Почвоведение, 2023, № 7, стр. 815-830

Магний в засоленных гипссодержащих почвах России

Г. И. Черноусенко a*, Н. Б. Хитров a**, Е. И. Панкова a

a Почвенный институт им. В.В. Докучаева
119017 Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 2, Россия

* E-mail: chergi@mail.ru
** E-mail: khitrovnb@gmail.com

Поступила в редакцию 12.01.2023
После доработки 02.03.2023
Принята к публикации 03.03.2023

Аннотация

Статистический анализ 3802 образцов засоленных почв разных регионов России позволил обосновать наблюдения о более высокой доле магния в почвах, содержащих гипс по сравнению с засоленными почвами, не содержащими гипс. Гипс не является токсичной солью и его наличие не приводит к росту засоления. Увеличение степени засоления в основном связано с солями натрия и магния, при этом чаще доля натрия превышает долю магния. Статистически обосновано, что в исследованных засоленных почвах, не содержащих гипс, среди катионов в водной вытяжке (1 : 5) доминирует натрий при любой степени засоления. Появление гипса в профиле почвы сопровождается значительным увеличением доли магния. При слабой и средней степени засоления в горизонтах, содержащих гипс более 1%, по медиане, а также среднему арифметическому, верхнему квартилю и максимуму доля магния от суммы натрия и магния в водной вытяжке (1 : 5) часто составляет более 50%. Даже при сильной и очень сильной степени засоления доля магния в гипссодержащих горизонтах значительна и составляет по медиане 43 и 31% соответственно, что в 5.8–6.7 раз больше, чем доля магния в безгипсовых горизонтах такой же степени засоления.

Ключевые слова: гипс, химизм засоления, степень засоления, катионы, анионы, магний, натрий, водная вытяжка, Calcic Gypsic Chernozem, Calcic Gypsisol, Haplic Gypsisol

Список литературы

  1. Андреев Б.В. Теоретические основы повышения плодородия солонцов и солонцеватых почв. Автореф. дис. … д. с.-х. н. Омск, 1956. 18 с.

  2. Базилевич Н.И., Панкова Е.И. Опыт классификации почв по засолению // Почвоведение. 1968. № 11. С. 3–16.

  3. Гончарова Н.А. Особенности генезиса малонатриевых солонцов и каштановых солонцеватых почв Поволжья. Автореф. дис. … к. с.-х. н. М., 1969. 20 с.

  4. Градобоев Н.Д. Природные условия и почвенный покров левобережной части Минусинской впадины // Тр. Южно-Минус. эксп. Почвы Минусинской впадины. М.: Изд-во АН СССР, 1954. С. 7–184.

  5. Засоленные почвы России. М.: ИКЦ “Академкнига”, 2006. 854 с.

  6. Красная книга почв Республики Татарстан. Казань: Фолиант, 2012. 191 с.

  7. Магницкий К.П. Магниевые удобрения. М.: Сельхозгиз, 1952. 110 с.

  8. Мартынов В.П. Почвы горного Прибайкалья. Улан-Удэ: Бурят. книж. изд-во, 1965. 165 с.

  9. Минашина Н.Г., Гаврилова Г.К. Влияние сульфатно-магниевого засоления на урожай хлопчатника на мелиорированных гипсоносных почвах Ферганской опытной станции // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2007. Вып. 60. С. 11–19.

  10. Минашина Н.Г., Шишов Л.Л., Гаврилова Г.Л. Гажевые солончаки юго-западной части Голодной степи, их почвенные растворы и генезис // Почвоведение. 2004. № 5. С. 527–536.

  11. Мироненко Е.В., Пачепский Я.А., Понизовский А.А. Моделирование массообмена фаз почв на основе термодинамических уравнений физико-химических равновесий. Пущино, 1981. 52 с.

  12. Носин В.А. Почвы Тувы. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 142 с.

  13. Панкова Е.И., Голованов Д.Л., Соловьев Д.А., Ямнова И.А. История формирования и особенности почвенно-литолого-геоморфологического строения Джизакской степи как основа ее природного районирования // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2021. Вып. 107. С. 33–60. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2021-107-33-60

  14. Панкова Е.И., Ямнова И.А. Формы солевых аккумуляций в гидроморфных хлоридных и сульфатных солончаках Монголии // Почвоведение. 1980. № 2. С. 99–108.

  15. Понизовский А.А., Пинский Д.Л., Воробьева Л.А. Химические процессы и равновесия в почвах. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986. 102 с.

  16. Руководство по лабораторным методам исследования ионно-солевого состава нейтральных и щелочных минеральных почв. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 1990. 236 с.

  17. Турдалиев Ж.М., Мансуров Ш.С., Ахмедов А.У., Абдурахмонов Н.Ю. Засоленность почвогрунтов и грунтовых вод Ферганской долины // Научное обозрение. Биол. науки. 2019. № 2. С. 10–15. https://science-biology.ru/ru/article/view?id=1139 (дата обращения: 09.01.2023).

  18. Убугунов В.Л. Солонцы севера Баргузинской котловины (Бурятия, Россия) // Вестник Кыргызского нац. аграрного ун-та им. К.И. Скрябина. 2017. № 2. С. 56–60.

  19. Хитров Н.Б., Панкова Е.И., Новикова А.Ф., Черноусенко Г.И., Ямнова И.А. Теоретические и методические основы предотвращения вторичного засоления почв // Научные основы предотвращения деградации почв (земель) сельскохозяйственных угодий России и формирования систем воспроизводства их плодородия в адаптивно-ландшафтном земледелии. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2013. Т. 1. С. 383–464.

