CC BY
11АГРОХИМИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ
последействие фосфогипса на химические свойства
луговых солонцов
В.А. Федоткин, д.с.-х.н., ТГСХА, Л.Н. Скипин, д.с.-х.н, С.А. Гузеева, ТюмГАСУ
Одним из ярких показателей засоления почв и распределения солей по профилю является качественный состав водной вытяжки. Она в определенной мере имитирует состав почвенного раствора. Вещества, извлекаемые водной вытяжкой, способны к миграции, и могут оказывать прямое влияние на рост и развитие растений. Солонцы содержат в почвенном профиле легкорастворимые соли в количествах, токсичных для среднесолеустойчивых культур. Засоление почв сопровождается снижением урожайности сельскохозяйственных культур, вплоть до их гибели.
Освоение луговых солонцов осложнено близким залеганием уровня грунтовых вод. В условиях Западной Сибири вероятность вторичного засоления луговых солонцов за счет подъема грунтовых вод требует серьезной проверки [1]. Грунтовые воды изучаемых нами луговых солонцов слабоми-нерализованы (0,8-2,0 г/л), в их составе преобладают ионы гидрокарбонатов. При такой минерализации грунтовых вод их критическая глубина на орошаемых полях составляла 1,02,5 м [2]. При этом процесс солепереноса сдерживается хорошо развитой растительностью. В Сибири соленакопление в солонцовом профиле в большей степени зависит от глубины залегания грунтовых вод и растительности, чем от степени минерализации грунтовых вод [3].
Целью наших исследований являлось изучение последействия доз фосфогипса, выступающего в качестве мелиоранта лугового коркового солонца. При этом в задачи исследования входило изучение качественного состава водной вытяжки и определение степени солонцеватости почв за мелиоративный период.
Уровень грунтовых вод на опытном участке совхоза Ва-гайский Омутинского р-на Тюменской обл. находился в пределах 1,4-2,4 м, причем максимум приходился на конец мая -начало июня, то есть на период полного оттаивания почвы. Залежный луговой корковый солонец характеризовался определенными особенностями засоления профиля. На основании данных водной вытяжки, по степени засоления и миграции солей достаточно четко выделяются три зоны: первая (мощность 0-10 см) имеет невысокое содержание солей (0,1-0,3% от их суммы); вторая зона (от 10 до 100-130 см) приурочена к наибольшему скоплению солей (от 0,3 до 0,6%), при этом максимум их приходится на слой 10-40 см; третья (от 100-130 до 190 см) - менее 0,3%. В течение года возможно перемещение зон по вертикальному профилю и изменение степени засоления.
В качестве мелиоранта фосфогипс вносили в 1972 г. в полной и половинной дозах для слоя 0-30 см. Дозы гипса рассчитывали по Гедройцу и составили, соответственно, 43 и 21 т/га.
В качестве контроля использовали целинный луговой корковый солонец, где исходная засоленность была сильной. Предыдущие наблюдения (1972-1982 гг.) за солевым режимом опытного залежного лугового коркового солонца показали, что содержание водорастворимых солей в его метровой толще колебалось в диапазоне 48-58 т/га. Как правило, наибольшая их концентрация в изучаемом профиле была сопряжена с засушливыми условиями летнего периода. Отбор образцов почвы и анализ водной вытяжки в 2006 г. показал, что в контроле содержание солей в слое 0-100 см находилось на уровне 57,2 т/га (табл.1).
Это свидетельствует о наличии определенного солевого гомеостаза в естественных условиях. При этом в составе анионов преобладали СО32- и НСО3- (табл. 2).
Преобладание нормальной и двууглекислой соды в солонцах лесостепной зоны Тюменской обл. усиливает их щелочность и, как следствие, токсичность.
Плодородие №2 • 2007
1. Содержание солей (т/га) в луговых корковых солонцах за 1972-2006гг.
Вариант Слой, см
0-10 0-40 0-100
Контроль 2,43 15,74 57,28
Фосфогипс, 21 1972 г., т/га: 43 2,04 1,65 11,67 9,48 42,80 37,98
2. Содержание анионов (т/га) в луговых корковых солонцах в 2006 г.
Слой, см СОз2- + НСОз" Cl" SO42- S анионов
0-10 0-40 0-100 Контр 0,57 4,96 27,25 гТ юль (без фосф» 0,30 2.54 6.55 огипса) 0,48 2,47 5,24 /га 1,35 9,97 39,04
0-10 0-40 _0-100_ Ф 0,26 1,88 7,92 гТ осфогипс, 21 т 0,19 1,11 4,55 0,95 4,96 16,69 /га 1,40 7,95 _29,16_
0-10 0-40 0-100 Ф 0,13 0,71 5,22 осфогипс, 43 т 0,12 0,74 3,06 0,85 4,94 17,21 1,10 6,39 25,49
Последействие фосфогипса, внесенного в 1972 г. в половинной и полной дозах для слоя 0-30 см, коренным образом повлияло на изменение качественного состава водной вытяжки в профиле лугового коркового солонца (табл. 3).
3. Содержание катионов (т/га) в луговых корковых солонцах в 2006 г.
