Некоторые физико-химические показатели и минералогическиий состав примитивно сероземных почв беюк-дюзской равнины Нахичеванской АР Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

МИНЕРАЛОГИЯ ПОЧВ

УДК 631.41

Мехдиев Г.Д.

НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И МИНЕРАЛОГИЧЕСКИИЙ СОСТАВ ПРИМИТИВНО СЕРОЗЕМНЫХ ПОЧВ БЕЮК-ДЮЗСКОЙ РАВНИНЫ

НАХИЧЕВАНСКОЙ АР

Институт Почвоведения и Агрохимии НАН Азербайджана, AZ1073 г. Баку,ул.

М.Рагим, 5, Азербайджан, е-mail: huseyn.mehdiyev.59@mail.ru

Аннотация. Примитивно сероземные почвы в основном распространены в средней полосе Центральной части Беюк-Дюзскои равнины Нахичеванскои АР. Почвы -суглинистые, малогумусные, щелочные и карбонатные. Минералогический состав илистой фракции представлен гидрослюдои, монтмориллонитом, хлоритом, каолинитом; и неглинистыми минералами такими как, высокодисперсньш кварц и полевые шпаты.

Ключевые слова: гумус, физическая глина, монтмориллонит, гидрослюда, каолинит, кварц.

ВВЕДЕНИЕ Сероземные почвы распространены в регионах сухих субтропических степей Азербайджана, и в том числе Нахичеванскои АР. Примитивно сероземные почвы в Нахичеванскои АР в основном расположены в Центральнои части среднеи зоны юго-восточного склона Беюк-Дюзскои равнины. Почвооб-разующими породами служит миоценовая соленосная толща, составленная мергелями, песчаниками, разноцветными глинами, слабо цементированными конгломератами, покрытыми третичными аллювиальными наносами. Рельеф расчлененныи. Растительныи покров представлен эфемероидами. Почва маломощная, весь мелкоземистыи слои не превышает 70-90 см.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ Объектом исследования являются примитивно сероземные почвы юго-восточнои части Беюк-Дюзскои равнины Нахичеванскои АР (разрез 5). Для изучения их физико-химических своиств были использованы методы: гумус по И.В. Тюрину, рН -потенциометрическим способом, кар-бонатность кальциметрическим методом, сумма поглощенных основании по методу Д.И. Иванова, гра-нулометрическии состав почв по Н.А.

Качинскому, гигроскопическая влага -термическим методом [1-3].

Минералогическои состав илис-тои фракции изучен на рентген-дифрактометре DPON-2; термогра-виметрическии анализ - на дери-ватографе МОМ-1500 и электронно-микроскопические снимки получены на микроскопе ЭМ-14.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

По данным физико-химического исследования видно, что примитивно сероземные почвы малогумусные. Содержание гумуса в верхнем горизонте составляет 0,37 %, с глубинои он плавно убывает, реакция почвенного раствора по всему профилю щелочная (рН=7,6-7,8). Почва с поверхности карбонатная, максимальное количество карбонатов отмечено в верхнем горизонте (28,01 %), с глубинои наблюдается постепенное их уменьшение до 23,98 % в материнскои породе. Сумма поглощенных основании по профилю почвы изменяется от 23,02 до 28,63 мг-экв на 100 г почвы. По гранулометрическому составу данная почва относится к суглинистои. Содержание физическои глины составляет 40,40-50,48 % (таблица 1). Гигроскопическая влага -средняя (3,19-5,55 %) [4-9].

