Главная Коллекция "Revolution" Сельское, лесное хозяйство и землепользование Сероземно-луговые почвы аридных зон Азербайджана и их классификация

Сероземно-луговые почвы аридных зон Азербайджана и их классификация

Свойства сероземно-луговых почв, приобретенные в результате поливов загрязненными водами. Место данных почв в системе международной классификации WRB. Гранулометрический состав, содержание водорастворимых солей, состав почвенного поглощающего комплекса.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 30.01.2019
Размер файла 2,7 M
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

СЕРОЗЕМНО-ЛУГОВЫЕ ПОЧВЫ АРИДНЫХ ЗОН АЗЕРБАЙДЖАНА И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

А.Г. Ибрагимов

Азербайджанский государственный аграрный университет, Гянджа, Азербайджанская Республика

Цель исследований - изучить свойства сероземно-луговых почв, приобретенные в результате поливов загрязненными водами, и установить место данных почв в системе международной классификации WRB. Объект исследования - сероземно-луговые почвы, длительно орошаемые мутной водой, с которой поступает 2000-4000 кг/га водорастворимых солей. Грунтовые воды залегают на глубине 2-3 м. Исследуемый участок расположен на территории Уджарского опорного пункта, который находится в Центральной части Ширванской равнины. По пяти почвенным разрезам сделано морфологическое описание и по горизонтам отобраны образцы почв, в которых проведен анализ гранулометрического состава, содержания водорастворимых солей, состава почвенного поглощающего комплекса. Морфодиагностические показатели сероземно-луговых почв изменены в результате длительного антропогенного воздействия. В них образован ирригационный горизонт мощностью 75-90 см. Они характеризуются разным гранулометрическим составом. Количество частиц > 0,01 мм колеблется в пределах 11,6-70,8 %. В этих почвах общее количество карбонатов меняется в пределах 10-18 %, гумуса - в пределах 1,73-7,94 %, сумма поглощенных оснований - 10,72-36,84 ммоль(экв)/100 г, а pH - 7,9-8,5. В генетических слоях сероземно-луговых почв идет процесс накопления солей, в т. ч. карбонатов. В горизонте сероземно-луговых почв, развивающихся в гидроморфных условиях, наблюдается процесс оглеения. Орошаемый сероземно-луговой тип почв, в которых в результате интенсивного антропогенного действия сформировались ирригационный и оглеенный горизонты, может быть отнесен к группе Anthrosols в международной системе классификации почв. Из-за вторичного накопления карбонатов эти почвы классифицируются как Calsis, а по влиянию грунтовых вод как Gleyic. Из дополнительных квалификаторов имеются такие диагностические признаки, как salic, endosalic, clayic/loamic, fluvic.

Ключевые слова: Anthrosols, сероземно-луговые, классификация, морфология, диагностика, корреляция.

The aim of research was to study the properties of sierozemic-meadow soils formed as a result of polluted water irrigation and to find the location of these soils in the WRB international classification system. The object of the study is sierozemic-meadow soils, which are continuously irrigated with muddy water that brings 2000-4000 kg per ha of water-soluble salts. Groundwater lies at a depth of 2-3 m. The investigated plot is located on the territory of the Ujar main base, which is in the central part of the Shirvan plain. A morphological description was made for five soil sections, and soil samples were taken horizontally in which the granulometric composition, the content of water-soluble salts, and the composition of the soil absorbing complex were analyzed. Morphodiagnostic indicators of sierozemic-meadow soils have been changed as a result of prolonged anthropogenic impact. An irrigation horizon of 75-90 cm is formed in them. They are characterized by different granulometric composition. The number of particles > 0.01 mm varies within the range of 11.6-70.8 %. In these soils, the total amount of carbonates varies from 10-18 %, humus in the range 1.73-7.94 %, the sum of the absorbed bases is 10.72-36.84 mmol(eq)/100 g, and pH is 7,9-8.5. In the genetic layers of sierozem-meadow soils there is a process of accumulation of salts, including carbonates. The gleying process is observed in horizont B of seirozemic-meadow soils developing under hydromorphic conditions. Irrigated sierozemic-meadow type of soils in which the irrigation and gleyed horizons were formed as a result of intense anthropogenic action can be attributed to the Anthrosols group in the international soil classification system. Because of the secondary accumulation of carbonates, these soils are classified as Calsis, and by the influence of groundwater as Gleyic. From the additional qualifiers, there are diagnostic signs such as salic, endosalic, clayic/loamic, fluvic.

Key words: Anthrosols, sierozemic-meadow, classification, morphology, diagnostics, correlation.

