Научная статья на тему 'Методы количественной диагностики степени гидроморфизма черноземовидных почв (на примере почв севера Тамбовской равнины)'

Методы количественной диагностики степени гидроморфизма черноземовидных почв (на примере почв севера Тамбовской равнины) Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
262
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЧЕРНОЗЕМОВИДНЫЕ ПОЧВЫ / ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРЕУВЛАЖНЕНИЯ / CHERNOZEM-LIKE SOILS / DIAGNOSTIC QUANTITATIVE INDICES OF HYDROMORPHISM

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Зайдельман Феликс Рувимович, Никифорова Алла Сергеевна, Степанцова Людмила Валентиновна, Красин Вячеслав Николаевич

Гидрологические особенности черноземовидных почв севера Тамбовской равнины отражаются на степени окристаллизованности несиликатного железа, составе железомарганцевых конкреций, качественном составе гумуса и других свойствах. Показана возможность использования в качестве диагностических количественных показателей степени гидроморфизма почв критерия Швертманна и коэффициента заболоченности по методу Зайдельмана-Оглезнева. Предложен новый диагностический показатель критерий гидроморфизма (KI-II). В основе его определения положено отношение оптических плотностей щелочной и щелочной пирофосфатной вытяжек из мелкозема пахотного горизонта.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Зайдельман Феликс Рувимович, Никифорова Алла Сергеевна, Степанцова Людмила Валентиновна, Красин Вячеслав Николаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

METHODS FOR QUANTITATIVE DIAGNOSIS OF HYDROMORPHISM EXTENT IN CHERNOZEM-LIKE SOILS AS EXEMPLIFIED BY THOSE OCCUPIED THE NORTHERN PART OF TAMBOV PLAIN

Hydrological peculiar features of chernozem-like soils located in the north of Tambov plain are reflected in crystallization degree of non-silicate iron, the composition of Fe-Mn-concretions and the quality of humus composition and other properties. It is shown that the hydromorphism extent determined by Schwertmann's criterion and Zaidelman's-Ogleznev's soil waterlogging coefficient may be used as diagnostic quantitative indices. The hydromorphism criterion (KI-II) is proposed as a new diagnostic index to determine the hydromorphism extent. It is based on the optical density ratio between alkaline and alkaline pyrophosphate extracts from the fine earth of the arable horizon.

Текст научной работы на тему «Методы количественной диагностики степени гидроморфизма черноземовидных почв (на примере почв севера Тамбовской равнины)»

УДК 631.4

МЕТОДЫ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ДИАГНОСТИКИ СТЕПЕНИ ГИДРОМОРФИЗМА ЧЕРНОЗЕМОВИДНЫХ ПОЧВ (НА ПРИМЕРЕ ПОЧВ СЕВЕРА ТАМБОВСКОЙ РАВНИНЫ)*

Ф.Р. Зайдельман, А.С. Никифорова, Л.В. Степанцова, В.Н. Красин

Гидрологические особенности черноземовидных почв севера Тамбовской равнины отражаются на степени окристаллизованности несиликатного железа, составе железомарганцевых конкреций, качественном составе гумуса и других свойствах. Показана возможность использования в качестве диагностических количественных показателей степени гидроморфизма почв критерия Швертманна и коэффициента заболоченности по методу Зайдельмана—Оглез-нева. Предложен новый диагностический показатель — критерий гидроморфизма (К1—ц). В основе его определения положено отношение оптических плотностей щелочной и щелочной пирофосфатной вытяжек из мелкозема пахотного горизонта.

Ключевые слова: черноземовидные почвы, диагностические количественные показатели переувлажнения.

Введение

Проблема количественной диагностики степени гидроморфизма черноземов в настоящее время приобретает весьма актуальное значение в лесостепной зоне России. Вместе с тем она остается практически нерешенной для лесостепной зоны в целом и для севера Тамбовской равнины в частности. Именно в этом регионе происходит существенное увеличение площади переувлажненных черноземов. Темп этого деградационного процесса составляет около 10 тыс. га в год.

