Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВОДНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ И ДВИЖЕНИЕ СОЛЕЙ В ПОЧВЕ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ВОДНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ И ДВИЖЕНИЕ СОЛЕЙ В ПОЧВЕ"

¿¿гож

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, СРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДЛРСТВЙШЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И .В .ЛОМОНОСОВА

I .

факультет почвоведения

На правах рукописи

Сами Абдвяь Хамяд Сайд Ахмед

УДК 631.4:631.6

ВОДНЫЙ ГОТБПВДАЛ И Д ВИЖЕНИЕ СОЛЕЯ В ПОЧВЕ Специальность Сб.01.03 - почвоведение

А вт орефера*

дйооортации яа соискание ученой степени кандидата биологических науж

Москва - 1985

Работа выполнена на кафедре физика и мелиорации нота факультета Почвоведения MIT им.И.ВЛомоносова*

Научный, руководитель Доктор биологических наук Л.О .КароачаБСКиХ

Официальные оппоненты

доктор апологических наук, профессор Е.М. Самойлова кандидат ¿дологических наук Н^.Вэнуз.гаез

Ведущая организация - Институт почвоведа над в

фотокэдге» АН СССР,

Защита состоится "tj и XS65 г.

в 15 ч. 30 цдн на заседании специализированного совета К.053,05.16, ШУ' ам.Ы.В Ломоносова: IIS890 г.Москва, Ленинские горы, Щ7, факультет Почвовецещш, УЧеккЗ совет.

С диссертацией кожно оэваксмггьоя йаЗлиотека {л:^дьтета Почвоведения ШУ.

Автореферат разослан ISS5 г.

Ученый секретарь специализированного совета

' доденг И.Т1.Байьева

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА тхшллмщ

«—.NiSiLâ&Q££ ) '

ОБЩАЯ ХШКГЕИЮТШ. РАБОШ

Актусльпооть. Засоленные почш занимая? большую площадь в . аридных ротонах кара, Еисогсш сумма полсгателышх температур в это 11 зоне позволяет культивировать ценные технические и проповедь* ствзшшв культурц, Однако недостаток воды и засоление почв часто ' ограничивают воззджяостя сельского хозяйства в этих районах*. 11птея-» сивлое орошаемое земледелие здесь- часто сопровождается увеличение»* * площади засоленных почв и степени их засоления^ Накопление в корне-» ойатагиом сдое почв растворимых солей снижает урокаА самихраэлич-nur культур, ухудшает качество се ль скохозяЯс твс штЗ продукции, Поэтому л-зучепка засоленных почв; осоЗегшостей их ьэаимодействия с растениями - якгуплмтя япддча почвоведения и земледелия. - '

Под т. и ^аначи ясслвпот»эннл. Основная цель исследования *4 иэучевве закономерностей двоения.солей в зависимости отградиеп* . та влажности и лотешшш! почзоняоП влаги» Бшш наиапепы следующие задачи:'

1. Изучить влияние сопай на водный потенциал почш в диапазоне относительного кавлевия naia 0jXS-0»S3.,

2. Оценить злшягсе растворяшх солей tía передвижение пита-тельшес вокеетв в сочво.

¡^Влияние градиептов ковдептрадля растворимьсс солей^ влажности и водного потенциала на дшзленве солей в почве.

Научная »»яяость Лаеавыа усганоалвко( что раотвори-

мце соли замедляют диффузии нл* в про некоторых кощецтращшх К . Ддггяв концентрации могут стимулировать диффуэню К а Р.

Йатдеио* что растворенные соли сяюшюФ потенциал почвенной влаги; проаорионалвно^их ыолярноЭ *концентрации. что связано о вл^ишаем солаЙ па осыотичешшВ потенциал., ;

Движение содей мовет ндтив направлении противоположном гра-

вдептувлажности и водного потенциала почвы«

Практическая ценность, результатов. Материалы диссертации бозводилп оценить связь засоленпл почвы п доступность пптатэльнюс элементов почвы и даля теоретическое обосыонанки положительного Мйоти удобрений на засоленных почвах.

По пэкепенкю потенциала почвенной маги ксаип оценить не-растворящий овьем ночвешоЯ влага, который зависвт от концентрация п вида соля;

В работе полупени конкретные дашше по спижеика потенциала почвенной влаги;

Апробация тпботи. Штерна ли исследований биля доложены па заседании ка£едри £лзяки л мелгородвд пота факультете. Почвоведе-1шя ИГУ, ва коп$>срскц1а "Нозка ыетодц исследования почв",. Москва, 1983.г; .

Публикации. По теме опубликовано 3 работы.

Об*ем геботн. Диссертация состоит из 5 глав, змисшш ц выводов* опасна лдтсратурц пэ ¿"2- названий, содержит (ог> стр., 1о таблиц; рисунков.