л х к

X ш Л

а

)К

0 а и т

£

1

а £ си РЗ

ш

т о

Й 2 х 2 си

СП

о а

си и

о X ш

ч си н

Л СП Л

а

О

и си т

о а К

СП

К

си 2 а о н о а си Я

I

Рн <

«

о И и X Л л аз и си

Ч к ^ £ Е- Я

Физ. глина, (<0,01 мм), % 40,40 43,44 49,40 43,16 50,48

Илистая фракция, (<0,001 мм), % 15,92 20,32 23,60 18,56 24,28

Гиг. влага, % 3,19 3,89 4,23 4,40 5,55

Обменные катионы + се 2 1,38 1,02 1,01 1,43 1,85

+ 2, ,0 2, ,0 2, ,0 3, ,8 7,

+ + се и 21,2 20,0 21,2 21,0 19,0

Сумма поглощ основ. мг-экв 100 г почв 25,03 23,02 24,21 25,45 28,63

о п [VI N о О ^ и и се и 28,01 27,46 25,53 26,59 23,98

о ^ и 12,33 12,09 13,00 11,70 10,55

ж а К ,8 7, ,6 7, ,6 7, ,8 7,

,с ум % умГ 0,37 0,28 0,25 0,19 0,11

Глубина, см 0 1 ■ 0 < А/В 10-24 В1 24-51 7 8 - 1 5 и со С 87-120

01 2 5

Минералогической состав илистой фракции примитивно сероземных почв

Рентгендифрактотермический анализ тонкодисперсной фракции примитивно сероземных почв выявил наличие гидрослюды, монтмориллонита, каолинита и неупорядоченных смешан-нослоиных образовании типа гидро-слюда-смектит, смектит-хлорит, которым сопутствуют аморфные соединения и тонкодисперсныи кварц (рисунок 1). На дифрактометрических кривых исходных образцов, гидрослюда идентифицируется сериеи базальных решеток 1,01 нм; 0,500 нм; 0,334 нм, которые при химическои и термическои обработке не изменяют своего положения [10-12].

Гидрослюда представлена в основном диоктаэдрическими разновидностями, что согласуется с исследованиями отечественных авторов [13, 14]. Рефлекс 1,420 нм тонкодисперсных фракции изученных почв позволяет диагностировать смектит и хлорит.

На рентгенограммах воздушно сухих образцов смектит идентифицируется базальными отражениями 1,420; 0,710; 0,474 и 0,350 нм, которые присущи и хлориту. Однако при сольватации этиленгликолем кристаллическая решетка монтмориллонита увеличивается до 1,700 нм и при термическои обработке (5500С) резко сокращается до 1,05 нм, что подтверждает образование монтмориллонита на слюдистых минералах [15-19].

Каолинит на рентгендифракто-граммах определяется базальными рефлексами 0,710 и 0,354 нм. При обработке почв этиленгликолем он не изменяет своего положения на рентгеновских спектрах, а при прокаливании 5500 С, кристаллическая решетка сокращается, однако рефлексы полностью не исчезают, что объясняется наличием незначительнои примеси хлоритов. Судя по интенсивности пиков каолинита, он не изменяет своего содержания по всему почвенному профилю (рисунок 1).

Рисунок 1 - Рентгендифрактограммы фракции <0,001мм примитивно сероземных почв разрез 5. а) воздушно-сухая почва; б) после насыщения этиленгликолем; в) после прокаливания при 5500С

Рисунок 2 - Дифферициальные кривые нагревания илистых фракции примитивно сероземных почв, разрез 5

Слюда-смектитовые смешанно-слоиные неупорядоченные образования определены по главному переходу максимума 1,05 и 1,700 нм. Пик на рентгенограммах воздушно-сухих препаратов и в изменении этого участка спектра при насыщении этилен-гликолем и прокаливании. В отражении также имеются хлорит-смектитовые смешаннослоиные образования. Они зафиксированы рефлексами около 1,400 нм в воздушно-сухом состоянии. При сольватации этиленгликолем наблюдается увеличение рефлекса до значении больше 1,400 нм и меньше 1,700 нм.

Из неглинистых минералов на рентгенограммах определены кварц и полевые шпаты, которые идентифицируются рефлексами 0,334 и 0,426 нм. На рентгенограмме также присутствуют минералы цеолитового ряда -типа клиноптилолит, которыи четко идентифицируется базальным отражением с межплоскостными расстояниями 0,398; 0,465 и 0,890 нм).

Рентгендифрактометрические исследования примитивно сероземных почв подтверждают данные анализа дериватограммы (рисунок 2). Наиболее

четко выражен низкотемпературныи первьш эндотермическии эффект примитивно сероземных почв, которыи отмечен в интервале 130-14000С, что согласуется преимущественно с гидрослюдистым составом илистои фракции и связан с удалением адсорбированнои и слабосвязаннои воды.