В этой связи необходимо подчеркнуть, что для разработки количественной диагностики и классификации почв по степени гидроморфизма необходимы следующие три группы свойств, отражающие особенности почв с нарастающими (в пространстве) признаками переувлажнения: 1) морфологические и аналитические характеристики, обусловленные переувлажнением; 2) оценка водного режима почв разной степени гидроморфизма; 3) продуктивность районированных культур в годы разной влажности. На этой основе могут быть разработаны аналитические методы диагностики степени заболоченности почв [1—4, 10, 11]. С этой целью обычно используют химический состав мелкозема и новообразований [3].

Для почв таежно-лесной зоны в зависимости от типа заболачивания и химического состава почвооб-разующих пород ранее был разработан ряд количественных критериев. Наиболее распространенные среди них основаны на соотношении различных соединений железа, извлекаемых из мелкозема вытяжками Тамма [25], Мера—Джексона [24], Баском-ба [22] и др. На основе этих вытяжек предложены различные диагностические показатели [12, 13, 19].

Одним из таких показателей является критерий Швертманна [23], который может характеризовать степень переувлажнения почв [2, 3, 5, 6].

В качестве диагностического критерия степени заболоченности почв с элювиально-иллювиальным профилем, в которых формируются ортштейны, Ф.Р. Зайдельманом и А.К. Оглезневым [4, 11] был предложен коэффициент заболоченности. Он основан на соотношении железа к марганцу, извлекаемых из ортштейнов гор. Апах. (А1) 1 н. сернокислой вытяжкой.

Значительно реже в качестве диагностического критерия переувлажнения используют химический состав органического вещества. Только для определения степени заболоченности дерново-карбонатных почв было предложено использовать пирофосфатную вытяжку из гумусовых горизонтов [3, 20].

Как показали наши исследования, дополнительное переувлажнение в лесостепной зоне активно влияет на минеральную часть почвы только при очень длительном периоде избыточного увлажнения. По содержанию различных соединений железа черноземо-видные почвы невысокой степени гидроморфизма и чернозем выщелоченный практически не отличаются. Вместе с тем качественный состав органического вещества изменяется уже при кратковременном застое влаги в профиле почв. Однако ускоренный метод определения фракционного состава гумуса по Кононовой и Бельчиковой [17] занимает длительное время. Оценить содержание различных фракций гумусовых кислот можно не только по абсолютному содержанию углерода, но и по оптической плотности вытяжки [14—17]. Нами экспериментально установлена возможность использования отношения оптических плотностей вытяжек, извлекающих различные фракции органического вещест-

* Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 10-04-00027).

ва, в качестве критерия гидроморфизма черноземо-видных почв.

Цель настоящей работы — дать сравнительную оценку трех показателей: критерия Швертманна по соотношению железа, извлекаемого из гор. Апах вытяжками Мера—Джексона и Тамма (Fe0 :Ferf), коэффициента заболоченности — по Зайдельману и Оглезневу (КЗ = Fe:Mn в 1 н. H2SO4 вытяжке) и предлагаемого авторами этой статьи нового показателя — критерия гидроморфизма (KI—II) по соотношению щелочной и щелочной пирофосфатной вытяжек из пахотных горизонтов.

Объект и методы исследований

Непосредственным объектом изучения послужили почвы трех катен, представляющих наиболее типичное сочетание гидрологических и геоморфологических условий севера Тамбовской равнины.

Первая и вторая катены расположены на опытном поле Мичуринского ГАУ на территории землепользования учхоза «Комсомолец» Мичуринского р-на Тамбовской обл. Этот участок наших исследований приурочен к правобережью р. Воронеж, к междуречью ее притоков — рек Иловая и Лесного Воронежа. Первая катена расположена в пределах открытой лощины. Почвенный покров образуют чернозем выщелоченный, определяющий общий фон почвенного покрова, черноземовидная оподзоленная сла-бооглеенная почва, приуроченная к средней части склона, и черноземовидная оподзоленная глееватая почва на дне лощины. Заболачивание атмосферными водами происходит в условиях свободного поверхностного оттока воды. Вторая катена находится в непосредственной близости от первой и приурочена к замкнутой западине. Исследуемый ряд образуют черноземовидная выщелоченная почва (начало склона), черноземовидная оподзоленная (середина склона) и черноземовидная подзолистая глееватая (дно западины). Заболачивание атмосферными водами протекает в условиях затрудненного оттока воды. Почвообразующими породами на водоразделе служат покровные лёссовидные желто-бурые карбонатные суглинки.

