904

0,5-0,8 м вглубь от склона кучи (пробы 1.2; 2, 3). В точке 1 были отобраны дополнительные пробы на разной глубине кучи: проба 1.1 – в верхней части кучи (на 1,5 м выше от уровня дороги, 3 м от верха кучи), проба 1.3 – в нижней части кучи (на 2 м ниже от уровня дороги). Далее из 1-2 м3 короотходов методом точечных проб отбирали объединенные образцы 8-10 кг, которые были доставлены в лабораторию кафедры экологии. Методом квартования для анализа была подготовлена проба массой около 500 г. Пробы были высушены при комнатной температуре, исходная влажность не определялась. Короотходы были растерты сначала руками, затем в ступке и просеяны через сито 0,25 мм.

Было проведено определение реакции среды солевой вытяжки по ГОСТ 27979-88, соотношение кора-экстрагент 1:10, время выдержки 4-5 часов, прибор Анион 4100. Для термогравиметрического определения золы по ГОСТ 26714-85 короотходы растирали и предварительно высушивали при температуре 105°С. Содержание золы определяли по убыли массы пробы при прокаливании в муфельном шкафу при 800 °С, содержание органического вещества, способного к сжиганию – расчетным методом.

Как видно из таблицы 1, озоление проб, отобранных выше и ниже дороги в точке 1, происходит медленнее, чем в остальных точках. Потребовалось больше 3 часов нагревания при 800°С.

Зольность отходов в разных точках отличается более чем в 3 раза. Пробы, отобранные на уровне дороги, характеризуются большей зольностью, т.к. здесь, по-видимому, лучше условия для минерализации короотхода: больше доступ воздуха, чаще идет сдвиг отходов и хотя бы его частичное перемешивание, возможно, эти отходы дольше хранятся на короотвале. Об этом свидетельствует и внешний вид отходов. При полной минерализации коры образующийся из органических веществ углекислый газ улетучивается, что приводит к потере органического углерода и увеличению зольности. Минимальные потери органического вещества характерны для глубины кучи (проба 1.3). Относительно невысокая зольность короотходов в верхней части первой кучи (проба 1.1) может быть связана как с недлинным временем хранения, так и с недостаточным поступлением сюда кислорода. Для всех точек, кроме пробы 1.2, прослеживается четкая связь между зольностью и реакцией среды (табл. 2). Основные компоненты золыкарбонаты калия и кальция – подщелачивают пробу.

В неразложившейся или не полностью разложившейся коре присутствуют органические кислоты разной природы: пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая, арахиновая, докозановая и тетракозановая в количестве 1,7-1,8 % от сухого вещества и другие. Кислый характер солевой вытяжки является серьезным

191

препятствием для возможности использования короотходов в сельском хозяйстве, т.к. для основных в Предуралье дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почв и так характерна кислая реакция среды, которая является неблагоприятной для большинства сельскохозяйственных растений.

Содержание органического вещества в короотходах высокое и составляет 82,19-94,68 %, что свидетельствует о высоком потенциале этих отходов как источника гумуса при их внесении в почву.

УДК 631.48

М.Ф. Ахмаров – студент 4 курса; В.Ю. Гилѐв – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

АЛЛЮВИАЛЬНЫЕ ПОЧВЫ РАЗЛИЧНЫХ ПРИРОДНЫХ ЗОН

Аннотация. В данной статье рассмотрены свойства аллювиальных почв поймы реки Кама Пермского края и поймы реки Миасс Челябинской области.

Ключевые слова: аллювиальные почвы, пойма, русло.

Аллювиальные почвы резко отличаются от почв водораздельных пространств по своему генезису, свойствам и хозяйственному использованию. Большое потенциальное и эффективное плодородие аллювиальных почв определяет интенсивное сельскохозяйственное использование. В таежно-лесной зоне значительная часть аллювиальных почв обладает более высоким плодородием по сравнению с преобладающими подзолистыми почвами.

