Структурно-агрегатный состав черноземов ЦЧО

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/

|№ |Инде|n |м |( |m |v | |Р |М min|M max|

|го|кс | | | | | |V0,95|0,95 | | |

|ри|гори| | | | | | | | | |

|зо|зонт| | | | | | | | | |

|нт|а | | | | | | | | | |

|а | | | | | | | | | | |

|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 |

Примечание.n-число определений; М.-среднее арифметическое; (-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/

|№ |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |10 |

|гори| | | | | | | | | | |

|зонт| | | | | | | | | | |

|а | | | | | | | | | | |

|1 |-- |-- |-- |-- |-- |-- |-- |-- |-- |-- |

| | |0,78 |1,13 | |0,47 | |1,93 | |1,19 | |

| | |2,23 |2,13 | |2,45 | |2,07 | |2,20 | |

|2 | |-- |-- | |-- | |-- | |-- | |

| |0,78 | | |1,52 | |2,33 | |1,00 | |0,79 |

| |2,23 | | |2,13 | |2,45 | |2,07 | |2,20 |

|3 | |-- |-- | | |-- | |-- | |-- |

| |1,13 | | |5,38 |3,24 | |0,94 | |0,52 | |

| |2,13 | | |2,09 |2,05 | |2,05 | |2,12 | |

|4 |-- | | |-- |-- | |-- | |-- | |

| | |1,52 |5,38 | | |1,73 | |0,83 | |0,10 |

| | |2,13 |2,09 | | |2,05 | |2,05 | |2,31 |

|5 | |-- | |-- |-- | | |-- | |-- |

| |0,47 | |3,24 | | |7,71 |4,73 | |2,23 | |

| |2,45 | |2,05 | | |2,04 |2,04 | |2,36 | |

|6 |-- | |-- | | |-- |-- | |-- | |

| | |2,33 | |1,73 |7,71 | | |2,88 | |0,81 |

| | |2,45 | |2,05 |2,04 | | |2,03 | |2,36 |

|7 | |-- | |-- | |-- |-- | | |-- |

| |1,93 | |0,94 | |4,73 | | |6,54 |0,13 | |

| |2,07 | |2,05 | |2,04 | | |2,04 |2,06 | |

|8 |-- | |-- | |-- | | |-- |-- | |

| | |1,00 | |0,83 | |2,88 |6,54 | | |0,30 |

| | |2,07 | |2,05 | |2,03 |2,04 | | |2,36 |

|9 | |-- | |-- | |-- | |-- |-- | |

| |1,19 | |0,52 | |2,23 | |0,13 | | |2,55 |

| |2,20 | |2,12 | |2,36 | |2,06 | | |2,18 |

|10 |-- | |-- | |-- | |-- | | |-- |

| | |0,79 | |0,10 | |0,81 | |0,30 |2,55 | |

| | |2,20 | |2,31 | |2,36 | |2,36 |2,18 | |

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 |Глуби|Размеры фракций, мм |Коэф|Сумма|Крит|

|орошен|на | |фици|водоп|ерий|

|ия,№ |взяти| |ент |рочны|водо|

|разрез|я | |стру|х |проч|

|а |образ| |ктур|агрег|ност|

| |ца,см| |ност|атов,|и |

| | | |и |% | |

| | |>10 |10-5|5-3 |3-2 |2-1 |1,0-|0,5-|10 |10-5|5-3 |3-2 |2-1 |1,0-0|0,5-0|<0,|0,25| | | |

