CC BY
7INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
ПРОЦЕС СОЛОНЦЕВАТОСТИ ПОЧВ ПОД ВЛИЯНИЕМ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ВОД Юлдашев Г.
д.с.х.н, профессор Ферганского государственного университета,
Мирзаев У.Б.
к.б.н.,доцент, зав. каф. Ферганского государственного университета
Рахимов А. к.б.н., НамГУ. Хасанов Р.
Магистрант Ферганского государственного университета
Мадаминов А.
Ыагистрант Ферганского государственного университета
Нематов А.
Магистрант Ферганского государственного университета
Гофуров Б.
Магистрант Ферганского государственного университета
Кадиров М.
Магистрант Ферганского государственного университета
Тожиматов А.
Магистрант Ферганского государственного университета https://doi. org/10.5281/zenodo.7335741 Аннотация. В изученных нами почвах изменения в составе ППК происходит в основном между тремя катионами, таких как Са++, Mg++, Na+ радиусы которых между собой отличаются в пределах 20%. Согласно А.Е., Ферсману катионы при отличии радиусов иона в пределах до 20% считаются взаимозаменяемыми, другими словами, изоморфными в кристаллических решетках минералов, именно поэтому при поливах минерализованными водами ионы натрия замещают ионы Mg++ и Са++. Это замещение происходит постепенно и при длительном периоде влияние минерализованных вод и на определенном этапе количественно стабилизируется. В целях прогноза вероятности вхождения катиона натрия в ППК, следовательно, потенциальную опасность осолонцевания почвы при орошения минерализованными водами используется специальный показатель SAR (Sodium adsorption ratio), которые на основании данных Са++, Mg++, Na+ позволяет оценить качество поливной воды. Наши воды как речные, так и минерализованные, по этому показателю имели низкую опасность засоления и осолонцевания и поэтому при их использовании в качестве поливных вод за небольшой период времени 3-10 лет не привели почву в негодность, т.е. в плане осолонцевание существенных изменений не произошло, почвы были не солонцеватыми и остались ими. Но процесс солонцеватости имел место.
Ключевые слова: катионы, солонец, поглощение, минерализованных вод, орошение, адсорбция, катионообменность.
THE PROCESS OF SOIL SOLONTSIS UNDER THE INFLUENCE MINERALIZED WATERS Abstract. In the soils studied by us, changes in the composition of the soil absorption complex (SAC) occur mainly between three cations, such as Ca++, Mg++, Na+, the radii of which
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
differ from each other within 20%. According to A.E., Fersman [11], when the ion radii differ by up to 20%, cations are considered interchangeable, in other words, isomorphic in the crystal lattices of minerals, which is why when irrigating with mineralized water, sodium ions replace Mg++ and Ca++ ions. This substitution occurs gradually and over a long period the influence of mineralized waters and at a certain stage quantitatively stabilizes. In order to predict the probability of the sodium cation entering the SAC, and therefore the potential danger of soil alkalinization during irrigation with mineralized waters, a special indicator SAR (Sodium adsorption ratio) is used, which, based on Ca ++, Mg++, Na+ data, makes it possible to assess the quality of irrigation water. Our waters, both river and mineralized, had a low risk of salinization and alkalinization according to this indicator, and therefore, when they were used as irrigation water, they did not render the soil unusable for a short period of 3-10 years, i.e. in terms of solonetzization, there were no significant changes, the soils were not solonetzic and remained so. But the process of solonetzization took place.
Keywords: cations, solonetz, absorption, mineralized waters, irrigation, adsorption, cation exchange.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время накоплен большой материал [1, 2, 3, 4, 5, 6] по влиянию минерализованных вод на свойства почв и растений исходя из которых можно заключить, что для решения многих теоретических и прикладных проблем, мелиорации почв одной из ведущих задач была и остается задача изучения химического состава почв и поливных минерализованных вод.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Выявление почвенно-химических процессов трансформации компонентов твердой фазы почвы, прогнозирование равновесий в системе почвенный раствор - твердая фаза, степень миграции и аккумуляции ионов и химических соединений в почвенном профиле.
Что касается аккумуляции и дифференциации, так называемых ядовитых анионов таких как хлориды, сульфаты, гидрокарбонаты и даже карбонатов довольно много обзорных и отдельных прикладных работ [7, 8, 11].
К сожалению, очень мало теоретических и прикладных работ по влиянию катионного состава минерализованных вод на состав и свойства почвенных коллоидов и процессов солонцеватости почв аридной зоны.
