Сравнительная характеристика пахотного и целинного чернозема выщелоченного (стр. 7 из 11)

Физические свойства – пористость, плотность сложения.

Общая пористость по горизонтам

Апах = 53…51,4% АВ = 47,2%

В = 45,9…42,0% Вк = 41,0…32,0%

Пористость аэрации по горизонтам

Aпах = 36…33,8% АВ = 29,4%

В = 30,2…29,25% Вк = 30,2…18,3%

Плотность естественного сложения (объемной массы) по горизонтам.

Aпах = 1.1…1.15 г/см³ АВ = 1,26 г/см³

В = 1,35…1,42 г/см³ Вк = 1,45…1,7 г/см³

Плотность твердой фазы по горизонтам

Aпах = 2.35…2.37 г/см³ AB = 2.39 г/см³

B = 2.39…2.43 г/см³ Bк = 2.43…2.53 г/см³

Водный, воздушный, тепловой, окислительно-восстановительный, микробиологический и питательный режимы.

Физико-механические свойства - связность, удельное сопротивление при обработке, коркообразование.

Противоэрозионную устойчивость почв.

На исследуемых типах угодий обнаружена обратная зависимость между степенью структурности и количества агрегатов более 10 мм – глыбистой структурой (рис. 2, 3)

Анализ пашни и целинных земель показывает следующее.

1. Содержание агрегатов более 10 мм на пашне 53,39%, на целине 17,33%. Разница составляет 36,06%. Такое изменение значительно влияет на агрофизические свойства почвы, водный, воздушный и пищевой режимы. Пригодность пашни для посева сельскохозяйственных культур существенно снижается.

2. Содержание агрегатов 10-7 мм в пашне 17,61%, на целине 11,24%. Разница в 6,37% показывает то, что на ежегодно обрабатываемых землях происходит увеличение размеров почвенных агрегатов с 10-7 мм до размеров более 10 мм.

3. Количество агрегатов 7-5 мм в пашне 14,24% под покровом естественной травянистой растительности 13,71. Изменения в 0,53% не существенны и влияние на агрофизические свойства не оказывают.

4. Количество агрегатов 5-3 мм на землях подверженных антропогенному воздействию составляет 14,2%, на целинных землях 19,8%. Разница в 5,6% может иметь значение, так как агрегаты этой фракции относятся к наиболее плодородным.

5. Пахотные земли содержат 15% агрегатов размером 3-2 мм, естественные угодья 17,25%. Недостаток в 2,25% незначительно оказывает влияние на плодородие почвы.

6. Содержание агрегатов размером 2-1 мм в пашне 18,3%, на целине 20,14%. Разница небольшая в 1,84% и на агрофизические свойства не влияет.

7. Содержание агрегатов 1-0,5 мм в пашне 9,19% на целинных землях 8%. Повышенное содержание этой фракции вызвано механическим воздействием на почву сельскохозяйственной техникой.

8. Количество агрегатов 0,5-0,25 мм на полях под сельскохозяйственными культурами составляет 11,28% , под естественными ценозами 9,6%. Это объясняется разрушающим воздействием техники на почву и разрушением агрегатов на комочки при минерализации гумуса.

9. Содержание агрономически неценной фракции < 0,25 мм на целине больше на 1,86%, чем на пашне и соответственно составляет 5,26% и 3,4%.

10. На ежегодно обрабатываемых землях содержание наиболее агрономически ценных агрегатов размером 5-3 – 2-1 мм (т.е. 3; 2 и 1 мм) меньше, чем на целине на 9,69%. Это вызвано минерализацией гумуса и частыми механическими обработками почвы. Часть разрушенных агрегатов пополняет фракции 1-0,5 мм с 8% на целине до 9,19% на пашне и 0,5-0,25 мм, соответственно, с 9,6% до11,28%. Другая часть разрушенных агрегатов, объединяясь, с фракциями более 5 мм образует глыбы размером более 10 мм.

11. Изменение степени структурности в пашне по сравнению с целиной происходит из-за увеличения количества агрегатов размером более 10 мм.

12. Содержание агрономически неценных фракций на пашне составляет 56,76% (>10 мм +< 0,25 мм) на целине 22,59%, что на 34,2% ниже, чем под покровом естественной многолетней растительности.

3.2 Содержание агрономически ценной структуры чернозема выщелоченного в пашне и на целинных землях

К главным причинам, оказывающим влияние на степень структурности целинных и пахотных земель чернозема выщелоченного, относят: механическое, физико-механическое воздействия, химические, физико-химические изменения и биологические процессы.

К механическим воздействиям относят: обработку почвы в отсутствии физической спелости (почва переувлажнена или иссушена), разрушение структуры работой сельскохозяйственных машин и орудий, тракторами, автомобилями, животными, каплями дождя и орошением.

