Внесение их на поверхность способствовало накоплению и перераспределению солей в профиле, внесение на глубину — большему выносу солей, особенно при использовании фосфогипса. Внесение железного купороса на глубину вызвало также вынос ионов Сl¯, Na+ и Са2+, но привело к накоплению сульфата магния.
ABSTRACT
A study of а salt composition dark chestnut alkaline soil Sivash Crimea subject to alkalization 23 years after reclamation has been carried out. The introduction of ameliorants had an aftereffect on the salt composition. Adding them to the surface of the soil promoted accumulation and redistribution of salts in the profile, adding to the depth — greater removal of salts, especially when using phosphogypsum. Adding green vitriol to a depth sulfate caused removing of ions Cl¯, Na+, Ca2+, but led to accumulation of magnesium sulfate.
Ключевые слова: химическая мелиорация; длительное последействие; темно-каштановая слабосолонцеватая почва.
Keywords : chemical reclamation; long aftereffect; dark chestnut weakly alkaline soil.
Ощелачивание почв, вызванное орошением пресными водами и связанное с процессами рассоления и рассолонцевания, отмечается на всех оросительных системах юга Украины, России, Казахстана и др. [2; 3; 6]. Оно проявляется в образовании и увеличении содержания соды и гидрокарбонатов натрия и магния. Степень ощелачивания почв степного Крыма, связанная с длительным орошением из Северо-Крымского канала (СКК), невелика и максимальное количество щелочных солей образуется в основном в слое 50—100 см, что не является токсичным для полевых культур. Однако для плодовых культур, которые очень чувствительны к щелочным солям, присутствие соды в любых количествах и увеличение содержания гидрокарбонатов натрия и магния до 0,2—0,3 смоль(экв)/кг почвы может привести к сильному угнетению растений и значительным потерям урожая [5]. Кроме того, плантажная вспашка — обязательный агротехнический прием при закладке сада также способствует образованию щелочных солей вследствие усиления обменных процессов [4].
Для нейтрализации щелочных солей в орошаемых солонцеватых почвах и солонцах и повышения их плодородия применяют химическую мелиорацию, то есть внесение в почву кислотосодержащих или кислотообразующих веществ. Это гипс, фосфогипс (ФГ), железный купорос (ЖК), минеральные кислоты и др. [1]. Нашими исследованиями, проведенными на темно-каштановых почвах, подверженных ощелачиванию, показано, что внесение ФГ и ЖК приводило к нейтрализации щелочных солей, образованию в почве гипса, увеличению содержания водорастворимого и обменного кальция, повышению содержания элементов питания и т. д. [5]. Было показано также, что интенсивное воздействие мелиорантов на солевой состав почвы продолжалось в течение четырех лет после внесения. Далее их действие затухало, и делался вывод о повторном (периодическом) внесении мелиорантов в почву для поддержания содержания токсичных щелочных солей на уровне ниже критического для плодовых культур. Однако некоторыми исследователями отмечалось более длительное последействие различных мелиоративных приемов от 10 до 50 лет [1]. В связи с этим целью нашего исследования было проследить длительное последействие мелиорантов на солевой состав почвы через 23 года после проведения мелиорации.
Объектом исследования была темно-каштановая слабосолонцеватая почва на желто-бурых лессовидных глинах. В почве было обнаружено повышенное содержание гидрокарбонатов натрия и магния в слое 60—100 см и наличие соды на глубине ниже 80 см, что вызвало угнетение деревьев персика [5]. На этих почвах располагался сад персика, который был посажен в 1975 году (колхоз «Родина» Джанкойского района, Крым). Сад орошался водой из СКК по бороздам. Для изучения влияния мелиорации на свойства почвы осенью 1989 года был заложен стационарный полевой опыт. В качестве мелиорантов использовали ФГ и ЖК-отходы ЗАО «Крымский титан». Мелиоранты вносили на поверхность почвы и на глубину 50 см, так как максимум щелочных солей располагался в этом слое почвы. Контролем служили участки без внесения мелиорантов.
Дозы внесения мелиорантов были рассчитаны на полную нейтрализацию гидрокарбонатов натрия и магния и соды в слоя почвы 0—120 см, где размещается основная масса корней плодовых культур. Максимальная расчетная доза мелиорантов для данной почвы составила 4 т/га.
Сад персика эксплуатировался до 2000 г. После окончания эксплуатации этот участок перешел в залежь, остались лишь пни не выкорчеванных деревьев.
Почву для анализа отбирали сплошной колонкой по 20-ти см слоям почвы до глубины 120 см, с тех же участков и вариантов опыта через 23 года после внесения мелиорантов (2012 г.). Солевой состав водной вытяжки определяли по ГОСТ 26423-85—26428-85. По результатам водных вытяжек рассчитывали сумму солей, количество гидрокарбонатов натрия и магния, а также сумму токсичных сульфатов и хлоридов [8].
Данные солевого состава водной вытяжки из почвы показывают, что в контроле (без внесения мелиорантов) почва не была засолена легкорастворимыми солями до глубины 120 см (табл.). Сода обнаруживалась только в слое 100—120 см в концентрации 0,04 смоль(экв)/кг почвы. Содержание иона НСО3¯ в почве контроля было невысоким и мало изменилось по сравнению с тем, которое зафиксировано на четвертый год последействия [5]. Причем в основном этот ион был связан с кальцием, за исключением слоя 100—120 см, где обнаруживался только гидрокарбонат магния в количестве 0,10 смоль(экв)/кг. Снижение содержания гидрокарбонатов натрия и магния в почве произошло в связи с существенным увеличением концентрации ионов кальция в слое 0—100 см по сравнению с периодом короткого последействия. В слое 20—80 см она увеличивалась почти вдвое. Это повлекло за собой образование гипса в количестве 0,11—0,42 смоль(экв)/кг, что значительно превышало его концентрацию, зафиксированную сразу после мелиорации.
Одновременно с этим произошло существенное увеличение содержания ионов Na+ и Сl¯ в почве за этот период. Концентрация Cl¯ увеличилась в 6—15 раз, ионов Na+ — в 2,5—3,0 раза. При этом в почве увеличилась сумма токсичных солей в основном, за счет хлоридов Na+ и Mg2+ (рис.).
Длительное последействие внесения ФГ на поверхность почвы проявлялось в уменьшении содержания ионов SO42- и Ca2+ по сравнению с контролем по всему профилю почвы, хотя оно и было выше, чем в первые годы последействия. Содержание ионов Сl¯, Mg2+ и Na+, наоборот, несколько возрастало в слоях 0—60 и 80—120 см, возможно, за счет перераспределения солей в профиле.
При внесении ФГ на глубину содержание всех ионов снижалось по сравнению с контролем, иона Na+ — достоверно в слое 60—120 см. При этом сумма солей в толще 20—120 см была ниже, чем в контроле, особенно значительный вынос ионов произошел в слое 60—100 см. Это может быть вызвано большим коагулирующим действием мелиоранта, внесенного на глубину, улучшением физических свойств почвы, что ранее было отмечено многими авторами [1; 7], и, в связи с этим, большим выносом продуктов реакций обмена за пределы исследованной толщи почвы.
Таблица 1.
Сумма солей и ионный состав водной вытяжки из темно-каштановой слабосолонцеватой почвы, 2012 г., n = 3
Нужна помощь в написании статьи?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.