CC BY
3УДК 631.47
К ИЗУЧЕНИЮ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЕСТЕСТВЕННЫХ БИОТОПОВ ГОРНО-ЛЕСНЫХ ЖЕЛТОЗЕМНЫХ ПОЧВ ЛЕНКОРАНСКОЙ ОБЛАСТИ
Аннотация. Горно-лесные желтоземные почвы распространены в ландшафтах химического низкогорного рельефа под субтропическими лесами. Эти почвы развиваются во влажных эко-климатических условиях годовой суммой атмосферных осадков 900-1300 мм и среднегодовой температуре воздуха 14,1-14,3оС. Морфологически эти почвы отличаются нечеткой дифференциацией профиля. Реакция почвенной среды обычно кислая и слабокислая, «рН» водной суспензии равна 3,2-5,5-6,5. Анализами установлено, что количество катионов Са и Мg в почве лесного и Ханбуланчайского биотопов изменяется соответственно между 97-63%; 80-67% и 32,5-28,2%; 29,7-17,7%. Механический состав тяжелый преимущественно глинистый состоящий из минералов монтмориллонитового характера. Сумма обменных оснований в обоих биотопах составляет 28,3-22 мг/экв и 2317,5 мг/экв. Установлена тесная взаимосвязь между содержанием гумуса и емкостью поглощения почв лесного и Ханбуланчайского биотопов, которая доказывает высокую сорбционную способность глинистых минералов.
Ключевые слова: почва, катионы, емкость поглощения, биотопы.
Введение. Изучаемые нами горно-лесные желтоземные почвы являются типичными представителями почв влажных субтропиков Азербайджана. Эти почвы географически приурочены к полосе средних и низких гор в пределах высот от 100-150 до 600-700 м.
Развиваются эти почвы под железняковыми, мертво покровными лесами. Горно-лесные желтоземные почвы распространены в Ленкоранской зоне в условиях резко расчлененного рельефа, влажного субтропического климата с годовой суммой атмосферных осадков 9001300 мм и среднегодовой температурой воздуха 14,1-14,3-15,2оС.
Геоморфологические условия распространения оказывают влияние на перераспределение осадков и степень увлажнения почв. Поскольку желтоземные почвы Ленкоранской области развиваются в крайне влажных, биоэкологических и геоморфологических условиях, то естественно даже отдельные биотопы изучаемых почв могут существенно различаться как их своей фито структуре, так и по некоторым физико -химическим показателям.
Горно-лесная желтоземная почва увлажняется атмосферными осадками, причем часть их уносится в результате бокового стока. Повышенная влажность способствуют развитию в этих почвах глееобразованию. Почвообразующей породой горно-лесной желтоземной почвы является грубообломочная желтоземная кора выветривания осадочных пород. Характерными особенностями этих пород: высокая оглиненность, скелетность, обогащенность полуторными окислами, бескарбонатность. Горно-лесные желтоземные почвы характеризуются тяжелосуглинистым, глинистым, механическим составом и глыбистой, призмавидной структурой. Содержание физической глины в профиле почвы изменяется в пределах 42-69%. Иногда на глубине 50 см отмечается слабо выраженный, маломощный иллювиальный горизонт. Горно-лесные желтоземные почвы обычно характеризуются большой емкостью обмена их катионов. Емкость обычно повышается в средней и нижней части профиля, равная 36-48 мг/экв, где содержание илистой фракции значительно возрастает. Реакция, почвенной среды слабокислая, «рН» водной суспензии изменяется
МЕХПАРА САДЫХОВА
Доктор философии по аграрным наукам, доцент, ведущий научный сотрудник, Институт Почвоведение и агрохимии, Лаборатория Биологии почв. Баку, Азербайджан.
между 5,50-6,58. Верхние горизонты и нередко средние горизонты отличаются более кислой реакцией почвенной среды.