Работа выполнена под руководстве« д.б.н. Л.О.Карпановского. Автор также благодарен Т.11.Початкс10й п Е.ЕДурамвБОй за постоянную пешдь» работе. ■

Сипе псе урожая па-засолешшг почяах связывает с тси, что соля повшавт осмотпчесг.ое давление в почвенном растворе {напряженность в снабжении растеплЛ водой) . Род солей оказывает токси- . ческое действие на растение, нарушая метаболлзм; образуя и накапливая промажуточныэ метаболиты в токсических концентрациях.

Эти два ткпа воздействия широко пзвеепшяиэучеаи сейчас

многими пс еле ногате лога. (5.П.Строгонов я яр. "Структура л функция.клеток растений в условиях засоления",; IS 70, Г.В.Удовакко, 1976; СевяхоЕа, 1379).

Кеныге известно о непосредственней воздействии содей"ва- . сочву, на ее физические а.химические свойства, что в свою очередь ыозеет повлиять ва рост л урожай растений.

Наиболее полная характеристика заселенна; почэ дана в моно-rpajisз 3. А, Ко ЛИ (IS46), где легально освещены. сотовой состаз различных пота, его динамика, разработали катод; мелиорации,

В ггоследние года количество работ по характеристике засоленных почэ увеличилось, что свидетельствует актуальности этой проблема. йгалн работа по анализу варьирования со дергания солей в почве (ЬЗгратова,:1970; Боровский, IS72), по влиянию смей ва растение (Строгопов, 1972; Еевяхова, 1Э7Э), ао изменение ряда овойста почв под влиянием ооле£ (Кочеткова, .Маааиша, 1983).

Следует ответить, что в больсинстве работ наибольшее гавкание уделено непосредственное влиянии солей на растений, на уро-са2 их,-Основные культурнее растения сейчас оценены с точки зрении солеустойчнвостд. хотя имеются л прсгязорсчш:. а описании устойчивости растстЛ к солям.

' Псаедение солей з почве а их роль в изменении разных свойств почвы давно привлекают вникание исследователей. *

С.А.Захаров (1927) обратил ¿кикание на зональность распределения солей в почвах плацата..Он установил четкую связь, степени в качества-засоления с климатическими условиями.

Эта связь била затеи обоснована Б.Б.Полшовым (1959), кото-» рнй совместно в вилосововыы установил, что при движении суша разных солей в лочве соотношение отельных солей меняется. По направленна движения солей увеличивается в частности, отношение

01/3V аол/ со, и г*я*

Оценка движения солей в почве на основали многочисленrux

опытов позволит! Л.ФДойавдиу еде & Х9Э0 г. сформулирошть основные правила двнженвл солей р почве,

А .Ф »Лебедев реадеяил движение солей на аса типа*, с током влаги (фильтрация, клпилдяршй подъем) и длф^уавю.

Диффузия солеЦ происходят от участков вочш о большей концентрацией & ней растворимых содей и участкам с меньшей концентрацией той те соли.

Направление двйузияможет не совпадать с движением влага, которые также в однородной яочее движется от меот о большей влажность» (большим потенциалом) к участку о иакьшдй ьлакностьо (меньшим потенциалом).

По влажности почва ыенъпе максимальной гагроснопмчесхой движение оолеЙ не наблюдается, но «ели хоть один слоя имеет влажность больше максимальной гигроскотгча ской, движение солей будет происходить от меот о большей концентрацией солей «местам с меньшей концентрацией.

С .И.Долгов, Э.Каменева, 1&31уотаноаиля, что свойства почвы могут влиять на передвижение <шафф>ли>) солей. Они подтвердил*, что при перед вике паи и nn<z i сх всегда передвигается

быстрее зо^' , при движении солей в карбонатной почве (породе) катионы ita замещает Са ж ори влажности 2-1(капиллярная влагоемкость) 50-33^ солей вступают в реакции еаиещеняя.

НЛ.ТудаЙков ( сит ,по.КЛ.Глинке, 1829) показал, что разные соля, растворенные в воде, неодинаково влияют на капиллярный

„ ? I- ?-

подъем растворов. Так, растворы, содержащие wft я so4 поднимались медленнее, чем раствор, содержащие и гл

Влагонроводность почвы (Судлицш, 1979) прямо зависит от влажности, а таксе от потенциала почвенной влага. Чей ниже потенциал, тем ниже вдагопроводность. Поэтому замедление движения содэшх растворов по сравнению с чдстсЯ водой' получили, точное термодинамическое обоснование.

По изменением термоданашнчосдого потенциала почвенной влаги влияние солей пе исчерпывается.

Градиент концентрации в раствора вызывает противоположное движение потока води (иэ-эа разницы о осиотпческоы давлении) в солей. Можно наблюдать движение этих компонентов раствора в противоположных направлениях (Пай, Типкер, 1980).

