Гранулометрический состав мелкозема скелетных почв предгорного Крыма

ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ МЕЛКОЗЕМА СКЕЛЕТНЫХ ПОЧВ

ПРЕДГОРНОГО КРЫМА

Н.Е. ОПАНАСЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук Никитский ботанический сад - Национальный научный центр

Введение

Необходимость определения гранулометрического состава мелкоземистой части скелетных почв и почвообразующих пород состоит прежде всего в том, что он отражает их генезис и трансформацию в процессе гипергенеза, выветривания и почвообразования, определяет структурные и функциональные свойства почв, является обязательным со времен В.В. Докучаева показателем агрономической характеристики почв и их классификации [4,14-17]. Однако гранулометрический состав мелкозема скелетных почв Крыма изучен слабо. Он определялся только в единичных разрезах, при этом часто допускались ошибки методического характера, когда количество скелета включалось в 100% мелкоземистых гранулометрических фракций [13,6,8,12,13,16-19].

Цель исследований

Детально изучить гранулометрический состав различных по генезису, степени скелетности и развитости профиля почв предгорного Крыма и установить влияние плотных горных пород на гранулометрический состав мелкозема почв и почвообразующих пород.

Объекты и методы исследования

В садах и на виноградниках Крыма изучали гранулометрический состав черноземов обыкновенных предгорных, коричневых и аллювиальных карбонатных плантажированных почв различной степени скелетности и развитости профиля на элювиальных, элювиально-делювиальных, аллювиально-пролювиальных плиоцен-плейстоценовых почвообразующих породах, подстилаемых плитами известняков и конгломератами с глубины 60-150 см. На общей площади исследований 183 га заложено 35 почвенных разрезов.

Гранулометрический состав мелкозема с подготовкой почв к анализу пирофосфатом натрия определяли по Н.А. Качинскому [7], скелетность в процентах от объема почв и почвообразующих пород, объемную массу мелкозема - способом вырубки монолита [9]. Почвы по содержанию скелета и глубине залегания плотных подстилающих пород классифицировались на видовом уровне [11].

Результаты и обсуждение

Гранулометрический состав мелкозема черноземов обыкновенных предгорных карбонатных скелетных на четвертичных аллювиально-пролювиальных галечниковых отложениях древних речных террас и подгорных равнин на больших площадях предгорного Крыма колебался преимущественно от среднеглинистого до тяжелосуглинистого, но нередко был и среднесуглинистым (табл.). Такая неоднородность грансостава мелкозема определена интенсивностью процессов выветривания и почвообразования, исходной неоднородностью переотложенных аллювиальных и аллювиально-пролювиальных скелетно-мелкоземистых масс, обусловленной интенсивностью водных и воздушных потоков и податливостью пород выветриванию.

Для этих почв характерно большее содержание физической глины и ила в

плантажном слое, чем в почвообразующей породе, преобладание в мелкоземе почв и почвообразующих пород крупнопылевато-иловатых фракций, отсутствие по всему профилю слишком тяжелых или легких прослоек, уменьшение в почвах песчаных фракций, средней и тонкой пыли. Зависимость содержания физической глины и ила от количества скелета по профилю почвогрунтов не установлена.

Для коричневых карбонатных скелетных плантажированных почв на красно-бурых плиоценовых аллювиально-пролювиальных отложениях, подстилаемых конгломератами, характерен легко- и среднеглинистый гранулометрический состав мелкозема с преобладанием крупнопылеватых и илистых частиц. Илистость почв высокая и в среднем в плантажном слое колебалась от 37 до 48%. Количество ила в почвах всегда выше, чем в почвообразующих породах, что свидетельствовало об интенсивных процессах выветривания и почвообразования в коричневых почвах. Отметим, что при вспашке в плантажный слой вовлекался и перемешивался типичный для коричневых почв горизонт метаморфического оглинивания, а потому в профиле таких почв он не диагностировался.

Для коричневых плантажированных почв по сравнению с пограничным слоем почвообразующей породы характерно уменьшение песчаных и мелкопылеватой фракций и накопление, кроме ила, в большинстве случаев крупной и средней пыли, причем последней фракции в почвах немного - 8-9% (табл.). Глубже метровой толщи и по мере приближения к конгломератам, но независимо от степени скелетности почвообразующей породы, количество пылеватых фракций и ила заметно уменьшалось, а мелкого и тонкого песка резко увеличивалось до 47-56%, и гранулометрический состав мелкозема становился средне- или легкосуглинистым. В суглинистых слоях содержалось от 13 до 21% ила и от 10 до 16% мелкой пыли. Такие слои на водоупорных конгломератах были постоянно влажными и осваивались корнями деревьев и винограда.