Влесостепи широкое сельскохозяйственное использование пойменных почв связано с тем, что они обычно имеют более благоприятный водный режим и близкий источник орошения, что позволяет возделывать на них высокорентабельные овощные и плодово-ягодные культуры [1].

Целью работы – изучение аллювиальных почв Пермского края и Челябинской области.

Взадачи исследования входило: изучение природных условий и морфометрических характеристик рек, а также морфологических и физикохимических свойств почв Пермского края и Челябинской области.

Объектами исследования являлись почвы пойм двух рек:

1. река Кама (Пермский край): К. 1 – аллювиальная дерновая кислая слоистая легкосуглинистая почва на современном аллювии – разрез заложен в прирусловой часть 515 м от русла; К. 2 – аллювиальная луговая кислая глинистая

192

на современном аллювии – в центральной части поймы 1200 м от русла; К. 3 – аллювиальная болотная торфяно-глеевая глинистая на современном аллювии – заложен в понижении центральной части поймы в 3200 м от русла.

2. река Миасс (Челябинская область): М. 1 – Аллювиальная дерновая насыщенная слоистая примитивная песчаная в прирусловой части поймы в 20 м от русла; М. 2 – Аллювиальная луговая насыщенная глееватая тяжелосуглинистая

– центральная часть поймы в 130 м от русла; М. 3 – Аллювиально-болотная иловато-торфянисто глеевая тяжелосуглинистая – разрез заложен в центральной части поймы в 324 метрах от русла реки Миасс, в микро понижении не далеко от старицы.

Определение физико-химических свойств почв проводилось по стандартным методикам.

Территория исследования серьезно отличаются как по природным условиям, так и по морфометрическим характеристикам рек.

Исследуемые почвы характеризуются следующими морфологическими признаками:

Аллювиальная дерновая кислая слоистая легкосуглинистая почва поймы реки Кама характеризуются следующими морфологическими особенностями. С поверхности залегает четко выраженный пахотный горизонт. Вниз по профилю отмечается слоистость в горизонте В2, признаки оглеения в виде железистомарганцевых новообразований. Также в нижней части профиля более легкий гранулометрический состав.

Аллювиальная дерновая насыщенная слоистая примитивная песчаная почва поймы реки Миасс также характеризуется четкой слоистостью профиля. Гранулометрический состав легкий по всему профилю, в нижней части галечниковатый горизонт, так же в нижнем горизонте имеется признаки оглеения.

Аллювиальная луговая кислая глинистая почва поймы реки Кама имеет пахотный горизонт мощностью 22 см, почти черного цвета. Также с глубины 20 см, четко видны признаки оглеения, сизый оттенок, ржавые пятна, линзы глея, гранулометрический состав тяжелый по всему профилю.

Аллювиальная луговая насыщенная глееватая тяжелосуглинистая почва поймы реки Миасс характеризуются гумусовым горизонтом мощностью 36 см, имеется погребенный гумусовый горизонт на глубине 50 см, в нижней части выражены признаки оглеения, в виде сизового оттенка ржавых пятен, включения песчаных частиц по профилю.

Аллювиальная болотная торфяно-глеевая глинистая почва поймы реки Кама характеризуются следующими морфологическими особенностями. На поверхности почти черный пахотный горизонт, хорошо оструктурен, глинистый, мощностью 20 см. далее идет глеевато-гумусовый горизонт, подстилаемый торфяным горизонтом, мощностью 26 см. С глубины 60 см появляется глеевый горизонт, сизый с ржавыми пятнами, глинистый, плотный, влажный.

Аллювиально-болотная иловато-торфянисто глеевая тяжелосуглинистая почва поймы реки Миасс имеет мощный гумусовый слой до 82 см, черного, темного-серого в нижней части, хорошо оструктурен, тяжелый гранулометрический состав, в нижней части признаки оглеения, сизый оттенок, ржавые пятна. Торфяной и глеевый горизонт не сохранились.

193

В таблице 1 представлены результаты определения физико-химических показателей исследуемых почв.

