Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СОЛЕВОЙ РЕЖИМ НОВООРОШАЕМЫХ ПОЧВ В ЗОНЕ КАРАКУМСКОГО КАНАЛА ИМ. В. И. ЛЕНИНА (ПО ДАННЫМ ПОЧВЕННЫХ РАСТВОРОВ)

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "СОЛЕВОЙ РЕЖИМ НОВООРОШАЕМЫХ ПОЧВ В ЗОНЕ КАРАКУМСКОГО КАНАЛА ИМ. В. И. ЛЕНИНА (ПО ДАННЫМ ПОЧВЕННЫХ РАСТВОРОВ)"

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК им. В. И. ЛЕНИНА

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ В. В. ДОКУЧАЕВА

АБДУНАЗАРОВА НАЗАКАТ ХАСАНОВНА

СОЛЕВОЙ РЕЖИМ НОВООРОШАЕМЫХ ПОЧВ В ЗОНЕ КАРАКУМСКОГО КАНАЛА им. В. И. ЛЕНИНА

(по данным почвенных растворов) (06.01.02 — Мелиорация и орошаемое земледелие)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

На права* рукописи

УДК. 630.M4.2S.

МОСКВА - 1382

Работа выио.шеиа и Ордена Трудового Красного Знамени институте пустынь Академия наук Туркменской ССР.

Научный руководитель:

заслуженный деятель наук, доктор сельскохозяйственных паук, профессор, академик ВЛСХИИЛ к All ТССР Рабочее И. С.

Официальные оппоненты:

доктор ссльсм)Х1):)иГ|ст1!ешш\ наук, профессор Степанов И. М. кандидат географических tiavK Панкова Е, И. Ведущая организация:

11аучно-нсс,медонате.иьскпй институт зон,модели я МСХ ТССР

Защита диссертации состоится 23 декабря 1932 года на заседании специалпппро^аипо] о со не та Д.020.25.01

Почтенного института им. В, В. Докучае:;;» ВЛСХНИЛ 109017. Москиа, Ж-17, Пижевскиii пер., 7

С днссертанпсй ¡ложно ознакомиться » библиотеке Почвенного института им. В. В. Докучаева.

Автореферат разослан tfGktSkU*

Ученый секретарь специализированного совета,

док т. бноч. наук, профессор В. С. ОДИНЦОВ

ОБОСНШАНЛЕ теш

Актуальность проблемп. В "Основных направлениях эконо-ыичесйэго в социального развития СССР на 1981-19® годы и на период до 1390 года", принятые ХХУ1 съездом КПОС, по Туркменской ССР предусмотрено увеличить среднегодовой объем производства продукций сельского хозяйства на 14-16^, Довести сбор хлопка-сырца до 1,21- 1,23 млн. «энн» Обеспечить ввод в эксплуатацию 90-93 тнояч га орошаемых земель и улучшить их мелиоративное состояние. Продолжить строительство Каракумского канала к освоение земель в его зоне.

Дня решения этих задач необходимо совершенствование рекомендаций по мелиоративному освоению засоленных новых земель и по повышению ах плодородия.

Объектами исследования являются целинные и орошаемые разновидности такыровлдной и песчаной пустынной почвы в междуречье Теджен-Мургвб, которая является юго-восточной частью древней дельты р. Теджен. В связи со строительством Хаузхан-ского водохранилища, эта часть дельты получ та название Хауз-ханского массива орошения. Общая площадь массива 2250 км"% Орошаемые площади составляют более 100 тысяч га. Из них более 70$ засоленные» Введение в сельскохозяйственный оборот новьх вемель осуществляется за счет освоения засоленных почв, требующих мелиорацию по их освоению,

|1аль в задачи исследований^ Цвльк работы является, прежде всего, изучение активного засоления целинных и новоорошаемых почв путем изучения ионного, солевого составов по ..ззуль-тагам анализа водной вытяжки и почвенного раствора. Влияние орошения, промывок на изменение состава почвенных содей.

Методом водной ватялка цра. отношении почвы к воде 1:5 оценивается ьеличдна водно растворимых солей. При этом к солям почвенного раствора, дополнительно извлекаются соли из твердой фазы почвл, тогда как почвенный раствор, являясь жидкой, активной фазой почвы, служит непосредственным источником питания растений. Поэтому количество и соотношение компонентов почвенного раствора является Оолее точным показателем условий существования растений.

Научная новчьна я практическая пенность результатов ис-ледовагг-Ш. Впервые для условий такыровидных и песчаных пустынных почв зоны Каракумского какала, на примере Хауэханского массива установлены концентрации почвенных растворов иелинних и орошаемых почв. Лзученм изменения их химического ссстаза. сте-

пени засоления, вынос солей под влиянием орошения, режима грунтовых вол. 8 почвах исследуемого района заявлен высокий удельный вес токсичных солей. В составе почвенных растворов при высоких его концентрация*, обнаружено высокое содержание хлористого магния, который является более токсичным, чем хлористый натрий. 2 результате сопоставлсния анализов водных вытяжек и почвенных растворов установлена токсичные концентрации почвенных растворов. Установлены коррелядаонныэ, регрессионные связи (зависимости) и виведены эмпирические уравнения для пересчета состава водных вытяжек в почвенные раствори я для расчета нонцентрадаи почвенного раствора по содержанию в водной вытяжке ионов хлора, натрия, суммы токсичных солей я суммы солей с учетом механического состава и степени засоления почв, /совершенствопана меток«ка получения почвенных растворов с минимальными затратами спирта. Это позволяет расширить использование данного метода в почвенно- мелиоративных исследованиях.

