Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ МЕЛИОРАЦИИ НА КОЛЛОИДНО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЛОНЦОВ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ МЕЛИОРАЦИИ НА КОЛЛОИДНО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЛОНЦОВ"

Н-2%641

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

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

На правах рукописи

ТОКОВ Зулкарнай Рашитович

УДК 631.445.53:541.18.048

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ МЕЛИОРАЦИИ НА КОЛЛОИДНО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА: СОЛОНЦОВ

.. (Специальность —06.01.03 — почвоведение)

; ... Автореферат ;/ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА- 1987

Работа выполнена на кафедре физической и коллоидной химии Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К4: А. Тимирязева.

Научные руководители—доктор химических1 наук, профессор Р. А. Хмельницкий, кандидат химических наук, доцент А. И. Курбатов.

Официальные оппоненты—доктор сельскохозяйственных. наук, профессор И. Я. Половицкий, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В. П. Гущин. >

. Ведущее предприятие — Всесоюзный научно-исследовательский институт зернового хозяйства.

Защита диссертации состоится «/С~> Ц-№\-и.-л ....

1987г. в «/£» часов на заседании Специализированного совета К 120.35.01 в Московской сельскохозяйственной акадс-' мни им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул., 49, Ученый совет ТСХА.

♦ С диссертацией можно ознакомиться в ЦНП ТСХА.

Автореферат разослан «/£#> "лМ/**$..... 1987 г.

.Ученый секретарь

Специализированного совета — /1/1 {"л кандидат сельскохозяйственных ЫСрьу?

наук ,''''. С М. Саблина

Актуальность ТРУП. ОСНОВНОЙ задачей, поставленной пород сельским хозяйством ХХУП съезде:/, партии, являотся более полноо обеспечение населения продуктеш питагая. Пути 'во рего кия отра-- зге ни в Прсдсгольстзенноа програу.уе СССР на период до 1990 г., принятой на ййсЯо:.: Пленуме 1А ВИС 121-2 года. В стране кз года в год должно возрастать производство сзльскохсзяЯствонноЛ продук-сии за счет о>$фективкого использования земель, увеличения урояал-яоети сельскохозяйственных культур и мобилизации ИУСКГКХСЯ резервов при зоуоса различных приеког.колиоразш. Вопрос о расширении ыэдлсратаЕных работ и повышении их качества подробно рассуотрен иа октябрьском Пленуме ПК КПСС 19&; года и отражен в постановлении "О долговременней прсграз1уе мелиорация, повылении эД[ехт;щнол-ти использования уелиорирозапных земель в цзлях устойчивого наращивания продоЕольственного фонда страна".

В политическом докладе на ХХУП съезде 1ШХ Генеральный Секретарь Пл '£122 .".С.Горбачев сказал: "Кляч успеха, как показал опыт последних лет, - в широком применении интенсивных технологи?.. Сни дапт сгроуяый гф£ект. Только в проаяок году их освоение позволило получить дополнитзльно Т5 МИЛЛИОНОВ тоня зерна, значитель- ' ное количество другой продукции". При этом одних из важных еллга-еуих инт.енсявноЛ технологии является хилячзская 1/елиорасия кислых и сслснц02цг псчз. - л ' . ' '.

3 Ставропольском крае, где очень высокая распахаиность сельхозугодий/ едниь: аз резервов повыязиия сборов зерна являпгся со-лонссвые почзи, занишюзие только в-черкозекноа зоне около 7и0 тис. га. Подавлявшее большинство еоленцев черноземной ЗОНУ характеризуется низкой и неустойчиЕсЗ уроЛаЯностьв. Сни «!а только кало-прод;ктивя« саки по себе, но, залзгая пятнами среди зональных почв, резко снизааг и их продуктивность из-за несвоевременного проведения полевых.работ. • ".'*,.

Центральная Научвая Библиотека Московское ордена Лспьм сельскомзиЯствгя. I— -джщ им. К. Д. Ткчирпгвва

До недавнего времени для улучзения ССЛСНЦОЕЫХ почв использовали в основном. гипс ила его производные, но, как показали дллтзль-. киа исследования ряда авторов, правда со паи гипса пла $сс$огапса,< процессы взаимодействия мелиорантов с почвой в,богарных условиях протекают медленно к затягиваются на несколько лат. ;Срош того, "'. гипс я фосфогипс обладают не совсем о>лгспраяткылз1.физическими : свойствами, что затрудняет их внэсениа, :: содзргат в свеем состава значительную часть балласта,' что вынуячаот применять дозы мэлиорая-. тов до 15-16 тонн и более на гектар. 3 результате воз роста ет. стоп- -(«ость мелиоративных работ и удлиняется время окупаемости капиталовложений. "." ' . - ' . • ' ' . • '

В последниз годы в напей страна и за рубежом /ОНА; Зенграя, -Австралия, .<акада/ ведется карокка поиск и испытание различных химических веществ, пришнание которых может позволять надежно и в максимально сжатые сроки радикально улучзить осгавпыа показатели плодородия солонцовых почв. • •. . . ; . . : V.

. Экспериментальные работы по мелиорации "засолаиных почв евкде-.Ч тельствуют о тем, что на солонцах наиболее полокателькый эффэкт •, даит. кислые или потшщиалыю-'.шелиэ мелиоранты /С.Н.Алааин с со- . , авторами, 1938; Г.П.Иетроояи, А.'Л.Читчян. 1971; ".Я.Иоловицкаа, -> 1972; Г.П.Петросяи, 1978,1981,1984; В.И.Карюгия, 1975; Н.П.Панов,! НАГончарова, У.ЫАбдудлан, 1979; К.К.Модьник, 1981; АлАПопов,"".'.-'• 1985; Н.И.Хадяинсв, 1985/. Среди изучоиных этими авторака калао- . •; рантов пэрвее место занимают кояаеитриропапзыа юкералышз кисло— "* ты - оарная, азотная, ортофсофорная и их полупродукты я отходы.. • Применение кислот даот увеличение урожайности сальскохоэяаотпенных* культур ка 30-5011. Одшко к настоящему времени ее» слабо изучены г" кормы внесения кислотных мелиорантов,способа внасания, длитель- ' ность действия мелиорантов на фзэакс-хамичеокае и коллоидно—хими-

ческие овойства солонцов. *

. Сель в задачи исследорпнлй. Поль исследований - изучить влияние химической кзлиорппки на богзрнкз и орозземые затоплэнизм слитые солокпезато-солончаксБатие черноземы Ставропольского края для обоспсваная и разработки мероприятий по сохранения и псви-изни» их плодородия.