Содержание гумуса в верхних горизонтах обеих аллювиально-дерновых почв очень низкое. В аллювиальной дерновой почве поймы реки Кама с горизонта А1В отмечается резкое снижение. В аллювиальной дерновой почве поймы реки Миасс, содержание гумуса снижается постепенно, за исключением галечниковатого горизонта С3.

Аллювиально-луговые почвы также характеризуются низким содержанием гумуса, в верхних горизонтах. В аллювиально-луговой кислой почве снижение вниз по профилю постепенное. В аллювиально-луговой насыщенной почве снижается резко, за исключением погребенного гумусового горизонта.

Физико-химические свойства аллювиальных почв поймы реки Кама Пермского района Пермского края

и реки Миасс Красноармейского района Челябинской области

К. 1 – аллювиальная дерновая кислая слоистая легкосуглинистая почва на современном аллювии

Окончание таблицы

Содержание гумуса в обеих аллювиально-болотных почвах, очень высокая. У аллювиальной дерновой кислой почвы реакция среды кислая по всему профилю. В аллювиальной дерновой насыщенной реакция среды близкая к нейтральной и нейтральная по всему профилю. Реакция среды аллювиальной луговой кислой почвы Пермского края изменяется от среднекислой до сильнокислой по всему профилю. Аллювиально-луговая почва поймы реки Миасс имеет среднекислую реакцию среды по всему профилю. Реакция среды аллювиальной болотной торфяно-глеевой почвы слабокислая, в горизонте G близкая к нейтральной. Аллювиально-болотная иловато-торфянистая глеевая

почва характеризуется слабокислой реакцией среды.

Аллювиально-дерновая и аллювиально-луговая почвы поймы реки Кама не насыщены основаниями по всему профилю степень насыщенности основаниями колеблется от 42 до 77 %.

Аллювиально-дерновая и аллювиально-луговая почвы реки Миасс насыщены основаниями, степень насыщенности основаниями колеблется от 84 до

99 %.

Обе аллювиальные болотные почвы насыщены по всему профилю.

Таким образом, исследуемые почвы, частично схожи по морфологическим особенностям. В аллювиально-дерновых почвах отмечается слоистость и легкий гранулометрический состав. У аллювиально-луговых почв по всему профилю видны четкие признаки оглеения. Аллювиальный болотные почвы отличаются морфологически тем, что в почве поймы реки Кама сохранились четкие признаки заболачивания, торфяной и глеевый горизонты. Агрохимические показатели исследуемых почв поймы реки Миасс в основном более благоприятны, чем аллювиальных почв Пермского края.

Литература

1.Кретинин В.М., Кулик К.Н., Вражнов А.В. [и др.]. Почвы Челябинской области

иих агролесомелиорация. – Челябинск, 2010. 273 с.

195

УДК 633.3:631.52+631.584.5

Д.Ф. Балтаева – студент; И.А. Самофалова – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

СОДЕРЖАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ

ВПОЧВАХ ЭРОЗИОННО-АККУМУЛЯТИВНОЙ КАТЕНЫ

ВОХАНСКОМ РАЙОНЕ ПЕРМСКОГО КРАЯ

Аннотация. Для исследуемой катены построен почвенно-геоморфологи- ческий профиль и определено содержание микроэлементов в почвах. На эрозионно-аккумулятивной катене выделяются участки как с выносом, так и с накоплением вещества. Наиболее изменчивыми являются показатели содержания марганца и железа в почвах, а содержание Zn, Cu, B существенно не изменяются.

Ключевые слова: катена, содержание, микроэлементы, тяжелые металлы, распределение, изменение, коэффициент.

Особенности влияния микроэлементов на физиологическое развитие растений проявляется в том, что они не могут заменять другие питательные вещества, а лишь дополняют их действие, при этом ни один микроэлемент не может быть использован вместо другого, так как их роль в различных процессах строго индивидуальна [3]. Часть микроэлементов, относят к поллютантам и называют тяжелыми металлами (ТМ) [1, 6]. Подвижность тяжелых металлов является важным экологическим показателем для оценки уровня поступления их в растения [1, 4] и миграции с почвенной влагой [6].

