Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕКОТОРЫХ ТИПОВ ПОЧВ ПРИ ИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕКОТОРЫХ ТИПОВ ПОЧВ ПРИ ИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ"

Jhimi

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕЩ ЛЕйША И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМШ

АКАДЕМИЯ сыгьСкохогяйствЕнаа ш ишнж B.H.IEHHHA

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМВНИ ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ттв* В.Е.ДОКЛША

IIb оравах рукописи УД? 601.43

УШАКОВА ЛИДИЯ АЛЕКС АЩР03Н1

' ИЭЕШВИБ МЗГСВСКИГ СВОЙСТВ ННСОТОРЫХ типов почв Ш ИХ СШСКОМаяйСТВЕЩОЫ исиольэоешм

Спецжалвооть 06.01.03 - агропотвоввдеиже а огроЗмэжка

Автореферат дкюерташн на соисканже ученое отепеяи кандидат* оельокоюзяаотвепвых нжу*

Москва IS90

Работа выполнена в отделе фаэек! ■ мехавнкк нота Почвенного кнетигутя як,В.В,Докучаеве в 1983-1388 г.г.

Яаучянй руководщтлп - доктор оельокохозялотвешшх вауж

В.Н.Дямо

Офнциахшю оплояввяп

доктор овльокоюэявогвенных алу» Н.А*Цгро|1ц»* хавдвдм башюпгаесхжх вауъ С.Н.Бе рези

Ведуне« учреаденне - Моожовркая свдьокохоз я!от во мая шадбиш ны.К.А.Тпирмева

/ ^ ,р

Запита ооотожтсл /1' ■ гЬтО г. в /0 чаоо»

аа влседагаж Снвшаизжровадного Совета К.030,36.01 1 Почввааом ни от* гуте ш.В.В.Докучдем.

Адрво жнотзгу??: ГО^Т?« Мооква, Шшемп! вер.» ДЛ. О . .. можьх.. чтъоя в ЛОлютем жнстятут*.

Лвтогвфераг рааоодая * . " ______ 1Й90 г.

Тъззий секретарь

г.гмого Совета

г ¡и... ■ н л М.С.Сжыакова

сям игшшсш ?шян

ють теш. В современных условия! янтаяовлного ве-

дены сельского хозяйства особенно актуальным ог»воштсй кдароо о оохраяенет я соддерханян яв сппашьаоы уровне гиодородкг соч-

родил, в тон чяоае содержания гумуса» arc фракций я агро-

химических, фиэико-химвчеокнх, агрофизических яоклэ«телв® жто реализовать возможности интенсивных сортов возделнвеажс: яул^гур, уменьшить вегагаввое вкиянке погодных условий ав получение каи-сдиаяьного урожаж» Важную роль г зрсяыенш иоадевног© плодородия играют фяэячвскве овойствк почва. Поэтому жэуэднже изменения физичеегах свойств почв в процессе сел^окохоэяйстаеввого яв-пользованля, определение критериев оценки фнэичесжого состояния дочв I нахождение наиболее рациональных путей его оатлпщзагщк является на современном этапе одной из важных зачач обльокохо-эявствевной науки,

^ссд^до^агщ состояла в изучении язменеякя физических oaototB дерново-аодзолистиг почв л черноземов ард сельскохозяйственном оовсеняи и использовании, шявяениЕ связи «жду яоверх-но отйо-э нергетичестиыа свойствами почв я такими составляющими плодородие почв как гранулометрический состав, содержание гумуса, емкость катонного обмена,

Для достижения поставленной цела решались следувдке аздазд: I. Изучение фиэяческих сзойотв дераово-кодэолистях вочв, выщелоченного и обыкновенного черноземов эалежи (целины) и пашне, иагодяпиАся в однотипных уоловяях.

Z. Изучение влияния возделывания ыногояетяих алаково-до^о-arc трав в севооборотах различной специализации, а также орга-ч кическях ъ минеральных удобрений на фиэичемшеЯ cooftt за ■

ш, Только нуте* оптимизации всех соотйвяяодю: яочвеяното пяоко-

г

ш. К.

^чядвмм

дарново-идаолмет зй оочмг»

Иэучеяив виши раажгша сшствм освоваой обработк* ив фдзгтеотяе свойства шяелоченяого чернозема.

4* Внявлешиг ваажмооа&еей меаду доверхноство-»я«ргвтжчее~ кяш ввойствюш ж показателям шюдородЕя дов.

АНТУИУ Проведена комыексаая оценка жвмевеяк*

фВЯа^АСЯС свойств деряово-подволюткг ПОЧВ ж черноземов в про-пеоее ш свльокохоэяйстваашого жооолвэованжя» нсжетаодая оценку ятеевяш! структур« аа шхро- к иирсуровнях, а таив новеряюот-не-»нергетгчесяа овойотв во вэаямосвзвв о агроххмпесхкш сюо#-сгьал'почаВс На основе авалжзл шявяеншпс вэалмоовяэвв повврос-востяо-едергеткчеокях свойогв пота к покаваздш! та шодороил (гранужя»м рабского состава, ьсвдармям гумуол V еж ост» ката— окяого «х$меяа) предложены градаци удельной поверхяост* дврново-подзолитаг яочв н чериоввмов »«ждого гранулометрического ооо-там Ф вашокмоотщ от уровяя кх пдодорсдая.

Шттгееекая забитость. Реаухьть-м тссидоваяж» могу» й!«ь яотолмовамн при рааработее медалей плодородия почт», а же лже определена» паиболее рвциов&дьннх путей оптапвоцп к поддержания аа необходимом уровне физжческжг условИпочвекного Екодороля дервово-содзолжотнх почв к черноземов жа осяове оеьо-' оборотов, удсхЗреам х шхашгчвоко! одработкк,

Ооаовннв результата работа доложена на ыудок хокфервнща молода ученых Почвеявого института та.В.В. Докучав- . м (1986 г.), ва науяно~про1эводотвеЕВва заседавши отдела фк-вжхв > «мханкш дочв Почвеявого кястатута вм.В.Б.Даяучмва.