Вопрос о возможности развития в почвах солонцовых процессов, в связи применениям засоленных минерализованных вод в республиках Центральной Азии практически не изучался. Особенно с учетом процессов обмена катионов между почвенным поглощающем комплексе (ППК) и почвенного раствора.
Имеются ряд данных об обмене иона натрия почвенного раствора с ионами почвенного поглощающего комплекса [1, 2, 6]. При этом следует отметить, что в литературе вполне определено, сложилось мнение в отношении роли поглощенных кальция и натрия в придании тех или иных свойств почвам. Первый придает почве благоприятные свойства, наличие же натрия в большом количестве неблагоприятные солонцеватые свойства.
В отношении поглощенного магния единого мнения нет. В последних публикациях говориться, что солонцеватые свойства почв при воздействие поглощенного магния,
БС1ТЖСТ АЖБ ЖЖОУАТЮЖ
ШТЕКМАТЮМЛЬ 8С1ЕОТ1Р1С ГОШМАЬ УОШМЕ 1 188иЕ 8 иШ-2022: 8.2 | КБК 2181-3337
могут быть проявлены в том случае, если он будет сопутствовать поглощенному натрия
[9].
В исследованиях Беседина П.Н. [10] имевшего дело, с типичными сероземами, показано, что магний по своему действию на типичном сероземе все же ближе стоит к Са++, нежели к натрию.
Вместе с тем, автор указывает, что большое накопление поглощенного магния повышает в водной вытяжке содержание общей щелочности до 0,67-0,75 % по сравнению с почвой, содержащей НСО3-общий в количестве 0.57-0,81% в почве, где поглощенный Са++ составляет 76-90% от суммы поглощенных оснований.
Емкость катионного обмена составляющих почву меняется в больших значениях. Величина емкости катионного обмена зависит от состава и свойства ППК. В составе ППК минеральных почв входят такие минералы как: каолинит, галлуазит, иллит, хлорит, мусковит и другие, которые обладают относительно низкими емкостями обменных катионов, которые могут находится в кристаллической решетке.
РЕЗУЛЬТАТЫ
В орошаемой зоне на состав поглощенных катионов почв и минералов, которые состоят из Са++, Мё++, №+ влияет содержание иона натрия в поливной воде. Из данных видно, что в поливных речных водах каналов, по которым вода поступает на поливные карты доля водорастворимого натрия в составе катионов почти в два раза ниже, чем в коллекторно-дренажных минерализованных вод. Эти воды, т.е. речные и коллекторно-дренажные при орошении нарушают сложившиеся равновесие в системе почвенный поглощающий комплекс и почвенный раствор, после чего в составе обменных катионов увеличивается доля обменного натрия.
Этот процесс особенно усиливается, тогда, когда для поливов и промывок применяются воды с повышенным содержанием магниевых и натриевых солей.
Как видно из (таблица 1) при поливе минерализованной водой через 3 года количество обменного натрия в пахотном горизонте увеличилось в два раза, а по истечении десяти и более лет почти 2,5 раза, причем процесс захватывает и более глубокие слои в данном случае подпахотные горизонты почв.
Таблица 1.
Влияние поливов и промывок минерализованными водами на состав обменных катионов орошаемых луговых сазовых почв (содержание натрия в речной воде - 14,7%, в
минерализованной воде - 28,6% от суммы катионов).
Варианты опыта Г лубина, см Обменные катионы, мг-экв/100 г.
N + а+ М ++ ё С ++ а++
Поливы речной водой 032 3 2-50 0 ,26 0 ,46 4, 21 3, 48 7 ,22 5 ,13
Поливы минерализованной водой 3 лет 032 0 ,58 3, 40 6 ,92
БС1ТЖСТ АЖБ ЖЖОУАТЮЖ
ШТЕКМАТЮМЛЬ 8С1ЕОТ1Р1С ГОШМАЬ УОШМЕ 1 ^ИЕ 8 иШ-2022: 8.2 | КБК 2181-3337
3 2-50 0 ,44 4, 01 4 ,91
Поливы минерализованной водой более 10 лет 032 3 2-50 0 ,62 0 ,54 4, 40 4, 52 6 ,71 4 ,64
Почти аналогичные процессы проходили с поглощенным магнием, не менее напряженно по сравнению с поглощенным натрием, что касается поглощенного кальция, то здесь обнаруживается обратная картина, т.е. при поливе минерализованными водами количество поглощенного кальция уменьшается в пахотных и подпахотных горизонтах почв.