Вторичныи эндотермическии эффект на термограмме слабо выражен и наблюдается в пределах 5300 С (545°) и 6350 С (7350), что связано с удалением конституционнои воды на кристал-лическои решетки.

Третии более четкии эндотермическии эффект - в интервале 6350 С, 730° С (835°) связан с разрушением кристаллическои решетки гидрослюд, смешаннослоиных образовании и остатков триоктаэдрических хлоритов.

Среднетемпературныи экзо-термическии эффект находится в интервале 3200 (3300) С и 5300 (5450) С, что обусловлено удалением органических веществ и аморфных соединении почв, что сопровождается незначитель-нои потереи веса (около 1,84-3,2 % от веса навески), максимум которыи выражен в интервале 3200 и 5300С.

51-87 см

87 - 120 см

Рисунок 3 - Электронномикроскопические снимки илистои фракции примитивно сероземных почв. Разрез 5. Ув. 12000 раз

Электронномикроскопические снимки (рисунок 3) подтверждают снимки рентгендифрактометрических исследовании и термическии анализ примитивно сероземных почв, на которых даны некоторые параметры по определению глинистых минералов илистои фракции этих почв.

ВЫВОДЫ 1. Примитивно сероземные почвы характеризуются незначительным содержанием гумуса по всему профилю и изменяются в пределах 0,37 %, pH почвы имеет нейтральную реакцию по горизонтам. Почва карбонатная и

изменяется в пределах 23,98-28,01 %. По механическому составу почва средне супесчаная.

2. Минералогическии состав илистои фракции примитивно сероземных почв представлен гидро-слюдои, монтмориллонитом, хлоритом, каолинитом и неглинистыми минералами такими как, высокодисперсныи кварц и полевые шпаты.

3. Из смешаннослоиных образовании в основном присутствуют гидрослюда-монтмориллонит, хлорит-монтмориллонитовые образования.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Качинский Н.А. Физика почвы. Часть 1. - М.: Изд-во «Высшая школа», 1965. - С. 322.

2 Аринушкина Е.В. Руководства по химическому анализу почв (определение углерода перегноя методом И.В.Тюрина). - М.: Изд-во Моск. университет, 1961. -С. 490.

3 Аринушкина Е.В. Руководства по химическому анализу почв. (Анализ воднои вытяжки). Издание 2-е переработанное и дополненное. - М.: Изд-во Моск. университет, 1970. - С. 487.

4 Алексеев В.Е., Бургеля А.Н., Верномов Е.Б. Происхождение и возраст минералогических профилеи сероземов Молдавии // Почвоведение. - 2008. - № 4. - С. 454-467.

5 Алиев Г.А., Зеиналов А.К. Почвы Нахичеванскои АССР. - Баку: Изд-во «Элм», 1988. - 237 с.

6 Азизбеков Ш.А. Геология Нахичеванскои АССР Гос. Научно техническое. Из.-во литература по геологии и охрана недр. - М., 1961. - С. 502.

7 Quliyev 8.G. Naxfivan MR-da suvarilan torpaqlarin ekomeliorativ qiymgtlgndirilmgsi. - Naxfivan, 2014. - S. 167.

8 Салаев М.Э. Диагностика и классификация почв Азербаиджана. - Баку: Изд-во «Элм», 1991. - С. 237.

9 Волобуев В.Р. Генетические формы засоления почв Кура-Араксинскои низменности. - Баку: Изд-во АН Азербаиджана ССР, 1965. - С. 245.

10 Абатурова Т.И., Чижикова Н.П. Глинистые минералы сероземов и обыкновенных и лесов луга юга Голодно степнои равнины // Почвоведение. -1972. - № 8. - С. 102-111.

11 Алексеева Т.В., Алексеев А.О., Соколова Э., Хаиное М. Связь между минералогическим составом и своиствами поверхности // Почвоведение. - 1999. -№ 5. - С. 604-614.

12 Градусов Б.П. Генетико-географические закономерности структурно минералогических общностеи почв и их поглопитательнои способности // Почвоведение. - 1996. - № 5. - С. 599-610.

