Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Взгляда на миграцию карбонатов в черноземах. задачи и методы исследования 8
1.1. Заключение 18
Глава 2. Природные условия придшиской почвенной провинции и объекты исследования 20
2.1. Геологическое строение 20
2.2. Рельеф и почвообразующие породы 22
2.3. Климат 24
2.4. Воцный и температурный режим почв 28
2.5. Растительность и животный мир . 33
2.6. Метеорологическая характеристика периода исследований 35
2.7. Характеристика почв стационаров . 44
2.8. Заключение 50
Глава 3. Карбонатный режим черноземов юга молдавии . 52
3.1. Глубина вскипания почв 64
3.2. Валовое содержание карбонатов 59
3.3. Содержание активных карбонатов 75
3.4. Заключение 84
Глава 4. Моделирование процесса миграгщи карбонатов в лабораторном эксперименте 86
4.1. Заключение 114
Заключение и выводы 116
Научно-практические рекомендации 118
Литература... 121
Приложения... 139
- Взгляда на миграцию карбонатов в черноземах. задачи и методы исследования
- Рельеф и почвообразующие породы
- Метеорологическая характеристика периода исследований
- Моделирование процесса миграгщи карбонатов в лабораторном эксперименте
Введение к работе
Повышение эффективности сельскохозяйственного производства в период развернутого строительства коммунизма является первоочередной задачей. Современное сельское хозяйство может быть рациональным и рентабельншл только в том случае, когда оно ведется на научной основе. Разработанная и принятая ХХУЇ съездом КПСС (1981 г.) комплексная программа подъема сельского хозяйства, а также принятие Продовольственной программы СССР ( "Правда", 27 мая 1982 г.) в которой определены основные задачи сельского хозяйства на современном этапе, успешно претворяются в жизнь.
Выполняя эти решения, ученые достигли заметного роста научно-технического потенциала страны, ширится фронт научных исследований. Практическое внедрение новых научных идей - это сегодня не менее важная задача, чем их разработка. Однако, это нельзя понимать как снижение интереса к фундаментальной науке. Нет ничего более практичного, чем хорошая теория.
Для осуществления комплексной программы подъема сельского хозяйства необходимы обширные знания о тех изменениях, которые происходят в составе и свойствах почв, так как они влияют на снижение уровня плодородия. Особую актуальность в связи с этим приобретают исследования почвенного покрова. В условиях юга Мол-
давша важным объектом таких исследований должны быть поверхностно-карбонатные и высококарбонатные черноземы.
Актуальность темы. Большой научный и практический интерес представляет исследование миграции карбонатов в черноземах. В настоящее время в вопросе миграции карбонатов, масштабности ее в почвенном профиле, много еще не ясного. Проблема миграционной способности карбонатов важна также для решения задач мелиорации этих почв. Площади мелиорируемых земель возрастают, в связи с дальнейшей интенсификацией сельского хозяйства.
Черноземы, содержащие карбонаты с поверхности, занимают в СССР очень большие площади, они также известны в Болгарии, Румынии, Югославии, Венгрии, Австрии. В Молдавии основной фон почвенного покрова составляют черноземы. Поверхностно-карбонатные и высококарбонатные черноземы занимают более 25$ площади типа.
Плодородие этих почв относительно пониженное: для полевых культур бонитет на 10-20 баллов меньше, чем, например, у чернозема типичного. Карбонатность черноземов с поверхности вызывает у них ряд отрицательных физических особенностей: усиленное кор-кообразование, снижение водопрочности структуры, фильтрации, противоэрозионной устойчивости. Слабая подвижность фосфора, железа и ряда микроэлементов служит причиной хлороза плодовых деревьев. Эти почвы требуют особой агротехники, больше других подтипов нуждаются в улучшении водного режима.
Цель и задачи исследования. На основании литературных данных мы можем констатировать факт передвижения у глее олей и отрицать их устойчивое состояние в почвенном профиле. Перемещение карбонатов в почве ближе к дневной поверхности или их вымывание
в более глубокие слои - процесс довольно сложный.
С целью восполнить этот пробел нами проводились исследования в 1973-1978 гг. как в полевых, так и в лабораторных условиях (моделирование).