Влияние минерализованных коллекторно-дренажных вод на свойства почв наряду с содержанием натрия в поливных водах, также зависит от механического состава и водно-физических и химических свойств орошаемой почвы. Также это влияние взаимно связано с свойствами в частности от анион-катионного состава и общей минерализации минерализованных вод.
Огромное значение имеет в этом отношении состав и строение коллоидов почвы. В свою очередь коллоидные комплексы, кристаллы имеют определений химический состав. В составе, которых принимают участие катионы Са++, К+, №+, ЯЬ+, Бг++, Бе++ и др.
микро- и макроэлементы.
Решетка кристалла, в частности коллоидов определяется количеством и состоянием в ней ионов, атомов и их групп. Не меньшую роль в селективности обменных катионов играют свойства катионов ППК и почвенных растворов. В этом плане одним из важных показателей селективности катионов можно считать их ионные радиусы и валентность.
Рис.1.
Геохимические спектры катионов.
1,8
1,5
о
< га" 1,2
X о 0,9
&
£ 0,6
0,3
0
Ы
Мм
№
Са
Со
8г
К
катионы
Ва
Нами на основании справочных материалов с учетом валентности, катионного радиуса элементов и их взаимозаменяемости в кристаллических решетках коллоидов составлены ряды. Этот ряд можно назвать рядом взаимозаменяемости катионов в коллоидных кристаллах и в ППК.
Важным свойством ППК является их способность к обмену катионами при определенных условиях, которые в приведенных рядах первые элементы обладают меньшими свойствами удерживания, чем последующие.
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
ОБСУЖДЕНИЕ
Геохимические спектры, которых имеет плавно понижающий эффект (рис.1). Все приведенные катионы могут находиться в ППК. В поглощающем комплексе орошаемых почв аридной зоны превалирующее значение имеют лишь Са++, Mg++, Na+, ионные радиусы которых близки и составляет 0,78-1,06 А°. Изоморфное замещение в ППК имеет место в ионах одинаково заряда, одинаковых или близких радиусов, а радиус ионов в свою очередь зависит количество внешних электронов и их орбит. Исходя, из этого положения можно сказать, что в изученных нами почвах изменения в составе ППК происходит в основном между тремя катионами, таких как Са++, Mg++, Na+ радиусы которых между собой отличаются в пределах 20%. Согласно А.Е., Ферсману [11] катионы при отличии радиусов иона в пределах до 20% считаются взаимозаменяемыми, другими словами, изоморфными в кристаллических решетках минералов, именно поэтому при поливах минерализованными водами ионы натрия замещают ионы Mg++ и Са++.
Это замещение происходит постепенно и при длительном периоде влияние минерализованных вод и на определенном этапе количественно стабилизируется. В целях прогноза вероятности вхождения катиона натрия в ППК, следовательно, потенциальную опасность осолонцевания почвы при орошения минерализованными водами используется специальный показатель SAR (Sodium adsorption ratio), которые на основании данных Са++, Mg++, Na позволяет оценить качество поливной воды. ВЫВОДЫ
Наши воды как речные, так и минерализованные, по этому показателю имели низкую опасность засоления и осолонцевания и поэтому при их использовании в качестве поливных вод за небольшой период времени 3-10 лет не привели почву в негодность, т.е. в плане осолонцевание существенных изменений не произошло, почвы были не солонцеватыми и остались ими. Но процесс солонцеватости имел место.
REFERENCES
1. Антипов - Каратаев И.Н., Кадер Г.М. К методике оценки оросительной воды.
Почвоведение 1968. № 1.
2. Глухова Т.П. Мелиоративная оценка поливной воды. «Хлопководства» 1925. № 7.
3. Исоков В. Ю., Мирзаев У. Марказий Фаргонада шаклланган арзикли тупрокларнинг хоссалари ва уларнинг инсон омили таъсирида узгариши //Тошкент.: Фан. - 2009. - Т. 228.
4. Исаков В. Ю., Мирзаев У. Б., Юсупова М. А. К характеристике почв песчаных массивов Центральной Ферганы //Современное состояние и перспективы развития мелиоративного почвоведения. Матер. межд. конф. посященной. - 2009. - С. 35-38.
5. Исаков В. Ю., Мирзаев У. Б., Юсупова М. А. Особенности характеристики почв песчаных массивов Ферганской долины //Научное обозрение. Биологические науки. -2020. - №. 1. - С. 15-19.
6. Исаков В. Ю., Мирзаев У. Б., Юсупова М. А. Гипсоносные почвы ферганской долины и их изменения под влиянием антропогена //Ученый XXI века. - 2017. - С. 12.