3 связи с этик в задачу на-их исследований входило:

1. 1СТ;НГБИТЬ оптимальные види и норки кедаорпптов для химической молиораиии орсзаеких и н 1ро;гаегох солонцов.

2. изучить элоктрокинетичесхлз свойства слитых солснцовато-солокчоксватых черноземов к установить характер изменений химических, &:зикс-хкьячос:сих и электрокинетических свойств отих почв под действием химических уелиорантов в уолоЕИях оропения риса затоплением я на богаре.

3. "еслодошть эффективность полупродуктов производства 1/яне-рольгшх удобрений /ззотноЛ я 1осТерНО?. кислот/ как услиерантов со-лонисвых печв в нзорегаеют условиях и при возделывании риса затоплением.

Клучтя нозизнУработч. Зп:рвае получена ргепегиь'онтальшв даяние по ЕЦЦСЕ.ЗЮТ) особенностей действия химических к-елиораптов на келлоидно-хууическиа и элоктро-с::четлчзсг«:е свойства слитых со-Л01с;евато-ссда!пзксвгтых черноземов, используемых под культурой затопляемого риса и з Косролаеулх условиях.

Полученн новые даякнз, харр-кторизусгиз особенности проявления процессов деградация почв прд длительном перпо:;ячэск.см затоплении; азучонз гель хул.етзеких уздиорэктов в предотвращения небдагсчряят-ша последствий при длительном ггэро.-.влзтноппи почв.

Сопоставлено влияние на елатиэ сслоЛзкатс-содснчакопэтие ччр-кезеиа доз уздасрачтен, рассчитавши по седертдпив поглощенного

.патрия и определенных по порогу кочгуляиии.

• Псказанз более сыоокал экономическая ЛЭЦективлоеть мэлиораатов

в дозах, определенных по порогу коагуляции при мелиорации солен- Л цов о малый содержанием обменного натрия.

Практическая ценность работы. На основании полученных результатов даются рекомендации сельскохозяйственному производству по сохранению и повышению плодородия слитых солонцовато-солончаковатых черноземов богарного освоения и орошаемых затоплением почв, используемых под культуру риса. Полученные данные когут быть использованы отанциями химизации при составлении прозктно-сметной документации по химической мелиорация солонцовых почв и непосредственно в хозяйствах даиного региона. .'..';'

Апробация пзботы. Результаты асследованги доложены на конференции молодых ученых 1СХА в 1965,.19С6 годах, на Зсессюзиом научио-тохничеоком ссвегакил по меллорашс' солонцов в г.Новосибирска в . 1983 г. ; • ••, .-.„•.•„,..'„ •••>•'> \---V7; ':;•:.;

Публикация результатов исследований. По кате риалам диссертации опубликовано Б работ . 2 находятся в печати.

Объем работы. Диссертация-изложена на 212 страницах мзеано- .. пасного текста, включает введзга<з, шесть глав, выводи и рекомендации производству, иллюстрлрбвана 48 таблицами и 13 рисунками. Список использованной литературы содержит 4®$ • наииенованиа, в том число 7в зарубежных авторов.

'•'."'•' ОБЪКГО И БХГСш ШЬТОБАСМ V." •"":"-

Лабораторные опиты проводились на следующих образцах почв: • лугово-степныз корксвыо многокатризвыэ и уадонатризваз солонцы дз-со-стопноЛ зоны Омской области а луговс-степные слитые солонцевато-. оолончалаватие черноземы Ставрополья.

".елишше солонцы Смсксп области по содергаказ обменного нат-

рия в илловлальком /3j/ горизонте - калонатриевие - I2,4'S и много-нятризвиз - 44,1'" ссдзртэиал натрия от сукуы обменных катионов, -ИУ.ЗПТ высокуп аккость катионного обыокз /2.<С/ - 35-46 мг-экв га IC0 г почвы, а слитые солопцззатые чэрноземы Ставрополья JWSDT мояьау» 2X0 - 1£-2Э кг-экп на ICG г почвы - и низкое содортаниэ обмзнного натрия /теол.1/.

Таблица I

Краткая физике—химическая характеристика изучаемых почв

Горизонт, глубина, см

эглопзнпые катионы мг-экв на 1иО г почвы 2 +

Са МБ Ка'

Гумус,"?

Золоиэц лугово-степной корковый кногонатриевый

А 0-7 9.52 7.4S 13,92 9,34 3,63

Bi 7-I9 4,8? 9,54 14,32 10,64 20,33

32 19-37 1.53 9,£5 9,03 10,36 24,41

С IIC-I30 9,34 - - -

Золонэц лугово-степноЯ корковый малонатриевый

А G-6 С,СО ' 7,53 17,53 13,01 3,22

3: 5-19 3.04 3,02 11,24 25,32 4,84

3g I9-34 1,29 9,60 9,73 23,54 IC.6I

С 133-150 8,80 -

ОлитсЛ солонцевэто-солончаксватый чернозем

A C-IC 5,63 7,12 9,<Ч 8,21 С,48

3 10—43 3,43 8,29 9,52 12,14 3,45

Bg 48-73 1,24 • 6,73 3,41 11,63 0,83

33 73-103 R.43 5.45 9,59 10,IS

СтлгчкгэгыюД чертоЗ иллюзлальных горизонтов изучэоксго кало-натгкйвсго сслоида и слзтого солснловато-солстаксзатого чарнозома •язляэтся Еь-зокгя касыганяость их кс'лсяляс; части ьягпизм - '31,2 и 45,££-ст и\С. :!ллгБлальяыЛ горлзонт сотого оачсгкасзтс-оолончако-ЕЗГЗГО чегнозоуа кхезт виссхиЯ плакгроканзтэтескай тот-.1 нигал -34,2 й л счзнь киз.чуп лильтгацлсплуа способность - T*I,2 x •ДД