По материала* две эртгши опуйллжоааво Ъ ре боте. 2 работа ва- едятся в там. -

ОТйгЯГРР Ж ойым рабуяг.- Дкоберяшш о^оготт ж» введена«»

- з -

пятх глав, выводов ж протомит. Работа i &i ose яд яа .139 страницах мшвяиописного »кота, оодерхжт SO таблиц а 8 та&пц в при-' хохеявх. Бхйпографжя вытает 132 наше но валяя, в «ж чжсде 8 хностравных.

содошк РАБОТЫ В глава У (лвтературш! обаор) рассмотрено состояюю вву,-чеввоеп вякявкя свльскоховяЮтвеяЕом оавовяхя к хвлохквовавпш, яа фавечеокяе свойотва почв. На хзмеведхе почв яри ях яшодьво-- ваяй в сехьокохоэяйствеявом производстве обращал» внимание ец» классик* потвоэвдекхя - Докучаев, Костычеэ, Сшйдоев, Иаыамьо-SKt, Глшка ш маогжб другхе. Работам многах авторов установлена теоиая связь »едду содержанием rjvyca, его качествешпш ооо-гавон х структурой почш. В хаотолцее «ремя накошено «дотвяь~ вое хояотество данных, свидетельствущи о существеанон сяххе-нхх содержания гумуса в пахотных почвах яо оравнеиш о хх нмик-яыш аналогам, пропем как в дервово-иадзсдхстиг почвах, гак в в червозеиах. Из фвзхчеадхх свойств яаяЗохее чувствительными к автрсяоге алому воадеЯотаго являются нлотяоет» яочш в ее отрухтур*. повяжу во «веша работах, посвященных рассматриваемое теме, «яучяются именно втш свойства.

. БошкЛ хятерео в последов десягхлетхе проявляется к хву-одав удеталой аоверхяооя почв х в« категорий. Это объясняется та«, чм величхва удельной ш "актхвной" поверхяоетв в гнач*-Tenxofl отеоеях свяванд оо свойствам пота, определят»* хх плодородие, а техно, гранулометрическим X мхнералолиесюш составом, содержанием гумуоа в почве и его качеотввдяым составам, емкость» поглощения пот». Исследованию закономерностей втой с вяз« цосвяаенн работе Аддриаяова (7537), Дятшгова-Кярагаева (1948), Талона {1947>, Нрьютаяом, Петхова (1969), «онхва (1972),

зезарл (1973)» кжтое (1974,1977), бятяэевв (1975), воронина (1975,1935), бондарева, кукиш (ш9), сапожнякова (1982), ше»-чэлко (1983) к друтах» прк »том литературных данных ао изменению удашюй соворхяоста сочв п процессе их освоения я оельскоетгяй-отйеавого асасдьэопаяия сравнительно аеиного. исследуется, гяа»-ши о'йраэои» аявяяяе ужмреякй па соэерхаоетниэ оьойства иотан (тигай(1э7в,1э81; шеэтеако, №тязеэ,шз; медвадея,1988; сапохни-»ог х др„,х98б£ ж другкв). почта ад изучается томе свойство поч-ю) оде теагота смачгваякя, которая» буяля тесно свяваяной о удезыюй исвериюстьв, может дать оданку иэменегогй, цроиоходдах б почве при автропотаняоы воздействия (дяио, тткаева,19в4).

нркведеян ословныв критерии оценки физического ооотсания рааработашю к яаотоящецг зрекеяя, i ооноышв направлен** оптимизации агрофнвагоеокга эьойотв поча» авалка аатратуряиг дш-ных яодтввр1давт0 что оевоввой регулирования фийичвоких свойств яачзвн квяяетоя иахогоюкие органического вещества я почве,

в ii описаны метода а объекта иоомдоэанни» дм научения влияния сельскохозяйственного *ссаю.эован*я пота на их фи»-чэскне свойства (зык арвиевеи меток сравнения почв миогожетяей зале*» (кйлжь«) ж паяки, яагодящяхоя в яеаосредстаенио* йпзоо-«x друг от друге в однотипных уолоньзх рельеф«. дкя ж«г»ям кпшнжя конкретных сельскохозяйственных воздействий на $шэжч»&-ю№ уодовия почвеавого плодородия жодольэоваян многолетние ста-писаарнне полевые и вегетационный опыта» определения физических свойств почв шподяены обпещашпнми метода*« (агрофжяпеокже методы исследовании почв,1966; вадшшвд, корчагина,1966). оскцая уделышя поверхность определена во кутилеку, внешняя - до ферре-ру, внутренняя - по разности между ос^вй ■ вяоине*, удельная поверхность до аэсгту - методом га вкотвшературяой адоорбнии ааота

на анализаторе удельной поверхности Модель 2200 (фирмы Микроме-рите.ко, ЯДА), теплота смачивания - калориметрическим методом. Агрохиашчеекие анализы выполнены в лаборатории шсткументальяых методов исследования почв Почвенного институте aw.В<3.Докучаева. Подученный в полевик к лабораторных у слонин вксперкментальныЯ ыатервая обработан методам« эарнашоккоа статистиог с применением ЭЕМ а лаборатории математических метопов исследования почв " Почвенного института им.В«В.Докучаева.

Исследования выполнены ва примере суглинистых к глялкстыг почв: дерново-подэолистой почвы Московской области (Зеленоградский опорадй пункт Почвенного института еш.З ЛЭ Докучаева) „ выщелоченного чернозема Липецкой ойлаотк (Лкаепкак ГОСХОС) , обккяовея-вото чернозема Воронежской ойдйстс (Каменная стень), а также в ша: отащюяаряых нолевых и вегетационного опытов, заяокея-¡а дерчово-асдэолнстой почве СШО "Подмосковье") ж щщело-ом чераоэеые (Тульская Г0С10С).

