Реферат: Ю. П. Паракшин Проведено изучение вариабельности физико-химических свойств внутри наименьших географических (элементарные почвенные ареалы) и таксономических единиц, которое показало, что как в пространственном, так

УДК 631.48


Пространственная вариабельность основных свойств

солонцовых почв


Ю.П. Паракшин


Проведено изучение вариабельности физико-химических свойств внутри наименьших географических (элементарные почвенные ареалы) и таксономических единиц, которое показало, что как в пространственном, так и в классификационном отношении эти единицы являются сложными многокомпонентными системами.


солонцы, элементарные почвенные ареалы, вариабельность, почвенный поглощающий комплекс, емкость поглощения, картография


Вопрос варьирования показателей, имеющий как практическое, так и теоретическое значение, всегда вызывал и вызывает большой интерес 1-6. Важнейшими областями приложения этих знаний являются: почвенная картография, особенно детальная, мелиоративная оценка почвенных контуров, бонитировка почв, а также вопросы генезиса и классификации низших таксономических рангов почвы.

Изучение вариабельности почв сопряжено с большими материальными затратами на полевые и аналитические работы, что привело к практическому свертыванию этих работ на территории России с начала 90-х годов прошлого столетия.

Пространственная вариабельность присуща всем почвам, в том числе и почвам Калининградской области, и в данной статье рассматривается на примере солонцов.

Вариабельность этих почв изучалась нами на разных уровнях: внутри отдельных элементарных ареалов (ЭПА) и внутри отдельных видов солонцов. Изучение варьирования производилось методом закладки траншей. Образцы отбирались сплошной колонкой по генетическим горизонтам с шагом в 1 м из следующих ЭПА:

Солонец автоморфный средний, приуроченный к вершине слабовыраженного увала (элювиальный ландшафт, 10-кратная повторность);

Солонец автоморфный осолоделый средний, залегающий в средней части склона (трансэлювиальный ландшафт, 10-кратная повторность);

Солонец автоморфный глубокий, приуроченный к нижней части склона (трансаккумулятивный ландшафт, 23-кратная повторность).

Все ЭПА находятся в почвенно-геохимической связи, что свидетельствует о направленности потока вещества сверху вниз по склону.

При изучении внутривидовой вариабельности морфологических и химических свойств данные 420 разрезов по совхозу «Молодёжный» Кокчетавской области были сгруппированы по типу гидрологического режима и мощности надсолонцового горизонта (автоморфные глубокие, средние, мелкие, корковые и распаханные; полугидроморфные глубокие, средние, мелкие, корковые и распаханные; гидроморфные мелкие и корковые).

Один из ведущих основоположников учения о структуре почвенного покрова В.М. Фридланд 7 в своем определении ЭПА предполагал соответствие его почвенным классификационным единицам наиболее низкого ранга (разряда и вида).

Наши данные свидетельствуют, что если изменения морфологических данных внутри ЭПА, как правило, не выходили за пределы вида, то по физико-химическим показателям они не представляют однородные контуры (табл.1). Особенно сильно варьирует засоление.

В солонцах средних по этому показателю можно выделить почвы слабо- и среднезасоленные, в глубоких – целых четыре вида – от слабозасоленных до очень сильнозасоленных почв. В последнем ЭПА максимальное содержание солей почти в 16 раз превысило минимальное. С изменчивостью засоления такого же порядка столкнулся В.М. Боровский 4 в низовьях Сыр-Дарьи (в 23 раза). Особенно высокой геохимической подвижностью отличаются ионы хлора, на протяжении 35-метровой траншеи их количество изменяется в 30-40 раз.

При анализе состава обменных оснований, определяющих зачастую тот или иной метод освоения солонцов, внутри ЭПА глубоких выявлялось два вида: остаточные (Na 10% от ёмкости) и малонатриевые (10-20 %). В солонцах средних изменения обменного натрия не вышли за пределы вида.

Следует отметить, что в элювиальных ландшафтах (солонцы автоморфные средние) изменчивость всех рассматриваемых показателей носит случайный характер, подчиняющийся в общих чертах гауссовской закономерности.

В транзитных ландшафтах (солонцы осолоделые средние и глубокие) изменчивость засоления и обменного натрия имеет направленный характер – вниз по склону увеличивается степень засоления и насыщенность почвенно-поглощающего комплекса обменным натрием, что объясняется выносом вниз по склону легкорастворимых солей, но это увеличение не строго направленное, с перепадами величин, но тренд в изменчивости четко прослеживается. Остальные рассматриваемые показатели (ёмкость поглощения, гипс, карбонаты, физическая глина, ил), по-видимому, геохимически более консервативны и каких-либо закономерностей в распределении их по ландшафтам не отмечается.

