На правах рукописи Фарахат Саад Елсайед Ибрагим Могханм

На правах рукописи
Фарахат
Саад Елсайед Ибрагим Могханм
АГРОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ОРОШАЕМЫХ ПОЧВ ЗАПАДНОГО КАЗАХСТАНА
И СЕВЕРНОГО ЕГИПТА
Специальность: 03.00.27 – Почвоведение
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Санкт-Петербург- Пушкин 2009
Диссертационная работа выполнена на кафедре почвоведения
им. Л.Н. Александровой ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный
аграрный университет»
Научный руководитель:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Донских Иван Николаевич
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук
Литвинович Андрей Витальевич
кандидат сельскохозяйственных наук
Суханов Павел Александрович
Ведущая организация:
Санкт-Петербургский государственный
университет
Защита диссертации состоится «03» декабря 2009 года в 14 часов 30 минут на
заседании диссертационного совета ДМ 220.060.03 при Санкт-Петербургском
государственном аграрном университете по адресу: 196601, Санкт-ПетербургПушкин, Петербургское шоссе, д. 2, корпус 1а, аудитория 239. Тел. (812) 47644-44-(доб. 298), факс (812) 465-05-05, e-mail: spbgau@mail.ru.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета
Автореферат разослан и размещен «28» октября 2009 года.
Автореферат размещен на сайте (www.spbgau.ru)
Ученый секретарь
диссертационного совета
кандидат сельскохозяйственных
наук, доцент
Н.Ф. Лунина
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. В современной ирригации выделяют пять стадий развития
орошаемого земледелия: примитивное орошение; лиманное орошение; бассейновое орошение; развитое постоянное (правильное) орошение; и современное
(условно названное совершенным) орошение (Минашина, 2004). К настоящему
времени можно найти все способы орошения, которые соответствуют разным стадиям развития мелиораций и орошаемого земледелия. Так на юге России и Казахстана и сейчас успешно используется лиманное орошение на местном стоке и с
использованием вод крупных рек.
Лиманное орошение в условиях Прикаспийской низменности является
наиболее простым способом орошения почв и позволяет хозяйствам получать самые дешевые корма. Поскольку лиманное орошение в Прикаспийской низменности связано с подъемом грунтовых вод, а также с изменением состава и свойств
почв, подверженных затоплению, то назрела необходимость изучения состава и
свойств наиболее представительного компонента почвенных комплексов – светлокаштановых, каштановых и лугово-каштановых почв.
В настоящее время на территории Западного Казахстана орошаются и темнокаштановые почвы. Основная площадь орошаемых темно-каштановых почв сосредоточена на территории Уральской опытной сельскохозяйственной станции. Орошение темно-каштановых почв осуществляется дождеванием. До сих пор достаточно полного анализа состава, свойств этих почв не было представлено. История
развития орошения в Египте насчитывает многие тысячелетия. В этом районе по
берегам Нила образовались новые агроирригационно-оазисные почвы. Эти почвы
аридной зоны Египта в связи с антропогенным генезисом занимают особое место в
общей структуре почвенного покрова этой страны. Правильное и рациональное
использование этого бесценного богатства, доставшегося нам от предшествующих
поколений, может быть более успешным, если будут вскрыты агрогенетические
особенности этих почв, процессы их засоления. В последнее время пристальное
внимание уделяется рациональному использованию почвенного покрова Северного Египта. В этом районе значительно расширились площади под рисом. Эта культура в Северном Египте является новой. В то же время в связи с низкими высотными отметками (3-4 м над уровнем моря) почвы этого региона подвергаются засолению. Знание изменчивости состава и свойств этих почв позволит: во-первых,
выявить наиболее негативные последствия рисосеения на данных почвах; вовторых, проследить роль длительного затопления на плодородие этих почв. В связи с очень большим приростом населения и крайне ограниченным размером пахотных угодий правительство АРЕ приняло решение об ирригации песчаных пустынных почв. Значительные площади этих почв в северной части Египта в настоящее время используются под выращивание бананов и цитрусовых культур. Правильное и рациональное использование данных почв возможно лишь на основе детального изучения агрогенетических особенностей этих почв и изменения их при
орошении и при сельскохозяйственном использовании.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы было изучение физических, физико-химических, агрохимических свойств, степени засоления, а также микроэлементного состава светло-каштановых, каштановых и луговокаштановых почв при применении лиманного орошения; темно-каштановых почв3
при использовании дождевания в условиях Западного Казахстана; а также дать агрогенетическую характеристику агроирригационно-аккумулятивных почв при бассейновом способе орошения и супесчаных пустынных почв -при капельном орошении в условиях Северного Египта.
В связи с этим основными задачами работы были: 1. Изучить гранулометрический и микроагрегатный состав; гидрохимический состав; карбонатный профиль; содержание и запасы гумуса, азота, фосфора, цинка, меди в светлокаштановых, каштановых и лугово-каштановых почвах при применении лиманного орошения. 2. Выявить особенности формирования состава и свойств темнокаштановых почв при орошении дождеванием. 3. Дать агрогенетическую характеристику агроирригационно-аккумулятивных почв Северного Египта. 4. Оценить
состав, свойства и плодородие супесчаных пустынных почв при капельном орошении в условиях Северного Египта.
Научная новизна и практическая ценность. В работе впервые для условий пустынно-степной зоны Западного Казахстана дана глубокая и всесторонняя
агрогенетическая характеристика светло-каштановых, каштановых и луговокаштановых почв при применении лиманного орошения. Длительное орошение
дождеванием темно-каштановых почв легкосуглинистого состава привело к существенному ухудшению гумусового и азотного режимов. Выявлено благоприятное
микроэлементное состояние изучаемых каштановых почв Западного Казахстана.
Исследованы особенности почвообразования и плодородия агроирригационноаккумулятивных древне-оазисных почв при бассейновом орошении и супесчаных
почв при капельном орошении в условиях Северного Египта.
Результаты работы могут быть использованы для разработки приемов рационального использования орошаемых почв для получения высоких урожаев луговых трав на лиманах, интенсивных культур при орошении темно-каштановых почв
в условиях Западного Казахстана. Результаты исследований могут использоваться
для прогнозирования процессов засоления, а также для оценки плодородия орошаемых почв Западного Казахстана и Северного Египта.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены и обсуждались
на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов
Санкт-Петербургского государственного аграрного университета в 2008 г. и 2009 г.;
на Международной конференции «Экономическое, социальное и культурное развитие Западного Казахстана. История и современность», посвященной 180-летию
Оружейной палаты Бокеевского ханства в городе Уральске в 2008 г.; на Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Л.Н.
Александровой в С-Петербурге, 2008 г.; на международной конференции, “Развитие агропромышленного комплекса: перспективы, проблемы и пути решения, посвященной 450-летию г. Астрахань”; на международной конференции “Фундаментальные и прикладные проблемы получения новых материалов” (г. Астрахань, в
2009 г.), и научной конференции студентов, молодых ученых “Актуальные проблемы инновационного развития агропромышленного комплекса” (г. Астрахань, 2009
г.).
Публикации. По результатам диссертационных исследований опубликовано
18 работ, в том числе 7 рекомендованных ВАК.
4
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав,
выводов и приложения. Материалы диссертации изложены на 370 страницах, диссертация содержит 73 таблицы и 44 рисунка. Список литературы включает 357
наименований, в том числе 16 на иностранных языках.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. Роль орошения в формировании состава и свойств каштановых почв
Западного Казахстана и почв Северного Египта.
В данной главе дан анализ отечественных и зарубежных исследований по
влиянию различных способов орошения на морфологическое строение, а также на
состав и свойства каштановых почв Западного Казахстана. Здесь также рассматривается характеристика ирригационно-аккумулятивного почвообразовательного
процесса и пространственных закономерностях засоления агроирригационноаккумулятивных почв.
2. Объекты и методы исследования
2.1. Объекты исследования.
Для изучения почв лиманов мы выбрали три лимана, в которые подводится
по каналам вода из реки Урал. На территории лимана «Котельниковский» Тайлатского района площадью 419 га, сформировались почвенные комплексы, из светлокаштановых несолонцеватых почв и светло-каштановых среднесолонцеватых 15 %
площади. Территория данного лимана расположена в северной части Прикаспийской низменности в зоне резко засушливых пустынных степей. Гидротермический
коэффициент равен 0,5-0,6. Сумма положительных температур равна 3000-3200 0С.
Годовая сумма осадков составляет 175-225 мм, а за период, с температурой выше
10 0С – около 100-120 мм. Весна наступает рано и дружно, лето сухое и жаркое,
длиннее календарного лета в 1,5 раза. Относительная влажность воздуха в дневные
часы колеблется в пределах 25-30 %. Рельеф представлен слабоволнистой равниной с выраженным микрорельефом в виде сусловин. Почвообразующими породами на участке являются средние и тяжелые лессовидные суглинки от слабой до
средней степени засоления. В составе солей преобладают хлориды натрия и магния. На данном лимане были заложены разрезы 1 и 2, представляющие светлокаштановые почвы данного лимана.