Дераовс-подаолистне ночен по ураяулснетряческону ооотаву яссятся к суглинку среднему» переходящему вниз но Ерсфш» э :угляяок тяжелый к гладу легкую. Содержание ЗжзяческоЙ игаш (<0,01 ш) в слое 0-Э0 см составляет 38(4jf, ила (< 0,001 мм) -Почва под лесок характеризуется рыоокям содеряаяиеи органического вещества в гумусовом горизонте - G,4i, которое резко падает а элювиальном горизонте до 0,9?, Зизико-химичеокие свойства йтой почва неблагоприятна. Высокая кислотность (рН^ 3,33,8) я слабая насыщенность ПЕК основаниям» (13-26?) обуслоаива-ют ее низкое естественное плодороднее' К процессе сельскохозяйственного использования дерн ово-содзотпстой ночвн произошло уменьшение содержания гумуса но сравнения с почвой иод лесом на 3,04£ sax 64,5$ от исходного содержания, физико-химические и химвчвс-

кие нокаэатели в опое 0-30 ом улучаллЕСъ; вовившлась квслотност* (рНоог 5,2-5,3), яровэоишо едпцестввнное аасгщевве ШЖ ооаованхя-«з до увеличилась, запасы подвижнкх фор« фоофора я катая.

Выщелоченный чернозем характеризуется однородным легкогдя-нистыы г^рлиулоиегркте шш составом яо зсему зроф&го с содержанием физической глине от 60 до 66% I ила от 33 до 36$, Ъпшческие к фкзяко-ошмвчешяе свойства етой еочш благоприятны! содержанке гущу о®, составляет в вергшх горваоятах пря постепенном сникнет вшэ ло профилю» рН водной вытяжкя от 6,2-6,6 до 7,0| стене вь аасвденноотн основаниями вюовая - 86—3356. Гидролитическая кислотность достигает 3*6 мг~екв на 100 г в. В цроцеоое сельскохозяйственного гсдользопания шцеяоченяогс чернозема ароиэоало

»

умевыаеняеы содеркания гумуоа в пахотном слое 0-30 с« по сравве-даю с зале хыз ва 0,7321 или от »сходного содержа кия. Фкэяко-хишгеесжие свойства указывают ва слабую тенденции дедкисленк псчш шшш в уменывешю поглощенных оснований в ее ШК по сравнению с залежь».

Гранулометриискяй состав обыкновенного чернозема легкогли-нисгьй ко всему дробил» - содержание физической глиян 67-7$£, ■ла - 37-42^. Обн&човеннай чернозем характеризуется наиболее ■ йлагонрияташи из рассмотренных: почв химическими и Зааико-хцда-ческими свойствам: содержание гумуса от $-7.0$ ъ цочве эалежк до 7,5$ ва дшоие, реакция среди йлвака х нейтральной. гидролитическая илолотвость 2,7-4,9 мг-эке па 100 г п., степень наадаелностя основаниями 91-96^. Ь процессе гелъснохозяйствеввогс иснояьзова-

ойш ?эенн5Го черноэемд прзиэошго умеяьгешге содержания гу-куса, которое : слое 0-Э0 см составило 1,5Е£ или 17,2$ о» хход-аого содержания.

В гл да на" основе ^аэультатов исследований просле^еь ха-

рак тер изменения физически свойств деряэво-шшзолистюс почв к черноземов в процессе к сельскохозяйственного освоения и использования.

При сельскохозяйственном использовании дерново-подзолистой почвы на фоне уменьшения в ней содержаний гумуса существенно ие-меташсь ее физические свойства. Особенно резкие азиенекая претерпели показатели почвенной сгруиуры (табл.1): увеличилоов содержание глнбиотой фракции >10 мм в пахотном горизонте, изменилось соотношение структурен* отдельяостей » яем, резко в 3,4 pasa уменьшилось содержание водопрочных агрегатов ? 0,25 мм. Зрои-sottra изменения и в микроагрегатном ооставе дерново-подзолистой почвы. Кеэффшснт яиеперсноогн по Качинокому увеличился {¡cctee чем в 2 раза, а показатель шкрооструктурдянмта но Димо (1967) с учв?<яг фракция î-C т, равный разности яроцентяого содержания фракций > 0,01 мм мйдроагрегатного ж гралуло»е?ряческого ооставов, уменьшится в пахотном горизонте по сравнен*® с геочвой под лесом. Причинами резкого яныеяедия структуры деряоэо-йодэо-листоб зочвц з процессе ее сельскохсз яйстэз аксго использования является; уменьшение содержания органического вещества за счет увеличения темпов его ифнерализатм при освоении ¡точен и за счет перемешивания ее слоев, а такие интенсивная механическая odpaéo-r-ка почвы, особенно под пропашными культурами. Иэменатась показа-тали набухания деряово-подэолистоЯ почт (табл.2). Так яак величины исходной плотности засыпного образца различались у сравниваемых почв (1,31 г/см3 в пахотной лочве и 1,09 г/ем3 в почве сод леосм) отмечено лишь незначительное уменьшение вабухазмоотж {на 0,8? для сдоя 0-30 см) пахотной поча» по сравнению о почвой под леоом при существенной разности влажности максимального набухания - соответственно 42 и 59£. В освоенной дераово-подэолвс-

Таблица I

Показатели структура почв различного сельскохозяйственного использования

Горизонт, Содержание фракций,£ при размере их Коэффк- Показатель

"глубина/---— циент микрооот-

„и • макроагрегатный дахвоагрегатшй диспер- руктурен-состав__состав -' скости. яостя

