Агрофизические свойства чернозема обыкновенного в учебно-опытном фермерском хозяйстве АЧГАА
Автор: Кувшинова Елена Константиновна, Кабаненко Наталья Николаевна, Гордеева Юлия Валерьевна
Журнал: Вестник аграрной науки Дона @don-agrarian-science
Рубрика: Агрономия, лесное хозяйство и биологические науки
Статья в выпуске: 3 (11), 2010 года.
Бесплатный доступ
Приведен анализ агрофизических свойств почвы - чернозема обыкновенного. Установлено, что строение и плотность почвы, ее агрегатный состав и водопрочность почвенных частиц являются благоприятными для возделывания сельскохозяйственных культур.
Почва, плотность, пористость и структура почвы, почвенные агрегаты, водопрочность
Короткий адрес: https://sciup.org/140204048
IDR: 140204048
Текст научной статьи Агрофизические свойства чернозема обыкновенного в учебно-опытном фермерском хозяйстве АЧГАА
Агрофизические свойства влияют на все происходящие в почве процессы, характеризуют ее как пригодную или непригодную для возделывания различных сельскохозяйственных культур.
Целью исследований являлось изучение агрофизических свойств чернозема обыкновенного в Учебно-опытном фермерском хозяйстве Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии перед закладкой стационарного опыта по изучению влияния технологий возделывания и обработок почвы на урожайность и качество сельскохозяйственных культур.
В результате проведенных исследований в каждом 10-сантиметровом слое почвы на глубине 0–50 см были изучены:
-
– строение (сложение) и плотность ненарушенного слоя почвы;
-
– плотность твердой фазы почвы пикнометрическим методом;
-
– агрегатный состав почвы по методу Н.И. Саввинова (сухое просеивание);
-
– водопрочность почвенных агрегатов по методу П.И. Андрианова.
Все слои почвы были проанализированы на содержание органического вещества по методу И.В. Тюрина.
Плотность сложения влияет на водный, воздушный и тепловой режимы почвы, а также на микробиологическую активность почвы. Чем меньше плотность сложения, тем богаче может быть почва воздухом, водой и гумусом, тем благоприятнее она для возделывания сельскохозяйственных культур. Исследования плотности почвы показали, что она находится в пределах от 0,96 в слое почвы 0–10 см до 1,14 г/см3 в слое почвы 30–40 см, что свидетельствует о нормальной (оптимальной) плотности (по С.И. Долгову). Незначительное увеличение плотности в слоях почвы 20–30 и 30–40 см обусловлено рас- пылением верхнего слоя почвы, увеличением содержания фракции <0,25 мм и миграцией ее в нижнюю часть пахотного слоя, что приводит к его переуплотнению (табл. 1).
Одним из показателей свойств почвы является ее пористость, капиллярная и не- капиллярная, свидетельствующая о степени окультуренности почвы. Важнейшей характеристикой пористости почвы является величина ее аэрированной части, то есть той части пористости, которая заполнена воздухом.
Таблица 1
Строение (сложение) чернозема обыкновенного в стационарном опыте
УОФХ АЧГАА
|
Слой почвы, см |
Плотность почвы, г/см3 |
Объем твердой фазы почвы, % |
Пористость, % |
Степень аэрации почвы, % |
Степень насыщения почвы водой, % |
Капиллярная влагоем-кость, % |
||
|
об щая |
капиллярная |
нека-пил-лярная |
||||||
|
0–10 |
0,96 |
39,6 |
60,4 |
51,2 |
9,2 |
93,4 |
6,6 |
51,1 |
|
10–20 |
1,02 |
41,9 |
58,1 |
53,8 |
4,3 |
95,2 |
4,8 |
49,8 |
|
20–30 |
1,13 |
40,2 |
59,8 |
54,2 |
5,6 |
92,2 |
7,8 |
52,0 |
|
30–40 |
1,14 |
40,4 |
59,6 |
53,5 |
9,1 |
94,4 |
5,6 |
58,8 |
|
40–50 |
0,99 |
39,1 |
60,9 |
55,9 |
5,0 |
92,8 |
7,2 |
54,4 |
Данные таблицы свидетельствуют о том, что твердая фаза почвы занимает 39,1–41,9%, а общая пористость составляет 58,1–60,9%, из которых 51,2–55,9% приходится на капиллярную пористость. При этом капиллярная влагоемкость изменяется от 49,8 до 58,8%. Степень аэрации почвы довольно высокая 92,2–95,2%. Согласно шкале оценки общей пористости Н.А. Ка- чинского, исследуемая почва характеризуется как отличная, пахотный слой культурный.
Плотность твердой фазы почвы является не менее важным показателем, характеризующим плодородие почвы. Чем меньше плотность твердой фазы почвы, тем больше в ней перегноя, выше плодородие, а значит – и содержание гумуса (табл. 2).
Таблица 2
|
Слой почвы, см |
Плотность твердой фазы, г/см3 |
Содержание гумуса |
|
|
% |
градация* |
||
|
0–10 |
2,53 |
4,13 |
среднее |
|
10–20 |
2,58 |
3,97 |
низкое |
|
20–30 |
2,60 |
3,79 |
низкое |
|
30–40 |
2,61 |
3,45 |
очень низкое |
|
40–50 |
2,63 |
3,32 |
очень низкое |
*по А.А. Зенину, И.П. Стокозову и др.
