О некоторых физических и химических свойствах лугово-сероземных почв Ширванской степи Кура-Аразской низменности

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 631.4                                         

Выяснить причинную зависимость и проследить количественные соотношения между присутствием или отсутствием или степенью выраженности какого-либо свойства или признака и условиями, при которых они наблюдаются, можно только путем установления генезиса изучаемого свойства или признака [1].

Само понятие об изучении генезиса явление- стремление проникнуть в историю его развития и проследить законы эволюции последовательных стадий развития явления заключает в себе [1], основное условие исследования изучаемого явления от начальных стадий его зарождения в порядке развивающихся и усложняющихся моментов его развития, т.е. путь от более простого к более сложному. Соблюдение этого основного условия особенно важно при изучении такого сложного явления, как почвообразовательный процесс, протекающего при беспрерывной взаимной интерференции, совместного и одновременного развития двух рядов процессов – явлений литогенезиса и явлений биогенезиса. Разработка классификации почв в целом является достаточно серьезной, кропотливой и ответственной задачей стоящей перед почвоведами и географами, опирающиеся на диагностические показатели составляющих почвенный профиль до материнской породы, где почвенные горизонты профиля не имеют ясных и четко выраженных границ. При разработке систематического списка почв, важное значение имеет ясное и четкое разграничение отдельных почвенных образований и определения их таксономического положения в общей системе классификационных единиц, что в свою очередь необходимо для установления действующей рациональной номенклатуры почв и выявления диагностических признаков каждого систематического подразделения [2, 3].

Принимая во внимание текущую ситуацию в сфере сельскохозяйственного производства и перерабатывающей промышленности, был подготовлен Указ Президента Азербайджанской Республики №1897 от 16 марта 2016 г. Стратегическая Дорожная Карта отражает развитие аграрного сектора страны до 2020 г. и на период после 2025 г.

Объект и методика исследований

Исследования проведены в 2019-2021 гг на орошаемых и целинных лугово-сероземных, а также в орошаемых вариантах данного типа почв опорного пункта Института почвоведения и агрохимии МНО АР в Уджарском районе. Территория входит в Ширванскую степь и относится к экономическому району Центральный Аран.

Рисунок. Общий вид расположения почвенных разрезов и их географические координаты

Физические и химические анализы почвенных образцов определялись по стандартным методикам. При выборе почвенных типов использовали почвенную карту экономического района Центральный Аран М: 1:200000 2022 г [4].

Анализ и обсуждение

Ширванская степь являясь самой крупной по площади (211 км2) расположена на левобережье р. Куры и занимает часть пространства Кура-Аразской низменности, между южным склоном Большого Кавказа и р. Курой [4].

Гипсометрический уровень от 16 до 100 м и около половины территории расположена ниже уровня моря, нулевая горизонталь проходит в Кюдрю Ширване. В регион входят административные районы: город Ширвань и районы Аджигабул, Кюрдамир, Гейчай, Уджар, Агдаш и Зардаб. Ширванская степь представляет собой слабо наклонную равнину с едва заметными местными поднятиями, с общим уклоном с запада на восток по направлению к морю и с севера на юг-от гор Большого Кавказа к р. Кура. В южной части Ширванской степи однообразие равнинного ландшафта нарушаются блюдцеобразными участками, ближе к р. Куре отмечаются ахмазы — старицы, кобу и чалы [5].

Аккумулятивная равнина генетически неоднородна, в значительной части представляющую собой зону контакта двух крупных тектонических областей: области опускания и области поднятия. В Ширванской степи делювиально-пролювиальная равнина простирается к юго-востоку от Карамарьямской мульды до озера Аджигабул. Рельеф равнины обусловлен деятельностью делювиальных и пролювиальных агентов, что создало пеструю картину поверхности и обусловило сортировку и перераспределение наносного материала. Делювиально-пролювиальная равнина Ширванской степи характеризуется наличием довольно многочисленных, иногда слабо, иногда более отчетливо выраженных конусов выносов временных овражных потоков [6].

