Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала...

^ Таблица 6. Физико-химические характеристики почв



Горизонт,

глубина взятия

эталона, см

рН

Н2О
Сухой
остаток, %

Са2+

Мg2+

Na+

ЕКО

Na, %

от ЕКО

мг-экв/100 г земли

Разрез 4. Лугово-черноземовидная карбонатная (давность загрязнения 12 лет)

А1 0-25

8,4

0,18

20,7

10,2

4,5

37,32

12,06

В 30-60

8,7

0,42

10,8

8,4

5,8

25,52

22,72

Разрез 5. Лугово-черноземовидная карбонатная (контроль Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... к разрезу 4)

А1 0-25

8,2

0,07

41,3

9,4

0,05

52,41

0,12

В 32-52

8,4

0,08

34,2

12,1

0,05

47,72

0,15

Разрез 9. Сероватая лесная пестроцветная карбонатная (давность загрязнения 1 год)

А пах 0-22

8,5

0,67

18,7

7,5

2,1

27,14

7,74

АВ 22-32

8,6

0,64

16,4

11,2

3,5

30,24

9,92

В 32-60

8,6

0,96

12,4

9,4

1,2

21,92

5,47

Разрез 10. Сероватая лесная пестроцветная карбонатная (контроль к разрезу 9)

А пах 0-22

8,4

0,05

23,9

5,6

0,05

30,04

0,17

АВ 22-32

8,4

0,14

27,7

9,4

0,06

38,27

0,16

В 32-60

8,7

0,11

13,0

8,4

0,04

22,21

0,18


Кроме конфигурации состава Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... ППК в почве разреза 9 наблюдалось понижение ЕКО по всему профилю на 8,02-0,29 мг-экв по сопоставлению с фоновой почвой. В научной литературе нет конкретного представления о природе воздействия НСВ на ЕКО. Так Н.П. Солнцева [1998] считает Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала..., что конкретно после загрязнения в почвах сумма обменных катионов (относительно фоновых незагрязненных почв) может возрастать в 1,3-1,5 раза. При всем этом М.Ю. Гилязов [2001] утверждает, что нефть, входящая в состав НСВ, приводит Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... сначала к блокированию обменных позиций ППК, что приводит к понижению ЕКО. Только же нефтяное загрязнение, обычно, всегда приводит к уменьшению ЕКО, что связано с обволакиванием почвенных коллоидов нефтяной пленкой [Аммосова и Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... др., 1999]. По всей видимости, на понижение ЕКО через год после загрязнения в почве разреза 9 все-же оказала воздействие нефтяная составляющая НСВ.

Следствием развития процессов осолонцевания явилось подщелачивание почвенного раствора в профиле земли с 12 летним Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... загрязнением и верхних горизонтов через один год и подкисление нижних, за счет перемещения кислых товаров обменных реакций вниз по профилю. Входящая в состав НСВ нефть привела к увеличению содержания Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... общего углерода на всю глубину изученного профиля, увеличению содержания общего азота за счет его содержания в нефти. Протекание 2-ух разнонаправленных процессов – привноса органического углерода нефти и щелочного гидролиза собственного органического вещества земли геохимически активными НСВ Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... привело к изменению фракционного состава дерна – понижению содержания всех фракций гуминовых и фульвокислот, кроме фракции ФК-1, и повышению величины негидролизуемого остатка. В итоге протекания обменных реакций и наличия калия в составе Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... НСВ отмечалось завышенное содержание данного элемента по всему профилю. Загрязнение земли НСВ также привело к понижению ферментативной активности. Достоверно снизилась активность почвенной инвертазы, каталазы и дегидрогеназы.

В лугово-черноземовидной карбонатной почве за 12 лет Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... после загрязнения вышло рассоление до «слабого уровня», но при всем этом усилились процессы осолонцевания и подщелачивания почвенного раствора на всю глубину профиля. Состав аква вытяжки соответствовал НСВ. Продолжающийся процесс Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... щелочного гидролиза привел к понижению содержания органического вещества и азота.

