Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агрофизические свойства и особенности водного режима в неоднородном почвенном покрове

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Агрофизические свойства и особенности водного режима в неоднородном почвенном покрове"

На правах рукописи

Гасина Анастасия Игоревна

Агрофизические свойства и особенности водного режима в неоднородном почвенном покрове (на примере серых лесных почв Владимирского ополья и дерново-нодзолистых почв Мещерской низменности)

Специальность: 06.01.03 - агрофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 8 НОЯ 2013

Москва-2013

005540030

005540030

Работа выполнена на кафедре физики и мелиорации почв факультета почвоведения Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Научный руководитель: Гончаров Владимир Михайлович,

доктор биологических наук, доцент

Официальные оппоненты: Басевич Виктор Францевич,

доктор биологических наук, доцент, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, доцент кафедры общего земледелия и агроэкологии

Мазиров Михаил Арнольдович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный аграрный университет - Московская сельскохозяйственная академия имени К. А. Тимирязева», заведующий кафедрой земледелия и методики опытного дела

Ведущая организация: Государственное научное учреждение

«Владимирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии»

Защита диссертации состоится «17» декабря 2013 года в 15:30 в аудитории М-2 на заседании диссертационного совета Д 501.002.13 в МГУ имени М.В.Ломоносова по адресу: 119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, МГУ, д. 1,стр. 12, факультет почвоведения, тел/факс (495) 939-36-84, e-mail: soil.msu@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной библиотеке Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова.

Автореферат разослан «_» ноября 2013 г.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета или прислать отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, по адресу: 119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, МГУ, д. 1, стр. 12, факультет почвоведения, Ученый совет.

Ученый секретарь диссертационного совета

Зенова Галина Михайловна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Введение. Одним из основных факторов, лимитирующих продуктивность агрофитоценозов, является неудовлетворительное физическое состояние почвы. Именно оно определяет водно-воздушный, газовый и тепловой режимы почвы, а, следовательно, процессы переноса и поступления влаги и питательных веществ, дыхания растений, развитие корневой системы, эволюцию и функционирование почвенного покрова. Этому посвящены многочисленные работы почвоведов в нашей стране (Н.В. Качинский, А.Г. Бондарев, Ф.Р. Зайдельман, Е.В. Шеин, В.В. Медведев и др.) и за рубежом (М.К. Shukla, R. Lai, М. Ebinger, R. Horn и др.). Оценка физических основ почвенного плодородия, создание и поддержание оптимальных агрофизических режимов является важной задачей в практике земледелия, особенно при пространственной изменчивости свойств почвы на одном сельскохозяйственном поле.

Актуальность исследования состоит в получении количественной информации о пространственно-распределенных физических свойствах почв в почвенном покрове, водно-воздушных условиях для роста и развития растений, необходимых при разработке современных агротехнологий.

Цель данной работы - изучить особенности пространственного распределения агрофизических свойств почв в условиях неоднородного почвенного покрова Владимирского ополья и Мещерской низменности и особенности формирования их водного режима.

Задачи исследования:

1. Выделить в комплексном почвенном покрове серых лесных почв Владимирского ополья и дерново-подзолистых почв Мещерской низменности зоны с различным литологическим строением почвенного профиля.

2. Исследовать морфологические особенности строения дерново-подзолистых почв Мещерской низменности в пространственно неоднородных агроценозах.

3. Исследовать закономерности пространственного распределения физических свойств почв в условиях неоднородности почвенного покрова Владимирского ополья и Мещерской низменности.

4. Рассмотреть особенности формирования элементов водного режима исследованных почв с помощью адаптированной математической модели.

Практическая значимость. Результаты исследований могут быть реализованы при разработке современных агротехнологий, ориентированных на использование принципов ландшафтного и точного земледелия, а также при решении важных практических задач в области агрофизики, мелиорации, агрохимии, экологии.

Научная новизна. Впервые показаны особенности формирования водного режима агроландшафтов в условиях неоднородного почвенного покрова, роль почв со вторым гумусовым горизонтом в комплексе почв Владимирского ополья и микрорельефа дерново-подзолистых почв Мещерской низменности. Предложен метод анализа водного режима, основанный на масштабном исследовании агрофизических свойств почв, особенностей их строения, микрорельефа агроландшафтов с последующими поливариантными расчетами на физически обоснованных математических моделях.

Апробация работы. Основные положения работы доложены на Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2012», Всероссийской научной конференции XV Докучаевские молодежные чтения «Почва как природная биогеомембрана», V Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы экологии Южного Урала».

Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 печатных работ, из них 3 статьи в реферируемых журналах, входящих в список журналов, рекомендуемых ВАК Минобрнауки РФ для опубликования результатов диссертационных работ.

Объем работы. Диссертация состоит из следующих разделов: введения, обзора литературы, экспериментальной части (объекты и методы исследования, результаты и их обсуждение), выводов, списка литературы и приложения. Материалы диссертации

изложены на_страницах текста, содержат_рисунков и_таблиц. Список

литературы включает_источник, в том числе_на иностранном языке.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность и благодарность за консультации директору ВНИИОУ профессору С.М.Лукину, заведующему кафедрой физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ профессору Е.В.Шеину, а также всем участникам Суздальской и Владимирской экспедиций кафедры за постоянную поддержку и помощь в работе.

\

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. Объекты и методы исследований

Объектами исследования послужили почвы агроландшафтов Владимирской области - серые лесные почвы Владимирского ополья и дерново-подзолистые почвы легкого гранулометрического состава северо-восточной части Мещерской низменности.

Почвенный покров Владимирского ополья весьма сложен и многообразен. Здесь выделяют серые лесные почвы, серые лесные почвы различной степени оподзоленности и серые лесные почвы со вторым гумусовым горизонтом (Рубцова, 1974). В последнее время широкое развитие получила теория A.A. Величко о том, что главнейшим фактором дифференциации почвенного покрова является реликтовый криогенный микрорельеф (Величко, Морозова, Нечаев, Порожнякова, 1996), в микропонижениях которого были сформированы почвы с мощным гумусовым горизонтом (Ah) интенсивно черного или серовато-черного цвета. Почвы без второго гумусового горизонта были сформированы на локальных водоразделах. На переходных участках между микроповышениями и микропонижениями сформировались почвы переходного строения (Архангельская, 2007).