Цель исследования – изучить микроэлементный состав (цинк, медь, марганец, железо, бор) и содержание некоторых тяжелых металлов (цинк, медь, кадмий, свинец) в почвах катены.

Исследования проводились летом 2013 г. После рекогносцировочного обследования на территории хозяйства был выбран склон южной экспозиции недалеко от с. Пономари. Угодье – пашня. На разных участках катены были заложены 5 почвенных разрезов и отобраны почвенные образцы по генетическим горизонтам.

Для исследуемой катены построен почвенно-геоморфологический профиль. Склон имеет сложную форму, крутизна варьирует в пределах от 2° до 5°, длина склона средняя и составляет 415 м. Катена характеризуется сменой элементарных геохимических ландшафтов: элювиальный, трансэлювиальный, транзитный, трансэлювиально-аккумулятивный, аккумулятивный. На катене выделяются участки как с выносом, так и с накоплением вещества. В связи с этим катена определена, как эрозионно-аккумулятивная.

В пределах данной катены южной экспозиции обнаружены дерновомелкоподзолистые почвы на элювиальном ландшафте (высота над у.м. 230 м); светло-серая лесная слабосмытая на трансэлювиальном ландшафте (высота над у.м. 225 м, крутизна 2-3°); дерново-слабоподзолистая среднесмытая на транзитном ландшафте (высота над у.м. 220 м, крутизна 3-5°); дерново-слабоподзолистая почва на трансаккумулятивном ландшафте (высота над у.м. 215 м) и дерново-

196

глубокоподзолистая намытая на аккумулятивном ландшафте (высота над у.м. 211 м) [2]. Таким образом, мы наблюдаем пространственную изменчивость почв в пределах катены.

Микроэлементный анализ почв показал, что в ландшафтах наблюдается средняя обеспеченность по содержанию цинка с максимальным содержанием в верхних горизонтах. Обеспеченность почв медью высокая и варьирует по всему профилю, однако, максимальное содержание меди отмечается в нижних горизонтах. Возможно, это связано литогенностью почвообразующих пород и возможным периодическим переувлажнением в нижней части профиля. Обеспеченность почв марганцем в верхних и нижних горизонтах почв катены является высокой. Содержание железа в почвах сильно варьирует в пределах рассматриваемого геохимического ландшафта. Максимальное накопление железа отмечается в нижнем горизонте на водоразделе и на вогнутой части склона. Обеспеченность почв бором в пределах катены варьирует, изменяясь, от низкой до высокой.

Вэлювиальном геохимическом ландшафте отмечаются различные типы распределения микроэлементов по профилю: для Zn, Cu, Mn – элювиальноиллювиальный, для Fe – элювиальный и для В – аккумулятивный типы. В трансэлювиальном геохимическом ландшафте отмечается элювиальноиллювиальный тип распределения для всех исследуемых микроэлементов по профилю почв. В аккумулятивном геохимическом ландшафте встречаются элювиально-иллювиальный (Zn, Cu, Mn, B) и недифференцированный типы (Fe) распределения веществ по профилю почвы.

Висследуемом почвенно-геоморфологическом ландшафте наиболее изменчивыми являются показатели содержания марганца и железа в пределах катены, а содержание Zn, Cu, B существенно не изменяются в почвах катены.

Вагроценозе наибольшее распространение из ТМ имеют цинк, свинец, кадмий, медь. Ни один из металлов не превышает ПДК, т.к. для цинка ПДК является – 100 мг/кг, для меди – 55, для кадмия – 0,5, для свинца – 30 мг/кг.

Процессы оподзоливания и оглеения способствуют дифференциации профиля по содержанию тяжелых металлов. В оподзоленных и глееватых горизонтах отмечается понижение их содержания.