Анализ вариабельности почвенных свойств внутри ЭПА показывает, что варьирование физической глины (0,01 мм) и емкости поглощения обычно небольшое (5-20%), ила (0,001 мм) – небольшое и среднее (до 30%), карбонатов и гипса – среднее (до 40 %), суммы воднорастворимых солей и обменного натрия – среднее и высокое (до 50 %). Очень высокой вариабельностью отличаются показатели ионов хлора и натрия – до 100 % и более.

Отсюда ясно, что наиболее важные мелиоративные свойства (содержание обменного натрия, солей, гипса и карбонатов), которые определяют выбор метода мелиорации, для своего обоснования требуют большого количества почвенных разрезов даже в пределах казалось бы однородного ЭПА. Чтобы получить достоверные физико-химические по каждому ЭПА при достижении 10%-ной точности и уровне вероятности Р - 0,90 при средней вариабельности (20-40%), надо заложить 13-46 разрезов, при высокой (40-60%) – 46 -104. В нашем случае при отборе проб из 10 и 35 точек мы получаем среднеарифметические величины, значительно ниже принятой в биологии и опытном деле.

Анализ внутривидовой изменчивости, произведенной по данным картирования совхоза «Молодёжный», позволяет придти к следующим выводам (табл. 2). Морфологические показатели – мощность генетических горизонтов, вскипание от HCl, верхняя граница залегания гипса, карбонатов и воднорастворимых солей имеет степень варьирования преимущественно в пределах 20-40%. Следует отметить, что распашка не увеличивает внутривидовую однородность, хотя в пределах отдельных полей распаханных солонцов показатель варьирования, по-видимому, должен уменьшаться.

Рассматривая статистические характеристики важнейших мелиоративных показателей солонцов – обменного натрия, гипса, карбонатов и воднорастворимых солей, следует отметить весьма высокий уровень их варьирования. Наиболее стабильный показатель – емкость поглощения – имеет варьирование в пределах 15,0 - 40,0 %; поглощенный натрий и карбонаты – 40 -100 %; остальные показатели – 50 -150 %.

Таким образом, высокое пространственное варьирование основных показателей солонцовых почв для достоверной количественной характеристики отдельных контуров предполагает заложение большого количества разрезов (свыше 50), что практически трудновыполнимо. Столь высокая загущенность сети разрезов потребует очень больших затрат, как со стороны заложения шурфов, так и особенно выполнения химических анализов.

Как показывает опыт освоения солонцовых земель, такая точность физико-химических и морфологических данных и не требуется: мелиоративная группировка, объединяющая почвы со значительными диапазонами свойств, является далеко не совершенной. Кроме того, сегодняшняя техника работает с ошибками 15-25 % от заданной точности.

В связи с высокой вариабельностью многих мелиоративных показателей возникает сомнение в целесообразности применения некоторых анализов, точность которых на несколько порядков выше, чем варьирование самой определяемой величины. По-видимому, для проектирования мероприятий по мелиорации солонцов можно было бы ограничиться более простыми и дешевыми аналитическими определениями, используя в больших масштабах экспресс-методы.

Из всего изложенного явствует, что солонцовые территории обладают очень высокой вариабельностью почвенных свойств, которая недостаточно изучена, особенно в региональном плане и почти не учитывается при картографии и мелиоративной оценке почв, и, которая, возможно, потребует нового подхода к агромелиоративным и агропроизводственным группировкам.


СПИСок Литературы


Козловский Ф.И. Варьирование засоленности и ее факторов внутри ЭПА солонцов / Ф.И. Козловский // Структура почвенного покрова и использование почвенных ресурсов. – М., 1978. – С .65 -75.

Корнблюм Э.А. Основные уровни морфологической организации почвенной массы / Э.А. Корнблюм // Почвоведение.- 1975.- № 9. – С. 36 -38.

Кремер А.М. Неоднородности почвенного покрова как самоорганизую-щиеся системы / А.М. Кремер // Закономерности пространственного варьирования свойств почв и информационно-статистические методы их изучения. – М.: Наука, 1970. – С. 68-80.

Боровский В.М. Опыт изучения варьирования некоторых свойств Южного Казахстана / В.М. Боровский // Почвенные комбинации и их генезис. – М.: Наука, 1972. –С. 40 -50.

Кипнис В.М. О соотношении случайной и закономерной составляющих изменчивости свойств почв солонцовых комплексов / В.М. Кипнис // Почвоведение.- 1983.- № 3. – С. 25-33.