см2г сок~* даже по сравнения о многогатряевым солонцом - Т-4,2 х -II 2 -I

10 см г сек /табл.5/. В катионной части солевых вытяжек этих почв преобладает магний я натрий, .(олачество натрия резко возрастает о переходом в солонцовый /Зт/ горизонт и с глубиной постепенно увеличивается, достигая 13-2С м-экв. Сблонцевато-солончаковатые черноземы откосятся :с хлоридно-суль4Лтнсму типу засоле кия. !!а целине в слое Ь-бИ см запасы солей составили 30Д т/га. \'.а богара в сальхозугодиях о1ш увеличились до 72,С т/га. ,3 сдое 5Г-1С8 ом на целине запасы равны 230 т/га, на богарз они умсниидась до 21С т/га. Слитые соло!шецато-солончэ:«оватиа чзрноззмы характеризуется тяжелым механическим составом. Содержание илистой фракции .содабдэт-ся по профилю целинного солонца в пределах 53,24-?о,1С-. 3 целинном солончаковатсм солонце максимум ила находится в слое 1и-5и см, образуя отчетливо высаженный иллввмлышй горизонт. Для исследуемых почв сельхозугодий характерно довольно равномерное раепрздолз-ние ила о глубины 5С—бИ см.

Полевые исслед ев а ния по проверка эффективности химической мелиорации дозами, рассчитанными по поглощенному натри» и по порогу коагуляции, проводились в келяоде ля ночном опыте на территории ра~ сосовхоза "Еосход" лочубаевского района Ставропольского края..Про-грамма исследований предусматруизада внесение в качестве медаорирую-сих веществ 45:1 азоткоЗ и 27.1 <{ос.£сряой кислот - полупродуктов минеральных удобрений Нзванномыесксго производственного объединения "Азот", а также £осфогилса - прсмызлешшх отходов этого хз комбината.

1/.олкоделякочшй опыт был залотзп в 1983 году в шоросаемых условиях по следующая охеш: I. Контроль. 2. Лоск>гкпо. 3. Азотная и фоолорная кислоты. 4. Известняк • азотная а £ос|орная кислоты. • Повторность опита 4-кратнал.

£ля сравнительного изучения последействия 1,ос},огапса, азотной и юо]0рИ03 кислот па кел.'.сэдно-хи&ичзехие, эдеятрокинотячаскаэ а

4азико-хи.\аческ;:е свойства слитых солоицззатс-сслончэковатых чорно-зе;.:сз была отобраны образцы почв о участков укоголотнзго опита /опыт I и 2/, з'алотенного стара:!:.* яречсдавзтолем яа1здрц почвово-докая Ставропольского CJC! К.Л.Хадяянсвим. Стбор почвенных образцов производила isa спзцкально закрепленных плошадзах о участкам Н.И. ХВДаянова.

Полевые опыта I я 2 предузютрквали вноезниз в качестве мелиорантов кислот, изЕестняха с кислотами и фсс£сгапса как в неорошаемых услозиях, так п при возделывала раса заголлонаэм. Разгар доля-k вок и опытах 200 иг, повторность 4-кратная1 Спьпы била залотдны по -

схе;.:о: I. Контроль. 2. socioranc. 3. "звестняк + азотная и icojop-• над-кислоты. 4, Азотная и фосфорная кзелота. "звзстняк в вадо крепки а £ос$огилс вносили разбрасывателями IPiJT—1; кислоты /азот-шя - 4G;', фосфорная - г??/ - специально оборудованной егяоетьв о , коллзкторсм для внесения в почву гсаслот и других .-пвдкиЛ удобрения. "Вез варианты ползвых опытов была вырзлиипы по ЭЛЗУОППМ питания за счет внесения ьиязрольних удобреппД. Вирслазаемиз культури воздзли-валгеь в соответствия с прикятк.2 в хозяйство севооборотам и агротехникой. В богарных условиях ви:звалась озимая пазнипа Бозсстая-3Л аз резчзтэ 3,5 мля. всхотлх' семян но гектар. Рис сорта Дубовский-I2S возделывала лра затоплгниа водоЗ, оросительная норма 13 тис. , »г/га.'Учет урожая'сельсхохозяЯстзенных культур проводили ди5-}дрэв-пареханно по сслопцозым пятнам, в десятикратной поаторнозти, вруч-, нув. Результаты исследования обработаны с использование!* статастя-"чзсксго и дисперсионного кзтедов va?3t.ttTJnGCKoro анализа /Дгатрпэв, I9T2; Доспехов ,".1965/, -

Для характеристика «{.азпке-хахзчзских свойств исследуеч-ых почв ; и ыолпоратазнцх процессов были ваполнены слэдукдие ачаллзы: I.Cnpa-"'дчлзетэ рН ведоой а сслзвсД'вытяпзк потавгаоустричасхн, 2. Колачзс-т?зккы2 анализ'ведзоз" витяяха. 3. Спрздзло'нае' гукуса по Тюрину.

4. Оградалэниа максимальной гигроокопичности по Николаеву. 5. Гра-\ нуломегрический анализ по Хачинскоку. О. Сгзико-хиккчесяая устойчивость отруктурных агрегатов методом К.Н.Аптипова-:-Сзратаава в модя-. фикации £,С.!.'агуновой /1359/. 7. Совмещенный гранулометрический анализ '.первичных минералов и водопрочных агрегатов. 8. Определение набухания почв на прибора Баскльева ШТ. 9. Определение дзета-потенциала почв катодом электрофореза на прибора ПА1М. 10, Олределе-

.... нио дзата-потонцаила почв котодом потенциала протекания о учетом

Лзоворхностной проподимоста /точность определения дзэта-потэшаиада находится" в." продолах +1и.'/» II • Спрздолзние дзета-потенциала золя почв иатодом электрофореза. 12. Лалэрвнавальшй термический анализ на дориватогрз&о системы 1.Паулик, й'.Паудкх и Э.Ордой. 13. 'Электронная микроскопия на приборе ВЗ-5С0.

