Evaluation of the composition, properties and fertility of haplic ferralsol on the fields abandoned for five years in the Republic of Chad
Автор: Yakouma E.G., Koy K., Azovtseva N.A., Piven E.A., Shuravilin A.V.
Журнал: Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil
Рубрика: Статьи
Статья в выпуске: 99, 2019 года.
Бесплатный доступ
The article deals with the fertility of red ferralitic soils in the Republic of Chad. The studies were carried out in the period between 2016 and 2018 in the southern part of the province of Moundou on the red ferralitic soils (Haplic Ferralsol)of the Cotton-Chad farm, which cultivates cotton first of its formation. Haplic Ferralsols are characterized by significant reservoir thickness and are not rich in nutrients. The aim of our research was to study the composition and properties of the Haplic Ferralsols of the fields abandoned for five years for their use under cotton export culture. We have evaluated the morphological structure of the soil on neglected fields and its description by genetic horizons, studied the particle size distribution of the soil profile, its gross composition, cation exchange capacity, the content of exchangeable cations, and also considered the agrochemical and agrophysical properties of soil horizons. It has been established that Haplic Ferralsols have their own characteristics: red color, thick soil profile and a gradual transition between genetic horizons, and lightweight granulometric composition in the upper part of the profile...
Grain-size distribution, gross composition, capacity of exchange cations, humus, acidity, labile phosphorus, labile potassium, bulk density, porosity, field moisture capacity
Короткий адрес: https://sciup.org/143168553
IDR: 143168553 | DOI: 10.19047/0136-1694-2019-99-145-170
Текст научной статьи Evaluation of the composition, properties and fertility of haplic ferralsol on the fields abandoned for five years in the Republic of Chad
Красные ферраллитные почвы широко распространены в тропических странах Мира (Сагоян, 1993; Турсина, Соколов, 2008; Хисен, Чернов, 2009; Allan, 1965; Aubert, Segalen, 1986; Bekayo, 1998; Conklin, 1957; Fosbrooke, 1974; Maignien, 1959; Mohr, van Varen, 1954; Nye, Greenland, 1964). Их свойства достаточно хорошо изучены (Розов, 1979; Соколов, 1988; Чернов и др., 2009). Тропический пояс занимает площадь 1.7 млрд га, что составляет около 37 % площади суши. Ферраллитные почвы тропиков формируются в Африке (от сахельского и суданского до экваториального гумидного пояса). Красные ферраллитные почвы широко используются в сельском хозяйстве Республики Чад. Площадь сельскохозяйственных угодий составляет 49.9 млн га (2014 г.), из них на долю пастбищ приходится 90.1 %, пашни – 9.8 %, многолетних насаждений – 0.1 %. Главные сельскохозяйственные культуры: хлопчатник (валовой сбор хлопка-сырца в 2014 г. составил 108 тыс. т, в т. ч. семян – 80 тыс. т, выращивают его главным образом в южных районах). Однако, несмотря на большую важность, для сельского хозяйства свойства этих почв до сих пор изучены недостаточно (Tursina et al., 1992). Правильное и рациональное использование данных почв возможно лишь на основе детального изучения физико-химических и агрохимических особенностей и их изменения при сельскохозяйственном использовании. В сельском хозяйстве Чада почвы часто специально переводят в залежь для восстановления их плодородия (Maignien, 1959; McGrath, 1987; Mohr, van Varen, 1954; Nye, Greenland, 1960). После залежи их опять вводят в оборот под культуры, которые на момент ввода считаются наиболее экономически значимыми. Одной из таких культур в настоящее время является хлопчатник (Сагоян, 1993). Цель настоящей статьи состоит в исследовании свойств красной ферраллитной почвы пятилетней залежи в Республике Чад для оценки возможности ее использования при выращивании хлопчатника.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Объектами исследований послужили красные ферраллитные почвы. Образцы почв были отобраны в 2016 г. в районе города Мунду (8°44'02.3" N; 17°21'28.4" E) – регион Бекамба республики Чад (Центральная Африка) (рис. 1, 2).
Красные ферраллитные почвы в литературе Ferralsols описаны как Sols ferrallitiques rouges (Франция), Oxisol s (США), Latossolos (Бразилия); Alítico, Ferrítico и Ferralítico (Куба) (WRB, 2015). Поскольку в Чаде не применяется World reference base for soil resources, в работе используется исключительно французская классификация почв (Référentiel pédologique, 2008) в прямом переводе на русский язык (Почвенный справочник, 2000) .