При подстилании профиля коричневых скелетных почв на той же глубине среднеплиоценовыми почти бесскелетными глинами или палеопочвами с содержанием более 48% ила и 20% мелкой пыли, среднеглинистые, а тем более тяжелоглинистые слои были недоступны для корней плодовых деревьев.

Коричневые почвы на элювиально-делювиальных продуктах выветривания понтических известняков характеризовались среднеглинистым составом мелкозема с преобладанием в нем крупнопылеватых и илистых частиц (табл.). В плантажном слое накапливались среднепылеватая (8-9%) и илистая фракции (до 48%), заметно убывали песок, пыль крупная и мелкая. Почвы по сравнению с почвообразующей породой были на 9-13% богаче илом и на 10-13% больше содержали физической глины. Как почвы, так и почвообразующие породы хорошо обеспечены илом и сбалансированы по всем гранулометрическим фракциям. В них нет корненедоступных слоев или прослоек.

Таким образом, гранулометрический состав мелкозема изученных почв и почвообразующих пород преимущественно средне-, тяжелосуглинистый и легкоглинистый крупнопылевато-иловатый. В почвах он в основном унаследован от почвообразующих пород и не зависел от степени их скелетности. Глинисто-суглинистый состав мелкозема был изначально характерен для элювиев-делювиев известняков. Он представлял нерастворимый остаток известняков, образовавшийся в процессе их выветривания и при почвообразовании претерпевший небольшие изменения в сторону увеличения мелкодисперсных фракций.

Наибольшая выветрелость мелкозема была присуща красно-бурым глинам плиоцена, что обусловило большую их илистость по сравнению с мелкоземом почвообразующих пород и почв четвертичного периода. Во всех изученных почвах голоцена при почвообразовании в субаэральных условиях накапливался ил,

уменьшалось содержание песка, пыли крупной и мелкой. Неблагоприятной в агрономическом отношении пыли средней было немного. Почвы и почвообразующие породы различной степени скелетности и развитости профиля достаточно обеспечены илом, а значит и вторичными минералами: гидрослюдами, смешанно-слойными, монтмориллонитом с примесью хлоритов, каолинита, иллита, высокодисперсного кварца [12].

Все фракции мелкозема, предопределяющие поглотительную и коагулирующую способность, структурообразование и гумусонакопление, набухаемость и заплывание, воздухоемкость и водопроницаемость и другие водные константы почв, хорошо сбалансированы по гранулометрическому составу. Очень тяжелые или легкие по грансоставу мелкозема слои или прослойки в пределах полутораметровой толщи почвогрунта встречались редко. Оптимальным для плодовых деревьев и винограда считается гранулометрический состав почв, в которых содержится 25-65% физической глины [5,10], а потому мелкозем скелетных почв и почвообразующих пород - благоприятная среда для корней плодовых растений и винограда.

Аналитические определения гранулометрического состава мелкозема изученных скелетных почв статистически обработаны. Установлена тесная положительная корреляция между содержанием ила и физической глины (рис.).

о о

25 --.  .  - -- Х

5 15 25 35 45 55 65

Ил, %

Рис. Зависимость между содержанием ила (х) и физической глины (у) в мелкоземе черноземов, коричневых и аллювиальных луговых карбонатных плантажированных почв различной степени скелетности

Бюллетень Никитского ботанического сада. 2012. Вып. 104 89

Таблица

Гранулометрический состав (в % на абсол. сухую почву) скелетных почв и почвообразующих пород предгорного Крыма

Почвенный вид, Слой Содержание фракций, мм Сумма

число определений почвы, 1-0.25 0.25-0.05 0.05-0.01 0.01-0.005 0.005- < 0.001 фракций

см* 0.001 < 0.01 мм

Чернозем обыкновенный предгорный карбонатный на аллювии-пролювии подгорных равнин

