Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экологические последствия загрязнения чернозема антибиотиками. Монография
.pdf
31
ные микрозернистым и игольчатым кальцитом. Внутриагрегатная пороз-
ность продолжает оставаться слабовыраженной. Еще глубже скоагули-
рованность почвы возрастает, и в горизонте ВС большая часть почвен-
ного мелкозема представлена настоящими округлыми агрегатами с чет-
кими краям. Имеющиеся агрегаты фрагментарного типа становятся бо-
лее пористыми. Почва в целом становится рыхлой, сильнопористой. Со-
держание кальцита в пустотах возрастает. В почвообразующей породе
фрагментарность агрегатов и трещиноватость вновь возрастают. Поч-
венные пустоты иногда полностью заполнены мелкозернистым кальци-
том. Железистые новообразования представлены в виде коричневых,
бурых и оранжевых зерен и пятен величиной 50–100 мк. Железистое
вещество либо пропитывает почвенную массу, либо образует угловатые
зерна. Единично встречаются стяжения величиной до 300 мк, а также
ортштейны концентрическо–слоистого строения. Содержание желези-
стых новообразований иногда достигает 40–70 шт./см2, нередко встре-
чаются разрушенные, с глубиной их характер и количество меняются
мало.
Распространение по всему профилю почвы железистых новообразо-
ваний говорит в пользу гипотезы о прохождении в пошлом наших степей
луговой стадии (Гаврилюк, 1955; Поляков и др., 1972). Микро– и мелко-
зернистый кальцит распространен широко в порах.
Кальцит в верхнем горизонте встречается единичными кристаллами.
В начале горизонта В появляются небольшие скопления микрозернисто-
го кальцита с величиной зерен около 5 мк и отдельные крупные кри-
32
сталлы до 20–100 мк. С глубины 80 см содержание карбонатов резко
возрастает в виде кристаллов разной величины внутри почвенной массы
и в виде инкрустации микрозернистого и игольчатого кальцита на стен-
ках пор. В горизонте ВС и почвообразующей породе содержание СаСО3
возрастает еще более, и иногда мелкозернистый кальцит заполняет це-
ликом даже крупные поры. Следует отметить, что в трещинах скопления
кальцита почти не встречается.
Гумус представлен двумя формами: мулль и модер. Первый встреча-
ется в виде сгустков в почвенной плазме величиной меньше 10 мк, не
имеет четких границ, от бурого и коричневого до черного цвета. Модер
– частицы примерно такого же размера, обычно черной окраски, с чет-
кими границами, не взаимосвязанные с плазмой. При сравнительно не-
больших увеличениях гуматы и включения органических остатков совме-
стно с выделениями окислов железа, сливаясь, придают почве коричне-
вый и серый тона.
Включения представлены срезами корешков, остатками ткани, с хо-
рошо сохранившимся клеточным строением, обычно черной окраски,
реже остатками почвенной фауны. Иногда включения бывают ожелезне-
ны и в отраженном свете приобретают коричневую окраску. Содержание
гуминов и включений с глубиной заметно уменьшается, но и в почвооб-
разующей породе они встречаются в значительном количестве, причем
гуматы – преимущественно в форме модер.
33
Глубина,
см
SiO
2 Fe2O3
Al2O
3
CaO
MgO
P2O5 K2O
Na2O
SiO2/R2O
3
Почва в целом
030
70,59
5,52
14,98
0,17
2,22
1,65
2,40
1,14
7,89
4555
70,41
5,72
15,04
0,16
2,15
1,66
2,40
1,12
7,98
6070
69,77
5,63
15,05
0,15
2,24
1,85
2,47
1,00
7,90
105115
70,34
5,70
15,00
0,11
2,48
1,85
2,42
1,00
7,97
240250
70,92
4,95
14,88
0,09
2,02
1,67
2,29
1,47
8,15
340350
70,50
5,41
14,33
0,09
2,15
2,33
2,48
1,35
8,39
Илистая фракция
030
55,82
10,60
22,12
0,40
2,13
3,16
3,32
Сл.
4,30
4555
55,02
10,22
20,81
0,37
3,25
3,14
2,75
1,17
4,49
6070
56,57
10,39
20,66
0,30
3,12
3,72
2,53
0,70
4,66
105115
53,80
11,92
21,05
0,35
3,20
4,31
2,31
Сл.