Самый теплый месяц года – май, средня температура воздуха – +31.7 °C, средняя температура января – +20.9 °C. Это самая низкая средняя температура в течение года. Средняя годовая температура воздуха в данном районе составляет +26.7 °C.

Рис 1. Карта-схема территории исследования.
Fig. 1. Map of the study area.

Рис. 2. Схематическая карта Республики Чад. Красным кругом показано положение территории исследования.
Fig. 2. Schematic map of the Republic of Chad. The red circle shows the location of the study area.
В год выпадает около 900 мм осадков. Самый сухой месяц – январь (около 0 мм). Большая часть осадков выпадает в августе (в среднем 160 мм). Варьирование показателей климата по годам приведено в таблице 1. Следует отметить, что во влажный сезон (с июня по ноябрь) хлопок и другие сельскохозяйственные культуры выращивают в данном регионе без орошения.
Почвы опытного участка – красные ферраллитные легкосуглинистые, которые сформировались на однородных почвообразующих породах, представляющих собой четвертичные отложения. При определении агрофизических и химических свойств почвы были использованы общепринятые методы. Морфологическое описание почвенного профиля проведено по разрезу глубиной 2 м, заложенному на пятилетней залежи перед ее распашкой. Гранулометрический состав почвы определяли методом пипетки по Н.А. Качинскому. Плотность твердой фазы – пикнометрически, плотность сложения – методом цилиндров. Пористость определялась расчетным путем. Наименьшую влагоемкость (НВ) определяли методом залива площадок по Л.П. Розову, максимальную гигроскопичность (MГ) – по методу А.В. Николаева, влажность завядания (ВЗ) – расчетным методом (ВЗ = МГ × 1.5). Агрохимические анализы проводились по методикам Е.В. Аринушкиной (Аринушкина, 1970) . Гумус – по методу И.В. Тюрина, валовое содержание фосфора и азота – по А.М. Мещерякову, валовое содержание калия – потенциометрически, подвижные формы азота, фосфора и калия – по методикам СоюзНИХИ (1963). Поглощенные основания и емкость поглощения – по Пфейфферу. Аналитическая повторность трехкратная, вычислялись коэффициенты линейной корреляции R2 = 0.95. Статистическую обработку выполняли с помощью программы Microsoft Office Excel.
Таблица 1. Метерологические показатели периодов вегетации хлопчатника за 2016–2018 гг. в сравнении со среднемноголетними значениями
Table 1. Meteorological parameters of cotton vegetation periods for 2016–2018 in comparison with mean annual values
Год вегетации |
Месяцы вегетации |
Средние или сумма |
|||||
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
Ноябрь |
||
Температура воздуха, оС |
|||||||
2016 |
28.3 |
30.3 |
31.0 |
29.8 |
26.6 |
27.0 |
28.8 |
2017 |
26.1 |
27.2 |
26.1 |
26.4 |
24.3 |
23.5 |
25.6 |
2018 |
25.4 |
25.8 |
24.5 |
24.2 |
21.7 |
21.2 |
23.8 |
Среднемноголетние |
26.8 |
28.2 |
25.8 |
24.9 |
23.6 |
22.4 |
25.2 |
Сумма осадков, мм |
|||||||
2016 |
129.3 |
128.7 |
125.8 |
123.1 |
122.6 |
120.7 |
750.2 |
2017 |
175.4 |
185.4 |
184.5 |
183.7 |
184.6 |
180.5 |
1094.1 |
2018 |
188.3 |
188.6 |
187.9 |
186.00 |
186.1 |
182.0 |
1118.9 |
Среднемноголетние |
144.3 |
160.2 |
160.9 |
157.0 |
150.2 |
146.2 |
918.8 |
Относительная влажность воздуха, % |
|||||||
2016 |
72.4 |
72.6 |
71.8 |
72.1 |
72.6 |
71. 8 |
433.3 |
2017 |
75.1 |
77.8 |
75.2 |
74.3 |
75.1 |
74.7 |
452.2 |