Вэлювиальном геохимическом ландшафте отмечается элювиальный (Zn,

недефференцированый (Zn, Pb), элювиальный (Cu) и элювиально-иллювиальный (Cd) типы распределения. В аккумулятивном геохимическом ландшафте отмечается недифференцированный (Zn) и элювиально-иллювиальный (Cu, Cd, Pb) типы. В пределах катены содержание ТМ слабо изменяется.

Для характеристики почвенно-геохимических процессов перераспределения вещества в системе почв – порода используется коэффициент радиальной дифференциации [5]. В водораздельной части склона наблюдается наибольший коэффициент радиальной дифференциации для бора и по контрастности создается сильноконтрастный барьер. На вогнутой части склона наибольший коэффициент дифференциации наблюдается для цинка и марганца – это контрастные барьеры. На шлейфе мы видим, что медь и железо создает

197

контрастные барьеры, где отмечается максимальный коэффициент дифференциации и контрастности для цинка.

Коэффициент местной миграции, представляет собой отношение содержания элемента в почвах подчиненных ландшафтов к его содержанию в почвах и коре выветривания автономных ландшафтов [5]. Самый высокий коэффициент местной миграции в почвах исследуемой катены отмечается у цинка и меди.

Таким образом, в пределах катены почвы средне обеспечены необходимыми микроэлементами питания для растений. Содержание тяжелых металлов не превышает ПДК, хотя и несколько дифференцировано по почвенногеоморфологическому профилю.

Литература

1.Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. – Л: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. С. 46-53.

2.Балтаева Д.Ф. Интегральная оценка плодородия почв эрозионноаккумулятивной катены // Материалы Международной научной конференции XVII Докучаевские молодежные чтения «Новые вехи в развитии почвоведения: современные технологии как средства познания». – СПб.: Издательский дом СПб. государственного уни-

верситета, 2014. С. 161.

3.Елькина Г.Я. Микроэлементы в дерново-подзолистых почвах Пермской области и факторы, обуславливающие их подвижность. – В кн.: ПСХИ. сб. науч. трудов. Вопросы агрохимии и почвоведения. – Пермь.1980. С. 32-35.

4.Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях: Пер. с

анг. – М.: Мир,1989. С. 145-151.

5.Лойко С.В., Куликова О.Р., Кузнецова Т.Е. Почвы и ландшафты склонов разных экспозиций Ларинского Заказника // Современные проблемы почвоведения и природопользования в Сибири. Материалы Всероссийской молодежной научной конференции.

–Томск: Томский ГУ, 2012. С. 187.

6.Мельникова А.Д. Аккумулирование валовых форм тяжелых металлов в почвах импактной зоны предприятия по производству минеральных удобрений // Материалы Международной научной конференции XVII Докучаевские молодежные чтения «Новые вехи в развитии почвоведения: современные технологии как средства познания». – СПб.: Издательский дом СПб государственного университета, 2014. С.245.

УДК 633.1

Е.А. Белкина – студентка; Е.В. Пименова – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ ВБЛИЗИ СОЛЕОТВАЛА СКРУ-2 Г. СОЛИКАМСКА

Аннотация. Приведены данные о минерализации и содержании катионов калия и натрия в почвогрунтах, отобранных на разном удалении от санитарнозащитной зоны солеотвала, показано влияние присутствия солей на их фосфатазную и и уреазную активность.

Ключевые слова: засоление, солеотвал, ферментативная активность, калийная промышленность

198

ОАО «Уралкалий» является одним из крупнейших производителей калийных удобрений в России, компания уже традиционно входит в число наиболее динамично развивающихся отечественных предприятий химической промышленности. Спецификой калийного производства является накопление значительного количества отходов, представленных в основном хлоридами натрия, калия и магния. Галитовые отходы производства являются источниками загрязнения окружающей среды.