Физической спелостью называют состояние почвы, при котором она легко обрабатывается, не мажется и не разделяется на глыбы, а крошится на комки разной величины. Физическая спелость определяется влажностью почвы, ее связностью и пластичностью (С.И. Кауричев, 1982). Почва считается физически спелой, когда ее влажность составляет 70-80% от наименьшей влагоемкости (Г.А. Панов, 1992)

Чтобы определить спелость, необходимо поднять комочек почвы на уровень груди и отпустить его. Если комочек при падении на поверхность почвы на мелкие агрономически цепные агрегаты, то почва физически спелая. Если комочек не распался и на его поверхности нет вмятин – почва иссушена, образовались вмятины – переувлажнена.

Почвы различаются по гранулометрическому составу и при физической спелости имеют разную влажность.

Чем тяжелее механический состав, тем больше влаги требуется для наступления спелости. На суглинистых и глинистых почвах такое количество влаги может сохраняться лишь на протяжении некоторого времени, поэтому обработку таких участков необходимо выполнять в сжатые сроки. Как правило, хозяйства не успевают за такой короткий период провести обработку и большинство технологических операций производят по физически неспелой (сухой) почве, что приводит к разрушению структуры.

При избыточной влажности происходит слипание почвенных комочков в большие комки – глыбы. Такая почва быстро теряет влагу, уплотняется и становится физически непригодной для посева. Для улучшения ее физических качеств, необходимо разрушить глыбы и разрыхлить уплотненный слой.

Механическое крошение производить лучше, когда влажность пахотного слоя соответствует спелости. В этот момент почва лучше крошится, комочки легко отделяются друг от друга. Обработанный участок становится рыхлым, структурным, верхний слой обогащен кислородом, активнее идут микробиологические процессы.

При обработке почвы в пересохшем состоянии, не происходит крошение, а образуются агрегаты крупных размеров и пыль.

На целинных землях физическая спелость почвы не имеет значения, так как механическая обработка не проводится и структура не разрушается.

Любое орудие сельскохозяйственных машин при обработке почвы в период физической спелости не разрушает структуру. Значительное разрушение агрегатов происходит, когда пахотный слой иссушен или излишне увлажнен.

Повреждение структуры под воздействием ходовой части сельскохозяйственных машин, тракторов, автомобилей происходит следующим образом. При перемещении техники по полю агрегаты, расположенные на поверхности при быстром соприкосновении двигателей с почвой разрушаются. Нижележащие комочки сдавливаются и плотно, соприкасаясь, друг с другом образуют агрегаты размером более 10 мм. При интенсивном уплотнении происходит увеличение размеров агрегатов в пахотном слое.

Разрушение почвенной структуры происходит также при использовании пашни не по назначению – это прогон и выпас скота, стоянка техники, перемещение людей и др.

Пахотные земли большую часть времени не имеют растительного покрова, а значит не защищены от разрушения осадками. Капли дождя с большой силой, ударяясь о почвенные комки, увлажняют их. Агрегат пропитывается влагой и набухает, силы притяжения между частицами ослабевают. Последующие капли разбивают комок на части. Поэтому, большую опасность для пашни представляют ливневые дожди, несущие в себе большую разрушительную силу. При орошении полей разрушение почвенных агрегатов происходит также, как и под воздействием дождя.

На землях, занятых естественной многолетней растительностью, механическая обработка не проводится, поэтому степень структурности существенно не изменяется и характеризуется как отличная и хорошая.

Среднее содержание агрономически ценных агрегатов высокое 77,26% по сравнению с обрабатываемыми землями.

Пашня ежегодно обрабатывается и структурность значительно варьирует, даже в пределах одного поля с 13,17% до 45%. Средняя степень структурности удовлетворительная 44,11% и изменяется от 13,17% до 84%.

Чем тяжелее механический состав, тем больше влаги требуется для наступления спелости. На суглинистых и глинистых почвах такое количество влаги может сохраняться лишь на протяжении некоторого времени, поэтому, обработку таких участков необходимо выполнять в сжатые сроки. Как правило, хозяйства не успевают за такой короткий период провести обработку и большинство технологических операций производят по физической неспелой (сухой) почве, что приводит к разрушению структуры.

При избыточной влажности происходит слипание почвенных комочков в большие комки – глыбы. Такая почва быстро теряет влагу, уплотняется и становится физически непригодной для посева. Для улучшения ее физических качеств необходимо разрушить глыбы и разрыхлить уплотненный слой.

Механическое крошение производить лучше, когда влажность пахотного слоя соответствует спелости. В этот момент почва лучше крошится, комочки легко отделяются друг от друга. Обработанный участок становится рыхлым, структурным, верхний слой обогащен кислородом, активнее идут микробиологические процессы.

При обработке почвы в пересохшем состоянии не происходит крошение, а образуются агрегаты крупных размеров и пыль.

На целинных землях физическая спелость почвы не имеет значения, так как механическая обработка не производится и структура не разрушается.

Любое орудие сельскохозяйственных машин при обработке почвы в период физической спелости не разрушает структуру. Значительное разрушение агрегатов происходит, когда пахотный слой иссушен или издишне увлажнен.