма-Ата. Наука. 1978. С. 166-172.
14**. К вопросу о природе щелочности в оросит ель ных водах рисовых полей. В кн. "Земельные ресурсы и повышение продуктивности почв Казахстана". Алма-Ата. Наука. 1978. С. 173-183.
■ 15*.. Использование соломы как удобрения ча такыровидннх почвах при выращивании риса. Известия АН СССР. Сер. биол. Москва N 3.1978. С. 335-340.
16*. О щелочеобразутицей способности фотосинтезируэд«х водных организмов. Известия АН КааССР. Сер. бисл. К 5.1978. С. 60-62.
■ 17*. Биоэлектрически® процессы в почвах рисовых полей. В кн. "Проблемы почвоведения". Шсква. Наука. 1978. С. 87-100.
18**. Влияние внесения соломы на динамику численности ь'зс-лякокясльос бактерий такыровидных почв рисовых полей. .Известия (( 1.1979.0.60-65. х
.. .19*. Способ, подавления целочеобразущей способности водорослей рисовых полей. Известия . АН КазССР. Сер. Скол. N А. 1979. С. 68-63.
20**. Йнижение щелочности в почвах- рисовых полей ¡Отлого Прибалхашья при ., внесении соломы. .. Известия АН СССР. Сер. би->л. Шсква. N 2.1930. С. 224-233.
21**. Влияние внесения в такыравиднув почву соломн на ¡5ор- . афовааие количественных признаков у разных образцов рисз. Иа-:ес?кя ДЯ КззСС?. Сер. биол. Н 3. С. 10-15.
'.¡.' 32**. -.Скксаипя азота' в' засоленных такьфовидных-почвах Дк-
далннского массива ороиения при внесении в них соломы. В кн. "Повышэниэ продуктивности почв Казахстана". Алма-Ата. Наука. 1980. С. 166-171.
23. Микробиологические процессы содо-пцэлочеобразования в почвах рисовых полей. В сб. "Микроорганизмы и продуктивность с. -х.". Рига. Наука. 1980. С. 112-113.
24*. Влияние повшения щелочности оросительной воды на всхожесть и прорастание риса. Известия АН КазССР. Сер. библ. N 1.1981.0.60-62.
25*. Влияние, водорослей на формы щелочности оросительной воды. Известия АН КазССР. Сер. биол. N2.1981.0.54-56.
26**. Влияние соломы на целлюлоэоразлагащи® микроорганизмы в такировидных почвах под рисом.. Известия АН КазССР. Сер. биол. N 5.1901.0.65-69. . . •
27**. О . целесообразности применения сульфатсодержащих мелиорантов при освоении под орошаемое земледелие солонцовых земель. Материалы V республиканской конференции почвоведов Казахстан:». Усть-Капэногорск. 1932. С.82-84...
28*. Использование соломы .для удобрения засоленных почв рисовых полей. Информ. листок КазНИИНТИ. Серия 21.03. N 61.1982.
29*-*. Способ усиления мелиорирующего действия соломы на щелочных почвах. Информ. листок КазНИИНТИ. Сер. 21.03. N
86.1963. бс. /' ' .
30*. Определение биохимической способности щелочеобразова-ния в оросительных водах рисовых полей . Известия АН КааССР. Сер; биол. К 4.1983. С. 41-44. ;
31*. Окислительно-восстановительный режим затопляемых та-кыровидных почв и возможности его регуляции. ; Известия АН КазССР. Сер. биол. М 6.1982. С. 62-67.
32**. Сульфидная форма ■ щелочности в такыровидных почвах Акдалшского массивз. В кн. "Швышние продуктивности почв рисовых полей!'ШскваНаука. 1985.С. 156-164, . :..'. ..
за*, Щэлочеобразуюшдя способность водорослей рисовых полей и способы ее регуляции. В кн. "Повывение продуктивности почв ри-.совых полей". Москва. Наука. 1985.С. 143-155. : '
34*. Использование растворимых полиамфэ лотов для освоения заеолэиньк почв под культуру, риса..". В кн. "Швьшение продуктивности Почв рисовых подай". Шсква. Наука. 1985. С. 53-70.
35*. Фотосинтезирущие бактерии в почвах Акдалинского массива орошения. В кн. "Микробиологическая трансформация химических вешрств в природных субстратах". Алма-Ата. Наука. 1987. С. 161 - 169.
36**. Корневая система растений и почвенные процессы. 1.Ваияние корневой системы риса на микрофлору силыгозасоленннх такыровидньп: почв. Известия АН КазССР. Сер. биол. N 3.1987. С. 5963.