РЬаУЛЬТАТЫ ИЛЗЩДСЗАНВД

,. Опрдцояэиив'дозы ычлиогантов по порогу коагуляции !1а ООГОДКЯЕНИЯ дань наиболее слабо разработанным вопросом яв-. ляатоя расчет доз мелиорантов. Существует целый ряд подходов к расчету доз - по К.Д.Гедройцу /1912/, 3bonoweг /1951/, И.Н.Антипо-- ву-Каратаеву /1953/, А.Ц.Гринченко /1954/, Л Л.Мамаевой /1958/, *„ Г.Н.Самбуру /1963/,'по донасыззшш /Боразин и др., 1971/. Первые разработки, методики и определения дозировок, основанные на явленна ' коагуляции диопэроных частиц почвы /Н.И.Белхин, 1937; З.В.Гнатан-ко, ,1937; Г.Г.Нремш, 1940/, не пая яд пкрекого применения по причине их слабой, теоретической и практической обоснованности. - Походя из самых обедах предотавлагай элзктрсквпотичеокой теории уотойчнвооти коллоидных систем, можно полагать, что как чрезмерное концентрирование коллоидвой системы, так а очень сильное ее разбавление, должно приводить к падании дзета-поте издала, потере устойчивости коллоидных сиатеы.С шлыэ проверки влияния изменения концам-

трации коллоидной системы на величину дзета-потонгагла нами било проведено опроделзкиэ злектрокидатичесхого потенциала высокодиспор-спой суспензии золя, образующегося при псптазации солонцовых почв при различных соотнесениях почва:вода.

- чл " Таблица 2

Влияние концентрации золя солощових почв на величину дзета-потенциала выеокодаспероноЯ суспошзии и ого коагуляции

Соотно-'шениэ

Солонзц много-клтриэвыЯ

Са-снзц уяло-натриевый

: Слитой соленгпппто-:солончаховатыи чзр-: позем

почва: а ода : дзата-:потекця-: ад.ьЗ :порог-:коагу-:ляции : дзета: потзнии-: ал.мЗ : порог : хоагу-: дяции : дзета-гпотепаи-: ал.кЗ : порог : коагу-: ляиия

1:1 25,2 I • - 22,С I 23,0 1

1 :2,5 34,0 , 5 25.4 I 29,0 I ~

1 :5 33.9 8 28,2 2 - 31,2 2 '

1 1С зэ,а 14 32,4 -3 34,9 3

1 :20 43,5 15 35,1 7 37,5 6

Л ?0 47,2 " 19 45,5 12 41.3 10

1 :40 55,2 23 35.9 5 35.3 ' 7

1 :50 58.6 - - 25 - 20,5 4 32.2 5

'"1 60 53,4 24 , "20,9 3 13,4 • 3

1 73 34.1 2С - 2 - I

'1 :80 25,3 15 . - — -

/ 1:90 19.1 , 13 ' - - - -

•1-.1С0 20,4 ~ - - 10 - V -"

/• "Ул таблицы 2 едздует: раезиреклэ соотношения почва:вода при получении рцзохсдис-зргного золя солеппоних печв «ппозедизтея .ростом дззта-готзяпаала' високодисперзноЛ суспензия. У -многонэтргз-гсго солонца ь-л.чзтядьное значение дзета-гтотокцизла - 68,8 VI -' достигает при соотношении почва:в"ода 1:50; у л-злонатризвего солонца я слитого солонцзватол-солснчзксЕатсго чернозема удхз.иЛльше величины дззтз-пстзнцислсв.дсстага*:?, еоотЕстстзенно, 45,5 уН и 40,3 ыЗ при соотношения почра:ЕСдл Г:30. 3 дальне7.::зы с ууеиЬпе-

ниом кошентрашл коллоидной системы /о уваличениам соотноаония V

почва:вода/ происходит падение-'величииы дзэта-потэнциаяа. Следо- ; ч ватольно, при выборе оптимального соотногаэния почва:водз необхо- ' -

димо, руководствоваться принципом "улксилума" дзета-потэншала. При выбранном оптимальном соотношении почва:вода определяли порог . коагуляции /табл.2/ и пересчитывали для нахождения дозы мелиорантов по порогу коагуляции, в таблице 2 в графе "порог коагуляции" ".'• • • приводится объем С,С1н сэрноЯ кислоты, выраженный в миллилитрах. ;

Изкзнаниа эликтрокинатичэсках свойств и состава по- ' ;: тлощдниых шт'.'.снов почв. в взготачаонком а к'.Адкоде-.' . ляночном опытах

!'ЛЕИ исследования показывают, .что содэряаниэ обменного натрая'" под действием химических ыолиорантов изменяется со всей варизнтем вегетационных опытов. Если перед закладкой опыта содержанке, натрия в иллювиальном горизонте кногонатризвого солокаа составляло 44,6? . от оуямы обменных катионов, то через 8 месяцев посла внесения (Гоо-югепса и кислот в дозах, рассчитанных по обменному натрии, его количество составило 18,4£ и 10,8£ от суммы обменных катионов. При сопоставлении влаяпил ыолаорзитсп в дозах, рассчитанных по порогу ' коагуляции и по содержанию поглоданного натрия, розких различия в вытеснении натрия из ПИК почв на наблюдается, хотя эти дозы различаются почта наполовину. ' -

'....' Внесение кислот в малокатриевый солонец и слитой солонцзвато-оолоячаксвагыЯ чернозем в количествах, рассчитанных по соде ржаюш :; обмоиного натрия, снизило его содертапие о .11,7 к 13,0 в горизонтах Ап и Б] до 5,4 и 6,3;' ГГ oyi3.il обменныхкатионсв. В варианте о £оо-логапсом содержание натрия практически не изменилось. Содэрзание-поглсеонкого магния такие на изменилось во всех вариантах. Химическая мелиорация почв в дозах, рассчитанных по порогу"коагуляции,

приводит к вытеснении обменного натрия и части поглощенного магния во всех ьариантах. Сравнение воздэСствия на полноту вито оценки обменного натрия эквивалентных доз кислот и фосфогипеа иокпзыпает,

• что кислоты значительно превосходят шс^опШс.