| | | | | | | |,5 |,25 |25 | | | | |

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |10 |11 |12 |13 |14 |

|Без |0-10 |13,0|11,7|13,9|16,1|27,8|3,6 |8,3 |5,6|81,4|4,4 | |76,1|

|орошен| | | | | | |16,1 |22,1 | | | |71,8 | |

|ия | | | |3,5 |4,6 |25,5| | |28,| | | | |

|р. 21а| | | | | | | | |2 | | | | |

| | | | | | | | | | | | | | |

| | | | | | | | | | | | | | |

| | | | | | | | | | | | | | |

| | | | | | | | | | | | | | |

| | | | | | | | | | | | | | |

| | | | | | | | | | | | | | |

|15, | | | | | | | | | | | | | |

|р.21 | | | | | | | | | | | | | |

| |10-20|23,0|14,1|12,0|10,2|20,2|3,4 |9,4 |7,7|69,3|2,3 | |68,8|

| | | | | | | |16,8 |30,7 | | | |63,5 | |

| | | | |1,8 |2,5 |11,7| | |36,| | | | |

| | | | | | | | | |5 | | | | |

| |20-30|15,2|12,1|13,9|12,6|21,6|3,4 |11,4 |9,8|75,0|3,0 | |75,9|

| | | | | | | |15,9 |27,0 | | | |68,5 | |

| | | | |2,1 |5,2 |18,3| | |31,| | | | |

| | | | | | | | | |5 | | | | |

| |0-30 |17,0|12,6|13,3|13,0|23,2|3,5 |9,7 |7,7|75,2|3,2 | |73,6|

| | | | | | | |16,3 |26,0 | | | |67,9 | |

| | | | |2,5 |4,1 |18,5| | |32,| | | | |

| | | | | | | | | |3 | | | | |

| |40-50|14,6|13,9|18,8|15,9|19,2|2,6 |7,5 |7,5|77,9|3,5 | |76,8|

| | | | | | | |12,6 |19,9 | | | |71,0 | |

| | | | |2,4 |11,6|24,5| | |29,| | | | |

| | | | | | | | | |0 | | | | |

| |30-50|14,4|13,8|17,7|15,3|20,0|2,7 |8,4 |7,7|77,8|3,5 | |79,0|

| | | | | | | |13,2 |20,9 | | | |72,9 | |

| | | | |2,3 |10,9|25,6| | |27,| | | | |

| | | | | | | | | |1 | | | | |

| |0-10 |41,9|90,9|12,9|9,6 |9,5 |1,3 |2,4 |1,5|55,7|1,3 | |62,0|

| | | | | |14,3|7,7 |17,5 |20,8 | | | |61,1 | |

| | | | |0,8 | | | | |38,| | | | |

| | | | | | | | | |9 | | | | |

| |10-20|29,8|26,9|18,2|9,9 |9,6 |1,3 |2,5 |1,8|68,4|2,2 | |61,2|

| | | | | |15,5|11,2|16,0 |16,8 | | | |60,1 | |

| | | | |0,5 | | | | |39,| | | | |

| | | | | | | | | |9 | | | | |

| |20-30|20,5|29,0|20,9|12,0|11,2|1,5 |3,0 |2,4|77,6|3,5 | |50,6|

| | | | | | | |13,3 |20,5 | | | |49,4 | |

| | | | |1,1 |3,5 |11,0| | |50,| | | | |

| | | | | | | | | |6 | | | | |

| |0-30 |30,7|25,6|17,3|10,5|10,0|2,4 |2,6 |1,9|67,2|2,3 | |58,0|

| | | | | | | |15,6 |19,4 | | | |50,9 | |

| | | | |0,8 |11,1|10,0| | |43,| | | | |

| | | | | | | | | |1 | | | | |

| |30-40|25,5|26,1|17,2|10,1|11,6|1,6 |3,9 |4,0|70,3|2,4 | |66,0|

| | | | | | | |14,6 |16,8 | | | |63,4 | |

| | | | |4,6 |7,5 |19,9| | |36,| | | | |

| | | | | | | | | |6 | | | | |

| |40-50|24,6|24,9|16,9|10,6|12,3|1,8 |4,4 |4,5|70,9|2,4 | |47,6|

| | | | | | | |13,4 |17,4 | | | |45,5 | |

| | | | |2,0 |5,0 |7,7 | | |54,| | | | |

| | | | | | | | | |5 | | | | |

| |30-50|25,0|25,5|17,1|10,3|12,0|1,7 |4,2 |4,2|70,6|2,4 | |57,0|

| | | | | | | |14,0 |17,1 | | | |54,4 | |

| | | | |3,3 |6,2 |13,8| | |45,| | | | |

| | | | | | | | | |6 | | | | |

Доля агрегатов размером более 0,25 мм в слое О—30 см в обоих подтипах

почв составляет около 95% (таблица 3.1.,3.2. ). Ниже по профилю (слой 30—50

см) количество данных агрегатов уменьшается незначительно. Содержание

агрегатов размером более 10 мм в верхнем слое (0—30 см) черноземов равно в

среднем 17%.В слое 40—50 см кол-ичество их несколько меньше и составляет

14,4% для типичного и 12,1% для обыкновенного черноземов. Снижение

макроструктурных элементов в указанных горизонтах, по-видимому, связано с

ослаблением воздействия сельскохозяйственной техники на более глубокие слои

почвы. Неорошаемые черноземы содержат значительное количество агрономически

ценных структурных агрегатов. В пахотном горизонте черноземов содержание их

варьирует от 75,2 до 77,7% /3/.

Орошение черноземов в течение 15 лет привело к заметным изменениям

структуры почв. Структура пахотного и подпахотного горизонтов приобрела

отчетливо выраженные черты глыбистости. Количество агрегатов размером более

10 мм при орошении в верхнем 30-сантиметровом слое увеличилось почти в 2

раза и составило в типичном черноземе 30,7%, в обыкновенном—26,11%; в слое

40—50см эта фракция также увеличилась и составила соответственно 25,0 и

26,4%.

Таким образом, количество агрегатов диаметром более 10' см в слое 0—30

см увеличилось при орошении в типичном черноземе на 13,7%, в

обыкновенном—на 9%, в слое 30—50см—соответственно на 10,6 и 14,3%.