Третья катена приурочена к первой надпойменной террасе р. Лесного Воронежа на территории землепользования учхоза «Роща» Мичуринского р-на Тамбовской обл. Исследуемый ряд представлен черно-земовидной слабооглеенной на выровненном участке, черноземовидной глееватой на склоне и черноземо-видной глеевой почвами на дне западины. Почво-образующая порода — легкоглинистые карбонатные аллювиальные отложения. Увлажнение обусловлено жесткими грунтовыми водами гидрокарбонатно-каль-циевого состава с минерализацией 1,4—1,8 г/л и нейтральной реакцией.

Подробная характеристика морфологии, свойств, водного режима, продуктивности сельскохозяйствен-

ных культур в годы различной влажности на исследованных почвах дана нами ранее [6—10]. На основе этих исследований были предложены количественные критерии диагностики переувлажнения, сравнительная характеристика которых приведена в данной работе.

Критерий Швертманна определяли в мелкоземе пахотных горизонтов в 2003—2006 гг. Из четырех лет по осадкам зимнего периода 2003 и 2004 гг. были сухими, 2006 — средним, 2005 — влажным. По осадкам летнего периода 2004 г. был сухим, 2006 — средним, а 2003 и 2006 гг. — влажными. Аморфное железо определяли в оксалатной вытяжке по Тамму, суммарное несиликатное — в дитионит-цитратной вытяжке по Мера—Джексону [18].

Конкреционные Мп—Бе-новообразования из чер-ноземовидных почв западин отмывали на сите 0,5 мм из воздушно-сухих образцов почвы массой 1 кг, взятых из горизонтов их максимального распространения. Подробная характеристика ортштейнов дана нами ранее [9]. В их стандартной навеске определяли коэффициент заболоченности по Зайдельману и Оглезневу в 1н. сернокислой вытяжке [4, 11].

Для черноземовидных почв мы предлагаем использовать критерий гидроморфизма (К^ц), основанный на соотношении оптических плотностей гумусовых кислот I и II фракций мелкозема пахотных горизонтов. Он может быть рассчитан по следующей формуле:

К 10(Д1 • Л)

К1—11 " ^2^2 ,

где К1_11 — критерий гидроморфизма черноземовидных почв; — оптическая плотность щелочной вытяжки, ^2 — оптическая плотность щелочной пирофосфатной вытяжки, и ^2 — соответствующие разбавления. Измерения проводили при длине волны X = 440 нм (синий светофильтр). Щелочную вытяжку разбавляли в 2—25 раз в зависимости от ее цвета, щелочную пирофосфатную — в 25 раз. Использование в качестве критерия диагностики соотношения оптических плотностей разных вытяжек позволяет значительно снизить систематическую ошибку и исключает необходимость построения калибровочного графика. Образцы почв для определения оптической плотности отбирали в 2009 и 2010 гг. в апреле, мае, июне и августе.

Методика определения критерия гидроморфизма (К1—ц). Были взяты две параллельные навески: 1) 2 г воздушно-сухой почвы, просеянной через сито 1 мм, заливали 50 мл 0,1 н. №ОН, в течение 5 мин. тщательно перемешивали и оставляли на 15—18 ч. На следующий день вытяжку центрифугировали или фильтровали, отбрасывая первые мутные порции фильтрата. В зависимости от интенсивности окраски фильтрат разбавляли дистиллированной водой: желтый — в 2, светло-коричневый — в 5, темно-коричневый — в 10, черный — в 25 раз и фотомет-

рировали; 2) 2 г воздушно-сухой почвы, просеянной через сито 1 мм, заливали 50 мл свежего щелочного пирофосфатного раствора (44,4 г №4?207 • 9Н2О и 4 г №0Н на 1 л), в течение 5 мин. тщательно перемешивали и оставляли на 15—18 ч. На следующий день вытяжку центрифугировали или фильтровали, отбрасывая первые мутные порции фильтрата. Вытяжку разбавляли в 25 раз дистиллированной водой и фотометрировали.