Введение. В развитии аграрного сектора большая доля отводится почвам сухих субтропических зон Азербайджана, так как этот регион не только почти полностью охватывает Кура-Араксинскую низменность, но и имеет древнюю земледельческую культуру. Рассматривая литературные материалы и историю исследуемой зоны, видим, что эти территории имеют потенциально плодородные почвы как для растениеводства, так и для животноводства. Именно по этой причине в Азербайджане первые почвенные исследования были осуществлены в Кура-Араксинской низменности.

Примерно 30 % земного шара имеет аридный и семиаридный климат [1-3], и почвы этих зон в настоящее время подвергаются таким процессам деградации, как засоление, ветровая эрозия, дегумификация, уплотнение, агроистощение, подъем уровня грунтовых вод, опустынивание и т. д. [2, 4, 5]. Большинство перечисленных процессов под влиянием антропогенных факторов ускоряются. Естественно, что каждый процесс, идущий в почве, при ее морфогенетической диагностике дает о себе знать. Накопленные в этих почвах вещества, принесенные с поливными водами, сыграли важную роль при морфогенетической диагностике почв [6-8]. Почвы аридных зон при орошении отличаются высокой урожайностью.

Сероземно-луговые почвы в основном делювиального происхождения, и поэтому на этих почвах стремительно идет процесс засоления [9-12]. Засоление почв происходит под воздействием естественных и антропогенных факторов, нанося сельскому хозяйству большой вред, и в глобальном масштабе 20 % орошаемых земель засолены [2, 13]. Засоление почв способствует снижению урожайности растений и устойчивости растительных клеток. В исследуемой зоне ускорению засоления почв способствует вторичное засоление. Одной из причин является смыкание оросительных вод с грунтовыми. С учетом значения сероземно-луговых почв в сельском хозяйстве и географической зоны их распространения исследование этих почв чрезвычайно важно.

Цель исследований - изучить свойства сероземно-луговых почв, приобретенные в результате поливов загрязненными водами, и установить место данных почв в системе международной классификации WRB (2014). Как известно, система классификации почв WRB достаточно приемлема для корреляции национальных систем классификаций, потому что при создании этой системы учитывались возможности международных корреляций, и больше всего она используется для классификации карт среднего и малого масштаба [14, 15].

Материалы и методы. Исследуемая зона - Уджарский опорный пункт, который находится в центральной части Ширванской равнины (рисунок 1). Площадь исследуемой территории составляет 23 га, территория расположена на следующих географических координатах: N40°30?16?, N40°30?24?, N40°30?13?, N40°30?21?. Рельеф сформирован в основном в результате аккумулятивной деятельности р. Куры, и равнина находится на высоте 12-16 м над уровнем моря. Грунтовые воды залегают на глубине 2-3 м, минерализация их колеблется в пределах 1,3-1,9 г/дм3.

Основные почвообразующие породы делювиального происхождения, которые состоят из глинистых и песчаных материалов. Климат аридный, среднее годовое количество осадков составляет 330 мм, а среднегодовая температура - 15,5 °C.

почва сероземный луговой полив загрязненный

Рисунок 1 - Область исследования и разрезы почвы

Для изучения характерных показателей почв на исследуемой территории (рисунок 1) было заложено пять почвенных профилей (разрезов). При закладке разрезов была учтена используемость территории. Почвенные образцы отобраны по генетическим слоям.

Анализ гранулометрического состава был проведен методом пипетки по Н. А. Качинскому. Но так как на этих почвах карбонатность высокая, до анализа они были обработаны препаратом Na2P2O7. Гумус - по И. В. Тюрину, карбонаты - кальциметрами, водорастворимые соли - по Е. В. Аринушкиной, pH (в воде) - pH-метром, поглощенный Ca и Mg - по Д. И. Иванову, поглощенный Na - по К. К. Гедройцу.

Результаты и обсуждение. Каждый тип почв имеет своеобразное морфологическое строение и структуру. Почва состоит из мелких частиц (минеральных веществ), из органического вещества, которое является продуктом разложения, из живых организмов, воды и газов, находящихся в порах [6, 7, 16], абсолютное количество этих материалов и их расположение составляет морфологию почв.

Сероземно-луговые почвы под влиянием длительного орошения мутными речными водами и ежегодной обработки полностью потеряли признаки зональных первичных почв. Отличительной особенностью является образование нового агроирригационного горизонта. Он формируется при поливе водой с большим количеством взвешенных частиц и характеризуется монотонной сероватой (система орошения р. Куры) и кремово-серой (р. Аракс) окраской, рыхлостью и однородностью гранулометрического состава.