Каштановые и лугово-каштановые почвы изучались в лиманах (Алгабас и
Бударино). Лиман Алгабас находится вблизи поселка Алгабас Акжайского района
Западно-Казахстанской области. Обвалованный участок рано весной заливается
водой слоем 15-20 см. Продолжительность стояния воды 15-20 дней. На территории лимана «Алгабас» заложен разрез 3, представляющий каштановую почву, и
разрез 5 – лугово-каштановую почву. Этот лиман находится севернее лимана «Котельниковский» на 40 км. Климатические условия здесь примерно такие же, как
для лимана «Котельниковский». В Акжайском районе функционирует также лиман
Бударино. В этом лимане в составе почвенных комплексов преобладают также
каштановые почвы. Слой воды 10-20 см сохраняется 15-20 дней. В лимане Алгабас
и лимане Бударино растительность луговая, представленная растительными группировками c пыреем и др. Используются лиманы под сенокос для заготовки сена.
Продуктивность трав в этих лиманах достаточно высокая – 3-5 т/га сена.
5
Для характеристики орошаемых почв Западно-Казахстанской области мы
исследовали орошаемые темно-каштановые почвы Уральской областной опытней
сельскохозяйственной станции, территория которой непосредственно примыкает к
городу Уральску. Были заложены разрезы 9 и 10. Территория орошаемого массива
входит в геоморфологический район, именуемый «Общий сырт», который представляет собой увалистую волнистую возвышенную равнину. Абсолютная высота
на территории станции колеблется в пределах 50-128 м. В настоящее время на
орошаемом массиве освоен севооборот, в котором возделывается: яровая пшеница,
кукуруза, сахарная свекла, люцерна, картофель, овощные культуры. Орошение
осуществляется водой из реки Урал. Вода подается насосными станциями. Система орошения – дождевание. Норма полива – 2500-3600 м3/га. Одноразовый полив
проводится нормой 450-500 м3/га. Обычно проводится 3-4 полива. Под капусту
проводится 7-8 поливов, под картофель – 5-6 поливов. Уральская вода пресная, но
отличается от волжской большим содержанием магния, карбонатов и хлора, что
объясняется повышенной сухостью климата и засоленностью пород в бассейне реки Урал (Котин, 1967). Разрезы 9 и 10 закладывались на средней части поля, занятого яровой пшеницей. Длительность орошения 45 лет. Кроме этого мы заложили
разрезы 7 и 8 на темно-каштановых почвах также находящихся в пашне, но не
орошаемых. Данные разрезы заложены в непосредственной близости к орошаемому массиву.
Объектами исследования в республике Египет были древнеорошаемые ирригационно-аккумулятивные почвы с разной мощностью агроирригационного наноса
(1Е, 2Е, 3Е), а также вновь освоенные супесчаные почвы (разрезы 4Е, 5Е). Агроирригационно-аккумулятивные почвы орошаются бассейновым способом. На
большой массив пашни по каналам подводится вода Нила или его протоков и заливают слоем 20-30 см. Поскольку хозяйство, на территории которого закладывались
почвенные разрезы, специализируется на выращивании риса, то этот слой влаги
поддерживается очень продолжительное время в течение лета.
Разрезы 1Е, 2Е, 3Е заложены на рисовом поле, после уборки риса и просыхания. Разрез 1Е заложен в районе Сайди-Салим. Землевладение примыкает к деревне Або-Хсен. Координаты этого разреза: долгота: 30047/28//Е – широта:
31О17/45//N. Разрез заложен на поле, которое было занято рисом. Глубина разреза
150 см, высота над уровнем моря 4 м. Разрез 2Е заложен на поле в районе ЭльРайд. Землевладение примыкает к деревне Або-Мостава. Координаты данного разреза: долгота: 30О56/15//Е – широта: 31О18/12//N. Высота над уровнем моря: 3,5 м.
Разрез 3Е заложен в районе Кафр Эль-Ших. Землевладение примыкает к деревне
Теда. Координаты данного разреза: долгота: 30О51/32//Е – широта: 31О13/09//N. Разрез заложен на поле, которое было занято культурой риса. Высота над уровнем моря: 5,2 м. Разрез 4Е заложен в районе Алсадат в землевладении недалеко от деревни Алхатамба. Координаты данного почвенного разреза: долгота: 31О00/23//Е – широта: 30О40/15//N. Разрез заложен на поле, занятым банановыми плантациями. Высота над уровнем моря – 11,7 м. Разрез 5Е заложен в районе Алсадат. Землевладение находится вблизи деревни Алхатром. Координаты этого разреза: долгота:
31О10/00//Е – широта: 30О35/22//N. Разрез заложен на плантации, занятой цитрусовыми культурами в междурядьях которых возделывается люцерна. Высота над
6
уровнем моря: 13,5 м. Все эти разрезы характеризуют почвы северной части Египта.
Методы исследования. Во всех образцах, взятых из разрезов выполнены
следующие анализы. Гранулометрический состав определяли по методу
Н.А. Качинского (1958) с подготовкой почвы к анализу пирофосфатным методом
(Вадюнина, Корчагина, 1986). На основе анализа соотношения и изменчивости основных фракций гранулометрического состава по профилю почв устанавливалось
наличие процессов оглинивания по И.А. Крупеникову. Микроагрегатный состав
определяли по методу Н.А. Качинского (Агрох. методы исследования почв, 1975);
содержание карбонатов и – по методу Rowel, 1995. Содержание гумуса находили
по методу Джексона (Jackson, 1967) с применением хромовой смеси. Катионы водной вытяжки – Са2+, Mg2+, Na+, К+ определяли по методу Джексона (Jackson, 1967)
и анионы – СО32-, НСО3-, Cl- и SO42- – по методу Блака (Blak, 1965). Определение
электропроводности (ЕС) и рН по методу Rowel, 1995. Данные по сухому остатку
находили расчетным путем, использовав результаты электропроводности (ЕС). Содержание азота определяли по методу Кьельдаля (Jackson, 1967). Подвижные соединения N извлекали из почвы щелочным раствором по Корнфильду. Валовое содержание фосфора определяли по методу Джексона (Jackson, 1967), подвижные
соединения Р извлекали 0,5 М раствором NaHCO3 по Олсену (Olsen et al, 1954).
Валовое содержание калия определяли по методу Джексона (Jackson, 1967), подвижные соединения К извлекали 1 М раствором СН3СООNН4 при рН 7,0. Валовое содержание железа, цинка, марганца и меди и их подвижные соединения определяли по методу Cottinie et al, 1982. Для извлечения подвижных соединений микроэлементов использовали буферную смесь, состоящую из СН3СООNН4,
СН3СООН и ЕДТА. Непосредственное определение элементов производили на
рентгенофлюоресцентном спектроанализаторе фирмы «ORTEC-TEFA». Обменные
катионы Са2+, Mg2+, Na+ и K+ вытесняли из почвы 1 н раствором СН3СООNН4 при
рН 7,0, и титровали трилоном Б при определялись Са2+и Mg2+. Непосредственное
определение Na+ и K+ производили на пламенном фотометре (Rowel, 1995). Статистическую обработку экспериментальных данных выполняли на персональном
компьютере с помощью программы Statistic. Оформление рукописи производилось
согласно общим требованиям к диссертациям, содержащимся в Положении ВАК.
3. Каштановые почвы лиманов Прикаспийской низменности.
3.1. Светло-каштановые почвы. Характеризуются типичным для этих почв
морфологическим строением профиля. По гранулометрическому составу они являются среднесуглинистыми (табл. 1). Основными гранулометрическими фракциями являются: мелко-песчаная, крупно-пылеватая и илистая. Исследуемые светлокаштановые почвы характеризуются повышенным содержанием ила. При этом самые верхние горизонты этих почв обеднены илистыми частицами, в то время как в
нижележащих горизонтах количество ила возрастает. Основными процессами, вызывающими такое распределение ила является лессивирование и оглинивание.
Среди микроагрегатов преобладают фракции 0,25-0,05 и 0,05-0,01 мм, в
сумме они составляют 70-92 %. Количество микроагрегатов <0,01 мм изменяется
по профилю от 8 до 30%, доля микроагрегатов <0,001 мм – от 4,0 до 8,5 %. В орошаемых светло-каштановых почвах верхние горизонты характеризуются повы-
7
шенными показателями фактора дисперсности по Н.А. Качинскому (12,2-49.2 %), а
следовательно, более низкой способностью к структурообразованию. Значительная
часть илистых частиц не расходовалась на цементацию микроагрегатов >0,01 мм.
Светло-каштановые почвы лимана «Котельниковский» характеризуются слабой засоленностью и отсутствием ее. По солевому составу эти почвы являются хлоридно-магниево-натриевыми.
