Засоленные почвы естественных и агротехногенных ландшафтов Южного Урала (27.09.2010)

Автор: Сулейманов Руслан Римович

Почва опытного участка засевалась культурами в рамках севооборота хозяйства. В первые два года опыта поле было засеяно подсолнечником. В первый год растения были единичными и учет урожайности был невозможен. На второй год ситуация несколько изменилась и хотя урожай был чрезвычайно низким, его учет показал заметную разницу по вариантам. Если на контроле фитомасса составила 0,1 ц/га, то при внесении органических мелиорантов она возрастала в ряду сплавина – навоз – солома – сапропель от 0,23 до 0,64 ц/га. В связи с низкой продуктивностью всего поля на третий год (осень 2007 г.) оно было выведено из севооборота и не засевалось. Поэтому учет проводился по общей фитомассе растений, выросших на опытном участке. По эффективности органические удобрения расположились в следующем ряду: солома (на 31,6ц/га выше, чем на контроле) – сплавина (на 86,6 ц/га) – сапропель (на 88,3 ц/га) – навоз (на 106,6 ц/га). Применение цеолита привело к увеличению урожайности фитомассы на 31,6 ц/га, песка - на 11,6 ц/га. Фитомасса многолетних трав донника, люцерны и эспарцета составила соответственно 95,6; 71,6 и 65,6 ц/га против 50 ц/га на контроле.

4. ВЛИЯНИЕ НЕФТЕДОБЫЧИ НА СОЛЕВОЙ РЕЖИМ ПОЧВ В ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ ЗОНАХ ЮЖНОГО ПРЕДУРАЛЬЯ

Изменение свойств серых лесных почв при загрязнении нефтепромысловыми сточными водами в Северной лесостепной зоне

В Северной лесостепи природных условий, способствующих хлоридно-натриевому засолению нет, и для почв этого региона засоление в целом не характерно, за исключением техногенных случаев. Исследования проводились на территории крупнейшего в этой зоне Арланского нефтяного месторождения, где техногенное засоление происходит при загрязнении НСВ и сырой нефтью.

Целью настоящей работы явилось изучение изменений комплекса свойств серой лесной почвы при воздействии НСВ и последующей рекультивации. Загрязнение НСВ пахотной серой лесной почвы на пологом склоне произошло из-за порыва коллектора скважины 1379 в 1992 г. вблизи села Шушнур (минерализация 193012,6 мг/л, состав хлоридно-натриевый). Через год после аварийного выброса НСВ сформировался своеобразный ореол загрязнения серой лесной почвы площадью около 1 га с содержанием водорастворимых солей 0,56-1,26%. Наиболее сильное засоление отмечалось вблизи места порыва, причем с глубиной содержание солей возрастало. Вниз по склону величина сухого остатка снижалась и в нижней части контура, ограниченного автотрассой, примерно в 1,3 км от места порыва, была минимальной и характеризовалась средним уровнем в пахотном и слабым – в переходном горизонтах. Количество обменного натрия изменялось в диапазоне 33,4-61,1% от суммы катионов в пахотных и 8,0-33,4% – в переходных горизонтах.

В 1993 и 1996 гг. с целью рекультивации почвы в два приема был внесен фосфогипс, доза которого составила около 60 т/га. На участок пашни вблизи места порыва коллектора в 1993 г. был также внесен навоз (200 т/га), который разбросали поверх прогипсованного слоя. Для изучения эффективности проведенных мероприятий осенью 1997 и 2003 гг. были заложены почвенные разрезы: 8 – на загрязненном участке, рекультивированном путем внесения фосфогипса и навоза, 9 – на загрязненном участке без рекультивации, 10 – на загрязненном участке, рекультивированном путем внесения фосфогипса, 11 – на незагрязненном участке серой лесной почвы (фон).

Загрязнение НСВ привело к радикальному изменению физико-химических свойств серой лесной почвы (табл. 2). Через 5 лет после загрязнения содержание водорастворимых солей в верхних горизонтах соответствовало сильному уровню засоления. Количество обменного натрия в пахотном слое достигло 43,8 % от суммы обменных катионов. Содержание поглощенного кальция уменьшилось почти в три раза. В работе Н.П. Солнцевой [1998] показано, что сразу после загрязнения сумма щелочно-земельных катионов может возрастать, но при последующем разрушении почвенно-поглощающего комплекса (ППК) содержание этих катионов уменьшается почти на порядок. Очевидно, через пять лет после загрязнения серой лесной почвы наступил второй этап деградации ППК.