Перед нами стояли следующие задачи:
І. В полевых условиях выявить:
а) количественные характеристики карбонатов по сезонам и
годам;
б) соотношения активных и общих карбонатов по сезонам и
годам;
в) влияние повторности почвенных скважин на достоверность
полученных результатов (пространтсвенное варьирование).
В лаборатории:
г) на модели обыкновенного чернозема воспроизвести (за -
фиксировать) факт передвижения углесолей, его количественные
параметры.
Научная новизна. Проделанная работа в какой-то степени восполняет пробел в проблеме изучения миграционно-пульсационной способности карбонатов. Используя при этом моделирование в условиях лаборатории, удалось зафиксировать факт передвижения углесолей четырьмя методами: визуально, химически, рентгендифрактометричес-ки, микроморфологически. Выявлена форма, количественная характе -ристика передвижения углесолей. При моделировании мы этим самым имели возможность абстрагироваться от пространтсвенного варьирования карбонатов в полевых условиях, учитывая при этом только изменения во времени в лаборатории.
Защищаемые положения. І. В полевых условиях в черноземах можно наблюдать миграцию карбонатов. Учитывая при этом значительную
их пространственную вариабельность, рекомендуется число повторнос-
тей для обыкновенного и ксерофитно-лесного черноземов расчитывать
по формуле: 1 2
Методом моделирования, абстрагируясь от пространственного варьирования, зафиксирована миграция карбонатов в профиле чернозема.
Совместное применение химического, рентген-дифрактометри-
т ческого и микроморфологического методов исследования подверждает
реальность профильной миграции карбонатов и выявляет ее количественные характеристики.
Реализация. Результаты исследований могут быть реализованы при гидромелиоративном и землеустроительном проектировании. На основе полученных данных можно прогнозировать возможные изменения в направленности почвенных процессов в естественных условиях, а также под влиянием намеченных приемов мелиорации при орошении. Они также помогут более дифференцировано подходить к агротехнике, выбору оптимальной глубины вспашки, подбору площадей (размещению) плодовых деревьев. Выводы, сформулированные на основе проведенных исследований, используются при разработке комплекса агротехнических мероприятий по глубине вспашки, системе удобрений, учитывая при этом, что эффективность высоких доз фосфорных снижается на карбонатных почвах.
Что касается теоретического значения, то основные положения можно использовать для объяснения эволюции и генезиса этих почв, так как решение этой проблемы тесно связано с вопросом миграционной способности карбонатов в черноземах.
Апробация. Материалы исследования докладывались и обсуждались на IX конференции молодых ученых, посвященной 50-летию ЛШМ Мол -
давии ( Кишинев, 1975 г.) на ХП цимовских чтениях (Кишинев, 1975), на третьей республиканской конференции молодых ученых по актуальным вопросам почвоведения и агрохимии (Минск, 1975), а также на У-м делегатском съезде Всесоюзного общества почвоведов в июле 1977 года, основная часть их опубликована.
В работе использованы материалы собственных полевых и лабораторных исследований с привлечением специальной литературы. Работа выполнена в течение I973-1978 гг. в отделе генезиса и классификации почв Молдавского научно-исследовательского института почвоведения и агрохимии им. Н.А. .Щзмо, под руководством Заслуженного деятеля науки и техники MGCP доктора географических наук, профессора И.А. Крупеникова, которому автор считает своим долгом выразить искреннкюблагодарность, а также старшим научным сотрудникам отдела генезиса и классификации почв В.Е. Алексееву, Б.П. Подымову и другим сотрудникам отдела.