2018 |
76.4 |
80.2 |
78.1 |
77.0 |
78.6 |
79.6 |
469.9 |
Среднемноголение |
73.7 |
74.8 |
76.4 |
75.6 |
76.8 |
78.4 |
455.7 |
Год вегетации |
Месяцы вегетации |
Средние или сумма |
|||||
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
Ноябрь |
||
Относительная влажность воздуха, % |
|||||||
2016 |
72.4 |
72.6 |
71.8 |
72.1 |
72.6 |
71. 8 |
433.3 |
2017 |
75.1 |
77.8 |
75.2 |
74.3 |
75.1 |
74.7 |
452.2 |
2018 |
76.4 |
80.2 |
78.1 |
77.0 |
78.6 |
79.6 |
469.9 |
Среднемноголение |
73.7 |
74.8 |
76.4 |
75.6 |
76.8 |
78.4 |
455.7 |
Испаряемость, мм |
|||||||
2016 |
141.1 |
136.6 |
160.1 |
151.0 |
131.4 |
137.2 |
857.4 |
2017 |
117.0 |
108.9 |
116.5 |
122.3 |
109.1 |
107.1 |
680.9 |
2018 |
108.0 |
92.0 |
96.6 |
100.2 |
84.0 |
78.3 |
559.1 |
Среднемноголение |
127.0 |
128.3 |
109.6 |
109.3 |
98.63 |
87.3 |
660.1 |
Дефицит естественного увлажнения (осадки минус испарения), мм |
|||||||
2016 |
-11.8 |
-7.9 |
-34.3 |
-27.9 |
-8.8 |
-16.5 |
-107.2 |
2017 |
58.4 |
76.5 |
68 |
61.4 |
75.5 |
73.4 |
413.2 |
2018 |
80.3 |
92 |
91.3 |
85.8 |
102.1 |
103.7 |
555.2 |
Среднемноголение |
17.3 |
50.6 |
51.3 |
47.4 |
51.57 |
58.9 |
258.7 |
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Морфологическое строение профиля красных ферраллитных почв территории исследований имеет свои особенности. Они характеризуются красной окраской почвенных горизонтов с более темным тоном поверхностного гумусово-аккумулятивного горизонта, большой мощностью почвенного профиля. В разрезе отмечается размытость границы между почвой и корой выветривания и постепенный переход между генетическими горизонтами. Характерной чертой красной ферраллитной почвы является облегченный гранулометрический состав верхней части профиля и наличие высокой пористости. При описании морфологического строения генетического профиля красной ферраллитной почвы выделены следующие почвенные горизонты:
А0 (0–4 см) – маломощный слой органических растительных остатков;
А (4–25 см) – гумусово-аккумулятивный горизонт;
АВ (25–42 см) – переходный гумусово-метаморфический горизонт, красно-коричневого цвета;
В m (42–68 см) – метаморфический горизонт, светло-коричневого цвета с красноватым оттенком;
Вtm (68–105 см) – иллювиальный ферралитно-метаморфический горизонт, красно-желтого цвета с перламутровым блеском;
С (105–200 см) – почвообразующая (материнская) порода, кирпично-красного цвета, местное название Терра Дэ Бар (Terre de Barre), очень плотная, увлажненная, гомогенная, бесструктурная, легкоглинистая.
Почва красная ферраллитная легкосуглинистая сверху с утяжелением по глубине на ферраллитной коре выветривания ферраллит-каолинитового состава легкоглинистой почвообразующей породы. В соответствии с международной классификацией (WRB, 2015) изученная почва относится к Haplic Ferralsol ( Loamic, Eutric, Ochric ).
Результаты гранулометрического анализа красных феррал-литных почв (пирофосфатный метод подготовки) выявили резкую текстурную дифференциацию почвенного профиля на две зоны: первая зона, расположенная в верхний части почвенного профиля мощностью 42 см, представлена фракциями крупного и мелкого песка, где его содержание превышало 50 %; вторая зона, расположенная в нижней части почвенного профиля глубиной более 42 см, сформирована преимущественно крупнопылеватыми, пылеватыми и иловатыми фракциями (табл. 2).
