Генезис, физико-химических и биогеохимических особенностей арзык-шоховых, шох-арзыковых земель центральной Ферганы

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время в результате процессов деградации посевных площадей, опустывания и заболачивания, водной и ветровой эрозии, засоления и загрязнения тысячи гектаров земель выпадают из сельскохозяйственного оборота. «В мире около 40% орошаемых земель в разной степени засолены, 7 млн. га земель подвержены деградации и каждый год 25 млн. га земель превращаются в пустыни»1. В результате влияние антропогенного фактора в почвах развивается деградация в этих условиях в разных барьерах геохимических ландшафтах оценка процессов аккумуляции и дифференциации химических элементов находятся на ряду актуальных проблем2.Исследование химических и геохимических особенностей с педогеохимической точки зрения засоленных почв с похой водо и воздухопроницаемостью, является одной из актуальных проблем земледельческой практики на орошаемых площадях Узбекистана. Определение Fe, Са, Mg, Na, Ba, К, Sr и других макро- и микроэлементов, токсичных металлов и металлоидов, таких как сурьма, мышьяк, кадмий, ртуть, а также слабоизученных и неизученных (Кист) элементов: литий, стронций, цезий, золото, скандий, иттербий, лантан, самарий, олово, уран, торий и др. в агроландшафтах в системе растение-почва-почвообразуюшие породы, а также в почвенных, арзык-шоховых, шох-арзыковых горизонтах, составляют основу актуальности темы. В мире немаловажное научно-практическое значение имеет исследование типоморфных, а также парагенетических групп элементов в индивидуальных образцах почв и почвообразующих пород. Большое теоретическое и практическое значение имеет изучение миграции и аккумуляции ряда указанных элементов в орошаемых почвах, педогеохимических и других почвенных барьерах, новообразованиях.Наравне с вышеприведенным определение миграции, аккумуляции элементов и разработка фонового содержания, почвенно-геохимических барьеров, банка данных и др. в свою очередь составляют актуальность темы.В открытых и закритых педогеохимических условиях, в погребенных почвах или педолитах исследования химических элементов и соединений, миграции, аккумуляции, дифференциации считаются актуальными проблемами. Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в постановление Президента Республики Узбекистанот 19 апреля 2013 г. №ПП-1958 «О мерах по дальнейшему улучшению мелиоративного состояния орошаемых земель и рациональному использованию водных ресурсов на период 2013-2017 годы», постановление Кабинета Министров Республики Узбекистанот 28 ноября 2008 г. №261 «О мерах по совершенствованию формирования и реализации программ мелиоративного улучшения орошаемых земель», а также вдругих нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере. Цель исследования определение педогеохимических и агрогеохимических, мелиоративных свойств, а также плодородия орошаемых засоленных, педолитных луговых сазовых почв Центральной Ферганы. Научная новизна исследования заключается в следующем: приближение к поверхности арзык-шоховых и шох-арзыковых горизонтов, в направление центра повышается и приближается к поверхности; определено фоновые содержание ряда микро- и макроэлементов в педолитных горизонтах и почвах; усовершенствованахарактеристика кислородных и двусторонних барьеров; откриты молибденовые слабая, средняя и сильная аномалии и определены соответствующие им провинции. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Последовательное изучение природных потоков химических элементов в почвах и в педолитных горизонтах, проведенное в почвенном геохимическом спектре на локальном и региональном уровне, позволили выдвинуть следующие научные положения. 1. Потоки химических элементов и их соединений связывают все генетические горизонты почв, а также педолитные горизонты и элементарные ландшафты в один геохимический ландшафт. Эти потоки представляют собой целостную систему взаимообусловленных химических, биогеохимических циклов изученных элементов. Процессы аккумуляции, миграции, дифференциации химических элементов в почвенных и педолитных горизонтах и почвообразующих породах происходит при совместном участии педогенных, экзогенных, эндопедогенных, техногенных факторов. Эти потоки элементов в свою очередь влияют на природу субстрата, т.е. почв, педолитных и почвообразующих пород. В этом процессе неизученные элементы образуют только потоки рассеяния. 2. Потоки химических элементов в почвах играют существенную роль в антропогенном изменении круговорота элементов. Особенно сильно влияют на блоки ландшафта локализованные потоки тяжелых элементов, таких как Mo, Ва, Srn др. Это влияние выражается в снижении плодородия почв и ухудшения условий жизни сельскохозяйственных растений. Характер миграции и трансформации изученных химических элементов в почвах определяется ландшафтно-геохимическими условиями и свойством самих элементов. 