Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Содержание подвижных катионов в системе почва-растение для ферралитных и рисовых почв Нигерии

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Содержание подвижных катионов в системе почва-растение для ферралитных и рисовых почв Нигерии"

/\-30581

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ им. К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи АДЕКАЛУ. Чарльз Адетосойе

УДК 631.41; 631.415; 631.416

СОДЕРЖАНИЕ ПОДВИЖНЫХ КАТИОНОВ

В СИСТЕМЕ ПОЧВА—РАСТЕНИЕ ДЛЯ ФЕРРАЛИТНЫХ И РИСОВЫХ ПОЧВ НИГЕРИИ

Специальность 06.01.03— агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1992

/

Работа выполнена на кафедре почвоведения Московской сельскохозяйственной академии имени К. А Тимирязева и в полевых условиях Нигерии.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Савич В. И.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дурманов Д» Н., клндидат биологических наук Ракипов Н. Г.

Ведущее предприятие — Российский университет дружбы народов.

Защ^а диссертации состоится «5 1992 г.

в « 15-я—час на заседании специализированного совета К-120 35 01 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, ул Тимирязевская, 49 Сектор •защиты диссертаций ТСХА

С диссертаци< "

Автореферат

>

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат биологических

М. В. Вильям»

- ^¿¿ностьЧе^ Тропические почвы,являются одним .

ИЗ-основных.резервов увеличения пехотных:площадей с целью решения „роловольственноИ программы.Вто те время уровень их использования значительно ниже,чем почв бореального по- .

яс8,что.не Позволяет рюрабо*В*ь наиболее элективные ,при-_ еж»'их сельскохозяйственного использования,Это в энвчктель-НОЙ степени относится к почвам Нигерии. . .. . ^

' \ -Несмотря нЭ значительное,число работ,посвященных иву-/ :,чвни'г'этих почв,практически не выяснены вопросыих окислительно-восстановительного, состояния, кислотно-основного,

равновесия,взаимосвязей в:системе лочвв-растен^е.Все исследования проведены на сухих :образиах,что;не позволяет оце- ,, .

нить протекание современныхпочвообразовательных. процессов,

с^язвнных с окультуриванием-и.сельск^оэяЬственным исполь-;

зовонием почв. ; ■

: исследование Целью исследования.являлась

разработка и ■ апробация новых методов иоследования-живой»

системы почва-растение для условий Нигерии с цельр поиска ; ф8кто^ов,лиштирутщих урожай;В задачи исследования входило: , ^/разработка й -апробаМиЯ 'методов:оценки кислотно-основного > , „ о кислительно-восстановительного состояния почв Нигерии,

• оценка сЬстояния.системы' почва-растение для; района Ьи- .. ^ | герии-' о1 использованием химической автоград «а основе

'-¿^ектро"^

¿^ -почвенных распоров, ирчв,к0р>.еи,сте01е1: и- листьев . ,

апробация; метод, оценкиплодоГод,, поч.'-с "учетом .экологических особенностей, вырываемы* культур

•с- кеполь4овЭнйе^;пр«>цИпе^обратноС оЕЯзи. • / -:л

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА ' Моск. сельскохоз. академии им. К. А. Тимирязева

Инв.

Научная новизна. 5 работе впервые проведено оцрнка содержания гсдвихных соединений катионов,кислотно-основного и окислительно-восстановительного состояния в сис -теме почвв-рьстение для красной *ерраЛк тно!* .буро?! -*ерре-литноИ и рисовод почвы,риса и ямса в условиях Нигерии. раэраОотвны и апрооировоны методы оценки б полевых условиях отдельных параметров киьлотно-основноро и он^олителъ-но-вгсстоновительного состояния почв.Разработана и апробирована для системы ¿«рралитная почва - ямс методика оценки оптимальных свойств поча с использованием принципа обратной связи - введение исследуемого элемента в суспензии почв - ответная реакция растений идентифицируемая по активности Фотосинтеза.

Пррктическвя значимость. Полученные новые экспериментальные данные по кислотно-основному,окислительно-восстановительному состоянии почв,подвижности катионов в иссле-пуемых почвах рекомендуется использовать в проектных организациях Нигерии,в курсе "Почвы тропиков" сельскохозяйственных вузов и университетов.Разработанные и апробированные методики оценки "живой" система почва-растение реп комендугтся к испытанию в научных и производственных учреждениях.органах,занимающихся вопросами генезиса и пло.. дородия почв тропиков.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на научной конференции ТСХА.

Рубликации. Основные ревудьтаты исследований* опублико»-ваны в 2-х печатных работах,находятся в печати две статьи,

ввье_м__работь. Днссертиция написана на 144 страницах машинописного текста,внльчает 50 таблиц,13 рисунков.Сриоок

использованной литературы вклгчает 108 наименований,в том числе.53 на.иностранных^яаыкех.'. ' .,' .