Щелочную пирофосфатную вытяжку применяли при ускоренном методе определения состава гумуса по Кононовой и Бельчиковой, щелочную — для определения группового и фракционного состава гумуса по Тюрину в модификации Пономаревой и Плотниковой [17].

Результаты и их обсуждение

Как показали наблюдения, содержание суммарного «несиликатного» железа во всех исследуемых почвах остается постоянным и составляет 2,5—3,0%. Только в черноземовидной подзолистой глееватой почве поверхностного увлажнения оно уменьшается до 1,5%. Содержание «аморфного» железа в почвенном мелкоземе уменьшается в сухие и увеличивается во влажные по зимним осадкам годы [10]. Поэтому значения критерия Швертманна также зависят от влажности года (табл. 1). Для черноземовидных оподзоленных и подзолистых глееватых и чернозе-мовидных глееватых и глеевых почв эти различия составляют 50—80%. При одной и той же продолжительности застоя влаги, значения критерия Швертманна выше в почвах замкнутых депрессий по сравнению с открытыми западинами (табл. 2).

В почвах грунтового увлажнения зависимость критерия Швертманна от степени гидроморфизма

также не совсем четкая, так как при увеличении продолжительности периода застоя влаги в верхних горизонтах происходит одновременный рост содержания «аморфного» и суммарного «несиликатного» железа за счет его диффузии к поверхности (табл. 2).

Состав твердых конкреционных новообразований является более стабильным показателем, чем содержание различных несиликатных соединений железа в мелкоземе. Это связано с длительностью их формирования. Ортштейны по своей морфологии и составу стабильны до тех пор, пока устойчиво сохраняется гидрологический режим почвы [5]. Ранее нами было установлено, что в черноземовидных почвах замкнутых понижений севера Тамбовской равнины при поверхностном и грунтовом увлажнении с ростом степени гидроморфизма возрастают и значения коэффициента заболоченности [11]. Были выделены границы значений этого показателя для оценки агроэкологического состояния черноземовидных почв поверхностного и грунтового увлажнения и заболачивания (табл. 2).

Коэффициент заболоченности обладает высокой чувствительностью, применим для почв поверхностного и грунтового заболачивания, но в условиях севера Тамбовской равнины заболачивание образованием конкреций часто не сопровождается.

Многие исследователи отмечают стабильность качественного состава гумуса. М.М. Кононова и Н.П. Бельчикова [по 17] предложили пропись простого метода измерения оптических плотностей гумусовых кислот, который получил широкое применение при зонально-генетических исследованиях почв. Однако для целей диагностики степени гидромор-физма почв одного типа этот показатель практически не использовался [2, 20]. Агротехнические приемы,

Таблица 1

Динамика изменений значений критерия Швертманна в пахотных горизонтах выщелоченного чернозема и черноземовидных почв севера Тамбовской равнины поверхностного и грунтового заболачивания

Разрез, почва Критерий Швертманна

2003 г. 2004 г. 2005 г. 2006 г.

Первая катена — выщелоченный чернозем и черноземовидная почва открытой депрессии

поверхностного увлажнения и заболачивания на водоразделе

Разрез 1 — чернозем выщелоченный 0,055 ± 0,006 0,078 ± 0,009 0,071 ± 0,007 0,063 ± 0,009

Разрез 2 — черноземовидная оподзоленная слабооглеенная 0,113 ±0,010 0,117 ± 0,008 0,134 ±0,010 0,116 ± 0,011

Разрез 3 — черноземовидная оподзоленная глееватая 0,141 ± 0,015 0,170 ± 0,012 0,178 ± 0,011 0,184 ±0,018

