Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Система мелиоративных мероприятий по регулированию почвенных процессов, способствующих повышению плодородия различных типов почв и улучшению экологиче
.pdf
1 2 3
Предельная (наименьшая) полевая влагоемкость, % сухой массы
почвы
Тяжелые по
мех. составу
почвы
40–50
30–40
25–30
менее 25
Наилучшая
Хорошая
Удовлетворительная
Неудовлетворительная
Запасы продуктивной влаги, мм
в слое 0–0,2 м
в слое 0–1 м
более 40
20–40
менее 20
более 160
160–130
130–90
90–60
менее 60
Хорошие
Удовлетворительные
Неудовлетворительные
Очень хорошие
Хорошие
Удовлетворительные
Плохие
Очень плохие
Продолжение таблицы 8
При обнаружении плотности сложения пахотных и подпахотных слоев
более 1,4 т/м3 требуется установление дополнительных диагностических показателей, а именно: солонцеватости, емкости катионного обмена, количества водопептизируемого ила, так как эти процессы возникают не под воздействием механического уплотнения почв сельскохозяйственной техникой,
а под влиянием химических реакций, связанных с вытеснением кальция и замены его на натрий и магний, которые диспергируют почвенную массу.
В случае, когда переуплотнение связано с работой техники его устранять можно посредством рыхления и в неорошаемый режим.
Когда же переуплотнение обусловливается химическими процессами,
то его ликвидация должна осуществляться в орошаемый режим посредством
внесения структурообразующих и мелиорирующих средств.
Физико-химические диагностические показатели позволяют определить более широкий набор почвенных процессов (рисунок 3).
При развитии процесса выщелачивания, особенно при орошении, верхний слой незасолен (таблица 9). В нем отсутствуют карбонаты и наблюдается
низкое содержание питательных элементов (таблица 10). Наличие такого
процесса требует необходимости освоения земель начать с неорошаемого
режима.
41
42 42
Рисунок 3 – Оценка почвенных процессов по физико-химическим показателям для определения режимов
использования земель при циклическом орошении
43 43
Степень
засоления почв
Химизм засоления (соотношение ионов в мг-экв) при засолении
нейтральном (рН < 8,5)
щелочном (рН > 8,5)
Хлоридный,
сульфатнохлоридный
Сl : SO4 более 1
Хлоридно-
сульфатный
С l: SO4 = 1–0,2
Сульфатный
Сl : SO4 менее 0,2
Хлоридно-
содовый и содо-
во-хлоридный
Сl : SO4 более 1,
НСО3 более Са +
+ Мg, HCO3 бо-
лее SO4
Сульфатно-
содовый и содо-
во-сульфатный
Сl : SO
4
менее 1,
НСО3 более Са +
+ Мg, HCO3 бо-
лее Сl
Сульфатно-
хлоридно-
гидрокарбонатный
НСО3 более Cl,
НСО3 более SO4,
НСО3 менее Са +
+ Мg
Порог токсичности (незасоленные почвы)
менее 0,1
менее 0,2
менее 0,3
менее 0,1
менее 0,15
менее 0,2
Слабая
0,1–0,2
0,2–0,4(0,6)
*
0,3(1)–0,6(1,2)
*
0,1–0,2
0,15–0,25
0,2–0,4
Средняя
0,2–0,4
0,4(0,6)–0,6(0,9)
*
0,6(1,2)–0,8(1,5)*
0,2–0,3
0,25–0,4
0,4–0,5
Сильная
0,4–0,8
0,6(0,9)–1(1,4)
*
0,8(1,5–1,5(2)
*
0,3–0,5
0,4–0,6
Не встречается
Очень сильная
более 0,8
более 1(1,4)
*
более 1,5(2)
более 0,5
более 0,6
То же
* Цифры в скобках соответствуют степеням засоления по сумме солей в гипсоносных почвах, к которым отнесены почвы, содержа-
щие более 1 % СаSO4·2Н2О; по данным водных вытяжек, обычно эти почвы содержат более 10–12 мг-экв Са и SO4 (нетоксичного).