Обьекты и методы исследования. Обектом исследования выбран? красная ферралитная почва Нигерии,горизонты Б^, В2 С.Бурая феррэлитная почве - горизонты Л,В,С,рисовая почва р^ и Р£, горизонты Ап.Разрезы заложены вблизи столицы - города Мудта в Гвинейской саванне на территории национального парка.Из растений анализировались листья и корневища ямса,листья и стебли риса.. '*

1/етодйка исследования.состояла в!проведении полевых изысканий,постановке модельных опытов,выполнения лабораторных анализов.В полевых условиях Нигерии осуществлено заложение разрезов,фотографирование и идентификация почв, отбор образцов почв'и растений,выполнение-химической автографии на основе электролиза и ионитовых мембран,определение буферных свойств почв в'кислотно-основном и окисли-тельно-восстэновительноминтервалэх|оценке миграции удобрений в полевых1 условиях.В- модельных экспериментах изучено изменение'свойств почв в зависимости от рН среды,;, определена поглотительная способность - корней ямса,проведена разработка методики оценки оптимальных свойств почв с учетом экологических требований культур,основываясь на принципе обратной-связи,Введение элементов в суспензию . почв -ответная реакция растений идентифицируемая по активности фотосинтеза.Влаборайорикх условиях осуществлялось ; фотографирование структурных отдельностек почв под увели--чением,проводился анализ химических автограш/ на основе ллектролизя и 'ионитовых мембрин«'осуществлялись определе-' нйе-«гготймических и физико-химических свойств псчв обще-

lipi ИЯТНьИ /,r07tHV4»cTII4ei.4Lf IVifuithif ij'lí-hb.'t.

. солед; u ux t очв.v-риг. нильныь ьетод.гм ¡? сиыт-

стеук-дю? piitJ^tJííiK.. f t * «Tu. уровень гьроя<шоч,т11 F=C,«t, Оьнивьье pf льтэты /солеиован^. 5 рь^отр » Цькик ti-.одо^дия почв рип» йог ьгедд^-

г!_гтся fctrior i i слб v bühl я, 4ml flh в -роя

нсгрюси-е vcroiu отборе! ИН40; viuumii "жибьх" ооьектов

4

почви-puCTt ния . •втидь у гл^леньопо ышлргь почв и сорьен-тов в яь^ср L,i mj ньх >k-joBMHx.E up едлиГ'1С!«ье cvc-iu ь>и входят: I/ к б то ды внил.за почвенього ростворв 1.ри ризнок ph i< ЕЛ среди,соотнольнии иочви-риетвор.с йипельзоы hn?w ьоноослек-тивныу электрогюв,» кстру^ентальи^х истодов ин^лича; ¿/методы 1нализи газового pe^.itju почв о логшльзовинием газовых nv-з«шетров,гваоеьх электродов,отпора проо гьаа в по левы* условия*; С/ ьетодь изучения клслотно-оснорного равновесия гочв с исгильаошhiev кислых'и ооновныу ионоооменньх смсл,ионитовь!Х ческоЬ цвгограч-ии на основе

ОЛЬКТрОЛ» за, OUt-НКИ 'íyiéptibK введете почв п полевьх >сло-виях грл BW-CfcHil" в почву шгпул кислот и щелочь! О едно-вре^рнкьм опгь-^лении по> взносы ионов методом химической 6ЕТСГрв4И11. Г и определении буц=рНЬХ СВО.СТЕ в лаЬораторньх условиях методе» пстьнцюмр тргчюкоро Tt трования с одно* временным анализом содержания ионов в раствора; 4/ методы изучения окислительно- восстановительного равновесия почв о использование* гсдохоитов,оценки ОБ оуферных свойств почв е полевых услоЕкях пр. вь>-сеН1 и в почву ампул с окислителями и восстановителями и определении подвитсньх соединений ионов мртодсь xhvh46okoh ивтогрщии; с/ метода илучения

подвитных положительно и отрядиательноварятенних соедине-«

ниь ионов -в почве с ucroj ьзовиниеь уц&,ичрскоЬ автографии

на основе электролиза и ионовых мембран; 6/ методы.анализа системы почва-р ¿стение при•использовании.химической автографии на-, основе • электролиза и ионитовых' мембран; 7/ методы :оценки 'оптимнльных свойств почв и уровня эагрегнения : На-основе обратной связи.Последняя группа.методов подразделяется на методы исследования. системы.'почва,системы -рас- . * тений,системй почвв-ристениё.При:изучении.на сснове обрат- ^ ней связи почв в них вводятся компаненты, менявшиеся кислота ; но-основные,окислительно-восстановительные,бу+ерные свойства и определяется.содержание ионов в рстворе.При изучении на основе обратной связи растений■в листья электрофоретически ■ < вродятся. исследуемые ионы и определяется изменение харок-. 4 теристики листа,состояния в нем соединений ионов.При изу- ■> чении'. на основе обратной связи системы почва-растение в ' ' 1 суспензию почв с растением еводятся исследуемые компоненты," | определяется изменение состава-поденного раствора,физико-химических свойств почв^активности фотосинтеза и х ар акте—, | ристики лист г«. Для введения, поправок в модель- плодородия- .'".. ' | на экологические особенности корневых систем выращиваемых ; | растений определяются конста'нты обмена, коэффициенты био-.,' •'; логического' поглощений-в ^системе почве- почвенный раствор• 'I «корневая.;система растений,градиенты-концентрационного • ', 1 потенциала; почва-корень-стебель^лист.Перечисленные методики . ' использовеиы'в экспери1<!-.нтальной работе;проведена рьзра-ботка :к'апробация, чести из у^азьнных■методик.. . - -. ' ;

-1./Содержание, всдораствориых-. соединений в ;

^ерралитньх и; риссвыу" почвах Нигерии.,; :; ... •; !

