Структурно-агрегатный состав черноземов ЦЧО

Структурно-агрегатный состав черноземов ЦЧО

УДК 631.4

Реферат

Варламов Е.Б. Структурно-агрегатный состав черноземов ЦЧО.

Курсовая работа. Воронеж, 1999. 32 с., 12 табл., библ. источн. 6.

Черноземы, структурный состав, агрегатный состав, физические свойства.

Собран материал по структурно-агрегатному составу черноземов ЦЧО и его

изменение при сельскохозяйственном использовании и орошении.

Выявлено, что длительное с/х использование и орошение, приводит к

ухудшению структурно-агрегатного состава черноземов.

Автор работы подпись

Научный руководитель подпись

Дата

Содержание

Введение 4

1. Структурно-агрегатный состав черноземов ЦЧО. 5

1.1. Структурно-агрегатный состав выщелоченных

черноземов 5

1.2. Структурно-агрегатный состав типичных черноземов 7

1.3. Структурно-агрегатный состав обыкновенных

черноземов 10

1.4. Структурно-агрегатный состав южных черноземов 13

2. Изменение структурно-агрегатного состава черноземов

ЦЧО при сельскохозяйственном использовании 15

3. Изменение структурно-агрегатного состава черноземов

ЦЧО под влиянием орошения 25

Заключение 31

Список использованных источников 32

Введение

ЦЧЭР, занимающий центральное положение в черноземной зоне Русской

равнины, богат плодородными землями и является одной из главных житниц

страны. Свыше 80% его территории занимают черноземы, на которых

выращивается значительное количество зерна, сахарной свеклы, подсолнечника.

Рациональное использование, охрана и повышение плодородия земель в

настоящее время стали одной из важнейших проблем человечества Особенно

остро она. ставится в районах интенсивного земледельческого освоения, каким

является Центральное Черноземье. Распаханность земель здесь достигла

предельных значений. Почвы подвержены периодическим засухам, сильно

страдают от интенсивной водной эрозии. В последние годы значительный ущерб

почвенному покрову наносят работы, связанные с добычей полезных ископаемых

открытым способом, поэтому здесь особую актуальность имеют борьба с

эрозией, искусственное орошение, мелиорация солонцов, рекультивация

нарушенных земель и т.д. Однако многие вопросы мелиорации почв, и в

частности орошение черноземных почв, рекультивация нарушенных земель

недостаточно разработаны. Это приводит к ухудшению многих физико-химическим

свойств черноземов, в частности к ухудшению структуры, которая, в свою

очередь, является одним из основных факторов, определяющих плодородие почвы

1. СТРУКТУРНО-АГРЕГАТНЫЙ СОСТАВ ЧЕРНОЗЕМОВ ЦЧО

1.1. Структурно-агрегатный состав выщелоченных черноземов

Выщелоченные черноземы в сухом состоянии обладают хорошей структурой.

В них преобладают зернистые фракции размером от 1 до 10 мм. Пылеватые

фракции составляют незначительный процент даже в подпахотном горизонте. В

подпахотном же горизонте их совсем не большое количество. При мокром

просеивании соотношение между отдельными структурными фракциями резко

меняется. Уменьшается количество комковатых и зернистых фракций и

увеличивается количество пылеватых фракций. Структурные агрегаты размером >

3 мм при мокром просеивании отсутствуют совсем. Зато количество пылеватой

фракции размером < 0,25 мм возросло до 64,4-78,5%. Относительно возросли и

фракции размером 1,0-0,25 мм /1/.(таблица 1.1. ).

Исчезновение комковатых, а также зернистых фракций и резкое увеличение

пылеватых фракций при мокром просеивании свидетельствуют о том, что

структура у выщелоченных черноземов непрочная. При сильном увлажнении она

расплывается. Вместе с тем при высыхании структура восстанавливается.

Последнее свойство очень ценно. Только этим свойством можно объяснить тот

факт, что выщелоченные черноземы на протяжении столетий используются в

сельском хозяйстве и, тем не менее обладают неплохой структурой.