Современный рельеф Мещерской низменности начал формироваться еще в четвертичном периоде под действием перегляциальных потоков и 4 оледенений, среди которых наибольшее влияние оказали Днепровское оледенение, отложившее мощную (от 1-2 до 20 м) толщу моренных отложений, и Московское, с которым связано формирование зандровых равнин. С поверхности морена покрыта незначительной толщей песчаных и супесчаных отложений, образовавшихся в результате размывания морены водами тающего ледника.

Сложные исторические условия формирования рельефа Мещерской низменности обусловили крайнюю неоднородность и пестроту почвенного покрова. На большей части пашни почвообразующими породами служат пески и супеси, а также двучленные отложения (пески и супеси, подстилаемые суглинистой мореной). Глубина залегания моренного суглинка колеблется в широких пределах: от десятков сантиметров до нескольких метров (Лукин, 2009).

Для выделения основных элементов почвенного покрова с высоким варьированием физических свойств, изучения пространственной неоднородности

5

свойств был использован метод длинномерных траншей (Гончаров, 2010) с подробным исследованием морфологического строения и физических свойств на различных глубинах: плотности, влажности, сопротивления пенетрации, коэффициента водопроницаемости (Вадюнина, Корчагина, 1986). Для исследования латерального распределения физических свойств использовался метод площадного опробования в узлах равномерной сетки.

В лабораторных условиях были определены: плотность твердой фазы методом пикнометров, содержание углерода методом сухого сжигания в токе кислорода, гранулометрический состав методом лазерной дифракции. Определение капилляриметрической части основной гидрофизической характеристики (ОГХ) в диапазоне рр от 1 до 2,7 проводили в песчано-каолиновых боксах фирмы «Еуке1кашр», а для области адсорбированной влаги рр от 4.45 до 6.5 использовали метод десорбции паров воды над насыщенными растворами солей.

Полученные полевые и лабораторные данные составили основу экспериментального обеспечения для моделирования прогнозных расчетов водного режима исследуемых почв в программе «НУ[Жи$-Ю».

ГЛАВА 2. Результаты исследований неоднородности почвенного покрова 2.1. Пространственная неоднородность комплекса серых лесных почв Владимирского ополья

Для исследования педогенетических особенностей почвенного покрова участка и пространственного распространения физических свойств с целью прогноза возможных направлений протекания почвенных процессов и формирования водно-воздушного режима применялся метод длинномерных (до 20 м) трансект, вдоль которых подробно с шагом 20-40 см изучались морфологическое строение и основные физические свойства почв. Они позволили выявить основных представителей почвенного комплекса Владимирского ополья (рис.1) и значительную дифференциацию профиля по физическим свойствам и содержанию гумуса (табл. 1).

СИ

О 20 40 60 80 100

8 10 12 14 16 18 20

А ^лах _

Г— ЕВ .ЕВ

В -А пах -Ah -AhE ......ЕВ

Рис.1. Морфологическое строение профиля комплекса серых лесных почв Владимирского ополья, 2008 г.

Для почв со вторым гумусовым горизонтом, по сравнению с серыми лесными почвами, характерны повышенное содержание углерода (до 5%) в горизонте Ah и, как следствие, хорошая оструктуренность, низкая плотность, высокие порозность и влагоемкость (Тымбаев, 2004). Наблюдаемые различия обусловлены как педогенетическими причинами (наличие второго гумусового горизонта, смена горизонтов на одной глубине), так и особенностями сельскохозяйственного использования (обработка почвы, уплотнение под действием техники).

Горизонт (глубины отбора образцов, см) Плотн. почвы, г/см3 Плотн. ТВ. фазы*, г/см"' Общая порозн., % Сопр-е пенетрац., МПа Наим. влагоемк., % Сод-е углерода, % Коэф. фильтрац., см/сутки

Серая лесная почва

Апах(15-20) 1.54 2.66 42 2.0 23.4 1.8 160.9

В(30-35) 1.47 2.72 46 2.2 21.1 0.7 157.6

В(40-45) 1.42 2.70 47 2.4 23.7 0.5 157.8

В(50-55) 1.46 2.69 46 2.4 23.2 0.3 118.6

В(70-75) 1.48 но. н.о. 2.6 23.8 н.о. 112.9

Серая лесная почва со вторым гумусовым горизонтом

А,1а*(0-5) 1.39 2.52 45 1.5 25.8 2.5 201.6

А„ах( 15-20) 1.26 2.47 49 1.4 23.4 2.5 208.8

Ai,(30-35) 1.22 н.о. н.о. 1.2 27.2 4.9 231.2

А„(40-45) 1.02 2.43 58 1.5 38 1 3.9 275.2

AhE(50-55) 1.02 н.о. н.о. 1.3 38.9 2.0 211.5

ЕВ(70-75) 1.50 2.62 43 2.0 19.2 0.6 118.8

»Умарова, 2006

На рисунке 2а и 26 для 2-х основных почвенных разностей представлены графики профильного распределения плотности и сопротивления пенетрации, указывающие на наличие в профиле серых лесных почв уплотненного слоя на глубине 15-30 см с максимальным значением 1,54 г/см3. У почв со вторым гумусовым горизонтом уплотненный слой не формируется, а их устойчивость к уплотняющим воздействиям обеспечивается повышенным содержанием общего углерода и хорошей оструктуренностью.

И

Плотность почвы, г/см3

0,9 1,2 1,5

О

15

£

и

«Г зо

х

10

145 60

Сопр-е пенетрации, МПа

1,2 1,6 2,0 2,4 2,8

75 75

Рис. 2. Распределение физических свойств в профиле серой лесной почвы (СЛ) и серой лесной почвы с АИ (СЛГ), 2009 г.

Учитывая важную роль второго гумусового горизонта в формировании и функционировании почвенного покрова Владимирского ополья было проведено его детальное пространственное изучение. В объеме почвы с размерами 90x90x60 см с мощностью горизонта АИ 25 см (глубина залегания 30-55 см) и содержанием органического вещества 4,9% было проведено опробование по фиксированной

координатной сетке с шагом в горизонтальной плоскости 15 см и по глубине 4 см (рис. 3).