Степень карбонатности
Содержание CaCО3, %
Бескарбонатные (выщелоченные)
–
Слабокарбонатные
менее 1,0
Малокарбонатные
1,0–3,0
Среднекарбонатные
3,0–8,0
Сильнокарбонатные
8,0–20,0
Высокая карбонатность на уровне эллювия, известняков и мергелей
20,0–40,0
Мергелистая карбонатность
40,0–95,0
Таблица 9 – Классификация почв по содержанию солей в зависимости от химизма засоления (сумма солей)
Таблица 10 – Степень карбонатности почв и мелкоземистых пород на содержание CaCО3
22
3
MgNaCaHCO
Солончаковый процесс характеризуется, прежде всего, накоплением
водорастворимых солей, а щелочной процесс – образованием щелочности,
которая устанавливается при определении рН водной суспензии и по расчету
, ммоль (экв)/100 г по водной вытяжке (табли-
цы 11, 12). Солонцовый процесс определяется по содержанию обменных
натрия и магния в почвенном поглощающем комплексе (таблица 13).
При наличии обменного натрия в ППК более 5 % можно говорить о
развитии натриевой солонцеватости, а при содержании обменного Мg более
20 % от суммы ППК – о присутствии и магниевой солонцеватости.
Подзолообразование – это элементарный почвенный процесс, присущий почвам подзолистого типа. Основным диагностическим показателем
подзолообразования является кислая среда, устанавливаемая по рН и гидролитической кислотности, а также насыщенность ППК водородом, обедненность подзолистого горизонта железом, алюминием, марганцем и накопление
остаточного кремнезема, придающего горизонту цвет печной золы, отсюда
подзолистый (таблицы 14–16).
Подкисление – почвенный процесс, возникающий в процессе антропогенного воздействия. Например, при внесении избыточного количества физиологически кислых удобрений или выпадении так называемых кислотных
дождей в результате технологических выбросов промышленных предприятий, ГРЭС и т. д. Подкисление обнаруживается, в основном, теми же показателями, что и подзолообразование – рН, гидролитическая кислотность, состав ППК (рисунок 3).
Вторичное засоление, солонцеватость, подкисление почв устраняется
путем внесения мелиорантов. Для того, чтобы вымыть продукты реакции после химической мелиорации ее следует осуществлять в орошаемый режим.
44
45 45
Степень
засоления почв
Показатель засоления в зависимости от химизма засоления*
Преимущественно хлоридный
Преимущественно
сульфатный (в том числе
хлоридно-сульфатный)
Преимущественно содовый
S
ток
, %
Cl,
мг-экв/100 г
почвы
Na,
мг-экв /100 г
почвы
S
ток
, %
мг-экв/100 г
почвы
S
ток
, %
НСО
3 ток
**,
мг-экв/100 г
почвы
Na,
мг-экв/100 г
почвы
Незасолены
менее 0,05
менее 0,3
менее 0,6
менее 0,15
менее 1
менее 0,1
менее 0,8
менее 0,6
Слабая
0,05–0,12
0,6–1
0,6–2
0,15–0,3
1–2
0,1–0,15
0,8–1,4
0,6–2
Средняя
0,12–0,35
1–3
2–4
0,3–0,6
2–6
0,15–0,3
1,4–2
2–4
сильная
0,35–0,7
3–7
4–8
0,6–1
6–12
0,3–0,6
2–3
4–8
Очень сильная
более 0,7
более 7
более 8
более 1
более 12
более 0,6
более 3
более 8
* – Степень засоления можно оценивать по одному из приведенных показателей.
** – Сумма токсичных солей (S
ток
, %) равна сумме токсичных ионов, в %; ионы Cl, Na, Мg относятся к категории токсичных
целиком; НСО
3ток
= НСО
3 общ
– Са; мг-экв; SO
4 ток
= SO
4 общ
– (Са – НСО3), мг-экв; S
ток
, = НСО
3 ток
+ Cl + SO
4 ток
+ Na + Мg + К, %.
Степень
щелочности
Токсичная щелочность
(НСО3 – Са + Na + Мg),
мг-экв/100 г
рН водной
суспензии
(1:2,5)
Обменный натрий,
% от емкости
обмена
Биологический уро-
жай пшеницы, ц/га
Относитель-
ное плодоро-
дие, %
Нещелочные
менее 0,7
7,5
5,0
30
100
Слабощелочные
1,0
8,0
10
25
85
Среднещелочные
1,6
8,5
15
20
65
Сильнощелочные
2,0
9,0
20
15
50
Очень сильнощелочные
более 2,0
более 9,0
20
10
30
Таблица 11 – Оценка степени засоления по сумме токсичных солей или содержанию отдельных ионов
Таблица 12 – Классификация почв по щелочности (по Б. А. Зимовцу)
Степень солонцеватости
Обменный Na, % от емкости обмена
Высокогумусные (черно-
земы, лугово-чернозем-
ные, черноземы луговые)
Малогумусные
(каштановые, южные чер-
ноземы и т. д.)