Накопилось много фактов по двахешш солей в почве, по свя-аи движения солей а влажности почв. Но и в стих исследованиях нет данных по связи тиса засоления в передвижения солей, хотя роль мша солей а общие закономерности их передвижения били отмочены давно.

Классифицируя почвд по типу засоления исследователи этик подчеркивает важность типа солей в развитии растений. В основном такое действие связывают с токсичностью солэй для растения., Отмечается,-что дополнительное внесение удобрений на засоленных почвах заметно улучшает состояние растений* Особенно это характерно для азотных удобрений. Ясно, что удобрения, внесенное дополнительно, увеличивают осмотическое давление почвенного раствора» т.е. теоретически, ухудшают водоснабжение. Токсическое действие солей а самом ..растении как будто не должно измениться от внесения удобрение. Возможно, однако, что удобрения изменяют поглощение солей растениями.

Глава 2* ОБЪЕКШ И МЕТОДЫ ИССВДЮШШ

Исследования проводила на образцах из горизонта AI кубанского чернозема, пэделочешгого, средне суглинистого* незаселенного* Ешш поставлены 3 серии опытов» В 1-й. серди определяли влияние растворимых солей itaci и На2 so4 * в концентрации 0,2 ... 0,5 *.. 1,0 ... 1*5 ... 2,0% на поглощение сэ почв н, Р, к иопитами (КГ-2 и AIJ-I7). Поняты применяла по методике Я.О.Карпа-чевского (1962), Р определят! кодификацией метода schouwenburg у.о. van and Wal tag a (I9S7) Da в К ~ на пламенном фотометре, cl - о помощью селективного электроде ЭВЙ-1 ЫЗ , по методике* разработанной Д.С.Орловыи <1901), аммонийный азот - методом . Кьельвдля Lindner and Ilarley (1912).

Во 2-Й серив опытов d таких ве образцах определили основную гидрофизическую характеристнку (крицрта водоудерииваяия) по принятой методике (Карпачовский, Воронин, Дмитриев, Строганова, Шоба4 1980). ' .

В З-efi серна опытов изучала собственно передвижение солей в почве в зависимости от градиента их концентрации, величины потенциала почвенной влага,

Основные методика» используемое в работе* описаны К.К.Гед-роЭцем.(1951), Е.В,Аринушкиной (1969), А.Д.Воронишм (1984).

Глава 3-ВЛИЯНИЕ РАСТЭОРШС СОЛЕЙ НЛ ПОТЕНЦИАЛ -ПОЧВЕШОЙ ВЛАГИ

Для походного чернозема кривая водоудэрасивания ординарна о характерным гистерезисом влажности. Величина гистерезиса колеблется от 0*2£ при р/р0 «• О,IS до 0,6% при р/р^ т 0,52. При р/р0 » 0*61 амплитуда гистерезиса достигает 0,2-0,Si.

Неходкие точки кривой водоудерхиванвя для контрольного об-1>азца яри р/р0 » 0,15 соответствуют влшшостя 2%, при р/р0 - 0,96, соответственно,.10% (9,8-10,2Í).

йшевкше в почцу соал изменили кривую воцоудерживоная. Увеличилась влагоемкость почвы, ее влажность при одном и.том же потенциале (рас.!).

■ Увеличивается влажность ори р/р0 « 0,90 в вавивимости от соли и ее концентрации, Нв01 максимально (из всех изучавшихся солей) увеличивает прибавку влажности о возрастанием концентрации* Me пылая прибавка во влажности по сравнение с NaCl отмечается при внесении ICSI* Еще меньшее влияние оказывает к*;!10 4 (прибавка влажнооти в пределах 3Í). Самое незначительное влияние среди сравниваемых солей па кривую водоудерживаиил и на влажнооть почвы в прелелах р/р0 от 0,15 до 0,98 при концентрациях 0,5-2,0Í от абсолютно сухоб навески оказывает . Увеличение рав-

новесной для данной р/р0 влажности почвы-при внесении- tteci, нагзс* и KCl пропорционально их молярной концентрации (рис,2).

Кроме концентрации ни влажность влияет и вид соли. Так, если Nací к Ws230í(. влияют почти одинаково на влажность почвы в пределах одной молярной концентрации,, то действие ;IsS<\ резко отличается от действия KCl (да и других оодей), Последняя содь увеличивает влагоемхость почвы при росте молярной концентрации. Увеличение концентрации Maso* в пределах 0-15 иг-оквД00г не изменяет влагоемкости почвы.

Влажность, при : которой проявляется осмотический потенциал (снижение общего потенциала по сравнению с_контролем) теоретически и практически можно принять эа верхнюю границу нерастворяйте го объема почвенной воды. Для почвы, в которую внесли riñoso.

