Реферат: Структурно-агрегатный состав черноземов ЦЧО
--PAGE_BREAK--2. ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРНОГО И АГРЕГАТНОГО СОСТАВА ЧЕРНОЗЕМОВ ЦЧО ПРИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
В настоящее время о структурно-агрегатном составе черноземов ЦЧО, его динамике и возможных путях улучшения накоплен значительный фактический материал. Однако большую часть исследований проводили на типичных и обыкновенных черноземах. Другие подтипы черноземов изучены в меньшей степени. Необходимо отметить также и то, что, как правило, исследования проводились на единичных разрезах без достаточного числа повторностей /2/.
Черноземы ЦЧО характеризуются хотя и различными, но в целом вполне благоприятными условиями структурообразования. В них много валового гумуса, отличающегося преобладанием гуминовых кислот, среди которых наибольшую долю составляют гуматы кальция. В почвенном поглощающем комплексе доминирующее значение имеет обменный кальций. Механический состав черноземов чаще всего тяжелосуглинистый и глинистый со значительным количеством илистых частиц, в составе которых преобладают гидрослюды и смешанослойные минералы /2/. Все подтипы черноземов характеризуются высокой микроагрегированностью. В составе почвенной массы преобладают микроагрегаты размером от 0,25 до 0,01 мм, количество которых достигает 60—70% и более. Содержание ила среди микроагрегатов очень низкое и в пахотных горизонтах не превышает 2—4%. Фактор дисперсности (по Качинскому) невелик и изменяется от 5,1—7,1% в верхней части гумусовых горизонтов до 11,9—16,1% в почвообразующей породе /2/.
В табл. 2.1 и 2.2. представлен структурный и агрегатный состав основных подтипов черноземов, определенный по методу Саввинова. Исследуемые почвы в естественном состоянии, т. е. до сельскохозяйственного освоения, характеризуются хорошей структурой. Данные структурного анализа свидетельствуют о значительном содержании агрономически ценных агрегатов размером от 10 до 0,25 мм, количество которых в верхней части гумусового горизонта колеблется в пределах 79,7—93,4%. Среди них большая часть приходится на долю агрегатов, имеющих диаметр от 5 до 1 мм (37,7—58,3%). Вследствие невысокого содержания неценных в агрономическом отношении структурных отдельностей более 10 мм (1,6—7,4%) и микроагрегатов (4,1—13,3%), коэффициент структурности достигает значительной величины и изменяется от 3,9 до 14,2 /2/.
Результаты мокрого просеивания показывают, что структура всех подтипов целинных и залежных черноземов, за исключением оподзолен-ных черноземов, отличается высокой водопрочностью. Количество водопрочных агрегатов в верхней части гумусового горизонта составляет 59,5— 85,5%, из которых на долю агрегатов крупнее 1 мм приходится от 19,4 до 69,5%. Критерий водопрочности агрегатов высокий — 63,7—89,2%. Максимальной степенью водопрочности структуры обладают типичные черноземы целинных участков. Структура оподзоленных черноземов вследствие облегченного механического состава и меньшего содержания гумуса характеризуется в ряду исследуемых почв минимальной водопрочностью: количество агрономически ценных агрегатов в них не превышает 50%, критерий водопрочности агрегатов равен 54,1% /2/.
При распашке целинных и залежных черноземов происходит значительное изменение их структурно-агрегатного состава в сторону ухудшения. Особенно быстро распад структурных комочков происходит в первые 3—5 лет. Отрицательные изменения структурного состава (сухое просеивание) черноземов в результате их сельскохозяйственного использования менее существенны; как правило, возрастает содержание микроагрегатов, и особенно агрегатов крупнее 10 мм. Вследствие этого коэффициент структурности пахотных горизонтов заметно уменьшается по сравнению с целиной и изменяется от 1,2 до 3,1.
