Chemia, fizyka i biologia na potrzeby społeczeństwa XXI wieku;

1. Chemia, fizyka i biologia na potrzeby społeczeństwa XXI wieku; nowe makrokierunki studiów I,II i III stopnia POKL.04.01.01-00-100/10 Projekt realizowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

2. IssuesoforganicmatterinirrigatedsoilsofKazakhstanKazakhResearchInstituteofSoilScienceandAgrichemistrynamedafter U.U. Uspanov, RepublicofKazakhstanAl-Farabi, 75B, Almaty, ibraevamar@mail.ru Ph.D Ibraeva M.A.

3. Table 1 - Variation-statistics total humus content (%) in paddy soils of ancient Akdala Bakanasskoy-delta (ttаbl.=2,8;n=5; Р=0,95)

4. virgin soil arable land spring arable autumn Характер распределения общего гумуса в целинных почвах имеет равномерно-аккумулятивный тип, а их освоенные под рис аналоги, независимо от длительности срока их освоения под рис имеют своеобразный динамичный тип распределение гумусапо профилю. После одного сезона возделывания риса гумус в данных почвах распределен по аккумулятивно-элювиально-иллювиальному типу, т.е. на различной глубине образуются горизонты вторичного накопления гумуса (Р-47А весна). При дальнейшем использовании данных почв под посевы риса наблюдается полное исчезновение или же смещение горизонта вторичного накопления в нижележащие горизонты. Например, при анализе образцов почв разреза 47А осеннего срока наблюдения данный горизонт в профиле почв уже отсутствовал (Р-47 осень). А в профиле почв разреза 46А горизонт вторичного накопления гумуса в течение сезона сместилась на следующий генетический горизонт. Depth, cm Причем гумусовый профиль, несмотря на их общее низкое содержание, довольно растянут. На глубине 0,5-1,0 метра их содержание соизмеримо с содержанием в пахотных горизонтах. По-видимому, этому способствуют развитые в периодически затапливаемых рисовых почвах мобилизационно-миграционные процессы, о которых была сказано выше. Острый недостаток кислорода в почве, наблюдающийся в условиях длительного их затопления, повышенная щелочная реакция почвенного раствора характерная для рисовых почв и постоянный нисходящий поток фильтрационных вод, и ряд других процессов способствуют формированию своеобразного растянутого гумусового профиля данных почв. Данные процессы при неблагополучных почвенно-мелиоративных условиях, особенно при недостатке в почве свежих органических веществ, Figure 1 - The distribution of humus in the soil profile могут привести к ощутимой потере почвенного гумуса. Известно, что в условиях глубокого анаэробиозиса, который создается в результате длительного затопления, в почвах наблюдается острый недостаток кислорода и анаэробными микроорганизмами при недостатке органического вещества подвергается восстановлению кроме прочих легковосстанавливаемых веществ и почвенный гумус.

5. Table 2 - Variation - statistics in the humus loss horizon Apah%. takyr soil as a result of their prolonged flooding (ttabl. = 2.8 for n = 5 and P = 0.95) Подтверждением этому служат данные о потере гумуса почвами, вовлеченными под возделывание риса, по сравнению с их целинными аналогами (таблица 2). В такыровидных почвах освоенных под рисосеяние в 1976 и 1984 г.г. к настоящему времени по сравнению с их целинными аналогами произошли статистически достоверные (tфак.tтабл.) потери гумуса, соответственно, на 19,34,37 и 24,73,07 процента. На наш взгляд, причиной тому послужили ухудшение почвенно-мелиоративных и экологических условий Акдалинского массива в целом. Таким образом, можно заключить, что гумусовый профиль рисовых почв довольно сильно растянут, на глубине 0,5-1 метр обнаруживается заметное количество гумуса сопоставимое с их содержанием в пахотных горизонтах. В результате длительного затопления почв произошли ощутимые потери гумуса. Этому способствуют мобилизационные и миграционные процессы, довольно интенсивно протекающие в условиях орошения способом постоянного затопления. В качестве основных мобилизационных процессов можно указать на господство восстановительных условии и повышенную щелочность среды, а в качестве миграционных – на постоянный нисходящий ток оросительной воды способствующий выносу продуктов мобилизационного процесса вглубь профиля почв и в дренажные воды.

6. В системе гумусовых веществ его воднораство- римая часть является наиболее динамичной. Она, активно взаимодействуя с минеральной частью почв, образует органоминеральные соединения и существенным образом влияет на процессы образования почв. Причем в зависимости от ус- ловий среды данные соединения могут аккуму- лироваться на месте образования или же мигрировать по почвенному профилю. Как гуматы, так и фульваты щелочных метал- лов хорошо растворимы в воде и при наличии нисходящего тока воды легко могут передви- гаться в глубь почвенного профиля. Поэтому в условиях рисосеяния, где щелочные почвы в течение длительного времени находятся в за- топленных условиях, можно ожидать повышен- ия мобильности органических веществ и ухуд- шения гумусного состояния данных почв. Данное положение подтверждается характером профиля и сезонной динамикой воднорастворимых форм гумуса рисовых почв. Данная форма гумуса, как и общий гумус, мигрирует в нижележащие горизонты в значительных количествах. Между глубиной и содержанием воднорастворимой формы гумуса наблюдается довольно тесная корреляция, r=0,55. virgin spring fall Depth, cm Figure 2 - The nature of the distribution of water-soluble forms of humus Воднорастворимые формы гумуса по профилю целинных почв имеют, так же и как общий гумус равномерно-аккумулятивный тип распределения по профилю почв (Р-61А). А в условиях длительного нахождения почв под водой тип распределения меняется на аккумулятивно-эллвиально-иллювиальный, т.е. в этих условиях происходит их вертикальная миграция и тип распределения приобретает динамичный характер. Например, если весной тип распределения по профилю почв разреза 2 соответствовал равномерно-аккумулятивному, то осенью того же года и весной следующего года стало аккумулятивно-эллювиально-иллювиальной. Причем со временем наблюдается смещение второго пика в нижние горизонты, т.е. наблюдается динамичность характера распределения воднорастворимой формы гумуса в зависимости от места риса в севообороте (рис по пласту люцерны, рис по обороту пласта люцерны или же рис по рису) и времен года.