13 Аранбаев М.П., Гаипова А.Г. Минералогический и химический состав древне оазисных почв пустыннои зоны. - Ахшабад: «Ылым», 1980. - 196 с.

14 Мехдиев Г.Дж., Искендеров И. Ш. - Минералогическии состав илистои фракции низменнои части Нахичеванскои АССР Мат Науч. Практ. Конф. Молодых ученых и специалистов. - Курган-Тюбе, 1991.

15 Горбунов Н.И., Сергеенко В.Т., Тихонов С.А. Количественное рентгенографическое опре-деление глинистых минералов // Сб. почв. и агро. Вып. II. Мине. удоб. - 1974. - С. 138-149.

16 Горбунов Н.И. Минералогия и физическая химия почв. - М.: Изд-во «Наука», 1978. - С. 292.

17 Горбунов Н.И., Градусов Б.П. Связь между минералогическим составом и физико-химические своиствами почв // Почвоведение. - 1979. - № 3. - С. 110-118.

18 Градусов Б.П. Генетико-географические закономерности структурно минералогических общностеи почв и их поглопитательнои способности // Почвоведение. - 1996. - № 5. - С. 599-610.

19 Соколова Т.А. Высокодисперсные минералы в почвах и их роль в почвеннои плодородии. Часть 1. - М.: Изд-во Московского Университета, 1984. - С. 76.

REFERENCES

1 Kachinsky N.A. Fizika pochvy. Chast 1. - M.: Izd-vo «Vysshaya shkola», 1965. -S. 322.

2 Arinushkina Ye.V. Rukovodstva po khimicheskomu analizu pochv (opredeleniye ugleroda peregnoya metodom I.V.Tyurina). - M.: Izd-vo Mosk. universitet, 1961. - S. 490.

3 Arinushkina Ye.V. Rukovodstva po khimicheskomu analizu pochv. (Analiz vodnoy vytyazhki). Izdaniye 2-e pererabotannoye i dopolnennoye. - M.: Izd-vo Mosk. universitet, 1970. - S. 487.

4 Alekseyev V.E., Burgelya A.N., Vernomov Ye.B. Proiskhozhdeniye i vozrast mineralogicheskikh profiley serozemov Moldavii // Pochvovedeniye. - 2008. - № 4. -S. 454-467.

5 Aliyev G.A., Zeynalov A.K. Pochvy Nakhichevanskoy ASSR. - Baku: Izd-vo «Elm», 1988. - 237 s.

6 Azizbekov Sh.A. Geologiya Nakhichevanskoy ASSR Gos. Nauchno tekhnicheskoye. Iz.-vo literatura po geologii i okhrana nedr. - M., 1961. - S. 502.

7 Quliyev 8.G. Naxfivan MR-da suvarilan torpaqlarin ekomeliorativ qiymatlandirilmasi. - Naxfivan, 2014. - S. 167.

8 Salayev M.E. Diagnostika i klassifikatsiya pochv Azerbaydzhana. - Baku: Izd-vo «Elm», 1991. - S. 237.

9 Volobuyev V.R. Geneticheskiye formy zasoleniya pochv Kura-Araksinskoy nizmennosti. - Baku: Izd-vo AN Azerbaydzhana SSR, 1965. - S. 245.

10 Abaturova T.I., Chizhikova N.P. Glinistye mineraly serozemov i obyknovennykh i lesov luga yuga Golodno stepnoy ravniny // Pochvovedeniye. - 1972. - № 8. - S. 102111.

11 Alekseyeva T.V., Alekseyev A.O., Sokolova E., Khaynoye M. Svyaz mezhdu mineralogicheskim sostavom i svoystvami poverkhnosti // Pochvovedeniye. - 1999. -№ 5. - S. 604-614.

12 Gradusov B.P. Genetiko-geograficheskiye zakonomernosti strukturno mineralogicheskikh obshchnostey pochv i ikh poglopitatelnoy sposobnosti // Pochvovedeniye. - 1996. - № 5. - S. 599-610.