Таблица 1. Агрохимические показатели светло-каштановых почв
Горизонт
Глубина, см
А1
0-24
В1
24-36
ВК
36-63
В2К
63-107
ВС
107122
122152
152185
С1g
C2g
Гу
му
с,
%
1,9
8
1,1
1
0,9
9
0,2
0
0,5
0
0,4
4
0,3
2
Содержание
азота
ваполодвиж
вое,
.,
%
мг/кг
Содержание Содержание
фосфора
калия
ваповаполодвиж
лодвиж
вое,
.,
вое,
.,
%
мг/кг
%
мг/кг
Светло-каштановая, р. 1
ЕКО,
м-экв
/100г
Карбонаты
,
%
Содержание в
%, фракций
<0,01
мм
<0,001
мм
0,196
140
0,360
26
2,44
38
22,76
1,4
37,3
22,5
0,252
112
0,291
16
2,21
27
23,59
1,4
52,8
21,4
0,126
140
0,236
9
1,32
11
26,26
16,2
61,8
30,8
0,070
154
0,129
5
1,29
8
28,72
12,0
42,5
30,6
0,070
182
0,121
52
0,78
12
26,19
13,0
45,7
40,0
0,056
210
0,121
20
0,70
6
15,89
6,0
17,9
8,0
0,014
84
0,056
17
0,74
13
24,65
8,6
41,9
22,3
Светло-каштановая, р. 2
А1
0-20
В1
20-34
В2К
34-48
ВК
48-66
ВС
66-106
С
106192
1,1
1
0,9
7
1,1
9
0,8
6
0,5
4
0,4
7
0,070
98
0,271
52
0,92
53
14,8
1,2
31,18
13,84
0,070
98
0,192
22
1,81
27
25,97
3,6
41,24
33,97
0,070
168
0,232
19
1,17
11
25,14
16,8
38,11
19,89
0,098
84
0,189
15
1,48
10
25,32
13,0
38,37
21,11
0,028
126
0,159
15
3,43
12
24,58
10,4
35,95
17,00
0,028
140
0,144
14
1,09
16
27,70
10,8
39,61
21,63
Содержание гумуса в профиле данных почв в слое 0-50 см изменяется от 1,1
до 1,98 %. Наблюдается достаточно отчетливая обогащенность гумусом нижних
горизонтов. По запасам гумуса светло-каштановые почвы относятся к группе почв
с низким содержанием гумуса – 112-120 т/га в слое 0-100 см.
Исследуемые почвы характеризуются слабощелочной реакцией – рН 7,528,34. Емкость катионного обмена (ЕКО) изменяется по профилям почв от 23 до 26
м-экв/100 г. Содержание обменного Са2+ колеблется в пределах 13,7-16,0 м-экв/100
г, а Mg2+ – 7-16 м-экв/100 г. Обменный Na+ содержится по всему профилю, но количество его низкое – 1,08-1,26 м-экв/100 г; а содержание К+ еще ниже – 0,30-0,88
м-экв/100 г. Доля Са2+ в составе обменных катионов изменяется по горизонтам
почвенных профилей от 35,2 до 71, 2 %. В отдельных горизонтах относительное
8
количество катиона Mg2+ достигает 60-65 %. Доля обменного катиона Na+ по
большинству горизонтов не выходит за пределы 5 %.
Исследуемые светло-каштановые почвы характеризуются оптимальными запасами азота (8-15 т/га в метровом слое), а также высокой степенью подвижности
азотистых соединений, достигающей 12-16 %. Данные почвы имеют высокое содержание фосфора как в пахотном гумусовом горизонте – 0,271-0,360 %, так и в
горизонтах В1 и В2 – 0,192-0,236 %, обеспечивая запасы этого элемента в слое 0-20
см – 8,6 т/га, а в корнеобитаемом (0-50 см) до 20 т/га. Содержание подвижных соединений фосфор -от низкого до среднего. Содержание калия в светло-каштановых
почвах колеблется в пределах 1,48-2,2 %, обеспечивая очень высокие запасы калия
–228-294 т/га в метровом слое. Исследуемые почвы характеризуются высокой степенью обеспеченности подвижными соединениями этого элемента – 27-53 мг/100 г
в верхних горизонтах. Основная масса их аккумулируется в слое 0-50 см – 1,7-2,06
т/га.
Светло-каштановые почвы характеризуются достаточно высоким содержанием железа, в слое 0-100 см. Количество его изменяется от 1,84 до 3,46 %. При
лиманном орошении эти почвы имеют хотя и высокое, но не токсичное содержание
подвижных соединений железа – 9-41 мг/кг. Обеспеченность этих почв марганцем
изменяется от 200 до 585 мг/кг в пределах верхней метровой толщи. Отчетливо
проявляется биологическая аккумуляция подвижных соединений этого элемента.
Светло-каштановые почвы характеризуются высоким содержанием цинка в
пределах обоих изучаемых профилей – 114-326 мг/кг, количество подвижных соединений цинка повышенное – 2,3-3,7 мг/кг. Валовое содержание меди также высокое – 24-63 мг/кг. Степень обеспеченности подвижными соединениями Сu повышенная – 4,9-6,3 мг/кг.
3.2. Каштановые и лугово-каштановые почвы.
Каштановые и лугово-каштановые почвы лиманов сохранили свой морфологический профиль. В то же время появились признаки глееватости. По гранулометрическому составу эти почвы являются тяжелосуглинистыми. Определяющими
гранулометрическими фракциями являются песчаная, крупно-пылеватая и илистая
(табл. 2). Распределение их по профилю неравномерное, вызванное характером отложений. Каштановые почвы лимана «Бударино», имеют двучленное строение: суглинистые отложения подстилаются песчаными с глубины 139 см. Во всех исследуемых почвах наблюдается элювиально-иллювиальное распределение ила. В
каштановых почвах отчетливо проявляются процессы оглинивания, в то время как
в лугово-каштановых они не выражены.
Преобладающими фракциями микроагрегатов в изучаемых почвах являются
две фракции: 0,25-0,05 и 0,05-0,01 мм. Суммарное содержание микроагрегатов
<0,01 мм наибольшим было в верхних горизонтах – 21-28 %, вниз по профилям
количество их снижались до 8,5-11,0 %. Микроагрегаты <0,001 мм составляют 513,9%. Отличительной особенностью микроагрегатного состава луговокаштановой почвы является высокое содержание фракций <0,01 мм – 34-38 %. Показатели «фактора дисперсности» в каштановых почвах колеблются по горизонтам
от 9,7 до 49,0 %. В лугово-каштановой почве Кg изменяется по профилю от 20 до
33 %. В каштановых почвах значительная часть ила не расходуется на цементацию
более крупных (0,25-0,05 и 0,05-0,01 мм) частиц. В лугово-каштановой почве ко-
9
личество ила, не израсходованного на образование микроагрегатов наиболее высокое 12,7-37,1 %.
Во всех исследуемых почвах величины сухого остатка очень низкие – 0,0070,097 %. В составе солей основными анионами являются НСО3-, Cl-, в каштановых
почвах присутствует также анион СО32-. Среди катионов преобладает Na+, другие
катионы – Mg2+, Ca2+, К+ находятся в крайне малых количествах. В луговокаштановой почве основная масса солей аккумулируется в слое 18-69 см. В каштановых почвах верхний (0-40 см) слой выщелочен от карбонатов, максимальная аккумуляция карбонатов начинается с глубины 40 см и охватывает всю или почти
всю оставшуюся толщу почвенного профиля. В лугово-каштановой почве выщелоченный от карбонатов горизонт имеет мощность 69 см. В карбонатном горизонте
0,69-1,55 м содержание карбонатов достигает 18,6 %.
Содержание гумуса в каштановых почвах повышенное (до 2,96-3,38 %) -в
горизонте А1 и снижается в переходных горизонтах до 0,94-1,41 %. В луговокаштановой почве количество гумуса равно в горизонте А1 – 3,38%, в горизонте В1
оно снижено до 1,41 %. Запасы гумуса в каштановых и лугово-каштановых почвах
более высокие (71-81 т/га в слое 0-20 см и 181-270 т/га в слое 0-100 см), чем в
светло-каштановых. Содержание N в каштановых почвах наиболее высокое в гумусовых горизонтах – 0,196 %, достаточно высоким оно было и в горизонте В1 –
0,154-0,168 %. Лугово-каштановая почва характеризуется наиболее высоким содержанием азота – 0,31-0,58 %. Такое большое содержание N объясняется очень
высокой биологической активностью этой почвы. В каштановых почвах степень
обеспеченности подвижными соединениями N (112-154 мг/кг) меньше, чем в светло-каштановых. В лугово-каштановой почве в верхних горизонтах содержание подвижных соединений N уменьшено до 84-126 мг/кг.
Таблица 2. Агрохимические показатели каштановых и лугово-каштановых почв
ГлуГорибина,
зонт
см
А1
В1
В2
0-27
27-38
38-74
ВС
74101
101152
С
А1
В1
0-24
24-39
В2
39116
116139
139170
ВС
С
Гумус,
%
Содержание
азота
ваполодвиж
вое.