Таблица 1.1

Структурный и агрегатный состав выщелоченных черноземов /1/

|ПОЧВА |глуб|Структурные агрегаты, мм |

| |ина | |

| |см | |

| | |>10 |10-5 |5-3 |5-1 |2-1 |1-0,25|0,5-0,|10 |10-5 |5-3 |3-2 |2-1 |1-0,25|0,5-0,|5 мм, 30% агрегатов

размером 5-1 мм и 35-40% агрегатов размером < 1,0 мм в диаметре. На долю

микроагрегатов (< 3 |3-2 |2-1 |1-0,5 |0.,5-0,2|1,0

мм ), то при мокром просеивании эти фракции в значительной части

распыляются, а оставшиеся характеризуются небольшими величинами. При этом

чем крупнее агрегаты, тем в большей степени они подвергаются расплыванию, а

агрегаты размером > 3 мм почти нацело исчезают, превращаясь в более мелкие

пылеватые фракции (< 0,25 мм ) /1/.

При мокром просеивании явно преобладает фракция < 0,25 мм. В пахотном

горизонте содержание ее колеблется от 47,8 до 58,8 %, а в подпахотном-39,4

%, тогда как при сухом просеивании эта фракция в пахотном горизонте

составляет величину, достигающую только в отдельных случаях 16,3%, а в

подпахатном 3,5-5,7 %.

Из чего следует, что типичные черноземы в сухом и влажном состоянии

имеют неодинаковую структуру и, следовательно, с изменением влажности почвы

в естественных условиях она также изменяется.

1.3. Структурно-агрегатный состав обыкновенных черноземов

Структура у обыкновенных черноземов хорошая и не в такой степени

распылена, как, например, у оподзоленных черноземов. Объясняется это тем,

что ППК почти полностью насыщен кальцием и магнием, вследствие чего

агрегаты почв обладают высокой прочностью. Однако, сопоставляя цифровые

данные, характеризующие структурный состав в пахотном и подпахатном

горизонтах ( таблица 1.4. ), можно видеть, что в пахатной толще у всех

вариантов обыкновенных черноземов количество пылеватых микроагрегатов

значительно больше, чем в подпахотной части горизонта А. Это

свидетельствует о том, что при использовании почв в с/х в процессе

механической обработки происходит распыление структурных отдельностей, их

растирание рабочей частью плуга. Механическое распыление структурных

комочков почвы наблюдается в большей степени при несвоевременной вспашке и

неправильном использовании почв вообще.

Таблица 1.4

Структурный состав обыкновенных черноземов, % /1/

|Районы |глуб|Структурные фракции, мм |

| |ина,| |

| | | |

| |см | |

| | |>10 |10-5 |5-3 |3-2 |2-1 |1-0,25|0,5-0,| 5мм расплываются

полностью и переходят в группы более мелких агрегатов или даже в

микроагрегаты. Уменьшается также количество агрегатов размером 3-2 мм.

Агрегаты размером 1-0,5мм и 0,5-0,25 мм при сухом и мокром просеивании

характеризуются примерно одинаковыми цифрами. Что касается агрегатов

размером < 0,25 мм, то количество их при мокром просеивании в 5-10 раз

больше, чем при сухом просеивании /1/.

Сопоставляя агрегатный состав пахотного и подпахотного горизонтов,

легко подметить следующую закономерность. Агрегаты размером > 1,0 мм во

всех случаях явно преобладают в подпахотном горизонте над пахотныим.

Агрегаты от 1-0,5 мм и 0,5-0,25 мм ведут себя неустойчиво в пахотном и

подпахотном горизонтах, и колебание их в ту и другую сторону незначительно.

Содержание микроагрегатов ( < 0,25 мм ) во всех случаях выше в пахотном

горизонте, чем в подпахотном /1/.