7. Spring 2001 Fall 2001 Spring 2002 period of observation Figure 3 - Dynamics of water-soluble forms of humus Данное положение подтверждается также и результатами исследования динамики воднорастворимой формы гумуса, где установлено, что за время нахождения почв под водой в течение вегетации риса и в осенне-зимний период идет их постепенное уменьшение. При этом, чем давнее срок освоения почв под рис, тем интенсивнее идет процесс образования мобильной формы гумуса, и данная разница сохраняется практически во всех сроках наблюдения. Данную закономерность мы связываем с изменением со временем состава гумуса в сторону преобладания фульватной легкорастворимой формы.

8. Table 3 - Variation-statistics solubility of humus in periodically flooded paddy soils (ttabl. 2,4= 2,3 with n = 6  7 and P = 0.95); Результаты статистической обработки имеющихся данных по растворимости гумуса показывают, что с увеличением глубины наблюдается достоверное (tфак.tтабл.) и закономерное увеличение растворимости гумуса.

9. solubility Depth, cm Figure 4 - Distribution curves of solubility of humus in the soil profile Кроме того, данная закономерность согласуется также типами кривой распределения растворимости гумуса по профилю почв, которая характеризуется как эллювиально-иллювиальный

10. Spring Autumn loss of humus Akdalinskaya delta Bakanasskaya delta array Kyzylorda Figure 5 - The value of the loss of water-soluble forms of humus for the season Вследствие специфического состава гумуса (фульвокислотный) рисовых почв и их высокой растворимости наблюдается заметная потеря самой подвижной воднорастворимой формы гумуса. В условиях постоянного нисходящего тока поливной воды за один сезон величина потери гумуса достигает 12-36 процентов

11. Известно, что люцерна обогащает почву органическим веществом и азотом. При хорошем стоянии трав ко второму году их жизни запас корней составляет 12-20 т/га, а прибавка перегноя в пахотном слое – 0,4-0,5 %. Полученные результаты подтверждают большую роль люцерны в накоплении органических веществ. В условиях затопления мобилизация белково-органических веществ происходит быстро. Учитывая это, нами заложен эксперимент по определению коэффициента гумификации зелёной массы и корней люцерны и риса в 5-ти повторностях в лизиметрических сосудах ёмкостью 7 литров, соединённых с приёмником для отбора фильтратов. Почву для лизиметров отбирали до глубины 20 см (пахотный слой) непосредственно перед их заполнением, освободили от органических остатков и тщательно перемешали. В лизиметры поместили 6,2 кг почвы, вперемешку с почвой послойно поместили свежесобранную зелёную массу и корневые остатки люцерны и корневые и пожнивные остатки риса из расчёта почва:органические остатки 20:1. В качестве контроля для лизиметров с зелёной массой и корнями люцерны, а также пожнивных и корневых остатковриса заложены лизиметры с почвой без органических остатков. В конце сезона из лизиметров отобраны образцы почв и отмытые растительные остатки, из которых определено содержание общего углерода. Полученный коэффициент гумификации (КГ) в дальнейшем можно использовать для вычисления количества новообразованного гумуса по следующей формуле: КГ х Накопленное количество пожнивных и корневых остатков = Новообразованный гумус.

12. Мы также по данным, полученным в эксперименте по определению коэффициента гумификации пожнивных и корневых остатков люцерны и риса рассчитали гумусовый баланс, являющийся одним из наиболее оправдавших себя методов для контроля за динамикой органического вещества в почве. Баланс гумуса почв из под рисовища отрицательный, за счёт вымывания легкорастворимых органических веществ, о чём подробно изложено выше. Баланс гумуса почв из под риса по пласту люцерны и люцерны 1-го года жизни положительный, хотя и характеризуется небольшими величинами. Баланс гумуса почв под люцерной 2-го года жизни положительный и измеряется довольно высокой величиной (+20,72 ц/г), что является ещё одним подтверждением необходимости соблюдения рисово-люцернового севооборота, дающего возможность не допущения снижения гумуса в рисовых почвах ниже критического уровня, за которым начинают усиливаться отрицательные явления, вызванные этим снижением. Фокиным А.Д. [7] с помощью изотопных индикаторов было показано, что коэффициенты использования элементов минерального питания, входящих в состав растительных остатков обычно в 3-4 раза выше, чем из минеральных удобрений или из запасов подвижных элементов в почвах.

13. Траншеи для закладки вегетационных опытов и водоприёмник для орошения подготовка раствора биомелиорантов, смешивание их с почвой, набивка сосудов и установка в траншеи