.,
%
мг/кг
ЕКО,
м-экв
/100г
2,96
1,58
0,94
0,196
0,168
0,098
Содержание Содержание
фосфора
калия
ваповаполодвиж
лодвиж
вое,
.,
вое,
.,
%
мг/кг
%
мг/кг
Каштановые почвы, р. 3
112 0,200
74
2,36
65
154 0,128
96
2,58
55
98
0,127
44
1,34
38
24,01
26,48
18,83
1,2
2,6
17,4
44,21
51,84
41,40
34,33
35,90
34,05
0,44
0,056
70
0,087
70
0,99
26
26,74
9,8
24,00
21,07
0,07
0,168
84
0,108
81
0,88
30
34,62
15,2
50,71
38,00
3,38
2,45
0,196
0,154
Каштановые почвы, р. 4
126 0,134
89
2,51
56
84
0,128
61
1,71
45
27,82
30,19
1,2
0,8
47,21
42,37
22,05
23,74
1,41
0,098
84
0,127
51
3,47
36
28,01
12,4
51,87
34,77
0,39
0,056
182
0,107
44
0,55
22
31,49
16,2
40,68
20,05
0,18
0,098
168
0,088
17
0,74
8
13,70
3,6
10,37
7,84
10
Содержание в
%, фракций
Карбонаты, <0,01 <0,001
%
мм
мм
А1
В1
В2
0-18
18-69
69-87
3,38
1,14
0,50
0,588
0,308
0,168
84
126
98
ВС
87155
0,40
0,224
112
Лугово-каштановые, р. 5
0,132
52
2,18
49
0,094
27
1,99
46
0,147
17
1,60
39
0,165
9
2,16
67
33,48
27,26
29,58
1,4
1,8
18,2
37,26
49,05
53,16
18,71
25,33
31,32
21,71
18,6
45,08
38,63
Каштановые почвы имеют щелочную реакцию – рНН2О 7,48-8,69. В луговокаштановой почве верхний гумусовый горизонт характеризуется нейтральной, а
более глубокие горизонты – слабощелочной реакцией (рН 7,21-8,13). В верхних
горизонтах каштановых почв ЕКО колеблется в пределах 24-31 м-экв./100 г, в лугово-каштановой почве – от 27 до 33 м-экв./100 г. В каштановых почвах максимальное накопление Са2+ происходит в верхних горизонтах (16,4-18,8 м-экв./100
г), вниз по профилю количество этого катиона уменьшается, а увеличивается содержание Mg2+. Максимальная доля Са2+ – 58-75 % приурочена к верхним горизонтам, а доля Mg2+ равняется 11,2-33,4 %. В более глубоких горизонтах доля Са2+
снижается до 28,1-44,1 %, а Mg2+ – возрастает до 50,8-61,1 %. Доля обменного Na+
в каштановых почвах низкая – 3,2-5,5 %, также низка и доля К+.
Каштановые почвы в отличие от светло-каштановых характеризуются меньшим содержанием фосфора в верхних горизонтах – 0,128-0,200 %, с глубиной оно
уменьшается до 0,087-0,108 %. В лугово-каштановой почве содержание фосфора
менее изменчиво – 0,132-0,165 %, при этом верхние горизонты менее обеспечены
фосфором, чем нижние. Содержание подвижных соединений Р в гумусовых горизонтах каштановых почв высокое – 61-96 мг/кг, в более глубоких горизонтах оно
снижается до 44-70 мг/кг. В лугово-каштановой почве обеспеченность подвижными соединениями Р более низкая – 53 мг/кг.
Валовое содержание калия в горизонте (А+В1) каштановых почв изменяется
от 1,7 до 2,58 %. В нижележащих горизонтах содержание К может быть как более
низким (1,34-0,82 %), так и более высоким (3,47 %). В лугово-каштановой почве
валовое содержание К подвержено меньшим колебаниям – 2,16-1,08 %. Содержание подвижных соединений К в верхних гумусовых горизонтах каштановых почв
высокое – 45-65 мг/100г, в нижележащих горизонтах оно снижено до 37-22 мг/100г.
В лугово-каштановой почве, наоборот, верхние горизонты обеднены подвижными
соединениями калия.
В профильном распределении железа во всех каштановых и луговокаштановых почвах, подвергшихся лиманному орошению, наблюдается отчетливое
элювиирование соединений Fе из верхнего горизонта А и иллювиальное накопление их в горизонте В1. Верхние горизонты каштановых почв характеризуются высоким содержанием подвижных соединений Fе – 176-564 мг/кг, в более глубоких
горизонтах этих почв количество этих соединений Fе снижается до 70-143 мг/кг. В
лугово-каштановой почве содержание подвижных соединений Fе в горизонте А
достигает 670 мг/кг, в нижних горизонтах оно снижается, но остается достаточно
высоким – 216-188 мг/кг.
Содержание марганца в гумусовых горизонтах каштановых почв высокое –
457-718 мг/кг, вниз по профилю количество этого элемента снижается. В луговокаштановой почве самое низкое содержание Mn – 157 мг/кг – в горизонте А, в горизонте В1 оно еще ниже – 111 мг/кг, а в горизонтах В2 и ВС возрастает до 201-222
11
мг/кг. Отличительной особенностью исследуемых каштановых и луговокаштановых почв является высокая как абсолютная, так и относительная обеспеченность подвижными соединениями Mn.
Валовое содержание цинка в верхних гумусовых горизонтах каштановых
почв высокое – 122-193 мг/кг, в более глубоких горизонтах оно снижается до 90112 мг/кг. В лугово-каштановой почве, наоборот, гумусовый горизонт обеднен Zn –
111 мг/кг, а в нижележащих горизонтах содержание его возрастает от 145 до 198
мг/кг. Содержание подвижных соединений Zn в почвах характеризуется низкими
показателями – 2,62-5,2 мг/кг.
Валовое содержание меди в каштановых почвах различается существенно –
от 10 до 84 мг/кг. В одних каштановых почвах наблюдается биологическая аккумуляция Cu в верхних горизонтах, в других, наоборот, происходит аккумуляция этого
элемента в более глубоких горизонтах профиля. В лугово-каштановых почвах распределение соединений меди более равномерное в пределах профиля – 43-46 мг/кг.
Каштановые почвы характеризуются более высоким содержанием условно доступных соединений Cu – 5,8-7,9 мг/кг, чем лугово-каштановые почвы – 4,21-4,38
мг/кг.
4. Орошаемые почвы Северного Египта.
Агроирригационно-аккумулятивные почвы Северного Египта характеризуются мощным профилем, образованным тяжелосуглинистыми и глинистыми отложениями (2,5-3,0 м), а также двучленным строением профилем, в котором верхняя
часть (0-60 см) сложена тяжелосуглинистым материалом, а нижняя часть образована почвенной массой супесчаного (легкосуглинистого) состава. В тяжелосуглинистых (глинистых) полнопрофильных почвах, а также в тяжелосуглинистом слое
маломощной агроирригационно-аккумулятивной почвы наблюдается высокое содержание ила (табл. 3). В супесчаном (легкосуглинистом) слое двучленной почвы
(р.3Е) преобладающими гранулометрическими элементами являются песчаные (75
%) и пылеватые частицы (8 %). Доля крупной пыли снижена до 1,2 %, количество
ила не превышает 10 %. Супесчаные орошаемые почвы сложены среднепесчаными
и мелкопесчаными частицами, суммарное количество которых достигает 76-87 %.
Достаточно велико содержание крупно-пылеватых частиц. Содержание ила колеблется в пределах 2,6-11,0 %, более высокое оно в самых нижних горизонтах. Во
всех исследуемых почвах велика доля (70-90 %) коллоидных частиц в составе ила.
Преобладающими микроагрегатными фракциями в агроирригационноаккумулятивных почвах являются фракции 0,25-0,05 и 0,05-0,01 мм, суммарное количество которых изменяется от 45 до 80 %. Среди микроагрегатов <0,01 мм достаточно много агрегатов размером 0,01-0,005 и 0,005-0,001 мм – 10-30 %. В данных почвах велико содержание микроагрегатов < 0,001 мм – 8-25 %, а соответственно и рассчитанные величины «фактора дисперсности» также высокие – 20,655 %.
Все исследованные агроирригационно-аккумулятивные почвы являются
незасоленными: величины сухого остатка в них составляют 0,012-0,2 %. Только
самый нижний горизонт В2g 110-150 см (разрез 1Е) засолен слабо. Соли представ-
12
лены хлоридами и гидрокарбонатами натрия, магния и кальция, сульфатов очень
мало. В почве с двучленным профилем (р.3Е) наблюдается элювиирование солей
из пахотного (0-30 см) слоя и относительное накопление их в остальной части
профиля. Суммарное количество анионов и катионов в этой части профиля приближается к 20 м-экв/100г. Супесчаные орошаемые почвы содержат очень мало солей – 0,002-0,005 %. Реакция почвенных растворов во всех изучаемых почвах слабощелочная. Содержание карбонатов в исследуемых почвах низкое – 1,2-4,0 % –
(табл. 3).