Взгляда на миграцию карбонатов в черноземах. задачи и методы исследования
Черноземы, содержащие карбонаты с поверхности, занимают в СССР очень большие площади. Основные области их распространения: Северный Кавказ, южные районы Украины и Молдавии, Башкирия, Северо-Западный Казахстан, Западная Сибирь и другие. За пределами СССР подобные почвы известны в Болгарии, і мннии, Югославии, Венгрии, Австрии, Чехословакии. Изучение миграционной способности карбонатов представляет как научный, так и практический интерес. Особое значение это имеет для зоны степного почвообразования, где карбонатам принадлежит роль типоморфных образований. Не менее важно и прикладное значение результатов исследования карбонатов: их содержание учитывается при подборе почв под многолетние культуры (сады, виноградники). Первые мысли о существовании придунайских черноземов и их фациалышх особенностях относятся к концу прошлого - началу нынешнего века и связаны с именами В.В. Докучаева (1883, 1900), Н.М, Сибирцева (1901), Г.М, Мургоча (1957) и других. Мысль о выделении юго-западной черноземной области России в особый регион относительно малогумусных почв, высказанная В.В.Докучаевым в "Русском черноземе", получила свое развитие в учении А.И. Прасолова о почвенных провинциях (1876) Н.А. Димо считал возможным выделить отдельную Молдавскую почвенную провинцию, понимая ее географически шире границ республики. Если во времена В.В. Докучаева и позднее зона черноземов рассматривалась преимущественно как "царство физиаций", то в настоящее время они являются объектом и химизации и "гидрации". Все это выдвигает новые проблемы, стимулирует развитие новых методических подходов к исследованию черноземов. Карбонаты длительное время считались достаточно устойчивыми образованиями в почвенном профиле.
Позднее, после исследований Г.Н. Высоцкого, значительное место в представлениях почвоведов по этому вопросу стала занимать иллювиальная гипотеза образования карбонатных аккумуляций в нижней части черноземного профиля. миграция карбонатов в черноземах привлекла внимание Г.Н.Высоцкого свыше 70 лет назад. Он писал, что карбонаты передвигаются в почвенном профиле по особым законам. В своей подвижности они тесно связаны с режимом углекислоты в почвенном воздухе и термическим режимом почвы. Было установлено, что в наиболее влажный весенний период верхние горизонты промачиваются атмосферными осадками на глубину 1,5 м. На этой глубине наблюдается скопление карбонатов. В летние и осенние периоды, когда влага расходуется растением на транспирацию, происходит осаждение карбонатов на той же глубине (Высоцкий, 1901). Таким образом наблюдается, с одной стороны, вымывание карбонатов, а с другой - поднятие и концентрация их увеличивается на той же глубине иллювиального горизонта, В более общей форме об этом писал и Л,И. Прасолов (1916, 1939), Правильность высказываний Г.Н. Высоцкого подтверждена данными сопряженного изучения водного и газового режима черноземов, а также состава лизиметрических вод (Большаков, 1961; Мац-кевич, 1953, 1964,1965). Образование иллювиального карбонатного горизонта согласно представлениям В.Р. Вильямса (1950), происходит следующим образом. Карбонаты выщелачиваются ранней весной при проникновении атмосферных осадков из более нагретых верхних слоев почвенного профиля в холодные нижние. При подсыхании поверхностного слоя почвы нисходящий ток превращается в восходящий, В тех горизонтах, где осуществляется преобразование нисходящего тока в восходящий, осаждаются карбонаты кальция. Подобных взглядов на образование иллювиального горизонта в почвах степного типа почвообразования придерживались Л.И. Прасолов (1939), А.Ф. Лебедев (1936), Иллювиальная гипотеза образования карбонатных горизонтов в почвах высказывалась зарубежными учеными - Ливингстоном ( Livingston , 1906), К.А, Марбутом ( Karbut , 1938), Кубиеной ( Kubiena , 1938 , 1970). Согласно представлениям БД. Ковды и Е.М, Самойловой (1966), основную роль в образовании карбонатных скоплений почв Русской равнины сыграл палеогидроморфизм, когда привнос карбонатов в почвенную толщу осуществлялся капиллярными растворами, восходящими от грунтовых вод. В.В, Добровольский (1956), исследуя карбонатные стяжения в черноземах ЦЧО пришел к заключению, что они образуются из коллоидных растворов. Происхождение карбонатных конкреций в черноземах связывается автором с почвообразованием. Наличие высокой карбонат-ности почв предкавказской провинции, пишет С,В, Зони (1950) кроме работы червей, обуславливается также и климатическими факторами. Благодаря высоким температурам воздуха, во всем
Предкавказье происходит интенсивное капиллярное поднятие влаги, под влиянием которого карбонаты из подстилающих пород поднимаются к поверхности и распределяются во всей почвенной толще. Процесс окарбоначивания поверхностных горизонтов черноземов-это не только чисто химический или механический процесс, но преж де всего биохимический (Гаврилюк, 1955). Миграции- углесолей в профиле черноземов посвящено несколько работ Е.А. Афанасьевой (1947, 1948, 1966). Установленные ею сезонные и годичные миграции углесолей носят умеренный характер, скопления карбонатов на глубине полутора метров являются результатом жизнедеятельности корней растений. В период пробуждения к жизни растений и микроорганизмов происходит поступление карбонатов на эту глубину из карбонатной подгумусовой части почвенного профиля. Почвенные растворы перемещаются на фоне высоких концентраций углекислоты. Г.Ю. Платоновой (1968) были проведены исследования сезонной и годичной миграции карбонатов в черноземах Заднестровья Украины. Миграция карбонатов здесь оказалась более значительной, особенно на парующих участках, где один подтип чернозема в результате этого может переходить в другой. Большинство опубликованных по этому вопросу работ посвящено статическим исследованиям глубины залегания верхней границы карбонатного горизонта в лишь единичные - изменению ее при смене растительности, режима увлажнения и т.д. К таким работам относятся исследования Г.И. Танфильева (1928) в Одесском ботаническом саду, установившего опускание границы карбонатного горизонта под влиянием леса и полива. Однако, в вопросе о природе и масштабах миграции карбонатов много неясного.