а) б)

Рис. 3. Изоплеты пространственного распределения физических свойств в профиле серой лесной почвы с АЬ (2009 г.): а) массовая влажность, %; б) плотность почвы,

г/см3

Значения плотности почвы в пахотном слое варьируют от 1,09 до 1,52 г/см3 при медиане 1,30 г/см3 (рис. 4). Вниз по профилю с появлением гумусированного горизонта происходит постепенное уменьшение до 0,98 г/см3 (глубина 46 см), а затем вновь увеличение до 1,68 г/см3 (глубина 65 см).

Т

I

Апах А11 АЕ Горизонт

с Медиана I I 25%-75% ~Т~ Мин-Макс

Апах АЬ АЕ Горизонт

Медиана 25%-75% Мин-Макс

Рис. 4. Описательные статистики распределения почвенных свойств в горизонтах серой лесной почвы с АИ (июль 2009 г.)

Исследование горизонта АЬ в горизонтальной плоскости площадки 90x90 см показали, что даже на одной глубине проявляются различия физических свойств и содержания углерода (рис.5, табл.2).

Рис. 5. Изоплеты пространственного распределения свойств серой лесной почвы с АИ в слое 35-40 см (горизонт АЬ), 2008 г.: а) содержания углерода (%); б) массовой влажности (%): в) плотности почвы (г/см3); г) сопротивления пенетрации (МПа)

Таблица 2. Статистические показатели свойств в горизонте АЬ, 2008 г.

Почвенные свойства N Среднее Медиана Мин Макс Коэф.вариации

Плотн. почвы, г/см 36 1.09 1.10 0.95 1.21 3.7

Сопр. пенетрац., МПа 36 1.40 1.42 0.84 1.86 15.7

Влажность, % 36 34.8 34.8 30.8 37.7 4.7

Сод-е углерода, % 36 3.84 3.86 3.28 4.06 3.6

Плотн. тв. фазы, г/см"' 10 2.4 2.4 2.4 2.5 1.3

Общ. порозность, % 10 57.9 57.7 55.9 62.7 3.2

Коэф. фильтрации, см/сутки 9 501.2 501.2 316.2 631.0 4.4

Содержание гранулометрических фракций по Качинскому, %

<0.001 36 3.2 3.2 2.4 3.8 9.1

0.001-0.005 36 11.3 11.3 8.7 13.7 9.6

0.005-0.01 36 1 1.3 11.4 10.0 12.5 5.8

0.01-0.05 36 70.2 70.3 66.6 75.0 2.5

0.05-0.25 36 4.0 3.8 2.4 5.6 19.5

О пространственной неоднородности физических свойств серых лесных почв Владимирского ополья на уровне опытного поля площадью 1.2 га свидетельствуют результаты площадного опробования сопротивления пенетрации. Послойное выделение контрастных зон показывает увеличение диапазона варьирования значений с глубиной (рис. 6). На глубине 35-50 см при появлении в почвенном профиле горизонта АИ неоднородность агрофизических условий возрастает, глубина 10 см

МП 20 40 60 ВО 100 1 20 140 160 180

глубина 25 см 6

5

60

МО 20 40 60 80 100 1 20 140 160 ISO 1

глубина 45 см

5 см 15 см 25 см 35 см 45 см 10 см 20 см 30 см 40 см 50 см

" 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Рис. 6. Изоплеты значений сопротивления пенетрации (МПа) серых лесных почв Владимирского ополья на разных глубинах, 2008 г.

2.2. Физические свойства дерново-подзолистых почв Мещерской низменности

Пространственная неоднородность морфологического строения, агрофизических свойств, а, следовательно, и водно-воздушного режима характерна и для дерново-подзолистых почв Мещерской низменности, проявляющаяся в полном вымокании сельскохозяйственных растений при весеннем поверхностном застое влаги на отдельных участках сельскохозяйственного поля (рис.7).

8 10 1 2 14 16 18 20 22 24

8 10 12 14 16 18 20 22 24

Рис. 7. Распределение биомассы (а) и урожая зерна пшеницы (б) на опытном участке ВНИИОУ, ц/га, 2011 г.

Для выявления возможных причин этого застоя на опытном участке ВНИИОУ в 2010-2012 годах были проведены полевые исследования пространственной неоднородности почв. Детальное исследование морфологических и агрофизических свойств почвы проводилось в трансекте длиной 13 м, пересекающей 3 «вымочки» диаметром от 1 до 3 метров в точках 0-1 м, 4-7 м, 11-13 м (на рис.8 показаны верхними стрелками).

Я £

-0,5 1

2,5

5,5

1} 7

{Г

8,5

10

11,5

13

о 20 40 60 80 100 120

Е

^ — Апах

ЕВ — Е

-ЕВ

......Вд ....

\ : С \ ■•••••■

Рис. 8. Морфологическое строение профиля трансекты в дерново-подзолистых почвах Мещерской низменности, опытное поле ВНИИОУ, июль 2010 г.

В верхней части профиля трансекты выделяется Апах, который глубже 28 см сменяется элювиальным горизонтом Е с нижней границей на отметках 40-60 см: на

участках «вымочек» она проходит несколько глубже. Вне «вымочек» выделяется переходный горизонт ЕВ. Ниже, до глубины 120 см (дно исследуемого профиля) выделяется горизонт В^ переходящий в опесчаненный горизонт С. В некоторых частях траншеи отмечено выклинивание песчаных «языков» с глубины 60 см (отметка по траншее 4.5 метра, приходящаяся на зону вымочки). Это подтверждается и результатами гранулометрического анализа почв (рис.9).