^ Изменение параметров почв, подстилающих пород и грунтовых вод при эксплуатации пруда накопителя НСВ на местности Шкаповского месторождения нефти

В практике эксплуатации нефтяных месторождений (в Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... особенности на первом шаге разработки) была необходимость сбора нефтепромысловых сточных вод в особых накопителях, так именуемых прудах. Эти пруды в следующем явились источником загрязнения подземных вод, грунтов и почв.

Исследования проводились на Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... местности Шкаповского нефтяного месторождения, где в 1960-1961гг.в равнине р. Базлык (левый приток р.Дема) был сооружен пруд-отстойник.

В исследования проведенных сотрудниками Института геологии УНЦ РАН [Абдрахманов, 1993, 2006] показано, что через 5-6 лет после прекращения Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... сброса в пруд рассолов наблюдалось засоление и осолонцевание пород. Содержание солей в глинистых отложениях под дном пруда достигало 2500 мг/100 г породы, а обменного натрия 53,5%. Через 19 лет после ликвидации пруда-накопителя Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... вышло существенное рассоление и рассолонцевание глинистых отложений, и через 30 лет эти характеристики приблизились к фоновым.

Также было выявлено увеличение минерализации воды в источнике, расположенном в 2 км ниже пруда.

Нами в 2004 году проведено Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... обследование почвенного покрова на месте бывшего пруда накопителя и были отобраны пробы грунтовых и родниковых вод. Почвенные разрезы закладывались по профилю, пересекающему дамбу на 1 км выше и ниже.

Наблюдения за уровнем минерализации воды Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... в источнике представлены на рисунке 2, из которого видно, что кривая зависимости минерализации воды от количества лет, прошедших после загрязнения имеет вид экспоненты и описывается уравнением: y=10,027e-0,0599x, R2 = 0,9279. Кривая указывает Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала..., что в 1-ые 20 лет минерализация изменялась в спектре 5-12 г/л и была неравномерна по годам, в следующие годы понижение происходило более плавненько и поочередно. В источниках за пределами зоны воздействия пруда-накопителя минерализация Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... воды составляет 5-7 мг/л. Если решить приобретенное уравнение, подставив в него известную величину y = 5 мг/л можно отыскать х, характеризующий количество лет, нужных для полного рассоления воды: (1) y=ae-kx Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала...; (2) e-kx=ya-1; (3) ln ay-1 = kx; (4) x=1/k ln a/y; при k=0,0599; а=10,027; y=0,005; x = 126. Как следует, опреснение подземных вод происходит через 126 лет после 1974 года, т.е. через 140 лет после загрязнения.

Почвенный покров в Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... районе пруда-накопителя представлен черноземами обычными карбонатными. Земли разрезов, заложенных в одном километре выше и ниже пруда, не попали в сферу загрязнения НСВ. Эти земли высокогумусные, характеризуются реакцией среды близкой к нейтральной Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала..., высочайшей емкостью катионного обмена, обеспеченностью легкодоступным азотом и фосфором, содержат от 0,4 до 0,65 % карбонатов.




Рис. 2. Динамика минерализации воды из источника в 2 км от пруда-накопителя


Строительство пруда-накопителя привело к нарушению почвенного покрова Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... не только лишь в ложе самого пруда, да и загрязнению близкорасположенных почв. Сначала, разумеется, что эти земли были засолены и осолонцованы. Через 40 лет после ликвидации пруда уровень остаточного засоления фактически не превосходил 0,1%, содержание Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... обменного натрия в их профиле составило 0,7-3,5% от ЕКО, что показывает на полное естественное рассоление и рассолонцевание этих почв.

Совместно с тем, по сопоставлению с фоновыми почвами в их оказалось практически втрое больше Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... водорастворимых солей и обменного натрия, величина удельного электронного сопротивления составила 100-300 Ом·м, т.е. осталась соответствующей для засоленных почв, так как в незагрязненных почвах она превосходит 600 Омм.