Таблица 2. Гранулометрический состав красной ферраллитной почвы, %
Table 2. Grain size distribution in the studied Haplic Ferralsol, %
Глубина, см |
1–0.25 |
0.25– 0.05 |
0.05– 0.01 |
0.01– 0.005 |
0.005– 0.001 |
< 0.001 |
< 0.01 |
0–4 |
25.8 |
27.5 |
20.1 |
4.2 |
8.2 |
14.2 |
26.6 |
4–25 |
27.4 |
29.4 |
15.8 |
2.7 |
4.2 |
20.5 |
27.4 |
25–42 |
21.8 |
28.6 |
19.8 |
4.5 |
5.8 |
19.5 |
29.8 |
42–68 |
17.3 |
21.8 |
22.8 |
4.3 |
5.0 |
28.7 |
38.0 |
68–105 |
14.5 |
16.4 |
24.4 |
5.1 |
8.7 |
30.9 |
44.7 |
105–112 |
11.8 |
19.3 |
17.1 |
3.9 |
10.5 |
37.4 |
51.8 |
В целом красная ферраллитная почва пятилетней залежи с поверхности земли до глубины 42 см представлена легким суглинком. В метаморфическом горизонте 42–68 см гранулометрический состав почвы был среднесуглинистый, а в иллювиальном ферралитно-метаморфическом горизонте 68–105 см почва характеризовалась тяжелосуглинистым составом.
Наибольшее утяжеление (содержание физической глины 51.8 %) отмечено в материнской породе ниже 105 см от поверхности земли. При этом почвообразующая порода по гранулометрическому составу представлена легкой глиной. Увеличение содержания физической глины в почвенных горизонтах с глубиной почвенного профиля может свидетельствовать о протекании в исследуемой красной ферраллитной почве процессов ферралитиза-ции и лессиважа (табл. 3).
Валовой химический состав красных ферраллитных почв Республики Чад определяется особенностями процессов почвообразования. Наиболее важными химическими элементами являются кремний, алюминий, железо, кальций, магний, калий и натрий. Именно эти химические элементы вместе с кислородом составляют 99 % всей минеральной части почвы. При этом валовой химический состав почвы определяется гранулометрическим составом.
В минеральной части почвы содержится максимальное количество кремнезема (SiO 2 ), содержание которого с глубиной постепенно снижается от 67.73 до 46.83 % в материнской породе (табл. 3).
Таблица 3. Валовой состав исследуемых почв Table 3. Gross composition of the studied soils
н к о s © |
л Я s s <© 5 ^ч |
SiO 2 |
Fe 2 O 3 |
Al2O3 |
CaO |
Na 2 O 3 |
P 2 O 5 |
MnO |
K 2 O |
MgO |
A 0 |
0‒4 |
82.73 |
3.86 |
11.46 |
0.07 |
0.08 |
0.18 |
0.03 |
0.07 |
0.03 |
A |
4‒25 |
81.80 |
3.50 |
12.50 |
0.06 |
0.06 |
0.25 |
0.06 |
0.11 |
0.05 |
AB |
25‒42 |
76.34 |
3.60 |
18.08 |
0.05 |
0.09 |
0.20 |
0.04 |
0.13 |
0.05 |
B m |
42‒68 |
67.48 |
4.20 |
25.76 |
0.04 |
0.14 |
0.20 |
0.05 |
0.22 |
0.10 |
B tm |
68‒105 |
62.64 |
6.32 |
28.74 |
0.02 |
0.19 |
0.09 |
0.06 |
0.31 |
0.24 |
C |
105‒112 |
61.83 |
6.40 |
29.25 |
0.02 |
0.23 |
0.10 |
0.09 |
0.27 |
0.26 |
По-видимому, такое распределение обусловлено литологической составляющей изучаемой почвы. Второе место в минеральной части почвы занимает алюминий, количество которого в почвенном профиле изменяется в широких пределах. Содержание окислов Al, в 2–3 раза превышает содержание Fe2O3. Их содержание закономерно увеличивается в относительно оглиненном горизонте на глубине 42–68 см, что, очевидно, вызвано лессиважем. До глубины 42 см содержание Al2O3 изменялось от 7.50 до 12.08 %. В более глубоких почвенных горизонтах содержание алюминия увеличивается в 2–3 раза. Максимальное его количество наблюдается в нижней части иллювиального ферраллитно-метаморфического горизонта (28.7 %). Это происходит в результате процесса фер-раллитизации. Оксиды алюминия и железа накапливаются относительно остальных, создавая характерный красный цвет почвы и коры выветривания. Содержание железа по профилю почвы изменяется в пределах 2.50–6.3 %. В целом наименьшее количество оксидов Al и Fe наблюдалось в поверхностных почвенных горизонтах, а наибольшее – в глубоких горизонтах, что, по-видимому, связано с перераспределением илистой фракции по почвенному профилю. Корреляция содержания Fe2O3 с распределением ила указывает (Дюшофур, 1970) на образование недиссоциирующего-ся комплекса между глиной и железом. Такой процесс происходит при ферраллитизации почвенного профиля. Характерной особенностью рассматриваемой почвы является отсутствие почвенного горизонта с высоким содержанием железа.