Рекомендации. На осшланиа выполненных исследований даны рекомендации: I. предложен модифицированный авторский вари т ант вытеснения почвенных растворов, с минимальньыи расходами спирта <20-30 их) на один почвенный образец. 2. предлагается оценивать солевой режим орошаемых и целинных такыровидных и песчаных пустынных почэ с учетом состава и концентратом почвенных растворов л водных вытнжек. 3. предлагается использовать эмпирические уравнения, позволяющие о точностью до 10Ц проводить расчет обшей концентрации почвенных растворов но даннш водной еытяжкй, а также расчитывать концентрацию почвенных растворов по содержанию в водной ватяжКе ионов хлора, натрия, суммы токсичных в общих солей.

Результаты исследований использованы институтом "Кара-куыгипроводхоэ* пря почвенио-мелиоративиом обосновании технического проекта мелиоративного улучшения Хаузханокого массива ' в Туркменской ССР,

Апробация. Основные пслсшения работы доложены на У££ конференции молодых ученых Института пустынь АН ТССР, в 1974 г., на УШ конференции молодых ученых Института пустынь АН ТССР, посвященной 110-летию со дня рождения ¿.Л.Ленина, в 1380 г, Пуб^ика^и^. Со результат ем исследований оп/йл и кованы 5

работ.

ОНем работы. Диссертационная работа объемом в 200 стра-

виц состоят из »ведения, 6-ти глав, выводов и предложений„ Вюятчеат 16 рисунков, 20 таблиц и приложения. Список исполь-воваяноб литературы состоят иа 175 наимшований.

Условия почвообразования и почвы,

Хаувхаяский массив представляет собой наклонную равнину, понижающееся с юго-востока на сеаеро-ьэлад, Юадой границей служит Каракумский канал, восточной- Хаувханское водохранилище и песчаные массивы; западная граница проходит по руслу р. Теджея к северная по линии железной дороги махаоад-Таюкент. Рельеф сформирован на четвертичных песчаных, суглинистых отложен и хх. Район отличается сухим климатом; лето теплое, зима мягкая. Среднегодовая температура воздуха 16-22°С, годовое количество осадков 145 мм« среднегодовая относите л ьная влажность воздуха испаряемость доотигает 1478 мм в год.

Н о ч в й.Сведем ля о почвенном покрогi района приводятся в работах Е.В.Лобовой (1949), Д.А. Агаджаяова (1966, i960), Н.ГвМииашшой {1969)» Л.С.Рабочева и др. (1971,197ъ, 1979), К.Реджепйааьа я П.Усэвова (1971,1974). а междуречье Теюен-Ыургаб выделяются: т&кыровндние целинные почвы; такиро видные почвы Оыяого орошения; такмровидние орошаемне, лугово-пустын-ны& и лугово-такировидние; пустынно-луговые и такировидно-луговш, луговые почв».

Почвообразущьшй породами являются аллювиальные тложе-няя различного механического состава (пески, супеси, глины), частовстречшсдаеся глины красноватого цвета, аалегаювде на глубине 30-60 см, плотные & сухом состоянии и вязкие во »лажном. Имеются включения растительных остатков, ржавых пятен и сизых подтеков. Наблюдаются остатки пресноводных моллшсков. Удельный вес тяга 2,80 г/см8« Оэдерканке физической глины достигает 75,01, ила 36,5i. Процессы почвообразования активно протекам/г в верхнем (20-00 см) слое.

Серый аллювиальный тонкозернистый песок имеет однородное сложение о Содержание физической глины в них составляет 3,313,7» ила 1,3-4,Si. Переслаивание отложений различного кехо-ническсго состава в про$иле почв и их изменчивость в пространстве свидетельствует о том, что в формировании наносов участвовали мощные водные потоли, В этих условиях появляются раз-

личные по свойствам и пригодности для орошения почвы.

Все почвы питательными веществами на богаты. Содержание гумуса колеблется от 0,20 до 0,9С$; общего азота до 0,03£; подвижного фосфора до 24 мг/кг почва; гипса содержатся 0,01 -1,71?; карбонатов 5-10$.

Такы^овидные целинные почвы - развиты в северной неорошаемой частя района. Почвенный профиль состоят иэ белесой, ноздреватой, супесчаной и легкосуглинистой корки, мощность» 1,5-2„5 см. Подкорковый горизонт коричневатый, сухой, столбчатый , тон котрещноватый, супесчано-суглинистый мощность!) в 5-10 см. Нижележащий солевой горизонт буровато-серый, вепрач-но-комковатый, суглинистый, Шже валегают аялювиально-дельто-выа отложения. С глубины 30-&0 см череду гггся тонкозернистые лески к супеси о с V*1 л инист дай слоям и. Суша медкопеочаыых и крушюпшшватш: фракдай составляет 32-74Я» Сйльнсиинералй&о-ванные (30-40 г/л) грунтовые ,еоды валегеют на глубинах 5-7 м.