Загрязнение НСВ содействовало Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... выщелачиванию свободных карбонатов, содержание которых практически в 10 раз ниже, чем в фоновых черноземах обычных карбонатных. Это содействовало некому подкислению реакции среды в почве, которая не была перемешана с нижними иллювиальными горизонтами. В техногенно-нарушенных Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... почвах ложа пруда-накопителя, невзирая на соответствующее уменьшение количества свободных карбонатов, напротив вышло подщелачивание в иллювиальном горизонте (рН 9,1) на глубине 62-96 см, что разумеется обосновано остаточной осолонцованностью.

Загрязнение почв НСВ приводит Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... к скоплению ядовитых частей на местности, существенно превосходящей площадь конкретного воздействия. Выше узнаваемых ПДК и фоновых значений посреди частей 1, 2 и 3 классов токсичности аккумулируются: Cd, As, Zn, Mo, Cu, Co, Ni, Cr, Sr Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала..., V. В растениях, произрастающих на грязных территориях, происходит скопление ядовитых частей. В листьях Fragaria viridis (Duch) Weston (земляника зеленоватая) в концентрациях, значительно выше фоновых обнаружены: Pb, Sr, V, Rb, Ba; в листьях Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... Achillea millefolium L. (тысячелистник обычный) – Cd, Rb, Ba.

^ Трансформация чернозема обычного при техногенном засолении и в процессе рекультивации с внедрением природных удобрений и мелиорантов

В критериях гумидного климата Южного Предуралья, содействующего естественному вымыванию солей из Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... почвенного профиля, основной задачей рекультивации грязных НСВ почв является их рассолонцевание, т.е. вытеснение обменно-поглощенного натрия. Для этого употребляют кальций содержащие хим мелиоранты, в большинстве случаев – гипс. Понятно, что земли Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... черноземного ряда, сформированные на карбонатных почвообразующих породах, насыщены основаниями, а их отдельные подтипы, к примеру черноземы обычные содержат и свободные карбонаты в собственном профиле. Это позволяет представить, что при относительно маленьком уровне осолонцованности Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... вероятен процесс замещения натрия из ППК имеющимся в почве кальцием. Разумеется, что этот процесс можно активизировать внесением мелиорантов, содействующих увеличению содержания органического вещества, поглотительной и водоудерживающей возможности почв, био Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... активности и питательного режима. В наших исследовательских работах в качестве таких мелиорантов вместе с гипсом использовались цеолит и сапропель. Эти природные агрономические удобрения являются высокоэкологичными и владеют генетическим сродством к почвам региона.

Для Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... исследования последствий вероятных аварий на нефтепромыслах и разработки мероприятий по восстановлению нарушенных земель был заложен мелкоделяночный полевой опыт на местности водно-балансовой станции Управления по мониторингу мелиорируемых земель на черноземе обычном Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... в июне 2002 года.

Площадь делянок составила 2,25 м2 (1,5х1,5 м). При моделировании загрязнения занесли на каждую делянку по 50 л. НСВ хлоридно-натриево-кальциевого состава с минерализацией 176 г/л.

Опыт проводился в несколько шагов Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала...: 1. В июне 2002 года на делянки полевого опыта занесли НСВ. 2. В сентябре 2002 года были определены физико-химические характеристики земли, грязной НСВ, для выбора вариантов и доз мелиорантов. 3. В октябре 2002 года с учетом содержания солей и Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... обменного натрия в ППК и в согласовании с вариациями опыта были внесены гипс, цеолит и сапропель из расчета по 2,5 кг на делянку. 4. В мае 2003 года был проведен посев травок: травосмесь 1 – Medicago sativa L Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала.... (люцерна посевная), Melilotus officinalis (L.) Pall. (донник фармацевтический), Elytrigia repens (L.) Nevski. (пырей ползучий); травосмесь 2 – Medicago sativa L. (люцерна посевная), Melilotus officinalis (L.) Pall. (донник фармацевтический), Elytrigia repens (L.) Nevski Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала.... (пырей ползучий), Lotus ucrainicus Klok. (лядвинец украинский), Galega orientalis Lam. (козлятник восточный), и эти же 5 культур в отдельности. Под самозарастание на грязных НСВ почвах было выделено 14 делянок, при внесении мелиорантов – 4 делянки. 5. В сентябре Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... 2004 года в целях исследования конфигурации комплекса параметров в почвенном профиле были заложены почвенные разрезы на главных вариантах опыта после учета урожая травок.