- Содерг-ание-вОдорастворикшх соединени!. в почвах.яеля» • стся у врвктеристйческим показателем -их 'плодородия-, протекания.'

СОЕреЬРННЫХ 1. чвооор!зователььых ПС1,РСССЕ. исьцьнтрьц.я катионов »1 «и.к нов в псчвеньок рьствсре контролируется „ ^ективнььл коротан!ими оьмьна в С1отеме ТЕьрдья ч-^а-ПочвенныЬ р^ОЕср^^ч-ективньши конс.внтаь.» нестойкости имесщихся ко! п.геконыу соединении произведениями растворимости имеюи»хся осадков.Она не определяется негосреастве но количество.! V ее, едуе^-ых юьов в Почве в вица осьд(1.в, комплексов и в гоглощеж ом состоянии,но в то*е время при увеличении «■оличествы иона в почве,}величивбется степень напыщенности Щи тверяо& ¿азы почвы;он связывается с неЬ менее прочно.

Б работе определено содержание Еодорьстворимых сов-синений катионов л, в исслед;ею*х

гочввх при | уличных Ей,рН среды,соотношение гочвв-вода 1:2; 1 :Ь; I: <.0; 1: «ХО. В отих ооразцах определены рЬ,Е^, рК.РСа, рАХЬ рЙ1С>дя по полученным данным с }ве-

личением разбьвлеьия ре^о уменьшается концентрация в растворе Л'а, Ьп.Очевидно их содержание в почвенных растворах контролируется константами ионного обмена в сис теме твердая ^¿..за-растЕор.В тоже время концентрлшя Ре,Си п в рЕСтворах с раабьвлвнием почти не изменяется.Это свидетельстЕуьт о том,что их содержание в почвенных растворах контролируется произведениями растворимости соответствующих осадков,что подтверждается сопоставлением с „ динграмими растворимости,Содержание С» в растворох с разбавлением меняется для рисовой и пурок 1ерралитпо1 почвы и гочти не и-зьчняется для кресно^. ^ерралитной.

Определение механизка контролирующего ковцентрациг катионов Е почвенных растворах изучаемых почв позволяет прогнозировать ее иаменение р зависимости от рН,Мореды,

• 1 - 7 - •

, • •'•:*■■ Таблица 1

СопсрггТ.иие Еодорь'створкл:ых катионов'

ii рсчвс.зг гги о^эличнсм соотношении почеь-г:.;0

— ------| ^--------------------^-----~ .-----Л-----------!-'----Г — --

г;о»в» 1 П:Р ' ка° ' с&____! рь 1

: 1"ССЕГ.Р. .1:2 С,.:Р+С,ССг . С,1С+0,С1;

1<.е+о,4 1,£+С,к, ■ с-, е'тс.ё-

1:£С0 С,£+С,<! С,ГЬ+0,с ..• 0,15+0,02 '

о,;-.+ о,с. . 0,02*0,01 о,о£*с,о:

.'фгсн.-я 1:2 г^ТС-,* С,Р*0,3' С,270,1

Дгро. . . 0,2Т 0,1 . ' . " О.ЭТО.Ь ,

литноя " 1:200 С,12Т0.С2 ' С,Г»ТС,С1 ' -С,16+0,01

0,52+0,17. ' \,70Сб+0,С01 ' ' С.кто.С«

Бурая- . 1:2 -с.л+0,6 2, 1*1,4 0,1С*Ь,0

¿СРР„_ ■ 2,0 ТС,2 . 0,7+0,4 едете/ж

лктная 1:2С0 С,2+0,Со 0,41?0,0£ ' .0,1510,01

С,5ТС;2. .С,СС£Т0,СС2 ' С,СБ+0,0:

.ионной срлы раствора, ко;»Ш1ексообразугшей способности поч- 1 вен'.сгс рнстЕОрз. . : ' . *.'.'• ; '

Судя по получекньм.-.данным величина рН составляет для • красной '(^еррслитовоЬ почвы 5, Б-С, £, бурой ^.еррелитной 5,£-г,6, расовой почен 4,5-4,8. .