37*. Влияние разложения галофитной растительности на численность ааотфиксируклцих микроорганизмов при освоении такыро-еидных почв под рис. Инвестия АН КазССР. Сер. биол. N 3.1983.0.6973.
. 38*. Влияние разложения галофитов на шрлочность такыровид-*ых почь при освоение4их под культуру риса. Известия АН КааССР, Зер. биол. H 1.1990. С. 67-73.
39*. Mew technologies of rice growing on high-saline soils ;nT0Z). Известия AH PK. Сер. биол. M 4.1992. С. 11-16.
111. Методические разработки 40. К методике определения- дегидрогенэзной активности ючв. В кн. "Вопросы почвоведения в . Казахстане". Алма-Ата. Нау-•л. 1969. С. 126-127. '
41*. Устройство для отбора газовых проб из затопленных ючв. Гоекошэобретен. Авторск. свид. СССР M 491077,1975.
42*. Кассетный способ автографют. Удостоверен, рац. предло.ч. [ 5.1977. Фонды Института почвоведения АН КазССР,14 с.
. 43**. Способ получения амфотерных полиэлэктролитов. Го с ко-изобрет. Авторск. свид. СССР. N-677425,1979.
. 44*. Способ/определения биохимической спосоСносш , щглоче-бразования в оросительных водах. Удостов. рац. предл. N 19.1931. онды Института почвоведения АН КазССР. 12 с.
46*. Устройство для отбора проб газа из затопленных почэ. оскомиэобретен. Авторск. свид. СССР N 863444,1981.
46*. К принципу и методике изучения щелочности рисовых гга-эй. Тезисы докладов 6-й Республиканской конференции почЕоеедон азахстана. Усть-Каменогорск. Кайнар. 19S2.C. 107-103.
47*. Устройство для отбора монолитов. Инфорн. листок Каз НИШИ, N 114. Серия 21.16.1932. 5с. . . . .
48*. ■ Способ получения почвенных растворов для определения
. - ¿6 - •■'•'■'.■ сульфидов. Кнформ. листок КэзНИИНТИ. Госплан КазССР. Серия 21.03. N 146.1983.5с.
49»*. Бур для взятия проб почвенного воздуха. Госкомлаоб-ретен. Авторск.евид. СССР N 1037122,1983.
50*-*. Устройство для отбора проб газа затопленных почв. Госкстзобрет&н. Авторск. свид. СССР N 103255,1982.
61*. Лизиметр для получения почвенных, растворов. . Госкомизобретен. Авторск. свид. СССР Н 1147982,1985.
IV. Научные рекомендации Производству
52**. Рекомендация по рисосеянию на Акдалинском массиве. Алма-Ата, Глаариссовхоэстрой. 1977. 32с.
53**. Ингибитор, иэлочеобразующей способности водорослей рисовых полей. Госкомизобретен. Авторск. свид. N 584830,1977..
54а*. 2-м..-тил-2-гидрокси-3(4-М-хлорфенилсемикарбозоно)-бу-тай в качестве ингибитора щздочеобразующэй способности-водорослей рисовых полей/ Госкомизоб. Авторск. свид. СССР N 767092, 1980.
£5аа. средство для борьбы с содовым засолением почв:и поливной воды. Госкомизобретен., Авторск. свид. СССР N 836073,1981.
56**. Способ борьбы с Сорным токсикозом почв рисовых полей. Госкомизобретен. Авторск. свид. N 1068459,1983. ...
57**. Средство для борьбы с борным токсикозом почв рисовых полей. Авторск.свид. N 1183524,1985.. ■ ' : . '•,,
£8*-*.. Способ, -повышения солеустойчивости риса на щзлочных силькозмолзнньос почвах. • Информ. листок КазНИИНГИ. Сер. 21.03. N ' 3:33. 1085.7с. . . .. /_.'-.. ■
59**. Химическая мелиорация солонцеватых и . щелочных; почв при возделывании рлса. В кн. "Временные методические' указания по проведению лочвенно-мелиоративных изысканий, составлению проек-.' тно-сштной документации . и мелиорация солонцеватых и содовоза-солэнных орошаемых почв Казахской ССР". Алма-Ата, 1985. С. 37-50.'
60**. Способ, выращивания риса, на щелочных засоленных поч-. вах. Госкомизобретен. Авторск. свид.. М 1155610,1985.
01*-*. Ингибитор, й^лочеобразуицей , способности: водорослей . рисовых полей. Госкомизобретен. ; Авторск. сввд. К 1206909,1985.-.
62**. Способ предпосевной ;обработки семян зерновых кудь-тур, Госкомигобретен. Авторск! Сьид. N 1315367,1985,. ',','■
63**. Способ повышения' солеустойчиюст'и риса на щелочных •
; 47 -
сильнозаеоленньк почвах. ■ Информ. листок КааНИИКГИ, N 339, серия 68.35.29. .1985. 7с.