20 40 . 60- I .21 . 2 20 40 60 . 70

мМ/IOpp С,j£ . Q,% С,i¿i

• Рис Л. Йзмзнекля влажности. потаа и сотенкшг потаенной таги в зависимо;га or кокцектрадиг смей i -hûjôî ; z'Lj^sUti z-j^Sfy ; i -Ш.

Десорбция

Десорбция ..

Oy0,45 ' 0,75 1»0

О,.15 0,45 0,75 Т,ОР/г0

Рис.1, Криаыо псдрудеряавашгя1 о зависимости от концентрации

. сслеЛ:

I- контроль; 2 _ содержание/ссяей 0,2<f;, 3 - 4 - 1,0".'

S:¿ I,5JEj 6 - 2,0^

Эй нерйстворяэдг.Й объём можно принять содержанка воды 6,5% и

Меньзю, для HaCl —3,5-4,OiS, дяя KCl - 7ji, Для tfcso^. этот

объём установить не удалось. Завеете «esc** вызвало заметное

повышение общего потенциала почвенной влаги в диапазоне, начиная

с влажности 6ii к выев, Кзменплся сам ход кризой, исчезла обычная

студень, характерная для для контрольной почвы,

Очевэдно, что при-вне сект.:: i'3S0Jf , как, возможно, и

Ka-SOj, » идут какке-то реакцкп взаимодействия. с твёрдой фазой

почвы. Одной:из таких реакций могет быть поглощение ^s в 11а

2+

почвой, вытеснение из.почвенного погло!цаюцего комплекса Ca который взаимодействуя с ЗСц.. образует трудлорастсоримый гипс. .

L.

. Ллл дотальной оценка влияния солей на потенциал почвенной, влаги выбрали влажность 105!, которая характеризует исходку» почву при p/p i 0,?3. Обкий потенциал оказачея тесло связан с koiw цеитрацяой'соаей'и их яшкчеекгм составом. При влажности ICi , . наибольшее изменение общего потенциала отмечается при КаС1 затем KCl, Ка2зо^ ц самое кебольсоо ири засоленияИ3ЗО4. ..Одна из причин - неравные молярные концентрации солой,-'Вторая причина взаимодействие, седей с твёрдой фаз^й'почвы С кг20^ ). Для последней сола'взмекеяпе^потепцяала очень незначительно. ■..

Уделыоя поверхность'^почтиво всех.случаях, колеблется в. пределах 127-143 м/г (у контроля 135 ы /г). Различия в удельной поверхности в пределах экспериментальной ошибки. Но тещщция в. изменении удельной поверхности с ростом концентрации солей можно проследить..При калше концентрациях солей удельная поверхность при внесении КасХ а :ia2so^ сначала возрастает по сравнению с контролем,:а затем заметно снижается trстановятся нико, чем

удельная поверхность исхрдной почви. В то хе время повышение концентрация ка и не оказывает достоверного воздей-

ствия на поверхность почвы.

Общее заключение о влиянии солей па кривую водоудерзлваеиоо-ти почв можно свести в следующему. Сола, особенно, хлористые и другие гигроскопические соли, резко увеличивают водоударждванло почш при одной и той до относительной влажности воздуха (р/р0).

Отличие в поведении Меэо^ связано о его взаимодействием с твердой фазой почш, с образованием нерастворимых соединений* Изменяя потенциал почвенной влаги соли должны, таким образом» изменять вгагоороводность, дЕ^фуэкю воды и других соединения в почве.

Глава 4. ыиянш наса в йв^А па полнапость шпхдоше ШКЯВ В ПОЧВЕ

Известно (Кауффшя л Болдукп, 1367; Карпачевский, 1962), что непосредственное потребление, поглощение питательных веществ корнями растений происходит в зона 1*3 ш от корня. Именно в этой а она заметно резкое изменение концентрация разшос веществ.

Очевидно, потребление питательных веществ растением дш-' тируется двумя группам» процессов: собственно поглощение веществ хорпеы (обиеи^ диффузия сквозь мембраны корпевих клетск в пр.) в процессы двффуэпа питательных веществ и корню.

Изменения в свойствах почвы в первую очоредь скажутся па коэффициента даффузшг веществ, Возможно.также прямое и косвен* пое взаимодействие-солей и питательных веще ств, приводящеа к образования нови химических соединений, менее подвижных. Пап- -рпыор, возможен обиек в почвенном поглощающем комплекс Са

natía и выделившийся Са переведет oicto- ллг двуэаиесешшй фоофаг в трехзаыещешшй, чем уменьшит растворимость фоэфата.