Содержание гумуса в агроирригационно-аккумулятивных почвах тяжелосуглинистого и глинистого состава в верхних горизонтах изменяется от 1,36 до 1,52
%. В более глубоких горизонтах количество гумуса снижается, но остается относительно высоким – 0,61-1,02 %. В почвах песчаных и супесчаных содержание гумуса меньше: от 0,86-0,42 % в верхних слоях до 0,35-0,1 % в нижней части профиля. Запасы его в метровом слое ирригационно-аккумулятивных почв составляет
133-158 т/га, а в орошаемых песчаных (супесчаных) почвах – 65-99 т/га.
Содержание азота в агроирригационно-аккумулятивных почвах изменяется
по профилю почв от 0,098-0,126 % в верхних горизонтах до 0,07-0,138 % в нижних
слоях. Количество N в приграничных зонах к гумусовому горизонту колеблется в
пределах 0,112-0,098 %. В орошаемых песчаных почвах максимальное содержание
N – 0,126 % – приурочено к самым верхним гумусовым горизонтам, вниз по профилю количество N снижается до 0,07-0,08 %. Содержание щелочно-растворимых
соединений азота среди исследуемых почв подвержено большим колебаниям. В
отдельных профилях агроирригационно-аккумулятивных почв оно очень высокое
– 140-154 мг/кг, в других – более низкое – 98-126 мг/кг. В супесчаных орошаемых
почвах количество этих соединений также относительно высокое – 84-140 мг/кг.
Таблица 3. Агрохимические показатели орошаемых почв Северного Египта
Горизонт
Глубина,
см
Гумус,
%
Аg
AВg
Вg
0-40
40-70
70-110
110150
1,52
0,77
0,87
Содержание
Содержание Содержание
Содерж. в %,
азота
фосфора
калия
фракций
КарЕКО,
боваповаповапом-экв
наты, <0,01 <0,001
лодвиж
лодвиж. ло- движ
/100г
%
вое,
. мг
вое,
мг
вое,
. мг
мм
мм
%
/кг
%
/кг
%
/кг
Агроирригационно-аккумулятивные, р. 1Е
0,098 140 0,073
8,8
1,52
18
58,7
3,4
70,92 57,33
0,168 154 0,166 19,0
2,98
33
37,1
2,2
82,81 55,67
0,098 154 0,098 58,0
2,45
65
30,4
1,4
80,56 55,50
0,61
0,028
В2g
Аg
В1g
В2g
0-30
30-60
60-90
1,36
0,79
1,02
Аg
В1g
В2g
0-30
30-60
60-110
1,53
0,98
0,44
154
0,106
60,0
1,44
68
52,7
Агроирригационно-аккумулятивные, р. 2Е
0,126 126 0,078
4,9
1,27
17
34,3
0,098 112 0,088
5,9
0,86
12
38,2
0,138
84
0,085 16,5
1,58
20
38,4
Агроирригационно-аккумулятивные, р. 3Е
0,098
98
0,131
4,1
1,50
28
43,4
0,112
98
0,087
5,9
1,17
27
42,7
0,070
98
0,189
8,5
0,57
12
23,0
13
1,7
53,17
35,68
1,8
1,3
1,1
49,61
51,61
70,34
33,39
37,61
25,81
3,1
4,5
1,2
58,28
59,94
22,89
46,78
10,69
1,53
А1
В1
В2
ВС
С
А
АВ
В1
В2
0-30
30-63
63-100
100120
120150
0-15
15-65
65-90
90-145
0,42
0,69
0,27
Орошаемые пустынные песчаные, р. 4Е
0,126 126 0,108
25
0,45
8,3
24,3
0,098
70
0,109
24
0,41
6,6
26,6
0,070 140 0,087
10
0,34
3,3
18,4
3,4
3,6
4,0
6,17
12,31
17,94
2,56
3,06
0,83
0,17
0,098
70
0,062
3
0,22
3,1
21,4
2,6
12,33
1,17
0,10
0,098
154
0,047
2
0,55
3,8
21,5
1,8
11,50
6,44
0,86
0,77
0,44
0,35
Орошаемые пустынные песчаные, р. 5Е
0,126
84
0,211
21
0,92
4,0
14,4
0,070 112 0,152
16
1,19
3,1
22,3
0,086 112 0,145
9
0,55
3,9
24,2
0,084 154 0,125
7
0,96
3,6
26,6
1,6
2,0
3,6
2,9
7,92
9,83
19,50
12,72
5,75
5,61
11,28
10,31
Агроирригационно-аккумулятивные почвы тяжелосуглинистые и глинистые
по гранулометрическому составу характеризуются высокой емкостью катионного
обмена (ЕКО) – 42-56 м-экв./100 г, орошаемые песчаные почвы имеют более низкие величины ЕКО – 18,5-26,6 м-экв./100 г. Преобладающим обменным катионом
исследуемых почв Северного Египта является Са2+ . Характерной особенностью
состава обменных катионов агроирригационно-аккумулятивных почв является повышенная насыщенность обменным Mg2+ – 30-46 %. Несмотря на более низкое абсолютное содержание Mg2+ в супесчаных почвах доля этого катиона остается высокой – 20-59 %. Доля обменного Na+, составляющая 3,2-6,9 % от ЕКО, не представляет угрозы осолонцевания почв.
Валовое содержание фосфора в агроирригационно-аккумулятивных почвах
низкое – 0,078-0,131 %, более высокое оно – в супесчаных орошаемых почвах –
0,108-0,211 %. В этих почвах основная часть соединений P аккумулируется в верхних горизонтах, вниз по профилю содержание Р снижается до 0,062-0,125 %. Степень обеспеченности подвижными соединениями Р характеризуется как средняя и
низкая.
Валовое содержание калия в агроирригационно-аккумулятивных почвах в
гумусовых горизонтах изменяется от 1,28 до 1,52 %, в более глубоких горизонтах
оно уменьшается до 0,57-1,44 %. В супесчаных орошаемых почвах содержание К
изменяется по профилям от 0,36 до 0,96 %. Содержание подвижных соединений
калия в исследуемых почвах Египта в целом низкое. В агроирригационноаккумулятивных почвах оно колеблется в гумусовых горизонтах от 17 до 28 мг/100
г. В более глубоких горизонтах содержание подвижны соединений К может быть
как более высоким – 65-68 мг/кг, так и более низким – 12-20 мг/100г. Обеспеченность подвижными соединениями калия в орошаемых супесчаных почвах крайне
низкая – 3,9-8,4 мг/кг.
Ирригационно-аккумулятивные почвы характеризуются высоким содержанием железа – 4,3-5,21 %, а супесчаные орошаемые почвы наоборот содержат
очень мало Fe от 0,63 до 1,1 %. Количество подвижных соединений этого элемента
наиболее высокое – 180-200 мг/кг в агроирригационно-аккумулятивных почвах изза длительного стояния оросительных вод в летнее время при возделывании риса.
В супесчаных орошаемых почвах при капельном орошении содержание подвижных форм Fe существенно ниже – 15-59 мг/кг.
14
Валовое содержание марганца в агроирригационно-аккумулятивных почвах
высокое – 340-584 мг/кг, в то время как в орошаемых супесчаных почвах оно значительно ниже – 19-57 мг/кг. Количество подвижных соединений Mn также более
высокое в агроирригационно-аккумулятивных почвах – 216-375 мг/кг, чем в орошаемых супесчаных почвах – 8-27 мг/кг. Практически во всех изучаемых почвах
Северного Египта подвижность соединений марганца высокая – 42-70 %.
Валовое содержание цинка в агроирригационно-аккумулятивных почвах
очень высокое – 101-164 мг/кг. Валовое содержание этого элемента в орошаемых
супесчаных почвах 1,5-3,0 раза меньше, чем в агроирригационно-аккумулятивных
почвах. Степень обеспеченности исследуемых орошаемых почв подвижными соединениями Zn низкая и средняя.
Агроирригационно-аккумулятивные почвы характеризуются высоким содержанием меди – 64-108 мг/кг. Орошаемые супесчаные почвы имеют более низкие показатели степени обеспеченности соединениями Cu – 17-51 мг/кг. В этих
почвах отчетливо проявляется миграция соединений Cu из верхних горизонтов в
нижние. Все исследованные агроирригационно-аккумулятивные почвы характеризуются высоким и очень высоким содержанием легкорастворимых соединений меди – 8,8-16,4 мг/кг. Совершенно иная картина в аккумуляции подвижных соединений Cu наблюдается в орошаемых супесчаных почвах. В этих почвах количество
данной группы медных соединений низкое – 0,3-0,8 мг/кг.
5. Орошаемые темно-каштановые почвы Западного Казахстана.