Сод-е физической глины, % Содержание ила, %

Рис. 9. Профильное распределение содержания (%) физической глины и ила в дерново-подзолистой почве, опытное поле ВНИПТИОУ, июль 2010 г.: I - точка вне вымочки, 2 - точка в вымочке с опесчаненным нижним горизонтом, 3 - точка в вымочке с суглинистым нижним горизонтом

В соответствии с поставленной задачей выявления причин длительного застоя влаги были исследованы физические свойства почвы, их пространственная неоднородность. Детальное опробование физических свойств почв с шагом 50 см вдоль трансекты на глубинах 7, 20, 40, 60 см свидетельствует, что в зоне «вымочек» плотность поверхностного слоя почвы несколько выше — до 1,75 г/см3, но эти различия статистически не значимы, т.к. диапазоны варьирования значений на участках перекрывают друг друга (рис.10). На глубине 40 см на варьирование плотности оказывает влияние и морфологическая неоднородность, - появление опесчаненных линз, - ярко выраженная ниже по профилю. К «вымочкам» приурочены и минимальные (80 см/сутки), и максимальные (700 см/сутки) значения впитывания влаги - отметки вдоль трансекты 6 и 12 м, соответственно. Сопротивление расклиниванию почвы максимально в верхних иссушенных слоях почвы — до 2,6 МПа. вниз по профилю уменьшается до 1,2 МПа.

Плотность почвы, г/см3

Сопротивление МПа

Впитывание, см/сутки

О 20 40 бО во ЮО 120дм

Рис. 10. Топоизоплеты значений физических свойств в профиле трансекты, дерново-подзолистая почва, опытное поле ВНИПТИОУ, июль 2010 г.

Высокое варьирование значений физических свойств характерно как для участков расположения «вымочки», так и вне их, однако в «вымочке» коэффициент вариации на всех глубинах опробования выше (табл. 3), что является следствием неоднородности внутри ее контура.

Таблица 3. Коэффициент вариации (%) значений физических свойств дерново-подзолистой

Глубина Свойства Коэффициент вариации

Вымочка Вне вымочки

Плотность, г/см 3.9 2.3

7 см Впитывание, см/сутки 48.2 25.7

Сопр-е пенетрации, МПа 8.2 3.8

Плотность, г/см3 4 3.8

20 см Впитывание, см/сутки 47.4 35.4

Сопр-е пенетрации, МПа 6.3 6.8

Плотность, г/см 3.6 4

40 см Впитывание, см/сутки 89 69.4

Сопр-е пенетрации. МПа 39.9 23.8

Плотность, г/см' 4.3 3.5

60 см Впитывание, см/сутки 70 29.1

Сопр-е пенетрации, МПа 17.8 9.3

Трансектные исследования неоднородности агрофизических свойств почвенного покрова опытного поля были продолжены площадным обследованием на участке 0,07 га, который включал «вымочку» диаметром 5 м с полным отсутствием растительности, по фиксированной координатной сетке с шагом 3 метра.

Результаты нивелирной съемки его территории свидетельствуют (рис.11) о наличии блюдцеобразного понижения с перепадом высот до 40 см. Такой микрорельеф может являться одной из причин формирования «вымочки» вследствие дополнительного притока влаги в период весеннего снеготаяния.

Рис. 11. Топографическая карта опытного участка ВНИПТИОУ, июль 2011 г. Отн. высота в метрах. «Вымочка» отмечена пунктиром

На это указывает пространственная картина неоднородности увлажнения

участка в виде топоизоплет влажности почвы (рис.12). Даже к моменту летних

полевых исследований (июль 2011 г.) в контуре понижения на глубине 40-80 см

сохранялись повышенные значения, хотя в верхних слоях различий уже не было.

глубина 20 см

глубина 40 см

глубина 80 см

Рис. 12. Топоизоплеты распределения значений влажности (%) дерново-подзолистой почвы в зоне «вымочки» (отмечена пунктиром) и вне вымочки, 2011 г.

15

О неоднородности увлажнения территории свидетельствуют результаты вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) - меньшие значения электросопротивления в зоне понижения на глубинах от 40 см до 100 см (рис. 13). глубина 20 см глубина 40 см глубина 80 см

Рис. 13. Топоизоплеты варьирования значений удельного электрического сопротивления (Ом*м) дерново-подзолистой почвы в зоне вымочки и вне вымочки, опытное поле ВНИИОУ, июль 2011 г.

В этой зоне отмечено высокое поднятие границы оглеения почвы и снижение содержания общего углерода (рис.14) из-за перехода органического вещества в подвижную форму и его миграции вследствие избыточного увлажнения (Зайдельман, 2009), а также из-за отсутствия здесь растительности.

а) б)

Рис.14. Глубина появления морфологических признаков оглеения (а) и содержание общего углерода (%) в пахотном слое (б) дерново-подзолистой почвы Мещерской низменности, опытное поле ВНИИОУ, июль 2011 г.

Результаты наблюдений за температурным режимом почвы в весенне-летний период 2012 г. показали, что характер и скорость весеннего прогревания профиля

16

почвы «вымочки» и вне ее были одинаковы, что позволило исключить фактор более длительного мерзлотного водоупора при формировании водного режима в «вымочке» (рис.15).

В зоне вымочки абсолютные значения температуры в поверхностном слое были несколько выше из-за повышенной влажности и отсутствия растительности (рис. 16).

Таким образом, результаты пространственного исследования дерново-подзолистых почв Мещерской низменности свидетельствуют о неоднородности их морфологического строения и физических свойств. Сформированные на двучленных отложениях, эти почвы обладают сложным строением профиля с чередованием суглинистых и песчаных слоев. Микрорельеф исследованной территории включает блюдцеобразные понижения глубиной до 40 см, способствующие перераспределению поверхностного стока в период весеннего снеготаяния и дополнительному притоку влаги на эти участки.

ГЛАВА 3. Математическое моделирование водного режима исследуемых почв

Пространственная неоднородность физических свойств почв неизбежно находит отражение в формировании водно-воздушного режима ландшафта. Понять особенности функционирования неоднородного почвенного покрова, дать поливариантный прогноз формирования его водного режима позволил метод математического моделирования. Для прогноза водного режима исследованных почв применялась модель «НУОЯив-Ю». В качестве атмосферных условий использовались реальные метеорологические данные об осадках и испарении. Основу входных параметров почвенного и почвенно-гидрологического блоков имитационной модели составили экспериментальные данные: параметры аппроксимации, определяющие положение и форму кривых ОГХ, и коэффициент фильтрации.