Процесс почвообразования протекает в условиях относительно повышенного поверхностного увлажнения и более глубокой промачиваемой почвы. Морфологические почвы отличаются нечетной дифференциацией профиля, среднемощным мелкоземистым слоем. Среди обменных катионов кальций составляет 97%. В почвенных пробах отмечается также обменный алюминий, изменяются в пределах 0,02-0,1 мг/экв, а также водород равный по количеству 0,65-8,9 мг/экв на 100 г. почвы. Почвы эти обогащены также полуторными окислами железа (7-12%) и алюминия (20-26%). В последние годы многие физические и физико-химические показатели всесторонне используются для характеристики свойств почв подвергнутых воздействию как экологических, так и антропогенных факторов. Влажность, как известно, играет важную роль в почвообразовании, в частности для активизации биологической деятельности, разложения и гумификации остатков фитомассы и внесенных органических удобрений, для урожайности сельскохозяйственных культур, миграции химических элементов, минералогических и микро морфологических процессах. Так для определения влажных почв используют некоторые показатели оптических свойств самой почвы. Следует отметить, что раннее и в Азербайджане исследовались возможности дистанционной (по аэрофотосъемкам) индикации влажности, степени засоления почв, плотности посевов сельскохозяйственных культур, а также определения спектрофотометрических особенностей почв Кура-Араксинской низменности [8; 10; 11]. Различные формы антропогенного воздействия на почвы (окультуривание почв, создание агроценозов, техногенное загрязнение) в первую очередь влияют на гумусное состояние и на физико-химические свойства, от которых зависит также интенсивная деятельность биологических агентов почвообразования. Структура почвы имеет немаловажное значение воздух обеспеченности и создания, увлажненных и аэробных поровых пространств, где активизируются зоо-микробиологические процессы разложения и гумификация органических остатков. При этом, различные формы земледелия с использованием традиционных и более инновационных приемов возделывания культур и обработки почвы существенным образом могут изменять физические свойства и макро агрегатное состояние почвы [4; 5; 6; 7]. Что касается термодинамической концепции физического качества почв, то она органически связана с новым направлением в почвенной науке разработанная академиком В.Р. Волобуевым - энергетикой почвообразования. Полагаю, что необходимо продолжить исследования в этом направлении, потому, что большинство элементарных почвенных процессов имеют энергетическую основу (рис. 3). Таким образом, из анализа литературных источников становится очевидным взаимосвязь между абиотическими и биотическими факторами почвообразования. Поэтому мы сочли необходимым изучение некоторых физико-химических свойств горно-лесной желтоземной почвы.
Объект и методы исследования. Исследование проводились на горно-лесной желтоземной почвы, которая является одним из доминирующих почв влажных субтропиков Ленкоранской области. Распространяются эти почвы в условиях низкогорного рельефа под субтропическими лесами. Почвообразующими породами часто выступают бескарбонатные делювиальные глины и суглинки с низкой порозностью и крайне слабой водопроницаемостью. В качестве основных объектов исследования выбраны два естественных биотопа, лесной (Гирканский лес) и вблизи Ханбуланчайского озера. Почвенные пробы для анализов отбирались послойно с 0-10 см; 10-20 см и 20-30 см глубины. Физико-химические анализы проводились по общепринятым в почвоведении методикам [3,
Полученные результаты по отдельным биотопам сравнивалось между собой, а также с данными приведенными в литературных источниках.
9].
Обсуждение результатов. Как было отмечено в литературных источниках горнолесные желтоземные почвы характеризуются значительным созданием поглощенных оснований. Результаты проведенных анализов подтвердили эти суждения.
Так, в почвенных пробах, взятых из лесного биотопа содержание кальция (Са) по отдельным глубинам изменяется между 97-63%. В тоже время в пробах почв из Ханбуланчайского биотопа его количество составило 80-67%. Аналогичную динамику изменения количественных показателей отмечается и для катиона магния (М§). В почвенных пробах обеих биотопах его количество соответственно изменяется между 32,5-22,2% и 29,717,7% (рис.1).
Во всех случаях неравномерное поступление растительного опада на поверхность почвы и его последующие разложении по-разному отразилась на количественных показателях обменных катионов. Большая емкость обмена в этих почвах зависит как от глинистого механического состава, так и от содержания поглощенных катионов. Почвенные пробы лесного биотопа по сумме поглощенных оснований изменяются между 28,3-22,0 мг/экв, тогда как этот показатель в почвенных пробах Ханбуланчайского биотопа варьировали между 23,0-27,5 мг/экв. Высокая емкость поглощения и насыщенность основаниями, преобладание в почвообразующей породе и почвах минералов слюда монтмориллонитового характера обеспечивают достаточно высокую сорбционную способность глинистых, дисперсных частиц. В процессе гумификации органических остатков образованные гумусовые вещества сорбируются, глинистыми компонентами почвы образуя глинисто-гумусовые комплексы.