Несолонцеватые
менее 5
менее 3
Слабосолонцеватые
5–10
3–5
Среднесолонцеватые
10–15
5–10
Сильносолонцеватые
15–20
10–15
Примечание – По глубине залегания осолонцованного горизонта, см: менее 30 см –
солонцеватые; более 30 см – глубокосолонцеватые.
Почвенная подзона и почва
Степень подкисления почв
отсутствует
слабая
средняя
сильная
Почвы подзоны черноземов обыкновенных; пойменные почвы в подзоне черноземов типичных
> 6,5
6,1–6,5
5,5–6,0
> 5,5
Почвы подзоны черноземов типичных (кроме
пойменных); пойменные почвы в подзоне черноземов выщелоченных
> 6,3
5,9–6,3
5,3–5,8
< 5,3
Почвы подзоны черноземов выщелоченных (кроме пойменных); пойменные почвы в подзонах
черноземов оподзоленных и темно-серых лесных
почв; дерново-карбонатные выщелоченные почвы
> 6,0
5,6–6,0
5,0–5,5
< 5,0
Почвы подзоны черноземов оподзоленных и темно-серых лесных почв (кроме пойменных); пойменные почвы в подзонах светло-серых и серых
лесных почв; дерново-карбонатные оподзоленные
и дерновые почвы
> 5,6
5,2–5,6
4,7–5,1
< 4,7
Почвы подзоны серых лесных почв (кроме пойменных); пойменные почвы в южнотаежной зоне
(более южные регионы)
> 5,2
4,8–5,2
4,3–4,7
< 4,3
Почвы подзоны светло-серых лесных почв (кроме
пойменных); пойменные почвы в южнотаежной
зоне (более северные районы) и среднетаежной
зоне
> 4,9
4,5–4,9
4,0–4,4
< 4,0
Дерново-подзолистые и подзолистые почвы
> 4,4
4,0–4,4
3,5–3,9
< 3,5
Гидролитическая кислотность Hr,
ммоль (экв)/100 г почвы
Степень кислотности
> 60
Очень сильнокислая
5,1–6,0
Сильнокислая
4,1–5,0
Среднекислая
3,1–4,0
Слабокислая
2,1–3,0
Близкая к нейтральной
≤ 2,0
Нейтральная
Таблица 13 – Классификация почв по степени солонцеватости
Таблица 14 – Величина рН солевой суспензии при разной степени
подкисления почв
Таблица 15 – Группировка почв по гидролитической кислотности [28]
46
Степень насыщенности основаниями
В процентах
Очень низкая
< 30,0
Низкая
30,1–50,0
Средняя
50,1–70,0
Повышенная
70,1–90,0
Высокая
> 90,0
Категория почв
Недоокисленные
вещества,
окисляемые
0,1н KMnO4,
ммоль(экв)/100г
Урожайность
сельскохозяйственных
культур
Показатель
почвенного
плодородия
Не обладают
токсичностью
менее 50
Проектная урожай-
ность гарантирована
Оптимальное
Слабая
токсичность
50–70
Снижение урожая
до 15–20 %
Удовлетворительное
Сильная
токсичность
более 70
Снижение урожая
до 30–50 % и более
Неудовлетворительное
Таблица 16 – Группировка почв по степени насыщенности
основаниями [36]
Глеевый процесс – это также негативный почвенный процесс, спровоцированный антропогенным воздействием. Обычно он возникает при переувлажнении и заболачивании почв, когда превалирует господство анаэробиоза, при котором происходит накопление в почве закисных и окисных соединений железа, марганца и других недоокисленных соединений. Наличие
недоокисленных веществ (НВ) более 70 ммоль(экв)/100 г свидетельствует о
сильной токсичности почв и развитии псевдоглеевого процесса (таблица 17).
Таблица 17 – Классификация почв по содержанию недоокисленных
токсичных веществ
При глеевом процессе почву следует обеспечить кислородом, что возможно при неорошаемом режиме. По агрохимическим показателям можно
определить такие важные элементарные почвенные процессы как гумификацию, нитрификацию и негативные почвенные процессы: дегумификацию,
денитрификацию и агроистощение (рисунок 4).