'. I ; Пссладованиями, проведенныка: на ка;одре Лиэичоокой и коллоид--ной хп-ииТСХА А.Н.Алезин, А.И.Курбатов, 1970; А.И.Курбатов, 1970; А.И.Хурбатов. Н.А.Гурьзва, 1971; А.51.Курбатов, В.В.Охорков, 1975; . В»З.Скорков, 1979; В.З.Скорков, А.К.Хурбатов, П.И.Гончаров, 1901/ установлены более высокие значения дзета-потенциала солонцов Северного Казахстана, Волгоградской и СмсксЛ областей по еравшкию о зональные почвака. Что касается изучаемых почв Ставрополья, то элок-трокииетичоскае свойства вх нз изучены, и дашшо по этому вопросу в литература отсутствувт. ,

' При мелиорации происходят значительные изменения электрокино-ткчаских СЕОЙСТВ солонцовых почв. "з данних, представленных в тпб-л лица 5, видно, что иллювиальный горизонт шогогатриевого солонца /контроль/, икеет высокое згачепие дзет'а-потэшиала /30,0 кЭ/, очень .низкую фильтрационную способность /4,8 х 1С * см г сек"1/ и высокую величину рН /9,64/. V .

МСвсдоваяио серией п взотноЗ КИСЛОТОЙ ь'логон&тркевого солонца .в дозах, рассчиташшх по порогу коагуляции, приводит к розкому падению рК/до 4,95 а 5,10/ в начале и стабилизации его к концу окопе рхманта гл более низком уровне по сравнению о гипсованными вариантами. Саилепиз дзете-потокааала, вдлочнооти, увеличение коэффициента (фильтрации, среднего радиуса пор под деистькзм фос;огипоа и . кислот, рассчитанных по порогу коагуляции, были близкими. Дзета-

• потенциал снижался о 30,8 мЗ до 12,7 и 13,2 иВ в вариантах о кисло-" . таля идо 17,4 кЗ в вариантах сгипссы. Кислоты в дозах, рассчитан-

шх по поглощенному натрию, снижала эдонтрскинзтичоскиа потенциал' шюгонатркзвого сслоша сильнзз -до 5,8 а 6,4 иВ, а ]ее]огаоо в

. вквиволеитннх дозах только до 14,5 и 17,4 мЗ. Злектрокинетичэский. потенциал иллювиального /3]/ горизонта уалонатраоЕОГО солонца значительно меньсе, чем у мгогоиатриевого солонца.

В результате сравнительного кзучекня~олсхтрохкнзтичесхих и фильтрационных свойств Лдлонзтрпзвогс солонца и слитого солонцэва-то-соло1гчаковатсго чернозема, игнорированных ЛосЛогипссм и кисло-' тами в дозах, рассчитанных по поглосэнлому натрию и по помогу коагуляции, выявлен различный ;роЕвнь изменения электрекпнзтических -и йильтраиконних свойств. Уолиоранты, внесенные в дозах по порогу коагуляции, приводят к наиЗодое значительному и устойчивому улучшении этих похазатолз.1 а по своей эф;активности пресесходят кз.\-енз-пия, ггеявляхетося на вариантах, где дозы расочитаны по пегдощэв-нсму натрию /табл.3/. ."".'"-• ,

Гипсование в богарных условиях в упкрояолавом опыте слитого солонцеплто-содокчековатого черкозе,\а в дозах, рассчитанных по по-глощеннсуу натрии, способствовало снижению содер-ания обьчгяного -' натрия с 1,69 и 3,56'к-окв в горизонтах Ад и Вт" до 1,29 и 2,79* _ к-экв. Киассванко азотной и 4осфсрнсЗ,яиолот:гл и использование ' извест1ика с этюш кяслотаья способствует.более сильному" вытеснения) обменного 'натрия до 1,С-и 2,1 У-ОКВДСО г почва. • -. -

5ГспользсБспаз в качэстве химического мелиоранта -ЛосЛогипса в ь'лкрепол'звом спите из поливном учестхз увеличивает скорость взаимодействия Са юс-1огппса с П1К почв "и степень вытеснения поглощенного натрия; так, содзр.-Лкие его сократилось с 4,К »-эхв до 2,43 м-экв. Азотная и <£ос!орная кислоты и известняк в сочетании с ЭТЯУЛ кксдотги-а в тагах-яе услегпдх ЕЫГЗСНЯПГ примерно равнее количество "натрия с гарл'лттам! £сс.1огаг:са. ~ • , •- -" - ,

Хияческся юллорацил солокцовсто-сслокчаксзатсго чзрлозела •СС4СГЯ1ССМ в услсЕИях сражения ~иса зптсплекиз1'-в отгячгз ст (1х>га-ру спилает зл.итрохпкзтичес.-ш.; готекиизл иижз кгитичзс.сго уревня

Таблица 3

Влияние хиь'лчаских иго.'.::орактов на олоктрокинотичаскив и фяльтрационниэ свойства солокцових почв

Вариант

Лзата-по-:Чот>]4ицпант:Срадниа р а-текциал, фильтрации гдиуо пор

&

;.Тх10 Г «горком

:си~ г сек

"Л1.