Рельеф и почвообразующие породы
Территория Молдавской ССР является составной частью Восточно-Европейской равнины. Она занимает Днестровско-Прутское междуречье и узкую полосу левобережья Днестра. Ее средняя высота над уровнем моря - 147 м, максимальная - 429,5 м (гора Баланешты). В пределах Молдавии орографически выделяются: Молдавское плато, Северо-Молдавская, Южно-Молдавская и Нижнє днестровская равнины, Центральномолдавская, Приднестровская и Тигечская возвышенности (Молдавская ССР, 1979).
Молдавское плато занимает север республики. В его пределах абсолютные высоты колеблются от 240 м - 320 м. К югу Молдавское плато переходит в Северо-Молдавскую равнину с абсолютными высотами (200-250 м). С севера равнинность прерывается Центрально -Молдавской возвышенностью. Наиболее приподнятая часть возвышенности - Кодры (максимальная высота 429,5 м) занимает 14,5$ площади территории республики.
Центральномолдавская возвышенность представляет собой сочетание гребневидных водоразделов, глубоких и широких долин, склоны которых осложнены понижениями в виде амфитеатров - гыртопов. К северо-востоку от Центральномолдавской возвышенности расположена Приднестровская возвышенность. Она в виде гряды вытянута вдоль правого берега Днестра. Ее абсолютная высота 347 м. Восточные склоны оползневыми формами рельефа (Молдавская ССР, 1979). На территории Молдавии хорошо выражена овражно-балочная сеть (долин и балок). Водораздельные плато и речные террасы - занимают 35%, поймы около 8$, склоны различной крутизны и приподнятости более 2, (Крупеников, 1967, 1974).
К югу от Централь номолдавской возвышенности залегает Южно-Молдавская равнина, поверхность ее расчленена широкими долинами, сильно развиты овраги. Южнее расчлененность уменьшается и равнина переходит в Причерноморскую низменность. В юго-западной части республики обособляется Тигечская возвышенность, абсолютная высота ее на юге не превышает 220 м, на севере более 300 м. Юго-Восток республики занят Нижнєднестровской равниной с ее пониженными абсолютными высотами не более 175 м. (Молдавская ССР,1979).
В результате хорошей естественной дренированности территории, овражно-балочной и речной сетью на юге Молдавии преобладают автоморфные ландшафты, это создает определенные условия для закарбоначивания черноземов.
Почвообразующие породы оказывают существенное влияние на свойства почв и направление процессов почвообразования. Возраст породы определяет стадию развития почвы, особенно на ранних этапах ее формирования (Волобуев, 1963).
На территории Молдавии почвообразующие породы представлены, в основном, четвертичныгли отложениями. Это самые молодые образования, распространены на всей территории республики, перекрывая более древние, в основном неогеновые осадки. Их возраст не превышает 0,7 - 0,8 млн.лет. Породы тяжелого гранулометрического состава (глины, тяжелые суглинки)встречаются, в основном, на севере, а на юге более легкие четвертичные лессовидные суглинки. Некоторые их считают типичиными лессами (Заморий, 1954, 1957).