Дерново-лодаодистая почва, лес

А^ 0-5 19 64 4 90 52,7 91,8 0.6 6,9 28,1

Ах 5-15 15 59 IX 81 51,9 91,5 0,4 3,5 28,0

А2 25-30 8 54 18 34 25,8 65,0 0,9 12,9 30,4

А^З 35-45 21 41 II 23 - 20,8 83,0 1,3 18,6 21,6

Дерново-подзалиотан почва, пашня

Ал 0-20 21 51 10 20 25,4 82,9 1,1 П,9 23,5

20-30 46 30 4 27 24,6 79,6 . 1,3 П,6 19,1

А^ 40-50 6 55 14 16 19,5 79,8 0,8 4,6 23,0

* Внтелочеяинй чернозем, залежь

А^ 0-20 г 86 8 82 49,9 91,7 4,0 11,9 43,1

20-30 6 78 7 77 47',6 83,5 5,1 15,1 45,4

30-40 I 85 8 78 50,3 81,8 5,5 15,7 43,2

БнщелоченкнЛ чернозем, пашня

Аа 0-20 13 62 4 £2 3&,6 83,5 2,0 5,6 40,2

20-30 22 53 2 59 36,4 81,7 2,0 5,3 47,2

А^ 30-40 13 65 2 69 51,2 83,8 . 1,5 4,0 49,4

Обыкновенный чернозем, залехь

А2 0-20 0 83 4 81 54,4 75,5 4,7 12,1 44,6

20-30 6 62 3 73 49,6 76,3 5,1 13,3 45,2

% 30-40 3 65 3 67 48,0 75,7 5,9 Г%0 43,8

Обыкновении* чернозем, пашня

АН 0-1 55 39 г 29 40,4 78,7 3,9 9,9 49,0

20-30 61 28 0 - 41 43,1 78,5 4,6 П,2 '7,9

% 30-40 8 78 3 42,. 71,9 6,3 15,2 43.Й

Таблица 2

Поверхвостяо-энергетические свойства почв различного сельскохозяйственного использования

Горизонт» глубина,

% 01 Об- Baesj- Внут-см масон щая аяя ренняя

По

азоту

Дсля^ ввешн» от S об^ей.

Тештота Влаинооть смачива-*еаксш«аль-ного набухания,

ния, ного нвбу-кал/r ханяя, *

i^jAj 0-5

5-15 25-30

5,7 3,3

AgB 35-45 5,4

Ал ■ 0-20 4,3 20-30 4,1 А2в 40-50 5,8

Ах 0-20 11,5 20-30 П,6 3IM0 12,0

АЛ

Ап

0-20 11,2 20-30 11,2 30-40 Ц,9

0-20 16,1 20-30 15,7 30-40 15,2

Ч

0,61.6

Дерново-водэолистая почва, лес 91 55 36 1,7 60,7 74 44 30 1,8 59,8 41 19 22 5,2 46,8 67 47 20 16,5 69,1

4,3 3,7

I.«

2,7

Дераово-подзалнстая потаа, пашня

51

50 64

32

33 48

19 17 16

6,2 7,4 16,4

Вщелсчекзый чернозем,

146 56 90 7,2

147 53 94 9,4 143 58 85 12,7

Вшцелоченшй чернозем,

142 54 86 7,5 141 53 88 11,6

141 53 63 21,0

Обикиовешшй чернозем, 178 75 103 17,6 178 73 105 29,2 175 62 ИЗ 31,4

62,2 65,9 75,4

залежь

38.0

36.1 40,6

пашня

38.0 37,6

41.1

залежь 42,6 41,0 35,4

Озыкиовезшй чернозем, пашня

0-20 14,3 20-30 13,9 30-40 13,6

^05 (к.= 3-5)

174

171

162

1216

61 62 60

из

109 102

23,1 26,9 35,9

5! 4

35.2

36.3 37,0

2.5

2.4 2.7

■ 7,6

7.6

7.5

7,3

7.3

7.6

10,0 10,2 9,6

9.4 9,3 8,3

С,4-0,9

69,2 61,6

35.7 30,0

41,0 42,6 36,6

65.6

67.2 65,9

6Г,0

60.3

63.8

78,3 64,8 67,2

63.7

59,2

56,0

0,30,9

«ой почве щюизспян изменения се цоверхвостно-энергетячесетх свойств. Средневзвешеавая величина обвей угольной поверхности > ешое 0-30 ш уме пыталась по сравнению о почвой под лес« яе 33 м^/г (по 10 внутренняя в внешняя ее категории). Полагаем, ч*о-улеаы«еяие внутренней в внешней удельной поверхности связано .со снижением содержания органического вещества я разрушением микроагрегатов. Удехьная поверхность по азоту выеет как известно обратную зажелтеть от содержания гумуса в почве» по-8тону в пахотное дервово-аодволистой почве отмечено увеличение «того сок&здоеяА во сравнений с почвой, под лесс«» Б процессе сельскохозяйственного использования произошло изменение теплого смачивания дерново-подзолистой почвы0 которая умешьшклась значимо ва I хал/г в слое 0-30 см по сравнению с почвой под лесом. Давние по шлвчвве максимальной гвгроокошгческой вкахнооп (1С) подтверждают характер изменений э&цей удельной воверхвосш в теплота смачявання в почвах*

Известно, что по овоин ярнродннм качествам Чернове*« обладай т большей <}уфервооты> по сравнению в дераово-подэоли стымк почками, Кроме того, если яр« освоении дерново-подэолистш. почв ; происходи; смена твпа растительности (древесная сменяется травина стой) я перемешивание резко разлЕЧНКХ по свойствам геветя-ческих горявоктов, то при освоении черноземов яахоттой слой формируется в пределах одного генетического горязовта, В процессе сельскохозяйственного освоения в исполъзо'чания чернозе-мсв произошли ядаенеяия ях физических свойств. При вток ва фо-вэ Ли ая потери оргааического вещества в ойвквовенаом черноземе по ера: дат е выщелоченным у нем отмечены я <*олее ^удес»-венные язмепеет» физических уповай почвенного шлдорсяпя. -евые ¿деления шгетяоли выяшл* Лаве выгнув плотность