Солонец лугово-степной кордовый шогонатриэвиЯ /модэлыша опиг I/

I. Контроль - 9,54 30,8 4,8 6,2

2. йосчогапо 26,0 7,80. 8,13 1Л1?,:' 17,4. . 53,7 47,4 22,1 . 23,4

3. Сорная кислота 2Ы 14,7 5,28 6,75 5'8 12,7 Я9.2 01,6 40.3 34,5

4. Азотная кислота 38.4 10,9 512 6,92 6.4 '•".'' 13,2 ': 90.13 87,4. 38.2 36.3

I. Солонец л$ггово- сготой кадоиатрповыл /модельный Контроль 8,22 26,4 ; 8,2 ;• опит 2/ 7,7

2. оос£огипо 13.0 16,0 8,28 V 7.94 21л3. 18,8 ' 2Ь2.-: 30,4 16.5 20,0

3. Сорная кислота Ъ1 9,2 8.17 7,С4 ши§ -7,0 25 .70,2 ') 17^ 3 2,3

4. Азотная 2д2 8.0Г 10.4 22.3 17.3,

кислота 12,0 7.11 8,3 ••••'■ -'67.5'^Л ЗГ.6

СлнтоЛ солокцавато-солончаковатиЛ чорнозоы /ыодедышй опит 3/

Контроль 8ос'огасо

- 0,48 32,3 1,2. -. 4,3

8.03 22.3 - 19.3 ;'• : 9.6

9.0 7.73 17.1 23,5 11,9

5,0 7.85 -ГО.в 26.7

6.9 7,21 15,7 43.8 '21,4

6.5' 1>™ 1И'2 --'-25,2 .Г" 14.7

8,9 7.15 14,3 41.8 .; .20.3

Сериал кколота 4. Азотная кислота

ЛЧислитель - деза ыэл/орантя рассчитывалась по содврюшга о<3и«й-

яого натрия; знаконатоль - деза мелиоранта рассчитывалась ао . сорогу коат ляпид. ... •;..-.

о

N

- 14 - . -

/К-25 гБ/ как в сахотно:.*, так и в солотсвом /31/ горизонте. Ууень- . -пюнио дзета-потенциала этих горизонтов почв до 13,5-12,4 мЗ я га-отупивзоя коагуляюш первичных агрегатов увеличили средний радиус •пор в 4 и 2 раза, соот'етствлшо, а скорость фильтрации в 14 и 12 раз. Химическая г.:ед::орпция пэвзстняком в сочетании с кислотами снижает Рлектгскинетичес!й1К потенциал ниже критического уровня, кото- -рий достигает II,О я 13,7 мЗ в горизонтах Ап и Б1. 2 отличие от фосфогипса кислсваняо азотной я $ос£орпоЛ кислотами без применения известняка в условиях орогеняя из очазздо существенного влияния нч величину дэета-потзнадзяч'и фильтрппиошше свойства почвы.

Холлсидио-хкукчаскае и 'изнко-химичзстда свойства слитых солонцзпзто-солончпковзтах чепнозеуоп и их излонение в полевом опыте-

Химическая мсл:срацяя азотнсЗ и {ос>оряоЛ кислотами и_ известняком Е сочетания с этима кислотами в богарных условиях снижает' рН почаоюшх вытлгех с 8,43 га контроле до.7,1С 3 7,2;; величину дзета-потешзюла до 13,О и 1С,0 кЗ. «Тофгап'о снимет рН до 7,Со и дзета-потенцаад до 2Л,5 иЗ. 11а кислованных. ырааагах в 20 раз .по орсппе18ш с гкпзозагаааа гозросда 4-яльтрация /табл.4/. ' .

Кспользсзагае юс-фогиаса в орозаемых условиях способствует сгагкенкю рК до ?,12 протяэ Г,53 па контроле, а "дзота-потзпциада квхе критического уровня в пахотном и солонцовом /3-/ 'горизонтах /табл.5/ и росту среднего'радиуса пор в 2-2,5 раза. Хиьячзская мелиорация ювестняхсм в сочетании с азотноЯ п ЛосЛорноЗ кпедотамя' ' -слятих солокцевато-сслончаковатих черноземов в зтях условиях более " эйсктивна, чем лоологидсем /табл.5/. Кис лова нае. без притепеная аз-", вестняка в условиях орогзяия риса. згтоялэнаеы не снатает величину . . • дзета-г.отенцизда нияе хритичэскЪго уровня, и £идьтрадкокные сво2ст-' ва изучаемых почв остается низкими /табл.б/. • . " '•

ТаОлящ 4

Злияниэ хя&.ичасксл' иалиорсиии солонцовато-сслончаксватого чар-нозема в нзоросаемых условиях на элоктрокинзтичоскио свойство /полевод опыт I/

Гоэизскт, : :Дзета-потен+ ;юа.У,пуаоКТ : Средний рздиуо

глубана, : рК„ 0 :циел, .кЗ : ;альтраани т: 5ор

су. • * • |т 1с"1 см" г сок~';г 10" ом

контроль

А 0-21 - ?,ез 19,2 1У..0 • 15,3

Б1 В2 21-47 е.'48 27.3 1,2 4.3

47-80 . 8,37 20,1 2,3 ь.з

ВС ео-ш е,57 19,3 уослгапс 5'1 5,У

А \ в-25 : 7,20 16,3 23,2 23,8

В1 И 25-50 7,56 20,6 11,6 0,7

- 50-78 >' 8,72 23.5 3,2 6,1

ВС 78-1С8 8,45 20,2 2,9 5,9

Кзвэотняк в сочетании с азотной и фосфорной кислотам

А С-23 о,87 10,5 43,5 35,7

51 25-45 .7,18 13,6 18,3 15,9

В2 45-76 8,90 21,3 5,2 6,9

ВС 76-103 8,49 2С.7 2,8 5,3

Азотная и фосфорная кислоты

А С-23 \ 7,02 12,3 45,8 39,2

Ч 23-52 7.09 10.9 21.9 18,7

52-80 8,33 21,4 5,7 7,4

%С В0-1С3 8,57 22,1 3.0 ' 5,6

Улучлспва коллоидно-химических и £иэико-хиыачоских свойств слитых солонцовато-солоичаксватих чзрнозамов пов1каот уролаиность озимоЗ КМШЕЫ на вариантах, ьалиорапсванных кислотам, на 29,5"', известняком в сочетании с геволотакя на 35,#' и .ЛосХогипсом на 17,3;? по сравнения о контролаы. Ь.олиорация ЛооЛгилсем и известняком в сочетания с киолотака в орсаазуих условиях псвшпает уро*яа раза ка 33,9 и 43,оТ Использование одних кислот в этих условиях Ей сказывает заметного ВЛИЯНИЯ на повиазнил уросш риза.