Опыт проводился в течение 3-х лет после загрязнения Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... (2003-2006 гг.), средние эталоны отбирались раз в год весной и осенью способом конверта из 5 точек на глубину 0-10, 10-20, 20-30 см с каждой делянки опыта. Грунтовые воды отбирались из скважин, расположенных на опытнейшем участке, ниже его по склону Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... и из бытовой скважины, где исключалось загрязнение НСВ. Каждый год проводился учет урожая массы фитомелиорантов и определение видового состава растительности на участках самозарастания.

Исследования, проведенные через два месяца после загрязнения Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... чернозема обычного НСВ, проявили очень высочайший уровень засоления в пахотном слое и среднюю степень осолонцованности. Наибольшее содержание солей, соответственное уровню солончака, отмечалось в верхнем 0-10 см слое земли, с глубиной оно равномерно понижалось. Содержание Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... обменного натрия в слое большего скопления солей составило 12,3% от суммы поглощенных оснований. В связи с высочайшим содержанием кальция и магния в НСВ возросло также их количество в ППК. На этом шаге несколько возросла животрепещущая Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... кислотность почвенного раствора, что обосновано высочайшей концентрацией хлора в составе загрязнителя и его кислотностью
(рН 5,3). Наличие нефтепродуктов в составе НСВ привело к некому повышению содержания органического вещества в грязной почве. Начальный Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... гидрокарбонатно-кальциевый состав водорастворимых солей чернозема обычного через два месяца после загрязнения трансформировался в хлоридно-натриевый.

Более выраженные конфигурации произошли в верхних горизонтах земли до глубины 40-50 см - уровня залегания иллювиального горизонта Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала.... Ниже этого слоя скопления ядовитых концентраций солей не наблюдалось. И, невзирая на некое возрастание количества хлора и натрия, состав аква вытяжки остался гидрокарбонатно-кальциевым.

Через год величина сухого остатка (рис. 3) в пахотном слое снизилась Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... более чем на 2%, но в средней части профиля (25-75 см) несколько возросла. Естественное вымывание солей привело к полному рассолению высшей части профиля на 3-ий год после загрязнения (2004 г.) и некому повышению Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... – в нижней. На последующий год (2005) профильная кривая содержания сухого остатка в грязной НСВ почве впритирку приблизилась к такой незагрязненной земли.

При внесении мелиорантов общий нрав передвижения солей вниз по профилю был аналогичным Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала..., но их содержание в пахотном горизонте на последующий год после загрязнения было ниже (рис. 4). Через три года по всем вариантам опыта вышло рассоление в высшей части профиля до уровня, соответственного незасоленным почвам (наименее 0,2%). В Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... нижних горизонтах всех почв наблюдалось некое возрастание сухого остатка солей, перемещенных из верхних слоев. Да и тут засоление не превышало слабенький уровень.






Рис. 3. Динамика естественного вымывания водорастворимых солей в профиле Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... чернозема обычного в течение 3 лет после загрязнения

Рис. 4. Содержание водорастворимых солей в профиле чернозема обычного при внесении мелиорантов через 3 года после загрязнения


Проведение рекультивационных мероприятий привело к существенному рассолонцеванию земли по всем вариантам опыта. Посреди Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... мелиорантов более действенными оказались гипс и сапропель. При внесении цеолита содержание обменного натрия в пахотном горизонте осталось на уровне слабенькой степени и превышало 5%. Разумеется, это связано с высочайшей поглотительной способностью Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... самого цеолита. Процесс уменьшения толики обменного натрия от ЕКО в пахотных слоях сопровождался возрастанием в подпахотных горизонтах, что полностью согласуется с внутрипочвенным передвижением НСВ и тем фактом, что мелиоранты вносились в Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... границах пахотного слоя.

