Salt composition transformation in the Ishim steppe soils with changes in their moisture | Преобразование солевого состава почв Ишимской степи при изменении их влажности

Английский. The aim of the study. To study the transformation of salt composition in the Ishim steppe soils as related with changes in their moisture content by comparing the chemical composition of the aqueous extract and soil solution under natural and increased moisture content. Location of the study. The analysis was carried out with soil samples collected in the Ishim-Irtysh steppe interfluve (Ishim steppe) within the Omsk region (Russia). Methods. A comparative analytical method was used to compare the chemical composition of the aqueous extract, moistened soil solution and soil solution of natural moisture. Results. The effect of moisture change on the ion-salt system of heavy loamy soils of the Ishim steppe was studied. With an increase in the soil moisture content the amount of dissolved salts in it invariably increased, which is associated with the solubility of both solid salts in soil and with the ongoing ion exchange processes. Such an increase is mainly due to the increased bicarbonate, sulfate and sodium concentrations. In gypsum-free samples, the decreased content of calcium and magnesium ions in the aqueous extract was observed, as compared with the soil solution. In gypsum-containing samples, on the contrary, an abrupt synchronous increase occurred not only in calcium and sulfate ions content, but also in magnesium in the aqueous extract. With an increase in soil moisture, a change in the ratio between individual ions occurred, significantly affecting the chemistry of salinization. Conclusions. The increase in soil moisture was shown to shift the ratio of anions in the soil solution towards the sulfate, whereas soil drying shifted the ratio  to the chloride type. As for the ratio of cations, increased soil moisture shifted it towards the sodium type and soil drying towards the magnesium type.

Русский. Цель исследования. Изучить преобразование солевого состава почв Ишимской степи при изменении их влажности путем сравнения химического состава водной вытяжки и почвенного раствора при естественной и повышенной влажности этих почв. Место проведения. Анализ проводили на почвенных образцах, отобранных на Ишим-Иртышском степном междуречье (Ишимская степь) в пределах Омской области. Методы. Использовали сравнительно-аналитический метод при сопоставлении химического состава водной вытяжки, увлажненного почвенного раствора и почвенного раствора естественной влажности. Основные результаты. Выявлено влияние изменения влажности на ионно-солевую систему тяжелосуглинистых почв Ишимской степи. При возрастании влагосодержания почвы количество растворенных солей в ней неизменно возрастает, что связано с растворимостью как твёрдых солей, находящихся в почве, так и с протекающими процессами ионного обмена. Такое увеличение связано, главным образом, с ростом концентрации HCO3-, SO42- и Na+. В образцах, не содержащих гипс, наблюдается снижение содержания ионов Ca²⁺ и Mg²⁺ в водной вытяжке по сравнению с почвенным раствором. В образцах, содержащих гипс, напротив, происходит скачкообразное синхронное увеличение не только иона кальция и сульфат-иона, но и катиона магния в водной вытяжке. При увеличении влажности отмечается изменение в соотношении между отдельными ионами, существенно изменяя химизм засоления. Заключение. Увеличение влажности приводит к изменению почвенного раствора по соотношению анионов в направлении сульфатного, а иссушение – в направлении хлоридного типа. По соотношению катионов при увеличении влажности – к натриевому, а при иссушении – к магниевому типу.