павши по ораввенкв о залежм: ва 0,12 г/с«3 для ввделоаднного х ва 0,22 г/см3 для обыкновенного чернозема в слое 0-30 см. Ухудшился структурно-агрегатный состав черноземов, нсшш,эуемнх в оельокон хозяйстве, но ораваеянс с их эалехными аналогов (твйлД) : возросло содержанке глыбистой фракция > Ю ш» содержание вадопрочша агрегатов >0,25 m снизило» в пахотных горизонтах выщелоченного х обыкновенного черноземов в вредней на 26 s ib% ели соответственно на 33 s 58* от исходного содержания. При сельскохозяйственном использования черноземов изменение почвенной структуры набиодадооь и ва юшроагрегатно* уровне. Отмечено разрушение микроагрегатов больлего размера >0,05 mi. Вместе с тем, коэффициент дисперсности во Качинскощу fax state, а показатель микрооотруктуренвости но Димо ниже в почвах валежи. Диалогичные данные по уменьшение коэффициента дисперсности в па* >тяоы черноземе по сравнении о ьехшвш аналогом приводятся 1 оролзшы г др. (t98€). S обыкновенном черноземе отпечена разлита по показателям набухания (тайя.2)1 в среднем для сдоя 0-30 ч вабухаемость залежной почш на 7Ï, а влажность «ахелмальяо-■I набухания на 11,6? агае, чем почш пасши, причем исходная ютвость насыпного образца атих ночь различалась слабо, В н<-■йлочеяаом черноземе на фоне примерно одинаковой ндбухэеиости исходная плотность яочв залежи х павши Оыла раадичяой: соответственно 1,17 я 1,26 г/ом3. Данные ио шаъяоеги маясямальзого вабух&якя яа более щеокую гадрофкльаость почш эаледа, 3 процессе сельскохозяйственного использования поввраюет&о-знерге-гзческие свойства черноземов в целой изжнились незначительно. Выявлена тенденция уменьшения оЛдей гдельяой поверхроста з пахотном горизонте пашни по сравяенюг: с залежью, однако статистически значимых различий ее получено. Наличие sтой теддакщга

подкрепляете« данными по ИГ и теплоте смачивания. Уменьшение величин теплоты смачивания в процессе сельскоюзявственного использования обыкновенного чернозема было статистически значимым и составило 0,Й кал/г в слое 0-30 см, а выщелоченного чернозема' » незначимым. Б обыкновенном чернореме более существенные изменения иа&явдшшсь в соотношении категория удельной поверхности. В пахотном горизонте происходило уменьшение внешней и возрастание за счет нее внутренней удельной поверхности со сравнению о горизонтом ¿^ залежи. Это может быть связано с более высоким содержанием в нем мелких микроагрегатов > 0,001 ш по сравнению о тем хе слоем залежной яочвк. Увеличение количества миро-агрегатов >0,001 мы может происходить следующим образом: в условиях высокой влажности и наличия в почве достаточного количества минеральных солей, например, при весеннем внесении минеральных удобрений, происходит диспергщшя почвенных коллоидов. В сухой период коллоиды койгулируют с образованием микроагрегатов, что ведет к увеличению внутренне!, поверхности за очят уменьшении внешней. Аналогичное влияние минеральных удобрений на соотношение категорий удельной поверхности вайлвдялось Шевченко, Вятязешм (1933) для дерново-подаолдстой почт. Дня выщелоченного чернозема существенных изменений э соотношении категорий удельной поверхности' не вчявлеяо. Для черноземов залежи и пашни полузеян определенные различия в удельной поверхности но азоту. Определение удельной поверхности по азот* гранулометрических Фракщг! (ила - частиц <: 0,001 ш и фракции > 0,001 №1 показа ; что в илгетой фракции выщелоченного чернозема, еспсль-зувмого в се скоп хозяЛс-тве, это* показатель «гею гл м^/г, а обыкновении«» ^ернезеи, - вй 14 м^/г по орггеешиз с илрм з^е--л в ста 0-30 см. В 30-40 см эти различая состав*.'«

соответственно 5 и 19 м^/r. Удельная аоверхность по азоту фра*-шш > 0,001 «к в прошосе сельскохозяйственного использования черноземов изменилась слабо. Это указывает на то» что измелеяяя, происходящие а поверхностных свойствах изучаемых почв, в первую очередь обусловлены изменениями содержания гуиуоа, связанного в основном с глистой фракцией.

Б главе U исследуется влияете конкретных сельскохозяйственных воздействий на физические условия почвенного плодородия дераово-подзодястых почв а черноземов, а ямзнно: состава Культур в севообороте, минеральных к органических удобрений, механической обработки почвы.

Известно, что надземные и норневио остатки возделываемых культур, а также применяемые органяческяе удобрения, служат основным источником накопления органического вещества в ночве. Влияние возделывания многолетних злаково-бобошх трав ла физические свойства дерново-нодэоашстой почвы изучалось в условиях полевого опыта, проводимого на территории экспериментального Хозяйства "НемчкиоЕка" в 1979-1986 г,г., в восьмипольных севооборотах с различил« насыщением многолетними травами ва трех закладках: I - зернопзронрояалшом (без многолетних трав) s II-зернотравянопропашяоы (25% многолетних трав в конке ротации); Ш - эернопаротравяном (25Î многолетгга трав в начале ротацжи)! 1У - эернотравянсм (50^ многолетних трав), В опыте вносилась рекомендуемые для зона дозы минеральных и органических удобрений. 1влы сеюобор-л>в не различались по коли едет ну и способу задел-Ki ваёсевното в почву навоза (I закладка - ВО т/га, 2-60 т/га, 3 - IOT т/га). К MOL.HTy исследования проша одна ротация севооборотов. Возделывание шогшютких трав благосраягцо тражадзс^ va nota 1тшшх почвенной структур«, В нахогаом слое зернотраач-