  20. Черноусенко Г.И. Засоленные почвы котловин юга Восточной Сибири. М.: МАКС Пресс, 2022. 480 с.

  21. Черноусенко Г.И., Курбатская С.С. Засоленность почв разных природных зон котловинных ландшафтов Тувы // Почвоведение. 2017. № 11. С. 1296–1311. https://doi.org/10.7868/S0032180X17110041

  22. Черноусенко Г.И., Лопатовская О.Г., Ямнова И.А. Распространение, химизм и генезис засоленных почв Предбайкалья // География и природные ресурсы. 2005. № 2. С. 84–92.

  23. Шеуджен А.Х., Бондарева Т.Н., Онищенко Л.М., Бочко Т.Ф., Лебедовский И.А., Осипов М.А., Есипенко С.В. Содержание и формы соединений магния в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья в условиях агрогенеза // Научный журн. КубГАУ. 2015. № 112. http://ej.kubagro.ru/2015/08/pdf/124.pdf.

  24. Ямнова И.А. Микроморфологическая и минералогическая диагностика засоления почв. Автореф. дис. … канд. биол. н. М., 1990. 24 с.

  25. Ямнова И.А., Черноусенко Г.И. Гипсоносные гажевые почвы суббореального пояса Евразии // Почвоведение. 2023. № 1. С. 3–19. https://doi.org/10.31857/S0032180X22600603

  26. Ямнова И.А., Черноусенко Г.И., Сотнева Н.И. Засоление почв дельты р. Волги и района Западных ильменей // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2005. Вып. 57. С. 31–43.

  27. Acosta J.A., Faz A., Jansen B., Kalbitz K., Martínez–Martínez S. Assessment of salinity status in intensively cultivated soils under semiarid climate, Murcia, SE Spain // J. Arid Environ. 2011. V. 75. P. 1056–1066. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2011.05.006

  28. Al-Dulaijan S.U. Sulfate resistance of plain and blended cements exposed to magnesium sulfate solutions // Construction and Building Materials. 2007. V. 21. P. 1792–1802. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2006.05.017

  29. Chernousenko G.I., Yamnova I.A. Gazha Soils of Russia // 19th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2019: conference proceedings. Albena, Bulgaria, 30 June–6 July, 2019. Sofia, 2019. V. 19. P. 231–238. https://doi.org/10.5593/sgem2019/3.2/S13.031

  30. Fu Z., Wang P., Sun J., Lu Z., Yang H., Liu J., Xia J., Li T. Composition, seasonal variation, and salinization characteristics of soil salinity in the Chenier Island of the Yellow River Delta // Global Ecology and Conservation. 2020. V. 24. P. e01318. https://doi.org/10.1016/j.gecco.2020.e01318

  31. Gebremeskel G., Gebremicael T.G., Kifle M., Meresa E., Gebremedhin T., Girmay A. Salinization pattern and its spatial distribution in the irrigated agriculture of Northern Ethiopia: An integrated approach of quantitative and spatial analysis // Agricultural Water Management. 2018. V. 206. P. 147–157. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2018.05.007

  32. Langmuir D. Thermodynamic properties of phases in the system CaO–MgO–CO2–H2O // Geol. Soc. Am. Spec. Pap. 1964. V. 82. P. 120.

  33. Ngabire M., Wang T., Xue X., Liao J., Sahbeni G., Huang C., Duan H., Song X. Soil salinization mapping across different sandy land-cover types in the Shiyang River Basin: A remote sensing and multiple linear regression approach // Remote Sensing Applications: Society and Environment. 2022. V. 28. P. 100847. https://doi.org/10.1016/j.rsase.2022.100847

  34. Pessoa L.G.M., Freire M.B.G. dos S., Green C.H.M., Miranda M.F.A., Filho J.C. de A., Pessoa W.R.L.S. Assessment of soil salinity status under different land-use conditions in the semiarid region of Northeastern Brazil // Ecological Indicators. 2022. V. 141. P. 109139. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.109139

  35. Pfitzner K.S., Harford A.J., Whiteside T.G., Bartolo R.E. Mapping magnesium sulfate salts from saline mine discharge with airborne hyperspectral data // Sci. Total Environ. 2018. V. 640–641. P. 1259–1271. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.05.396

  36. Rusati P.K., Song K.-I. Magnesium chloride and sulfate attacks on gravel-sand-cement-inorganic binder mixture // Construction and Building Materials. 2018. V. 187. P. 565–571. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.07.149

  37. Wang X., Zhang H., Zhang Z., Zhang C., Zhang K., Pang H., Bell S.M., Li Y., Chen J. Reinforced soil salinization with distance along the river: A case study of the Yellow River Basin // Agricultural Water Management. 2023. V. 279. P. 108184. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2023.108184

  38. Winland H.D. Stability of calcium carbonate polymorphs in warm, shallow seawater // J. Sedimentary Res. 1969. V. 39. № 4. P. 1579–1587.

  39. Yu P., Liu S., Yang H., Fan G., Zhou D. Short-term land use conversions influence the profile distribution of soil salinity and sodicity in northeastern China // Ecological Indicators. 2018. V. 88. P. 79–87. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2018.01.017

  40. Zhao G., Li J., Han F., Shi M., an H. Sulfate-induced degradation of cast-in-situ concrete influenced by magnesium // Construction and Building Materials. 2019. V. 199. P. 194–206. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.12.022

Дополнительные материалы отсутствуют.