В геологическом отношении Ширванская степь в Куринской депрессии входит в Нижне-Куринский синклинорий. Ширванская степь, принадлежащая центральной части Куринского прогиба, находится в зоне больших мощностей плиоцена и антропогена [7].

Весьма распространенными в Ширванской степи являются Абшеронские отложения, в основном, в зоне предгорий, лежащих на севере, мощность которых достигает свыше 1000м. Абшеронские отложения представлены сероватыми глинами, желтоватыми песчаниками, суглинками и конгломератами, среди которых имеются также и соленоватые пласты [8].

Климат Ширванской степи относится к сухому субтропическому с продолжительным жарким летом и короткой сравнительно мягкой зимой [9, 10]. По ландшафтноклиматическому облику Кура-Аразскую низменность относит к полупустыням субтропического пояса. Среднегодовая температура воздуха в степи колеблется от 14,1°С до 14,5°С. Средние амплитуды температуры по месяцам находятся в пределах 24,5-25,7°С. Относительная влажность воздуха увеличивается с северо-запада на юго-восток и среднегодовая величина ее колеблется в пределах 71-72%. В этом направлении понижается количество атмосферных осадков. С февраля по май их количество постепенно возрастает. С июня по август осадки идут на убыль. В целом количество атмосферных осадков распределены неравномерно и колеблется от 254 мм до 510 мм, максимальных значений достигая в осенне-зимний период. Годовая величина испаряемости составляет примерно 1000-1050 мм. Анализирую гидрографическую сеть можно отметить, что все реки протекающие по Ширванской степи, являются транзитными и относятся к бассейну р.Куры. К крупным рекам равнины относятся Турьянчай, Ахсучай, Гейчай, Гирдманчай. Самое крупное озеро Аджигабул [11].

Растительный покров Ширванской степи в генетическом порядке можно расположить от слабо развитых до хорошо развитых растительных группировок, так как: тугайные леса, луговая растительность по понижениям, галофитная, переходная ксерофитно-галофитная, ксерофитная и культурная растительность. При этом отмечается, что наиболее развитая полынно-эфемеровая растительность приурочена к наиболее древним элементам суши [12].

Плодородие почв непосредственно связано в первую очередь с физическими свойствами почв-гранулометрическим составом, порозностью, плотностью, агрегированностью, структурой почв, обеспечивающий воздухо- и водопроницаемость почвы. По Ширванской степи выделены 5 типов почв: 1. Лугово-сероземные; 2. Орошаемые лугово-сероземные; 3. Лугово-болотные; 4. Болотные; 5. Солончаки.

Почвообразующие породы степи во всех типах почв представлены в основном, современными и древнечетвертичными наносами, но имеются также и обнаженные породы, которые наблюдаются на крупных склонах размываемых подгорных хребтов. Наносы собственно Ширванской степи представлены делювиальными, пролювиальными, пролювиально-аллювиальными и аллювиальными отложениями [6].

Первые крупномасштабные почвенные исследования в Кура-Аразской низменности начались еще в половине ХХ века [7].

Разрез №1 с географическими координатами N 40º28ʹ52,27ʺ с.ш. и E 47º42ʹ39.85ʺ в.д. заложен на целине в селе Гулабенд Уджарского района в 700 м к юго-востоку от железной дороги. Рельеф с незначительным наклоном. Растительность не сомкнутая и в основном представлена полынно-эфемеровым сообществом, верблюжьей колючкой, свиноройом, карган и др. Территория используется как зимние пастбища. Лугово-сероземные почвы в целом расположены 15-100 м у. м., в понижениях подвергнутых депрессии. Почвообразующие породы представлены делювиально-аллювиальными лессовидными суглинками, глинистыми соленосными морскими отложениями. Климат субтропический полупустынный с жарким летом. Количество среднегодовых атмосферных осадков колеблется от 230-300 мм, среднегодовая температура воздуха 13,5-14,60C. Коэффициент относительной увлажненности составляя <0,3 указывает на аридность климата. Индекс сухости 3,0-4,0, сумма активных температур >100 3900-46000, общая радиация 130-133 ккал/см2, продолжительность температуры воздуха >100 — 210-240 дней, температура почвы >50 — 240-270 дней. Результаты проведенных физических и химических анализов луговосероземных почв показали, что по гранулометрическому составу почвы являются средне глинистыми и легко глинистые. Содержание физической глины (<0,01 мм) по прослеживанию в глубь профиля варьирует в пределах 44,87-60,80%, а физического ила (<0,001 мм) 11,87-25,98%, объемная масса 2,13-1,45 г/см3, удельная масса 1,36-3,15 г/см3. Гигроскопическая влажность по профилю почв варьирует от 2,2% до 2,8% [13. 14].