Вторая катена — черноземовидные почвы замкнутой депрессии поверхностного увлажнения и заболачивания на водоразделе

Разрез 4 — черноземовидная выщелоченная 0,082 ± 0,008 0,078 ± 0,007 0,079 ± 0,010 0,083 ± 0,034

Разрез 5 — черноземовидная оподзоленная 0,212 ±0,014 0,264 ± 0,016 0,278 ± 0,021 0,217 ± 0,010

Разрез 6 — черноземовидная подзолистая глееватая 0,274 ± 0,023 0,436 ± 0,040 0,494 ± 0,029 0,362 ± 0,036

Третья катена — черноземовидные грунтового увлажнения и заболачивания на надпойменной террасе

Разрез 7 — черноземовидная слабооглеенная 0,210 ± 0,018 0,260 ± 0,025 0,286 ± 0,037 0,253 ± 0,027

Разрез 8 — черноземовидная глееватая 0,209 ± 0,013 0,318 ± 0,022 0,247 ± 0,020 0,193 ± 0,032

Разрез 9 — черноземовидная глеевая 0,438 ± 0,040 0,390 ± 0,032 0,422 ± 0,043 0,399 ± 0,043

Таблица 2

Количественные показатели степени гидроморфизма черноземовидных почв севера Тамбовской равнины

Разрез, почва Морфологические критерии гидроморфизма Продуктивность сельскохозяйственных культур Количественные показатели степени переувлажнения и заболачивания

критерий Швертманна Fe0/Fe¿ по мелкозему пахотного горизонта Кз по ортштейнам из горизонтов их максимального скопления К^д по мелкозему пахотного горизонта

интервал X ± Í0,95m интервал X ± ^0,95® интервал X ± ?0,95®

Разрез 1 _ выщелоченный чернозем отсутствуют возможно возделывание всех районированных культур 0,05_0,09 0,07 ± 0,02 нет орт-штейнов нет орт-штейнов 1,5_2,0 1,68 ± 0,20

Почвы поверхностного заболачивания со свободным оттоком открытой депрессии

Разрез 2 _ чер-ноземовидная оподзоленная слабооглеенная кремнеземистая присыпка, марганцевые вкрапления снижение урожайности зерновых на 40_60%, исключить зяблевую обработку, озимые, многолетние травы 0,10-0,14 0,12 ±0,02 нет орт-штейнов нет орт-штейнов 3,0-5,0 3,70 ± 0,52

Разрез 3 _ чер-ноземовидная оподзоленная глееватая кремнеземистая присыпка, марганцевые вкрапления, пятна ог-леения в нижней части профиля вымочки зерновых, исключить зяблевую обработку, только посев многолетних трав 0,14-0,20 0,17 ± 0,03 нет орт-штейнов нет орт-штейнов 5,0-6,0 5,55 ± 0,48

Почвы поверхностного увлажнения и заболачивания с затрудненным оттоком замкнутой депрессии

Разрез 4 _ чер- ноземовидная выщелоченная слабая кремнеземистая присыпка повышение урожайности зерновых на 20%, возможно возделывание всех районированных культур 0,07-0,09 0,08 ± 0,01 нет орт-штейнов нет орт-штейнов 2,1-3,0 2,55 ± 0,21

Разрез 5 _ чер- ноземовидная оподзоленная глубокоогле- енная обильная кремнеземистая присыпка, ортштейны, марганцевые вкрапления снижение урожайности зерновых на 50_80%, исключить зяблевую обработку, озимые, многолетние травы 0,20-0,27 0,24 ± 0,06 < 8, гор. А1А2 5,3 ± 1,1 3,1-5,0 3,81 ± 0,54

Разрез 6 _ чер-ноземовидная подзолистая глееватая формирование самостоятельного подзолистого горизонта, ортштейны, марганцевые вкрапления постоянные вымочки зерновых, посев многолетних трав или естественный травостой 0,28-0,37 0,39 ± 0,10 > 8, гор. А2Й 12,5 ± 1,2 6,0-10,0 7,61 ± 0,71