Полученные результаты (рас.З) свидетельствуют, что внесение в now солей влкяет на поглощение ко:штш ряда элементов (ионов). líaci в оглзивалл pisnoe влияние па подвеж-

нооть соединений. Знесенпе ПаС1 ухекьхаст содержите подаикно-, го КП4 ' (его подвижность, цоглощеинэ ионитом) со 197 кг/100 г до 101 мг при концентрации солей 1,0-1,5;». При концентрации

MaCl 0,2-0,5 л 2,OÍ содерогапгл подвязшого поглощенного

катионптом^ изморяется 132-145 ьс/ICO г.

Еще более заметно снижается подвижность НН4 в присутствии Иаг30^ в тех же весовых концентрациях (до ХЗ-66 мг/100г . катиоилта)♦

Отмечается более резкое снижение подвижности. шц. при мшшмалыгоП концентрации внесенных солэй и несколько меньшее снижение при максимальной концентрации тел ее солей* Прдчшш этого цв ясна. Возможно, уяазааныа разлячия на коотоверш!. Но само снижение подвижности шг^. достоверно {коэффициент Стью-дента для разности мееду контролем и срсдией величиной погложэ-ния катионитом в дрксутствпи 'Паса равен 5,6). .

Снижение поглощения ,tra¿ в присутствлл' ере.бо-

лее достоверно. . .

Сама кривая изменения подвижности кзч- в обоих случаях напоминает кршзуиГ.Солье,.характерную лдя лвбой спстеш с обратной связью, лодвертаейся какому-то- воздействию. Тагля <$op¡¿a правой подвижности- яри влажности почт.С? вполне цогех

соответствовать с^щностя явления: шрушегае подвижности, а затеи некоторая компенсация результатов этого паруоевля; Но при

этом полного восстановления функции система до нормального уровня ко происходит.

. Подвижность На ■ зачетно различается в зависимости от кол-цен традаи Паса * В исходной гочве подвижность ка почти равна подвяяяости его про концентрации иасх 0,2% (минимальная) п.. 2% (гаксимглькая) (16 и 17 иг/100 г.). £ то же время при концентрациях О,5-1,5% яогло^ецЕэ Ка существенно ко отдкчаяось. Разница в подвахноств На в этих двух грунтах образцов - цосто-1-рна.-

Как снижение, так а увеличение концентрации, возможно, изменяет селективность погх-щения Ка почвой. О такой возиоетос-ти'свадптельсиуют дашпге по подвижности ка при внесении в почву КагЗО^ . В этом случав подвлетость Ка обратно пропорциональна.его концентрации. Увеличение концентрации в почве от 0,2 до 2,0* приводит к уменьшения подвижности На ■ с ЭО ; до 8 мгДОО г зенита.. ' '

Пересчет внесенного л поглоэдкного копито« Да, в кг-экв". показал, что намечается закрепление.почвой, пряко пролор-' циональное внесенному количэстзуХо ..Паэто^у подвижность з ' этих условиях является вторичной функцией не только от внесен-' кого .-'на-.,, но йот интенсивности его поглощения почвой..

Очень похокв . на N4- при влажности-почвье 5% ведет себя (Д * При внесении нас1 ьшссиьалькая полезность этого элемента ус-• танавливается лишь при концентрации сола£ 2%. Несколько довиге- . но;содержание подвижного сг при кл концентрациях, солц .

При содержании солг г дочло 0,5-1,5# количество подтигкогл; С1 измерялось 75-125 мг-ЮО г анионита. ■

■ При внесении в почву хлор так же вздет себя» как

На . Его подвижность рлояыпаетея o?. 175 до 30 мг/IOO г поднта при увеличения кол центрами КогЗО* от 0,2 до 2%. Можно предположить, что диффузия хлора в сочво в присутствии аниона so^. замедляемся..

Такал аосмоетость наглядно подтверждается зависимостью поглощения Ил üCl понятая от концентрации Нагзо^ . до концентрации соли 1,5$ кривые идут почти параллельно, Механизм. замедления диффузии С1 , наверное 1.но2, чем у На . Последний, как показало сравнение диффузии На гнесегашх Nací a Ha^so^ , скорее всего задерживается иочвекнил поглощаадим компонентом. Об этом свидетельствует близость обеих зависимостей поглощения , На от концентракип líaCl n Na2so,t ,

Оказалось, что до кокцентрацине&б кг-зквАСО г почвы заыодпениа даФЭуэии, "удержание" почвой ci прямо пропорционально его концентрация, начиная с 25 мг-экв/IQO г почв» устанавливается постоянная дпйузия С1 к копату, "удерванпе" и почвой большо не происходит.

В то же время, ках оаыочалооь выше, диффузия С1 к аниони-2- - -

ту в присутствии so^ згкетдо уменьшается.

Небольшая доза Ha2S04 закетло стимулирует поступлений (диффузию) К в попит. Затем пмшгегдв кзицентрацки: Наг&04. в почве до X,5¿£ резко зшщяяот поступление К в ионит, и ' после достижэгшя указанной степени засоления остаётся (до концентрации 1Гаг£04. 2%) на постоянном очень шзкш уровне.