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
7. Исаков В. Ю., Мирзаев У. Б., Юсупова М. А. О почвах песчаных массивов центральной Ферганы //Научная дискуссия: вопросы математики, физики, химии, биологии. - 2016. - №. 8-12. - С. 35-38.
8. Isakov V., Mirzaev U. Dynamics of arzyk-shokh meadow sasa soils under influence of irrigation //Scientific journal of the Fergana State University. - 2019. - Т. 1. - №. 6. - С. 47-50.
Ковда В.А. Качество воды, плодородие орошаемых почв и солеустойчивость растений.
Минашина Н.Г. Об использование минерализованных вод для орошения. Гидротехника и мелиорация 1972 № 3.
9. Mirzaev U., Umarkulova B., Ganiev Y. Use of organic fertilizers, prepared from local waste, to improve the properties of meadow sulf soils: https://doi. org/10.47100/conferences. v1i1. 1340 //Research Support Center Conferences. - 2021. - №. 18.06.
10. Мирзаев У. Б., Умаркулова Б. Н., Кулдашева М. И. Марказий фаргонанинг сугориладиган утлоки саз тупроклари шароитида сабзи етиштиришда янги агротехнологиялари самарадорлиги //Science and innovation. - 2022. - Т. 1. - №. D3. -С. 71-76.
11. Мирзаев У. Б., Умаркулова Б. Н. Влияние антропогенного фактора на эволюцию орошаемых арзык-шоховых почв //Научное обозрение. Биологические науки. - 2020. -№. 2. - С. 5-9.
12. MIRZAEV U. General patterns of salinization and desalinization of soils of cones of carrying out of the river Isfayram-Shakhimardansay //Scientific journal of the Fergana State University. - 2018. - Т. 1. - №. 1. - С. 34-38.
13. Mirzaev U., G'Ofurov B., Tojimatov A. АРЗЩЛИ ТУПРО^ЛАРДА ГУЗАНИНГ РИВОЖЛАНИШИ ВА ^ОСИЛДОРЛИГИНИ СУГОРИЛАДИГАН ДЕЗДОНЧИЛИК ТАЪСИРИДА УЗГАРИШИ //Science and innovation. - 2022. - Т. 1. - №. D7. - С. 76-81.
14. Mirzaev U., Madaminov A. ТОШ-ШАГАЛЛИ ТУПРО^ЛАРДА МЕВАЛИ ДАРАХТЛАРНИ УГИТЛАШ //Science and innovation. - 2022. - Т. 1. - №. D7. - С. 8288.
15. Мирзаев У. Б., Умаркулова Б. Н., Кулдашева М. И. МАРКАЗИЙ ФАРГОНАНИНГ СУГОРИЛАДИГАН УТЛОКИ САЗ ТУПРОКЛАРИ ШАРОИТИДА САБЗИ ЕТИШТИРИШДА ЯНГИ АГРОТЕХНОЛОГИЯЛАРИ САМАРАДОРЛИГИ //Science and innovation. - 2022. - Т. 1. - №. D3. - С. 71-76.
16. Kanvar J.S., Kanvar ВД Quality of irrigation. Water 1968.
17. Юлдашев Г. Изменение свойств почв под влиянием поливов минерализованными водами. Автореферат кандидатской диссертации. Т., 1978 с. 24.
18. Межейко А.М., Воротник Г.К. Гипсование солонцеватых каштановых почв УССР, орошаемых минерализованными водами, как метод борьбы с солонцеванием этих почв. Труды Укр.НИНГ. М., 1958 т. 3.
19. Нестерова Г.С. Применение соленых вод в сельском хозяйстве. Гидротехника и мелиорация. М., 1972 № 3.
20. Панов И.П., Адда Л.М. О роли поглощенного магния в развитии солонцевого процесс почвообразования. Известия ТСХА вып. 2 1972.
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
21. Беседин П.Н. Состав и свойства коллоидно-илистых фракции и водопрочных агрегатов сероземов и луговых почв. САГУ. Т., 1954.
22. Ферсман А.Е. Избранные труды том ШМ. 1955, 789 с.
23. Эшпулатов Ш. Я., Турдалиев А. Т., Мирзаев Ф. Почвенно-археологический метод для определения возраста древних орошаемых палеопочв //Актуальные вопросы современной науки. - 2017. - №. 2. - С. 63-67.
24. Yuldashev G. et al. THE PROCESS OF SOLONETZIZATION OF SOILS UNDER THE INFLUENCE OF MINERALIZED WATERS //Builders Of The Future. - 2022. - Т. 2. -№. 01. - С. 12-20.