Плотность твердой фазы и содержание гумуса в почве
В результате определения плотности твердой фазы почвы было установлено, что с глубиной она увеличивается: с 2,53г/см3 в слое 0–10 см до 2,63 г/см3 в слое 40–50 см.
Содержание гумуса в изучаемых слоях, наоборот, снижалось с 4,13 до 3,32%. Между этими показателями была выявлена тесная обратная корреляционная зависимость, составляющая r = -0,90.
Твердая фаза почвы включает механические частицы, различающиеся по свойствам и размерам. Наиболее ценными являются агрегаты размером от 0,25 до 10 мм. Отношением этих частиц к сумме частиц более 10 мм и менее 0,25 мм характеризуется коэффициент структурности, предложенный Н.А. Качинским. Чем выше этот коэффициент, тем лучше структура почвы и благоприятнее условия для сельскохозяйственных культур (табл. 3).
Таблица 3
Агрегатный состав чернозема обыкновенного в стационарном опыте
УОФХ АЧГАА
|
Слой почвы, см |
Размеры агрегатов, мм |
Коэффициент структурности |
||||||||
|
>10 |
10–7 |
7–5 |
5–3 |
3–2 |
2–1 |
1–0,5 |
0,5– 0,25 |
<0,25 |
||
|
0–10 |
8,9 |
6,0 |
7,2 |
9,6 |
7,3 |
9,9 |
13,3 |
17,4 |
20,5 |
2,40 |
|
10–20 |
11,8 |
12,1 |
13,1 |
14,0 |
9,0 |
10,0 |
10,6 |
8,2 |
11,2 |
3,35 |
|
20–30 |
11,5 |
9,5 |
11,1 |
14,6 |
10,7 |
12,0 |
10,9 |
11,1 |
8,6 |
3,98 |
|
30–40 |
12,0 |
8,6 |
10,0 |
14,4 |
10,8 |
12,0 |
10,3 |
10,5 |
11,5 |
3,26 |
|
40–50 |
10,3 |
9,0 |
10,7 |
14,0 |
10,6 |
11,3 |
10,6 |
11,0 |
12,5 |
3,39 |
Агрегатный анализ почвы показал, что в верхнем слое 0–10 см преобладают агрегаты размером от 1 мм и менее, при этом частицы <0,25 мм составляют 20,5%, что свидетельствует о сильной распыленности верхнего слоя. В слоях почвы от 10 до 50 см преобладали агрегаты размером 5–3 мм, содержание которых составило 14,0–14,6%. Коэффициент структурности почвы варьировал от 2,40 до 3,98, при этом самым низким (2,40) он был в слое почвы 0–10 см за счет частиц размером <0,25 мм. С агротехнической точки зрения наиболее ценными являются частицы, способные противостоять разрушающему действию воды. Необходимо отметить, что содержание >55% водопрочных агрегатов размером >0,25 мм является важным качественным показателем общей оструктуренности почвы.
Таблица 4
|
Слой почвы, см |
Размеры агрегатов, мм |
Средняя в слое |
||||
|
5–3 |
3–2 |
2–1 |
1–0,5 |
0,5–0,25 |
||
|
0–10 |
20,6 |
15,0 |
34,6 |
73,9 |
94,9 |
47,8 |
|
10–20 |
9,7 |
12,8 |
72,3 |
63,2 |
92,3 |
50,1 |
|
20–30 |
14,9 |
16,8 |
77,7 |
84,3 |
96,1 |
58,8 |
|
30–40 |
32,7 |
33,7 |
67,4 |
84,2 |
93,6 |
62,3 |
|
40–50 |
10,3 |
57,5 |
75,4 |
95,7 |
98,5 |
67,5 |
|
Средняя по фракции в слое 0–30 см |
15,1 |
14,9 |
61,5 |
77,8 |
94,4 |
– |
|
Средняя по фракции в слое 0–50 см |
17,6 |
27,2 |
65,5 |
80,3 |
95,1 |
– |
Водопрочность почвенных агрегатов, %
Определением водопрочности почвенных агрегатов было установлено, что наиболее устойчивыми к размыванию водой являются частицы размером 0,5–0,25 мм, водопрочность которых составила 92,3– 98,5% (табл. 4).
Водопрочность агрегатов размером 1–0,5 мм изменялась от 63,2 до 95,7% и самыми неустойчивыми оказались частицы размером более 2 мм, водопрочность которых изменялась от 9,7 до 57,5%. Среди частиц размером более 5 мм водопрочных не оказалось, поэтому данные об этих агрегатах в таблице отсутствуют.
Анализ данных таблицы показывает, что водопрочность почвенных агрегатов возрастает в двух направлениях. Во- первых, она увеличивается с глубиной; а во-вторых, чем мельче частицы, тем они водопрочнее, как в пахотном слое почвы, так и в слое 0–50 см.
Проведенные исследования агрофизических свойств чернозема обыкновенного в условиях фермерского хозяйства АЧГАА позволяют сделать вывод о том, что данная почва в агрономическом смысле является ценной и обладает высокими показателями пористости, оструктуренно-сти и водопрочности.
В дальнейшем планируется провести исследования агрофизических свойств почвы опытного участка в зависимости от обработки различными сельскохозяйственными орудиями.
