CC BY
54
АГРОНОМИЯ,
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО И БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 631.425
АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО В УЧЕБНО-ОПЫТНОМ ФЕРМЕРСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ АЧГАА
© 2010 г. Е.К. Кувшинова, Н.Н. Кабаненко, Ю.В. Гордеева
Приведен анализ агрофизических свойств почвы - чернозема обыкновенного. Установлено, что строение и плотность почвы, ее агрегатный состав и водопрочность почвенных частиц являются благоприятными для возделывания сельскохозяйственных культур.
Ключевые слова: почва, плотность, пористость и структура почвы, почвенные агрегаты, водопрочность.
Analysis of agrophysical properties of black soil was carried out. It was stated that the structure and density of soil and its aggregate composition and water stability of soil particles are favourable for growing farm crops.
Key words: soil, density, soil porosity and structure, soil aggregates, water stability.
Агрофизические свойства влияют на все происходящие в почве процессы, характеризуют ее как пригодную или непригодную для возделывания различных сельскохозяйственных культур.
Целью исследований являлось изучение агрофизических свойств чернозема обыкновенного в Учебно-опытном фермерском хозяйстве Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии перед закладкой стационарного опыта по изучению влияния технологий возделывания и обработок почвы на урожайность и качество сельскохозяйственных культур.
В результате проведенных исследований в каждом 10-сантиметровом слое почвы на глубине 0-50 см были изучены:
- строение (сложение) и плотность ненарушенного слоя почвы;
- плотность твердой фазы почвы пикнометрическим методом;
- агрегатный состав почвы по методу
H.И. Саввинова (сухое просеивание);
- водопрочность почвенных агрегатов по методу П.И. Андрианова.
Все слои почвы были проанализированы на содержание органического вещества по методу И.В. Тюрина.
Плотность сложения влияет на водный, воздушный и тепловой режимы почвы, а также на микробиологическую активность почвы. Чем меньше плотность сложения, тем богаче может быть почва воздухом, водой и гумусом, тем благоприятнее она для возделывания сельскохозяйственных культур. Исследования плотности почвы показали, что она находится в пределах от 0,96 в слое почвы 0-10 см до
I,14 г/см в слое почвы 30-40 см, что свидетельствует о нормальной (оптимальной) плотности (по С.И. Долгову). Незначительное увеличение плотности в слоях почвы 20-30 и 30-40 см обусловлено рас-
пылением верхнего слоя почвы, увеличением содержания фракции <0,25 мм и миграцией ее в нижнюю часть пахотного слоя, что приводит к его переуплотнению (табл. 1).
Одним из показателей свойств почвы является ее пористость, капиллярная и не-
капиллярная, свидетельствующая о степени окультуренности почвы. Важнейшей характеристикой пористости почвы является величина ее аэрированной части, то есть той части пористости, которая заполнена воздухом.
Таблица 1
Строение (сложение) чернозема обыкновенного в стационарном опыте
УОФХ АЧГАА
Слой почвы, см Плот- ность почвы, г/см3 Объем твердой фазы почвы, % П ористость, % Степень аэрации почвы, % Степень насыщения почвы водой, % Капил- лярная влагоем- кость, %
об- щая капил- лярная нека- пил- лярная
0-10 0,96 39,6 60,4 51,2 9,2 93,4 6,6 51,1
10-20 1,02 41,9 58,1 53,8 4,3 95,2 4,8 49,8
20-30 1,13 40,2 59,8 54,2 5,6 92,2 7,8 52,0
30-40 1,14 40,4 59,6 53,5 9,1 94,4 5,6 58,8
40-50 0,99 39,1 60,9 55,9 5,0 92,8 7,2 54,4
Данные таблицы свидетельствуют о том, что твердая фаза почвы занимает
39.1-41,9%, а общая пористость составляет
58.1-60,9%, из которых 51,2-55,9% приходится на капиллярную пористость. При этом капиллярная влагоемкость изменяется от 49,8 до 58,8%. Степень аэрации почвы довольно высокая 92,2-95,2%. Согласно шкале оценки общей пористости Н.А. Ка-
чинского, исследуемая почва характеризуется как отличная, пахотный слой культурный.
Плотность твердой фазы почвы является не менее важным показателем, характеризующим плодородие почвы. Чем меньше плотность твердой фазы почвы, тем больше в ней перегноя, выше плодородие, а значит - и содержание гумуса (табл. 2).
Таблица 2
Плотность твердой фазы и содержание гумуса в почве
Слой почвы, см Плотность твердой фазы, г/см Содержание гумуса
% градация*
0-10 2,53 4,13 среднее
10-20 2,58 3,97 низкое
20-30 2,60 3,79 низкое
30-40 2,61 3,45 очень низкое
40-50 2,63 3,32 очень низкое
*по А.А. Зенину, И.П. Стокозову и др.
В результате определения плотности с глубиной она увеличивается: с 2,53г/см в
твердой фазы почвы было установлено, что слое 0-10 см до 2,63 г/см3 в слое 40-50 см.
Содержание гумуса в изучаемых слоях, наоборот, снижалось с 4,13 до 3,32%. Между этими показателями была выявлена тесная обратная корреляционная зависимость, составляющая г = -0,90.