Следовательно, когло предположить,. что диффузия калия к сосущий корням в присутствии солей NttgSO^ небольших концентрациях (до 1,0?) слегка стимулируется, но при более высоких подавляется и снабжение калием растений становится ограниченным.

Растение в условиях эасолсиилсшсе 1-1,5? должки испытывать потребность в к . Может создаться нскусстг.ешшй дефицит калая при достаточно больших количествах "химичаскп" доступного калия в среден

Dee изученные концентрации. Пе^зо* увеличили диффузию соединений фосфора к аниоинзу* По критерию Стьюдента.это увеличение достоверно о вероятностью более 0,9^9,Пра этом отмечается сравнительно быстрнЗ подгом поглощенияР иокитоа в пределах концентрации до 1% к некоторая стабилизация на достигнутом уровне или ка несколько болеени&ком. Эта зависимость еце рельефней виана при внесения в почву Had . Пре увеличении концентрации м«С1 до 0,5i заметно возрастает поглощениеР анионитом«-Затем дальнейшее увеличение концентрация НаС1 в почве приводит к уменьшению поглощения онионитом п прн 1,5-2,05» солей в почве поглощениер почтя стабилизируется на урохле насколько более низком, чем в контроле.

Таким образом, поступление Р ваыионит и,.следовательно, в растение из почвы не будет существенно снижаться в присутствии солей (в концентрациях до Z%). Но Mad в большей степени,, чем; НаЗОц делает напряженным фосфатный режиму фоо$атное питание корней. Поэтому можно ожидать достаточноблаголрЕЯтной реакции цветения на фосфорные удобрения при концентрации солей в почве

Влажность может изменить взаимодействие солей а твердой ой почв и усложнить полученную для воздушно-сухой почвы картину.

При повышении влажности от 203( увеличивается поглоце-ие ионитами почти всех исследованных Мементов (аа исключением н ). При этом сохраняются уже отмеченные особенности поглояа-

поя веществ ионитами, но с рядом отклонения»

D присутствии HegSO^ увеличение влажности резко повышает диффузию С1 я сохраняется, кап слабая тенденция, уменьшение поглощения el аиионатсм при увелзчепил концентрации НагБОд ...

В этом случае даффунднруют соединения (ионы) ci , находящиеся в естественной почве, послужившей моделью. Внесение 01 вместе с HaClприводит к резкому возрастанию его диффузии Lpn совшепии концентрация соли свыше 1,5? (при влажности 10% я 20£). Увеличение влажности усиливает процесс диффузии С1 я поглощения его иопитоц. .

Аналогичная картина отмечается о диффузией ионов На , о . тем лишь исключением, что при влажности 10% поступление На* в И01ШТ растет при увеличении концентрации соли до 2% при внесении Had в остается приблизительно на одном уровне при концентрация 0 ,5-2,0^. При влажности 20% диффузия Na opt внесения обеих солей iienpepbVJto растет ипрактпчески не зависит от вида соли. Оценка поступления веществ в ишити показывает, что повышение влажности почвы с Х0£ до 20% увеличивает диффузии веществ* в том числе , соединений* При атом отмечается, что ttad при влажности 10% поддерживает уровень подвижности (диффузии) р приблизительно на одной уровне (отмечается лишь неясная тенденция к аовшешш подвижности при некоторых концентрациях)* При влажности почвы 20% отмечается иаксвдуи подвижности Р при 0,5^ *' KaOl . Влияние »t^so« при влаштости почвы 10$ аналогично влияние HaCl , при 20% подвижность Р по сравнению с контролем. Однако отмечается, некоторое понижение подвижности при 0,5-1,0i (но подвижность остается выше, чел в контроле).

Поведение Н{ ? при внесении содей подтверждает еде-

данный ранее вывод о снижении подвижности ин» в присутствии содей (при длаяностн почв« 20?) a tfo2SO^ (прл влажности 10$ и 20%), Па фона общего снижения диффузии при увеличении влажности

по сравнено» о воздушгс-сухой почвой, наблюдается практически одинаковый уровень (о отклонениями) в диффузии k(wiÍ) при влажности почш Х0£ и 20%.

Очевидно, при увеличении влааности могут идти процессы, пе-реводящяа азот ( нп*. ) в менее подвижные, и менее достутше ^ля растений соединения. Очевидно, что проблема азота на засоленных почвах стоит острее, чем это предполагалось раньше.

Глава 5.' РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СОЛЕН В ПОЧВЗ ПН! ПОСТОЯННОМ ГРАДИЕНТЕ КОНЦЕНТИЩШ В ЗАЕЮГСЛОСТИ от

грлдпша вшпосга ■ .