Вследствие этого имела место дегумификация, поменялась реакция среды и буферность в кислотно-щелочном интервале. По всем вариантам вышло подкисление иллювиальных горизонтов, понижение буферности в кислотном и возрастание в щелочном Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... плече. Разумеется, это обосновано, сначала, передвижением ионов хлора. На всех вариантах с внесением мелиорантов содержание поглощенного кальция приблизилось к его количеству в контрольной почве. Загрязнение НСВ привело к существенному понижению ЕКО по всему профилю Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... чернозема обычного, а в процессе рекультивации ЕКО восстановилась до фоновых значений, при этом при внесении сапропеля и цеолита оказалась даже несколько выше. Внедрение растений в качестве фитомелиорантов также содействовало улучшению Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... параметров чернозема обычного, грязного НСВ. Содержание обменного натрия с возрастом поочередно понижалось и ко второму и третьему годам жизни травок (2003-2005 г.г.) по всем вариантам, не считая люцерны, содержание обменного натрия не Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... превышало 5%. Самое существенное понижение вышло на делянках с посевом донника и лядвенца, где количество поглощенного натрия снизилось практически в два раза. По эффективности воздействия на процессы рассолонцевания изученные травки можно расположить в Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... последующий растущий ряд: люцерна – пырей – козлятник – лядвенец – донник.

Солевой режим земли плотно сплетен с критериями увлажнения и его типичным зеркальным отражением является состав грунтовых вод. Анализ динамики состава грунтовых вод на местности опытнейшего Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... участка указывает, что по мере рассоления почвенного профиля росла минерализация грунтовых вод как конкретно под грязной территорией, так и поблизости, ниже по склону, под целиной. Наибольшая минерализация воды наблюдалась осенью 3-го Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... года после загрязнения. На 4-й год концентрация солей в грунтовых водах значительно снизилась и на целине была близка к минерализации воды бытовой скважины.

Поменялся и высококачественный состав воды. Под воздействием НСВ гидрокарбонатно-кальциевая Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... вода на 3-й год трансформировалась в хлоридно-гидрокарбонатно-кальциево-натриевую, т.е. в ее составе очень возросла толика ионов Cl- и Na+. На 4-й год, невзирая на увеличение содержания этих ионов, грунтовые Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... воды вновь заполучили гидрокарбонатно-кальциевый состав. Но, на 5-й год после загрязнения (2006 г) минерализация грунтовых вод конкретно под опытным участком вновь возросла практически до уровня 2004 года, и осенью (октябрь) в воде содержание Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... иона Cl- оказалось практически в два раза выше, чем HCO-3 (13,5 мг-экв против 6,4 мг-экв), а посреди катионов возросла толика Na+, другими словами пошла 2-ая волна загрязнения грунтовых вод. Это обосновано Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала..., разумеется, поступлением солей из иллювиальных горизонтов.

Анализ урожайности зеленоватой массы фитомелиорантов за четыре года опыта показал ее повышение по мере восстановления параметров земли, определяющих ее агроэкологические функции. Более устойчивыми к загрязнению НСВ посреди Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... одиночных фитомелиорантов оказались донник, пырей и люцерна, и эти же культуры - в травосмеси.

На грязной НСВ почве, оставленной на самозарастание, по сопоставлению с контролем, уменьшилось количество видов, уменьшилось общее проективное покрытие и Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... высота растений. Более приспособленными к загрязнению оказались Chenopodium album L. (марь белоснежная), Amaranthus retroflexus L. (щирица запрокинутая) и Panicum miliaceum L. (просо посевное).

Сравнительная черта параметров засоленных и осолонцованных почв природного и техногенного происхождения Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... на Южном Урале

В текущее время на местности республики процесс засоления и осолонцевания может развиваться в разных генетических типах почв при попадании в их высокоминерализованных натрий содержащих поллютантов: сырой нефти, нефтепромысловых сточных Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... вод, отходов содового производства (исследования проводились на сероватых лесных почвах и черноземах обычных и выщелоченных). Такие земли, сохраняя характеристики, соответствующие для собственного генетического типа, получают черты солонцовых почв, что проявляется как в Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... морфологических, так и в хим свойствах.