Значения гумуса, как основного показателя плодородия в верхнем 0-16 см слое почвы составляет 2,65%, закономерно уменьшаясь к нижним горизонтам и составляя в середине профиля (49-90 см) 1,63%, а в нижнем 131-172 см горизонте 0,45% (Таблица 1). Цвет гумусового горизонта сероватый. Общий азот в верхней части профиля, согласно значениям гумуса составляет 0,20%, у материнской породы самого нижнего горизонта 0,06% оцениваются как удовлетворительно гумусированные в верхнем горизонте и почти не гумусированными у материнской породы. Соотношение между C:N в пределах 6,96-3,94 по профилю, что свидетельствует о низкой обеспеченности гумуса азотистыми соединениями. Реакция среды – рН по профилю почвы изменяется в пределах 7,79-8,39, т.е. достаточно щелочная. А наличие карбонатности (CaCO 3 %) [14] в верхнем слое 0-16 см, составляет 31,58% — высококарбонатная, что связано со скоплением пятен белоглазок и снижаясь к середине профиля до 28,78% — среднекарбонатная 0,16-0,60%.

Величина СО 2 также низка в верхней части профиля, составляя 2,4-3,2%, и увеличиваясь к нижним горизонтам до 3,7-4,4%. Сумма поглощенных оснований в целом оценивается удовлетворительной, составляя 32,20-21,30 ммол/100 г. почвы, оцениваясь как среднее, по составу катионов кальциево-магниевые. Несмотря на высокие доминирующие значения Са — 24,1 в верхнем и нижнем — 7,2 ммол/100 г. почвы или 71,68% и 33,80%, значения Mg также высоки, составляя в верхнем горизонте 7,9 и нижнем 14,1 ммол/100 г почвы или 28,32% и 66,20%.

По результатам анализов (Таблица 2) полной водной вытяжки лугово-сероземные почвы являются сульфатно-хлоридного солевого состава, составляя в верхнем 0,16 см слое почвы SO42-=0,230%, Cl-=0,031%. Значения плотного остатка оцениваются по шкале

В.Р.Волобуева как слабозасоленные, составляя 0,389-0,408%.

Таблица 1 НЕКОТОРЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

3 d <5 Л ^	o\ О	o\ £	о d		Емкость поглощения, mmol			d	<	Гранулометрич еский состав, %
					+ +	+ + s	1
				Целина, с. N 40º28ʹ52,27ʺ		Гулабенд E 47º42ʹ39.85	ʺ
0-16	2.65	0.20	31.58	7.79	20.0	7.9	27.9	71,68	28,32	13.90	48.21
16-49	2.15	0.17	29.05	8.20	24.1	8.1	32,2	74,84	25,16	18.70	53.59
49-90	1.63	0.14	28.78	8.09	16.0	6.5	22,5	71,11	28,89	22.80	58.89
90-131	1.11	0.10	28.78	8.24	19.5	11.5	31,0	62.90	37,10	25.98	60.80
131-172	0.45	0.06	30.70	8.39	7.2	14.1	21.3	33,80	66.20	11.87	44.87
				N 40º30	Контроль ʹ19.84ʺ E 47º40ʹ25.64
0-25	2.31	0,18	28.9	8.40	20.7	9.0	29,7	61,48	38,52	20.09	50.15
25-50	1.97	0,16	30.1	8.71	23.9	11.7	35,6	67,13	32,87	24.41	60.13
50-73	1.49	0,13	28.8	8.32	24.8	12.7	37,5	66,13	33,87	28.8.	67.09
73-99	1.13	0,11	28.9	8.51	16.5	14.9	31,4	52,55	47,45	25.10	70.23
99-131	1.09	0,10	29.7	8.94	13.7	11.0	24.7	55,47	52,26	21.02	66.56
131-151	0.27	0,05	30.1	8.17	7.9	10.9	18,8	42,02	57,98	24..05	60.09
Биогумус 5 т/гa + цеолит 5 т/гa N 40º30ʹ 19,83ʺ E 47º40ʹ25,55ʺ
0-25	2.69	0,20	30.1	8.66	21.4	8.6	30,0	71,33	28,67	20.12	49.87
25-50	2.39	0,18	30.6	8.57	25.0	10.9	35,9	69,64	30,36	23.43	58.76
50-79	1.75	0,14	31.0	8.58	23.9	12.9	36,8	64,95	35,05	29.81	69.98
79-105	1.37	0,12	29.7	8.34	15.7	8.1	23,8	65,97	34,03	25.11	72.11
105-149	0.59	0,07	30.5	8.17	9,5	7,9	17,4	54,60	45,40	26.17	62.56