Лессовидные суглинки юга богаче почвообразующих пород севера карбонатными (II - I5# СаС03), гипса не содержат, опреснены, (Гринь, 1969) на них сформировались обыкновенные и поверхностно-карбонатные черноземы. Различные по возрасту коры выветривания определяют генезис различных групп почвообразующих пород, на севере более древние, на юге более молодые, (Крупеников, Лунева, Урсу, 1965).
В Молдавии следует отметить пестрый многообразный комплекс почвообразующих пород (рис.2) по возрасту от неогеновых до современных аллювиальных, ( по гранулометрическому составу от иловатых глин до песка, по общим чертам химизма ( от аллитных до состоящих почти из чистого кремнезема) солевой характеристике (от заметно засоленных) до почти полностью опресненных.
Лессовидные породы Молдавии не содержат гипса. Современные исследования и обобщения старых материалов А.И. Бабоких, В.И. Крокоса показали, что в лессах юго-запада гипс развит юго-восточнее линии Изюм-Красноград-Вознесенск, Тирасполь ( Кригер, 1965), западнее гипс есть, вероятно, лищь в лессах побережья Черного моря.
К лессовидным суглинкам в Молдавии приурочены мицелярные черноземы - обыкновенные и поверхностно-карбонатные, к тому же свойство пород ( высокая карбонатноеть обуславливает высокую степень закарбоначенности черноземов Лридунайской провинции, рыхлость, богатство илом, промытость от солей) благоприятствуют проявлению черноземного почвообразовательного процесса.
Метеорологическая характеристика периода исследований
Поскольку характер климатических условий и их специфика обуславливают направленность процессов почвообразования, необходимо объяснение полученных данных (результатов исследования) сопоставить с анализом многолетних климатических показателей лет наблюдений.
Суммы осадков за период наших исследований по средним данным для юга Молдавии составили 1973 г. - 352 мм, 1974 г. - 467 мм, 1975 г. - 445 мм, 1976 г. - 286 мм. (при среднемноголетней 450 мм., Лассе, 1978). Агрометеорологический бюллетень 1973 г., 1974 г., 1975 г., 1976 г.,(Приложение 9 и 12). Осадки в мм. по годам, сезонам, подтипам. Можно отметить непосредственную связь между осадками и миграцией углесолей по сезонам и годам. Данные по характеристике осадков за период 1972-1976 гг. представлены (приложение I).
Осень 1973 г. Осенью 1973 года удерживалась в основном умеренно теплая, преимущественно сухая погода. В сентябре и октябре средняя температура воздуха была ниже обычной на 0,5 - 1, и составила в сентябре 14-15 , в октябре 7-Ю . В ноябре средняя месячная температура воздуха колебалась от I до 2 тепла оказалась ниже обычной на 1,5 - 2,0. Абсолютная максимальная температура воздуха в сентябре повышалась до 27-31, в октябре - до 22-27 и в ноябре не превышала 12-17 тепла.
Осень была сухая. В сентябре сумма осадков в Каушанском и Кагульском районах не превысила 1-5 мм (5-15$ средней многлетней величины). В октябре их количество в Кагульском районе превысило 4-Ю мм, или 10-35$ нормы. За ноябрь сумма осадков составила 10-20 мм, или 30-50$ средней многолетней величины. Лишь в Каушанском и Комратском районах осадков выпало больше - 21-39 мм, т.е. 55-110$ нормы.
В целом за осенний период (с I сентября по 30 ноября) сумма осадков составила 30-55 мм, 30-50$ средней многолетней величины.
Зима 1973-1974 гг. началась 26-28 ноября, раньше обычного на 5-15 дней, а закончилась примерно на месяц раньше средних многолетних сроков. Продолжительность зимнего сезона составила 68-70 дней на большей части территории республики она оказалась короче обычной на 10-20 дней.
Средняя месячная температура воздуха в декабре и январе оказалась ниже обычной на 0,2 - 1 и составила 4-5 мороза. Наиболее холодными на протяжении зимы были три периода: первый с 2 по 4 декабря, второй с II по 12 декабря и третий с 13 по 17 января. Минимальная температура воздуха и на поверхности почвы находилась в пределах от 0 до 10 мороза. Осадков в зимний период выпало мало. Их сумма в декабре в Кагульском районе не превысила 10-19 мм; 15-35$ средней многолетней величины.
