Навигация
ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРНО-АГРЕГАТНОГО СОСТАВА ЧЕРНОЗЕМОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ ОРОШЕНИЯ
39334
знака
14
таблиц
0
изображений
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 | |
Таблица 3.2
Структурно-агрегатный состав неорошаемых и орошаемых черноземов типичных, % 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. 21а 15, р.21 | 0-10 | 13,0 | 11,7 | 13,9 3,5 | 16,1 4,6 | 27,8 25,5 | 3,6 16,1 | 8,3 22,1 | 5,6 28,2 | 81,4 | 4,4 | 71,8 | 76,1 |
| 10-20 | 23,0 | 14,1 | 12,0 1,8 | 10,2 2,5 | 20,2 11,7 | 3,4 16,8 | 9,4 30,7 | 7,7 36,5 | 69,3 | 2,3 | 63,5 | 68,8 | |
| 20-30 | 15,2 | 12,1 | 13,9 2,1 | 12,6 5,2 | 21,6 18,3 | 3,4 15,9 | 11,4 27,0 | 9,8 31,5 | 75,0 | 3,0 | 68,5 | 75,9 | |
| 0-30 | 17,0 | 12,6 | 13,3 2,5 | 13,0 4,1 | 23,2 18,5 | 3,5 16,3 | 9,7 26,0 | 7,7 32,3 | 75,2 | 3,2 | 67,9 | 73,6 | |
| 40-50 | 14,6 | 13,9 | 18,8 2,4 | 15,9 11,6 | 19,2 24,5 | 2,6 12,6 | 7,5 19,9 | 7,5 29,0 | 77,9 | 3,5 | 71,0 | 76,8 | |
| 30-50 | 14,4 | 13,8 | 17,7 2,3 | 15,3 10,9 | 20,0 25,6 | 2,7 13,2 | 8,4 20,9 | 7,7 27,1 | 77,8 | 3,5 | 72,9 | 79,0 | |
| 0-10 | 41,9 | 90,9 | 12,9 0,8 | 9,6 14,3 | 9,5 7,7 | 1,3 17,5 | 2,4 20,8 | 1,5 38,9 | 55,7 | 1,3 | 61,1 | 62,0 | |
| 10-20 | 29,8 | 26,9 | 18,2 0,5 | 9,9 15,5 | 9,6 11,2 | 1,3 16,0 | 2,5 16,8 | 1,8 39,9 | 68,4 | 2,2 | 60,1 | 61,2 | |
| 20-30 | 20,5 | 29,0 | 20,9 1,1 | 12,0 3,5 | 11,2 11,0 | 1,5 13,3 | 3,0 20,5 | 2,4 50,6 | 77,6 | 3,5 | 49,4 | 50,6 | |
| 0-30 | 30,7 | 25,6 | 17,3 0,8 | 10,5 11,1 | 10,0 10,0 | 2,4 15,6 | 2,6 19,4 | 1,9 43,1 | 67,2 | 2,3 | 50,9 | 58,0 | |
| 30-40 | 25,5 | 26,1 | 17,2 4,6 | 10,1 7,5 | 11,6 19,9 | 1,6 14,6 | 3,9 16,8 | 4,0 36,6 | 70,3 | 2,4 | 63,4 | 66,0 | |
| 40-50 | 24,6 | 24,9 | 16,9 2,0 | 10,6 5,0 | 12,3 7,7 | 1,8 13,4 | 4,4 17,4 | 4,5 54,5 | 70,9 | 2,4 | 45,5 | 47,6 | |
| 30-50 | 25,0 | 25,5 | 17,1 3,3 | 10,3 6,2 | 12,0 13,8 | 1,7 14,0 | 4,2 17,1 | 4,2 45,6 | 70,6 | 2,4 | 54,4 | 57,0 | |
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.
Похожие работы
... 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 ...
... , почвообразующих пород и грунтовых вод. Высокое содержание протеина в растительных остатках и нейтральная реакция среды благоприятствуют жизнедеятельности микробных форм микроорганизмов. 4. Генезис и строение чернозёмов Все существующие гипотезы о происхождении русского чернозема можно разбить на следующие три группы: одни ученые допускают водное происхождение рассматриваемой нами почвы, ...
0 комментариев