него севооборота при сухой рассеве отмечено явное ояижеяие глы-бксгсостж (содержащая фракция ? 10 ми;, увеличение содержания фралда£ 6-0,26 ж 5-2 №. Возросло количество водопрочных агрегатов > 0»'25 ш э среднем зй 4-в^ для слоя 0-30 ом э конце рота-пи«« За аикроагрегатком урозяе наблюдалось уменьшение колячес*-* в® агрегатсг < 0,01 ш в слое 0-Э0 си, наиболее выраженное в севооборотах гервотравяном к о вовде^-ваниеы многолетних трав в коод ротачии. Однако, на третьей закладке, где доза назова составила 100 ?/г£ и ври положительном балансе гумуса его оодержа-вкз за делянках было эдооквк - более макро- я микроструктурой состав слабо реагировал я« изменение содержания органического вещества в почве в зави само ста от типа севооборота. Положительное язмеаеиие структура, отмечаемое при возделывания в севооборотах чаоголетних трав, мохно объяонить более ззачитальный аоотупле.адем свежих растительных оотатков в почву, обновляе-костью гумуой л повышением гумусированноста пахотного слоя. Возделывание многолетних трав в начале ротации севооборот» слабо повлияло яа структурные показатели почвы по сравнена» с хх юэ-далаваняек в конце ротации восьмидольного севооборота. Между плотностью сложения почвы ) и данаыни по гумусообразованию за ротаст» . эвооборотов (« ) в опыте отмечена тесная взаимосвязь для слоя 0-30 см ( с « -0,662). Уравнение регрессии имеет вид:у« 1,419 - 0,008л. Насчет до д слученному уравнению показывает, что лад онижелия ялотяоети слоя дотай 0-30 сы с 1,40 г/св3 до 1,30 г/см3 дозу навоза нужно било бн довеет* с 4в т/га до 303 т/га за ротацию севооборота. Это говорит о том, что существенного улучшение структура за такой короткий аериод времени практически достичь вельзя»

Высокая сотрэбность в органических удобрениях может быть

удовлетворена при рациональном нсяользоваяик эсех ресурсов местных органических удобрений, в частности садмы* В свезя с атак в условиях вегетационного опыте (МОХ ЦКШ иссдгдовалссэ авяя-ние минеральных удобреаий, оояомн я согместасго их приме&гнщ; ел фнаячеокяе свойства дврнсво-подэолгстой лочжы {йгвеако, 1978). Опыт проводили в б «г сосудах типа Митчерлюса, размещенных за ■ открытых стеллажах. Соссзиу вэ расчета 5-6 ?/га ж минеральные удобрения вносили ежегодно в течение восьми лет о 1571 но Х&78 г.г., *?ередованне культур ячмеяь~свео„ В течение пятш лег с 1979 но 1963 г.г. в опыте изучалось последействие изучаемых факторов. йиэжчоские свойства азучались в заключительный год штата* Систематическое внесение итаеральянх удобреаяй я солош врк отсутствии механической обработки снизило олотно^гь сложения: я соответственно увеличило общую порвстооть почта» Наиболее анз-кие величины равновесной плотдости почда наблюдались при совместном внесение соломы я минеральных удобрений - ялотясоть уменьшилась на 0,11-0,14 г/сьЯ до сравнении с контролем, где она составляла 1,24-1,29 г/сМ®. Разуплотнение почвы цри внесении минеральных удобрений можно объяснить резким увеличением корневой массы яо сравнению о вариавтом без внесения удобрений» Солома хе не только увеличивает запаса органического вещества, но я непосредственно разрыхадет почну. Раздельное внесение шшерал^ них удобрений» солош х совместное их применением в условиях вегетапионног опыта способствовало такие увеличении соде ржания водопрочных агрегатов, улучшению микроагрегатного состава я ло-гнюпни» степени набу шл почв, В отвоситеяьао большей сэс-неки перечисленные выше физические *войе*за улучаядась в менее гуму-сироваарой почве. По вариантам опыты наяболшие изменения произошли цря о.^мротяом внесении соломы а шяервлъных удобреьлй.

Влияние исоких доз органических удобрений на свойство дер-ново-яод зола стой почвы иссж дошли на примере почва приусадебного участка 100-летней давзоети освоения (Кузнецова,1977). в результате длительного применения навоза дерново-подзолистая почва траясфоршрозалась в почяу» которая по содержанию гумуса (б,Е?>), * степени насацеаности оокоглшшкк (95,8$) приближается к почвам чернозедаого типа, Прк втом существенно изменились ее физические свойства, достигшие уровня фЕэического состояния дерново-подзолистой почвы под лесом. Почва приусадебного участка характеризуется сйагояряятяым соотношением структурных отдельное тей» высоким содержанием водопрочных агрегатов белее 0,25 № - 76Í, значительным показателем шкрооструктуреявосги по Лимо - 30,8. Высокая гумусзрованность почвн обусловила больше значения общей уделыюй поверхности - 64 м^/г (причем на долю внешней поверхности приходится 60,Ь%), тещгота смачивания - 4,5 кал/г, МГ - 7,7%.

Важную роль в регулировании физических условий почвенного плодородия играет механическая обработка яочзд. Влияние основной обработки на физические свойства почва исследовали на примере щелочеаного чернозема в полевом опыте, проводимом аа Тульской ГОСХОС a 1975-1963 г.г, К моменту исследования правда одаа ротация девяти.' угького плодосменного севооборота. Изучалось 9 вариантов основной обработки, эмоачавдих бессменные (вспашка нормальная и глубокая, дискование, фрезерование) и комбинированные обработки, состоящие as различных сочетаний инкш,:ьлыпа (поверхностных) „ зормальнш. и глубоких обработок под культуры севооборота. Изучение показателей структурного состояния почвы (макро- и микроагрегатного составов, набухания) показало, что ла выщелоченном черкоаеда прттеьеяие поверхностной обработки, фрезерования, а такке комбинировался обработки с про имутцо стве шшы использовани-

ей дискования вад обычной г глубокой вспашкой ухудшает структурный состав верхнего 0-30 см слоя почта по сравнению с вспашкой на 20-22 > 27-30 см, их сочетала, з ротации севооборота и комбинированным разноглубинными обработками с зреобладавпем вспашки. Со структурным состоянием почш на вариантах опита согласуются данные по плотности, из которых следует, что примеэе- • ане не выщелоченном черноземе поверхностей обработки в качестве основной, а также ее преимуществе алое использование в комбинированных системах обработок приводит к уплотнению пахотного и подпахотных слоев за счет накопления пластических деформаций от воздействия нашшшо-тракторных агрегатов. Бессменная вспашка ва 20-22 см и ее преимущественное использование в комбинированна!: системах обработок в течение ротации севооборота ликвидирует накопление пластических деформаций в слое 0-20 см, а глубокая