2. Кислотно-основное рав^огесие исследуем;/ почв Нигерии'

' ' р. Ля оценки кислотно-основного равнрвесия почв Нигерии были пгоредейы полевые исследования,поставлены модельные опыты, г.ь'полне.ны анализы бу^г.рнь-х свойств с использованием потенцксмвтрического титрования.Полевые исследования по псдкиследаю и по.гдельчиван/г .псчв показали увеличение полезности Са, Ь-'з, .»¿п. с подкислением и увеличение подвижности Ре, Кп в гумусовых'горизонтах с по.вделачкьакнем.Потенцио-.'ьетркческб?.. титровън,:е псчв в.лабораторных условиях; такте •покопало ?кйчительн'ое,уЕеличенип подеитксстк Сг>, ¿п, Си с

.- е -

подкиолением и на неоднозначное изменение при эток; подвижности железа /т.2/ с тенденцией к увеличению подвижности Ре при ггодцел'ачивбнки. _'

Таолица 2 .

Изменения подвикности катионов в бурой ^еррэлитной .,' . почве в зависимости от рН среди ;

т----г

ГН„20 ; '.: Са .! [ Ре. : Си :

6,6 . 216 4,7 С,й . . 4,5 ' 0>1 .. 0,07 '

4,8" £се • 5,0.. ... 0,3 0,6 0,5 0,04

4,1 £67 60,4 '■ 5,0 0,Б ■ 1.0 0,04

С,Б ""4?.3 124,1 1.6 ' 0,8- г'е 0,02

'. 406 232,7 .22,0 0,2' 1.4 0,04

2,8 ' . 4 5? 284,4 25,5 . .0,6 1,2 , 0,11

2,5 : 515 (' 51,6 • »1-5 р /С, 5 ■ 4,2 С, 22 ■

• е,в . 227 11", 6 1,4 • ' 6,0 0,0£ ' 0.СС6

10,8 . 2С6 " е.У .2,4 13,7 . 0*06 С,С5 ;

10,5 • 202 8,5 /. С 18,2 0,07 . 0,07

■ 1С,6.' 1Ь8. 6,0 . 15,6 . 0,07 0,07

11,5 16С 11,4 26,1 . .с,IV : 0,15

11,6 182 . 4,6 ./ 0.7 44, 3 .'. о; 2 ••:, 0,20

.' '•* Повышенная кислотность почв оказывает токсичное .. влияние" на биоту почв и растения в значительном степени . в связи с ьз«.еньниом подвижности при о том ' катионов • для-изучаемых почп Си; Ге, кп, ■ ¿¿.Данны». показатель должен, бить одним из основных при-оценке кислотно-основного состояния почв.В работе проведено его определение по результаты* потенкиометричёского титрования.Показано,что вели-

чина рК при роторой резко возрастает содержание, водорастворимых соединении Со, Fe, f.-n является для почв характеристической.В расовых почвау угнетение растений может наступать при увеличении концентрации tan до токсичных значений деже в наблюдаемых в , риродных условиях рН среды.

Б роботе предлагается для оценки кислотно-основного состояния почв Нигерии определять'наряду с pl! среды емкость в кислотно-основном.интервале по данным потенц^ометричес-кого титрования,величину суспензионного эффекта,буферную емкость,почв в кислотно-основном интервале для положительно и отридцительно заряженных соединений ионов,изменение подвижности катионов в зависимости от рН среды.Более правильно выполнять яти определения для "жиеых" почв в полевых условиях.Судя по'полученным данным в кислом интервале большей буферной емкостью облоцект горизонты В и»С кресной ферра-литноИ почвы,меньшей - гумусовые ^ризонты красной ферра-литной и бурой феррэлитной почв.В щелочном интервале большей буферной емкостью -обладают горизонты красной феррвлит-ной почвы и значительно меньшей - бурой $ерралитной почеы. Впервые показано,что в почвах присутствуют водорастворимые

положительно и отрицательно заряженные соединения ионов, обладающие бу±ерностью в кислотном и лелочном-интервалах. Ьу^.еркость в щелочном интервале при титровании до рН Е.С ' • было више у'положительно.-заряженных соединений.Судя- по г.олучекнкм ^анньл^-для,--весле avetaec почв с, точки зрения их плодородия Лолее. взроятне.и опасно, подкислена?-.Fkcobls почеЫ'по .-ер Э2нек1:ю с фэррэлитными имеют более кислук реакцию среди, «-екьшую' долю ос5ь..ен'. ого С а, бола й узкое отношение Сз. Ре.Лля vv.y боле«! вероятно,опять" да-.ьнс^'дсе п.одкислзние'

■•/ - 1С -

•' с. Оки слмтель к о-вое ст ан огцтель ное состояние исследуемых 1:очв Нигерии

Для оценки плодородия почв еогнее значение имеет Их . окислительно-восстановительное состояние.При этом агрономическое значение имеет не только есз1/.отность из^еньнил ЕА и кК^' при пркмьнении органических удобрений,мелиор&н-тов, затоплении и иссушении-почв,но и' наблгдае-ь.ые при этсы изменения свойств почв и в чистности изменении г.одеи»ности, Са, ■ Ь.п^ Ар.Л'С^.Л'Н^ ' и ,т.д.О роботе, оценка СВ.'состояния почв проводилась по дынным полегих исследований и потенци©метрического титрования.В полевыу условиях к 10 г почв добавляли 20 чал К^О и Ь мл С, 1 н ^х&Л^ в первом вериьнте-; и и мл .0,1 н во втором варианте.Еотем в сусгензиг> вносили. .