Моделирование проводилось для следующих представителей почвенного покрова Владимирского ополья: серая лесная почва и серая лесная почва с мощностью второго гумусового горизонта 10 см и 30 см. Были заданы следующие начальные и граничные условия модельного цикла:

начальное условие увлажнения - влажность НВ по всему профилю, верхнее граничное условие - атмосферные условия, нижнее граничное условие - свободный дренаж.

Рис. 16. Разница температур на соответствующих глубинах в зоне вымочки и вне ее, 2012 г.

На рисунке 17 представлены хроноизоплеты влажности почвы, полученные в результате моделирования водного режима на 39 дней в период с 1 апреля по 9 мая 2008 г. Здесь четко прослеживается основная тенденция: в течение всего расчетного

18

29,0

24,0

19,0

14,0

9,0

4,0

-1,0 27

16 апр 6 май 26 май 15 июн 5 июл 25 июл

мар

— 20 см 40 см • 60 см 80 см_

срока почвы со вторым гумусовым горизонтом характеризуются большими значениями влажности по сравнению с серой лесной почвой. Это обусловлено большой водоудерживающей способностью горизонта Ah, который, таким образом, служит своеобразным влагонакопителем.

Агрофизическое значение второго гумусового горизонта в почвенном покрове ополья демонстрирует динамика запасов почвенной влаги в течение вегетации (рис.18):

1) запасы влаги в слое 0-20 см в момент появления всходов - 1 декада мая 2008 г.;

2) в слое 0-100 см - 1 декада мая 2008 г.;

3) в слое 0-100 см при формировании генеративных органов (без учета транспирации) - середина июня 2008 г.

О 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39

Рис. 17. Хроноизоплеты влажности (г/г) для модельных вариантов: а) серой лесной почвы; б) серой лесной почвы с мощностью АЬ 10 см; в) с мощностью 30 см

28 24 20 16 12

в слое 0-20 см (9.05.13) „ в слое 0-100 см (9.05.13)

2.о

24 20 16 12

II

СЛ СЛГ-10 см СЛГ-30 см СЛ СЛГ-10 см СЛГ-30 см

28 в слое 0-100 см (15.06.13)

24 20 16 12 8 4 О

СЛ СЛГ-10 см СЛГ-30 см

Рис. 18. Запасы продуктивной влаги в серых лесных почвах Владимирского ополья (по результатам модельных расчетов), см водного слоя.

По классификации В.В.Медведева (2006) запасы влаги для всех исследованных вариантов почвы следует отнести к благоприятным (оптимальным), но если в верхнем 20-см слое они не различаются между собой, то для 100-см слоя, захватывающего и второй гумусовый горизонт, его влияние на влагообеспеченность очевидно, особенно при его мощности 30 см.

Пространственная неоднородность дерново-подзолистых почв Мещерской низменности, особенность их водного режима продиктовали необходимость модельных исследований для выявления факторов, оказывающих влияние на формирование и продолжительность анаэробных условий в корнеобитаемом слое почвы, т.е. дать анализ различных сценариев формирования агрофизических условий.

Моделирование проводилось в следующих вариантах (рис. 20): для «вымочки» - 1 - с «утяжеленным» суглинистым горизонтом в середине профиля,

2- с суглинистым горизонтом в нижней части профиля,

3- с песчаным слоем в нижней части профиля;

вне «вымочки» - 4 - с суглинистым горизонтом в нижней части профиля,

5 - с песчаным слоем в нижней части профиля.

Начальные условия для всех вариантов были одинаковыми и соответствовали весенним условиям - полная влагоемкость по всему профилю. Дополнительный

приток влаги в пониженные элементы рельефа в период весеннего снеготаяния моделировался 20-дневным поверхностным застоем влаги («лужа»). Дальнейшее формирование водно-воздушных условий, длительность избыточного увлажнения определяется уже генетическим строением профиля почвы, водоудерживающей способностью отдельных горизонтов (рис.19).

7

О

О 10 20 30 40 50 Влажность, °/о

Рис. 19. Основная гидрофизическая характеристика дерново-подзолистых почв опытного поля Мещерской низменности, 2010 г.

Существенную роль при формировании водно-воздушных условий в почвах играет давление барботирования — входа воздуха в поровое пространство. Оно является величиной, обратной одному из параметров аппроксимации ОГХ - а (Шеин, Кокорева, 2008). В опесчаненном слое оно составило -17 см водного столба, в суглинистом горизонте В -30 см водного столба, а в утяжеленном горизонте в середине профиля на одной из точек -60 см водного столба. Профильное распределение этих значений на прогнозных хроноизоплетах давления влаги показывает границу анаэробных условий и их длительность (рис. 20). Модельный прогноз режима «вымочки» в вариантах включения в середину или нижнюю часть профиля суглинистого горизонта с пониженными значениями давления барботирования (рис. 20.1) увеличил длительность анаэробных условий на 5-7 дней.

Таким образом, моделирование водно-воздушного режима дерново-подзолистых почв, сформированных на двучленных отложениях, показало, что основным фактором формирования «вымочки» следует признать пониженные элементы микрорельефа, приводящие к дополнительному поверхностному притоку влаги в период весеннего снеготаяния. Продолжительность анаэробных условий в профиле почвы определяется водоудерживающей способностью отдельных горизонтов.

Рис. 20. Хроноизоплеты значений давления влаги (в см водного столба) дерново-подзолистой почвы для различных вариантов модельных расчетов (белая линия -давление барботирования). Нумерация вариантов в тексте (стр. 20).

выводы

1. В комплексе серых лесных почв Владимирского ополья наблюдается пространственная дифференциация физических свойств, обусловленная как педогенетическими (наличие второго гумусового горизонта и др.), так и агротехнологическими факторами.

2. Моделирование водного режима почв в комплексном почвенном покрове Владимирского ополья позволило для всего расчетного периода выделить участки повышенной влажности, обусловленные наличием второго гумусового горизонта, являющегося своеобразным влагонакопителем.

3. Степень контрастности агрофизических условий в почвенном покрове Владимирского ополья определяется наличием и мощностью второго гумусового горизонта.