Таблица 2.1
Структурный состав черноземов ЦЧО /2/
Почва
Номер и месторасположение разреза, угодье
Глубина, см
Содержание фракций, %
Размер, мм
Коэффициент структурности
более 10
10-15
5-1
1-0,25
менее 0,25
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Чернозем оподзоленный среднесуглинистый
А-1
Орловская обл., Болховский р-н, залежь
0-20
30-40
5,2
6,1
21,0
26,9
37,7
36,8
25,7
23,3
10,4
6,9
5,4
6,7
То же
А-2
Орловская обл., Болховский р-н, пашня
0-20
30-40
28,0
21,0
21,0
19,0
29,0
39,0
9,0
14,0
13,0
7,0
1.4
2,6
«
13
Курская обл., Поныровский р-н, пашня
0-27
40-50
38,8
24,4
19,8
26,5
31ё,8
40,7
4,6
4,2
5,0
4,2
1,3
2,5
Чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый
А-3
Орловская обл., Ливенский р-н, залежь
0-10
30-40
--
--
35,6
34,9
48,8
38.4
9,0
18,2
6,6
8,5
14,2
10,8
То же
9
Орловская обл., Ливенский р-н, залежь
0-27
40-49
20,8
9,2
13,2
21,7
31,1
56,1
11,9
8,9
23,0
4,1
1,3
6,5
»
152* Липецкая обл., Измалковский р-н, пашня
0—10
40—50
17,7
28,9
15,7
22,5
34,8
28,5
21,2
17,4
10,6
2,7
2,5
2,2
Чернозем типичный тяжелосуг-лннистый
16
Курская обл., Стрелецкая степь, целина
0—20
40—50
7,4
2,8
20,8
7,7
58,3
48,2
9,4
31,4
4,1
9,9
7,7
6,9
То же
7
Курская обл., 'Тимский р-н, пашня
0—27
40—50
19,0
5,3
22,3
23,4
34,9
56,4
16,1
10,4
7,7
4,5
2,7
9,2
Продолжение таблицы 2.1.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Чернозем типичный глинистый
160* Воронежская обл., Эртиль-ский р-н, пашня
0—10
40—50
16,3
13,1
10,6
20,1
42,4
41,9
22,4
18,3
8,3
6,6
3,1
4,1
Чернозем обыкновенный глинистый
17 Воронежская обл., Каменная степь, залежь
0—10
40—50
7,0
6,8
11,6
21,9
45,6
58,2
22,5
8,3
13,3
4,8
3,9
7,6
То же
А-8 Воронежская обл., Каменная степь, пашня
0—15
45—55
15,0
23,7
11,0
14,9
27,7
43,6
29,9
9,9
16,4
7,9
2,2
2,2
>
14 Белгородская обл., Вейделев-ский р-н, пашня
0—26
40—50
12,5
5,6
8,9
28,4
34,5
55,7
27,3
6,8
16,8
3,5
2,4
10,0
Чернозем южный глинистый
А-4 Воронежская обл., Богучар-ский р-н, залежь
0—10
30—40
1,6
2,4
24,8
24,6
48,8
46,7
17,5
21,7
7,3
4,6
10,2
13,3
То же
4 Воронежская обл., Богучар-ский р-н, пашня
0—10
30—40
43,2
10,4
16,9
31,1
24,3
54,2
12,3
3,2
3,3
1,1
1,2
7,7
Чернозем южный тяжелосуглинис-тый
43 Воронежская обл., Петропавловский р-н, пашня
0—10
40—50
26,1
26,1
14,5
15,2
21,2
28,9
23,7
18,3
14,5
11,5
1,5
1,7
»
152* Липецкая обл., Измалковский р-н, пашня
0—10 40—50
17,7 28,9
15,7 22,5
34,8 28,5
21,2 17,4
10,6 2,7
2,5
2,2
Чернозем типичный тяжелосуг-лннистый
16 Курская обл., Стрелецкая степь, целина
0—20 40—50
7,4
2,8
20,8 7,7
58,3 48,2
9,4 31,4
4,1
9,9
7,7
6,9
Продолжение таблицы 2.1.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
То же
7 Курская обл., Тимский р-н, пашня
0—27 40—50
19,0 5,3
22,3 23,4
34,9 56,4
16,1 10,4
7,7
4,5
2,7
9,2
Чернозем типичный глинистый
160* Воронежская обл., Эртиль-ский р-н, пашня
0—10 40—50
16,3 13,1
10,6 20,1
42,4 41,9
22,4 18,3