64**. Способ предпосевной обработки семян риса. Гссксш-еобретен.. Авторск. евид. СССР N 1566521,1983.
65**, Способ предпосевной обработки семян зерновых культур. Госкомизобретен. Авторск. свид. № Í5905O3,1989. ,66*. йзвая технология освоения сильноэасоленных, солонцеватых и палочных почв под рисосеяние без предварительной промывки почв'с получением урожая риса в первый год освоения (НТОЗ -1). Ре клашо-ре коме «дательный проспект на русском и английском языках. Алма-Ата. 1990.
Y. Информационные материалы 67*.' Дегидрогекааная активность засоленных почв рисовых полей.. Материалы Всесоюзной конференции по физиологии и биоло- * гии солеустойчивости растений. Алма-Ата. Наука. 1974. С. 63-66
, 68*. Биологическая активность засоленных почв рисовых полей. Материалы третьей Всесоюзной конференции по физиологии и биология, солеустойчивости растений. Алма-Ата. Наука. 1974.' С. 47-50 6á**. Биохимические и микробиологические процессы в почвах рисовых полей Казахстана. Тезисы докладов 2-й конф. биохимиков респ. Ср. Азии и Казахстана. Фрунзе. Клим. 1976, С. 115-117.
70*. Биодинамика почв аридной зоны под культурой риса. Тезисы докладов 5-го делегатского С7,еэда ЕОП. Вып. 2. Химия и биология. Минск. 1977. С. БЗ-55
.71. Современное состояние и перспективы изучения микробио-«огических процессов в засоленных почвах. Тезисы докладов 4-й республиканской конференции почвоведов Казахстана. Алма-Ата. Нау-ta. 19731 С. 89-90. .
72**. Активность кесимбиотической азогфиксации в такыро-зидных почвах рисовых полей. Тезисы докладов 4-й республиканс-сой конференции почвоведов Казахстана. Алма-Ата, Шукз. 1978. С. 90.
73*. Влияние "биологической щелочности" на всхожесть семян' [рост риса. Тезисы докладов 4-й республиканской конференции 'Физиологические основы повышения продуктивности к устойчивости ерновых, культур", Каскед?н. 1980. С. 84. .
74**. • Синергизм далиорантоа э: формировании- уро:кая риса. Те-иеы докладов.' Аг>й республиканской конференции -"ашологическиа: сновы ловьвеккя продуктивности и устойчивости зерновых. куль-
тур". Каскелен. 1980. С. 34
75*. Способ борьбы с борным токсикозом почв рисовых полей. Тезисы докладов 7-го делегатского съезда ВОН : Ташкент. 19S5. С. 66.
76*. Эффективность новых растворимых подиаифолитов при освоении такыровидных сильнозасоденных почв под рислсеяние. Тезисы докладов 7-го делегатского съезда ЮП. .Ташкент. 19В5. С. 84.
77*. Участие фотосинтезирущих микроорганизмов в повышении карбонатной шрлочности рисовых полей. Тезисы докладов 7-го делегатского съезда ВОН Ташкент. 1985.С.91.'i '■
78**. Влияние корневой системы риса на численность кислотообразующих бактерий сшаназасаленнъос такыровидных почв. Тезисы докладов б-й конференции. почвоведов Казахстана. Алма-Ата. Наука. 1987. С. 185, ' .'/,■'/ " "... ' , ' j ;■ ■ - ■„ ;
79*. Влияние мелиорантов органической природы на микрофлору такыровидных почв. Тезисы докладов 8-го , Всесоюзного делегатского сгеэда почвоведов. Т. 2. Новосибирск..; 1£зд. "Института почвоведения и агрохимии СО АН СССР". 1983.С.274. .
80*. Влияние последействия мелиорантов ка продуктивность люцерны в такыровидных сидьноэасоланных почвах. Тезисы докладов 1-го съезда почвоведов Казахстана. Алма-Ата. Наука.1990. С. 17.
- Мамутов, Жекен Умбеткулович
- доктора биологических наук
- Москва, 1993
- ВАК 03.00.27
- Конвективный перенос тепла и солей в почве рисовых оросительных систем
- Микрофлора такыровидных почв Акдалинского массива орошения при их освоении под культуру риса
- Влияние орошения слабоминерализованными водами на мелиоративное состояние земель рисовых систем левобережного Кзыл-Ординского массива
- Природа щелочности почвенных растворов и водных вытяжек из почв и методы ее исследования
- Режим эксплуатации коллекторной сети для снижения энергозатрат при выращивании риса