Паракшин Ю.П. Солонцовые почвы Северного Казахстана, их география, генезис и районирование: дисс. докт. с/х. наук : 03.01.27 - почвоведение / Ю.П. Паракшин. – Алма-Ата, 1990. - 388 с.

Фридланд В.М. Структура почвенного покрова / В.М. Фридланд. – М.: Мысль, 1972. - 423 с.



^ SPATIAL VARIABILITY OF DIRECT PROPERTIES OF SOLONETZIC SOILS


Y.P. Parakshin


The research of variability of physicochemical properties into smallest geographical (elementary soil areals) and taxonomical unit, that perform its complexity and multicomponentity in spatial and classification relatives.

Таблица 1. Колебания (минимум-максимум) некоторых химических свойств в различных ЭПА

Но-мер

шур-фа

ЭПА

Горизонт

Емкость поглощения

Обменный

натрий

Физичес-кая глина ( 0,01 мм)

Ил

( 0,001 мм)

Сумма солей

Хлориды

Сульфа-ты

Водораст-воримый натрий

Мг-экв/

100 г почвы

V, %

Мг-экв/

100 г почвы

V, %

%

V, %

%

V, %

%

V, %

Мг-экв

V, %

Мг-экв

V, %

Мг-экв

V, %

721-755 (34)

Солонец автомор-фный глубокий

А*

17,6-23,2

10

0,42-1,70

48

28,0-52,0

12

15,5-34,2

16

0,01-0,17

51

0,1-1,27

95

0,02-0,9

71

0,06-1,4

25

В

14,4-24,0

12

0,57-2,51

42

46,0-61,0

13

20,7-32,4

22

0,1-0,67

62

0,3-3,6

108

0,3-0,7

63

0,7-10,6

78

711-720 (10)

Солонец автомор-фный осолоде-лый средний

А

13,6-27,2

26

0,14-0,96

13

35,0-59,0

13

18,4-37,8

33

0,02-0,09

42

0,05-0,38

45

0,12-0,62

45

0,07-0,43

75

В

16,0-24,0

14

0,77-2,38

12

44,0-60,0

12

24,9-36,5

17

0,03-0,18

35

0,1-0,6

38

0,2-1,45

48

0,4-1,2

81

701-710 (10)

Солонец автомор-фный средний

А

11,2-23,8

25

0,20-0,83

75

40,5-57,2

4

21,3-36,4

12

0,01-0,9

28

0,05-0,38

31

0,12-0,57

18

0,04-0,81

45

В

25,6-28,8

8

0,30-2,97

59

51,0-68,0

5

23,5-37,2

10

0,01-0,11

22

0,04-0,19

15

0,2-0,75

21

0,21-2,0

35

А,В –генетические горизонты; V –вариабельность.


Таблица 2

Коэффициент варьирования химических свойств в различных видах солонцов, %

Виды солонцов

n

Емкость поглощения

Поглощен-

ный натрий

CaCO3

CaSO4

Сумма солей

Хлориды

Сульфаты

Водораствори-мый натрий

А1

В

А1

В

А1

В

А1

В

А1

В

А1

В

А1

В

А1

В

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Солонец автоморфный глубокий

40

19

16

51

19

52

49

90

78

53

105

112

105

55

100

61

74

Солонец автоморфный

cредний

24

22

25

117

136

136

102

136

184

78

73

132

80

63

110

123

69

Солонец автоморфный

мелкий

25

25

27

75

87

114

76

104

189

50

196

118

129

67

101

74

106

Солонец автоморфныйкорковый

10

20

22

13

54

85

90

98

105

105

96

187

122

93

158

131

104

Солонец автоморфный

распаханный

69

24

28

83

97

113

67

29

155

80

97

154

97

182

186

143

77

Солонец полугидро-морфный

глубокий

6

16

24

75

82

128

98

106

125

75

107

120

98

82

117

86

98

Солонец полугидро-морфный

средний

11

23

26

88

61

77

64

101

104

119

77

228

118

93

110

144

77

Продолжение табл. 2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Солонец полугидро-морфный

мелкий

28

25

22

57

71

90

46

102

108

24

96

142

176

139

116

117

103

Солонец полугидро-морфный

распаханный

25

4

26

171

108

96

60

82

120

92

84

120

87

70

105

95

102

Солонец гидромор-фный мелкий

14

24

30

54

49

82

48

157

107

85

105

140

125

110

151

145

105

Солонец гидромор-фный коровый

12

35

33

77

76

52

66

66

114

87

182

138

148

90

108

186

152