Почвы грунтового увлажнения и заболачивания

Разрез 7 _ чер- ноземовидная слабооглеенная пятна оглеения 10—20%, ортштейны высокие урожаи зерновых, необходимо исключить зяблевую обработку и весновспашку 0,20-0,28 0,25 ± 0,03 < 3, гор. Апах 2,0 ± 0,4 0,2-0,4 0,25 ± 0,06

Разрез 8 _ чер- ноземовидная глееватая пятна оглеения 40_50%, ортштейны длительный застой влаги, только под естественные сенокосы 0,20-0,25 0,24 ± 0,05 3-9, гор. Апах 5,1 ± 0,7 0,4-0,8 0,55 ± 0,18

Разрез 9 _ чер- ноземовидная глеевая формирование самостоятельного глеево-го горизонта, орт-штейны длительный застой влаги, только под естественные сенокосы 0,35-0,50 0,41 ± 0,10 >9, гор. ABg 7,0 ± 0,6 0,8-2,0 1,29 ± 0,26

систематическое внесение минеральных и органо-минеральных удобрений практически не влияют на оптическую плотность препаратов гумусовых кислот. Была обнаружена только тенденция снижения величины оптической плотности при длительном орошении в сравнении с богарными условиями, т.е. при изменении гидрологии почв [21].

Предложенный нами критерий гидроморфизма (К^ц) основан на соотношении фракции I и суммы фракций I и II гумусовых кислот. В табл. 2 приведены значения данного показателя для почв рассматриваемых катен.

В щелочную пирофосфатную вытяжку переходят гумусовые вещества, свободные и связанные с «не-

Таблица 3

Экспресс-диагностика черноземовидных почв поверхностного увлажнения и заболачивания по цвету 0,1 н. №ОН вытяжки из гумусовых горизонтов

Цвет 0,1н. ШОН вытяжки из гумусовых горизонтов Почвы Агроэкологическая характеристика

Почвы грунтового увлажнения и заболачивания

Бледно-желтый черноземовидные слабооглеенные высокий уровень грунтовых вод (0,5—1,5 м)

Интенсивно желтый черноземовидные глееватые и глеевые грунтового заболачивания сочетание высокого уровня грунтовых вод (0,5—1,5 м) и длительного поверхностного застоя воды

Почвы поверхностного увлажнения и заболачивания

Желто-коричневый выщелоченный чернозем и черноземовидная выщелоченная отсутствие переувлажнения, водный режим благоприятный для с.-х. культур

Коричневый черноземовидные оподзоленные оглеенные поверхностного увлажнения кратковременный внутрипочвенный застой влаги, вымочки во влажные годы

От темно-коричневого до черного черноземовидные оподзоленные и подзолистые глееватые поверхностного заболачивания ежегодный длительный поверхностный или внутрипочвенный застой влаги, постоянные вымочки

силикатными» формами железа и алюминия, а также связанные с кальцием, т.е. гумусовые вещества фракций I и II. Ее применение при расчете степени заболоченности черноземовидных почв позволяет не только сгладить различия при использовании различных приборов, но и сравнивать почвы, различающиеся по содержанию органического вещества.

В северной лесостепи поверхностное заболачивание способствует выносу кальция из ППК чер-ноземовидных почв и увеличению доли фракции, извлекаемой щелочью без декальцирования. Поэтому вытяжка из этих почв становится более темной. Грунтовое заболачивание гидрокарбонатно-кальци-евыми водами приводит к уменьшению доли данной фракции, и вытяжка соответственно становится более светлой.

Значения оптической плотности щелочной пи-рофосфатной вытяжки рассматриваемых почв различаются не более чем в 1,5 раза, так как общее содержание органического вещества в них приблизительно одинаковое. Значения оптической плотности щелочной вытяжки различаются в 20 раз. Поэтому, не проводя инструментальных измерений, только по цвету можно дать предварительную оценку степени гид-роморфизма почв и их агроэкологическую характеристику (табл. 3).

