О некоторых особенностях миграции солей в системе «Почва-растение» в регионах западного Прикаспия

Загидова Раисат Муртузалиевна; Абдурашидова Писай Абдурашидовна; Бийболатова Зухра Джафаровна; Батырмурзаева Патиматханум Анваровна

УДК 631.4:574.91(470.67)(262.81)

О НЕКОТОРЫХ ОСОБЕННОСТЯХ МИГРАЦИИ СОЛЕЙ

В СИСТЕМЕ «ПОЧВА-РАСТЕНИЕ» В РЕГИОНАХ ЗАПАДНОГО ПРИКАСПИЯ

Прикаспийский институт биологических ресурсов ДНИ, РАН

На примере 2-х растительных группировок на различных типах почв показаны особенности накопления и миграции солей из почвы в растения. Они зависят как от типа почв, так и от структуры и индивидуальных особенностей самого растения.

Particularities of salts storage and migration from soil to vegetation were shown by the example of two vegetative units of the different types of soils. They depend on both types of soils and structure and special particularities of the vegetation itself.

Ключевые слова: органогены, галогены, пастбищная растительность, миграция, аккумуляция.

Keywords: organogen, halogen, pasture vegetation, migration, accumulation.

Миграция солей из почвенных горизонтов в растения, участвующая в синтезе вещественно-энергетических и материальных ресурсов среды, является одной из цепей биосубстрактных связей. Особенности миграции изучены в динамике по основным представителям пастбищных растений, распространенных в регионах Западного

Прикаспия.

Образцы водной вытяжки из почв проанализированы по общепринятой методике [1], а растительности - по методике, модифицированной нами для галофитов. По литературным данным [3], ряд накопления солей в корнеобитаемом слое в летний период имеет вид NaCl > MgSO4 > CaCl2 > Ca(HCO3)2, а в надземных частях - K > Na > Ca > Mg. Результаты многолетних исследований выявили большие колебания биогенных элементов [5]. Эти особенности почв обусловлены легким механическим составом, низким содержанием органического вещества, засоленностью почвогрунтов и другими факторами.

Динамика солей в почвах естественных ценозов изучена сравнением двух площадок. Первой - на светло-каштановой карбонатной супесчаной слабозасоленной почве, и второй - на лугово-каштановой с хлоридно-сульфатным засолением корнеобитаемого слоя. Первая площадка расположена на слабонаклонной депрессивной равнине с абсолютной отметкой -19 м над уровнем моря. Растительность представлена эфемерово-полынной группировкой с участием разнотравья. Проективное покрытие - 30-40%. Доминируют полынь Лерха (Artemisia Lerchiana), житняк гребенчатый (Agropyron cristatum), из разнотравья - солодка голая (Glycyrriza glabra), дельфиниум (Delphinium divaricatum).

Вторая площадка расположена на приморской полосе в 2 км от берега моря. Растительность солянково-полынная. Доминируют солянки - сведа мелколистная (Sweda microfilla), полынь солончаковая (Artemisia monogina), редко - мятлик луковичный (Poa bulbosa), лебеда (Obiona verrucifera). Местами встречаются голые участки без растительности. Общее проективное покрытие - 50-60%.

Результаты исследований подтверждают данные [2] о том, что запас зольных элементов в эфемерово-полынной группировке колеблется от 21,5 до 64,5 кг/га. Преобладают в них органогены - 9,44 кг/га, из которых доминируют K, затем Ca и Mg. Сумма галогенов составляет 7,05 кг/га; из них на долю Cl-иона приходится 3,31 и Na - 2,80 кг/га.

По данным, усредненным за два года (табл. 1), содержание галогенов составляет 32,14 мг/экв, органогенов - 36,18 мг/экв, что связано с функционированием этих экосистем как зимних пастбищ. В корнях соотношение органогенов и галогенов одинаково - 2,04 и 2,03 мг/экв.