Ферраллитные красные почвы характеризуются степенью насыщения ниже 40 %, илистой фракцией (Schwertmann, 1988) , состоящей из каолинита, оксидов железа и оксида алюминия, соотношением SiO 2 : Al 2 О 3 между 1.7 и 2. Количество кальция и магния в красной ферраллитной почве очень низкое и составляет соответственно 0.02–0.07 и 0.03–0.26 %. При этом низкое содержания кальция связано с составом коры выветривания (феррал-литно-каолинитовый состав почвообразующих пород). При этом содержание магния было заметно выше, чем кальция, особенно в иллювиальном горизонте и почвообразующей породе, где содержание MgO достигало 0.24–0.26 %. В минеральной части почвы содержание Na2O3 и K2O было также невысоким. Содержание натрия по глубине профиля изменялось в пределах 0.06–0.19 %, а калия – 0.07–0.31 %, т. е. по глубине почвенного профиля наблюдается тенденция увеличения этих показателей. Количество марганца (MnO) очень низкое (0.03–0.09 %) и по глубине профиля отмечается несущественное увеличение его содержания. Количество фосфора по глубине почвенного профиля изменялось в пределах 0.09–0.25 %. Наибольшее его количество (0.18–0.25 %) было зафиксировано в верхнем почвенном горизонте до глубины 68 см, а ниже его количество уменьшилось в два раза (0.09–0.10 %).
Состав обменных катионов является главной особенностью физико-химической характеристики красных ферраллитных почв. Важнейшими катионами, определяющими почвенно-поглощающий комплекс этих почв, являются Ca2+, Mg2+, H+, Al3+ (табл. 4).
Таблица 4. Обменные катионы красных ферраллитных почв Table 4. Exchangeable cations of the studied Haplic Ferralsol
н к о s © ^ |
л S S * к© § ч ^ч |
Ca2+ |
Mg2+ |
H+ + Al3+ |
EKO |
V |
|||
смоль (экв)/кг |
% от EKO |
смоль (экв)/кг |
% от EKO |
смоль (экв)/кг |
% от EKO |
смоль (экв)/кг |
% |
||
А0 |
0–4 |
1.3 |
13.4 |
0.2 |
1.8 |
8.2 |
84.8 |
9.7 |
15.2 |
А |
4–25 |
7.0 |
77.2 |
2.0 |
22.1 |
0.1 |
0.8 |
9.1 |
99.2 |
AB |
25–42 |
7.0 |
86.0 |
1.0 |
12.3 |
0.1 |
1.7 |
8.1 |
98.3 |
B m |
42–68 |
6.0 |
91.2 |
0 |
0 |
0.6 |
8.8 |
6.6 |
91.2 |
B tm |
68–105 |
0.4 |
3.7 |
0.2 |
1.6 |
10.2 |
94.7 |
10.7 |
5.3 |
C |
105–200 |
0.4 |
3.6 |
0.1 |
1.0 |
10.6 |
95.4 |
11.1 |
4.6 |
Степень насыщенности почв основаниями (V, %) – доля суммы обменных оснований от емкости катионного обмена, выраженная в процентах.
V = (S / ЕКО) • 100, %, по-другому можно записать V = S / (S + Нг) • 100, %.