Таблица 7. Сравнительная черта физико-химических параметров засоленных и осолонцованных почв естественного и техногенного происхождения (при загрязнении сырой нефтью и НСВ)


Характеристики

Естественные

Техногенные

Содержание солей, %

(хлоридно-натриевый тип Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала...)

до 3%

до 11-13%

Содержание обменного натрия, % от ЕКО

до 50%

до 85%

Горизонт наибольшего скопления обменного натрия

иллювиальный (В)

гумусово-аккумулятивный, иллювиальный. Зависимо от времени, весь профиль

Горизонт наибольшего скопления водорастворимых солей

Иллювиальный (В)

по всему профилю

Кислотность (рН Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала...)

от нейтральной до сильнощелочной

от сильнокислых до сильнощелочных

Насыщенность основаниями, %

насыщенные 100%

от 50-100%

Поверхностные характеристики, смачивание водой

гидрофильные

гидрофобные

По химизму засоления

содовые, смешанные: содово-сульфатные, содово-хлоридно-сульфатные

хлоридные


В морфологическом плане конфигурации выражаются в образовании очень уплотненных солонцовых горизонтов со Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... столбчатой и призмовидной структурой, неком осветлении гумусово-аккумулятивных горизонтов, во мокроватом состоянии эти земли набухают, становятся вязкими, липкими, понижается водопроницаемость.

В отличие от естественных солонцов, в морфологическом строении которых самым соответствующим Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... является наличие горизонта вмывания (иллювиального) либо фактически солонцового горизонта В1, в техногенно спровоцированных солонцах такие черты могут находиться по всему профилю на глубину загрязнения.

Проведенный анализ параметров засоленных и осолонцованных почв естественного и техногенного происхождения Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... позволяет сравнить их физико-химические характеристики в таблице 7 из которой видно, что при загрязнении черноземов и сероватых лесных почв натрий содержащими поллютантами нефтяной индустрии формируются несвойственные для региона Предуралья техногенные земли Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала..., приобретающие черты природных засоленных и осолонцованных почв, но отличающиеся более высочайшей степенью засоления в большей степени хлоридного типа и осолонцевания по всему профилю, гидрофобизацией и значимым понижением биопродуктивности.

^ 5. Воздействие Долгого ОРОШЕНИЯ Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... НА Характеристики ПОЧВ

Воздействие долгого орошения на характеристики почв в Южной лесостепи

В лесостепной зоне Южного Предуралья с уровнем увлажнения от среднего до умеренного нет острой необходимости в орошении. Совместно с тем, выкармливание Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... многих овощных культур без дополнительного увлажнения нереально, а полив долголетних травок позволяет получать два - три дополнительных укоса за год.

Объектами исследовательских работ явились черноземы выщелоченные, на которых проводился полив долголетних травок и овощных культур Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... в течение 5 и 30 лет. Вода для полива бралась из р. Белоснежная. Состав воды гидрокарбонатно-кальциевый с минерализацией 0,3-0,6 г/дм3. Поливные нормы составляли в среднем 300-400 м3/га, ирригационные нормы – 1600-1800 м3/га. Почвенные Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... разрезы закладывались на орошаемых участках и неорошаемых аналогах.

Долгое орошение чернозема выщелоченного (30 лет), в отличие от 5-летнего привело к уменьшению мощности гумусового-аккумулятивного горизонта на 3-5 см. По всей видимости, это обосновано как оросительной эрозией Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала..., так и отчуждением земли с корнеплодами, так как на этом участке в овощном севообороте значительную долю составляли морковь и свекла.