Такыровядные почин былого о^хацания. Расположены в западной части района. Ш-л^рхность почв светло-серая, сухая, трещиноватая, переходя-)' в светло-чешуйчатую. Буровато-серый подкорковый горизонт небольшой мощности. Далее идет комковатый, уплотненный, мелтпористый, о корешками растений, бывший пахотный горизонт мощностью в 20-25 см, часто тяжелосуг-ликистый и глинистый, о точками водорастворимых солей. Ниже 35-40 см залегают суглинистые и глинистые аллювиальные отложения. 3 механической составе преобладают мелкопесчаные фракции, содержание их доходах до 25-41$. Процент физической глины в подпахотном слое достигнет до 64Я, а © пахотник до 4С$. Нажолежащле слои слагаются ни крупнопылеватих (16-64$) и мел-шпесчаных (9-36?) фракплй4. которые характерны для опустдаи-вавщихся почв (^черенко, I0.fi¡Лобова, 1960; РеджепОаев, 1563; Кимберг, 1974).

Таю/по видны 9 орошаемые почвы.Распространены -в северной," северо-восточной части массива. Верхний 10 см слой сухой, крупно- трещиноватый, комковатыйг.20-30 см слой комковато- глиОистый, сильно уплотненный, сформированы на слоистых грунтах. Генетические горизонт« выражена нелоно. Механический состав . пестрый, преобладают суглинистые, реже глинистые слон. В лепи и среднесу глинист их разновидностях преобладают фрашяи крупной пыля(до 32-44Х), В тяжелосуглинистых слоях содержание ила дохо-

ли? до 3£#, мелкого песка - 20$. Изменение свойств почв пра орошении эавяоят от величины водсподачи. я продолжатЭЛЬИОСТИ орошения. Грунтовые воды залегает на глубинах 1,25-5,0 м, Минерализация их колеблется 2,7-72(90) г/л.

Песчаные пустынны^ вртац. Распространены набольшими контурами среди такыровяднах почв, й механическом составе преобладают фракция 0,25-0,05 мм, до 80-8555, физической глины 0-10*, ила Мощность песчаного слоя 0,8-2,5 м. Наяда залегают аллювиальные дельтовые отложения различного механического состава. Объемная масса I,40-1,45 г/смя. Порогность 44-50^. Водопроницаемость высокая.

Лугово-пуртаннке и дутово-такщювиднвд по^вы. о них отражены признаки как пустынных, так л луговых почв. Грунтовые воды, залегавшие на глуоинах 3-5 м, вызывают слабое оглеение. Морфологический слой слагается из »ерхяего (10-15 ал) более гумусированного, комковато-глыбистого, пронизанного корвяш растений слоя.Ниже расположен уплотненный, черноватой окраски, комковатой структуры, менее гумус «рованний мощностью о 10-20 см горизонт. Дальше идут слабо затронутые почвообразованием уплотненные, слоисто-плитчатого строения суглинки и глины, мощность которых достигает до 30 см. Шже подстилают« песчаные и супесчаные отложения.

В механическом составе преобладают фракции мелкого песка и крупной пыли,45~Шл. Местами содержание ила доходит до Огляадтедьцой чертой этих почв является увлажненность профшхя на разлдчьих глубинах, валкчзе сйзоватой окраски. Объемная масса почв 1,5-1,62 г/см3, порозкостЬ 44,в-47»4*. Грунтовые воды залегают на глубинах 3-5 Ы, минерализация их 35-60 г/л.

Пустынто-луговне, та1афОвнлно-хугови'е почвы. По свост-вам приближается к луговым почва» пустынной ?оны, Признаки целинных почв изменены орошением и близким залеганием (на глубинах 2-3 м) грунтовых вол, соособствующдх усилению восстановительных процессов в почве, и ыяжних горизонтах почв ш-являигся признаки.оглеения. Пустынно-луговые почва занимают незначительную территорию в массиве л отличаются ст такнролид-ных - луговых оолее легким механическим составом. Зерхиий (20-30 см) гумусовый горизонт светло-серый, комковатый. К кл-з.у почвенного профллн окраса слоев светлеет. Механический

состав пахотного слоя изменяется от песчано,супесчаного ( у пустынно-луговых) до тяжелосуглинистого (у такыровидно-луговых) . мелкопесчаиые й крупно пылеватые фракции преобладают в легких4 и мелкопылеватые и илистые в тяяелых по механическому составу почвах»

Дуговые почвы. Формируются в условиях авбмточного ув~ лаинени^, где грунтовые воды залегают на глубинах 1-2 и & вшэ я имеют минерализацию в 50-60 г/л» Дуговый процесс в пустынной зоне протекат я грунтах обого ¡ценных карбонатами. Это является ох отличительной зональной особенности) (Ковда, 1946, 1973{ Розанов, 1361; Горбунов, Кимоерг, Шувалов, 1961; Панков, 1962; Рабочее* 1964; Минашина, 1974),

В Хауаханскоы массиве луговые почвы развиты небольшими пятнами вблизи оросительных каналов и в центральной части массива. 15-20 см слов почвы пронизан корнями растений. Признаки оглеения начинаются с 0.5 м слоя. Механический состав от пос-чано-супесчааых до глишсгых, В пахотных слоях содержание мелкопесчаиых и хрупко пап еватых фракций в супесчаных и суглинистых горизонтах сост.из-шет 23-49 и 13-255С. й глинистых слоях содержание физической глины составляет до

Методика исследований, доследования почвенных растворов (ПР) произведены С 1972 по 1979 годы.-В 11 почвенных разрезах, глубиной до 5 м, образцы почт для анализа отбирались о учетом латологического строения почвы до глубины 2 м,* а ниже .череь каждые 50 см. Сезонная динамика солей почвенных растворов в условиях орошения изучалась по 16 оиважинам до глубины 2,5 м с отбором образцов почв для анализа весной и осенью, через каждые 25 см, а 6-ти типичных скаадякаХ определялся ПК Для изучения влияния промывок на состав ЦР образцы почв бралась до глубины 2 м через кислые 10 см до и после промывки почвы.