8,3
6,6
3,1
4,1
Чернозем обыкновенный глинистый
17 Воронежская обл., Каменная степь, залежь
0—10 40—50
7,0
6,8
11,6 21,9
45,6 58,2
22,5 8,3
13,3 4,8
3,9
7,6
То же
А-8 Воронежская обл., Каменная степь, пашня
0—15 45—55
15,0 23,7
11,0 14,9
27,7 43,6
29,9 9,9
16,4 7,9
2,2
2,2
>
14 Белгородская обл., Вейделев-ский р-н, пашня
0—26 40—50
12,5 5,6
8,9 28,4
34,5 55,7
27,3 6,8
16,8 3,5
2,4
10,0
Чернозем южный глинистый
А-4 Воронежская обл., Богучар-ский р-н, залежь
0—10 30—40
1,6
2,4
24,8 24,6
48,8 46,7
17,5 21,7
7,3
4,6
10,2
13,3
То же
4 Воронежская обл., Богучар-ский р-н, пашня
0—10 30—40
43,2 10,4
16,9 31,1
24,3 54,2
12,3 3,2
3,3
1,1
1,2
7,7
Чернозем южный тяжелосуглинистый
43 Воронежская обл., Петропавловский р-н, пашня
0—10 40—50
26,1 26,1
14,5 15,2
21,2 28,9
23,7 18,3
14,5 11,5
1,5
1,7
Ухудшение структуры черноземных почв при сельскохозяйственном использовании более заметно по данным агрегатного анализа (мокрое просеивание). В пахотных горизонтах всех подтипов черноземов резко уменьшается количество водопрочных агрегатов, и особенно комочков крупнее 1 мм. Содержание же микроагрегатов заметно возрастает.
Таблица 2.2
Водопрочность агрегатов в черноземах ЦЧО /2/
Почва
Номер разреза,
угодье
Глубина взятия образца, см
Содержание фракций, %
Размер, мм
Критерий водопрочности агрегатов, %
5-1
1-0,25
менее
0,25
Чернозем оподзоленный сред-несуглинистый
А-1, залежь
0—20
30—40
12,5
15,5
36,0
38,0
51,5
46,5
54,1
57,7
То же
А-2, пашня
0—20
30—40
10,4
13,1
19,8
16,6
69,8
70,3
34,7
31,9
»
13,
пашня
0—27
40—50
16,6
24,0
45,4
36,2
38,0
39,8
65,3
62,8
Чернозем выщелоченный тяже-лосуглинистый
А-З, залежь
0—10
30—40
19,4
22,1
40,1
39,5
40,5
38,4
63,7
67,3
То же
9,
пашня
0—27
40—49
6,8
20,4
44,0
41,2
49,2
38,4
66,0
64,2
»
152*, пашня
0—10
40—50
8,4
27,6
30,9
43,5
60,7
28,9
44,0
73,1
Чернозем типичный тяжелосугли-нистый
16, целина
0—20
40—50
69,5
43,8
16,0
24,7
14,5
31,5
89,2
76,0
То же
7,
пашня
0—27
40—50
9,5
26,6
45,8
40,0
44,7
33,4
59,9
69,7
Чернозем типичный глинистый
160*, пашня
0—10
40—50
9,0
33,7
36,4
42,0
54,6
24,3
49,5
81,0
Чернозем обыкновенный глинистый
17,
залежь
0—10
40—50
34,2
49,7
34,4
27,6
31,4
22,7
79,1
81,2
То же
А-8, пашня
0—15
45—55
2,3
18,7
29,3
41,3
68,4
40,0
37,8
65,1
Чернозем обыкновенный глинистый
14,
пашня
0—26
40—50
7,2
56,0
49,3
27,7
43,5
16,3
67,9
86,7
Чернозем южный глинистый
А-4, залежь
0—10
30—40
51,5
36,5
24,8
30,5
23,7
33,0
82,3
70,2
То же
4,
пашня
0—10
30—40
28,4
56,7
33,9
24,0
37,7
19,3
62,8
81,6
Чернозем южный тяжелосу-глинистый
43,
пашня
0—10
40—50
0,6
15,6
23,2
33,0
76,2
51,4
27,8
54,9
продолжение
--PAGE_BREAK--
По этой причине критерий водопрочности агрегатов относительно невысок и колеблется от 27,8 до 67,9% /2/. Структурно-агрегатный состав подпахотных горизонтов черноземных почв по показателям близок к составу целинных и залежных черноземов ( таблицы 2.2., 2.3.).