' мембраны 'к,А-40-оД,ТА, ЬА-4(3, Ь.(С-40тК и извлекали подвижные катионы.Часть полученных данных приведена.*' табл.З-

' ' ' ■•...'.•, .' ' '' тиб лиц ц 3 .' ' '■•-.'■ ".'■

••'. Изменение подвикности.'соединениЕ Ре, .»л в почвах- в ;.

■ Окы. / ее/ условиях ''.'"-.'■' , '.' ' " • '

.Вариант -. ; Гс " :'•'•" • . .v ¿.п ; ■ Ге:Ип

.'(рьснэя/+ерр( глитння

здта •

а - контроль : • - i, с.а

■ + . ¿Си.п04 : /. • • о.'з , ■ •'•/ 1,е ..'• 0.2.

■+ ■■ ■ пС12 " 17.4 рисовая „• :.-..; 0 . 4,9

А} контроль ' 2,5 - М

+ пС12 10,0

»

:й.к видно из представленных'.материалов добавление к иочз£ восстановителя значительно увеличило содергоние подпккньу. Ре, !,.п,Для рисовод г.очви стыеоается более знн-читг.льное увеличение подвижности Ре и расширение соотношения Ре: iv.ii. Аналогичная тенденция сохраняется и при компостировании почв в условиях избыточного увлижнеьия.В тоге в(>еия.введение.восстановителя б уже восстановленную 'ри- . сову г. почву не приводит к увеличению подвижности и «п.

•Буферные свойства гшче в окислительно-восстановительном интервале сЗгли оценены и по величина дЁ£/дрК по результатам потенциометрического титрования»^удя по полученный данном эта величине, в интеррале рН 4-7 и ЕЙ £0<5-£С0 ьп по УСЭ више у-буром Чрерр'олитнок почвы по сравнению с красной ^ерралитнок и у горизонтов В по сравнению о горизонтом А. Буферная емкость оцененная д&нньм способом изменялась с -подкислением 'среды.С практической точки зрения в&уно.что •на рисовых почв;« ена&робиозия- приводит к появлениг в больше!, степени, неблагоприятных сео'»'.ств,чйм в -¿еррнлитнкх почвах.' • ;.. •. .'•-"• -,"'-"'. •

. ; '<.■ Содержание-подри.чених соодиненик к-итионов' .'. ,-.. .' в почвах Нигерии как критерий их плодородия

■■■.'■■• Для оценки генезиса.и плодородия почв вв^но'знать не4 •только содерхьние.соединении ионов,накопившихся в отдельных почвах и. горизонтах .зи длительны*» период аволгции, но и со. дергание наибблее^подвитных соединена* активно участвующих в современном почвообразовании,Для определения содержания таких соединений в-"кивну" почвех,в полевых условиях исполь •зовался;:м"етЬд'хкмическоК.;евтогрп1Ии на основе■ионитовыу/. мембран'..!)?', полученным данный'содержание подвикных катионов,

- 12 - .

вытесняемых кз печв-Нигерии конитовыми мембрпнпми,составило Св-1,1-18,£ мкг/см'-.Ур-С,¡.л - С,1-8,С; п-С, 1-ССя- С,0с-С,С1*;Ре - С,1-Ь,4 *кг/с1£ /т.4/

• " .Таблица 4

Изменение пэдвигьости соединений Ра, (.м в почв чу _ ___._____

Вариант ': ' Ре : ,\п

Красная *еррм»:тноя почва

контроль 0,6- с ; , С.с

+5пС12 17,4 ' Т:,5 '4,9 Риссзоя

А контроль ' 2, . • 2,6 1,1

+ЬСД2 .1,8 ' . ,С,1 . 11,7

' 'Соотношение Са:Ре вытесняемьу из почв иснитоеыш илембранами свидетельствует о степени подвичсностк Со, Ре. Это соотношение ниже в рисовых почвах,что соответствует выщелачиванию из них Со.Соотношение РегЬ/.п в определенно!-: степени характеризует уровень гидромсрч-ности почв.В'целом По про+илю- ато соотношение рыке для рисовод почвы./т.Е/

. . Ткблицн 5 ' : ..

Соотногзние псдрк»ньт -соединений Са:Ре;£е:а,п

в г.счв>.у Нигерии / 1..Т-4С-1'/

Гсрисонт :: Р.е:ь.п.

а „'. ... ., ' : .'- -1.С

в \ . ' - .-■■ ;.,:>' с.7

.. '. . .-¿Сррэли-ТНЕЯ". '..';■'

■А ' - ' С,Б-

Б -' 2,2'. * 2,5

rl.ccbf.-k.