Процесс гумификации оценивается, в первую очередь, по общему содержанию гумуса (Г
) (таблица 18).
общ.
47
48
Рисунок 4 – Оценка почвенных процессов по агрохимическим показателям для определения режимов
использования земель при циклическом орошении
Показатель
Предел величины
Уровень, характер признака
Общее содержание гумуса в минеральном профиле почв, %
более 10
6–10
4–6
2–4
менее 2
Очень высокое
Высокое
Среднее
Низкое
Очень низкое
Запасы гумуса, т/га в слое 0–20 см
более 200
150–200
100–150
50–100
менее 50
Очень высокое
Высокое
Среднее
Низкое
Очень низкое
В слое 0–100 см
более 600
200–400
400–600
100-200
менее 100
Очень высокое
Высокое
Среднее
Низкое
Очень низкое
Степень гумификации органического вещества, С
г.к./Собщ
∙ 100 %
более 40
40–30
30–20
20–10
менее 10
Очень высокая
Высокая
Средняя
Слабая
Очень слабая
Тип гумуса, С
г.к./Сф.к.
Более 2
2–1
1–0,5
менее 0,5
Гуматный
Фульватно-гуматный
Гуматно-фульватный
Фульватный
Обогащенность гумуса азотом,
С:N 5 5–8
8–11
11–14
более–14
Очень высокая
Высокая
Средняя
Низкая
Очень низкая
Таблица 18 – Оценка гумусного состояния почв
На наш взгляд, если гумуса более 6 %, что по классификации соответствует высокому его содержанию, степень гумификации (С
высокая и преобладает тип гумуса (С
матный, а ОВП почвы составляет более 450mV, то можно предположить в
этом диапазоне усиление процессов гумификации [28, 37] (таблица 19). Они
более характерны для почв черноземной зоны – черноземы выщелоченные,
типичные, обыкновенные.
В этих же почвах более развиты процессы нитрификации, которые
оцениваются по легкогидролизуемому азоту (ГА), содержание которого при
определении его по Тюрину должно быть более 70 мг/кг, а по Корнфильду –
более 200 мг/кг, содержание нитратов должно быть высокое (таблицы 20, 21).
г.к.
49
/ С
/ С
г.к.
) – фульватно-гуматный и гу-
ф.к.
· 100, %)
общ.
Параметр
Оценка
благоприятная
неблагоприятная
очень неблагоприятная
Возможное падение Eh
ранней весной, мВ
до 450
350–200
ниже 200
Время развития весеннего анаэробиозиса
(Eh менее 320 мВ), дни
не более 5
5–10
более 10
Возможное падение Eh
в течение пяти дней при
орошении, мВ
до 450
350–200
ниже 200
Оценка
обеспе-
ченности
рН менее 5
рН 5–6
рН более 6
З К О З К О З К О
Очень низкая
менее
40
менее
50
менее
60
менее
30
менее
40
менее
50
менее
30
менее
40
менее
50
Низкая
40–50
50–70
60–100
30–40
40–60
50–80
30–40
40–50
50–70
Средняя
50–70
70–100
100–140
40–60
60–80
80–120
40–50
50–70
70–100
Высокая
более
70
более
100
более
140
более
60
более
80
более
120
более
50
более
70
более
100
Примечание – З – зерновые культуры, К – картофель и кормовые культуры,
О – овощные культуры.
Предел величин
Уровень признака
менее 5
очень низкая
5–8
низкая
8–15
средняя
15–30
повышенная
30–60
высокая
более 60
очень высокая
Таблица 19 – Агрономическая оценка окислительно-восстановительных
условий [28]
Таблица 20 – Обеспеченность почв азотом
В мг/кг почвы
Таблица 21 – Нитрификационная способность почв (N-NO3)
В мг/кг почвы
При этом ОВП при наличии этого процесса составляет более 320 mV,
так как совместное существование групп нитратов и нитритов ограничено
областью в пределах 480–320 mV. Чем быстрее и ниже падает ОВП, тем активнее процесс нитрификации меняется на процесс денитрификации.
При низком содержании гумуса и питательных элементов, при ОВП
ниже 200 mV, если почвы относятся к категории средне- и сильнодегумифицированных, активизируются процессы дегумификации, денитрификации и
наступает агроистощение почв (таблица 22).
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]