4. Пространственные исследования дерново-подзолистых почв Мещерской низменности, сформированных на двучленных отложениях, обладающих сложным профилем с чередованием суглинистых и песчаных слоев, показали неоднородность их морфологического строения и физических свойств.

5. Основной причиной локального весеннего переувлажнения дерново-подзолистых почв, развития гидроморфных условий и вымокания растений является микрорельеф территории с блюдцеобразными понижениями глубиной до 40 см, способствующий поверхностному притоку влаги в период весеннего снеготаяния.

6. Моделирование водного режима дерново-подзолистых почв Мещерской низменности показало, что продолжительность весеннего застоя влаги определяется водоудерживающей способностью отдельных горизонтов почвенного профиля и достигает 33 дней, в течение которых давление влаги превышает (с учетом знака) давление барботирования, указывая на недостаток воздуха во всей почвенной толще.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Гасина А.И., Тымбаев В.Г. Пространственная неоднородность водно-воздушного режима серых лесных почв Владимирского ополья // Вестник Оренбургского государственного университета, 2011, № 12, С. 179-180.

2. Гасина А.И., Гончаров В.М. Агрофизические свойства и режимы почв в условиях литологической неоднородности почвенного покрова // Вестник Оренбургского государственного университета, 2013, № 6, С. 65-72.

3. Гасина А.И., Гончаров В.М. Формирование агрофизических условий в неоднородном почвенном покрове // Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2013, № 7, С. 35-39.

4. Гасина А.И. Особенности формирования водно-воздушного режима серых лесных почв Владимирского ополья // Материалы XIV Докучаевских молодежных чтений «Почвы в условиях природных и антропогенных стрессов», 1-4 марта 2011 г., Санкт-Петербург, С. 20-21.

5. Гасина А.И, Аношина КВ. Пространственная неоднородность водного режима дерново-подзолистых почв на двучленных отложениях // Материалы XV Докучаевских молодежных чтений «Почва как природная биогеомембрана», 1-3 марта 2012 г., Санкт-Петербург, С. 179-180.

6. Гасина А.И., Гончаров В.М. Формирование агрофизической неоднородности почвенного покрова Мещеры // Тезисы докладов Всероссийской молодежной конференции «Современные проблемы почвоведения и природопользования в Сибири», 25-27 июля 2012 г., Томск, С. 54-61.

7. Гасина А.И. Агрофизическая неоднородность почвенного покрова (на примере почв Владимирской области) // Материалы XVI Докучаевских молодежных чтений «Законы почвоведения: новые вызовы», 4-6 марта 2013 г., Санкт-Петербург, С. 19-20.

8. Гасина А.И. Агрофизические свойства и режимы почв в условиях литологической неоднородности почвенного покрова // Тезисы докладов XX Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2013», 8-12 апреля 2013 г., Москва, С. 196-197.

Подписано в печать: 14.11.2013

Объем: 1 п.л. Тираж: 50 экз. Заказ № 223 Отпечатано в типографии «Реглет» 119526, г. Москва, пр-т Вернадского, д. 39 (495) 363-78-90; www.reglet.ru

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Гасина, Анастасия Игоревна, Москва

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В. ЛОМОНОСОВА ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

На правах рукописи

0ч2иН5и?51

Гасина Анастасия Игоревна

АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ОСОБЕННОСТИ ВОДНОГО РЕЖИМА В НЕОДНОРОДНОМ ПОЧВЕННОМ ПОКРОВЕ (на примере серых лесных почв Владимирского ополья и дерново-подзолистых почв

Мещерской низменности)

Специальность 06.01.03 - агрофизика

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент Гончаров Владимир Михайлович

Москва-2013

Оглавление

Введение.......................................................................................................................3

Глава 1. Состояние проблемы....................................................................................6

1.1. Пространственная неоднородность агрофизических свойств.....................6

1.2. Водный режим почв.......................................................................................14

1.3. Математическое моделирование почвенных процессов............................23

Глава 2. Объекты и методы......................................................................................31

2.1. Объекты исследования...................................................................................31

2.2. Методы исследования....................................................................................50

Глава 3. Результаты исследования и их обсуждение............................................51

3.1. Пространственная неоднородность комплекса серых лесных почв Владимирского ополья..........................................................................................51

3.2. Физические свойства дерново-подзолистых почв Мещерской низменности...........................................................................................................57

3.3. Математическое моделирование водного режима исследуемых почв.....66

Выводы........................................................................................................................72

Список литературы....................................................................................................73

Приложение................................................................................................................85

Введение

Одним из основных факторов, лимитирующих продуктивность агрофитоценозов, является неудовлетворительное физическое состояние почвы. Именно оно определяет водно-воздушный, газовый и тепловой режимы почвы, а, следовательно, процессы переноса и поступления влаги и питательных веществ, дыхания растений, развитие корневой системы, эволюцию и функционирование почвенного покрова. Этому посвящены многочисленные работы почвоведов в нашей стране (Н.В. Качинский, А.Г. Бондарев, Ф.Р. Зайдельман, Е.В. Шеин, В.В. Медведев и др.) и за рубежом (М.К. Shukla, R. Lai, М. Ebinger, R. Horn и др.). Оценка физических основ почвенного плодородия, создание и поддержание оптимальных агрофизических режимов является важной задачей в практике земледелия, особенно при пространственной изменчивости свойств почвы на одном сельскохозяйственном поле.

Актуальность исследования состоит в получении количественной информации о пространственно-распределенных физических свойствах почв в почвенном покрове, водно-воздушных условиях для роста и развития растений, необходимых при разработке современных агротехнологий.

Цель данной работы - изучить особенности пространственного распределения агрофизических свойств почв в условиях неоднородного почвенного покрова Владимирского ополья и Мещерской низменности и особенности формирования их водного режима.

Задачи исследования:

1. Выделить в комплексном почвенном покрове серых лесных почв Владимирского ополья м дерново-подзолистых почв Мещерской низменности зоны с различным литологическим строением почвенного профиля.

2. Исследовать морфологические особенности строения дерново-подзолистых почв Мещерской низменности в пространственно неоднородных агроценозах.