Вигесиекке ПР из почвенных образцов производилось с по-моиью спирта по методу В.Й. Ливре ков а в модификация Н. А. Комаровой. Влажность почвы доводилась до ИЗ 0!а11меньигая влажность). При такой влажности такыровидные почвы, лз-за иейиагопраятных водно-фтических свойств(ие пропускали через себя жидкость. Для улучшения фильтрационных свойств почв соотноаение почвы к песку доводилось Ю

Модификация автора. О цель» улучшения <; ильтрационных свойств глинистых почв, влажность в них доводилась до влая-

ностя равной "физической спелости почвы" (55-Ш? влажности от HB). Л

В целях 8конемш спирта» в начале опыта почва заливалась 20-30 мл спиртом (вместо 150-170 мл). Й дальнейшем, после его впиташя была использована.дистиллированная вода. Разница между ПР, вытесненным полностью спиртом и уменьшенные его {до 20-30 мл) объемом не обнаружена ни в результатах анализов, ни во времени вытеснения ПР, таблица X.

Изучение сезонной динамики ПР в условиях орошения, влияние промывок почв на изменение составе ПР велись по измененной методике.

В ПР, грунтовых водах, водных вытяжках общее содержание ионов определялось кондукгометрическим методом, щелочность iCOg и HOOg)- путем титрования раствором серной кислоты в присутствия индикаторов фенолфталеина и метилоранжа. Содержание хлора определялась методом Мора; нона сульфатов ( 30^) - оса*-денаеи с хлористым барием (весовым методом); кальций и магний комплексдаетрическим методом; натрий по разности и на пламенном фотометре.

Степень* химизм засоления ПР, водных вытяхек <03) и грунтовых вод определялись по классификации Н.Д.Ьазилевич и Ё..1. ПанковоЙ (1968), Пересчет ионов на гипотетические соли произведен по методике ОокзНЛХЛ о учетом растворимости солей, а перевод мг-экв. солеЯ в проценты по Г.й.Райочеву (1977); обшй азот по микрокьельдалв и колориметрически; гумус по методу К. В.Тюрана; фосфор подвижный по Б.П.Маглгину; гипс с помощью 0,2 и соляной кислоты; карбонаты ашимметрически; механический состав почв определен поН. А,Качинокому, при обработке почвенных образцов с 0,2 н соляной киолотоИ.

Все определения были выполнены автором в лаборатории физико-химии почв Ордена Трудового Красного Знамени Института пустынь АН ТССР.

Почвенные растворы : В изучаемых почвенных растворах содержатся в основном хлоридно-натриевые, затем кальциевые, магниевые соли угольной, серной, соляной к*слот.

Общая концентраплл солей ПР в песчаных пустынных почвах колеблется от I ло Ш и в такыровидных 51-20Э г/л, пра НЗ почв. Наиболее сильногасоленные ПР (60-209 г/л) приурочены к

КОНЦЕНТР А1Щ ЛОЧЗгШШХ РАСТВОРОЗ.ЛСЙУЧШЩ ВиТЕСНШЭГ ОЫРТСМ И 20-30 M (ШРТЭД Ii ВОДОЙ ( в r/j ) Taásjma I.

tíeiaai4scK*2 : HP ¿Влага i состав почвы ; вытзснев ; % ; * t ♦ Сухой t остаток: w3 i ^ i 01 i i Ca i ч? « : tin *

Qe^tasijt Сажрт® Сп+вош : 8,72 7,56 0,03 0,67 2,84 1,48 0,60 0,20 1,74

5до 5^60 (Мн оГеГ 2Ire 0ИЮ 51« CÜ4 ïi©"

Супесчаный - " -Î60Î от нз) 8.27 8,20 0,06 0,67 2,84 0,40 0,40 0,18 2,40

8Ü00 МЗ сцк 0^49 ZM 0,30 МО 0,18 2Т37 ' ce

Оргеч^якЕ - * - 16,00 44,70 С,03 0,45 17,75 7,24 0,90 0,55 13,02 '

15,93 45,00 оТоз (M9 15,00 7Î24 0,70 ойэ 12,00

Тяжедосупшн. " » 30,00 7,68 0,21 2,84 2,22 0,70 0,30 1,61

СЮ) 30,10 8¡00 - 0,24 2^84 2,30 M2 0,35 Ess

Средвесуглйа. - " -(€0$ от КЗ) 16,96 16,96 35,10 35,60 • 0,37 0,37 18,46 '18,50 3.37 3,37 1,20 0,73 сГтЗ 10,97 10,37

Легкосуглишгетый - " (60S от. Ш ) - Ü,50 25,20 - 0,30 10,65 5,10 0,50 0,79 7,39

13,50 25,00 - MÖ 10,65 5,10 - <üö ölra 7^39

средне к тяжедосугланиотш слоям почв. С облегчен кем механического состава почв снижается концентрация ПР до 1,5-50г/л. Верхний метр целинных и орошаемых песчаных пустынных почв преимущественно незаселенный. При НЗ почв концентрация ПР в них составляет 1-5 г/л (до .0,15$ по водной втяжке). На глубине 1-2(2,5) м с утяжелением механического состава почв концентрация ПР возрастает до 33-XII г/л {0,62-1,40? по водной вытяжке), 3 нижних песчаных, супесчаных отложениях концентрация ПР изменяется 9-50 г/л (0,20-1,22^ по водной вытяжке).