4,34
340350
56,77
9,50
17,92
0,31
2,90
4,06
2,85
3,16
5,40
2.2. Валовой состав
Данные валового состава чернозема предкавказского представлены
в табл.2. (Блажний и др., 1985).
Таблица 2 – Валовой состав чернозема предкавказского, Ростовский ГСУ,
% на прокаленную бескарбонатную почву (Вальков, Крыщенко)
Валовой состав почвы и ее илистой фракции свидетельствуют о
равномерном распределении по профилю кремнезема, полуторных оки-
слов и значительной части других элементов. Прослеживается характер-
ное для черноземов как типа некоторое накопление в верхних слоях
биофильных элементов CaO, P2O5, MnO, K2O.
34
Черноземы обыкновенные богаты валовым калием. В верхних гори-
зонтах содержание его обычно не опускается ниже 2%. Количество ва-
лового фосфора в верхних горизонтах в среднем составляет 0,18%. Ос-
новная часть фосфатов представлена минеральными соединениями; в
верхних горизонтах их 55–65%, в нижних – более 90% от валового ко-
личества. Органические фосфаты содержатся в количестве 43% в верх-
них и 8–10% в нижних горизонтах (Редькин, 1969).
2.3. Гранулометрический состав
Среди предкавказских и североприазовских черноземов преоблада-
ют легкоглинистые и тяжелосуглинистые разновидности. Их грануломет-
рия показана в табл. 3.
В гумусовых горизонтах наблюдается некоторое увеличение количе-
ства илистой фракции по сравнению с почвообразующей породой, что
является следствием оглинивания и частично накопления коллоидно–
дисперсной формы органического вещества. Коэффициент оглинивания
в этих черноземах невысокий – до 1,03, но в отдельных размерах может
достигать 1,12. В минералогическом составе пылеватых фракций черно-
земов обыкновенных преобладает кварц (53–69%), полевые шпаты (20–
27%) и слюда (1–17%), причем с уменьшением размеров механических
элементов снижается количества кварца и халцедона при соответствую-
щем увеличении относительного содержания полевых шпатов и слюд.
Тяжелых минералов 1–4%, представлены они в основном рудными ми-
нералами, амфиболами и эпидотом.
Таблица 3 – Гранулометрический состав черноземов обыкновенных
(карбонатных)
35
Глубина,
см
Содержание фракций, %; размер частиц, мм
10,25
0,250,05
0,050,01
0,010,005
0,0050,001
0,001
0,01
Предкавказье
010
0 3 27
10
19
41
70
3040
0 7 25 9 18
41
68
7080
0 8 24
13
15
40
68
100110
0 9 25
11
13
42
66
120130
0 6 32 8 14
40
62
150160
0 6 32
10
11
41
62
180190
0 8 32
11
11
38
60
210220
0 6 31
13
13
37
63
Приазовье
030
0
37 4 9
12
38
59
4555
0
15
23
10
14
38
62
6070
0
10
26
10
15
38
63
105115
0
12
26
10
15
37
62
190200
0
14
26
13
10
37
60
240250
0
12
27
18
11
32
61
340350
0
10
28
20
10
32
62
В составе илистой фракции преобладают гидрослюды и смешанос-
лойные гидрослюдисто–монтмориллонитовые образования, а также као-
линит, тонкодисперсный кварц и аморфные соединения железа и алю-
миния (Алещенко, 1973).
В минералогическом составе крупных фракций преобладают кварц и
полевые шпаты при значительном участии недиспергируемых глинисто–
пылеватых агрегатов (Блажний др., 1985). Кварц в основном сосредото-
чен в более крупных фракциях (более 0,1 мм), где его количество ко-
леблется от 35 до 53%. Как и в Западном Предкавказье, в более мелких
фракциях содержание кварца убывает. В распределении его по профилю
отмечается тенденция к уменьшению с глубиной. Полевые шпаты в ос-
новном калиевые (ортоклаз и микроклин) в количестве 10–15% и при-
36
урочены к фракции 0,1–0,01 мм. Глинисто–пылеватые агрегаты состав-
ляют 50–70% и предположительно формируются при выветривании
слюд и полевых шпатов с последующей цементацией карбонатами и
окислами железа. Минералы тяжелой фракции (их более 30) преимуще-
ственно сосредоточены во фракции крупной пыли; их зерна отличаются
высокой степенью окатанности и окисленности. Количество тяжелой
фракции невелико и участие ее в формировании скелета почвы незначи-
тельно. В составе электромагнитной фракции много гидроокислов желе-
за. Среди глинистых минералов преобладают гидрослюды и смектит,
много хлорита и каолинита; тонкодисперсный кварц в незначительном
количестве присутствует лишь в верхнем гумусовом горизонте.