3. Исследовать закономерности пространственного распределения физических свойств почв в условиях неоднородности почвенного покрова Владимирского ополья и Мещерской низменности.

4. Рассмотреть особенности формирования элементов водного режима исследованных почв с помощью адаптированной математической модели.

Научная новизна.

Впервые показаны особенности формирования водного режима агроландшафтов в условиях неоднородного почвенного покрова, роль почв со вторым гумусовым горизонтом в комплексе почв Владимирского ополья и микрорельефа дерново-подзолистых почв Мещерской низменности. Предложен метод анализа водного режима, основанный на масштабном исследовании агрофизических свойств почв, особенностей их строения, микрорельефа агроландшафтов с последующими поливариантными расчетами на физически обоснованных математических моделях.

Практическая значимость.

Результаты исследований могут быть реализованы при разработке современных агротехнологий, ориентированных на использование принципов ландшафтного и точного земледелия, а также при решении важных практических задач в области агрофизики, мелиорации, агрохимии, экологии.

Апробация работы.

Основные положения работы доложены на Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2012», Всероссийской научной конференции XV Докучаевские молодежные чтения «Почва как природная биогеомембрана», V Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы экологии Южного Урала».

Объем работы. Диссертация состоит из следующих разделов: введения, обзора литературы, экспериментальной части (объекты и методы исследования, результаты и их обсуждение), выводов, списка литературы и приложения. Материалы диссертации изложены на 89 страницах текста, содержат 25 рисунков и 3 таблицы. Список литературы включает 135 источников, в том числе 32 на иностранном языке.

Публикации.

По результатам исследований опубликовано 8 печатных работ, из них 3 статьи в реферируемых журналах, входящих в список журналов, рекомендуемых ВАК Минобрнауки РФ для опубликования результатов диссертационных работ.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность за консультации директору ВНИИОУ профессору С.М. Лукину, заведующему кафедрой физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ профессору Е.В. Шеину, а также всем участникам Суздальской и Владимирской экспедиций кафедры за постоянную поддержку и помощь в работе.

Глава 1. Состояние проблемы 1.1. Пространственная неоднородность агрофизических свойств

В последнее время большое внимание уделяется проблеме неоднородности почв и почвенных свойств (Дмитриев, 2001). Под термином неоднородность подразумевается варьирование свойств (Каган, 1979, Рысин, 1980, Фрей, 1971). Такой интерес вызван, в основном, развитием точного земледелия "high-tech sustainable agriculture" (Robert, 1993), основанного на учете пространственной вариабельности характеристик конкретного поля (Денисов, 1997; Зимин, Хомяков, 1997; Gupta et al, 1995). Внедрение точного земледелия связано не столько с техническим обеспечением, сколько с получением подробной информации о конкретном поле (Самсонова и др., 1999).

Изменчивость на всех уровнях организации является одним из основных фундаментальных свойств почвы, как продукта взаимодействия факторов почвообразования, конкретное проявление которых непостоянно как во времени так и в пространстве определенного ландшафта. Все существование почв и почвенного покрова связано с постоянными процессами дифференциации и гомогенизации (Дмитриев, Карпачевский и др., 1978). Разнообразие факторов, определяющих протекание этих процессов, разная степень воздействия в пространстве и во времени обусловливает, с одной стороны, дифференциацию профиля почв и возникновение неоднородности, а с другой стороны, препятствует образованию резких границ между отдельными элементами почвенной структуры, обеспечивая определенную постепенность и непрерывность в изменении признаков (Дмитриев, 2000). Неравноценность факторов и разная степень их воздействия определяет особенности неоднородности почвенного покрова.

Как известно, свойства даже в пределах небольшого сельскохозяйственного поля заметно варьируют как под действием природных

факторов, так и под влиянием агротехнических мероприятий (Дмитриев, 1995). Эта вариабельность обуславливает различие почвенно-физических режимов, таких как режим влажности, режим аэрации и т.д. В свою очередь, именно варьирование свойств почв и основных почвенных режимов в пределах сельскохозяйственного поля обуславливает и варьирование урожайности. Пространственная неоднородность почвенных свойств определяет особенности хозяйственного использования, возможные приемы сохранения и улучшения почвенного покрова.

Помимо пространственной неоднородности свойств почвы в пределах сельскохозяйственного угодья необходимо учитывать динамику почвенных свойств во времени. Соотношение пространственной и временной вариабельности может быть различным для разных почвенных свойств. Причинами пространственной и временной вариабельности свойств могут служить как природные, так и антропогенные факторы.

Почвенный покров поля неоднороден за счёт варьирования свойств материнских пород, рельефа, естественной растительности, микроклимата, возраста, истории, технологии освоения и др. факторов.

Как правило, неоднородность в пределах одного поля может проявляться на разных уровнях и на расстояниях от единиц до нескольких сотен метров. Это связано в первую очередь с естественным рельефом территории, с проявлением в той или иной степени процессов эрозии (Савастру, 1999). Влияние рельефа проявляется на макро-, мезо- и микроуровнях.

Другим природным фактором, обуславливающим неоднородность почвы в пределах поля, могут служить неоднородная материнская порода (Савастру, 1999) и исторические особенности формирования почвенного покрова территории. Наследуемая литологическая неоднородность, проявляющаяся в неоднородности минералогического, химического и гранулометрического составов пород, играет важную роль в неоднородности почв. Она может быть унаследована от прошлых этапов почвообразования (палеогенетическая

составляющая) или может быть связана с влиянием современных процессов (ценогенетическая составляющая).

Существуют разные характеристики величины варьирования. Для описания отдельных почвенных признаков . (плотность, влажность, коэффициент фильтрации) целесообразно применять среднее квадратичное отклонение (стандартное отклонение) (Дмитриев, 1995):

„ IZm-rf

где х, - i-тое измерение варьируемой величины;

х - среднее;

п - количество образцов (проб).

Чем сильнее вариабельность признака и, следовательно, чем больше абсолютные величины центральных отклонений, тем больше получается абсолютная величина стандартного отклонения. В качестве меры относительной вариабельности применяется коэффициент вариации, не имеющий размерности и удобный, поэтому, при сравнении вариабельности различных свойств:

Cv = =100 % .