Исследуемые темно-каштановые почвы по морфологическим признакам
имеют типичный для данных почв профиль. Темно-каштановые почвы, являясь
тяжело- и среднесуглинистыми, включают в себя достаточно неупорядоченные в
одних и строго закономерное распределение основных гранулометрических частиц
по профилю в других. В тяжелосуглинистой и среднесуглинистой почвах в пределах двухметровой толщи наблюдается отчетливое утяжеление во второй метровой
половине профиля за счет возрастания ила и уменьшения мелкопесчаных частиц.
Крупнопылеватые и пылеватые фракции распределяются по профилю равномерно.
В орошаемых легкосуглинистых почвах (разрезы 9 и 10) вся толща профиля по
распределению гранулометрических частиц делится на две части верхняя метровая
толща сложена, главным образом, мелкопесчаными и крупно-пылеватыми частицами (>70 %). Среди частиц физической глины преобладает илистая фракция. Вторая половина профиля, являясь тяжелосуглинистой, образована крупнопылеватыми и иловатыми фракциями. Отчетливо проявляется процесс элювиирования илистых частиц, как в условиях богары (разрез 7 и 8), так и, особенно, при
орошении (разрезы 9 и 10).
В неорошаемых темно-каштановых почвах преобладает фракция микроагрегатов размером 0,25-0,05 мм – 52-67 %, велика доля микроагрегатов 0,05-0,01 мм –
18-37%. Количество микроагрегатов 0,01-0,005 и 0,005-0,001 мм небольшое. В
орошаемых почвах в верхней легкосуглинистой части профиля преобладают микроагрегаты 0,25-0,05 мм – 72-76 %, содержание микроагрегатов 0,05-0,01 мм невелико – 11-14 %. В тяжелосуглинистой части профиля доля микроагрегатов 0,250,05 мм резко снижена (27,6-18,8%), а преобладают микроагрегаты размером 0,050,01 мм (32-53 %). Здесь также увеличена доля агрегатов 0,01-0,005 мм до 17,612,0 %, а содержание микроагрегатов <0,001 мм приближается к 10 %. Показатели
15
фактора дисперсности в неорошаемых темно-каштановых почвах колеблются в
пределах 17-29 %. Длительное орошение этих почв способствовало формированию
более благоприятных показателей Kg – 12-20 %. Пахотные неорошаемые почвы в
самых верхних горизонтах характеризуются небольшими показателями коэффициента микроструктурности (Кмс) по Димо – 5-14 %. В более глубоких горизонтах
данных почв величины Кмс возросли до 23-32 %. В орошаемых почвах вся легкосуглинистая часть профилей характеризуется небольшими величинами Кмс 8,1317,0 %. В нижележащих тяжелосуглинистых горизонтах показатели Кмс возросли
до 22-32 %.
Все изучаемые темно-каштановые почвы являются незасоленными: величина сухого остатка колеблется по генетическим горизонтам от 0,023 до 0,036 %.
Только в нижних горизонтах отдельных профилей как неорошаемых, так и орошаемых почв содержание солей возрастает до 0,076-0,096 %. Во всех исследованных
темно-каштановых почвах растворы характеризуются слабощелочной реакцией
(PH 7,23-8,4). С глубиной показатели рH возрастают до 8,02-8,4. Легкорастворимые соли в неорошаемых почвах представлены хлоридами Na, Mg, гидрокарбонатами кальция. В нижних частях профиля значительное место занимают сульфаты
Mg. В орошаемых почвах солевой профиль характеризуется значительной контрастностью. В верхней метровой части профиля суммарное количество катионов
и анионов колеблется в пределах 7-8 м-экв/100 г, а в нижней части профиля оно
возрастает до 12-28 м-экв/100 г. Состав анионов в верхней части профиля определяется двумя анионами: Cl- и HCO3-. Сульфат-ион присутствует в крайне малых
количествах. Среди катионов преобладают Na+, Mg2+ и Ca2+. Во второй метровой
толще среди анионов на первом месте находится Cl-, примерно поровну распределяются между собой анионы SO42- и HCO3-. Катионный состав представлен Na+,
Mg2+ и Ca2+.
В исследуемых темно-каштановых почвах аккумуляция карбонатов определяется гранулометрическим составом, а также двучленностью профиля. В легкосуглинистых орошаемых темно-каштановых почвах аккумуляция карбонатов снижена (табл.4). Двучленность профиля способствует возрастанию запасов карбонатов.
Наибольший уровень аккумуляции карбонатов характерен для тяжелосуглинистых
неорошаемых почв.
Таблица 4. Агрохимические показатели темно-каштановых почв
Содержание
Содержание
Содерж. в %,
ПоПоВалов.
азота
фосфора
фракций
движ. Карбо- движ.
Гори- Глубина, Гумус,
содерж.
соед. наты, соед.
валоповало- посм
%
Mn, <0,01 <0,001
зонт
%
Fe,
вое, движ., вое, движ., калия,
мг/кг
мм
мм
мг/кг
%
мг/кг
%
мг/кг мг/100г.
Темно-каштановые неорошаемые, р. 7
Аn
0-33
3,54 0,196
154
0,13
32
174
4,8
19,0
350 41,79 14,18
В1
33-57 1,44 0,174
126
0,17
26
65
5,5
17,5
400 32,95 22,11
В2 57-111 0,91 0,154
112
0,17
9
19
14,2
18,0
400 49,34 33,47
ВС 111-143 0,57 0,112
98
0,06
10
17
12,6
20,5
250 47,53 29,76
С 143-195 0,37 0,098
70
0,04
5
12
10,3
16,5
150 36,84 26,68
Темно-каштановые неорошаемые, р. 8
Аn
0-30
4,90 0,182
224
0,11
37
149
0,8
31
550 35,31 19,74
В1
30-98 2,22 0,174
196
0,08
36
62
1,0
75
550 36,21 22,29
16
В2 98-125 0,57
ВС 125-175 0,47
С 175-200 0,10
0,168
0,157
0,182
Аn
0-27
1,81
В1
27-40 1,75
В2 40-105 0,64
ВС 105-125 0,57
С 125-216 0,34
0,059
0,045
0,025
0,025
0,014
Аn
В1
В2
ВС
0,022
0,022
0,031
0,031
0-27
27-50
50-84
84-140
2,02
1,88
1,44
0,94
168
0,08
16
44
10,2
112
0,06
10
30
14,8
126
0,05
7
321
12,2
Темно-каштановые орошаемые, р. 9
154
0,07
41
50
2,96
112
0,06
26
34
3,0
98
0,03
6
10
10,0
98
0,07
7
21
16,1
84
0,07
8
23
9,3
Темно-каштановые орошаемые, р. 10
70
0,06
29
28
0,24
56
0,05
14
36
0,28
84
0,05
8
18
0,20
42
0,06
5
11
9,84
26
23
17
300
200
300
50,82
51,03
43,72
30,18
30,87
31,03
22
22
16
23
26
200
200
300
450
300
28,97
27,72
28,08
64,05
60,13
16,39
15,05
16,29
41,63
39,16
24
22
18
18
300
250
150
100
25,11
22,24
29,05
41,29
13,37
12,53
17,58
20,74
В неорошаемых темно-каштановых почвах содержание гумуса в горизонте
Aп колеблется в пределах 3,54-4,9 %. В переходном горизонте В1 оно снижено до
1,44-2,22 %. В более глубоких горизонтах обеспеченность гумусом падает до 0,370,57 %. В орошаемых почвах наблюдается существенное снижение содержания
гумуса в самом верхнем горизонте Aп до 1,81-2,02 %. В более глубоких горизонтах
содержание гумуса падает до 0,5-0,94 %. В соответствии с этой разницей в содержании гумуса запасы его в неорошаемых почвах в слое 0-20 см составляют 75-130
т/га; в слое 0-50 см – 180-260 т/га и в слое 0-100 см – 264-418 т/га. В орошаемых
почвах они значительно ниже – в слое 0-20 см – 50-53 т/га; в слое 0-50 см – 110134 т/га и в слое 0-100 см – 158-236 т/га.
Темно-каштановые неорошаемые почвы характеризуются относительно высоким содержанием азота в гумусовом горизонте – 0,196-0,154 %. Достаточно высоким оно было и в нижележащих горизонтах – 0,112-0,098 %. В почвах орошаемых валовое содержание N очень низкое. Оно изменяется по профилям почв от
0,059 до 0,025 %. Неорошаемые почвы характеризуются и более высоким содержанием подвижных соединений N – 220-154 мг/кг, в то время как в орошаемых
почвах степень обеспеченности этими соединениями снижена существенно и достигает 98-154 мг/кг.