Таким образом, следует, что структура обыкновенных черноземов в сухом

и сильно влажном состоянии резко различна. Во влажном состоянии она

становится хуже за счет распада макроагрегатов при увлажнении. Наоборот, в

сухом состоянии она делается лучше благодаря агрегации микроагрегатов при

высыхании. Обыкновенные черноземы, как и типичные черноземы, при распылении

структуры в процессе обработки обладают способностью восстанавливать ее

после увлажнения и последующего высыхания. Этим, собственно, можно и

объяснить тот общеизвестный факт, что обыкновенные черноземы, на протяжении

столетий используясь в сельском хозяйстве без органических и минеральных

удобрений, тем не менее, сохранили свою структуру /1/.

Таблица 1.5

Агрегатный состав обыкновенных черноземов, % /1/

|Районы |глуб|Структурные фракции, мм |

| |ина,| |

| | | |

| |см | |

| | |>3 |3-2 |2-1 |1-0,5 |0.,5-0,2| 10 мм ) агрегаты над более мелкими. Все структурные

фракции размером < 10 мм содержатся примерно в одинаковом количестве, что

является характерным для южных черноземов.

Аналогичная картина наблюдается и в подпахотном горизонте, однако, с

той разницей, что у всех разрезов содержание пылеватой фракции ( < 0,25 мм

) относительно меньше, чем более крупных фракций.

Сопоставляя цифровые данные, характеризующие структуру пахотных и

подпахотных горизонтов южных черноземов, а также их структуру с различных

угодий ( залежь, пашня ), нетрудно убедиться в том, что естественная

структура, присущая этим черноземам, мало распылена в процессе возделывания

на них сельскохозяйственных культур. Обусловлено это, по видимому,

способностью данных почв. При высушивании после дождей восстанавливать свою

структуру, как это было отмечено, в отношении других черноземов. Так как

южный чернозем в летний период недостаточно увлажнен, то приведенные в

таблице 6 данные будут близки к природным. О структуре южных черноземов в

сильно влажном состоянии приблизительно можно составить представление по

данным агрегатного анализа, которые тоже приведены в таблице 1.6. Южные

черноземы при мокром анализе теряют крупные структурные агрегаты (> 5 мм).

Сохраняется ничтожно малое количество агрегатов от 5 до 3 мм, за

исключением залежного участка, где зернистая структура не расплывается, а

остается в то же количестве, что и 'при сухом просеивании почвенных

образцов/1/.

При агрегатном анализе наблюдается увеличение процентного содержания

фракций по мере уменьшения их размера. По данным агрегатного анализа,

максимальное количество падает на фракцию размером < 0,25 мм. Эта фракция

абсолютно и относительно преобладает над всеми другими фракциями, причем

содержание ее в пахотном горизонте несколько выше, чем в подпахотном

горизонте. В южных черноземах залежи пылеватой фракции обычно в полтора-два

раза меньше, чем в тех же черноземах старопахотных участков.

Из сопоставления данных структурного и агрегатного анализа вытекает, что

структура у южных черноземов не является высокопрочной, при сильном

увлажнении она расплывается на структурные фракции >. 10 мм. и 10—-5 мм и

нацело исчезают и переходят в пылеватую фракцию даже у черноземов залежи.

Однако при высыхании почвы структура снова восстанавливается. Длительное

использование южных черноземов в сельском хозяйстве отражается главным

образом на прочности структуры, которая с течением времени после распашки

залежей снижается /1/.

Таблица 1.6

Структурный и агрегатный состав южных черноземов /1/

|Разрезы |глуб|Структурные агрегаты, мм |

| |ина,| |

| | | |

| |см | |

| | |>10 |10-5 |5-3 |3-2 |2-1 |1-0,25|0,5-0,| |14 |0—26 |12,5 |8,9 |34,5 |27,3 |16,8 |2,4 |