Содержание нитратного азота в верхнем 0-16 см горизонте составляет 2,0, а ниже в 1649 см слое —1,6 мг/кг. Показатели амиачного азота значительно выше, согласно горизонтам 19,5 и 14,3 мг/кг. Значения подвижного фосфора Р 2 О 5 — 11,0 мг/кг в верхнем горизонте и 9,4 мг/кг в 16-49 см слое почвы. Для сравнительной оценки составляющих диагностические показатели свойства лугово-сероземных почв нами принят орошаемый участок данного типа под овощными бобами. Так, разрез №2, являясь контрольным вариантом опыта, заложен на территории опорного пункта Института почвоведения и агрохимии, по направлению от железной дороги в 250 м расстоянии, с географическими координатами N 40º30ʹ19,84ʺс.ш. и E 47º40ʹ29.64ʺ в. д. Почвы окультуренные и орошаемые.

Показатели физических и химических анализов орошаемых лугово-сероземных почв, в контрольном варианте опыта по гранулометрическому составу почвы являются тяжелосуглинистыми и легко глинистые. Содержание физической глины (<0,01 мм) по профиля варьирует в пределах между 50,23-70,23%, а физического ила (<0,001 мм) 20,0928,80%, объемная масса 2,18-1,65 г/см3, удельная масса 1,32-3,18 г/см3. Гигроскопическая влажность по профилю почв — от 2,4% до 2,7% [14].

Мощность окультуренного слоя почвы составляет 40-45 см, а пахотного слоя 20-25 см. Цвет гумусового слоя с сероватым оттенком, а количество в верхнем 0-25 см горизонте составляет 2,31% [14]. Так в середине профиля показатели гумуса (50-73 см) ниже — 1,49%, малогумусные, на глубине 131-151 см — 0,27%, почти не гумусированные. Такое понижение показателей гумуса по почвенному профилю закономерно. Согласно гумусу значения общего азота также понижаются с поверхности по профилю почв, составляя в верхнем 0-25 см слое 0,18%, в середине профиля 0,13% и к материнской породе 0,05%. Соотношение между C:N довольно высокая, составляя 6,74-2,84 по профилю, что также свидетельствует о низкой обеспеченности гумуса азотистыми соединениями. рН водной суспензии по профилю почвы изменяется в пределах 8,40-8,17, указывая на щелочную реакцию среды. Величины карбонатности (CaCO 3 %) в верхнем 0-25 см слое составляет 28,90%, среднекарбонатные, незначительно повышаясь к нижним горизонтам профиля до 30,10% — высококарбонатных. Величина СО 2 также низка в верхней части профиля, составляя 2,2-2,9%, и увеличиваясь к нижним горизонтам до 3,2-4,1%. В комплексе поглощенных оснований в целом оценивается удовлетворительной, составляя 37,50-18,80 ммол/100 г почвы в верхних горизонтах, оцениваясь как среднее, и удовлетворительные в нижних слоях профиля, по составу катионов кальциево-магниевые. Следует отметить что, несмотря на высокие доминирующие значения Са — 20,7 ммол в верхнем, 24,8 ммол в среднем и 7,9 ммол/100 г. почвы в нижнем горизонте почвенного профиля, или 61,48%, 66,13% и 42,02%, значения Mg также высоки, составляя в верхнем горизонте 9,0 и нижнем 14,9 ммол/100 г. почвы или 38,32% и 47,45%.

