Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Пространственно-временная изменчивость гидрофизических характеристик серой лесной почвы

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Пространственно-временная изменчивость гидрофизических характеристик серой лесной почвы"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИЙ И ОРДЕНА. ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ.УНИВЕРСИТЕТ им. М.В.ЛОМОНОСОВА

На правах рукописи

ШМАТОВ НИЗАМИ ГУЛУ ОГЛЫ

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ГИДРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ

Специальность: 06.01.03 - Агршочвоведение и агрофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой, степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1992

Работа выполнена в лаборатории масс.о- и энвргообмеяа в почвах Института почвоведения и фотосинтеза АН СССР

Научный руководитель: доктор биологических наук, • профессор ПА.ЧЕПСКИЙ Я.А..

Официальные оппоненты: доктор биологических наук ШЕИН Е.В.

кандидат биологических наук САПОЖНИКОВ П.М.

Ведущая организация: Азрофизический научно-исследовательский институт

Защита состоится "Д-А " «ЛддА)^ 1992 г- в 4 - 30 мин. на заседании Специализированного Совета K053.05.I6 в МГУ им. М.В. Ломоносова: 119899 Москва, ГСП, Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения'МГУ.

Автореферат разослан "ЛМ&О^Л,1992 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета

МОТУЗОВА Г.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Интенсификация сельскохозяйственного производства основывается на регулировании и оптимизации водного режима почв, которые обусловливают влагообеспеченность растений. Водный режим почв зависит от гидрофизических, физико-химических и других свойств почв, вида и биологических особенностей растений, параметров приземного слоя атмосфера.

В оптимизации и регулировании водного режима почв ведущая роль принадлежит гидрофизическим свойствам, в частности водоудерживащей способности, так как она непосредственно связана с плодородием почв и продуктивностью сельскохозяйственных растений. Для оценки подвижности почвенной влаги и доступности ее растениям необходимо знание гидрофизических свойств почв и, в первую очередь, водоудерживащей способности.

Водоудерживащая способность почв определяет диапазон доступной растениям влаги, тесно связана с влагопроводностью, оказывает влияние на испарение, инфильтрацию и перенос растворенных веществ в профиле почв. Важность' водоудерживащей способности почв определяет актуальность изучения пространственной и временной изменчивости этого свойства как фактора функционирования почв в экосистемах . и плодородия почв сельскохозяйственного использования.

Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучение пространственно - временной изменчивости гидрофизических характеристик серой лесной почвы. В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:

- изучение пространственно - временной изменчивости водоудерживащей способности и других показателей структуры почвы при различных уровнях, минеральных удобрений, способах обработки и под различными сельскохозяйственными культурами;

- количественная оценка степени этой изменчивости с применением методов классической статистики и: геостатистики;

- оценка действия некоторых факторов изменчивости на основе изучения сопряженной динамики водоудерживащей способности и содержаний структурообразующих компонентов * почвы - общего содержания углеводов и биомассы корней.

Научная новизна работа. В работе впервые установлены особенности влияния срока отбора, уровня удобренности, обработки почвы и развития' корневой системы растений на водоудерживаицую способность серой лесной почвы. Показано, что водоудерживайие

испытавзет значительные сезонные изменения, совпадающие по дина?,я!ко в вегетационной период о изменениями содержаний углеводов и биомассы корней. Установлено, что геостатистическая структура пространственной изменчивости водоудерашвания выражена относительно слабо. Влияние агротехнических факторов на во доудерживание'проявляется в большей мере, чем на плотность сложения и агрегатный состав. ' " '

Практическая значимость работы. Полученные данные могут служить основой для планирования опробования почв с целью получения сведений о масштабах изменений водоудерждвашя почв во времени при оценке этого важного показателя свойств почв. Данные о масштабах пространственной и временной изменчивости водоудерживания могут быть использованы при математическом моделировании продукционного процесса сельскохозяйственных культур и при моделировании потерь загрязняющих веществ из почв в грунтовые и поверхностные вода.