За весь зимний период (декабрь-январь) в южных районах количество осадков составило 15-30 мм или 25-55$ средней многолетней. Устойчивый снежный покров в зиму 1973-1974 гг. отмечался лишь в крайних районах республики. Первый снежный покров образовался в последний день ноября. Вторично он установился 15-16 декабря. Высота его составила в отдельных районах 2-7 см. В результате воздействия положительных температур воздуха снег уплотнялся, постепенно таял и через 5-Ю дней сошел с полей. Ледяной корки на протяжении зимы не наблюдалось. Первое слабое промерзание почвы до глубины 2-Ю см наблюдалось 27-28 ноября. В дальнейшем промерзание ее увеличилось до глубины 20-45 см. К концу декабря почва полностью оттаяла. Последнее слабое промерзание отмечалось в конце февраля - начале марта. Полное оттаивание почвы в южных районах республики наступило в первой декаде марта.
Весна - 1974 года. Переход средней суточной температуры воздуха через 0 произошел 4-5 февраля, что раньше обычных сроков примерно на месяц. Весна в этом году была затяжная, продолжительность ее составила I04-113 дней, на 35 дней больше, чем в обычные годы. Устойчивый переход среднесуточной температуры воздуха через плюс 5 произошел 17-18 марта. Средняя месячная температура воздуха в феврале составила 1-2 тепла и оказалась выше обычной на 4-5. Средняя относительная влажность воздуха во 2-й половине марта составила в основном 50-60$.
В 1-й половине весны (февраль-март) осадков выпало мало,во 2-й (апрель-май) повсеместно прошли хорошие дожди, осадки в феврале составили 10-15 мм, 50-55$ от средней многолетней, а в марте 11-20 мм, 50-100$ средней многолетней, в апреле 15-30 мм 45-80$ от нормы. В мае 50-100 мм или 100-200$ нормы.
Моделирование процесса миграгщи карбонатов в лабораторном эксперименте
Наблюдения в полевых условиях за режимом карбонатов в черноземах юга Молдавии показали, что углесоли здесь подвержены миграции не только по годам, но и по сезонам. Это выражается в изменении глубины вскипания от /-/$ и содержания карбонатов в пределах изучаемого карбонатного профиля на глубину I м. Программой работ предусматривалось проверить результаты полевых наблюдений в лабораторном эксперименте.
Первые попытки моделирования почвенных процессов относятся к 20 - 30 годам XX в. Известны некоторые работы такого аспекта, которые проводились на набивных монолитах с различными суспен -ЗИЯМИ. Можно отметить работы Storza (1921, 1931),Jenny ( 1935), позднеетпогр (1959) и Boul Houl (1961), а также лабораторные эксперименты по лессиважу Л.К. Целищевой (1964), по оглиниЕанию почв Э.Я. Скрябиной (1973),
В литературе не известны модельные опыты, посвященные изучению профильной миграции карбонатов в черноземах и в каких-либо почвах вообще. Исходя из этого нами был поставлен лабораторный эксперимент по воспроизведению этого процесса в контролируемых условиях.
Преимущество модельного опыта состоит в том, что он позволил исключить ряд трудно контролируемых в естественных условиях моментов, таких, например, как пространственное варьирование со -держания карбонатов или неоднородность увлажнения почвы в связи с микрорельефом. В лабораторных условиях модель дает возможность выявить миграцию карбонатов во времени и поддерживать влажность почвы на определенном уровне.
В стеклянные трубки с сетчатым дном высотой 35-50 см (пло щадь сечения 7 см - 10 см ) помещался почвенный материал обыкновенного тяжелосуглинистого чернозема (вскипание от 10$ соляной кислоты на глубине 48 см естественного профиля).
Почва в трубки укладывалась с сохранением последовательности горизонтов естественного профиля и так, что одна часть трубок заполнялась бескарбонатной почвой, соответствующей верхним 48 см, другая - карбонатной, представляющей интервал 48-150 см естественного профиля. Почва уплотнялась до объемного веса 1,3 - 1,5 г/см3, что близко к оптимальной плотности пахотного слоя черноземов Молдавии в естественном залегании - 1,25 - 1,30 г/см3 (Атаманюк, 1968), а пористость устойчивой аэрации при этом была выше 15%щ Опыт проводился при комнатной температуре обычно 16-22 и атмосферным давлением 738-743 мм ртутного столба.