Твердая фаза почвы включает механические частицы, различающиеся по свойствам и размерам. Наиболее ценными
являются агрегаты размером от 0,25 до 10 мм. Отношением этих частиц к сумме частиц более 10 мм и менее 0,25 мм характеризуется коэффициент структурности, предложенный Н.А. Качинским. Чем выше этот коэффициент, тем лучше структура почвы и благоприятнее условия для сельскохозяйственных культур (табл. 3).
Таблица 3
Агрегатный состав чернозема обыкновенного в стационарном опыте
УОФХ АЧГАА
Слой почвы, см Размеры агрегатов, мм Коэффициент структурности
>10 10-7 7-5 5-3 3-2 2-1 1-0,5 -5 (N 0, 0, <0,25
0-10 8,9 6,0 7,2 9,6 7,3 9,9 13,3 17,4 20,5 2,40
10-20 11,8 12,1 13,1 14,0 9,0 10,0 10,6 8,2 11,2 3,35
20-30 11,5 9,5 11,1 14,6 10,7 12,0 10,9 11,1 8,6 3,98
30-40 12,0 8,6 10,0 14,4 10,8 12,0 10,3 10,5 11,5 3,26
40-50 10,3 9,0 10,7 14,0 10,6 11,3 10,6 11,0 12,5 3,39
Агрегатный анализ почвы показал, что в верхнем слое 0-10 см преобладают агрегаты размером от 1 мм и менее, при этом частицы <0,25 мм составляют 20,5%, что свидетельствует о сильной распыленности верхнего слоя. В слоях почвы от 10 до 50 см преобладали агрегаты размером 5-3 мм, содержание которых составило 14,0-14,6%. Коэффициент структурности почвы варьировал от 2,40 до 3,98, при этом
Водопрочность по1
самым низким (2,40) он был в слое почвы
0-10 см за счет частиц размером <0,25 мм. С агротехнической точки зрения наиболее ценными являются частицы, способные противостоять разрушающему действию воды. Необходимо отметить, что содержание >55% водопрочных агрегатов размером >0,25 мм является важным качественным показателем общей оструктуренности почвы.
Таблица 4
нных агрегатов, %
Слой почвы, см Размеры агрегатов, мм Средняя в слое
5-3 3-2 2-1 1-0,5 0,5-0,25
0-10 20,6 15,0 34,6 73,9 94,9 47,8
10-20 9,7 12,8 72,3 63,2 92,3 50,1
20-30 14,9 16,8 77,7 84,3 96,1 58,8
30-40 32,7 33,7 67,4 84,2 93,6 62,3
40-50 10,3 57,5 75,4 95,7 98,5 67,5
Средняя по фракции в слое 0-30 см 15,1 14,9 61,5 77,8 94,4 -
Средняя по фракции в слое 0-50 см 17,6 27,2 65,5 80,3 95,1 -
Определением водопрочности почвенных агрегатов было установлено, что наиболее устойчивыми к размыванию водой являются частицы размером 0,5-0,25 мм, водопрочность которых составила 92,398,5% (табл. 4).
Водопрочность агрегатов размером
1-0,5 мм изменялась от 63,2 до 95,7% и самыми неустойчивыми оказались частицы размером более 2 мм, водопрочность которых изменялась от 9,7 до 57,5%. Среди частиц размером более 5 мм водопрочных не оказалось, поэтому данные об этих агрегатах в таблице отсутствуют.
Анализ данных таблицы показывает, что водопрочность почвенных агрегатов возрастает в двух направлениях. Во-
первых, она увеличивается с глубиной; а во-вторых, чем мельче частицы, тем они водопрочнее, как в пахотном слое почвы, так и в слое 0-50 см.
Проведенные исследования агрофизических свойств чернозема обыкновенного в условиях фермерского хозяйства АЧГАА позволяют сделать вывод о том, что данная почва в агрономическом смысле является ценной и обладает высокими показателями пористости, оструктуренно-сти и водопрочности.
В дальнейшем планируется провести исследования агрофизических свойств почвы опытного участка в зависимости от обработки различными сельскохозяйственными орудиями.
Сведения об авторах
Кувшинова Елена Константиновна - канд. с.-х. наук, доцент кафедры «Технология растениеводства и экологии» Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зерноград). Тел. 8(86359) 41-0-37; 8(86359) 34-5-82.
Кабаненко Наталья Николаевна - аспирантка кафедры «Технология растениеводства и экологии» Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зер-ноград). Тел. 8-904-505-49-76.
Гордеева Юлия Валерьевна - аспирантка кафедры «Технология растениеводства и экологии» Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зерноград). Тел. (86359) 35-2-00.
Information about the authors Kuvshinova Elena Konstantinovna - Candidate of Agricultural Sciences, assistant professor of the department of plant-growing and ecological technology, Azov-Blacksea State Agroengineering Academy (Zernograd). Phone: 8(86359) 41-0-37; 8(86359) 34-5-82.
K&banenko Natalia Nikolaevna - post-graduate student of the department of plant-growing and ecological technology, Azov-Blacksea State Agroengineering Academy (Zernograd). Phone: 8-904-505-49-76.
Gordeeva Julia Valerievna - post-graduate student of the department of plant-growing and ecological technology, Azov-Blacksea State Agroengineering Academy (Zernograd).
Phone: 8(86359) 35-2-00.