Таблица 2.3
Статистические показатели водопрочных агрегатов >0,25 мм в черноземах
ЦЧО/2/
№ горизонта
Индекс горизонта
n
м
s
m
v
V
0,95
Р 0,95
М min
M max
Черноземы оподзоленные
1
Апах
6
47,4
13,73
5,61
28,9
74,4
30,4
33,0
61,8
2
Ап/п
6
53,6
13,65
5,57
25,5
65,5
26,7
39,2
67,9
Черноземы выщелоченные
3
Апах
11
41,2
9,00
2,71
21,8
48,7
14,7
35,2
47,3
4
Ап/п
11
61,9
9,03
2,72
14,6
32,6
9,8
55,8
67,9
Черноземы типичные
5
Апах
19
50,1
6,05
1,39
12,1
25,4
5,8
47,1
53,0
6
Ап/п
19
67,2
7,55
1,73
11,3
23,6
5,4
63,5
70,8
Черноземы обыкновенные
7
Апах
19
37,9
9,45
2,17
24,9
52,3
12,0
33,4
42,5
8
Ап/п
19
58,8
10,24
2,35
17,4
36,6
8,4
53,9
63,8
Черноземы южные
9
Апах
7
38,5
13,25
5,01
34,4
84,3
31,9
26,3
50,8
Ап/п
7
61,1
19,33
7,30
31,6
77,5
29,3
43,2
79,0
продолжение
--PAGE_BREAK--
Примечание.n-число определений; М.-среднее арифметическое; s-среднее квадратичное отклонение; m-ошибка среднего арифметического; V-коэффициент вариации; V0,95-оказатель относительного вероятного разнообразия для вероятности Р=0,95; Ро,95-показатель относительной вероятной погрешности; М.min и М тах
-возможные минимальные и максимальные значения генерального среднего арифметического при Р=0,95.
Таблица 2.4
Значение критериев t-Стьюдента, рассчитанных ( числитель ) и
табличных для вероятности Р=0,95 ( знаменатель ) при оценке
значимости различий средних арифметических величин
водопрочных агрегатов в черноземах /2/
№ горизонта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
--
--
0,78
2,23
--
1,13
2,13
--
--
0,47
2,45
--
--
1,93
2,07
--
--
1,19
2,20
--
2
0,78
2,23
--
--
1,52
2,13
--
2,33
2,45
--
1,00
2,07
--
0,79
2,20
3
1,13
2,13
--
--
5,38
2,09
3,24
2,05
--
0,94
2,05
--
0,52
2,12
--
4
--
1,52
2,13
5,38
2,09
--
--
1,73
2,05
--
0,83
2,05
--
0,10
2,31
5
0,47
2,45
--
3,24
2,05
--
--
7,71
2,04
4,73
2,04
--
2,23
2,36
--
6
--
2,33
2,45
--
1,73
2,05
7,71
2,04
--
--
2,88
2,03
--
0,81
2,36
7
1,93
2,07
--
0,94
2,05
--
4,73
2,04
--
--
6,54
2,04
0,13
2,06
--
8
--
1,00
2,07
--
0,83
2,05
--
2,88
2,03
6,54
2,04
--
--
0,30
2,36
9
1,19
2,20
--
0,52
2,12
--
2,23
2,36
--
0,13
2,06
--
--
2,55
2,18
10
--
0,79
2,20
--
0,10
2,31
--
0,81
2,36
--
0,30
2,36
2,55
2,18
--
продолжение
--PAGE_BREAK--
Примечание. Условные обозначения даны в таблице 2.3.