вспалш; до 27-30 см снижает плотность в более нижних слоях соя*

' В глав? У на основе математической обработки выявлены взаимосвязи между поверхностно-энергетическими свойствами исследованных почв: общей удельной поверхность*», теплотой смачивания, удельной поверхностью по азоту» Определено влияние на e«i свойства качественных (тип почвы, тип сельскохозяйственного угодья, глубина отбора образца, горизонт) и количественных (физическая ипша, ял, гумус, емкость катионного обмена) показателей. Выявлены взаимосвязи между удельной поверхностью и показателями плодородия "ля всего объема исследуемых почв и охдельно для хаи-лого типа, а также для пахотных горизоатов» Иолучену количественные хараятеристш »тих взаимосвязей, на основе которых предложены гтедапга удельной по. jjkxhccih в зависимости от уриыщ штодоосддя почв.

Между обще Л удельной яоворшостью ) н теалетсй смачивания } 'л¡¡следовавшее лочв существует тесная оаазь: >" <Ю,992{ уразйегше регрессии у = 18,7? + 16,51 ас . Связв удельной по-крхясста ао азоту о общей сдельной поверхность» я теплотой смачивания не обнаружена, Установленов что величины ойцей удель-асй коээрхзосги ж ггеняотк смачивания з яерзую очередь опредедя-■ ются гёштачесвяы талом еочек чдсдя влияние 33£>, а удельной по-эерхнсотк зс азоту - генетическим горизонте« (доля влияния 2С$), Общая удельная поверхность овязаяв а шжа зателямк плодородия тзсяой дрямолияейЕсй зависимо эта®. Наиболее теоеьк ¿взаимосвязь отметана мажду оацей удельной аоьерхаосги я емкостью катиоякого обвеяв - Г в 0,5615 £ аазжпе», хотя яшр достатсчво тесная -с содерыжек органического эвщеотва - г' - 0,788« Взаимосвязь удельной асверхкостя ао азоту с гранулометрическим составом и содержанкам гумуса нооят хряйалинейный характер, ар« »том взаимосвязь о амкооты хатиояногр обмена не выявлена. Изучение ээа-змосаяэвй удельной поверхности почв о показателями иг плодородия дик пахотных горезовтов заказало, что характер »тих взаимосвязей яе меняется но сравнение со воем объемом асодедовааянх зо'св^ Такни оврагом, о показателя!® ялодоредая ¡точв наиболее тесяс ааязане общая удельная поверхность» Характер взаимосвязей удельное ксээрхаостж о показателями ¡злодоредая различиях тшо2 печв представлен в табл«30 Необходимо отметить» что, я отличав от обжей удвлыюй ловерхности, удельная поверхность по азоту имеет обратнуг зависимость от содержания гумуоа как в дерново-подзолистых почвах» уак и в черноземах. Такую зависимость отмечали я другие автор« (Фомин,1972; Бондарев, Кумпан, 1979$ Сапожников,1982). Бондарев, Кумпан гь оказали мнение, что только различиями в минералогическом составе почв и структуре-

|СОТЬ

Таблица з

Взаимосвязь удельной поверхности о показателями плодородия почв > Рде^

Общая уд&льнаяоповерг- Удельная поаервд

Показатели -И2?*-5Р ТО, УЛ-

Вид уравнения С Вид уравнения ?

Дерново-подзсшютая почва

Физическая глина уе=ах^ 0,922 у*а> ¿х 0,945

(швее 0,01мм),?

Ил (менее 0,001 у=а+ £х 0,915 у*чи-^х 0,955

мм), %

ГумуО| % Связь не выявлена ¿¿у т 0,699

йикость катнонно- 0,819 Связь ве выявлена

го обмена,мг-энв ва100 г и .-

Выщелоченный чернозем % 0,930 0,936

Ййкость катаонно- х '0,66? Связь не выявлена

гс обмена, кг-экв на 100 г п.

Обыкновенный чернозем % 0,724 у=а+<5х 0,899

Зикооть кэхионно- 0,793 Связь не шяьадяа

го о<5ьюяа,мг-окв на 100 р п.

образующей способностью гумуса такую ваягсимость объяснить недь--я. Помимо структурообразующей роли гумусовые вещества заполняют выступы в трещины минервдьной «асти почты, ограничивая Доступ шлекул азота к вне паев сортности минералов. Нйме была ; определена удельная поверхность по чэоту эо Фракциях «от ш агре. лов? 5 ж дерново-подзолистой почвы, полученных п$т

Таблица 4

Градации удельной поверхности С $ »к^/г) в зависимости от локаэагелчй ялодорслая дерновочщдзолиотых почв н черноземов тяжелого гранулометрического состава

Дерново-ссдзалистые аочви

Гранулометрический сосгав (оодервачие физической глиш,$')

Низкий (1,7) Средний (2,0) Выеохкй (2,6) Огородите трчсткн (4,0)

5общая

Суглинок лемгиЕ (20-30) 35-55

Суглинок средний (30-40) 55-75

Суглинок тяглый (40-50) 75-95

Уровень окультуреяЕости (по емкости катион- 5Общая

аого обмена, мг-экв на 100 г (по Волкову)

Озвозешэ (10-12) 40-55

Окудьтурекдке (Г2-18) 55-80

Кужьтусше (20-30) 05-110

Урезонь окуль?урзяноста (по содержанию £яо азоту

гумуса. р (ко КтвяеповоЙ)

Ю 6 5

Стремятся к О

Черноземе

Степень гумуси^ован-

аоотя (гумус, ,»} выщелочен. обыкяовен» чернозем чернозем

Ьдо азоту

выщелочен» обккковен. ч^рноз^ц чернозем

Каяогумуеяые (<6) <140 <170 >14 >30

Среднегумусше (6-9) 140-150 170-180 14-0 30-20 высокогуадгсане (>9) >150 >180 -

- п -

оухом раооевв, нвраотертих я растертых в ступке х пропущенных через ожто 0,26 ми При раотиракия агрегатов менялся микра&гре-гатныв ооотав почв дез изменения гранулометрического. Установлено, что растирание почвенных агрегатов s большинстве случаев ве увеличивает их удельнуп поверхность но азоту» которая, следовательно, о микроагрегатным составом доч» я» связана* Я» основе, анализа полученных взаимосвязей предложены ipansuoai удельной поверхности в зависимости от показателей плодородия исследованных почв (табл.4).