Почвенный профиль карбонатный, так как вскипание от HCl наблюдается во всех горизонтах. В результате деятельности грунтовых вод процесс оглеения стал характерной чертой и наблюдается в слое B.

Гранулометрический состав является основным физическим показателем почвы и определяет ее способность сохранять воду и питательные вещества, а также устойчивость к эрозии. Взвешенные вещества, поступающие с оросительной водой, оказывают влияние на гранулометрический состав сероземно-луговых почв. Изменения происходят как на поверхности земли, так и в горизонтальном и вертикальном направлении почвенного профиля. Эти почвы характеризуются тяжелым гранулометрическим составом. Количество частиц > 0,01 мм колеблется в пределах 11,6-70,8 %. Согласно данным таблицы 1 верхние слои Ар и А, реже АВ представлены суглинками тяжелыми и легкой и средней глиной. Материнская порода - легкий суглинок.

Таблица 1 - Морфологические, химические и физические свойства сероземно-луговых почв

№ почвенного разреза и GPS-координаты

Индекс

Генетический горизонт, см

Цвет

pH

Гумус,

%

CaCO3,

%

ППК,

ммоль/100 г

Физическая глина > 0,01 мм, %

1

2

3

4

5

6

7

8

9

p1108

N40°30?16?

E47°40?38?

Ap

0-27

10YR7/3

8,0

1,73

14,73

18,90

37,64

A

27-48

10YR7/2

8,2

1,73

15,02

20,35

31,68

AB

48-55

10YR7/4

8,0

3,09

13,64

25,37

20,85

Bg

55-70

10YR7/3

8,0

1,73

13,25

18,96

21,24

Bt

70-97

10YR7/3

8,5

2,49

12,50

25,26

11,62

BC

97-130

10YR7/2

8,5

2,34

13,71

23,75

13,26

C

130-155

10YR7/4

8,5

2,28

15,90

22,38

17,20

p1139

N40°30?24?

E47°40?33?

Ap

0-27

10YR6/2

8,3

2,37

14,40

16,51

18,04

A

27-56

10YR7/3

8,3

1,80

14,40

17,16

15,84

ABk

56-84

10YR6/3

8,3

2,09

15,08

17,00

13,40

Bg

84-112

10YR7/2

8,2

1,23

13,57

28,74

28,40

BCg

112-135

10YR5/2

8,2

1,35

13,57

12,77

32,22

C

135-160

10YR6/2

8,2

1,35

13,57

12,60

44,68

p1141

N40°30?13?

E47°40?48?

Ap

0-27

10YR7/1

8,2

4,94

13,07

19,70

22,80

A

27-50

10YR8/1

7,9

4,40

12,86

33,19

24,40

AB

50-74

10YR8/2

7,9

5,34

13,16

27,12

24,48

Bg

74-96

10YR6/3

8,0

4,00

13,32

33,12

19,28

BC

96-124

10YR8/3

7,9

3,68

14,71

34,99

25,20

C

124-160

10YR7/4

7,9

3,48

11,73

29,77

17,28

p1140

N 40°30?24,65?

E47°40?51?

Ap

0-28

10YR7/3

8,1

2,31

13,81

13,78

37,24

Ak

28-53

10YR6/3

8,1

2,13

14,6

13,22

32,72

ABk

53-72

10YR8/2

8,3

1,65

18,51

16,70

51,36

Bz

72-100

10YR7/2

8,4

1,69

17,74

12,9

70,80

BCg

100-105

10YR7/3

8,3

2,11

16,31

18,52

38,36

C

150-200

10YR8/2

8,5

2,17

15,54

12,86

28,20

p1143

N40°30?17?

E47°41?02?

Ap

0-25

10YR6/3

8,3

2,07

11,25

36,84

30,92

A

25-53

10YR6/2

8,1

1,76

11,25

14,27

38,20

AB

53-78

10YR7/3

8,1

2,79

11,45

19,63

36,32

Bg

78-103

10YR7/1

8,1

2,77

10,52

17,36

19,36

BCg

103-131

10YR8/4

8,3

3,47

10,52

10,72

13,28

C

131-160

10YR8/3

8,2

3,00

12,82

15,47

14,44

Примечание - ППК - почвенный поглощающий комплекс.

Сероземно-луговые почвы аридных зон имеют сильнокарбонатный профиль, содержание CaCО3 составляет от 10 до 18 % (таблица 1). Причиной этого является то, что почвообразующие породы имеют карбонатный состав, а также вторичное накопление карбонатов в профиле почвы.

Оросительный процесс в этих почвах способствует распределению карбонатов по всему профилю. На вторичное накопление карбонатов в почвенном профиле большое влияние оказывают оросительные воды.