Среди обменных катионов кальций (Ca2+) является определяющим, его содержание изменяется в широком диапазоне – от 0.4 до 7.0 cмоль (экв)/кг. Наибольшее его содержание (6.0–7.0 cмоль (экв)/кг) наблюдается в почвенных горизонтах А, АB и Bm на глубинах 4–68 см, а наименьшее – 0.4 cмоль (экв)/кг – в почвенных горизонтах Вtm и С. Содержание обменного магния было значительно меньше, чем кальция и изменялось от 0 до 2.0 cмоль (экв)/кг из-за обеднения магнием красных ферраллитных почв, а также из-за сильной ферраллитизации коры выветривания. Оптимальный магниевый режим ферраллитных почв оценивают величиной соотношения Са : Mg, равной 5 : 1 (Хисен, 2009). Заметное содержание обменного магния (1.0–0.2 cмоль (экв)/кг) наблюдалось в верхних почвенных горизонтах А и АB. По профилю отмечается заметное увеличение содержания катионов обменного водорода и алюминия с 0.1 до 10.6 cмоль (экв)/кг, что обусловлено увеличением кислотности. Повышенное содержание обменного водорода и алюминия в горизонтах B и C обусловлено снижением концентрации катионов кальция в почвенном поглощающем комплексе. В целом емкость катионного обмена изменялась в пределах 6.6–11.1 смоль (экв)/кг. Основные агрохимические свойства почв приведены в таблице 5.
Таблица 5. Агрохимические свойства красной ферраллитной почвы Table 5. Agrochemical properties of Haplic Ferralsol
н з о з © |
3 ^ |
© © £ |
C : N |
pH |
о о *© 3 6 |
P2O5 |
о 3 5 © а |
||
H2O |
KCl |
23 © © © М |
23 3 ^ © о a s |
||||||
A 0 |
1.67 |
0.11 |
6.18 |
6.20 |
4.80 |
6.60 |
0.08 |
0.76 |
0.05 |
A |
1.54 |
0.08 |
12.63 |
5.90 |
4.66 |
1.23 |
0.25 |
1.07 |
1.48 |
AB |
1.53 |
0.07 |
13.14 |
5.52 |
4.50 |
1.23 |
0.20 |
0.96 |
0.96 |
B m |
1.07 |
0.06 |
11.16 |
4.82 |
4.18 |
2.45 |
0.20 |
0.67 |
0.61 |
B tm |
0.08 |
0.04 |
4.00 |
4.40 |
4.00 |
8.01 |
0.09 |
1.09 |
0.15 |
C |
0.09 |
0.04 |
3.75 |
4.70 |
3.90 |
10.80 |
0.10 |
1.04 |
0.12 |
Из полученных данных следует, что почва слабо обеспечена гумусом. В горизонтах А0, А и АB его содержание изменялось в пределах 1.53–1.66 %, с глубиной количество гумуса постепенно снижалось, и в почвенном горизонте Bm (42–68см) содержание гумуса составляло 1.07 %. В нижележащих горизонтах B и С содержание гумуса снижалось практически до 0. Валовое содержание общего азота с глубиной также постепенной снижалось – от 0.11 до 0.04 %. В целом почва обладает низкой обеспеченностью общего азота, за исключением дернового горизонта почвы (А0), который характеризуется умеренно низкой обеспеченностью общим азотом. Следует отметить, что отношение C : N является узким по причине низкой обеспеченности азотом для горизонтов А0, B и С, где оно изменялось от 3.75 до 6.18. Естественно самое узкое отношение характерно для горизонтов B и С. Отношение C : N было средним в горизонте Bm (42–68 см) и составило 11.16. Более ши- рокое соотношение наблюдалось в почвенных горизонтах А и АB (5–42 см) и изменялось в пределах 12.63–13.14.
Почвы характеризуются кислой реакцией. При этом pH по глубине почвенного профиля постепенно снижался от 6.20 до 4.40 и 4.80 до 3.90 соответственно при pH кислотной вытяжки в верхних горизонтах А0 и А почва была средне кислой, в горизонтах АB и Bm – сильно кислой, а в горизонтах B и С – очень сильно кислой. Гидролитическая кислотность (Hг) заметно изменялась по глубине почвенного профиля от 1.23 до 10.80 мг-экв/100 г. Наиболее благоприятной она наблюдалась в почвенных горизонтах А, АB, B m , где ее значения варьировало от 1.23 до 2.45 мг-экв/100 г. Повышение гидролитической кислотности от 6.60 до 10.80 мг-экв/100 г было зафиксировано в горизонтах А 0 , B и С.