Вредное воздействие отходов калийных предприятий на окружающую среду выражается в засолении почв. Засоление почв и вод в области солеотвала вызывают рассолы, образование которых связано с несовершенством обезвоживания твердых отходов на обогатительных фабриках, растворением солеотвалов атмосферными осадками, конденсацией атмосферной влаги [2].

Засоление – процесс накопления соли в верхних горизонтах почвы в недопустимых концентрациях для нормального роста и развития растений и организмов [7].

Известно, что трансформация органического вещества, мобилизация макро- и микроэлементов в почвах осуществляются с помощью ферментов, выделенных в данный момент живыми организмами или находящимися в почве в адсорбированном состоянии [4].

Все биологические процессы, связанные с превращением веществ и энергии в почве, осуществляются с помощью ферментов, играющих важную роль в мобилизации элементов питания растений, а также обуславливающих интенсивность и направленность наиболее важных биохимических процессов, связанных с синтезом и распадом гумуса, гидролизом органических соединений и окислительно-восстановительным режимом почвы [1].

Целью данного исследования является определение солесодержания, катионов K+ и Na+, а также ферментативной активности почв на различном удалении от санитарно-защитной зоны (СЗЗ) солеотвала Соликамского калийного рудоуправления № 2 (СКРУ-2) города Соликамск.

Для исследования влияния солеотвала на ферментативную активность и химический состав почв были проанализированы почвы в районе расположения солеотвала на расстоянии от 50 до 250 м от его границы, а также контрольная точка на удалении 1000 м. Пробы отбирались на юг от солеотвала, вниз по рельефу. Агрохимические характеристики почв определялись по общепринятым методикам, минерализация почвенного раствора – кондуктометрическимметодом, реакция среды водной вытяжки и содержание Na+ и K+ – потенциометрически на приборе «Анион-4100». Уреазная активность устанавливалась фотометрическим методом с реактивом Несслера по образовавшемуся аммиаку. При определении фосфатазной активности использовался фотоколориметрический метод с фенолфталеинфосфатом [5].

Засоление почв резко снижает их плодородие. В почвенно-поглощающем комплексе возрастает количество катионов натрия, калия и водорода, ухудшается его качественный состав (табл.).

Общая минерализация максимальна вблизи солеотвала, а именно на расстоянии 100 м, и составляет 435,0 мг/кг, затем она убывает. При определении минерализации нами выявлено, что первые пять участков (50 м, 100 м, 150 м,

199

200 м, 250 м) имеют щелочную реакцию среды, можно предположить, что в почве преимущественно накапливаются карбонаты, что способствует подщелачиванию почвы. А участок на расстоянии 1000 м, имеет нейтральную реакцию среды.

Характеристика почвогрунтов на различном удалении СЗЗ солеотвала

Максимальное количество калия и натрия наблюдается на 5 участке, это можно объяснить тем, что эти катионы из солеотвала переходят в почву, с водными стоками и мигрируют в почве.

Важную роль в обеспечении растений элементами минерального питания играет фосфатаза – фермент, отвечающий за минерализацию органического фосфора [6].

Изучение активности фосфатазы выявило следующие закономерности: минимальная фосфатазная активность характерна для пробы 2, она составляет 0,56 мг Р2О5/10 г почвы в сутки. По существующей классификации Д.Г. Звягинцева, грунты с участков 1 и 2 относятся к категории бедных почв, участки 3-6 относится к почвам, средне обогащѐнных фосфатазой (3,56-4,69 мг Р2О5/10 г почвы в сутки), а максимальная фосфогидролазная активность – в точке 5, которая составляет 4,69 г Р2О5/10 г почвы в сутки. Изменение ферментативной активности по мере удаления от солеотвала можно увидеть на рисунке. На участке на удалении 100м с высоким солесодержанием фосфатазная активность минимальна. На удалении 1000 м при низком солесодержании фосфатазная активность максимальна.

Подобная зависимость была отмечена нами ранее для другого солеотвала солеотвала [3].

Динамика изменения ферментативной активности и общей минерализации по мере удаления от солеотвала

200