Содержание НС03 в ПР не превышает 0,09-0,40 г/л. Кон С0Э обнаруживается не во всех слоях почвы. Хлор доминирует среди анионов. Глнцентрация его в песчаных пустынных почвах доходит до 71 , а в такыровидннх до 136 г/л, йторое место ваяшакгт сульфаты (504), вначительно превышают содержание бикарбонатов в ПР. Концентрация сульфатов в пзсчаншс пустынных почвах изменяется от 0,29 до 17, в тагмровидких от 1,52 до 9,13 г/л. Содержание кальция в ПР в песчаных пуотшшых почвах составляет 0,02-2,00, в такыровидннх 0,16-3,14 г/л. Магния э сесчаной пустынной почве содержится 0,04-3,11, а в такыровидной 0,34-6,77 г/л. Натрия, в ПР больше, чем калыпя и магния шесте взятых, в песчаных пустынных почвах концентрация катрия составляет 0,30-44,68 и в тькцровидных 8,64 -76,58 г/л.

8 ПР- целинных почв содержатся еле дув ни в гипотетические осла! в некоторых»лоях углекиолый кальций', в единична случаях углекислый магний к бикарбонат ватрия, бикарбонат магния. Присутствует повсеместно бикарбонат кальция; в составе солей ПР содержатся также сернокислые магний , натрий; хлористые магний, натрий, кальций. Хиористый каяьций присутствует редко я в верхних слоях почвы. Хлористый натрий присутствует повсюду и доминирует во всех слоях почвы, концентрация его в ПР достигает 16-195 г/л. ■

Цри содержании в солевом составе ПР хлористого магния, отношение (хлор-натрий):магний меньше единицы (I); при содержании хлористого кальция, отношение (хлор-натрий) :магний равняется единице я больше единицы.

При наблюдении за поведениями гипотетических солей, выявляется, что соля хлористый кальций и сернокислый магний; хлористый магний я сернокислый натрий являются-солям* аитогонистеки,

поэтому при появлении в ПР хлористого кальция ив ПР исчезает сернокислый магний, образование которого происходят по реакции (по Еловской и др., 1966):

ППК(2Са)+ Мэ504+ 2 КаС1 ^—>ШК(Мд, Са$04+ СаС12+ ^аСХ■

По данным автора о появлением в ПР хлористого магния из него исчезает сернокислый натрий: ППК(а19) + гЛ»2$04+ Зл*аС1^г£ППК(4л/а> + Иа$04+ МдСХ2+

Такие явления наблвдаются и в водных вытяжках.

Изменение ионного состава почвенных растворов в зависимости от их концентрация и расчет токсичных солей.

С увеличением общей концентрации ПР повышается в нем содержание всех ионов за исключением бикарбонатов(рис. I),

Увеличение концентрации магния с повышением общей концентрации происходит за счет увеличения концентрации хлористого магния, и в меньшей степени - сернокислого магния.

На основании статистических обработок аналитических материалов ПР установлены юр реляционные, регрессионные связи между суммой солей 1 суммой токсичных солей; между суммой солей и всеми ионами К?.

Изменение состава почвенных растворов в условиях орошения.

При длительном регулярном орошения, при общих.' благоприятных фильтрационных свойствах и оттоке грунтовых вод, хлорид-ный тип засоления постепенно переходит в сульфагно-хлоридный хлоридно-сульфатный, сульфатный, снижаются; общая концентрация ПР, содержание хлора, натрия. Увеличиваются: относительные содержания калыия, сульфатов, магния.

Сезонная динамика солей почвенных растворов в условиях орошения

Сяльнозастлеиные такировидные почвы, с неблагоприятными водно-физическими свойствами, слабо подвергаются сезонному изменении засоления. В песчаных пустынных почвах, о благоприятными водно—фивычеокима свойствами, под воздействием атмосферных осадков, промывных и ^аго заряд ко вых поливов происходят значительные сезонные изменеция засоленности, вследствие вытеснения легкорастаоримых соединений натрия и хлора. Осень» ПР более токсичные, чем весной.

ИЗМЕНЕНИЕ ИОНОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ ШВШГО РАСТВОРА

Рис. 1

кш-ни штт ш

t -гтт-г^гг;^ V,, , ¿fe^,-—,—,—г- $ t^fa^^Vr^T^.1.; , i VSbr**,* -- i , «W

о ffl « и л м 0 в й щ £í es ст ¡.í о я u ' so ю но et м в я ад № w м « м ю.

КОДИМЦК1 РШШ* i/A имЦЕНПЩН ШТШ t/Л

Влияние промывок на изменение состава почвенных растворов

В результате промывки наибольшему выщелачиванию подвергся слой 0-50 см, яаимеяьпеку слои ниже I и. Легко вшиваются 29 почва хлор, натрий я эатем магний, что связано кх большей растворимостью. Значительно слабее вшиваются сульфаты, кальций. Это обусловлено слабой растворимостью гипса, расходованием калыия на вытеснение магния» натрия ив помещенного оостояния и образованием с остаювимися радикалом вторичных солей (Малыгин, 1950) Розанов, 1951; Панин, 1963; Рабочее, 1964 Я Др.)