Статистическая обработка полученных данных показала высокую корреляцию между степенью переувлажнения почв и предлагаемым показателем К1_ц. Так, была выявлена линейная и квадратичная коррелятивная зависимость между степенью увлажнения и заболачивания и предлагаемым показателем. Для почв поверхностного увлажнения линейная зависимость выражается уравнением У = 1,15.x — 0,65, коэффициент линейной корреляции Я2 = 0,88; полиномиальная — У = 0,21х2 — 0,43 + 1,72, коэф-

фициент корреляции Я2 = 0,97. Для почв грунтового увлажнения линейная зависимость выражается уравнением У = —0,28. + 1,73, коэффициент линейной корреляции Я2 = 0,95; полиномиальная — У = 0,01х2 — 0,34. + 1,80, коэффициент корреляции Я2 = 0,95.

Таким образом, следует признать, что критерий гидроморфизма (К1—ц) применим для черноземовидных почв севера Тамбовской равнины поверхностного и грунтового увлажнения. Он позволяет выявить даже невысокую степень начальной стадии гидроморфизма, хорошо воспроизводим, прост в исполнении. Целесообразность его распространения на чернозе-мовидные почвы в других регионах должна быть исследована дополнительно.

Выводы

• Эколого-гидрологические особенности черно-земовидных почв севера Тамбовской равнины поверхностного и грунтового увлажнения и заболачивания определяют степень окристаллизованности несиликатного железа, состав железомарганцевых конкреций и качественный состав гумуса. Каждый из этих параметров твердой фазы находит свое отражение в количественных показателях степени гидроморфизма исследованных почв (критерий Швертманна, коэффициент заболоченности и критерий гидроморфиз-ма (К1—ц) по соотношению оптической плотности различных вытяжек из гумусовых горизонтов).

• Значения критерия Швертманна при поверхностном увлажнении и заболачивании закономерно нарастает от 0,08 у выщелоченного чернозема до 0,38 у черноземовидной подзолистой глееватой почвы. При грунтовом увлажнении почв критерий Шверт-манна неприменим.

• Коэффициент заболачивания по методу Ф.Р. Зай-дельмана и А.К. Оглезнева четко реагирует на изменение водного режима при поверхностном и при грунтовом заболачивании, но применим только для почв, в профиле которых формируются ортштейны.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Зайделъман Ф.Р. Гидрологический режим почв Нечерноземной зоны. Л., 1986.

2. Зайделъман Ф.Р. Естественное и антропогенное переувлажнение почв. СПб., 1992.

3. Зайделъман Ф.Р. Морфоглеегенез, его визуальная и аналитическая диагностика // Почвоведение. 2004. № 4.

4. Зайделъман Ф.Р. Подзоло- и глееобразование. М., 1974.

5. Зайделъман Ф.Р, Никифорова А. С. Генезис и диагностическое значение новообразований почв лесной и лесостепной зон. М., 2001.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6. Зайделъман Ф.Р, Никифорова А.С, Степанцова Л.В. Химические свойства автоморфных и гидроморфных почв севера лесостепи // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2006. № 1.

7. Зайделъман Ф.Р, Никифорова А.С, Степанцова Л.В. Эколого-гидрологические особенности выщелоченных черноземов и лугово-черноземных почв севера Тамбовской равнины // Почвоведение. 2002. № 9.

8. Зайделъман Ф.Р, Никифорова А.С, Степанцова Л.В. и др. Эколого-гидрологические и генетические особенности черноземовидных почв замкнутых западин севера Тамбовской равнины // Почвоведение. 2008. № 2.

9. Зайделъман Ф.Р, Никифорова А.С, Степанцова Л.В. и др. Химические свойства почв замкнутых западин севера Тамбовской равнины // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2007. № 4.

10. Зайделъман Ф.Р, Никифорова А.С, Степанцова Л.В. и др. Марганец, железо и фосфор в ортштейнах черноземовидных почв севера Тамбовской равнины и их значение для диагностики степени оглеения // Почвоведение. 2009. № 5.

11. Зайделъман Ф.Р, Оглезнев А.К. Определение степени заболоченности почв по свойствам конкреций // Почвоведение. 1971. № 10.