Слой, Ca2+ Mg2+ Na+ К+ £ катио-
см нов
Контроль (без фосфогипса)
0-10 0,06 0,04 0,82 0,16 1,08
0-40 0,43 0,19 4,39 0,76 5,77
0-100 3,08 0,63 12,53 2,00 18,24
Фосфогипс, 21 т/га
0-10 0,08 0,04 0,44 0,08 0,64
0-40 0,62 0,16 2,68 0,26 3,72
0-100 2,75 0,74 8,82 1,33 13,64
Фосфогипс, 43 т/га
0-10 0,06 0,02 0,36 0,11 0,55
0-40 0,38 0,10 2,23 0,38 3,09
0-100 1,62 0,65 7,74 2,48 12,49
Так, содержание легкорастворимых солей в слое 0-100 см уменьшилось в сравнении с контролем соответственно на 1419 т/га. При этом основное изменение происходило за счет снижения нормальной и гидрокарбонатной соды. Общее содержание соды через 34 года в метровом слое уменьшилось в 3,4-5,2 раз. С увеличением дозы фосфогипса вынос соды за пределы метрового слоя происходил интенсивнее.
Важно отметить, что с внесением мелиоранта в изучаемом профиле содержание сульфатов увеличилось приблизительно в два раза. Однако, учитывая, что их токсичность значительно ниже токсичности СО32- и НСО3-, данное явление не приводит к усилению напряженности солевого режима. Существовавшее до недавнего времени априорное утверждение о недопустимости гипсования солонцов при близком залегании уровня
15
This document was created using
Solid Converter PDF
To remove this message, purchase the product at www.SolidDocuments.com
грунтовых вод в данном случае не нашло своего подтверждения.
Необходимо отметить, что в первые годы мелиоративного освоения отток солей из метровой толщи был сильно замедлен. Ослабление солевого режима в начальный период происходило в основном на глубине расчетной дозы фосфогипса 015 и 0-30 см. Продукты обменных реакций (сульфаты натрия) слабо мигрировали вглубь почвенного профиля, сохраняя при этом долгие годы общий запас солей, превышающий таковой в контроле. Настоящие исследования показали, что через три десятилетия даже при близком уровне залегания грунтовых вод гипсование привело к снижению общего запаса солей в сравнении с первоначальным.
Наиболее важным показателем направленности мелиоративного процесса является изменение солонцеватости. Данные таблицы 4 свидетельствуют, что внесение фосфогипса для слоя 0-15 и 0-30 см приводило к коренному ослаблению этого показателя.
4. Агрохимические показатели луговых корковых солонцов в 2GG6 г.
Глубина, см Гумус, % Емкость поглощения, мг- экв/100 г Обменные, мг-экв/100 г Na от емкости обмена, %
Na K Ca Mg
Контроль (без фосфогипса)
0-10 10-20 20-40 2,67 3,18 2,11 31,6 33,6 33,6 Фос 35,5 34.5 33,3 Фос 33.6 33,2 35,1 8,17 15,42 17,95 фогипс, 1,56 1,51 6,32 фогипс, 0,73 1,29 5,83 2,69 1,82 2,42 21 т/га 2,55 1,16 1,93 43 т/га 1,97 1,54 1,78 2,74 2,49 1,62 7,78 8,03 8,28 28,83 45,89 53,42
0-10 10-20 20-40 4,35 4,32 2,67 6,53 5,65 8,79 6,53 5,65 8,79 4,40 4,38 19,00
0-10 10-20 20-40 5,12 4,85 3,04 9,48 9.85 7.86 6,78 6,28 7,53 2,17 3,88 16,59
Так, если изначально в опытном луговом корковом солонце в слое 0-40см содержание обменного натрия колебалось от уровня средненатриевого до многонатриевого, то применение мелиоранта в указанных дозах снизило уровень солонцевато-
сти от остаточного до малонатриевого. Таким образом, полученные результаты показали, что использование фосфогипса на солонцах Западной Сибири обеспечивает устойчивый длительный и благоприятный мелиоративный процесс.
Гипотеза о кратковременности мелиоративного процесса в условиях близкого залегания уровня грунтовых вод также не нашла своего подтверждения. При этом половинная доза фосфогипса для слоя 0-30 см (21 т/га) по своей продолжительности последействия практически не уступала полной норме мелиоранта (43 т/га). Важно отметить, что остаточное количество обменного натрия в слое 0-20 см было характерно как при внесении половинной нормы мелиоранта, так и полной. За мелиоративный период (34 года) содержание обменного кальция в почвенном поглощающем комплексе было выше, чем в контроле, в среднем в 1,3-4,0 раза (слой 0-40 см).
Положительное изменение основных химических свойств гипсованных солонцов способствовало повышению их продуктивности. Достаточно отметить, что в условиях лесостепной зоны Тюменской области она практически приближалась к уровню серых лесных почв и черноземов выщелоченных.
Таким образом, применение на солонцах в качестве мелиоранта фосфогипса, являющегося промышленным отходом, позволяет более тридцати лет продуктивно использовать данные почвы в пашне и сенокосах. В настоящее время данный кальциевый ресурс частично применяется для отсыпки дорожного полотна, производства строительных материалов, а значительная часть его используется не по назначению или утилизируется. Необходимо учитывать, что основная часть солонцовых комплексов Западной Сибири находится в благоприятных агроклиматических условиях. Химическая мелиорация в комплексе с агробиологической позволит на долгие годы использовать их на уровне зональных почв.
Литература
1. Градобоев Н.Д., Березин Л.В. Нерешенные вопросы мелиорации солонцов лесостепной зоны Западной Сибири. - В кн.: Совершенствование приемов и методов мелиорации солонцовых почв. М., 1976, С. 77-79. 2. Ковда В.А. Происхождение и режим засоленных почв. М.-Л., 1946, С. 74-381. 3. Витман Р.А. типы засоления солонцовых почв лесостепи Омской области. - Тр./ Омск. с.-х. ин-т им. С.М. Кирова, 1973, т. 104, С. 22-26.
16
Плодородие №2 • 2007
This document was created using
Solid Converter PDF
To remove this message, purchase the product at www.SolidDocuments.com