Из почв тяжелого механического состава ооли вшиваются медленнее. Относительное содержание НС08 увеличивается во всех случаях после промывки почвы.

Наименьшему выщелачиванию подвергся бикарбонат кальция, наибольшему хлористый натрий и магний. Таблица 2,

Сопоставление результатов анализа почвенных растворов и водных вытяжек

Как показало сопоставление.результатов анализов IIP и . водной вытяхга (ВВ), в почве только часть солей содержатся в растворенном состоянии. ВВ дополнительно растворяют из твердой фазы гидрокарбонаты, сульфаты, кальций н в незасоленных

слоях натрий.

Соотношение концентраций ИР при ЯВ и суммы солей ВВ

показано в таблице 3. Среднее содержание ионов ПР от водной вытяжки показано в таблице 4 ( результат математической обработки Т1 почвенного разреза).

О возрастанием степени засоления почв повышается ионынт-рацкя хлора, натрия а магния в ПР я попихается содержание сульфатов, кальция.

Це все гипотетичесгае соли обнаруживаются в ПР. В водных вытяжках содержатся гядрокарбоваты магния,натрия; углекислый натрий. В ПР последнее отсутствует, а гидрокарбонати магния и натрия встречаются редко. Гидрокарбонат кальция э 4-21 раз больше в водной вытяжке. Сульфат натрия в незаселенных ПР отсутствует , а в засоленных ПР его оодержанне в 17-35 раз меньше, чем в водной вытяжке. Сульфата магния больше в ПР. Хлористого натрия примерно одинаковое количество в ВВ и ПР. Хлористый магний и кальций присутствуют в ПР и часто отсутствуют в ВВ.

Тайвда 2.

Содержание яонов в почвенном растворе в т/га до и вослз прсынвм почва

( Сдой 0-50 сы, объемная касса всгсвн, 1,47 г/саэ )

ГТочка - I, ле©»суглявастая почва : Точка- 2, тяжелосуглтгастая почва

I........ i ■'.......■ —— ............... ,,...

; Исхода, : I - пром. - пром.: 3-иром.: Исхода, : I- срои: 2- врем.: 3- промывка

Сукма солей 105,46 10,61' 16,41 12,2! 139,27 6Х.06 21,78 35,64

Бакарбонатв 5,27 0,15 0,13 0,08 0,14 0,09 0,04 0,23

Хяор 43,30 8,ОХ 7,15 2,04 76.Х7 38,96 10,20 Ii, 70

Сульфата 5,31 3,58 3,34 2,08 8,83 3,81 3,86 5,68

Кадьщй 2,38 Г.ГСГ 0,42 0,80 3,07 1,85 0,87 1,64

Маг ЕЙ 4,72 0,62 0,78 0,59 2,22 0,37 0,69 0,92

Нзгргй 32,59 5,07 3,84 2,87 47,05 35,17 5,® 10,28

Таблкш 3.

Соотношение ковпентрашй почвенного раствора (при ЕВ) -а сумма солей водной вытяжка

Суша содей водкой вытяжка, %

Вэнювтращя почвенного раствора, г/л

Тазшроввдная кит

Песчаная пустынная почва

X - с

с - I

х-с

С - X

х,-.

до 0,10:. 0,11 - 0,20 0,21 - 0,30 0,31 - 0,40 0,41 - 0,50 0,51 - 0,60 .0,61 - 0,70 0,71 - 0,80 0,81 - 0,30 0,91 - 1,00

1.00 - 1,50 1,50 - 2,00

2.1 - 3,00 больше 3,00

2-5 6,5 - 13 8,0 - 22

5,0 - 18 8,0 - 20

7,0 - 19 17-20 13,4 ,

2 - 7 5-13

5 - 14

6 - 22 7 - 26

28-30 23-43 7,0 - 68 30 -За 42-59 13-49 13-58 II - 68

10,10

16-79 20 - 60 52 - 80 21-64 31 - 71 34 - 165 54 - 123 30-139 123 - 209

1,1-4,7 2,0 - 6,5 4,0 - 15,0

10-18 II - 25 24 ,4 6,61 31,1 53,0

1,9 - 5,0 2,0-8,5

38,10 51,82

47,7 52,30 34-51

2,7

50-57

45,82 56 - III 86 - Ш 63 - III

х - с - хлорвдяо-сульфатн-е засоление; о - х - сульфатно-хаордвое аасоленке; х - хлоридное засоление;: :.

Таблица 4,

Процентное содертае почвенных растзэров от водной ветяжка

Суша солей 33,1 : Злата: пи ; 3 почвенном растворе содержится % иона от водной »¡пят

Сумна солей П?, г/л: • : солей ; С! : : Сз ; Мэ :

до 0,25?

до 10 г/л нз 64,18 . 10,74 131,32 48,81 54,72 92,83 76,90

в * 5£

0,26 - 0,60 II - 20 нз 73,63 20,79 120,38 57,15 56,27 126,05 82,75

а « 37

0,51 - 0,70 20-57 13 ' 7; ,37 22,09 129,24 47,24 46,41 96,11 79,06

п з 15

0,71 - 1,50 20-83 вз 78,СГ? 28,19 120,02 - 41,39 29,97 103,0 94,02

Я =18

больше 1,5 38 - 134 нз 67,49 46,33 88,82 36,02 27,85 39,82 87,65

п-В

п - томчество оораашв, которкз подверглась статистической оОработяа.