• Критерий гидроморфизма (К^ц) по соотношению оптической плотности щелочной и щелочной пирофосфатной вытяжек чувствительно реагирует на низкую степень гидроморфизма при поверхностном увлажнении и позволяет четко выделять контуры почв грунтового заболачивания.

12. Зонн С.В. Железо в почвах. М., 1982.

13. Зонн С.В, Ерошкина А.Н, Карманова А.Н. О группах и формах железа как показателях генетических различий почв // Почвоведение. 1976. № 10.

14. Карманова Л.А. Общие закономерности соотношения и распределения форм железа в основных генетических типах почв // Почвоведение. 1978. № 7.

15. Орлов Д. С. Гумусовые кислоты почв. М., 1974.

16. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М., 1990.

17. Орлов Д.С, Гришина Л.А. Практикум по химии гумуса. М., 1981.

18. Практикум по агрохимии / Под ред. В.Г. Мине-ева. М., 2001.

19. Романова Т.А, Ивахненко Н.Н. Генезис и водный режим полугидроморфных почв на покровных суглинках Центральной Белоруссии // Почвоведение. 1981. № 5.

20. Старцев А.Д. Эколого-гидрологическая оценка и диагностика степени заболоченности почв на пермском карбонатном элювии: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. М., 1986.

21. Филон И.И. Гумусное состояние черноземов типичных при длительном применении удобрений и орошении // Почвоведение. 1996. № 8.

22. Bascomb C.L. Distribution of pyrophosphate-extrac-table iron and organic carbon in soils of various groups // Soil. Sci. 1968. Vol. 19, N 2.

23. Blume H.P., Schwertmann U. Genetic Evaluation of Profile Distribution of Aluminium, Iron and Manganeze Oxides. // Soil. Sci. Sos. Amer. Proc. 1969. Vol. 33, N 3.

24. Mehra O.P., Jackson M.L. Iron oxide removal from soils and clays by a dithionit-citrate system buffered with sodium bicarbonate // Clays Clay Miner. 1960. Vol. 7.

25. Tamm O. Uber der oxalat methode in der chemishen Bodenanalyse // Medl. Fr. Stat. Skogsforsk. 1934. H. 27.

Поступила в редакцию 17.06.2011

METHODS FOR QUANTITATIVE DIAGNOSIS OF HYDROMORPHISM EXTENT

IN CHERNOZEM-LIKE SOILS AS EXEMPLIFIED

BY THOSE OCCUPIED THE NORTHERN PART OF TAMBOV PLAIN

F.R. Zaidelman, A.S. Nikiforova, L.V. Stepantsova, V.N. Krasin

Hydrological peculiar features of chernozem-like soils located in the north of Tambov plain are reflected in crystallization degree of non-silicate iron, the composition of Fe—Mn-concretions and the quality of humus composition and other properties. It is shown that the hydromorphism extent determined by Schwertmann's criterion and Zaidelman's—Ogleznev's soil waterlogging coefficient may be used as diagnostic quantitative indices. The hydromorphism criterion (Ki—ii) is proposed as a new diagnostic index to determine the hydromorphism extent. It is based on the optical density ratio between alkaline and alkaline pyrophosphate extracts from the fine earth of the arable horizon.

Key words: chernozem-like soils, diagnostic quantitative indices of hydromorphism.

Сведения об авторах

Зайдельман Феликс Рувимович, докт. сельскохоз. наук, профессор каф. физики и мелиорации почв ф-та почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова. Тел.: 8(495)939-36-12. Никифорова Алла Сергеевна, докт. биол. наук, профессор каф. физики и мелиорации почв ф-та почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова. Тел.: 8(495)939-36-12; e-mail: [email protected]. Степанцова Людмила Валентиновна, канд. биол. наук, доцент каф. агрохимии и почвоведения Мичуринского государственного аграрного ун-та, г. Мичуринск. E-mail: [email protected]. Красин Вячеслав Николаевич, канд. биол. наук, асс. каф. агрохимии и почвоведения Мичуринского государственного аграрного ун-та, г. Мичуринск.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.