Слабоскелетный мощный, п=4 0-50 2.8 20.6 12.4 7.4 8.2 48.6 64.2

70-80 16.3 12.9 12.5 3.1 8.4 46.8 58.3

130-150 17.0 12.2 13.1 4.1 8.6 45.0 57.7

Среднескелетный мощный, п=5 0-50 0.5 5.8 19.4 16.1 12.2 46.0 74.3

70-80 0.4 8.5 26.0 17.6 13.5 34.0 65.1

130-140 8.8 27.4 18.1 8.4 12.8 24.5 45.7

Сильноскелетный 0-60 9.6 13.7 22.1 6.3 17.2 31.1 54.6

среднемощный, п=6 60-80 8.7 13.7 21.0 6.4 20.7 29.5 56.6

100-110 9.1 27.5 22.8 11.9 6.5 22.2 40.6

Сильноскелетный 0-60 10.3 14.5 21.6 7.3 16.7 29.6 53.6

маломощный, п=5 60-75 15.8 18.9 15.4 8.9 27.0 14.0 49.9

Коричневая карбонатная на элювии-делювии известняков

Среднескелетный мощный, п=5 0-50 3.0 3.7 21.8 9.0 14.4 48.1 71.5

70-80 3.9 10.8 24.3 3.1 18.6 39.3 61.0

130-140 5.6 47.1 14.4 2.0 9.8 21.1 32.9

Сильноскелетный мощный, п=5 0-50 3.0 4.1 21.1 8.1 17.1 46.6 71.8

70-80 4.1 11.7 25.0 7.7 18.1 33.4 59.2

130-140 2.4 56.3 11.6 0.7 15.9 13.1 29.7

Аллювиальная луговая карбонатная на аллювии-пролювии пойменных речных террас

Сильноскелетный мощный, п=5 0-50 2.5 10.4 26.9 8.7 16.6 34.9 60.2

70-80 23.9 18.3 12.5 9.3 13.3 22.7 45.3

130-150 30.4 29.7 13.4 4.8 7.2 14.5 26.5

* Среднее по слоям 0-10, 20-30, 40-50, 60-70 или 70-80, 130-150 см.

Достоверная зависимость содержания глины и ила, их небольшая относительная ошибка позволяют в изученных почвах определять только ил. Зная содержание ила, по уравнению регрессии устанавливается количество физической глины, что уменьшает трудоемкость аналитических работ. Установление в мелкоземе почв ила и физической глины в большинстве изученных почв и пород достаточно для объективной их агрономической характеристики и классификации.

Выводы

1. Гранулометрический состав мелкозема карбонатных различной степени скелетности и развитости профиля черноземов обыкновенных, коричневых и аллювиальных почв преимущественно среднеглинистый-тяжелосуглинистый крупнопылевато-иловатый. Он определяется интенсивностью процессов выветривания и почвообразования, исходной неоднородностью мелкозема переотложенных масс, обусловленной интенсивностью водных потоков и податливостью горных плотных пород выветриванию. Гранулометрический состав мелкозема не зависит от количества скелета в почвогрунтах.

2. Все фракции мелкозема по гранулометрическому составу хорошо сбалансированы. Очень тяжелые или легкие по грансоставу мелкозема слои или прослойки встречаются редко, а потому мелкозем изученных скелетных почв и почвообразующих пород - благоприятная среда для корней деревьев и винограда.

3. Достоверная корреляционная зависимость содержания физической глины и ила позволяет определять аналитически в изученных почвах только ил и по нему устанавливать содержание физической глины, что достаточно для агрономической характеристики почв и их классификации и уменьшает трудоемкость аналитических работ.

Список литературы

7. Антипов-Каратаев И.Н., Прасолов Л.И. Почвы Крымского государственного лесного заповедника и прилегающих местностей // Труды Почв. ин-та им. В.В. Докучаева.

- Л.: Изд-во АН СССР, 1932. - Т. 7. - 280 с.

8. Атлас почв Украинской ССР / Под ред. Н.К. Крупского и Н.И. Полупана. -К.: Урожай, 1979. - 160 с.

9. Гусев П.Г. Агрофiзична характеристика чорноземiв карбонатних твшчного передпря Криму // Агрохiмiя та грунтознавство. - 1968. - Вип. 7. - С. 35-41.

10. Докучаев В.В. Разбор главнейших почвенных классификаций: Изб. соч. в 3 т. - М.: Госиздат сельхоз. литературы, 1948 - 1949. - Т. 3. Картография, генезис и классификация почв. - 1949. - С. 163-239.