Влажность почвы на протяжении всего опыта трех лет поддерживалась на уровне 55-65$ от полной влагоемкости, при этом учитывались также общие запасы влаги в полутораметровом слое тяжелосугли нистых черноземов, где они составляют в природе для юга Молдавии в среднем 486 мм. Все это позволило соблюсти условия аэробиозиса, имитируя при этом непромывной тип водного режима, свойственный черноземам,
В вариантах с восходящими токами нижние части трубок подпи-тивались растворами из фарфоровых чашек до тех пор, пока влаж -ность почвы не достигала заданной. В дальнейшем трубка поднималась над чашками на высоту 8 - 10 см.
Нижние концы трубок обматывали марлей, которую опускали в колбочки с водой, чтобы создать разность температур верхних и нижних слоев почвенного профиля. Это позволило получить разницу температуры почвы верхних и нижних частей трубок в 2. Нижние части трубок с чашками помещались в эксикаторы и вместе с ними оборачивались целлофаном. Тем самым исключалась непосредственная связь с атмосферой, т.е. устранялось обогащение углекислотой дистиллированной воды.
В вариантах с нисходящими токами растворов вода подавалась небольшими порциями по 3-5 мм в зависимости от влажности в трубках. Контроль влажности проводился взвешиванием трубок. На протяжении опыта в трубки с нисходящим током поступило 2700 мм раствора, а в трубки с восходящим током - 2500 мм. В пересчете на годовую норму осадков, равную для юга Молдавии 400-450 глм, и глубину искусственного профиля, которая была в пять раз меньше действительной, растворяющее действие прилитой воды в вариантах с нисходящим током можно было приравнять к действию атмосферных осадков примерно за период в 40 лет. Судя по данным полевых исследований, амплитуда переместившихся углесолей составила от 0,1-0,4$ до 1-2,5$, т.е. выше, чем в модели, где она составляет 0,86$ для нисходящей и 0,24$ для восходящей миграции (Гончарова, 1975, 1983).
Объяснение этому, очевидно, можной найти в том, что в природе на это оказывает влияние пространственное варьирование и ряд других причин, например, неоднородность увлажнения в связи с микрорельефом, влияние десукции и др.
Таким образом, лабораторный опыт позволял изучить поведение карбонатов в возходящих токах бидистиллята и углекислого раствора. В случае восходящих токов их действие могло быть приравнено к "работе" пленочно-капилярных растворов естественного профиля в период иссушения почвы. Действие нисходящих токов может рассматриваться по аналогии с действием атмосферных осадков. К особен -ностям данного эксперимента следует отнести отсутствие влияния на режим карбонатов какой-либо растительности. По совокупности моментов, характеризующих опыт, он приближается к природным условиям, складывающимся во время вегетационного периода на парующих участках почвы.
После завершения эксперимента почва в трубках делилась на образцы, соответствующие по высоте 10 см естественного профиля. В этих образцах отмечалось вскипание от соляной кислоты и определялось содержание карбонатов. В ранее бескарбонатной части искусственного профиля по вскипанию от 10$ соляной кислоты установлено присутствие карбонатов. Минералогический состав вновь переотложенных карбонатов определен рентгендифрактометрическим методом (рис. 6). Количественные определения выполнены весовым методом по Е.А. Аринушкиной (1970). Повторность определений двухкратная. В таблице II представлены средние значения из 6 определений (2-х кратная повторность определений на 3-х кратную повторность опыта). Пересчет процентных выражений содержания карбонатов в весовые (г) проведен на основании Беса элементарных слоев почвы, взятых для анализа.
Полученные данные показали, что подвижные и пере отложенные карбонаты выявлены в форме микрозернистого кальцита см (рис. 6). Наиболее существенные изменения в содержании карбонатов, как правило, произошли в крайних точках профиля (табл. II). В полевых условиях наибольшие изменения отмечаются в гумусовом и иллювиальном горизонтах, реже во втором переходном горизонте, судя по коэффициентам вариации (см. главу Ш).