| |Белгородска|40—50|5,6 |28,4 |55,7 |6,8 |3,5 |10,0 |

| |я обл., | | | | | | | |

| |Вейделев-ск| | | | | | | |

| |ий р-н, | | | | | | | |

| |пашня | | | | | | | |

|Чернозем |А-4 |0—10 |1,6 |24,8 |48,8 |17,5 |7,3 |10,2 |

|южный |Воронежская|30—40|2,4 |24,6 |46,7 |21,7 |4,6 |13,3 |

|глинистый |обл., | | | | | | | |

| |Богучар-ски| | | | | | | |

| |й р-н, | | | | | | | |

| |залежь | | | | | | | |

|То же |4 |0—10 |43,2 |16,9 |24,3 |12,3 |3,3 |1,2 |

| |Воронежская|30—40|10,4 |31,1 |54,2 |3,2 |1,1 |7,7 |

| |обл., | | | | | | | |

| |Богучар-ски| | | | | | | |

| |й р-н, | | | | | | | |

| |пашня | | | | | | | |

|Чернозем |43 |0—10 |26,1 |14,5 |21,2 |23,7 |14,5 |1,5 |

|южный |Воронежская|40—50|26,1 |15,2 |28,9 |18,3 |11,5 |1,7 |

|тяжелосугли|обл., | | | | | | | |

|нис-тый |Петропавлов| | | | | | | |

| |ский р-н, | | | | | | | |

| |пашня | | | | | | | |

|» |152* |0—10 |17,7 |15,7 |34,8 |21,2 |10,6 |2,5 |

| |Липецкая |40—50|28,9 |22,5 |28,5 |17,4 |2,7 |2,2 |

| |обл., | | | | | | | |

| |Измалковски| | | | | | | |

| |й р-н, | | | | | | | |

| |пашня | | | | | | | |

|Чернозем |16 Курская |0—20 |7,4 |20,8 |58,3 |9,4 |4,1 |7,7 |

|типичный |обл., |40—50|2,8 |7,7 |48,2 |31,4 |9,9 |6,9 |

|тяжелосуг-л|Стрелецкая | | | | | | | |

|ннистый |степь, | | | | | | | |

| |целина | | | | | | | |

Продолжение таблицы 2.1.