■с.с

- 13 -

■■Содержание подвижных соединений иоьов в почве ыенлется при применение удобрений.В полеЕЫу условиях Нигерии были отобраны фильтрующиеся воды при внесении в почву Н^С, л'Н401,[СЛСС^г,- Н>!2Р04>.По полученным донным ЛФ.^О! и особенно ЛМО^ значительно увеличивали подвижность С<5, \т.,и в рисовой почве и Ге.

"-. 6'. Содержание положительно и отридцательно зьрнженных соединений понев в системе почва-рзстеиие,как критерий плодородия почв и состояния растений

Наряду с традиционными методами анализа плодородия . почв и опенки обеспеченности растений элементами питпния в-последнее время предложен метод химической автогрецки на основе.электролиза,позволяющий;определить содержание положительно и отридцатьлььо заряженных соединений ионов в почве,корнях,стеблях.и листьях растений в живых обьект&х. При.этом информативным показателем является содержание и ; соотношение положительно к отрицательно заряженных сое',. дм нений >Анов, градиент, концентрационного потенциала между ■ почвой и корнем, кор.1еы и стеблям, ст ^лэм и листом.3 р^г.-т'. ..по.<ъэана перспективность использования этого' метода для почв и культур Нигерии.Судя по полученным данным в красной ; Ферролитнои, бурой ч-ерралитной, рисовой почвах-Нигерии,рас-•' тениях риса и ямса имеются и положительно и.отридцательно

зар'яжениые соединения катионов.Соединения Ре, 1я," в.почвах ■'.';•.в . основном представлены отридцательно эорязгеиными4соедине-• ;-ниялги:Са,." положительно ааряженньми.Е почвах рисовых • полей по-сравнению с другими иравниваё^ми почвами еГосное-; : . ноы уже . соотношение Са:Ре;/Са+},<}/;/Ге+и11/, шире' "отношения > ..;•-'•;. Ре:к,п,чтр-.'свидетельстьует. о' развитии "-в них процессов ана-

эробйсв и Ешцелач»;в-м«ии .С», ¡19 с нисхо&ящл-и токя.и б сды /т. 6/.

Тьблкца 6

Ссотиоаенке в почвау Ккг{|.ик с.тридцитедьио

эгт^тьньых ,С(!:Гс ; Г?: ft.fi

Горизонт : . Сз:Ре : Ре. :!--п .

гласная ^ергслиткея . .

А , о

з ' 1 -:,ъ

■ "• Ьурнй 4:<-рррл:'ТН£нЯ ■ А ■ 21,4 • - 7,0

Б "16,0 ■ Ь,С

Риссв-эя . ■ Л .' . 4,-? 7,0

■ Для изученных лоче .ссстнои,йние о'кло

акре для положительно зсряженных соединений, а. Ре:Ьп для отрицательно зар'л^е^ььу .соеакьен/.Г..,- '

Корневая система риса пз 'сравнение с кмеом окаа^лнсь менее селективной к Ре, &п.Б ристеиияу.риса избирательно..

накапливался Са./т.7/ •

' Таблица 7

Соотношение , отридцзтелько зар**бннк>: соединен/« ■. Са, 'Щ,. Рг, А.п в. растениях' рис о й яь.са

Объект■' : '-Са:^', ': - : ' ' ^

__________!___!-._______!__.____'--'•

рпс.К-1 , £,4 1,4 .14,с .

'рис.п2 ' &,6' ' ^ «»4. 24,7

ямс 31 7,1 ■ 0,2 . 15»,2 • '• • •-

* ' • 'А,2 . С,2 ■ . ' 143,0 :

Сто Г t. M BEJ. '„bfcT . rfJ^ntHT KOHUf HTf I UkiCHhort, r ОТьНЦйИЛЬ Б ckteie nu4Bd- l,p)-„ /j.c/,

rt'U.Hilj b

Грь^иент концьнгрнционного потенциала ь силе».-почьи-рьстьн/ь,/г uubo-ko[ни/

грах,1*ент : 5ир«А I^L. ; Fe •

рис - г,ь

рис - 1,4 О,;

ямс !fX - L,6 с, ce 1,2

ямс 72 - t.? 0,0- 0,6

Расгеь»я ныоа по сравнении о растениями рись характеризовались оолышм i-одертjnneb» покви""ного <ct-jjeqo, более широким отношьнием Fbоолк узким отношением /Fe+Ui/ и ооооенно сгридцигьльни заряженных- их соединений. Листья ямса различных я^уесв хорошо развитых и угнетенных putTt-ниИ отличились по ссд*£танию и соотношению положительно и отридцательно заряженных соединений Си, Fe.B молодых растениях было меньше Со,меньше доля отридцательно заряженных соединении Cd,Fe,ytie соотношение Co:Fe.

Таким образом проведенные исследования показали отличия ферралитных и рисовых почв,рись и ямса по содержанию и состоянию соединении Са, fcj, Fe, mi, К, 4'а,Из рисовых почв в большей степени вымыт Оа,и в токе время рис обладает значительной оелективносгью к нему,что очевидно требует внесения СаСОз на эти почвы,не только как мелиоранта, но и как источника элемента питания.