Статистическая обработка агрономически ценных водопрочных агрегатов (5-0,25 мм) в исследуемых почвах показала ( таблица 2.3. ), что максимальной величиной отличаются пахотные горизонты типичных черноземов. Основные статистические показатели, характеризующие варьирование водопрочных агрегатов в пахотных горизонтах черноземов ЦЧО, существенно различаются. Так, например, показатели относительного вероятного разнообразия и относительной вероятной погрешности изменяются соответственно в пределах 25,4—84,3% и 5,8—31,9%. Их величины — наименьшие в типичных черноземах, наибольшие — в оподзоленных и южных черноземах. Такая же закономерность отмечается в изменении минимальных и максимальных величин водопрочных агрегатов: наиболее узкие пределы в типичных черноземах, наиболее же широкие — в оподзоленных и южных черноземах /2/.
На заключительной стадии наших исследований была проведена оценка значимости различий средних арифметических величин водопрочных агрегатов в изучаемых черноземах для вероятности Р=0,95 (таблица 2.4.). Оказалось, что, во-первых, во всех подтипах черноземов, кроме оподзоленных, пахотные и подпахотные горизонты по содержанию водопрочных агрегатов значимо отличны друг от друга; во-вторых, пахотные горизонты типичных черноземов по этому показателю значимо отличны от выщелоченных и обыкновенных черноземов, между другими подтипами черноземов наблюдаемые различия незначимы; в-третьих, подпахотные горизонты исследуемых черноземов по количеству водопрочных агрегатов не различаются, значимые различия отмечаются лишь между типичными и обыкновенными черноземами.
Таким образом, агрономически ценная структура, свойственная черноземам ЦЧО в естественном состоянии, претерпевает существенные изменения в сторону ухудшения при сельскохозяйственном использовании: увеличивается глыбистость пахотных горизонтов и заметно уменьшается степень водопрочности агрегатов. Вследствие этого повышение продуктивности исследуемых почв в первую очередь связано с внедрением комплекса мероприятий, направленных на создание и сохранение в них агрономически ценной структуры.
3. ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРНО-АГРЕГАТНОГО СОСТАВА ЧЕРНОЗЕМОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ ОРОШЕНИЯ
Многие показатели физических свойств почв очень динамичны и поэтому претерпевают существенные изменения при сельскохозяйственном использовании земель. Особенно интенсивно это происходит при нарушении естественно сложившихся условий увлажнения в результате введения почвенных массивов в орошаемое земледелие.
Разрушение структуры почв происходит в основном за счет механического разрушительного действия поливных вод и в результате вытеснения кальция из поглощающего комплекса.
Изучение этого вопроса проводилось в хозяйствах Воронежской области. На основе изучения фондовых материалов и полевого рекогносцировочного обследования орошаемых территорий на каждом из двух подтипов черноземов были выбраны ключевые участки, образующие хронологические ряды со следующими сроками орошения: 5, 10, 15 и более 30 лет /3/.
В основу выбора исследуемых объектов была положена идентичность почвенных, геоморфологических, гидрологических (уровень грунтовых вод >10м) условий, почвообразующих пород (лёссовидные суглинки), сельскохозяйственного использования (под многолетние травы, в основном под люцерну) II способа полива (дождевание машинами «Волжанка» и «Фрегат») /3/.
Параллельно каждому орошаемому участку в аналогичных почвенно-экономических условиях в качестве контроля выбраны опытные участки (без орошения).