Валовое содержание фосфора (табл.4) в неорошаемых темно-каштановых
почвах в верхних гумусовых горизонтах равняется 0,11-0,17 %, в нижней половине
профиля оно резко снижается – до 0,05-0,06 %. В орошаемых почвах содержание Р
снижено до 0,05-0,07 %. В соответствии с такими различиями в валовом содержании фосфора запасы его были более высокими в неорошаемых почвах (2,93-3,43
т/га в слое 0-20 см) и очень низкими в орошаемых почвах (1,59-1,92 т/га в слое 020 см). Содержание подвижных соединений Р в почвах неорошаемых колеблется в
верхних горизонтах в пределах 122-141 мг Р2О5 на 1 кг. Достаточно высокой степенью обеспеченности подвижными соединениями Р (110-156 мг Р2О5 на 1 кг) характеризуются и орошаемые темно-каштановые почвы.
Максимальное содержание подвижных соединений калия (150-170 мг/100г)
аккумулируется в неорошаемых темно-каштановых почвах в самых верхних гумусовых горизонтах. С глубиной количество данной группы соединений К снижается
до 20-40 мг/100г. По-другому происходит аккумуляция подвижных соединений калия в орошаемых темно-каштановых почвах. В этих почвах резко снижено содер-
17
жание подвижных соединений К в пахотном и переходном горизонтах (28-50
мг/100г). Наблюдается некоторая аккумуляция их в более глубоких горизонтах.
Содержание железа в исследуемых почвах изменяется от 3,46 до 5,6 %. В
неорошаемых тяжело- и среднесуглинистых почвах наблюдается элювиирование
соединений железа из самого верхнего гумусового горизонта и иллювиальное
накопление соединений Fe в средней части профиля. В орошаемых почвах это
элювиирование соединений железа из верхних горизонтов выражено меньше. Все
изучаемые почвы характеризуются достаточно высоким количеством подвижных
соединений Fe – 18-26 мг на 1 кг. При этом в орошаемых почвах наблюдается тенденция более высокой аккумуляции этой группы соединений Fe (табл.4).
Валовое содержание марганца в неорошаемых темно-каштановых почвах
изменяется в пределах генетических горизонтов от 150-250 мг/кг в самых нижних
почвенных горизонтах до 350-550 мг/кг в самых верхних гумусовых горизонтах.
Орошаемые темно-каштановые почвы характеризуются более низкими показателями валового содержания Mn – 300-150 мг/кг. Содержание подвижных соединений Mn подвержено значительным колебаниям. В неорошаемых почвах количество
подвижных соединений Mn изменяется в верхних горизонтах от 23 до 44 мг/кг,
снижаясь с глубиной до 11-18 мг/кг. В орошаемых почвах более высокая аккумуляция подвижных соединений Mn также приурочена к верхним горизонтам – 19-29
мг/кг. В нижних горизонтах количество этих соединений Mn снижено до 8-13
мг/кг.
Все исследуемые темно-каштановые почвы характеризуются исключительно
высоким содержанием цинка – 300-1200 мг/кг. Особенно высокое содержание Zn
аккумулируется в неорошаемых темно-каштановых почвах – 800-1200 мг/кг. Орошаемые почвы имеют тенденцию к снижению количества этого элемента. Такой
уровень накопления цикла в темно-каштановых почвах намного превосходит предельно-допустимое количество этого элемента. Содержание подвижных соединений цинка в неорошаемых почвах является низким для интенсивных культур – 0,53,5 мг/кг. В орошаемых почвах степень обеспеченности растений легкорастворимыми соединениями Zn является низкой для всех культур – 0,5-1,0 мг/кг.
Валовое содержание меди в темно-каштановых почвах изменяется от 18 до
30 мг/кг. В неорошаемых почвах оно колеблется в пределах 24-30 мг/кг, мало изменяясь по профилю. В орошаемых почвах наметилась тенденция к понижению показателей аккумуляции медных соединений. Все исследуемые почвы характеризуются низким уровнем аккумуляции доступных для растений соединений меди. В
неорошаемых почвах количество подвижных соединений меди изменяется от 0,38
до 4,5 мг/кг. С глубиной содержание данных соединений снижается до 0,18-0,21
мг/кг. В орошаемых темно-каштановых почвах наблюдается более низкий уровень
аккумуляции подвижных соединений Cu – 0,22-0,37 мг/кг, как в верхних, так и в
более глубоких горизонтах – 0,10-0,12 мг/кг.
ВЫВОДЫ
1. Светло-каштановые почвы лимана характеризуются типичным для этих
почв строением профиля. По гранулометрическому составу почвы среднесуглинистые, с повышенным содержанием ила. Верхние горизонты обеднены илом из-за
постоянно протекающих процессов лессиважа и оглинивания. В составе микроагрегатов преобладают фракции 0,25-0,05 и 0,05-0,01 мм, которые в сумме составля-
18
ют 70-92 %. Данные почвы характеризуются повышенными показателями фактора
дисперсности – 12,2-49,2 %. Значительная часть ила не расходовалась на цементацию микроагрегатов >0,01 мм.
2. Исследуемые светло-каштановые почвы характеризуются слабой засоленностью или отсутствием засоленности. По солевому составу они относятся к хлоридно-магниево-натриевым. Почвы содержат очень много карбонатов. Реакция
почвенных растворов слабощелочная – pH 7,52-8,34.
3. Емкость катионного обмена по профилям светло-каштановых почв изменяется от 23 до 26 м-экв/100 г. Доля Са2+ в составе обменных катионов составляет
от 35,2 до 71,2 %. В отдельных горизонтах доля обменного Mg2+ достигает 60-65%.
Доля обменного Na+ не выходит за пределы 5 %.
4. Содержание гумуса в профиле светло-каштановых почв изменяется от 1,1
до 1,98 %. По запасам гумуса эти почвы относятся к низкообеспеченным – 112-120
т/га в слое 0 -100 см. Они характеризуются оптимальными запасами азота (8-15
т/га в метровом слое). Данные почвы имеют высокое содержание Р в верхних горизонтах – 0,197-0,360 %, обеспечивая запасы этого элемента в слое 0-50 см – 20
т/га. Обеспеченность почв подвижными соединениями фосфора – средняя, подвижными соединениями калия – высокая. Светло-каштановые почвы характеризуются повышенным валовым содержанием железа, марганца, цинка и меди; а
также повышенным содержанием подвижных форм этих элементов.
5. Каштановые и лугово-каштановые почвы лиманов сохранили свой морфологический профиль. В то же время отчетливо проявляются признаки глееватости.
Гранулометрический состав этих почв тяжелосуглинистый, с хорошо выраженным
элювиально-иллювиальным распределением ила. В каштановых почвах наблюдаются процессы оглинивания, в лугово-каштановых - оглинивание не выражено.
Наряду с преобладанием в микроагрегатном составе фракций 0,25-0,05 и 0,05-0,01
мм достаточно много микроагрегатов размерностью <0,01 мм. Отличительной
особенностью микроагрегатного состава лугово-каштановой почвы является высокое содержание фракций <0,01 мм – 34-38 %. Показатели “фактора дисперсности”
более высокие (10-49 %), чем в светло-каштановых почвах.
6. Во всех каштановых и лугово-каштановых почвах величины сухого остатка очень низкие – 0,007-0,097 %, что указывает на незасоленность этих почв. В лугово-каштановой почве основная масса солей аккумулируется в слое 18-69 см. В
каштановых почвах верхний слой (0-40 см) выщелочен от карбонатов. Максимальная аккумуляция карбонатов начинается с глубины 40 см. В лугово-каштановой
выщелоченный от карбонатов горизонт имеет мощность 69 см.
7. Содержание гумуса в каштановых и лугово-каштановой почве составляет
2,96-3,38 % в горизонте А1 и снижается в переходных горизонтах до 0,94-1,41 %.
Запасы гумуса в каштановых и лугово-каштановых почвах более высокие – 181270 т/га в слое 0-100 см, чем в светло-каштановых почвах. Обеспеченность этих
почв азотом относительно высокая – 0,196-0,31 %. Степень обеспеченности подвижными соединениями N также достаточно высокая – 112-154 мг/кг.
8. В верхних горизонтах каштановых почв ЕКО колеблется в пределах 27-33
м-экв/100г. Максимальная доля Ca2+ (58-75 %) приурочена к верхним горизонтам,
19
где доля Mg2+ не превышает 11,2-33,4 %. В более глубоких горизонтах доля Ca2+
снижается, а Mg2+ – возрастает до 50,8-61,1 %. Доля обменного Na+ очень низкая –
3,2-5,5 %.
9. Каштановые почвы в отличие от светло-каштановых содержат меньше
фосфора в верхних горизонтах – 0,128-0,200 %, с глубиной количество Р уменьшается до 0,087-0,108 %. В лугово-каштановой почве содержание Р менее изменчиво
– 0,132-0,165 %. Количество подвижных соединений Р изменяется с 61 до 96 мг/кг.
Валовое содержание K изменяется по профилям данных почв от 1,34 до 2,58 %,
обеспеченность подвижными соединениями калия высокая – 45-65 мг/100 г.