Валовое содержание фосфора достаточное высокое, особенно в горизонтах А, АB и Bm и составляло 0.20–0.25 %. В дерновом слое А0, а также в горизонтах B и С его количество уменьшалось до 0.08–0.10 %. Почвы характеризуются низкой обеспеченностью фосфором – от 0.76 до 1.09 мг/100 г. Снижение содержания фосфора является характерной особенностью ферраллитных почв, минеральная основа которых обогащена несиликатными соединениями железа и алюминия. Переход из растворимого состояния в нерастворимые соединения в почвах подвергаются не только почвенные фосфаты, но и фосфаты минеральных удобрений, вносимых под возделываемые культуры (10. Хисен, 2009). Содержание подвижного калия было очень низким и по профилю изменялось от 0.05 до 1.48 мг/100 г.
Эффективность возделывания сельскохозяйственных культур во многом определяется агрофизическими свойствами почв, результаты, исследования которых приведены в таблице 6.
Плотность по глубине почвенного профиля изменялась от 1.36 до 1.55 г/см3 и превышала оптимальные показатели. В почвенных горизонтах А0, А и AB с легкосуглинистым гранулометрическим составом до глубины 42 см плотность почвы находилась пределах 1.36–1.47 г/см3; в почвенном горизонте Bm (42–68 cм) со среднесуглинистым гранулометрическим составом плотность увеличилась до 1.52 г/см3. Наиболее высокая плотность почвы отмечалась в горизонтах Btm и C, где гранулометрический состав почвы представлен тяжелым суглинком и легкой глиной и изменялась от 1.53 до 1.55 г/см3. Эти данные свидетельствуют о необходимости разрыхления почвы и прежде всего верхних горизонтов (А0, A, AB).
Таблица 6. Агрофизические свойства красной ферраллитной почвы на начало исследований, май 2016 г.
Table 6. Agrophysical properties of Haplic Ferralsol at the beginning of research, May, 2016
н я © Я & © |
S U я я Я to ^ ч [-4 |
н © © Я н © S |
)Я © ч йт © 5 © S |
© я © © © я © в |
я § я |
S Г О4 Я s я s § 2 s g Я а и i |
я н - © я 2 я |
A 0 |
0–4 |
1.36 |
2.66 |
48.9 |
22.4 |
6.2 |
9.3 |
A |
4–25 |
1.45 |
2.68 |
45.9 |
24.3 |
6.5 |
9.8 |
AB |
25–42 |
1.47 |
2.69 |
45.4 |
25.7 |
6.7 |
10.1 |
B m |
42–68 |
1.52 |
2.71 |
44 |
26.9 |
6.9 |
10.4 |
B tm |
68–105 |
1.53 |
2.72 |
43.8 |
28.3 |
7.5 |
11.3 |
C |
> 105 |
1.55 |
2.73 |
43.3 |
29.8 |
8.1 |
12.2 |
Плотность твердой фазы почвы по горизонтам изменялась в узких пределах – от 2.66 до 2.73 г/см3, и их значения в основном определялись минералогическим составом почвы. Тенденция некоторого увеличения плотности твердой фазы почвы с глубиной, по-видимому, связана c гранулометрическим составом.
Общая пористость почвы изменялась в зависимости от плотности почвы в пределах 43.3–48.9 %. Отмечена обратная корреляционная зависимость между общей пористостью и плотностью почвы. При этом отмечается, что с увеличением плотности уменьшается общая пористость почвы. В целом общая пористость почвы даже в верхних почвенных горизонтах была ниже оптимальных значений (ниже 50 %). Близкие показатели к нижнему уровню оптимальной пористости наблюдались в горизонтах А0 и А (0–25 см) – 48.9–45.9 %.
Наименьшая влагоемкость является важным показателем, характеризующим водные свойства почвы. По результатам исследований значения наименьшей влагоемкости почвенного профиля изменялись от 22.4 до 29.8 %. Для верхних горизонтов А0, А и AB, которые характеризуются легким гранулометрическим составом, она составляла 22.4–25.7 %. С утяжелением почвы по глубине до тяжелого суглинка и легкой глины значения наименьшей влагоем-кости повышались до 28.3–29.8 %.
По профилю почвы с глубиной отмечалось увеличение значений МГ и ВЗ от 6.2 до 8.1 % и от 9.3 до 12.1 % соответственно. Увеличение этих показателей с глубиной почвенного профиля обусловлено утяжелением почв от легких суглинков до легкой глины.