Графически анализируя, данные по емкости обменных оснований с содержанием общего гумуса была установлена тесная взаимосвязь между глинистой массой и гумусовыми веществами (рис.2.). Особенно это взаимосвязь прослеживается в средней и нижней части профиля, где содержание илистой фракции резко возрастает, нередко образуя иллювиальный горизонт. Такая взаимосвязь отмечалось также и в литературных источниках.[1; 13].
--1-1-1-1-1—
0-7 7-17 17-45 45-67 67-100
Глши (ГЬТ(С горизонты, см
Гумус -»„хр
Литературные данные -С.А. Алиева. Б,Б. Алиева СЛ. Маммадовсй, (2006)
Елкость поглошення - +; Ш данные автора Литературные данные (§)С.А. Алиева; • С.1 Маммадовой
Рис. 1. Взаимосвязь между гумусом и емкостью поглощения у естественных ценозах горно-лесной желтоземной почвы
Рис. 2. Изменение количественных показателей катионов Са и М^ по генетическиу горизонтам горно-лесной желтоземных почв
А - Естественный ценоз; Б - Гирканский лес; С - Вблизи озера Ханбулан Рис. 3. Профильное распределение биологической активности почв в различных
биотопах
Выводы. Проведенными анализами установлено изменение содержание катионов Са и Мg в почвенных пробах лесного и Ханбуланчайского биотопов соответственно между 9767%; 80-67% и 32,5-28,2%; 29,7-17,7%. Установлено изменение количества катионов Са и Мg в почве лесного и Ханбуланчайского биотопов соответственно между 97-67%; 80-67% и 32,5-28,2%; 29,7-17,7%. Сумма обменных оснований в обоих биотопах изменяется между 28,3-22,0 мг/экв и 23-17,5 мг/экв. Установлена тесная взаимосвязь между содержанием гумуса и емкостью поглощения почв лесного и Ханбуланчайского биотопов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алиев, С.А. Экология и энергетика биохимического превращения органического вещества почв. Азербайджан, Баку «Элм», 1978, 258 с.
2. Аринушкина, Е.В. Руководство по химическому анализу почв. Московский Государственный Университет, Россия, Москва. 1970. 487 с.
3. Алиева, Б.Б. Содержание гумуса в почвах Ленкоранской низменности. Ж. Бюллетень науки и практики, № 6, Россия, 2022.
4. Бабаев, М.П., Гасанов, В.Х., Джафарова, Ч.М., Гусейнова, С.М. Морфогенетическая диагностика, номенклатура и классификация почв Азербайджана. Баку. 2011. 452 с.
5. Башкин, В.Н., Галиулина, Р.А. Агрохимические технологии управления потоками СО2 в агроэкосистемах. Сообщение 2. Восстановление микробного звена агрохимического круговорота. Ж. Агрохимия, №7, 2023, 86 с.
6. Борисов, Б.А., Ефимов, О.Е., Елисеева, О.В. Органическое вещество и физические свойства постагрогенной эродированной дерново-подзолистой почвы в сравнении с пакетным аналогом. Журнал Почвоведение. №7, 2022, с. 909
7. Гуркова, У.А., Соколов, Д.А. Влияние гранулометрического состава на гумусонакопление в почвах сухих степей Тувы. Ж. Почвоведение №1, 2022, с. 106
8. Салаев, М.Э., Бабаев, М.П., Джафарова, Ч.М., Гасанов, В.Г. Морфогенетические профили почв Азербайджана. Баку, «Элм», 2004, 202 с.
9. Rowell, D.L., Soil Science: Methods & Applications. 1st Edition. Longman Scientific & Technical; Wiley, Harlow, Essex, New York publ. 1994. UK London. 368 p. https://doi.org/10.4324/9781315844855\
10. Nasirova, A.I., Aliyeva, M.M., Mammadova, R.N., Hasanova, T.A. Bioecological Edificators of Gray-Brown Soils in Ganja-Gazakh Massif (Azerbaijan). Environment and Ecology Research, Vol. 10, No. 3, pp. 392 - 397, USA, 2022. https://doi.org/10.13189/eer.2022.100307
11. Samadov, P.A. Complexes and bioenergy of invertebrates in oil-polluted gray-brown soils of Absheron // International Journal of Advances in Applied Sciences. vol. 13, no. 1, 2024, pp. 141-147. https://doi.org/10.11591/ijaas.v13.i1