10. Содержание подвижных соединений железа в каштановых почвах высокое (143-564 мг/кг), а в лугово-каштановой почве оно достигает в верхних горизонтах 670 мг/кг и снижается с глубиной до 216-188 мг/кг. Изученные каштановые
и лугово-каштановые почвы характеризуются повышенным содержанием подвижных соединений Mn. Валовое содержание Zn в верхних горизонтах каштановых
почв высокое – 122-193 мг/кг. В более глубоких горизонтах оно снижено до 90-122
мг/кг. Обеспеченность почв подвижными соединениями Zn низкая. Изучаемые
каштановые и лугово-каштановые почвы характеризуются повышенным валовым
содержанием меди – 43-84 мг/кг и повышенной обеспеченностью подвижными соединениями этого элемента – 4,21-7,9 мг/кг.
11. Агроирригационно-аккумулятивные почвы, являясь по гранулометрическому составу тяжелосуглинистыми или глинистыми, характеризуются очень высоким содержанием ила. В супесчаных орошаемых почвах преобладают песчаные
фракции, количество ила составляет лишь 2,6-11 %. Во всех исследованных почвах
Северного Египта велика доля коллоидов в составе ила (70-90 %). В связи с длительным периодом орошения агроирригационно-аккумулятивных почв и возделыванием риса в последние годы в них сформировался недостаточно благоприятный
микроагрегатный состав. В то же время эти почвы являются незасоленными. Содержание карбонатов как в ирригационно-аккумулятивных, так и особенно в супесчаных орошаемых почвах низкое – 1,2-4,0 %.
12. Агроирригационно-аккумулятивные почвы характеризуются высокими
показателями плодородия: запасы гумуса в метровом слое достигают 133-158 т/га,
относительно высоко в них содержание азота, фосфора, калия. Отличительной
особенностью этих почв является высокая емкость катионного обмена – 42-56 мэкв/100г, обусловленная наличием глинистых минералов смектитовой группы в составе почвенных коллоидов. Супесчаные орошаемые почвы имеют более низкие
показатели плодородия, чем ирригационно-аккумулятивные.
13. Орошение агроирригационно-аккумулятивных почв способствовало интенсивному накоплению подвижных соединений железа – 180-200 мг/кг, при капельном орошении в супесчаных почвах содержалось этих соединений лишь 15-59
мг/кг. Агроирригационно-аккумулятивные почвы содержат соединений Zn, Mn, Cu
в 1,5-3,0 раза больше, чем орошаемые супесчаные почвы.
14. Орошение темно-каштановых почв в течение длительного периода (45
лет) привело к выщелачиванию карбонатов из гумусовых горизонтов, а также к
снижению содержания гумуса в пахотном слое – до 1,81-2,02 % и азота – до 0,059-
20
0,031 %. Содержание P снизилось до 0,05-0,07 %. Содержание подвижных соединений калия в пахотном и переходном горизонтах орошаемых темно-каштановых
почв составило 28-50 мг/100 г.
15. Орошаемые темно-каштановые почвы характеризуются достаточно высоким содержанием подвижных соединений Fe –18-26 мг/кг. Содержание подвижных соединений Mn в этих почвах колеблется от 19-29 мг/кг в верхних горизонтах
до 8-13 мг/кг – в нижних. Валовое содержание марганца в орошаемых почвах изменяется от 150 до 300 мг/кг.
16. Отличительной особенностью как неорошаемых, так и орошаемых темно-каштановых почв, является очень высокое валовое содержание Zn – 300-1200
мг/кг; и низкая обеспеченность подвижными соединениями этого элемента – 0,053,5 мг/кг. Валовое содержание меди изменяется от 18 до 30 мг/кг, при крайне низкой обеспеченности орошаемых темно-каштановых почв подвижными соединениями Cu – 0,22-0,37 мг/кг.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Могханм Ф.С., Рахимгалиева С.Ж. Содержание и распределение карбонатов в каштановых почвах севера Прикаспийской низменности // Материалы Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Л.Н. Александровой. – Санкт-Петербург – Пушкин.– Изд. СПБГАУ, 2008.–
с. 55-56.
2. Рахимгалиева С.Ж., Могханм Ф.С., Донских И.Н. Содержание и запасы
фосфора и его подвижных соединений в каштановых почвах ЗападноКазахстанской области // Материалы Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Л.Н. Александровой. – СанктПетербург – Пушкин.– Изд. СПБГАУ, 2008.– с. 72-73.
3. Рахимгалиева С.Ж., Могханм Ф.С., Донских И.Н. Особенности аккумуляции азота в целинных каштановых почвах севера Прикаспийской низменности в
условиях Западного Казахстана // Материалы Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Л.Н. Александровой. –
Санкт-Петербург – Пушкин.– Изд. СПБГАУ, 2008.– с. 73.
4. Рахимгалиева С.Ж., Могханм Ф.С., Содержание и запасы азота в целинных
каштановых почвах севера Прикаспийской низменности в районе Западного Казахстана // Гумус и почвообразование.– Изд. СБПГАУ. Санкт-петербург – Пушкин,
2008.– с. 24-30.
5. Рахимгалиева С.Ж., Могханм Ф.С., Донских И.Н. Содержание фосфора в
каштановых почвах Западно-Казахстанской области // Гумус и почвообразование.–
Изд. СБПГАУ. Санкт-Петербург – Пушкин, 2008.– с. 31-39.
6. Донских И.Н., Могханм Ф.С., Рахимгалиева С.Ж. Гранулометрический состав каштановых почв севера Прикаспийской низменности в условиях ЗападногоКазахстана // Гумус и почвообразование.– Изд. СБПГАУ. Санкт-петербург – Пушкин, 2008.– с. 47-59.
7. Донских И.Н., Рахимгалиева С.Ж., Могханм Ф.С. Солевое состояние целинных каштановых почв Прикаспийской низменности в районе Западного Казахстана // Гумус и почвообразование.– Изд. СБПГАУ. Санкт-петербург – Пушкин,
21
2008.– с. 82-89.
8. Рахимгалиева С.Ж., Могханм Ф.С. Содержание и распределение карбонатов в каштановых почвах севера Прикаспийской низменности // Гумус и почвообразование.– Изд. СБПГАУ. Санкт-Петербург – Пушкин, 2008.– с. 89-94.
9. Донских И.Н., Могханм Ф.С. Гидрохимический состав почвенных растворов в орошаемых почвах западного Египта // Гумус и почвообразование.– Изд.
СБПГАУ. Санкт-Петербург – Пушкин, 2009.– с. 89-98.
10. Могханм Ф.С. Гранулометрический состав орошаемых почв Западного
Египта // Гумус и почвообразование.– Изд. СБПГАУ. Санкт-Петербург – Пушкин,
2009.– с. 98-107.
11. Донских И.Н., Могханм Ф.С. Содержание и состав обменных катионов в
орошаемых почвах западного Египта // Гумус и почвообразование.– Изд. СБПГАУ.
Санкт-Петербург – Пушкин, 2009.– с. 115-122.
22
Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах РФ:
12. Рахимгалиева С.Ж., Могханм Ф.С. Емкость катионного обмена и состав
обменных катионов в целинных каштановых почвах Западного Казахстана // Известия СПБГАУ. – 2007, – № 6. – с. 29-33.
13. Могханм Ф.С., Рахимгалиева С.Ж. Содержание и запасы гумуса в каштановых целинных почвах Западного Казахстана // Известия СПБГАУ. – 2008, № 7. –
с. 15-19.
14. Донских И.Н., Могханм Ф.С. Аккумуляция меди в каштановых почвах
Западного Казахстана // Известия СПБГАУ. – 2008, – № 11. – с. 7-10.
15. Рахимгалиева С.Ж., Могханм Ф.С. Аккумуляция азота в целинных каштановых почвах севера Прикаспийской низменности в районе Западного Казахстана // Известия СПБГАУ. – 2009, – № 12. – с. 12-15.
16. Рахимгалиева С.Ж., Могханм Ф.С. Содержание и запасы гумуса в темнокаштановых почвах при длительном орошении в условиях Западного Казахстана //
Известия СПБГАУ. – 2009, – № 13. – с. 7-11.
17. Донских И.Н., Могханм Ф.С. Об аккумуляции азота в темно-каштановых
орошаемых почвах западного Казахстана // Известия СПБГАУ. – 2009, – № 14. – с.
5-10.
18. Могханм Ф.С., Абделаал Х.А.А. Содержание и запасы азота и его подвижных соединений в орошаемых почвах Египта //Естественные науки АГУ.Астрахань: Издательский дом "Астраханский университет" 2009.- №2(27) с. 30-36.
Приношу огромную благодарность и признательность научному руководителю профессору И.Н. Донских за постоянное внимание, советы и помощь в работе
над диссертацией, и декану факультета агрономического факультета ЗападноКазахстаского аграрно-технического университета С.Ж. Рахимгалиевой. Также
благодарю всех сотрудников кафедры почвоведения СПбГАУ за поддержку и содействие в проведении аналитических работ. Большое спасибо доценту кафедры
почвоведения СПбГАУ М.В. Новицкому за помощь в редактировании автореферата.
23