Движение натрия в пределах влажности почвы 5-15-25?, что соответствует потенциалу почвенной влаги незаселенных почв > - 1000 атм, засоленной 2% HaCl - 1250... - 3S3... -220 атм, gi KCl - 1000 ...» -220 ... -0,2 атм, 2% Mg504. -1000 ... г 0,2 атм, происходит как по градиенту, так и против.градиента ражности и потенциала почвенной влаги. При влажности засоленного Иаса слоя а не за соленного слоя 25% в незасоленном сдое родеряанио содей увеличилось с 2-3 кг/100 г в исходной почве до £1-15 иг/100 г. Очевидно,<в этой случае дифЗузпя воды должна рдти от незаселенного слоя к засоленному. '

При болев высокой влажности засоленной почш, когда градиент влаги а солей для взаимодействующих* слоев совпадает, поступление солей в незасоленный одой интенсивней, чем при несовпадения градиентов. Веля засоленный слойимеет влажность 5Í; то

поступление солей в незаселенную точву очень ограничено. При ачжнеюти 15Й к выше соли достаточно легко диффундируют против градиента влаглоота. При контакте слоя почвы, засолаиного натрием со слоем почвы, засоленной МеЭО* или к^зо^, ускоряется диффузия содой в 4 слой, находящийся в наибольшей удалении <4 см) от 1-го слоя (таатД). Ди$£уэвя К, в основном, подчиняется тем же законам, но в незаселенный слой поступает заметно меньпк* К, чем в аналогичных условиях нат{яя. Против градиента влажности калий диффундирует очень медленно. Внесение соли может очень слабо повлиять на перераспределение в почве катионов. Тан, в присутствии Кк304 откечается в засоленном слое некоторое увеличение содержания водорастворимых натрия и калия (правда, как тенденция, в пределах достоверности). Уровень влажности Ь%1 соответствующе, воздушо-сухой почве, роз ко замедляет ди$$уэию оолей, особенно, воли эта влажность создается в солесодержаще» слое* Боли солвсодор'ланий слой имеет влажность 25%, то дда^зая из него будет идти заметно интенсивней, Если привести в контакт-два слоя почш о одинаковым содержанием солей, но с разной влажность», то отмечается некоторое перераспределение солей в согласии в градиентом влажности/ В сухом слое {&% влажности).содержание К а (соответственно о типом засоления), возрастает.

СХ легче дшйундяруат в незасоленную почву, чем Ка а К. ДаКуэия хлоре заметна даже вола засоленный слой имеет влажность 5% а в »тон случае заметно вше, чем диффузия катионов.

Яра влажности засоленного слоя 1$% в незаселенного слоя 25% я при обратном распределении влажности диффузия хлора почта не отличается: в по градиенту влажности, а против в »том случае диффузия хлора одинакова, так же как а при нулевом градиенте

Таблица 1

Распре дело «es N&h Cl {нг-эке/IOO г почвы) пра контакта почв с разнима

СОЛЯМ (2$

Вариант WaCÍ /исходная почва NâC\/K*SO< 1 UaCi/HgSÖ,

влажности^ (1,2/3,4),* N.a г

I 2 3 4 г 2 . i 4 i 2 3 4 .

m гь$ 25/5 15/25 15Д5 ' 25Д5 25/25 615 510 , 660 510 420 S40 420 .39 660 540 585 450 SCO 510 360 ш SO 61 88 825 3 . ЭТО 350 385 2 15 2 5 102 9 81 '¿05 630 510 660 465 465 510 390 315 660 540 £70 450 420 300 ESO 420 46 61 165 270 340 ■ ■ 270 270 270 3 15 3 8 8t 19 198 315 613 540 600 510 465 510 420 33) 800 465 540 4C5 £60 465 300 360 5Q . 82 í)5 £65 S40 325 "385 360 4 23 2 5 72 13 195 310

* . . С

5Л5 .. ' 6/25 15/5 2575 15Д5 25Д5 25/25 31,3 30 31,6 26 8 22 28,3 21 8 17,3 32,8 га ,5 29,3 25,3 19 5 25 8 19 8 16 5 3,2 5,4 7,9 16 7 15 7 15 9. 14,6 14,6 0,18 2 6 0Д5 1,6 lè,8 2 11,7 14 34 30 КЗ 25,5 25,8 26 21,3 18 34 29' 31.2 25.5 ¿4 23.3 20 3 16 8 3.2 6 4.3 15 I 10 4 14 8 14 2 13 2 0,08 3,2 0,IS 1,2 7,1 2.9 II,I 13 ы 29.8 -si 25,3 23,8 26 22,3 18 8 PO,5 27 29,8 25,3 20,3 24,5 20 5 16 3 3,8 5 7 8*5 iá 16,3 16 9 14 9 14 I 0,2 3 3 0,1'3 1.2 IÍ.5 zj 11,4 33,6

влажности (при 15^ и 25%) для обоих слоев. При влажности засоленного слоя почва диффузия С1 против градиента влажности заметно ниже •

Наличие а1шона зод ц катионов к, Ме в другом слоо почти не оказали достоверного влияния на диффузия С1.