Таблица 2. Изменение физико-химических свойств серых лесных почв при загрязнении НСВ и рекультивации

Горизонт,

глубина, см рН

Н2О Поглощенные катионы,

мг-экв/100 г почвы Сумма

катионов Na,

% от суммы

катионов Сухой остаток,

Ca2+ Mg2+ Na+

1997 г. 2003 г. 1997 г. 2003 г. 1997 г. 2003 г.

1997 г. 2003 г. 1997 г. 2003 г. 1997 г. 2003 г. 1997 г. 2003 г.

Разрез 11 (Фон)

Апах 0-22 6,4 5,8 22,5 22,0 5,8 6,0 нет 0,1 28,3 28,1 нет 0,4 0,10 0,02

А1 22-34 6,5 5,7 15,0 15,0 5,0 6,0 –»– 0,2 20,0 21,2 –»– 0,9 0,13 не опр.

А1В 34-43 6,5 6,3 17,0 16,0 4,0 3,0 –»– 0,3 21,0 19,3 –»– 1,6 0,09 –»–

В 43-120 6,9 6,4 15,0 15,0 4,0 4,0 –»– 0,3 19,0 19,3 –»– 1,6 0,09 0,03

Разрез 9 (НСВ, без рекультивации)

Апах 0-22 7,1 7,0 8,7 8,0 4,8 4,5 10,5 7,8 24,0 20,3 43,8 38,4 0,70 0,55

АВ 22-44 7,4 7,4 10,5 12,0 4,8 4,5 6,2 6,0 21,5 22,5 28,7 26,7 0,50 не опр.

В 44-120 7,1 7,6 13,0 17,0 3,0 4,0 3,4 8,8 19,4 29,8 17,5 29,5 0,32 0,98

Разрез 10 (НСВ, фосфогипс)

Апах 0-22 7,9 6,8 16,9 20,0 3,8 6,5 7,9 4,3 28,6 30,8 30,8 14,0 0,30 0,33

А1 22-42 7,1 7,4 10,7 18,1 3,9 8,5 5,4 6,2 20,0 32,8 18,2 18,9 0,58 не опр.

В 42-120 7,1 7,6 14,0 22,0 4,0 7,0 2,2 7,3 20,2 36,3 10,9 20,1 0,31 0,39

Разрез 8 (НСВ, фосфогипс, навоз)

Апах 0-28 6,8 6,9 20,0 24,0 4,0 5,2 3,4 1,2 27,4 30,4 12,4 4,0 0,19 0,06

А1 28-43 7,8 7,1 12,3 20,0 4,9 7,7 2,8 1,2 20,0 28,9 14,0 4,2 0,18 не опр.

АВ 43-56 7,7 8,0 16,5 18,3 3,9 7,0 0,2 1,3 20,6 26,6 1,0 4,9 0,12 –»–

В 56-113 7,5 7,8 14,5 20,3 4,9 5,0 0,9 1,3 20,3 26,6 4,4 4,9 0,09 0,05

Вследствие техногенно спровоцированного засоления и осолонцевания почвенного профиля увеличилась щелочность почвенного раствора с максимумом в переходном горизонте. С глубиной содержание водорастворимых солей постепенно снижалось и только почвообразующая порода осталась незасоленной. Насыщенность ППК натрием с глубиной также постепенно убывала, но слабая степень осолонцевания отмечалась на глубине 120-150 см в горизонте С. Снижение содержания поглощенного кальция с глубиной было менее выраженным, а в иллювиальном горизонте и почвообразующей породе оставалось близким к фоновым почвам. Эти данные показывают, что полного естественного рассоления за пять лет не произошло, а процесс осолонцевания охватил весь почвенный профиль.

В последующие годы (к 2003 г.) произошел процесс перераспределения солей: в пахотном горизонте их количество снизилось на 0,15%, а в иллювиальном – увеличилось на 0,6%. Соответственно изменился состав катионов ППК. На фоне стабилизации содержания кальция и магния в пахотном слое и некоторого увеличения в переходном и иллювиальном, количество обменного натрия уменьшилось в верхних и возросло в нижних горизонтах.

Внесение фосфогипса как отдельно, так и совместно с навозом способствовало существенному улучшению физико-химических свойств загрязненной почвы. Через год после последней обработки количество водорастворимых солей в пахотных горизонтах уменьшилось соответственно до 0,30 и 0,19%, против 0,70% в нерекультивированной почве.

Содержание обменного натрия в пахотном слое после гипсования снизилось в 1,3 раза, а при внесении навоза – в три раза и степень осолонцованности характеризовалась как средняя. В соответствии со снижением натрия количество кальция и магния несколько увеличилось, но не достигло фоновых значений.


загрузка...