Введение к работе
Актуальность темы. Щелочность почв или их способность проявлять свойства оснований неблагоприятно влияет на химические и физические свойства почв и является одним из факторов способствующих образованию солонцов.
В России около 30 млн. га солонцов и солонцеватых почв, более половины из которых используется в сельском хозяйстве. Сельскохозяйственное использование солонцов часто коренным образом меняет их профильное строение и влияет на химические свойства солонцов (Любимова, 2003).
Аршань-Зельменский стационар, организованный в 1950 г. Комплексной экспедицией по вопросам полезащитного лесоразведения АН СССР в рамках государственного плана преобразования природы засушливой зоны (1948 г.), расположен на территории Северной Калмыкии. Основной задачей стационара являлась разработка научных основ защитного лесоразведения в засушливых условиях полупустыни на засоленных почвах солонцового комплекса.
На стационаре проводились комплексные исследования, в которых участвовали почвоведы, лесоводы, геоботаники, метеорологи, микробиологи, гидрологи. Исследования почв были прекращены в 1970-е годы и возобновлены лишь в 2005 г. Почвенным институтом им. В.В. Докучаева.
Сопряженное исследование целинных и антропогеннопреобразованных солонцов Аршань-Зельменского стационара, спустя 55 лет после их освоения, и сопоставление полученных результатов позволит оценить воздействие лесоразведения и сельскохозяйственного использования солонцов на их свойства за более чем полувековой период, что делает тему работы актуальной.
Цель и задачи исследования. Целью работы является оценка природы щелочности, засоления солонцов Аршань-Зельменского стационара и их изменения при антропогенном воздействии.
В задачи исследования входила оценка:
-
Природы щелочности целинных и антропогенноизмененных почв стационара;
-
Химизма и степени засоления целинных и антропогенноизмененных почв стационара;
-
Изменений произошедших в солонцах стационара за последние 55 лет (с начала освоения и агролесомелиоративных мероприятий).
Научная новизна. Показано, что целинные автоморфные, полугидроморфные и гидроморфные солонцы Аршань-Зельменского стационара относятся к одной группе солонцов – нейтрально засоленных с повышенной щелочностью солонцовых и подсолонцовых горизонтов.
Показано, что в солонцовых горизонтах исследуемых солонцов сода отсутствует, рН и карбонатная щелочность (СО32– + НСО3–) контролируются карбонатно-кальциевыми равновесиями (ККР). Щелочность подсолонцовых горизонтов контролируется ККР в сочетании с содой, образующейся в этих горизонтах in situ по реакции Гедройца.
55 летнее антропогенное воздействие не уничтожило горизонты максимального проявления щелочности в нейтрально засоленных профилях агросолонцов и агроземов солонцовых, но привело к увеличению мощности этих горизонтов, глубины их залегания в агроземах солонцовых, уровней рН и карбонатной щелочности.
Апробация. Основные положения диссертации доложены на научных конференциях: V съезде Докучаевского общества почвоведов (Ростов-на-Дону, 2008), XII Докучаевских молодежных чтениях (Санкт-Петербург, 2009), «Ломоносов - 2010» (Москва, 2010).
Публикации. По результатам исследования опубликовано 5 работ, в том числе 2 статьи в журналах, включенных в список ВАК.
Положения, выносимые на защиту.
-
Диагностические солонцовые горизонты исследованных солонцов, имеющие высокую долю обменного натрия (14-42%) от суммы обменных оснований и значения рН в пределах 8.2-8.7, не содержат соды, а рН и карбонатная щелочность этих горизонтов контролируются карбонатно-кальциевыми равновесиями (ККР).
-
В подсолонцовых горизонтах наличие CaCO3 и обменного натрия, доля которого от суммы обменных оснований в исследуемых солонцах составляет 15-42%, приводит к образованию соды в результате ионного обмена натрия ППК на кальций CaCO3 по реакции Гедройца. Уровни рН и карбонатной щелочности в этих горизонтах контролируются ККР и содой.
-
При антропогенном воздействии горизонты максимального проявления щелочности в антропогеннопреобразованных почвах имеют большую мощность, в агроземах солонцовых залегают ниже и имеют более высокие значения рН и общей щелочности, чем соответствующие горизонты в целинных почвах.
-
При наличии обменного натрия границы распространения соды в профиле исследуемых целинных и антропогеннопреобразованных солонцов контролируются соединениями кальция: верхняя граница, граница образования соды – CaCO3, нижняя граница возможного существования соды – гипс.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложения; изложена на страницах; содержит рисунков и таблиц. Список литературы включает наименования, в том числе иностранных. Приложение состоит из страниц.