Накоплению гумуса способствуют также оросительные воды. Исследования показали, что в зависимости от сроков поливов количество гумуса может меняться. В сероземно-луговых почвах содержание гумуса в верхних слоях (А) колеблется в пределах 1,73-4,94 %, в нижних горизонтах его количество может быть выше, чем в верхних. Это происходит в результате его вымывания из верхних слоев в нижние.

На этих почвах на максимальное расширение границы гумуса оказывает влияние внесение органических и минеральных удобрений, а также вещества, отложенные в результате орошения, что характерно для антропогенного почвообразования.

В ППК самые важные катионы представлены Ca, Na, Mg, K, NH и H. В Ширванской степи в лугово-серых почвах преобладают из обменных катионов Ca и Mg. Количество поглощенных оснований (ППК) в сероземно-луговых почвах колеблется в пределах 10,72-36,84 ммоль/100 г, из которых приблизительно 50-55 % составляют катионы Ca, 30-35 % - катионы Mg, а 20-15 % - Na, что является характерным показателем для аридных зон. Соответственно в этих почвах значение рН колеблется в пределах 7,9-8,5 (таблица 1).

В сероземно-луговых почвах преобладает хлоридно-сульфатный тип засоления, и они подвержены засолению в различной степени. Причиной является нерабочее состояние коллекторно-дренажной сети, близкое расположение грунтовых вод к поверхности, а также низкое качество оросительных вод.

Как видно из данных таблицы 2, в почвенных разрезах количество солей выше нормы.

Таблица 2 - Содержание водорастворимых солей в сероземно-луговыхпочвах

В %

Глубина, см

Почвенный разрез

№ 1108

№ 1140

№ 1139

№ 1141

№ 1143

0-25

0,343

0,160

0,391

1,377

1,140

25-50

0,253

0,282

1,071

0,432

1,011

0-50

0,298

0,171

0,926

0,905

1,076

50-100

0,284

0,114

0,689

0,763

0,947

0-100

0,291

0,168

0,710

0,905

1,011

В почвенном разрезе № 1108 основное количество солей наблюдается в верхнем корнеобитаемом слое и количество водорастворимых солей в слое 0-25 см составляет 0,343 %, а в слое 0-100 см - 0,291 %, а это означает, что эти почвы в средней степени засолены.

В исследуемой зоне к востоку количество солей значительно повышается, и поэтому эти почвы относятся к имеющим очень сильную степень засоления (таблица 2). Сероземно-луговые почвы с давних времен орошаются, и для орошения используются воды канала Верхний Ширван, минерализация которых составляет 0,680 г/дм3. С этими водами за один вегетационный период на 1 га поступает 2000-4000 кг различных солей [9, 14, 17, 18], что ускоряет изменение состава солей этих почв.

В Азербайджане классификация почв основывается на генетической структуре почвенного профиля. По сравнению с другими генетическая классификация по М. Э. Салаеву [8] - это система наиболее мелких таксонов, она объединяет в себе тип - подтип - род - вид. Существующая система классификации несет локальный характер, и в условиях современной глобализации для участия в процессе интеграции необходима корреляция с международной классификацией почв.

Сероземно-луговые почвы по системе классификации WRB (2014) соответствуют почвам Gleyic Anthrosol. При определении центра исследуемой почвы как типа нами на современном этапе учитывалось влияние грунтовых вод на почвенный профиль. По местной классификации эти почвы относятся к классу антропогенно измененных почв. Но самое сложное - определить, к какому типу почв они относятся в международной системе, потому что классификация почв Азербайджана создана на данных советской классификации, в которой за основу берется генетический принцип почвообразования и название почв, в отличие от WRB, которая выражает ее морфологические, топографические и другие особенности. Сероземно-луговые почвы из-за педогенетического профиля и особенно из-за вторичного накопления карбонатов следует отнести к квалификации Calsic, а из-за заметного влияния грунтовых вод в почвенном профиле и наблюдения этого влияния начиная со слоя В квалификацию Gleyic можно считать доминирующей позицией. В почвенном профиле сероземно-луговых почв в результате длительного антропогенного воздействия образованный ирригационный горизонт мощностью 70-90 см свидетельствует о том, что эти почвы коррелируют с группой Anthrosols. Из дополнительных квалификаторов имеются такие диагностические признаки, как salic, endosalic, clayic/loamic, fluvic.

Выводы

1. В результате длительного использования загрязненных поливных вод, а также внесения органических и минеральных удобрений в почвенном профиле сероземно-луговых почв образовался ирригационный горизонт мощностью 75-90 см.