Распределение БО^ также подчиняется отмечетшм закономерностям. Отмечается движение иона во* в направлении сротивопо.юж-ном градиенту влажности. Отмечается несколько меиывая дафйгзия кона 30» , внесенного в виде сульфата Ие по срашошш с сульфатом к , ио отлачпя зти в пределах достоверности определения.

Приведенный материал свидетельствует о сложных закономерностях в повадошш солея в почва, следует обращать штшие при прогнозе ишажепия солей, при построении моделей солепереноса на такие фшты, как движение солей против градиента влажности и но градиенту влажности, на уровень вгешшстя конгактпруших слоев почш, на особенности взаимодействия разных солей друг с другом, их взаимное влиянио на даффузл», на взаимодействие солей.с твердой «{азой почш.

Также, в евши о том, что влажность почш оказывает существенное влияние па движение солей следует учитывать гигроскопичность соли, се роль в увеличении почвенной влажности, что может привести к изменения градиента влажности п увеличения потока солей аз засоленного слоя. "

* Учет всех этих стороя сложен, но необходим для поншдашш динамики содержания солей в почве и для прогноза поведения солей при орошении;

Оценивая основные закономерности движения солей в почве, моашо сделать следующие выводы:. .

I* Движение солей в первую очередь определяется градиентом их концентрации н идет от слоя с большей концентрацией г: сдоям с меньшей концентрацией солей.

; 2. В отсутствие гравитационного тока вовд (или при ого небольшой скорости) движение солей может идти в направлении.против градиента влажности.

. 3. Дивжопие солей зависит от степени увлакпепия слоев почвы. В воэдушо-сухой почве диффузия солей резко замедленна. - Бисокое увлажнение солесодарвдей почвы увеличивает диффузии солей в сухой слой незаселенной почвы.

4* При равном содержании солей ц различной влакяоетн отмечается некоторый перенос солей в более сухой слоя, что, возможно» связано, с выравниванием потенциала почвенной влаги.

5. Па движение катионов заметно влияет содержание других катионов.(в вида растворим их солей). Движение хлора п.зо^ вэаимно-неаависимо. . . . '

6. Данные по закономерностям движения солей в почве позволяют выделить все параметры необходимые для построения моделей передвижения солей в поЧвэ. К этим параметрам следует отнести:

X) Концентрацию всех солей в почве.

2) Градиент влажности между слоями иочш. ,

3) Потенциал почвенной влаги в изучаемых слоях почвы. .

4) Гигроскопичность.внесепшк солей в почку л характер „ изменения или потеншшд почвенной влага»

5) Взаимодействие соло о почвой.

ШВОЩ и. ИЩЙГ-УЗД/К

1. ?! створзже сола кихают ойкай потзкцдал почвенной влаги-*, не меняя гастерезиса кривой водоудержввакия.

2. Нерастворящий-объзы воды зависит ог типа соли и ее концентрации в почве.

3. Сола увеличивает златоемкость почв пропорционально их молярной.концентрации.

4. Соли когут взаимодействовать о твердой фазой почв и тогда их роль в изменении потенциала становится более сложной. Они.мохут даже увеличивать обдай потешшл почвенной.влага.

5. Существует еще один шхангзк влияния солей на растения: растворимте соли замедляют диф£уззю, укенынают поступление к-кп^. в почве к корню растения, чем могут вызвать дисбаланс в поступлении,питательных веществ»:

6. Движете (диффузия) солей в почве заметно возрастает с увеличением.влакности почв от 5% к Х5& и 25%, Отмечается заметное движение солей.против градиента влажности.

7. Разработана модификация нового метода определения Р и использован новый катод определения, аоч,

0. На засоленных, почвах следует шире применять удобрения

( н, р, К ), что уменьшает вредное действие солей на растения.

По диссертации опубликованы статьи

1. Эенкова Г.Ю., Бганцова В.А., Турченкова Е.В., СДЛаммад. Применение ионитов в почвенных исследованиях. Всесоюзная конференция "Современные ыетокн исследования почв",1983.

—

2. Хамиад С.А., КарпачовскиЯ Л.О. Влияние КаС1 я ffo^so* на подвижность питательных элементов в почве. Веетник Московского университета { в печати -).

3. Хепмад С.А., Карпачавскяй Л.О. Влияние растворимых солей на потенциал почвенной влаги. Почвоведение ( в печати ).

ЛФОП Фнз.ф-та ИГУ Sait, 37 3-100-85 г.