Красные ферраллитные почвы имеют хорошую водопрочную мелкокомковатую структуру (Дюшофур, 1970) , широко используются под различные культуры, в том числе и хлопчатник. Семена хлопчатника будут прорастать медленно, если температура почвы ниже 15 °C. При активном росте идеальная температура воздуха составляет 21–37 °C. Температура выше 37 °C нежелательна. Тем не менее, хлопчатник может выдерживать температуру до 43 °C в течение коротких периодов без значительного ущерба, но это также зависит от уровня влажности. Для того чтобы хлопчатник успешно созрел, нужно небольшое количество осадков во время созревания (летом) и в дни сбора урожая (осенью).
Красные ферраллитные почвы по своему составу и свойствам благоприятны для возделывания хлопчатника и широко используются в сельскохозяйственном производстве в зонах их распространения. Посевные площади под хлопчатником в Республике Чад составляют в настоящее время примерно 300 тыс. га. Хлопко- водство является важным рычагом социально-экономического развития в Чаде (Hauck, 1974; Karpoff et al., 1973; Maignien, 1959; Carte Pédologique du Tchad, 1964). Важное место в народном хозяйстве занимает хлопчатник как индустриальная культура с 1928 г. Хлопок обеспечивает налоговые поступления государству и существенные доходы для всех предприятий, имеющих деловые отношения с хлопковой компанией. В производственной зоне хлопок занимает ключевое место, поскольку он влияет на повседневную жизнь более 3 млн человек, или более 25 % населения страны, которые получают большую часть своего дохода от этой деятельности. Хлопок является одной из основных товарных культур в Республике Чад. Сельскохозяйственное предприятие Бекамба Ко-тон-Чад (Мунду) (Coton-Chad), на территории которого были проведены данные почвенные изыскания, успешно специализируется в культивации хлопчатника (Соколов, 1988; Хисен, 2009).
ВЫВОДЫ
-
1. Была проведена оценка состава и свойств красных фер-раллитных почв Республики Чад.
-
2. Красные ферраллитные почвы имеют свои особенности. Они характеризуются красной окраской с более темным тоном поверхностного гумусово-аккумулятивного горизонта, большей общей мощностью почвенного профиля и постепенным переходом между генетическими горизонтами. Характерной чертой этих почв является их облегченный гранулометрический состав верхней части профиля (легкосуглинистый, с глубиной он утяжеляется до легкой глины).
-
3. Основу валового химического состава красных феррал-литных почв составляют кремний, алюминий, железо, кальций, магний, калий и натрий и вместе с кислородом достигают 99 % всей минеральной части. При этом наибольшая доля приходится на SiO2, Fe2O3 и Al2O3, содержание которых по глубине почвенного профиля собственно изменяется в пределах 82.7–61.83 %, 3.50– 6.40 % и 11.46–29.25 %. Емкость катионного обмена в профиле
-
4. Красные ферраллитные почвы характеризуются низкой обеспеченностью гумусом. В верхних почвенных слоях, до 42 см, его содержание изменялось в пределах 1.53–1.66 %. Почвы характеризуются кислой реакцией – от средне кислой в верхних горизонтах до очень сильно кислой в нижнем горизонте. Содержание подвижного фосфора в почвенном профиле характеризуется как низкое (от 0.76 до 1.09 мг/100 г), а подвижного калия – очень низкое (от 0.05 до 1.48 мг/100 г).
почвы изменялась в пределах 6.6–11.1 смоль (экв)/кг. Среди обменных катионов кальций (Ca2+) является определяющим.
Плотность почвы с глубиной почвенного профиля увеличивалась от 1.36 до 1.55 г/см3. Что касается технологий возделывания хлопчатника, то для повышения производительности почв требуется проведение их разрыхления, прежде всего верхних почвенных горизонтов. Общая пористость почвы изменялась в пределах 43.3–48.9 %. Близкие показатели к нижнему уровню оптимальной пористости наблюдались в слое 0–25 см – 45.9–48.9 %. Наименьшая влагоемкость почвы изменялась от 22.4 до 29.8 %. Для легкого суглинка она составляла 22.4–25.7 %. С утяжелением почвы по глубине до тяжелого суглинка и легкой глины значения наименьшей влагоемкости повышались до 28.3–29.8 %.