Гумус, карбонаты, pH и поглощенные основания
черноземов пред-
кавказских и североприазовских в географически обобщенном и стати-
стически обработанном виде приведены в табл. 4. Конкретный полно-
профильный разрез чернозема предкавказского иллюстрирует табл. 5.
Все данные представляет чернозем легкоглинистого и тяжелоглинистого
состава, как правило, на лессовидных породах.
В этих черноземах сохраняется типичная для равнин Предкавказья
высокая мощность гумусовых горизонтов при относительно небольшом
содержании гумуса в горизонте А. Так, типичные значения мощности
профиля ААВ составляют: чернозем предкавказский сверхмощный –
126–135 см, чернозем предкавказский мощный – 86–110 см.
Таблица 4 – Химические свойства черноземов предкавказских и
североприазовских (Безуглова, Хырхырова, 2008)
Черноземы предкавказские
37
Название
Сверхмощные карбо-
натные
Мощные карбонатные
Показатели
М
Лимиты
М
Лимиты
Мощность ААВ
129
н/д
101
н/д
Содержание гумуса, %
А
пах
4,4
4,25,6
4,4
4,15,6
А
4,0
3,44,7
3,9
3,54,9
АВ1
3,3
2,54,3
3,1
2,64,2
АВ2
2,2
1,73,3
2,3
1,83,1
ВС
1,2
0,81,6
1,4
1,01,5
CaCO3, %
А
пах
3,1
1,24,8
3,3
1,54,7
А
4,9
2,67,2
4,3
2,95,2
АВ1
7,4
3,68,8
6,1
5,2 7,5
АВ2
8,9
5,814,8
9,0
7,710,4
ВС
12,9
11,116,1
12,5
8,615,8
С1
15,4
14,517,6
15,3
13,820,2
С2
н/д
н/д
10,9
8,713,1
pH
А
пах
8,0
7,58,2
8,0
7,48,5
А
8,1
8,08,5
8,1
7,48,6
АВ1
8,2
8,18,5
8,2
7,48,5
АВ2
8,3
8,18,7
8,2
7,68,6
ВС
н/д
н/д
8,3
7,78,8
С1
н/д
н/д
8,5
8,08,8
Емкость поглощения, мг–
экв/100 г
А
пах
37,0
33,640,2
35,7
31,942,8
А
37,2
34,639,1
35,0
31,141,9
АВ1
н/д
н/д
30,3
29,537,6
Максимальная гигроско-
пичность, %
А
пах
11,3
10,312,0
9,7
9,010,3
А
11,8
9,812,6
10,1
9,210,9
АВ1
н/д
9,611,6
10,1
9,610,8
38
Название
Мощные выще-
лоченные
Мощные карбонат-
ные
Среднемощные
карбонатные
Показатели
М
Лимиты
М
Лимиты
М
Лимиты
Мощность ААВ
91
81–110
90
8–103
73
66– 80
Содержание гумуса, %
А
пах
4.8
3,7–0,6
4,6
4,0–5,8
4,4
3,5–5,6
А
4.4
3,5–5,9
4,0
3,2–5,6
4,1
3,0–5,5
АВ1
3.5
2,6–4,8
3,2
2,3–4,8
3,1
2,4–4,4
АВ2
2.3
1,7–3,2
2,3
1,6–3,2
2,3
1,6–3,4
ВС
1.3
0,8–1,6
1,2
0,9–1,5
1,4
0,8–1,5
CaCO
3
, %
А
пах
0.5
0,3–0,9
1,5
1,0–4,2
1,7
1,1–4,6
А
0.6
0,4–1,2
2,8
1,5–4,8
4,2
1,1–6,8
АВ1
3.0
0,4–7,8
6,3
2,0–11,2
5,8
3,4–9,4
АВ2
7.0
0,6–10,4
11,0
4,8–12,3
10,6
5,3–12,5
ВС
13.2
6,6–17,2
14,3
10,9–18,1
14,8
13,0–18,2
С1
17.8
12,5–22,3
16,5
14,3–22,3
16,2
14,0–20,2
С2
12.2
10,3–13,2
н/д
н/д
н/д
н/д
pH
Апах
7.9
7,2–8,2
8,0
7,4–8,4
н/д
н/д
А
8.0
7,4–8,2
8,1
7,8–8,5
8,1
7,4–8,5
АВ1
8.0
7,4–8,3
8,2
7,9–8,6
8,1
8,0–8,5
АВ2
8.2
7,8–8,5
8,3
8,0–8,7
8,2
8,0–8,6
ВС
8.4
8,1–8,7
8,4
8,1–8,7
8,3
8,1–8,7
С1
8.4
8,2–8,8
8,5
8,2–8,9
8,4