Выводы v предложеажг'

1. Изменение $я?ичеоких свовотв дервово-лодэолвстов сочш, алцелочениого я обыкновенного черноземов в процессе оажьскохо-

эявственного освоения и использования проиэсвло яа фода уменьшения содержания s них органического вещества, которое в пахотных горизонтах составило соответственно 64,6» 9,9 я 17,2$ ох исход- • кого содержим* Наиболее резко изменились гаотноотъ почва ж ее отрухтура. Олотнооть пахотных горшзонтов шщелочеаного и обыкновенного черноземов по оршненжв о эдлежш аошсвдаоь на 0,12 х 0,22 г/ем3 (»ответственно. Содержанке вадолрочянх агрегатов ->0,25 мм в яяхетшх горизонтах дераово-яодзояиотов яочш, от-лоченного i обиквовенного черноземов уменьшилось ооответотвенно ' на 43, 26 ж 45*.

2. Изменение микроагрегатного состава »следуема почв в процесое жх сельскахоэяастве аного использования было я» одно-эначнш. В пахотном горизонте дерново-подзолистой почж жаблвда-лось ухудшение мякроагрегатваго ооставл* В ¿»щелоченном х ойшно-венном черноземах пахотных угодий отмечено разрушение микроагрегатов >0,05 ш, однако, коэффициент дисперсности был выше, а

- яг -

показатель мжкро оотрукгуреяяооти нахе в почвах зад еж*.

3» Дяя характеристики минролгрвгатяого ооотава почв предложена ыадвфикация показателя микроострухтуренностк по Димо (1957) о включением фрака» размером 1-0,26 им.

4. В процеоов оельокого: ;вотвендаго яощиьзованял лота ароиэоияо уменьшение осЗсеА удельной поверхнооти я теплоты смачивания я увеличение удельной поверхности по азоту. Наиболее резкие изменения в тих свойств отмечены в дерново-подзолистой почва.'

5. Ияформатяявш показателем поверхяоотянх свойств почв является ооэтдошеяяе ваепяез я внутренней удельных поверхностей.

В изменения о гит категорий удельной поверхности я ях ооогнове-няя в пропесо» сельскохозяйственного использования дерново-подзолистой почвк я обнкяовенаоге чернозема нашло отражение не только гпйненав оодержанхя оргааичеокого вещества я его качества, но я изменение структурного состояли почж яа шфоуровне.

6. Выявлен характер вяаимоовявей оЛией удельной поверхности, удельной поверхности но азоту я теплою оначяв&якя о показателями плодородия - граяулом*тричвоким состава», оодержляием гумуса я емкость» катонного обмена почв* Яаиботе тесво о показателями плодородия связаны оОщая удельная поверхность я теплота смачивания. На осязав полученных взаимосвязей предложены градация удельной поверхности в занеспгмости от уроввя плодородия дер-вовф-цодзолистых почв я черноземов тяжелого гранулометрического ооотава,

7; Введение в оевооОорот многолетних трав благоприятно повлияло на макро- я микро структурное состояние дерною-яодзолло-той лочьи и ее плотность, я это влияние ограничивается 2-3 годами в последействии. Установлена достоверная обратно пролорцио-

~ -

.альная зависимость меж£у плотноота« олохенкя I гумусообразова-нием ва ротацию оевообо рогов для слоя почт 0—30 см ( ^ »-0,862).

6* Раздельное внесение минеральных удобрение, содош к сошестное «х применение на дерново-подволжотой почве в усжом-ях вегетационного опыта способствовало укеньоояжг плотности слоте якя почв, увеличению содержания водопрочных агрегатов, улучшэ-шов микроагрегатного соотава к сошпенжп стеггеки набухания почв. Наиболее существенные изменения произошли при союостном применении ишеральншс удобренжй я содош» Длительное применение высоких до» органических удобрений на дерново-подзолвотой почве приусадебного участка способствовало формированию такой почш, которая во своим фвэтчвсда» показателям досяггда уровня физического состояния дерново-подзолистой почвы под лесом*

9. Подтверждено, что по своим агрожоломичесетш яокаэат*»-' лям наиболее приемлема для черноземов леоостепяоб эовг комбинх-рованная разноглубинная ожотеыа основной обработки;'

Список работ, опубликованных по теме диссертации

I. Влияние сеяьокахоаяйствеавого иоподьэования жа структуру внщелочбнннх черноземов Горьковской области» - В об.с Геае-ис х шгодородае эемиедельчеомос почв. Горьки, 1983, с.29-31 (в соавторстве),

Ь* Влияние мянерадвдаг удобрений ж ссикш на агрофизшчео-юге х биологические свойотва дерново-оодэолхотой аочш. - Штчве-г аеденне, 1967,1» 2. с.75-84 (» соавторстве).

3; Влияние обработки на структуру вьиажочеккого чернояемп,-Почвоведение, 1987, Л Б, о.53-60 (вооаморотвк).

(¿'Ж»

J¡ Яодлиоано Ii nt44ïL Заказ »Л;»

. ОрМ£1' fcüiíil/lb Tu (Ж* ÏÛO экз.

ïiiHûrptiijaa BA'JXii^i. fcjcKbt, Хари тень« r-o кий пер., 21