В практике орошения одной из основных обстоятельств понижения продуктивности почв Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... является ее засоление. Исследование состава аква вытяжки показало, что все неорошаемые земли не засолены (табл. 8). При орошении наметилась тенденция к повышению концентрации солей, содержание сухого остатка возросло на 0,01-0,03% в большей степени за Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... счет возникновения ионов НСО3- и Са2+. Величина сухого остатка в пахотном слое орошаемой в течение 30 лет земли возросла на 0,07%, в подпахотных горизонтах превышение составило от 0,1 до 0,25% с максимумом в надиллювиальном горизонте.

Расчет состава гипотетичных Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... водорастворимых солей позволил найти, что в продолжительно орошаемой почве преобладающим является гидрокарбонат кальция, не ядовитый для сельскохозяйственных культур. Но, содержание ядовитых солей, представленных в главном гидрокарбонатами и сульфатами натрия, добивается Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... уровня, соответственного средней, а в надиллювиальном горизонте – сильной степени засоления.


Таблица 8. Состав аква вытяжки чернозема выщелоченного


Горизонт,

глубина взятия эталона, см

Сухой

остаток, %

Сумма

токс.

солей

НСО3-

Cl-

SO42-

Са2+

Mg2+

Na++K+

мг-экв/100 г земли

Разрез Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... 6-99. Орошение (30 лет)

Ап 0-20

0,23

0,255

2,200

0,360

1,656

0,90

0,10

3,216

А1 35-45

0,25

0,289

2,240

0,400

1,537

0,50

0,10

3,577

АВ 50-60

0,32

0,374

2,040

0,640

2,898

0,50

0,75

4,328

В 80-90

0,19

0,229

1,400

0,720

1,537

0,50

0,26

2,897

С 110-120

0,25

0,271

1,600

0,656

2,070

0,60

0,40

3,326


Как понятно, основными источниками поступления солей в почву могут быть ирригационные и грунтовые воды завышенной минерализации. Уровень грунтовых вод на орошаемом массиве в летний Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... период изменялся в спектре 500-600 см, их минерализация не превосходила 0,5 г/л. Как следует, привнос солей с капиллярными подтоками воды маловероятен.

Расчет вероятного привноса солей с ирригационной водой показал, что за 30 лет Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... содержание солей в пахотном слое могло возрасти на 0,7%, но реально оказалось в 10 раз меньше. Сначала, это связано с выносом солей сельскохозяйственными культурами, в особенности корнеплодами. Возможно также, что в критериях временами промывного аква режима Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... соли в некой степени вымывались из верхних горизонтов земли, что подтверждается увеличением их концентрации в нижней части профиля. Вкупе с тем периодическое смачивание иллювиального горизонта и почвообразующей породы, содержащей карбонаты и Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... сульфаты кальция, содействовало некой мобилизации гипса и возрастанию концентрации сульфат-иона в составе аква вытяжки.

Необходимо подчеркнуть, что при продолжительном орошении долголетних травок засоление почв в исследуемом хозяйстве не выявлено. Это Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... позволяет представить, что скопление солей в почвах под овощными культурами связано с насыщенным испарением воды с участков без растений в межполивной период и подъемом солей из горизонтов смачивания.

Разумеется, что предстоящее внедрение Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... этих земель для выкармливания овощей без включения в севооборот долголетних травок может привести к более масштабному засолению орошаемых почв.

^ Воздействие орошения на характеристики черноземов в Зауральской степной зоне

В Зауральской степной зоне более действенным Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... мероприятием по увеличению плодородия и продуктивности сельскохозяйственных земель, кроме влагосберегающей технологии обработки почв, является орошение.

Целью истинной работы явилось исследование воздействия орошения на характеристики почв и разработка советов по сохранению и Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... увеличению плодородия почв при предстоящем использовании в критериях орошения. Было заложено 15 почвенных разрезов, 13 из которых располагались в точках, подобных изысканиям 1986 года и 2  за пределами орошаемого участка.