Пересчет состава водных зытялак в почвенные растворы

1. В етеи рааделе диссертационной работы дня пересчета состава водвнх вытяжек в почвенные растворы установлены корреляционные, регрессионные свяви между суммой солей и всеми ионами водной вытяхгя и почвенного раствора. Выведены эмпирические уравнения, позволяющие пересчитать состав водной вытяжки в почвенный раствор с точностью плис, минус до IOÍ, Пересчету дано подробное£ на примерах ) объяснение.

2. Дана эмпирические уравнения для расчета концентрации ПР в аависимости от содержания в водной вытяжке хлора, натрия, суммы токсичных солей и суммы солей о учетом степени ааоолення л механического состава почвы.

Наиболее точный, приближенный к фактической концентрация почвенного раствора расчет получается в незаооленаых образцах. С возрастанием засоления между фактической я расчетной конце втрадаей появляется разница плюс,минус 1,5 - 10 г/л. Табл.5.

Сопоставление состава грунтовых вод ц почвенных растворов

Почвенные растворы до строительства Каракумского канала имели аллювиальное происхождение, влияние грунтовых вод была не значительным, так как они валегали глубже 5-20 м от поверхности. В результате орошения произошло подъем уровня грунтовых вод до 3-5 м и выше, они оказывают непосредственное влияние на формирование состава я концентрация почвенных растворов*

Га исследованной территории грунтовые воды залегают на глубина: 1,25-5,0 м . Общая минерализация их колеблется от 2,7 до 72(90) г/л, от солоноватой до слабых, рассолов. Химизи редко сульфатный и хлори дно-сульфатный, чаще сульфатно-хлород-кого к хлоридного типа. .

В грунтовых водах преобладаем ионы натрия, относительное содержание которого доходит до 65-95?. Натрия больше кальция в 2-80, а магния в 1,4-28 peis, .

Осенью уровень грунтовых вод понижается, а весной позй-шается. Минерализация вод осенью в 2 раза меньше, чем веской. Количество НС0Э часто выше в грунтовых водах. Яоны хлора4 сульфаты, кальций, магний, натрий иногда выше в грунтовой воде, иногда в ПР. ■

В грунтовых водах не обнаружен хлористый магний, а в ПР

эта соль содержится. В тяжелых по механическому соотаву почвах содержание ионов в ПР выше, чем в грунтовых водах, а. в легких почвах содержание ионов в ПР меньше по сравнении с грунтовдаа водами. Это связано с водно-физическими свойствами и миграцией солей в етих почвах.

Таблица 5.

Концентрация почвенного раствора фактическая и расчитацная по сумме солей водной вытяжки

у г/л-120,6.* - 5,686; t«0,78, у^1,5«х - 0,09; t» 0,98. Мех.состаа;Влага ¡сумма • ПР, г/л : ПР, %

почв«»

ЗД :расчетн; ф&кгич, :раочетвая

Песчаная 10

Песчаная 10

0,06 1,32 1,55 0,0X8 0,016

0,07 2,54 2,76 0,025 0,028

0,08 4.09 ■ 3,96 "0,041 0.040

одо 5,05 6,37 0,050 0,064

0,12 6,70 8,79 0,087 0,088

0.15 11,42 12,04 0,114 0,120

0,20 18,40 18,43 0,104 о дм

У г/л« 80,23.x - 3,205? t » 0,90

0,23 15,81 15,25 0,158 0,152

0.24 18,03 16,06 0,180 0,160

' 0,50 24, за 20,06 0,244 0,209

0,37 20,65 26,40 0,206 0,265

0,45 23,59" 32,90 0,236 0,329

о, ;8 46,02 . 35,30 0,460 0,353

0,65 42,90 ■53,94 0,429 0,489

у - кэндаитрошя ПР в г/л и в Я; х - суша солей водной вытяжки, % на 100 г, почвы; "< - коэ'Мациецт корреляции;

ВЫВОДИ;

1. Формирование концентрации и ооетаяа почвенных растворов, на исследованной территории, связано с цитологическим отроением почвы, влиянием уровня и минерализация грунтовых вод и хозяйстве нно-ирригационной деятельностью«

Наиболее сильное васоление почвенных растворов (60 -209 г/л) (формируются в средне и тяжелосуглшыстых и глинистых олоях почв. С облегчением механического состава почвы, концентрации почвенных растворов снижается ко г,5-50 г/л.

2. Верхний метр целинных и о решаемых песчаных пустынных почв преимущественно не засоленный В них концентрация почвенных растворов, при влажности щ, составляет 1-5 г/л ( до 0,15% по водной вытяжке). Это наиболее благоприятная концентрация! для сельскохозяйственных культур. На глубине 1-2(2,5) м с утяжелением механячеокого состава почв, концентрация почвенных растворов возрастает до 34-Ш г/д (0,62-1,4(3 по водной вытяжке). Нижние 2(2,5) -5 м, сложенные преимущественно песчаными и супе счанш и отложениями имеют концентрация} от 9 до 50 и более г/л £ 0,20 - 1,22? по водкой вытяжке), в зависимости от минерализации грунтовой воды,

Г^счаные и супесчаные горизонты такыровядных почв характеризуются более высоким засолением по сравнению с такимй же слоям« песчаной пустынной почвы. Связано это о худшими общими фильтравдонн ьми свойствами такыровядных почв.