В корнеобитаемом горизонте почвы, наоборот, наблюдается небольшое превышение галогенов - 7,05 и 6,31 мг/экв. Доля опада увеличивается за счет отмирания синузии злаков.

Таблица 1

Содержание основных химических элементов в растениях и почвах полынно-злаковой группировки в мг/экв. Пл. 106

Виды растений Сухой остаток Сумма солей ИСОэ- С1- 8О4- Са++ Mg++ к+ + ш+

Полынь 0,16 - 0,58 0,03 0,36 0,13 4,60 0,21 1,40 0,05 0,36 0,01 4,10 0,90

Злаки 0,28 0,30 0,10 0,01 0,40 0,01 0,33 0,02 0,25 0,01 0,12 0,01 0,48 0,01

Опад 0,58 0,69 0,94 0,06 0,60 0,02 8,31 0,40 1,00 0,20 0,50 0,01 8,35 0,19

Корни 0,24 - 0.08 0,01 0,30 0,01 1,65 0,08 0,25 0,01 0,12 0,01 1,67 0,04

Почва 0-10 см 0,17 0,19 0,55 0,03 0,30 0,01 2,14 0,10 1,00 0,02 0,75 0,01 2,34 0,05

17-27 см 0,24 0,23 0,50 0,03 0,50 0,03 3,24 0,15 1,00 0,02 1,00 0,01 2,24 0,05

30-40 см 0,47 0,74 0,56 0,03 1,90 0,08 8,43 0,40 1,00 0,02 1,00 0,01 8,87 0,24

Среднее 0,36 0,40 0,55 0,03 0,90 0,09 5,60 0,21 1,00 0,02 0,83 0,01 4,48 0,13

Надземная фитомасса Галогены 32,14 Органогены 36,18

Корни 2,03 2,04

Почва 7,05 6,31

Преобладание калия в полыни и опаде сохраняется, что является показателем биологической приспособленности к ксероморфным условиям. При довольно значительном содержании НСО3, 8О4 - ионов, содержание С1 незначительно, что объясняется биохимическими особенностями этого растения. Высокое содержание аниона минеральной кислоты НСО3 в опаде указывает на начавшиеся процессы разложения гидрокарбонатных соединений. В почве содержание НСО3 - 0,55 мг/экв. Много и К, Ка -8,87 мг/экв и 8О4 до 8,31 мг/экв по сравнению с почвой - 4,48 и 5,60 мг/экв. Са и М§ меньше в почве и всей надземной массе, но больше накапливается полынью.

В эфемерово-полынных ценозах довольно высокие значения надземной фитомассы - до 50 ц/га и намного выше запас зольных элементов - галогенов 32,14 мг/экв и органогенов 36,18 мг/экв, по сравнению с содержанием их в почве - 7,05 и 6,31 мг/экв. В корнях разница в количестве органогенов и галогенов незначительна - 2,03 и 2,04 мг/экв. Такие различия мы связываем с большей долей полыни в составе надземной фитомассы.

В биологическом круговороте полынно-солянковых группировок (табл. 2) в системе «почва-растение» доминируют солянки (истросимония, сведа, сарсазан), содержащие К, Ка, Са, С1 - 37 мг/экв, подчиненная роль у М§, 8О4, НСО3. В полынях этих группировок содержится больше С1-ионов - 1,10 мг/экв, так как содержание их в почвах велико - 26,3 мг/экв. Накопление же ионов 8О4 почти в 5 раз меньше в солянково-полынной группировке - 11,25 мг/экв в почве и 1,91 мг/экв в полыни солончаковой, тогда как в полынно-злаковой группировке это соотношение - 5,60 и 4,60 мг/экв., что, вероятно, связано с более легким механическим составом почвы. Здесь же накапливается больше кальция в полыни - 1,40 и 0,50 мг/экв. В солянках в основном аккумулируются К и Ка, связываясь с С1, остальное количество - с 8О4. Злаковые солянково-полынных группировок содержат почти в 2-3 раза больше С1, 8О4, К, Ка и Са. По содержанию элементов в корнях видимых различий нет, но в них наблюдается низкое содержание всех ионов по сравнению с их количеством в надземной массе.