13 Aranbayev M.P., Gaipova A.G. Mineralogichesky i khimichesky sostav drevne oazisnykh pochv pustynnoy zony. - Akhshabad: «Ylym», 1980. - 196 s.

14 Mekhdiyev G.Dzh., Iskenderov I. Sh. - Mineralogichesky sostav ilistoy fraktsii nizmennoy chasti Nakhichevanskoy ASSR. Mat Nauch. Prakt. Konf. Molodykh uchenykh i spetsialistov. - Kurgan-Tyube, 1991.

15 Gorbunov N.I., Sergeyenko V.T., Tikhonov S.A. Kolichestvennoye rentgenograficheskoye opre-deleniye glinistykh mineralov // Sb. pochv. i agro. Vyp. II. Mine. udob. - 1974. - S. 138-149.

16 Gorbunov N.I. Mineralogiya i fizicheskaya khimiya pochv. - M.: Izd-vo «Nauka», 1978. - S. 292.

17 Gorbunov N.I., Gradusov B.P. Svyaz mezhdu mineralogicheskim sostavom i fiziko-khimicheskiye svoystvami pochv // Pochvovedeniye. - 1979. - № 3. - S. 110-118.

18 Gradusov B.P. Genetiko-geograficheskiye zakonomernosti strukturno mineralogicheskikh obshchnostey pochv i ikh poglopitatelnoy sposobnosti // Pochvovedeniye. - 1996. - № 5. - S. 599-610.

19 Sokolova T.A. Vysokodispersnye mineraly v pochvakh i ikh rol v pochvennoy plodorodii. Chast 1. - M.: Izd-vo Moskovskogo Universiteta, 1984. - S. 76.

TYmH Мехдиев Г. Д.

НАХИЧЕВАН АВТОНОМДЬЩ РЕСПУБЛИКАСЫНЫН, БЕЮК-ДЮЗ ЖАЗЬЩТЬ^ЫНЫН,

КЭД1МП БОЗ ТОПЫРАЦТАРЫНЫН, КЕИБ1Р ФИЗИКАЛЫЦ-ХИМИЯЛЫК;

К0РСЕТК1ШТЕР1 ЖЭНЕ МИНЕРАЛОГИЯЛЫЩ К;¥РАМЫ Эзiрбайжан ¥ГА Топыра^тану жэне агрохимия институты, Эзiрбайжан.

1073, Баку М.Рагим квш. 5, е - mail huseyn.mehdiyev.59@mail.ru

Кэдiмгi сур топырак;тар непзшен Нахичеван Автономды; Республикасыньщ Беюк -Дюз жазьщтыгыньщ Орталы; белтнщ орта белдеушде таралган. Топырак;тары -кумбалшьщты, гумусы аз, сiлтiлi жэне карбонатты. ЫлаИ фракциясыньщ минералогиялы; курамы гидрослюдадан, монтмориллониттен, хлориттен, каолиниттен жэне дисперспп жогары кварц жэне далалы; шпат сия;ты балшьщты емес минералдардан турады.

ТYйiндi свздер: гумус, физикалы; балшы;, монтмориллонит, гидрослюда, каолинит,

кварц.

SUMMARY Mehdiyev H.D.

SOME PHYSIC-CHEMICAL INDIES AND MINERALOGICAL COMPOSITION OF THE PRIMITIVE SEROZEM SOILS AND OF THE BOYUK-DUZ PLAIN NAKCHIVAN

AUTONOMUS REPUBLIC

Institute Of Soil Science And Agro Chemistry of NASA (National Academy of Science of Azerbaijan), AZ1073 Baku, 5 Mamed Arif street, Azerbaijan, е-mail: huseyn.mehdiyev.59@mail.ru

Primitive gray soils are mainly spread in the middle zone of Central parts of Beyuk-Duz plain in Nakhchivan AR. The soils - are loamy, low humus, alkaline and carbonate. Mineralogical composition of silt fraction is represented by hydromica, montmorillonite, chlorite, kaolinite; and non-clay minerals such as fine disperse silica and feldspar.

Key words: humus, phyusical clay, montmorilonite, illite ( hydroclude), chlorite, kvarts.