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |

|То же |7 Курская |0—27 |19,0 |22,3 |34,9 |16,1 |7,7 |2,7 |

| |обл., |40—50|5,3 |23,4 |56,4 |10,4 |4,5 |9,2 |

| |Тимский | | | | | | | |

| |р-н, пашня | | | | | | | |

|Чернозем |160* |0—10 |16,3 |10,6 |42,4 |22,4 |8,3 |3,1 |

|типичный |Воронежская|40—50|13,1 |20,1 |41,9 |18,3 |6,6 |4,1 |

|глинистый |обл., | | | | | | | |

| |Эртиль-ский| | | | | | | |

| |р-н, пашня | | | | | | | |

|Чернозем |17 |0—10 |7,0 |11,6 |45,6 |22,5 |13,3 |3,9 |

|обыкновенны|Воронежская|40—50|6,8 |21,9 |58,2 |8,3 |4,8 |7,6 |

|й глинистый|обл., | | | | | | | |

| |Каменная | | | | | | | |

| |степь, | | | | | | | |

| |залежь | | | | | | | |

|То же |А-8 |0—15 |15,0 |11,0 |27,7 |29,9 |16,4 |2,2 |

| |Воронежская|45—55|23,7 |14,9 |43,6 |9,9 |7,9 |2,2 |

| |обл., | | | | | | | |

| |Каменная | | | | | | | |

| |степь, | | | | | | | |

| |пашня | | | | | | | |

|> |14 |0—26 |12,5 |8,9 |34,5 |27,3 |16,8 |2,4 |

| |Белгородска|40—50|5,6 |28,4 |55,7 |6,8 |3,5 |10,0 |

| |я обл., | | | | | | | |

| |Вейделев-ск| | | | | | | |

| |ий р-н, | | | | | | | |

| |пашня | | | | | | | |

|Чернозем |А-4 |0—10 |1,6 |24,8 |48,8 |17,5 |7,3 |10,2 |

|южный |Воронежская|30—40|2,4 |24,6 |46,7 |21,7 |4,6 |13,3 |

|глинистый |обл., | | | | | | | |

| |Богучар-ски| | | | | | | |

| |й р-н, | | | | | | | |

| |залежь | | | | | | | |

|То же |4 |0—10 |43,2 |16,9 |24,3 |12,3 |3,3 |1,2 |

| |Воронежская|30—40|10,4 |31,1 |54,2 |3,2 |1,1 |7,7 |

| |обл., | | | | | | | |

| |Богучар-ски| | | | | | | |

| |й р-н, | | | | | | | |

| |пашня | | | | | | | |

|Чернозем |43 |0—10 |26,1 |14,5 |21,2 |23,7 |14,5 |1,5 |

|южный |Воронежская|40—50|26,1 |15,2 |28,9 |18,3 |11,5 |1,7 |

|тяжелосугли|обл., | | | | | | | |

|нистый |Петропавлов| | | | | | | |

| |ский р-н, | | | | | | | |

| |пашня | | | | | | | |

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 |Глубина |Содержание фракций, % |Критерий|

| |разреза,|взятия |Размер,мм |водопроч|

| | |образца, | |ности |

| |угодье |см | |агрегато|

| | | | |в, % |

| | | |5-1 |1-0,25 |менее | |

| | | | | |0,25 | |

|Чернозем |А-1, |0—20 |12,5 |36,0 |51,5 |54,1 |

|оподзоленный |залежь |30—40 |15,5 |38,0 |46,5 |57,7 |

|сред-несуглинист| | | | | | |

|ый | | | | | | |

|То же |А-2, |0—20 |10,4 |19,8 |69,8 |34,7 |

| |пашня |30—40 |13,1 |16,6 |70,3 |31,9 |

|» |13, |0—27 |16,6 |45,4 |38,0 |65,3 |

| |пашня |40—50 |24,0 |36,2 |39,8 |62,8 |

|Чернозем |А-З, |0—10 |19,4 |40,1 |40,5 |63,7 |

|выщелоченный |залежь |30—40 |22,1 |39,5 |38,4 |67,3 |

|тяже-лосуглинист| | | | | | |

|ый | | | | | | |

|То же |9, |0—27 |6,8 |44,0 |49,2 |66,0 |

| |пашня |40—49 |20,4 |41,2 |38,4 |64,2 |

|» |152*, |0—10 |8,4 |30,9 |60,7 |44,0 |

| |пашня |40—50 |27,6 |43,5 |28,9 |73,1 |

|Чернозем |16, |0—20 |69,5 |16,0 |14,5 |89,2 |

|типичный |целина |40—50 |43,8 |24,7 |31,5 |76,0 |

|тяжелосугли-нист| | | | | | |

|ый | | | | | | |

|То же |7, |0—27 |9,5 |45,8 |44,7 |59,9 |

| |пашня |40—50 |26,6 |40,0 |33,4 |69,7 |

|Чернозем |160*, |0—10 |9,0 |36,4 |54,6 |49,5 |

|типичный |пашня |40—50 |33,7 |42,0 |24,3 |81,0 |

|глинистый | | | | | | |

|Чернозем |17, |0—10 |34,2 |34,4 |31,4 |79,1 |

|обыкновенный |залежь |40—50 |49,7 |27,6 |22,7 |81,2 |

|глинистый | | | | | | |

|То же |А-8, |0—15 |2,3 |29,3 |68,4 |37,8 |

| |пашня |45—55 |18,7 |41,3 |40,0 |65,1 |

|Чернозем |14, |0—26 |7,2 |49,3 |43,5 |67,9 |

|обыкновенный |пашня |40—50 |56,0 |27,7 |16,3 |86,7 |

|глинистый | | | | | | |

|Чернозем южный |А-4, |0—10 |51,5 |24,8 |23,7 |82,3 |

|глинистый |залежь |30—40 |36,5 |30,5 |33,0 |70,2 |

|То же |4, |0—10 |28,4 |33,9 |37,7 |62,8 |

| |пашня |30—40 |56,7 |24,0 |19,3 |81,6 |

|Чернозем южный |43, |0—10 |0,6 |23,2 |76,2 |27,8 |

|тяжелосу-глинист|пашня |40—50 |15,6 |33,0 |51,4 |54,9 |

|ый | | | | | | |

По этой причине критерий водопрочности агрегатов относительно невысок и

Страницы: 1, 2