Таблица 5

Влиянии химичоскоД г.-о.'.::орации солснцзвато-солончаковатсго чэр-ноэема в условиях орошения на элзктрокинэтичэскиэ. свойства ' /половоЛ опыт 2/

Горизонт, глубина, см ;р%о лзота-лоттн*., :цзал, мЗ : • . 1т Иоо1 {1шлэнт ц-кльтрлиии/ 1С11 С1/2 г сок- :С?едшС рздауо : лор л г л 1и°'см '. •

Контроль

А - 0-26 8,48 21,7 10,3 8.7

Вх 26-53 8,53 24,3 2,С 4,4

В2 53-7? е.ео 2Ь.3 2,5 5.2 • ,

Ш 79-112 ь.и 21,5 3,5 . 5,8

, *оо;сгипс *

А 0-22 а,12 13.6 2с, 3 . 18,4

Б] 22-49 7.83 12,4 1С,8 9,6

3Л «Р-М 7,98 21,9 4,С. 5,5 -

ш 83-115. 8.С5 . I ? 17 • 3.2 . 5.4 -

Известняк в сочетании с азотной и фос$орноЯ кислотами

А С-23' 8.С9 11,5 - 25,3 . 21,7

% 23-48 '• 7,96 13.7 15,3 13.4

В2 48-83 8,20 19,2 3,8 ; . .6,4

ВВ 83-1С8 - 7,90 22,С - - 3.4 5,6

Азотная и |се|орная кислоты"

А 0-24 6,25 17,3 13,8 ' ' 10,5 -

Вт 24-45 - С', 32 1?,7 Р.З 8.1

В2 4С-87 7.67 21,3 " 3,4 8.С

БС 87-116 ' 8,14 22,7 3,3 5,8 -

, _ Гипсогапаз в бсгарних условиях нз окззизаэт заветного влияния на запасы солоЛ как в телуг'етгсЕоу, "так и в мегрсгс?.- слое псчвы. Солевой гролиль пзуолисггровзнсух участков солснЛзвзто-солончзксЕа-тых Ч';рксэел:св из-псд рлза зулгствелне стла-Ьзтся ст :тро;ил?Л со-' лснксв Ссгары и цзлхны. Зиачитоль.чгя ь'лсст'лзгхсэтстворкуых солс-Л" 1ба ряриэнтах с затсплгнизм гочв с.у?г.ош гниз. Из сорхяэго лслууэт-гсвсго елся печги вымылось г 2 п. с.село 36 теин солеЛ. я седз.»танве

их в метровой тодп;е под рисом составляет до 230 т/га. Количество солей на мелиорированных [осфогипсом и кислотаг/л вариантах умэнь-шилось в 1,3-1,7 раза по сравнению о богарой.

". Цо данным механического состава на оросаешх учаотках па на-блздается пагераспрэделакия по пробило тонксдиспороных .1ршшпа.

• £изако-хкмачаская устойчивость структурных агрогатсв почв;

: иопользуэшх под культуру затопляемого риса, довольно высот; они

• слабо пептлзирувтея водой /12,9-20,7.! агрегатов в зависимости.от варианта , опыта, размеров агрогатсв, горизонта почвы/. Количество агрегатов, расаадахтахся при обработке водой, на богаро в 1,5-1,9

„ раза белые по сравнения с почеамя, испытывающими созоннсо длительное переувлажнение при возделывании риза, а достигает 15,1- 32,3Л массы агрегатов. Сдкако этот тезио, по-ввдаьхзму, справедлив лишь при отсутствии длительной гидратации агрогатов. Для проварки стабильности агрегатов'почв в условиях длительного пасшогаш водой образцы почв, нахедивзиэоя под рисом и в богарных условиях, предназначенные для просэивання в воде, инкубировала в термостате при температуре 25°0 20 дней, затем их подвергал;! мскреыу прооеиванио, . В образках почв, занятых под риз, при повторном прозаиЕзнии в водо резко увеличилось содержание фракций С,25 мм и I, 0 мм. Ьыход таких ,;\жа-'фракций в образцах неорошаемых почв практически но изменился.

•••'/ Водопрочные агрегаты, возникавада за счетжалезо-гуматных плене» и пептизирукзеся еелочыэ и реактивом Тамш, Тюлин /1958/ относил ко II группе. В почвах богарного освоения на долв отей группы аграгатса приходится от 15,4 до 25,2;I в пахотном горизонте и от ; : 17,4 до 22,6,1 в горизста В]. • .

Использование слитых солокцовато-солончаковатых черноземов под культуру затопляеуого pzca приводит к увеличению числа агрега-тсв'11 группы в 1,5-2,5 раза по сравнении с кеороааемамл учаотколгл,

1 7

Так, при обработка агрегатов почв , долгое время находящихся в условиях длительного периодического ув.'тхнекил, щелочью и реактивом Тамма, на первичные злеуекты распадается в пахотном горизонте от 54,3 до 42,2Й, а в горизонте 3] от 32,9 до 43,вА,

Солонцовый горизонт /В]/ неорошаемых солонцов имеет повышенную набухаскость /ра - 1,73 х 13" СУ. /Г/. Ниже по профили величина набухания скитается. Использование слитых солснсевато-солов-чаковатых черноземов без хишчесяоа мелиорации для выраздаания риса в условиях затопления приводит к увеличении их набухания до 2,62 х 1С* см3/г. Азотная и фосфорная кислоты, известняк в сочетании с этики кислотами в богарных условиях снижают набухание слитых черкозеусз до в,93 х 1С"1 смА/г, а гипс - до 1,62 х Ю"1 сьА/г, Использование 4,оо1югисса и известняка с кислотами в условиях орошения риса затоплением такяо способствует снижению набухания почв. В то яо врекя химическая мелиорация еднига только кислотами не оказывает сусестЕсппогс влияния на снижение набухания слитых селсяце-вато-сслснчаксватых черноземов. . '

Основные выводы

1. Слитые сслсглевато-сслсячаксвзтые черноземы Ставрополья имеют неблагоприятные коллсядко-хикпчгсхле СЕСЗСТЕЗ: высокие зна-чопия электрекпнетическего потенциала, пезкачательные величины • среднего радиуса пер и фильтровки.