После сдачи орошаемого участка в 1988 году, полив Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... проводился пару лет. Позднее ирригационная система не работала. В последние годы орошение проводилось на отдельных участках (после сдачи в аренду) при выращивании овощных культур, в главном капусты и лука. Эти исследования Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... проявили, что через 20 лет на орошаемых участках проявилась тенденция к уменьшению мощности гумусово-аккумулятивного горизонта и подкислению почвенного раствора, вышло существенное уменьшение гумусированности и обеспеченности питательными элементами, скопления водорастворимых солей не наблюдалось.

^ 6. ГИДРОГЕННОЕ Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... СОЛЕНАКОПЛЕНИЕ В РАЙОНАХ

МИНЕРАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ

На местности Башкортостана гидрогенное скопление солей в почвенном покрове наблюдается в районах выклинивания подземных и грунтовых вод больших минеральных родников и источников, таких как Аскинский, Бирский, Якутовский, Красноусольский.

В Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... Гафурийском районе, на правом коренном склоне равнины реки Усолка, в 5 км к северо-востоку от р.п. Красноусольский и конкретно выше одноименного курорта, находится один из самых именитых минеральных источников Башкортостана Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала.... По хим составу воды Красноусольских источников относятся к хлоридно-натриевому типу. Минерализация источников колеблется от 7 до 45 г/л. Содержание хлорида натрия добивается 92-95 м-экв% [Гареев, 2004].

Исследования проводились на левом пологом берегу р. Усолка Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала.... Растительность представлена видами, соответствующими для солончаковатых почв: Salicornia europaea L. (солерос европейский), Puccinellia distans (Jacq.) Parl. (бескильница расставленная) и Claux maritima L. (млечник морской).

Луговая глеевая почва характеризуется наличием ярко выраженного Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... дернового слоя мощностью от 4 до 10 см, комковато-зернистой и ореховато-зернистой структурой в гумусово-аккумулятивных горизонтах и творожисто-зернистой – в иллювиальном, признаки переувлажненности начинают проявляться в горизонте А1, механический состав меняется от легкого суглинка Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... до глины вниз по профилю земли. Необходимо подчеркнуть, что на участке, где был заложен разрез 1-2003, водоносный горизонт нашелся на глубине 80 см, а на участке разреза 2-2003, размещенного поближе к урезу воды – на Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... глубине 45 см. Возможно конкретно это событие обуславливает нрав рассредотачивания водорастворимых солей в профиле этих 2-ух разрезов.

По содержанию водорастворимых солей почва разреза 1-2003 характеризуется как незасоленная (табл. 9). Возможно, верхние горизонты этой земли промыты Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... атмосферными осадками, хотя время от времени происходит их засоление в итоге подъема минерализованных грунтовых вод. Об этом свидетельствует хим состав солей, соответственный хим составу грунтовой воды. В почве разреза 2-2003 выявлен Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала... средний уровень хлоридно-натриевого засоления, режим грунтового питания тут вполне преобладает над атмосферным.


Таблица 9. Состав аква вытяжки луговой глеевой земли


Горизонт,

глубина взятия

эталона, см

Сухой

остаток, %

НСО3-

Cl-

SO42-

Са2+

Mg2+

Na++K+

мг-экв Таблица 6. Физико-химические свойства почв - Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов южного урала.../100 г земли

Разрез 1-2003

Аd 0-4

0,16

1,0

0,86

0,72

1,2

0,1

1,28

A1 4-22

0,16

0,6

0,32

0

0,24

0,06

0,62

Bg 22-60

0,20

0,84

0,496

0,8

0,3

0,04

1,796

Разрез 2-2003

A1 4-20

0,58

1,176

6,396

0,4

0,5

0,24

7,232

Bhg 20-45

0,97

0,984

9,16

4,36

0,4

0,04

14,064


tablica-8-tovarooborot-mezhdu-rossiej-i-germaniej-v-mlrd-dollarah-osnovnie-napravleniya-finansovoj-podderzhki-eksporta-v-germanii.html
tablica-81-uchebno-metodicheskij-kompleks-po-discipline-elektricheskie-zheleznie-dorogi.html
tablica-88-import-tovarov-zatragivayushih-interesi-ribohozyajstvennogo-kompleksa-utverzhdayu.html