3. Причиной ускоренной реставрации воднорастворимых солей после промывки педолитных почв служит неглубокий вмыв солей, т.е. от поверхности неглубокозалегающих арзык-шоховых, шох-арзыковых горизонтов в луговых сазовых почвах. При поливах пшеницы на неглубокозалегающих педолитных почвах часто всходы погибают, причиной чего служат поливы, которые проводятся в мае и увлажняют почву до глубины педолитных горизонтов, т.е. на глубину 18-33 см, 32-55 см. После полива в течение 2-3 дня сульфатные и хлоридные соли мигрируют вверх, при этом в этих почвах при засолении по плотному остатку 0,5-1 % образуется временная сода, под влиянием котороый сперва всходы желтеют, а потом полностью погибают. 4. Наблюдается деградация арзык-шоховых, шох-арзыковых горизонтов почв с ростом культурного состоянии орошаемых земель. При этом наблюдается постепенное, слабое разрушение горизонтов. Это положительная тенденция. В этих горизонтах с ростом атомной массы и сложности ядер растет Кларковое содержаниеИа, Mg, К, Са, Fe, Rb, Sr, Ва, Sc, Cr, Co, Ni, As, Br, Cd, Sb, Cs, Hf, Ta, W, Au, Hg, La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb, Lu, Th, U и др. 5. Химический потенциал в реальных растворах, таких как почвенный раствор, определяется не концентрациями ионов, а их активностью. С ростом концентрации катиона натрия снижается его активность. При этом корреляционная связь между концентрацией почвенного раствора и катиона натрия составляет +0,2 т.е. положительная, а между средней активностью и коэффициентом активности составляет +0,66 т.е. связь хорошая. 6. Арзык-шоховые, шох-арзыковые горизонты орошаемых луговых сазовых почв являются их генетическими горизонтами и называются педолитами. Эти горизонты в результате длительного орошения и окультуривания постепенно теряют свои основные свойства и медленно разрушаются. 7. Близкий химический состав и Кларк концентрация, аккумуляция, дифференциация в арзык-шоховых 93-111 см, 32-55 см, 18-33 см горизонтах дают основаниесудить о близости генезиса этих горизонтов. 8. Рассеяние и аккумуляция химических элементов в блоках элементарных ландшафтов и его зеркале зависят наряду со свойствами ландшафта и от свойства самих элементов. В изученных почвах с ростом атомной массы и заряда элементов уменьшается их рассеяние, следовательно, растет их аккумуляция. 9. Провинции с повышенным содержанием элементов отражаются на почвах аккумулятивных ландшафтов, таких как орошаемые луговые сазовые. Провинции с повышенным содержанием элементов соответствуют окислительным, глеевым, испарительным барьерам, а также карбонат-гипсовым, гипс-карбонатным барьерам изученных почв. По расположению от поверхности почв провинции и барьеры можно делить на глубинные (50-100 см), глубокие (30-50 см), поверхностные (0-30 см).Влияние поверхностных и глубоких провинции не всегда отражается на свойствах растений, т.е. их влияние в свою очередь зависит и от глубины проникновения корневой системы растений. 10. В полезных (повышенных) провинциях и ассоциациях содержание элементов в почвах бывает повышеннымпо отношению к фону, это положение является положительнымдля ряда растений, которые нуждаются в этих элементах, в результате чего растет продуктивность растений. 11. На площадях с отрицательными провинциями в почвах наблюдается нехватка ряда элементов для растений, для удовлетворения потребности которых вносится недостающий микроэлемент. 12. Слабая, средняя, высокая повышенная молибденовая провинция характерна для сульфатно засоленных орошаемых луговых сазовых почв, где его соответственно содержится 2-4 КК, 6-10 КК, 10-12 КК. Недостаток молибдена для растений хлопчатника обнаруживается при среднем содержании молибдена в количестве ниже 1,5 мг/кг. 13. Для этих почв и педолитных горизонтов содержание макроэлементов Na, Mg, К, Са, Fe, Rb, Sr, Ва, микроэлементов Sc, Cr, Со, Ni, As, Br, Cd, Sb, Cs, Hf, Ta, W, Au, Hg, лантаноидов и радиоактивных элементов La, Се, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb, Lu, Th, U и др. является фоновым содержанием. 14. Фермерскому союзу, управлению сельского и водного хозяйства районов рекомендуется производить посевы сельскохозяйственных культур с учетом длины основной массы корней культур и глубины расположения педолитных горизонтов. Также рекомендуется в подачу промывной нормы воды для этих почв следует внести поправки с учетом глубины расположения педолитных горизонтов. 15. Рекомендуется использование материалов диссертации научно-исследовательским, изыскательским организациям и управлением земельного кадастра, отделом охраны природы при проведении мониторинговых, оценочных и других работ фоновых количеств макро- и микроэлементов. Методы и результаты расчетов геохимической провинции, барьеров, которые разработаны в диссертации, учебных пособиях используются в Ферганском государственном университете и Ферганском политехническом институте при чтении курса химии и биогеохимии почв, а также спецкурсов.