По результатам анализов орошаемые лугово-сероземные почвы являются сульфатно-хлоридного солевого состава, составляя в верхнем 0,25 см слое почвы. Значения плотного остатка оцениваются как слабозасоленные, составляя 0,217-0,270% (Таблица 2).

Таблица 2

ПОКАЗАТЕЛИ СТЕПЕНИ ЗАСОЛЕННОСТИ И ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ

Глубина, см	Плотный остаток, %	Cl-, %	SO 4 2-, %	Питательные вещества
				N-NO 3 , мг/кг	N-NH 4 , мг/кг	P2O5, мг/кг
Целина
0-16	0,389	0,031	0,230	2,0	19,5	11,0
16-49	0,408	0,015	0,259	1,6	14,3	9,4
Контроль
0-25	0,217	0,021	0,229	2,8	21,6	12,9
25-50	0,270	0,024	0,343	2,2	17,8	10,3
Биогумус 5 т/гa + цеолит 5 т/гa
0-25	0,190	0,018	0,209	4,4	25,6	16,2
25-50	0,214	0,020	0,222	3,2	23,2	14,5

В связи с тем, что под овощными бобами в проложенных вариантах схемы опыта, с высокими показателями урожайности и экономической эффективности оказался вариант с применением биогумуса 5т/кг+цеолит 5 т/кг, целесообразно сочли нужным заложить почвенный разрез в этом варианте.

Так, разрез №3 — N 40º30ʹ19,83ʺ с.ш. и E 47º 40ʹ25.55ʺ в.д. Почвы окультуренные и орошаемые. Вариант с применением биогумуса 5 т/кг + цеолит 5 т/кг под овощные бобы. По гранулометрическому составу данный тип почвы является тяжелосуглинистыми и легко глинистые. Содержание физической глины (<0,01 мм) попрофиля варьирует в пределах между 49,87-72,11%, а физического ила (<0,001 мм) 20,12-29,81%, объемная масса 2,21-1,55 г/см3, удельная масса 1,36-3,26 г/см3.

Мощность окультуренного слоя почвы составляет 40-45 см, а пахотного слоя 20-25 см. Цвет гумусового слоя с сероватым оттенком, а количество гумуса в верхнем 0-25 см горизонте составляет 2,69% — удовлетворительно гумусированные, с постепеным снижением показателей по профилю. Так в слое почвы 25-50 см их значения понижаясь составили 2,39%, а в середине профиля показатели гумуса 50-79 см на порядок ниже — 1,75%, оцениваясь уже как малогумусные, а к материнской породе, на глубине 105-149 см, величина несравнимо низка, составляя 0,59%, соответствуя по шкале оценки к весьма малогумусированным. Такое понижение показателей гумуса по почвенному профилю также соответствует закономерности. Согласно гумусу значения общего азота также понижаются с поверхности по профилю почв, составляя в верхнем 0-25 см слое 0,20%, в середине профиля 0,14% и к материнской породе 0,07%. Соотношение между C:N довольно высокая, составляя 4,4-3,7 по профилю, что также свидетельствует о низкой обеспеченности гумуса азотистыми соединениями. Реакция среды щелочная и показатели рН водной суспензии по профилю почвы изменяются в пределах 8,66-8,17. Величины карбонатности (CaCO3 %) в верхнем 0-25 см слое составляет 30,01%, оцениваясь как высококарбонатные, незначительно понижаясь на горизонте 79-105 см, до среднекарбонатных и вновь повышаясь к материнской породе до 30,5% — высококарбонатных.

Итак, можно констатировать физические и химические показатели целинных и орошаемых лугово-сероземных почв довольно близки с незначительным отклонением по почвенному профилю. Почвы тяжелые, высококарбонатные и в целом малогумусированные, в отчасти некоторых горизонтах удовлетворительно гумусированной оценкой.