8,2–8,8
Емкость по-
глощения,
мг–экв./100
г
А
пах
38.8
33,9–45,0
41,5
37,3–45,1
38,0
32,6–43,2
А
38.7
34,7–44,6
39,8
35,0–44,2
36,7
32,2–44,2
АВ1
н/д
н/д
36,7
34,4–42,6
н/д
н/д
Черноземы североприазовские
39
Глубина,
см
%
C:N
CaCO3,
%
pH
(водный)
Поглощенные основа-
ния, м.–экв./100 г поч-
вы
Гумус
N
общ.
Ca
Mg
сумма
0–30
5,0
0,22
11,5
1,1
7,3
30,1
8,2
38,3
45–50
3,9
0,20
11,8
4,1
7,7
29,5
7,9
37,1
60–70
3,1
0,15
11,6
8,3
7,8
27,2
7,5
34,7
105–115
0,9
0,05
10,2
14,1
8,2
23,6
6,4
30,0
240–250
– – –
9,1
7,9
– – –
340–350
– – –
8,8
7,9
20,3
8,6
28,9
Таблица 5 – Общие химические показатели чернозема предкавказского
(Аксайский район), (Блажний и др., 1985)
Черноземы североприазовские мощные – 85–100 см
Черноземы североприазовские среднемощные – 69–78 см
Среди черноземов Предкавказья – это наименее мощные виды.
По содержанию гумуса в горизонте А
чернозем южно–европейской
пах
фации в Ростовской области отличается следующими величинами:
Черноземы предкавказские сверхмощные – 4,3–4,7%,
Черноземы предкавказские мощные – 4,2–4,7%,
Черноземы североприазовские мощные – 4,4–5,0%,
Черноземы североприазовские среднемощные – 4,1–4,7%.
Среднестатистические данные количественной стороны гумифика-
ции приведены в табл. 6. (Вальков, Цвылев, 2002).
40
Черноземы
А+АВ, см
Гумус, %
Гумус, т/га
Горизонт А
Горизонт АВ
южно–европейская фация
Предкавказье
95–129
4,1–4,4
2,4–2,6
350–490
Североприазовье
73–91
4,4–4,8
1,8–2,3
272–376
восточно–европейская фация
Обыкновенные
67–90
4,8–5,4
1,5–2,1
316–424
Южные
54–65
3,7–4,4
1,8–2,5
250–330
Таблица 6 – Количественная сторона гумификации в черноземах Ростов-
ской области (ЮжНИИгипрозем)
Приведенные данные по содержанию гумуса в основном отражает
период 50–80 гг. XX в. Данные 40 гг. по С.А. Захарову (1946) представ-
ляются следующим образом. В предкавказских черноземах в пахотном
черноземе содержалось 5,44–6,47% и 508–755 т/га. В североприазовских
черноземах констатировалось среднее содержание гумуса по 27 разре-
зом 5,7% при колебании от 4,4 до 7,6%. Запасы гумуса составляют 683
т/га.
Таким образом, земледельческое использование черноземов Нижне-
го Дона в XX веке являло эффект постепенно замедляющейся дегумифи-
кации. В настоящее время антропогенная эволюция черноземов вступает
в завершающуюся стадию, квазиравновесное (климаксное) состояние,
отвечающее современному уровню социально–экономического развития
общества.
Гумусовое состояние почв не следует оценивать прямолинейно, од-
нозначно и категорично: чем больше в почвах органического вещества,
тем выше уровень их эффективного плодородия.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]