л:

На относительную степень варьирования большое влияние оказывает

размер образца (Beckett, Webster, 1971). Самсонова (1976) установила, что при

постоянстве линейных размеров исследуемого участка изменение объема

образца от 10 см до 100 см приводит к уменьшению коэффициентов вариации

в 1.5-3 раза. Хавлей с соавторами (Hawley et al, 1982) наблюдали снижение

стандартного отклонения влажности при увеличении объема образца. Однако,

по мнению некоторых авторов (Дмитриев, Сибуль, 1980), уменьшение

дисперсии значений плотности почв с ростом размеров образцов в

значительной степени происходит из-за того, что существует корреляция между

8

плотностью в соседних объемах почвы, а также методические ошибки, связанные с техникой отбора образцов.

Изучением варьирования агрофизических свойств занимались многие исследователи (Gupta et al, 1995 и др.). Заметная изменчивость по многим показателям наблюдается и в черноземах, несмотря на внешнюю однородность поля (Розанов, 1973, Николаева и др., 1989, Быковская, 1986), и в почвах для Нечерноземной зоны (Апарин, 1983). Так, в черноземах Ставропольского края коэффициент вариации для полевой влажности составляет 7-32%, для плотности - 7-13%.

Многими авторами отмечалось, что величина коэффициента варьирования уменьшается вниз по профилю (Cameron, 1978). По данным Апарина (1983) на экспериментальных участках в бассейне р. Полометь Новгородской области плотность верхних горизонтов почвы имеет наибольшую изменчивость: Cv 30-40% при колебаниях объемной массы от 0.5 до 1.54 г/см3. С глубиной среднеарифметическое значение плотности возрастает, и, соответственно, происходит уменьшение среднеквадратичного

л

отклонения. При изменении ее в пределах 1.05-1.78 г/см коэффициент вариации уменьшается от 28 до 6%. Снижение коэффициентов вариации с глубиной Н.С.Орешкина (1988) объясняет уменьшением варьирования факторов, определяющих плотность. Тем не менее, необходимо отметить, что не все исследователи разделяют данное мнение. Mader (1963), Cassel и Bauer (1975) не обнаружили изменения коэффициента вариации с глубиной: по их данным коэффициент вариации плотности почвы в верхнем слое в среднем составляет около 10%. Пространственная вариабельность плотности сложения на различных участках дерново-подзолистых, каштановых почв и предкавказских черноземов изучена в работе В.Ф. Гридасова (1980). Его результаты показали, что средние квадратические отклонения колеблются в диапазоне от 0.12 до 0.18 г/смЗ и не изменяются существенно по глубине.

Значительный интерес для исследователей составляет изучение варьирования параметров движения влаги в почве (гидравлическая проводимость, впитывание и др.).

На варьирование впитывания большое влияние оказывает не только структура почвенного покрова, но и влажность, поэтому оно может сильно изменяться во времени в одной и той же точке. Кроме того, на скорость впитывания также влияет количество и характер крупных влагопроводящих пор (крупные корневые поры, трещины, ходы беспозвоночных, землероев). Параметры движения влаги в почве характеризуются значительной изменчивостью, и логарифмы этих величин распределены по нормальному закону с коэффициентом вариации иногда большим, чем 50% (Babalola, 1978; Julie et al, 1988; Mallans et al, 1996.).

Известно, что скорость впитывания - самое изменчивое свойство (Орешкина, 1988). В разных почвах, биогеоценозах и в одной и той же почве она может изменяться от долей до десятков и сотен миллиметров в минуту (мм/мин). Так, для пахотной дерново-подзолистой почвы коэффициент варьирования составил 71%, а стандартное отклонение 12%.

Вариабельность фильтрационных свойств почв зависит от объема образца и от размера территории, где проводятся эксперименты и отбираются образцы. Например, Hawley с соавт. (1982) описывал снижение стандартного отклонения W с увеличением объема образца. В то же время Sisson и Wierenga (1981) обнаружили, что стандартное отклонение скорости инфильтрации уменьшается с увеличением диаметра кольца инфильтрации.

Еще один параметр, который также значительно варьирует даже в пределах сравнительно небольшого почвенного участка - влажность (Шеин и др. 2001). Это один из самых динамичных почвенных параметров. В течение всего вегетационного периода влажность меняется как во времени, так и

пространстве. Она бывает более или менее стабильна весной после снеготаяния или осенью в конце вегетационного периода, до начала дождей.

Влажность зависит от многих факторов (Rajkai, Ryden, 1992): состава и сложения почвенного профиля, количества и характера атмосферных осадков, уровня грунтовых вод, состава и состояния растительности, микро- и нанорельефа (Салимгареева и др. 1998) и т.д.

Степень варьирования влажности зависит от категории влаги (Орешкина, 1988), т.е. степени ее подвижности. Так, при влажности в интервале ВЗ-ВРК наблюдается наибольшее варьирование влажности, так как почвенная толща неравномерно иссушается вследствие десукции и испарения. Nielsen с соавт. (1973), Babalola (1978) и Yen с соавт. (1985) свидетельствуют о том, что стандартное отклонение увеличивается с уменьшением влажности.

Также на степень варьирования влияет неоднородность гранулометрического состава, - оглиненные объемы почвы имеют большую влажность, опесчаненные - меньшую.

Еще одним важным показателем, описывающим варьирование почвенных свойств, является характер распределения их значений. Форма статистического распределения свойства в ряде случаев может служить характеристикой стадий пространственного развития процесса, формирующего данное свойство на исследуемой территории (Михеева, 1996). Нормальный закон распределения характерен для стационарных состояний. В дальнейшем, в зависимости от стадии процесса, вызванного естественным или антропогенным изменением внешних условий, происходит изменение интервала варьирования при правой или левой асимметрии статистического распределения.

Однако надо отметить, что не все почвенные свойства подчиняются закону нормального распределения. Так, для водопроницаемости почв (Дмитриев, 1995; Nielsen et al., 1973; Fluhler et al., 1976; Babalola, 1978),

гидравлической проводимости, содержания некоторых элементов характерно распределение величин по логнормальному закону, �