11. Иванов В.Ф. К оценке пригодности под сады неоднородных по механическому составу (слоистых) почв // Бюлл. Никит. ботан. сада. - 1978. - Вып. 2 (36).

- С. 62-67.

12. Иовенко Н.Г. Водно-физические свойства и водный режим почв УССР. - Л.: Гидрометеоиздат, 1960. - 352 с.

13. Качинский Н.А. Механический и микроагрегатный состав почвы, методы его изучения. - М. : Изд-во АН СССР, 1958. - 192 с.

14. Кочкин М.А. Почвы, леса и климат горного Крыма и пути их рационального использования // Труды Никит. ботан. сада. - М. : Колос, 1967. - Т. 38. - 368 с.

15. Методические рекомендации по оценке пригодности скелетных почв под сады (на примере Крыма) / Сост. Н.Е. Опанасенко. - Ялта, 1985. - 34 с.

16. Неговелов С.Ф., Вальков В.Ф. Почвы и сады. - Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского ун-та, 1985. - 192 с.

17. Опанасенко М.С. Класифшащя скелетних плантажованих rрунтiв // Агрохiмiя i грунтознавство. - Харюв, 2008. - Вип. 69. - С. 68-74.

18. Состав и свойства вскрышных пород, используемых для рекультивации земель в степном Крыму / Половицкий И.Я., Борщ Л.П., Яхонтов А.Ф. и др. // Агрохимия и почвоведение. - 1987. - Вып. 50. - С. 47-53.

19. Половицкий И.Я., Гусев П.Г. Почвы Крыма и повышение их плодородия. -Симферополь: Таврия, 1987. - 152 с.

20. Полупан М.1., Соловей В.Б., Величко В.А. Класифшащя трунив Украши / За ред. М.1. Полупана. - К.: Аграрна наука, 2005. - 300 с.

21. Роль гранулометричного складу в параметризацп грунтоутворення та його мюце в класифшацп грунтiв / Полупан М.1., Соловей В.Б., Величко В.А. та ш. // Вюник аграрно'1 науки. - 1999. - № 12. - С. 17-22.

22. Визначник еколого-генетичного статусу та родючосп трунив Украши / Полупан М.1., Соловей В.Б., Величко В.А., Кисшь В.1. - К.: Колобщ 2005. - 304 с.

23. Почвы Украины и повышение их плодородия. В 2 т. / Под ред. Н.И. Полупана. - К.: Урожай, 1988. - Т. 1. Экология, режимы и процессы, классификация и генетико-производственные аспекты. - 296 с.

24. Севастьянов Н.Ф. Коричневые почвы горной части Крыма и мероприятия по борьбе с их эрозией под садово-виноградными насаждениями // Повышение плодородия эродированных почв: Науч. труды УНИИПА им. А.Н. Соколовского. - 1963. - Т. 6. - С. 151-160.

25. Черноземы СССР (Украина) / Отв. ред. В.М. Фридланд и др. - М.: Колос, 1981. - 256 с.

Рекомендовано к печати к.с.-х.н. Костенко И.В.

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

ХАРАКТЕРИСТИКА СВОЙСТВ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА СОРТОВ

ПЕРСИКА В УСЛОВИЯХ ГИПЕРТЕРМИИ

Ю.В. ИВАЩЕНКО, кандидат биологических наук Никитский ботанический сад - Национальный научный центр

Введение

Температура и процессы, которые подвержены ее влиянию, для растений являются определяющими в их жизнедеятельности. Существующие в настоящее время функциональные приспособления у растений в большинстве случаев не предотвращают воздействия этого фактора среды, а лишь направлены на его смягчение или инактивацию. В процессе эволюции, интродукции и искусственного отбора были выделены виды растений, обладающие высококачественными характеристиками термоустойчивости, а среди сортов - генотипы, перспективные для дальнейшего использования. Следует отметить, что последовательное изучение проблемы термоустойчивости сортов растений и, в том числе, наиболее востребованных плодовых культур, ведется достаточно успешно по показателям, характеризующим фотосинтетическую активность листового аппарата [1, 2]. Установлено, что летальные температуры приводят к ингибированию фотосинтеза и частичной коагуляции белка [4, 7,12], а в адаптивном диапазоне температур происходит нарушение процессов передачи и усвоения световой энергии [6, 11]. В подборе способов и методов скрининга степени воздействия повышенной температуры на листовой аппарат растений в последние два десятилетия достигнут значительный прогресс [9, 10]. Однако