•6.'' Использование систем- обратной г связи .для" оценки.' ; плодородия почв;И) Корректировки,моделей^^Плодородия с учетом экологических особенностей сорб-Ционных: свойств корневых систем растений . 7

Оптимальная, величина любого показателя почвы зависит от сочетания всех свойств почв И внешних условий.В то те время оно не однозначна для розных сельскохозяйственных . культур.Существующие методы оценки оптимальных свойств почв основаны на' использовании полевых опытов и обобщения большого фактического материала.В качестве альтернативного подхода предлагается определение оптимальных свойств почв для отдельных сельскохозяйственных культур,оснойываясь.на принципе ' обратной связи. В -.суспензию почвы помещается рас-тение;в" равновесном растворе определяется рН,Eft, содержание элементов питания;в фитотроне с использованием автоанали- " затора - величина .активности Ф>отосинтеза.Затем в.суспензию добавлядтся исследуемое вещество /оптимальное содержание, которого планируется^ определить/ и снова-определяются показатели. почвы-и активность фотосинтеза.ПоследоватЬльные 1 орер ации Проводятся*до"угнетения растений.Результаты анализов ^позволяют построить график в координатах -активность-фотосинтез а, содержание -в¡'.почвенном, растворе;элементов пи-, • тания /величина отдельных показателей почвенного плодородия/ ,'И /количество- добавленного к: почве:компоненте.Измеряя; активность-фотосинтез а. для резных 'видов и. сортов растений;мочено ' определить оптимумы. плодородия с учетом экологии растений. '' В. качестве примера вхтаблице 3 приведены, дэнные по' изменение активности фотосинтеза растений ямса-"при внесении -в • суспензию красной-феррэлитной почвы растворе -Ш^РОД-,1"и-2кл При., вы'р екении активности фотосинтез а ;в клюльДтсек, а. устич-'-

ного ссг ротиь^ния в

Ч сГл. ца

Оцеьги опта сеокСте почв на основе огрлтноГ. связи

/кркСНВЯ (грр и'т 1-Я ПОЧВс-^„/ ( п= 10)

■ь ; ^Г О..

ч- гСЬ-гСГ

; /н1 и в-

• ! ссть ;нсе соп

.^ОТС-ИН ^р0Т1Р.тС

• гез 1 • 114

с, /с к,-*

1.7 14,-

1.1

гь : ь^ 1 в : по "ос п : ы/г : Си Т.Т/Р

* ¿и С.О. С,01

^ р . *. 3,41 С,10

1У, . Г 4 0,74 0,16

,ык видно из гредс глг .«-т ьх данъьу, ьнес< нш- в почву л'^о пеиводпт к }в1-1'чсь.» с.тгвнс^ги 4.1 той! нте <а лгсты в ямсы в свя^п с сгцьизеьстньг де^иинтиы в краом-х

¿ерралитных почвых.Б то Бремя при этл п[ с/сходит некоторое подкиольние среди, и в свячи с оор^асвиниеь »осетину комплеюов «п.Ои - >рел(ченуе их подв/жности.Ьри жичитель-ном 1величени»* содержания водорастворимого Ьп гроисуодит токсикиция корневой сисаьи,ы нь/ол и у>еььмение активности ^отооинтьзн,^налопичнье исследования проверены в риоотв на других типах почв,растениях,при подкиелении и подаельчивинии почв.

CA.CT.4Et

Ьроведеннье исследования позволили д <ть характеристику состояния соединений ионов в тивоа системе почви-рис и почве-яме нв основньх типа* почв Ьигерии.Показ >на перспективность использования в полевых условиях разработвнныу экспрессныу методов аналича, а тьк-ке систем обр ггноР связи. По полученньм данным красная 4-еррэлитная,бурая ¿еррилитная и рисовая /вергиооль/ почвь Нигерии существенно отличаются по своим агрономическим сво»ствам идентифицированным по

кислотно-основному,окислительно-восстановительному равнове- ■ сию,содержанию и состоянию подвижных соединений ионов. Рисовая'почва отличается от других сравниваемых почв более узким отношением Са:Ре,более широким. Ре'гМп,меньшей буферной емкостью в восстановительном интepввлejболее кислой . реакцией среды,большей величиной кислого суспензионного эффекте.Указанные изменения подтверждают выщелачивание из ' рисовых почв Са,развитие процессов анаэробиса.

• В изученных почвах концентрация Ре,Си, 2п в почвенных растворах более, вероятно контролируется эффективными произведениями растворимости их осадков,а концентрация К, /¿в, Кл^, Са элективными константами ионного'обмена.Показано,, что подкисление среды,в том числе и при^внесении удобрений, приводит к значительному увеличению подвижности' Са,М<р,Мп, .', Си и не увеличивает достоверноч ■ .подвижность Ге.Развитие '.; восстановительных условий сопровождается резким увеличением подвижности железа и*.в меньшей степенипри увеличении -к;п до токсичных, концентраций.Данную закономерность необходимо учитывать при прогноее изменения почв,в процессе , : сельскохозяйственного использования и эволгции.