3. Наивысшая концентрация сульфатов в почвенном растворе на лесчрчой пустынной почве 17, в такыровидной 9 г/л ( по водной вытяжке т,2 и 0,9^). В высоко минерализованном почвенном растворе ( и в водной вытяжке) доминирует ион натрия. Концентрация его доходят до 77 г/л, а относительное содержание доходит до 99^. В незаселенных горизонтах преобладает ион кальция. При концентрации почвенного раствора меньше 5 г/л(до 0,Ю-0,1&л

по водной вытяжке)в них кальция больше натрия, натрия больше магния {Сау Ыа.уШд); При концентрации почвенного раствора от 5 до 20 г/л( до ь,Ь% по водной вытяжке) натрия болыке халыщя, кальция больше магния £ //а ?Са?Н9);Прй концентращш выше 20 г/л ( по водной вытяжке выше 0.5$) натрий больше магния, магний больше кальция (^а>Мд?Са).

4. Ори промывках и длительном регулярном орошаении, в благоприятных условиях, в почве и почвенном растворе, уменьшается содержание хлора и натрия, повышается относительное

содержание ионов кальвдя, магния, бикарбонатов. Наибольшему я вменению при сезонном засолении и рассолении подвергаются песчаные пустынные почвы, наименьшему - такыровидные.

Шиболее пресные почвенные растворы обнаружены при сумме солей водной вытяжки меньше 0,2Ё%. Наиболее высокие концентрации почвенных растворов пролиляются при сумме солей водной вытяжки 0,5-1,5;?. При сумме солей водкой вытяжки выше (при влажности ИВ), почвенные растворы, насыщаясь, начинают выпадать в осадок, в случав увеличения влажности продолжают растворятся.

6. В водник вытяжках по сравкенша о почвенными растворами больше содержатся бикарбонаты, сульфаты, кальций и в незаселенных горизонтах - натрий. Разница между водншд вытяжками и почвенниди растрами на исследованных почвах обусловливается, а основном, за счет дополнительной растворимости воднши вытяжками бикарбоната кальция и сульфата наград, в некоторых пределах за сч.т растворимости гипса.

7. При иаучении солевого режима почв желательно(необходимо) использовать метод водной вытяжки и почвенного раствора параллельно, поскольку состав почвенного раствора из-за того( что в нем содержатся только легкорастворимые (токсичные) соли, послужит эталоном содержания легюрастпоримых солей в почве, а анализ водной вытяжки покажет засоление почвы в целом.

8. В орошаемых почвах концентрашя почвенного раотвора не превышает концентрацию грунтовых вод. Концентрация почвенных растворов и грунтовых вод зависит, в основном, от механического состава и водно-физических свойств почвы. При тяжелом механичвсксм составе и'неблагоприятных водно-физических свойствах почвы, концентрация почвенного раствора вышеС иногда значительно) концентрация грунтовой воды. С облегчением механического оостава и улучшением водно-физических свойств почвы концентрация почвенного раствора ниже концентрат и грунтовой води.

ПРАКШВСК4Е ПРЕДЛОЖИ Ш:

I. Рекомендуется вытеснить почвенный раствор (особенно тяжелых по механическому составу почвах) при влажности образной равной "физической спелости" (55-60' от НВ). Это сокращает время получения почвенного раствора и уменьшает расход кварцевого песка на 70-75$.

- 20 -

2. Для получения почвенного раствора модно расходовать 20-30 мл спирта и 100-150 мл дистиллированной воды на один почвенный образец. Это сокращает расход сшрта на 75-9Q& и одновременно не влияет на скорость выделения почвенного раствора и .на результаты анализов.

3* Рекомендуется проводить расчет концентрации почвенного раствора по содержанию ионов хлора* натрия; по сумме токсичных и общих солей в водной втяжке, используя для этого эмпирические уравнения регрессии.

4. Расчет нормы промывок для полного удаления солей из корнеойятаемого слоя выполнять по даииш водной вытяжки, которая определяет общий вал ас солей в жидкой, твердой и обменной фазах почв.

5. На территория Хауэханокого массива нежелательно поднятие уровня грунтовых вод выше 3-3 м, так как слон ниже 2 м преимущественно сложены хорош фильтрующими песчаншя, супео-чаными отложениями. Соленая грунтовая вода легло поднимаясь по ним, задерживается в верхних тяжелых по механическому составу слоях вызывая сильное засоление норнеобятаемого слоя иочвы.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы;

1. Почвенные растворы междуречья Тедкен-Мургаб и их изменение под влиянием орошения.-Проблемы освоения пустынь-, 1975, № 3, с. 87-88.

2, Сезонная динамика солей' почвенных растворов Хауахании-го м ас с"ва.-Проблемы освоения пустынь-, Х376, й 6, с. 6J-66.

Влияние орошения на почвенные растворы Хауэханскогс массива,-Сб."Природные условия и вопросы освоения Каракумов", Ашхабад,Лзд-во "Ылым". 1977, с. 103-107,

4. Почвенные растворы основных типов почв Хаузханского массива.-Проблемы освоения пустынь.-£979, АЗ,с.45-49,в соавтор.

5. Мелиоративные условия земель Хаузханского массива к пути их улучшения."Тезисы докладов 12 конференции молодых ученых института пустынь АН ТССР, посвященный 110-летию со дня розгденяя З.И.Ленина.Ашхабад, Изд-во "Ылш", 1980, с. 13-15, в соавторстве.

Заказ № 4653. Тириж КЮ }кз. И-05'.И Г,

Типография ЛИ ЮСГ\ 744012. ЛшхаОуд, ул. Советских пограничников, 92а.