За счет образования глыб в почвах орошаемых участков снизилось

содержание агрегатов размером менее 0,25 мм. В слое типичных черноземов

0—30 см снижение составило 5,8%, обыкновенных—3,4%; в слое 40-50 см эти

величины соответственно разны 2,5 и 3,8% /3/.

Под воздействием орошения изменилось и количество агрономически ценных

структурных агрегатов. Как в типичных, так и в обыкновенных черноземах

отмечено снижение их содержания. Таким образом, орошение оказало заметное

влияние на 'структурно-агрегатный состав верхнего 50-сантиметрового слоя

исследуемых почв.

По результатам мокрого просеивания почвы неорошаемых контрольных

участков характеризуются достаточно высоким содержанием водопрочных

агрегатов. Их количество в верхней части профиля (слой 0—30 см) составляет

68—69% (см. таблица 11, 12).

Водопрочность структуры, по А. Ф. Вадюниной и 3. А. Корчагиной , имеет

двоякую природу. Она может быть обусловлена стойким химическим и физико-

химическим закреплением коллоидов (необратимая коагуляция коллоидов). С

другой стороны, агрегаты могут быть водопрочными вследствие их

неводопроницаемости при резком снижении по-розности. В наших исследованиях

в условиях орошения возрастает плотность почв, снижается порозность и

водопроницаемость, т. е. можно ожидать и увеличение водопрочности

структурных агрегатов. Однако анализ показал снижение водопрочности

агрегатов во всем верхнем 50-салти-мстровом слое орошаемых типичных и

обыкновенных черноземов. Можно предположить, что причиной этого являются

изменения физико-химических свойств исследуемых почв.

Изменение водопрочности агрегатов обусловливает снижение критерия

водопрочности орошаемых почв (в большей степени черноземов типичных). В

слое 0—30 см критерий водопрочности черноземов типичных уменьшается на

15,6.%, черноземов обыкновенных—на 2'%.

В слое 30—50' см наиболее заметное уменьшение критерия водопрочности

также наблюдается у черноземов типичных (от 7,9 до 57,0%) /3/.

Таким образом, орошение черноземов приводит к заметному ухудшению их

структурного состояния, изменения охватывают значительную толщу почвенного

профиля (50см) и наиболее сильно выражаются в уменьшении количества

агрономически ценных структурных агрегатов и увеличении глыбистости.

Заключение

Структура почв, отражая характер почвообразовательного процесса,

является одним из существенных факторов почвенного плодородия.

Общеизвестно, что многие свойства почв, особенно физические, находятся в

тесной коррелятивной зависимости от почвенной структуры. Длительное

сельскохозяйственное использование черноземов и других почв ЦЧО приводит к

ухудшению их структуры, обусловливающей неблагоприятные изменения водно-

воздушного, теплового и питательного режимов. Кроме того, ухудшение

структуры почв влечет за собой уменьшение их водопроницаемости и, как

следствие, развитие процессов водной эрозии, особенно заметных в западной

части ЦЧО, расположенной в пределах Среднерусской возвышенности. Поэтому

рациональное сельскохозяйственное использование черноземных почв немыслимо

без создания и сохранения водопрочной агрономически ценной структуры.

Список использованных источников

1. Адерихин П.Г. Почвы Воронежской области. – Воронеж, 1963.-263c

2. Адерихин П.Г., Королев В.А. Изменение структурного и агрегатного

состава черноземов ЦЧО при сельскохозяйственном использовании//Генезис,

свойства и мелиорация почв среднерусского Черноземья.- Воронеж: Изд-во ВГУ,

1987.- с. 21-29.

3. Ковалев И.И., Логошин В.И. Изменение структурно-агрегатного состава

черноземов Воронежской области под влиянием орошения// Агроэкологические

проблемы плодородия и охраны почв Среднерусской лесостепи.- Воронеж: Изд-во

ВГУ, 1991. – с.32-39.

4. Богатырева З.С. Структура черноземов обыкновенных смытых в Каменной

степи под травянистой и лесной растительностью//Почвенный покров ЦЧО и его

рациональное использование. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1982.- с.65-71.

5. Королев В.А., Прудников О.И., Шевченко В.М. Изменение физических

свойств обыкновенных черноземов воронежской области при длительном

сельскохозяйственном использовании//Изменение почв Центрального Черноземья

под влиянием антропогенных факторов.- Воронеж: Изд-во ВГУ, 1986.- с. 25-34.

6. Адерихин П.Г., Королев В.А., Шевченко В.М. Влияние орошения на

основные физические и некоторые водно-физические свойства обыкновенных

черноземов Воронежской области//Мелиорация и рекультивация почв

Центрального Черноземья.- Воронеж: Изд-во ВГУ, 1982.- с. 4-14.

Страницы: 1, 2