: ■ ... . ■ ' ■ ' - ' . - ' ' 4 е- -

- Выводы " ', * "'•* ''..

1. Для оценки плодородия почв и'состояния■системы ' Почва-растеНие перспективно исследование "живых" почв и растений'с использованием, методов химической автографии и систем обратной связи.Показана перпективность данных методик.для почв Нигерии.

2. Оценка кислотно-основного состояния почв долхна . проводиться-не только с учетом рН-среды,но такчсе емкости, почв в • кислотно-щелочном интервалам, величины-: суспензион-^

- lb -

ного э-*1ект8,с учетом ичьенсьия подвитиоч-ти катионов от рН среды.Установлено иашчк в почвр полсгйТ^льно л от-ридцл ельно ачряленньх oocWHehu* . -нов, слад «.„их ri i-t-p— HOh ьмкостыо в кислотно-сен^вьом ингьрва..ь,fipf-^Ларьется полево». метод определения '"ytepHocTH почв в кислотно-основном интервале с учегк. изменения пр. этом подвижности ионов.

3. При оценке окислитрльно-восст шови^ельногj состояния почв перспективно определить t изменение ьодн/я-ноотн ионов в зависимости ci Ей среды.Пр длчг i^Tci. по».ево1 метоп определения бу^-ернссти почв в скюлитрльно-еосствно-витьльном интервале с учетом изменения при iiw подеижно!— ти ионов.

4. Предлагается метод опоеделения оптимальных свойств по^в с учетом экологических особенностей,вырщиавемы* культур,основанный Ьа принципе обратно* связи - введение исследуемого элемента в суспензию почв - изменение активности фотосинтеаа выращиваемых растении.

5. Исоледуемые красная +ерралитнал,бурая ^ьрралитная И рисовая почвы Нигерии имеет рН -Ь,8-6,6;6,э-о,6;4,5-4, Б: содержание водорастворимых соединений Са - 0,3-4,4 -ir/л, !aj-0,6-16,4;Fe - С,2-0,6;Ы1 - 0,01-6,7;Си - 0,01-0,03;

In - 0,01-0,53; HgO - 1,1-15, BS; М20 - 1,с-22,4 мг/л.

е. При подкисдении среды в иосл-едуъмых почвах возрастает подвижность Се, S/in, Си, содержание водорастворимых соединений Fe возрастает при щелочной реакции среды.В кислом интервале большей оу-рернок емкостью обладают нижние горизонты краской +ерролитной почвы,меньшей гумусовые горизонты исследуемы* почв.

7." При восстановлении почв в. них, увеличивается под-■■ зигность Ре и в меньшей степени И/п,Величина /¡ЕЛ/арН в. " интервале рН 4-7 и ЕА 200-500. мв по УСЭ выше у бурой гер-ралитной почвы по сравнению с красной ферралитной и у горизонтов Б по сравнению с горизонтом-А. ■ •, • ■

6. Б изученных почвах,растениях риса и яыса имеются : положительно и отридцательно заряженные соединения катио-, ,нов.В почвах■рисовых полей по сравнению с другими/сравниваемыми почвами в- основном уже- отношение-' Са:Ре /Св*Щ/: /Ре+№п/,шире отношение Ре:Мп,что .свидетельствует о развитии в них процессов анаэробиоза и выщелачивания Сй, №<^4Рвстения риса пег сравнеиюг с растениями ямса более требовательны ■..." к Са и'менее кРе,№п>• • ;

¿¿Плодородие рисовых почв Нигерии.в определенной ••• степени лимитируется кислой реакцией среды,малой буферной-.',' емкостью в кислом интервале^высоким содержанием•. водорве-'..'•'■" творимого №п,выщелачиванием кальция,узким отношением под— , вихных Са, ре;при селективности'рисак Са,низким содержа-: ни ем водорастворимых: фосфатов,малой буферной емкостью почв в восстановительном интервале.Плодородие краснойферралит* ной почвы Нигерии в определенной степени'"лимитируется ^ нив^' ким содержанием подвижных ¿осфатов, калия, азота повышенной . * плотностью,малок'буферной,емкостью в кислом интервале,лег^" кость» выщелачивания Са, кр.Плодородие бурой ф.еррэлитной :-почек Нигерии" в определенной степени; лимитируется .низким " ;' содержанием подвижных фосфатов,азотэ,уплотнением горизонта В, малой буферной-емкостью, в-кислом: интервале^ легкостьювы- , щелечивсния.Са, Мо..,,.

Список опубликованных работ:

1 СавичВ И.АдекалуЧ Кислотно основное равновесие почв Нигерия и его агрономическая оценка //Международный агропромышленный журнал, 1991, № 6

Тираж 100

Объем 1 ги п л

Заказ 1289

Типография Московской с х академии им К А Тимирязева 127550, Москва И 550, Тимирязевская ул, д 44