На каждом из выбранных участков методом парных разрезов (орошаемый участок — богара) из шести точек отбирали почвенные образцы на глубину до 50 см, методом сплошной колонки (из каждых 10 см). В образцах определяли структурно-агрегатный состав по методу Саввинова.
Таблица 3.1
Структурно-агрегатный состав неорошаемых и орошаемых черноземов обыкновенных, % совхоза «Ударник» Бутурлиновского района Воронежской области /3/
Срок орошения,№ разреза
Глубина взятия образца, см
Размеры фракций, мм
Коэффициент структурности
Сумма водопрочных агрегатов, %
Критерий водопрочности
>10
10-5
5-3
3-2
2-1
1,0-0,5
0,5-0,25
<0,25
0,25
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Без орошения
р. 22а
15,
р.22
0-10
10,3
9,8
14,9
3,7
17,6
9,5
30,8
13,2
3,4
17,4
7,7
23,4
5,5
52,8
84,5
5,3
67,2
71,1
10-20
18,2
19,7
17,2
3,5
12,8
20,1
19,5
10,3
2,9
15,5
5,3
23,0
4,4
27,6
77,4
3,4
72,4
75,7
20-30
22,8
15,2
16,6
4,2
13,7
9,2
17,7
14,6
2,6
15,7
5,8
23,6
5,6
32,9
71,6
2,5
67,1
71,0
0-30
17,1
14,9
16,2
3,8
14,7
12,9
22,7
12,7
3,0
16,2
6,2
23,2
5,2
31,1
77,7
3,7
68,9
72,7
30-40
10,9
12,9
22,7
4,8
18,5
10.0
20,1
26,4
2,5
22,0
6,0
29,5
6,4
7,3
82,7
4,8
92,7
99,0
40-50
13,2
12,8
20,0
6,0
17,1
6,4
18,5
14,3
2,5
17,6
7,5
24,2
8,4
31,5
78,4
3,6
68,5
78,4
30-50
12,1
12,9
21,4
5,4
17,8
8,2
19,3
20,3
2,5
19,8
6,7
29,6
7,4
19,3
80,6
4,2
80,6
87,1
0-10
34,9
20,2
17,6
1,2
12,0
1,8
10,2
11,6
1,3
16,7
2,4
36,4
1,4
32,3
63,7
1,8
67,7
67,6
10-20
20,5
32,4
21,6
2,4
9,9
3,8
12,4
14,3
1,2
16,1
2,90
29,3
1,5
34,1
72,5
3,9
65,9
66,9
20-30
23,0
29,0
20,0
1,8
10,7
4,2
10,7
23,4
1,6
15,4
2,8
28,5
2,4
26,7
74,6
2,9
73,7
75,1
0-30
26,1
27,2
19,7
1,8
10,9
3,3
11,0
16,4
7,4
16,1
2,4
31,4
1,8
31,0
72,7
2,9
70,0
70,3
30-40
25,4
24,3
17,5
2,1
10,7
9,6
11,7
31,8
1,6
13,6
4,2
19,8
4,6
21,3
70,0
2,3
76,9
80,6
40-50
27,3
25,0
16,4
1,8
10,9
9,0
11,0
32,3
1,8
11,8
3,1
21,8
4,5
23,3
68,2
2,1
76,6
80,3
30-50
26,4
24,7
17,0
1,9
10,8
9,3
11,3
32,0
1,7
12,7
3,7
26,8
4,6
23,2
69,1
2,2
76,8
80,5
продолжение
--PAGE_BREAK--
еще рефераты
Еще работы по экологии
Реферат по экологии
Вирішення глобальних енергетичних проблем на прикладі країн Європи
3 Сентября 2013
Реферат по экологии
Понятие сущность классификация глобальных проблем
3 Сентября 2013
Реферат по экологии
Окружающая среда в Европе на пороге нового тысячелетия
3 Сентября 2013
Реферат по экологии
Ресурсы и качество подземных вод
3 Сентября 2013