2. В генетических слоях сероземно-луговых почв, образованных на делювиальных породах, под действием климатических условий аридной зоны произошло накопление солей, с другой стороны, низкое качество поливных вод способствовало также вторичному засолению.

3. В горизонте В сероземно-луговых почв, развивающихся в гидроморфных условиях, из-за близкого расположения грунтовых вод к поверхности наблюдается процесс оглеения.

4. Орошаемый сероземно-луговой тип почв, в которых в результате интенсивного антропогенного действия сформировались ирригационный и оглеенный горизонты, может быть отнесен к группе Anthrosols в международной системе классификации почв. Из-за вторичного накопления карбонатов эти почвы классифицируются как Calsiс, а по влиянию грунтовых вод как Gleyic. Из дополнительных квалификаторов имеются такие диагностические признаки, как salic, endosalic, clayic/loamic, fluvic.

Список использованных источников

1. Любимова, И. Н. Современные процессы почвообразования в распаханных и мелиорированных комплексах сухостепной и полупустынной зоны / И. Н. Любимова // Почвообразовательные процессы. - М.: Почв. ин-т им. В. В. Докучаева, 2006. - С. 390-411.

2. Панкова, Е. И. Влияние глобального потепления климата на засоленность почв аридных регионов / Е. И. Панкова, М. В. Конюшкова // Бюллетень Почвенного института им. В. В. Докучаева. - 2013. - № 71. - С. 3-15.

3/ Sidhu, P. S. Characteristics and classification of arid zone soils of Punjab, India / P. S. Sidhu, B. D. Sharma // Arid Soil Research and Rehabilitation. - 1990. - 4:4. - P. 223-232.

4. Salt tolerance classification of crops according to soil salinity and to water stress day index / N. Katerji, J. W. van Hoorn, A. Handy, M. Mastrorilli // Agricultural Water Management. - 2000. - 43(1). - Р. 99-109.

5. Raper, R. L. Agricultural traffic impacts on soil / R. L. Raper // Journal of Terramechanics. - 2005. - 42(3). - Р. 259-280.

6. Семенов, В. М. Почвенное органическое вещество / В. М. Семенов, Б. М. Когут. - М.: ГЕОС, 2015. - 233 с.

7. Aliyev, S. A. The organic matters and fertility of Azerbaijan soils / S. A. Aliyev. - Azerneshr, 1964. - 182 p.

8. Dai, A. Drought under global warming: a review / A. Dai // Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change. - 2011. - 2(1). - Р. 45-65.

9. Бабаев, М. П. Орошаемые почвы Кура-Араксинской низменности и их производительная способность / М. П. Бабаев. - Баку: Элм, 1984. - 176 с.

10 Бабаев, М. П. Современная классификация почв Азербайджана / М. П. Бабаев, Ч. М. Джафарова, В. Г. Гасанов // Почвоведение. - 2006. - № 11. - С. 1307-1315.

11. Cалаев, М. Э. Диагностика и классификация почв Азербайджана / М. Э. Cалаев. - Баку: Элм, 1999. - 238 с.

12/ Azizov, G. Z. Water-salt balance of reclaimed soil grounds in Kura-Araks valley and scientific analysis of its conclusions / G. Z. Azizov. - Baku: Science, 2006. - 258 р.

13. Панкова, Е. И. Климат и засоленность почв пустынь Центральной Азии / Е. И. Панкова, М. В. Конюшкова // Почвоведение. - 2013. - № 7. - С. 771-777.

14. A Handbook of Soil Terminology, Correlation and Classification / P. Krasilnikov, J.-J. Ibanez Marti, R. Arnold, S. Shoba. - London: Earthscan, 2009. - 440 p.

15. Герасимова, М.И. Сравнение принципов, структуры и единиц классификации почв России и международной почвенной классификации / М. И. Герасимова // Бюллетень Почвенного института им. В. В. Докучаева. - 2015. - № 79. - С. 23-35.

16. Krupenikov, I. A. Soil Texture and Structure / I. A. Krupenikov, B. P. Boincean, D. Dent // The Black Earth. - Springer, Netherlands, 2011. - Р. 19-25.

17. Babayev, M. P. Rehabilitation and conservation of irrigated soils / M. P. Babayev, F. H. Isayeva, S. F. Jafarova. - Baku: Elm, 2010. - 220 р.

18. Babaev, M. P. Modern Azerbaijani soil classification system / M. P. Babaev, C. M. Dzhafarova, V. G. Gasanov // Modern Eurasian Soil Science. - 2006. - 39(11). - Р. 1176-1182.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены