 |
Агрохимические свойства солонцов
|
|
|
|
Содержание гумуса и азота в солонцах
Солонцы Омской области характеризуются высокой степенью гумусонакопления. По запасам гумуса в гор. А1 солонцы, как правило, мало уступают зональным почвам. В результате статистической обработки большого количества данных [49] установлено, что наиболее распространенными в лесостепной зоне являются солонцы с содержанием гумуса в гор. А1 6–8% при размахе колебаний от 2,9 до 13,3%. В солонцах степной зоны количество гумуса в этом горизонте примерно в два раза ниже (табл. 8).
При переходе из горизонта А1 в В1 гумусированность резко снижается, особенно в солонцах лесостепи, в среднем до 2–4%. В целом по запасам гумуса в этом горизонте различия между степными и лесостепными солонцами значительно менее резкие, чем в гор. А1.
Характерной особенностью солонцов Омской области является преобладание в составе гумуса гуминовых кислот над фульвокислотами. Как правило, отношение ГК:ФК шире в гор. А1, с глубиной оно уменьшается. Иногда бывают случаи, когда это отношение оказывается больше в гор. В.
При сопоставлении солонцов разных природно-климатических зон выявляется, что в степных солонцах относительное содержание фульвокислот больше, чем в лесостепных. Что касается различий солонцов в пределах одной зоны, то каких-либо закономерных связей в этом отношении не обнаружено, лишь в осолоделых солонцах отношение ГК:ФК значительно уже (1,0–1,5).
Достаточно хорошая гумусированность, тяжелый гранулометрический состав, высокая ЕКО способствуют тому, что по валовым запасам элементов питания солонцы Омской области практически не уступают зональным почвам. Г.П. Сараевой [44] установлено, что в гор. А1 солонцов лесостепной зоны содержание валового азота варьирует в пределах 0,19–0,73%, в гор. В1 соответственно 0,08–0,65% от массы почвы (табл. 13).
|
|
|
При этом выявляются некоторые закономерности. Классификационная принадлежность солонцов на содержание общего азота в гор. А1 не влияет. Математически достоверные различия проявляются в гор. В1: в черноземно-луговых солонцах азота больше, чем в лугово-черноземных; в глубоких солонцах – больше, чем в средних, а в средних – больше, чем в мелких и корковых.
Определяющим фактором в содержании валового азота является гумусированность почвы. Зависимость между количеством гумуса и общего азота определяется коэффициентом корреляции r = 0,85. Кроме того, на содержание азота существенно влияет количество фракции пыли (сумма мелкой, средней и крупной). Увеличение ее содержания сопровождается возрастанием количества гумуса и общего азота. Несмотря на относительно высокие запасы валового азота, количество усвояемых его форм в солонцах находится на уровне низкой и средней обеспеченности.
Биологическая активность почвы, обусловливающая продуцирование доступных для растений форм азота в солонцах, зависит от многих факторов – степени гидроморфности, солонцеватости, типа и степени засоления и др. [3, 41].
Таблица 13
Общий азот в солонцах лесостепи, % [44]
| Солонец | Число определений | Пределы колебаний | М ± м |
| Горизонт А1 | |||
| Лугово-черноземный: Глубокий Средний Мелкий Корковый Черноземно-луговой: Глубокий Средний Мелкий Корковый | 0,28–0,54 0,25–0,53 0,31–0,72 0,20–0,44 0,19–0,60 0,20–0,73 0,19–0,68 0,26–0,56 | 0,40 ± 0,01 0,38 ± 0,02 0,46 ± 0,09 0,32 ± 0,05 0,38 ± 0,02 0,41 ± 0,02 0,42 ± 0,04 0,41 ± 0,04 | |
| Горизонт В1 | |||
| Лугово-черноземный: Глубокий Средний Мелкий Корковый Черноземно-луговой: Глубокий Средний Мелкий Корковый | 0,11–0,25 0,11–0,49 0,11–0,33 0,14–0,21 0,10–0,43 0,08–0,65 0,13–0,33 0,12–0,34 | 0,21 ± 0,01 0,19 ± 0,11 0,16 ± 0,02 0,16 ± 0,01 0,26 ± 0,02 0,24 ± 0,01 0,16 ± 0,01 0,18 ± 0,02 |
|
|
|
В частности, установлено, что содовые солонцы биологически более активны, чем смешанные и нейтральные, черноземно-луговые – чем лугово-черноземные, корковые – чем мелкие.
В этих солонцах в отдельные благоприятные годы накапливается относительно повышенное количество доступного азота, однако нельзя считать, что растения хорошо им обеспечены. Дело в том, что в растениях, выращиваемых на солонцах, нарушается белковый обмен за счет большого накопления амидных и аминных небелковых форм азота [3].
Фосфатный режим солонцов
Валовое содержание фосфора, как и азота, зависит от количества гумуса и гранулометрического состава почвы. Т.И. Пироговой [57] выявлено, что в солонцах лесостепной зоны Омской области валовое содержание элемента в гор. А1 колеблется в пределах 0,05–0,25% (табл. 14), в гор. В1 – 0,06–0,14% от массы почвы. Наиболее распространены солонцы с содержанием фосфора в гор. А1 – 0,10–0,15%, в гор. В1 – 0,05–0,10%. Коэффициент корреляции между содержанием гумуса и валового фосфора для гор. А1 разных солонцов варьирует от 0,59 до 0,91.
Таблица 14
Валовой фосфор в гор. А1 солонцов лесостепи, % [57]
| Солонец | Число определений | Пределы колебаний | М ± м |
| Лугово-черноземный глубокий: Ореховатый Столбчатый Лугово-черноземный средний: Ореховатый Столбчатый Лугово-черноземный мелкий: Ореховатый Столбчатый Черноземно-луговой глубокий: Ореховатый Столбчатый Черноземно-луговой средний: Ореховатый Столбчатый Черноземно-луговой мелкий: Столбчатый | 0,078–0,213 0,103–0,185 0,092–0,181 0,085–0,252 0,127–0,212 0,070–0,185 0,049–0,208 0,062–0,232 0,074–0,118 0,082–0,204 0,084–0,194 | 0,133 ± 0,002 0,137 ± 0,007 0,133 ± 0,005 0,127 ± 0,001 0,157 ± 0,011 0,160 ± 0,001 0,121 ± 0,006 0,130 ± 0,008 0,193 ± 0,004 0,123 ± 0,007 0,122 ± 0,011 |
Зависимость между содержанием фракции пыли и валовым фосфором определяется коэффициентами корреляции, равными для гор. А1 0,31 ± 0,05 и 0,68 ± 0,05 для гор. В1. Довольно ясно прослеживается связь валового фосфора со степенью гидроморфности: в лугово-черноземных солонцах фосфора содержится больше, чем в черноземно-луговых.
|
|
|
Закономерной связи между валовым содержанием фосфора и видовой принадлежностью солонцов не обнаружено.
Количество подвижных фосфатов в солонцах лесостепи варьирует в гор. А1 от 0,3 до 26,0 мг/100 г почвы по Чирикову и от 0,6 до 7,3 по Мачигину, в гор. В1 соответственно 0,1–11,2 и 0,1–1,6, что указывает в первом случае на среднюю обеспеченность, а во втором – на очень низкую.
Количество подвижных фосфатов зависит от гидроморфности солонцов, типа их засоления и вида структуры в гор. В1 (табл. 15). В лугово-черноземных солонцах подвижного фосфора в 1,5 раза больше, чем в черноземно-луговых, в содовых – в 1,3 раза больше, чем в солонцах смешанного и нейтрального типов засоления.
Таблица 15
Подвижный фосфор (Р2О5, мг/100 г почвы, метод Чирикова)
в гор. А1 солонцов лесостепи [57]
| Солонец, тип засоления | Число определений | М ± м | σ | t |
| Лугово-черноземный Черноземно-луговой Лугово-черноземный: Содовый Нейтральный и смешанный Черноземно-луговой: Содовый Нейтральный и смешанный | 9,1 ± 0,4 6,0 ± 0,3 10,1 ± 0,6 8,1 ± 0,4 6,8 ± 0,06 5,2 ± 0,3 | 4,21 3,66 4,74 3,34 4,33 3,03 | 6,59 2,78 2,48 |
Активность щелочной фосфатазы пахотного слоя солонцов низкая. Фосфатазная активность изменяется в течение вегетационного периода и по годам. В засушливые годы активность фосфатазы выше, чем во влажные. В динамике подвижных фосфатов выявлены следующие особенности. Зимой на содержание фосфора в солонцах влияет промораживание, под действием которого подвижность фосфатов увеличивается, особенно в почвах, промораживаемых при повышенном увлажнении. Весной, после оттаивания и прогревания почвы, наблюдается уменьшение количества фосфатов, одной из причин которого является микробиологическое поглощение. Летом во влажные годы отмечается увеличение содержания фосфора, в засушливые годы накопление его подвижных форм не наблюдается. Осенью при благоприятных погодных условиях и поступлении в почву свежих растительных остатков мобилизация подвижного фосфора идет активно.
|
|
|
Обеспеченность растений подвижным фосфором на солонцах весной в условиях лесостепи во многом зависит от особенностей динамики его в предшествующее лето, развития микробиологических процессов осенью и влажности почвы перед промораживанием.
По содержанию калия, как общего, так и усвояемого растениями, солонцы Омской области характеризуются высокой обеспеченностью, одной из причин которой является гидрослюдистый минералогический состав
Микроэлементы в солонцах
Обеспеченность почвы микроэлементами наряду с другими химическими свойствами является важным условием для нормального развития растений.
Содержание микроэлементов в солонцах Омской области изучали Г.П. Гамзиков, А.А. Даербаев, Э.Д. Орлова, А.А. Неупокоев, Ю.А. Азаренко [2, 21, 47, 67]. Фундаментальные исследования по биогеохимии микроэлементов в ландшафтах юга Западной Сибири, в том числе на солонцовых и засоленных почвах, проведены В.Б. Ильиным, А.П. Аникиной и другими авторами в лаборатории агрохимии и биогеохимии Института почвоведения и агрохимии СО РАН [24]. Данные по содержанию микроэлементов в солонцах Барабинской равнины, западная часть которой расположена в Омской области, в определенной степени характеризуют микроэлементный состав формирующихся здесь солонцов (табл. 16). Однако следует отметить, что данных по содержанию микроэлементов в солонцах Омской области, как и в других регионах страны, значительно меньше, чем для зональных почв.
Почвы наследуют уровень содержания микроэлементов от почвообразующих пород. Почвообразующие породы юга Западной Сибири сформировались из засоленного известкового материала, перенесенного с окружающих равнину Алтая, Салаирского кряжа, Казахского мелкосопочника. Как установлено В.Б. Ильиным, почвообразующие породы юга Западной Сибири по сравнению с европейской частью страны в значительно большей степени обогащены Cu, Mn, Mo, B [24].
Таблица 16
Содержание микроэлементов в почвах юга Западной Сибири, мг/кг [24]
| Почва, количество определений | Mn | Cu | Mo | B | ||||
| Валовой | Подвижный | Валовая | Подвижная | Валовой | Подвижный | Валовой | Подвижный | |
| Солонцы, солончаки (50–91) Черноземы (148–250) | 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|
Благодаря протеканию солонцового процесса, формирующего специфические свойства (резкую дифференциацию профиля элювиально-иллювиального типа, щелочную реакцию среды, высокое содержание Na и Mg в ППК и другие), солонцам присущи определенные закономерности содержания микроэлементов.
|
|
|
Марганец. Среднее валовое содержание марганца в земной коре составляет 1000 мг/кг. Количество элемента в почвах Омской области изменяется от 525 до 1323 мг/кг. В солонцах области Г.П. Гамзиковым обнаружено 664–1150 мг/кг валового и 65–213 мг/кг подвижного марганца (табл. 17). Близкие значения содержания элемента получены А.А. Даербаевым (табл. 18). Как отмечает Г.П. Гамзиков, по уровню валового содержания марганца солонцы мало отличаются от других почв области, в то время как концентрация подвижного марганца в них значительно выше. В то же время обобщенные данные по югу Западной Сибири указывают на более высокую обогащенность как валовым, так и подвижным марганцем солонцов и засоленных почв по сравнению с черноземами (табл. 16).
Распределение марганца по профилю солонцов неравномерное. Наиболее обогащен валовой формой элемента горизонт А1, что указывает на биогенную аккумуляцию элемента. Количество марганца в нем достоверно выше по сравнению с горизонтом В1 и почвообразующей породой.
Обращает на себя внимание высокая обогащенность солонцов подвижной формой элемента. Количество подвижного марганца более высокое в надсолонцовых горизонтах и горизонтах В1 и существенно уменьшается с глубиной. На подвижность марганца в почве влияет реакция среды, окислительно-восстановительный режим, наличие карбонатов. Известно, что подвижные соединения марганца образуются в кислой среде и анаэробной обстановке. В окислительной обстановке образуются труднорастворимые формы элемента. Закреплению марганца в недоступных формах способствует наличие карбонатов и щелочная реакция среды.
Повышенный уровень содержания подвижного марганца в солонцах связан с развитием в них восстановительных процессов, обусловленных их низкой пористостью, высокой плотностью, низкой водопроницаемостью, усиливающихся при повышенном поверхностном и грунтовом увлажнении. Снижение количества подвижного марганца с глубиной, вероятно, обусловлено усилением щелочности и возрастанием количества карбонатов.
Таблица 17
Содержание подвижных форм микроэлементов в горизонте А1 солонцов Омской области, мг/кг [67]
| Вид солонца | Mn | Cu | Zn | Co | ||||
| lim | Среднее | lim | Среднее | lim | Среднее | lim | Среднее | |
| Глубокие | 68,7–109 | 94,8 | 2,3–4,3 | 3,3 | 0,06–0,18 | 0,12 | 1,9–2,7 | 2,3 |
| Средние | 104,8–213 | 5,1–9,1 | 6,3 | 0,04–0,21 | 0,15 | 2,1–3,4 | 2,6 | |
| Мелкие | 76,6–191,6 | 127,7 | 2,1–6,1 | 4,5 | 0,11–0,34 | 0,17 | 0,8–3,3 | 2,3 |
| Корковые | 65,0–152,5 | 108,4 | 1,7–11,7 | 5,3 | 0,02–0,19 | 0,10 | 1,3–2,4 | 1,9 |
Таблица 18
Содержание микроэлементов (валовое и подвижных форм) в солонцах Омской области, мг/кг [21]
| Вид солонца, горизонт | Mn | Cu | Mo | |||
| Валовое, среднее | Подвижный, lim | Валовое, среднее | Подвижная, lim | Валовое, среднее | Подвижный, lim | |
| Корковые А1 В1 Ск Средние А1 В1 Ск | 40–180 - - 70–140 - - | 24,0 33,0 25,7 29,1 34,0 24,1 | 3,8–6,6 - - 2,8–5,8 - 1,0–2,5 | 2,45 2,70 2,21 2,44 2,60 2,18 | 0,25–0,76 - - 0,21–0,48 - 0,08–0,18 |
Таблица 19
Содержание микроэлементов в профиле солонцов Омской области (Горьковский ГСУ), мг/кг [21]
| Вид солонца | Гори- зонт | Глубина, см | Mn | Cu | Mo | ||||||
| Валовое содержание | Подвиж- ный | % подвиж- ного от валового | Валовое содержание | Подвиж- ная | % подвиж- ного от валового | Валовое содержание | Подвиж- ный | % подвиж- ного от валового | |||
| Корковый | А1 В1 В2 Ск | 0–6 6–13 13–28 100–130 | 1062,5 837,5 650,0 537,5 | 2,1 | 13,1 14,6 16,9 0,4 | 3,8 5,5 6,8 1,1 | 25,3 18,0 19,4 5,0 | 2,40 3,00 3,00 1,86 | 0,70 1,33 1,68 0,16 | 29,1 44,0 59,0 8,6 | |
| Средний | А1 В1 В2 Ск | 0–15 15–22 22–38 110–120 | 1150,0 1000,0 750,0 500,0 | 140,5 124,9 105,0 5,7 | 12,1 12,4 14,0 1,1 | 3,8 5,5 6,8 1,1 | 12,6 18,3 17,0 5,5 | 2,45 2,44 2,97 2,44 | 0,36 0,77 0,88 0,13 | 14,6 21,1 21,3 5,3 |
Согласно В.В. Ковальскому, нормальное валовое содержание марганца в почве изменяется от 400 до 3000 мг/кг [47]. Количество элемента в солонцах области не выходит за эти пределы. Однако по сравнению с зональными почвами солонцы более богаты валовой и подвижной формами элемента.
Медь. Кларк меди в земной коре составляет 47 мг/кг. Медь входит в состав ферментов, обеспечивающих окислительно-восстановительные реакции, влияет на углеводный и азотный обмены, участвует в процессе фотосинтеза.
По данным В.Б. Ильина, среднее содержание валовой и подвижной меди в солонцах юга Западной Сибири выше, чем в черноземах (табл. 16), однако не выходит за пределы нормы, которое составляет 15–60 мг/кг. Исследования, проведенные в Омской области, показывают, что количество меди в почвах увеличивается при продвижении с севера на юг от подзолистых почв до черноземов.
Г.П. Гамзиков установил, что в надсолонцовых горизонтах солонцов различных видов концентрация валовой меди изменяется от 13,2 до 17,7 мг/кг. В то же время в черноземах содержание элемента составляет 14,3–25,3 мг/кг.
А.А. Даербаевым обнаружено более значительное валовое количество меди: в корковых солонцах оно составляет в среднем 24,0 мг/кг, в средних – 29,1 мг/кг.
Распределение меди по профилю солонцов происходит неравномерно. Отмечается обогащение элементом солонцовых горизонтов В1, выступающих в роли сорбционного барьера благодаря наличию высокодисперсной фракции.
Доля подвижной меди от валового количества составляет в горизонтах А1 7,9–25,0%, в горизонтах В 10,2–23,5%, в почвообразующей породе уменьшается до 2,6–5,5%.
Концентрация подвижной меди в солонцах высокая: в среднем в верхнем горизонте в зависимости от вида солонца изменяется от 3,3 до 6,3 мг/кг (табл. 18, 19).
В отдельных горизонтах солонцов количество подвижной формы достигает 9,1–11,7 мг/кг, чего не наблюдается в других почвах области. Максимальные концентрации подвижной меди содержатся в солонцовых и подсолонцовых горизонтах, в почвообразующей породе они значительно ниже (табл. 19).
Исследования, проведенные в АО «Голубковское», показали, что содержание меди в зерне ячменя и пшеницы, выращенных на среднем солонце, составляло соответственно 4,4–5,6 и 6,3 мг/кг, что не выходит за пределы нормы [21].Для сравнения отметим, что, согласно В.В. Ковальскому, недостаточное количество элемента в кормах составляет менее 3–5 мг/кг, а избыточное - более 20–40 мг/кг [47].Исследованиями установлено, что урожай зерновых культур на солонцах выносил меди 48,6–70 г/га, при этом коэффициент использования из почвы элемента был 0,4–0,5%.
Таким образом, солонцы содержат высокое количество меди, особенно ее подвижной формы, превышающее уровень их содержания в зональных почвах.
Молибден. Среднее содержание молибдена в земной коре составляет 1,1 мг/кг. Физиологическая роль элемента в жизни растений связана с его участием в азотном, нуклеиновом, фосфорном обменах, синтезе хлорофилла. По данным В.Б. Ильина, в почвах юга Западной Сибири валовое количество молибдена в среднем составляет 1,5 мг/кг при диапазоне колебаний от 0,3 до 7,9 мг/кг, что меньше средних величин, полученных разными авторами для почв СССР и отдельных регионов. Средняя концентрация подвижного молибдена в почвах юга Западной Сибири 0,19 мг/кг, в гумусовых горизонтах 0,21 мг/кг [24].
Исследования ряда авторов показывают, что минимальное количество молибдена находится в дерново-подзолистых почвах (0,7–3,2 мг/кг валовой формы, 0,1–0,48 мг/кг подвижной), среднее в черноземах (соответственно 1,3–1,9 мг/кг и 0,3–0,4 мг/кг).
Содержание молибдена в солонцах Омской области изучалось А.А. Даербаевым. Содержание валового молибдена в горизонтах А1 корковых и средних солонцов составляло 2,4–2,5 мг/кг, подвижного – 0,21–0,76 мг/кг, что значительно выше по сравнению с черноземами. Уровень содержания молибдена в горизонтах С значительно ниже и составляет для валового 1,8–2,4 мг/кг, для подвижного 0,1–0,2 мг/кг.
Распределение микроэлемента в профиле солонцов неравномерное. Отмечается накопление его в обогащенных илом иллювиальных солонцовых и подсолонцовых горизонтах по сравнению с гумусово-элювиальными горизонтами А1 и почвообразующей породой.
В иллювиальных горизонтах наблюдается увеличение подвижности соединений элемента: доля подвижной формы от валовой составляет в них 17–59%, в то время как в горизонтах А1 15–29%, в горизонтах С 3–9%. Значительная растворимость молибдена в иллювиальной части профиля, вероятно, обусловлена щелочной реакцией среды.
Согласно общероссийской градации солонцы в Омской области имеют среднюю и высокую обеспеченность подвижным молибденом.
Следует отметить, что благодаря высокой мобильности молибден может концентрироваться в растениях в больших количествах, что может отрицательно отразиться на здоровье животных и человека. По данным В.В. Ковальского, избыточное содержание молибдена составляет более 2,5–3,0 мг/кг сухой массы растений. Данных по определению молибдена в растениях на солонцах области очень мало. В опытах А.А. Даербаева в зерне ячменя обнаружено 0,34–0,36 мг/кг. Определение молибдена в естественной растительности на солонцах не проводилось. Однако данные по соседней Новосибирской области показывают, что количество молибдена в пастбищной разнотравной растительности может достигать значительного количества (1,2–2,8 мг/кг.)
Цинк. Микроэлемент цинк входит в состав ряда важных ферментов, участвует в углеводном, азотном, фосфорном обменах, влияет на процессы роста и плодоношения.
Среднее содержание цинка в земной коре составляет 83 мг/кг. В Омской области содержание цинка в разных почвах, в том числе в солонцах, изучалось Г.П. Гамзиковым [67]. Как отмечает автор, солонцы наиболее богаты валовым цинком по сравнению с другими почвами области. Валовая концентрация цинка составляет в горизонтах А1 11,4–79,0 мг/кг, в горизонтах В1 и В2 соответственно 58,3–137,4 и 47,8–55,6 мг/кг при оптимальном количестве элемента по В.В. Ковальскому от 30 до 70 мг/кг. Распределение валового элемента в профиле разных солонцов неодинаковое. В ряде случаев концентрация цинка по горизонтам равномерная, в некоторых солонцах наблюдается обогащение элементом иллювиальных горизонтов.
Доля подвижного цинка от валового изменяется от 0,1 до 0,3%. Наиболее высокое количество подвижной формы элемента обнаружено в горизонтах А1: в корковых солонцах 0,11–0,34, в мелких 0,12–0,21, в глубоких 0,04–0,18 мг/кг. В иллювиальной части профиля в большинстве солонцов концентрация подвижного цинка снижается. Подвижность соединений цинка снижается при высоком содержании карбонатов и щелочной реакции среды, что и наблюдается в солонцах.
В сравнении с градацией обеспеченности почв микроэлементами, содержание подвижного цинка в солонцах оценивается в основном как низкое, иногда среднее. Г.П. Гамзиков отмечает, что содержание подвижного цинка в солонцах близко к его содержанию в черноземах.
Содержание цинка в растениях менее 20–30 мг/кг сухого вещества является недостаточным для сельскохозяйственных животных, 30–60 мг/кг - оптимальным и более 60–100 мг/кг - избыточным.
В Омской области сено естественных лугов в среднем содержит немного цинка: 23,6 мг/кг, в костреце безостом содержание элемента 15,6 мг/кг, в овсяной соломе 39,0 мг/кг, в пшеничной - 6,6 мг/кг. Больше цинка содержится в зерне: в пшенице 62,5 мг/кг, в овсе 42,5 мг/кг. В Барабинском районе Новосибирской области количество цинка в луговой разнотравной растительности пастбищ на солонцах составляет 39,2 мг/кг [65].
Судя по этим данным, в растительной продукции, выращенной на солонцах, избыточное содержание цинка не наблюдается, чаще всего оно недостаточное или нормальное в зависимости от вида растения и почвенных условий.
Кобальт. Физиологическая роль элемента для растений изучена пока недостаточно. В то же время установлено, что микроэлемент положительно влияет на рост растений, процессы фиксации молекулярного азота бобовыми. Для животных кобальт - незаменимый элемент. Он входит в состав витамина В12, участвует в азотном, белковом, углеводном и минеральном обменах. Недостаток микроэлемента в рационе животных и человека приводит к ряду заболеваний.
Среднее содержание кобальта в земной коре составляет 18 мг/кг. Распределение кобальта в почвах Омской области изучено недостаточно. По содержанию кобальта в солонцах имеются только данные Г.П. Гамзикова. Количество валового кобальта в горизонтах А1 солонцов разных видов изменяется от 5,2 до 10,1 мг/кг, в горизонтах В - от 2,8 до 18,8 мг/кг, в горизонтах С - 10,3 мг/кг. Близкие данные по концентрациям кобальта в солонцах (9,0–9,5 мг/кг) приводятся В.Б. Ильиным, А.И. Сысо [25].
Г.П. Гамзиковым отмечается, что в корковых солонцах максимум содержания кобальта наблюдается в горизонте В1, в остальных солонцах наиболее высокое количество элемента наблюдается в надсолонцовых горизонтах.
На долю подвижного кобальта, извлекаемого 1,0 н HNO3, приходится 8,3–79,4% валового количества. В распределении его по профилю солонцов наблюдается тенденция к преобладанию в горизонте А1 и уменьшению с глубиной. Однако в некоторых солонцах отмечалось некоторое повышение концентрации кобальта в иллювиальных горизонтах. Содержание подвижного кобальта в солонцах северной и центральной лесостепи (1,15–4,78 мг/кг) выше, чем в солонцах южной лесостепи и степи (0,54–3,43 мг/кг).
По данным В.Б. Ильина, содержание подвижной формы кобальта в солонцах Западной Сибири составляет 2,0–4,5 мг/кг, что выше по сравнению с остальными типами почв (подзолистыми, серыми лесными, черноземами). Таким образом, солонцы области по обеспеченности подвижным кобальтом мало отличаются от солонцов Западно-Сибирского региона. Согласно градации по обеспеченности почв подвижными микроэлементами, солонцы относятся к группе почв с высокой и средней обеспеченностью кобальтом.
Норма содержания кобальта в укосах растений и растительных кормах 0,3–1 мг/кг. Данные по содержанию кобальта в растительности пастбищ на солонцах и других почвах Омской области отсутствуют. Имеющиеся данные по Барабинскому району Новосибирской области указывают на невысокое содержание элемента в пастбищной траве и сене естественных лугов (0,17–0,22 мг/кг).
Бор. Содержание и распределение бора в солонцах Омской области изучено более подробно по сравнению с вышеописанными микроэлементами [2, 45].Интерес к изучению этого микроэлемента в почвах солонцовых комплексов вызван его участием в процессах галогенеза. В.А. Ковда еще в 30-е годы ХХ века писал о том, что бор наряду с такими элементами, как хлор, сера, натрий, способствует формированию засоленных почв [31]. В.Б. Ильиным и А.П. Аникиной установлено, что на юге Западной Сибири сформировалась обширная область борного засоления почв, охватывающая Тобол-Ишим-Иртышское междуречье, Кулундинскую и Барабинскую равнины [24, 25].
Бор, являясь элементом-неметаллом, выполняет в растениях важные физиологические функции: участвует в фенольно-ауксиновом и углеводном обменах, обеспечивает процессы роста, оплодотворения и размножения растений.
Среднее содержание бора в земной коре составляет 12 мг/кг. Данные по содержанию бора в почвенном покрове области показывают, что в солонцах находятся наиболее высокие концентрации элемента по сравнению с другими типами почв (подзолистыми, серыми лесными, черноземами). Так, если концентрации валового и подвижного бора в подзолистых почвах составляет соответственно 13–40 и 0,22–0,73 мг/кг, в серых лесных 20–40 и 0,2–1,80 мг/кг, в черноземах и лугово-черноземных почвах 34–50 и 1,0–3,6 мг/кг, то в солонцах она достигает 50–126 и 4,5–37,0 мг/кг (табл. 20, 21). Содержание в почве подвижных форм бора более 5–10 мг/кг может отрицательно отразиться на урожайности и качестве сельскохозяйственных культур [47]. Поэтому солонцы области являются почвами, засоленными бором.
Среди солонцов наиболее высокая концентрация микроэлемента – в корковых разностях, более низкая - в солонцах глубоких. По профилю солонцов бор распределяется неравномерно. Максимальная его концентрация – в солонцовом и подсолонцовом иллювиальных горизонтах. Соединения бора здесь аккумулируются на механическом и физико-химическом барьерах.
Таким образом, для солонцов Омской области характерно избыточное накопление бора. В хозяйствах области на солонцах расположены большие площади сенокосов и пастбищ, а в комплексе с зональными почвами они часто вовлечены в пашню.
Таблица 20
Валовое содержание бора в солонцах Омской области, мг/кг [2]
| Горизонт | n | x ± m | lim | V, % |
| мг/кг | ||||
| Солонцы корковые | ||||
| А1 | 72,9 ± 9,2 | 57,3–126,1 | 33,3 | |
| В | 84,3 ± 5,9 | 57,3–130,3 | 26,2 | |
| Ск | 78,5 ± 7,5 | 64,0–118,3 | 25,1 | |
| Солонцы глубокие | ||||
| А1 | 57,3 ± 6,9 | 50,4–64,2 | 17,0 | |
| В | 56,6 ± 2,9 | 50,4–64,0 | 10,3 | |
| Ск | 55,1 ± 2,9 | 52,2–58,0 | 7,4 | |
| Вся совокупность | ||||
| А1 | 69,4 ± 7,5 | 50,4–126,1 | 32,3 | |
| В | 78,1 ± 5,4 | 50,4–130,3 | 29,2 | |
| Ск | 73,3 ± 6,7 | 52,2–118, 3 | 27,3 |
Исследования показали, что среди естественных травостоев наименьшее количество микроэлемента (2–10 мг/кг) находится в мятликовых растениях (костреце, овсянице, типчаке, полевице), значительно больше его в растениях семейств Бобовые, Сложноцветные, Губоцветные (20–50 мг/кг). В ранние фазы развития растений в них содержится больше бора, чем во взрослых растениях. Содержание бора в одних и тех же видах растений на солонцах выше в 1,3–1,5 раза, чем на зональных почвах - черноземах.
Сельскохозяйственные культуры обладают разной степенью бороустойчивости, которую необходимо учитывать при выращивании на солонцах. На основании вегетационных и полевых опытов были установлены значения токсического содержания бора в почве для ряда культур (табл. 21).
По степени бороустойчивости культуры можно расположить в ряд: горох, просо < пшеница, овес, суданская трава < ячмень, кострец безостый < вика мохнатая, донник, люцерна.
Среди овощных культур высокой бороустойчивостью обладают столовая свекла, томаты [45].
Приемом, снижающим токсичность бора для растений на солонцах, является их химическая мелиорация гипсом и фосфогипсом. Исследования, проведенные в Омской области, показывают, что содержание подвижного бора в мелиорированных солонцах снижается на 30–60%, а в выращенных на них растениях в 1,3–1,9 раза.
Таблица 21
|
|
|