Таблица 2

Содержание основных химических элементов в растениях и почвах

солянково-полынной ассоциации в мг/экв. Пл. 500

Виды растений Сухой остаток Сумма солей ИСОэ- С1- 8О4- Са++ Mg++ к+ + ш+

0.32 1055 4,03 059 058 14,27

Солянки 0,83 1,29

0,02 0,32 0,19 0,01 0,01 0,25

0,28 110 191 050 050 2,29

Полынь 0,20 0,21

0,02 0,04 0,09 0,01 0,01 0,09

0,32 150 0,77 050 012 2,09

Злаки 0,24 0,17

0,02 0,05 0,04 0,01 0,00 0,05

Опад 0,30 0,34 0,14 0,01 2,40 0,08 2,81 0,13 0,50 0,01 0,50 0,01 4,35 0,10

Корни 0,20 0,17 0,28 0,02 1,60 0,06 0,77 0,04 0,62 0,01 0,62 0,01 1,41 0,03

Почва 0-10 см 1,44 1,43 0,58 0,03 17,00 0,59 5,85 0,28 3,00 0,06 2,00 0,02 18,43 0,42

17-27 см 1,89 1,75 0,42 0,02 19,00 0,66 9,62 0,46 5,50 0,11 4,50 0,05 19,04 0,44

30-40 см 3,66 3,75 0,40 0,02 43,00 1,50 19,39 0,93 6,50 0,13 12,00 0,14 44,29 1,018

Среднее 2,28 1,95 0,43 0,02 26,3 0,56 11,25 0,05 5,00 0,10 6,16 0,07 27,25 0,62

Надземная фитомасса Галогены 27,08 Органогены 28,89

Корни 2,65 2,65

Почва 37,38 38,41

Интенсивность перераспределения солей в почвах солянково-полынной группировки более выражена. Сумма органогенов примерно равна сумме галогенов - 38,41 и 37,98 мг/экв. Такая же картина в корнях - 2,65 и 2,65 мг/экв и в надземной фитомассе - 28,89 и 27,09 мг/экв.

Химический состав растений зависит не только от почвенной разности, структуры растительного сообщества, но и от индивидуальных особенностей самого растения. Более всего в круговорот вовлекаются К, Ка и С1 галофитами, щелочно-земельные Са и -полынью и злаками. По шкале Базилевича-Родиной, емкость круговорота для химических элементов пастбищных растений считается малой или средней, что соответствует и нашим данным. Подобные работы необходимы для оптимизации пастбищных нагрузок, а также для выявления сердечно-сосудистой, эндокринной патологии, онкологических и других заболеваний, так как К, Ка, С1, Са являются важнейшими регуляторами внутренней

среды организма.

Примечания

1. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. М. : Изд-во МГУ, 1963. 273 с. 2. Чиликина Л. Н. , Унчиев Н. Д. Природная кормовая растительность Дагестана. Махачкала, 1960. 216 с. Э. Залибеков З. Г., Яруллина Н. А. // Экология. № 5. 1978. 37 с. 4. Магомедова Л. А. Продуктивность растительных сообщества Ногайских степей и дельты Терека. Махачкала, 1976. С. 43-44. 5. Салманов А. Б., Эффендиева Т. Ф. // Материалы Всероссийской научной конференции ПИБР ДНИ, РАН. Махачкала, 2007. 115 с.

Статья поступила в редакцию 28.02.2010 г

••• Известия ДГПУ, №1, 2G1G

Текст научной работы на тему «О некоторых особенностях миграции солей в системе «Почва-растение» в регионах западного Прикаспия»