2. "спользгвапло слитых сслсньевато-сслончахсвэтых черпозексв без химической мелиорации под затопляемую культуру риса сутествек по изменяет характер почвообразования и приводит к ухудшению их

ксллопг.по-хг.к.ич0скех свсзоте. - ' _ '

3. Хсллссдко-х7Л'Аческие свсЗства почв, занятых под рис, гря химической мелиорации $о©1сгилссм и ИЗБОСТПЯХСУ а сочетаний с кис-

'лотами улучшаются. Электрскпяетический потенциал снижается Ю:ее критического уровня. Использование-же для химической мелиорации почв, занятых под рис, одних'только кислот не способствует улучшению кедлекдно-хикячзеккх свойств, а величина дзета-потенциала остается значительно выше критического уровня.

4.: Кислованиа полупродуктами шшералмшх удобрений, азотной и фосфорной кислотами и использование для химической мелиорации известняка в сочетании с отими кислотами в. богарных условиях сильнее сниаают рН и электрокинетдчесхий потенциал, способствуют более сальней агрегации почвенной кассы, увеличению среднаго радиуса пор я фильтрации по сравнению с оквиваленткымл дозами фосфогипса.

5. Изменение коллоидно-химических и физико-химических свойств почв на участках, мелиорированных фосфогипссм, происходит в богарных условиях незначительно и начинает проявляться к концу второго

1 года. :;-У ' • '•..'. ;"•'.•.._, У:,;". ;•." '' ,•''.•.'

. '. 6. Под воздействием химической мелиорации в богарных условиях ив условиях орошения риса затоплением в профиле слитых солокцева-то-соленчаковатых черноземов постепенно снижается седерканио легкорастворимых седей, улучзаотся физические и физако-химичеокиэ свойства. Количество содей в верхнем полуметровом сдое уменьшается на

.Угаг;;у'(,';'. 7:;у.. ;;у .;

• \ 7. Рассодонцевание и рассоление почвы под воздействием оросительных вод ка контроле проаоходят в 2-2,5 раза медленнее, чем при химической шлиорадия. Последействие фосфопшеа и'известняка в со-• чзтании о азотной и фосфорной кислотами сказывается на1 раосоланаи почв даже па 6-й год посла внесения.

„ ; : 8. Цоза мелиорирухкуо: вавоотв, рассчитанные па полнео вытеснение обманного натрия из ШС мпогонагрпевого солонца и по порогу коагуляции, оказывают равное действие. Химическая мелиорация мало-

натриевого солонца и елитих солскцозато-солончаковатых черноземов голпсрантаыл в лозах, рассчитагшых по порогу коагуляции, по своей эффективности превосходят варианты, где мелиоранты эквивалентны . содорусккю обменного натрия. - ; ч ~

9. Определение дозы мелиорируйте го вещества по порогу. коагуляции необходимо проводить при оптимальном соотношении почва:всда /почва:раствор/. При выборе оптимального соотношения необходимо руководствоваться критерии максимума дзета-потенапала получаемого золя. , • - • . . ', ' .

— Предлсгония производству "" ' ' '

• I, Определение дезы мелиорирующего вепества по порогу коагуляции необходимо'проводить пра соотнесении почва: вода для многонатриевых солонцов 1:50, а для ыалопатриевых солонцов и слитых » *

солснцеЕзто-ссдончаковатых черноземов 1:30. ' / - . • ,

2. 3 .качестве хказческих мелиорантов в богарных условиях целесообразно пр;а:енять азотнуп а фосфорную кислоты или известняк в сочетеяии с этил кислотами. В условиях орошения риса затоплением объективными мелиорантами являются фосфогппс и известняк в сочетании с кислотами. , . • , '. •" -_-

3. В полевых севооборотах следует вносить расчетную норку" химических келпораптез: азотнуп и фосфорную кислоты в 3-4 приема' как гидкие комплексные; удобрения, а известняк и фосфогипс - в один прием.' • - , • , ' /\ •_ - , "7

: Список статей, опубликованных по теме диссертации:

" 1. Курбатов А. И., Шестаков Е.'И.,' Токов 3. Р. Экспрессный метод определения дзета-потенциала солонцов и солонцовых почв//Рукопись депонирована во ВИНИТИ.—№ 6697—85. Деп. 18.09.85. — •-. 17 с.

2. Токов 3. Р., Курбатов А. И. Ускоренный'метод опредеде-;„ ния набухания солонцов//Тезисы докладов VII Делегатского съезда почвоведов. — Ташкент, 1985. — Т. 1. — С. 38. ''.. .3. Хмельницкий Р. А., Курбатов А. И., Гонча-• ров П. П., Шестаков Е. И., Токов 3. Р. Механизм взаимодействия различных мелиорантов с почвенно-поглощающим комплексом со-лонцов//ВНТИцентр. — № 02.86.0 103622.— 12 с.

.4. Курбатов А. И., "Шестаков Е. И., Токов 3. Р., , Гурьева Н. А. Экспрессный метод определения электрокинетического . потенциала солонцов/Дезнсы докладов VII Делегатского съезда почвоведов. — Ташкент,'1985. — Т. 2. — С. 120. , 5 . Курбатов А. И., Токов 3. Р., Шестаков Е. И. Опре-- деление доз мелиорантов по порогу коагуляции с учетом дзета-потенциа-\ ла//Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического совещания «Пути "повышения продуктивности солонцовых земель». — Новосибирск, 1986.— С; 150—152. >

I

Л-57972 6/V-87 г. Объем 1Д п. л.

Зак. 1496.- . •" Тир. 100

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

Бесплатно