Апробация. Основные результаты работы доложены на Всесоюзной научной конференции "Проблемы повышения плодородия почв в условиях интенсивного земледелия" (Ташкент, 1989); на мэжлабораторном семинаре Института почвоведения и фотосинтеза АН СССР (ноябрь, 1991); на рабочем совещании по проблеме "Определение и использование параметров влаго- и солвпереноса в почвах" (Пущина, 1991).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, одна статья находится в печати.

Структура и обьеы работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 318 наименований, из них 202 зарубежных авторов, и приложения. Общий объем диссертации составляет 261 страниц, в числе которых 126 страниц текста, 44 таблицы и 47 рисунков. Объем приложения 10 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРКДШЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность тема, показаны новизна работы и ее практическая значимость, сформулированы задачи исследования.

В первой главе рассмотрена изученность пространственно-временной изменчивости гидрофизических свойств и структуры почв; на основании этого анализа конкретизированы задачи данной работы.

При количественной оценке степени изменчивости

гадрофизических свойств и структуры почв используют методы классической статистики (Орешкина, 1988; Николаева и др., 1990;

Щербаков И др., 1990; Nielsen ev al., 1973; Carvallo êt al., 1976; Cameron. 1378; Cassel. Nelson, 1985), ГвОСТЭТИСТИКИ (Cajem et al., 1931 ; Vauclin et al., 1983; Anderson, Cassel, 1980; Jury et al., 1987; Bürden. Sel i m, 1989) И. ТеОрИЮ ПОДОбИЯ ИЛИ СКеЙЛИНГ (Peck et al. , 1977; Simmons et al. , 1979; Russo. Bresler, 1980; Abu ja et al . , 108Э; Daamen et al . , 1S91 ).

В целом, анализ литературных данных показал, что пространственная изменчивость водоудерживания по^в изучалась только для некоторых уровней потенциала почвенной влаги (ф) (чаще всего соответствующих полному насыщению или нолевой влагоемкости) и, в основном, в почвах без растительного покрова. Однако присутствие растительного покрова, а также различные способы обработки почвы, состав и количество удобрений в значительной мере влияют на изменчивость водоудерживания и других показателей структуры почв. Пространственная изменчивость водоудерживания при низких потенциалах (ф <-1,5 МПа) не изучена. Практически не изучена временная изменчивость водоудерживания и структуры почвы.

Во второй главе "дана характеристика исследуемой почвы и методов исследования.

Исследования проводили на участках многолетних стационарных полевых опытов Опытной полевой станции Института почвоведения и фотосинтеза АН СССР (юг Московской области) в 1987 - 1991 гг. Почвенный покров представлен серой лесной среднесуглинистой ' почвой со вторым гумусовым горизонтом. Условия стационарных полевых опытов и определявшиеся показатели свойств почвы сведены в таблице I.

Существующие метода не дают возможность определить всю кривую водоудерживания одним методом. Поэтому ' определение проводят группой методов, каждый из которых характеризуется своими границами применения (Роде, 1965; Мичурин, 1975; Муромцев, 1979; Судницын, 1979; Вадюнина, Корчагина, 1986; Воронин, 1986; Глобус,

1987; Baver et al., 1972; Varallyay, 1973; Zawadzki, 1973; Marshall, Holmes. 1979; Hillel, 1980).

В данной работе кривые водоудерживания в тензиометрическом диапазоне капиллярно - сорбционного потенциала влаги (* = -0,001...-0,05 МПа) определяли капилляриметрическим методом (Варалляи, Мироненко, 1980; Мэлешко и др., 1989). Использовали 5 капилляриметрических ячеек со значениями ф, равными -0,001;

Таблица I

Условия стационарного полевого опыта и определяемые показатели свойств почвы.

Год Культура Размер делянки, м Тип обработки почвы Уровни минерального удобрения Показатель

1987 ячмень 5x10 Ао со Водоудерживание

1988 ячмень 9x25 9x25 9x25 9x25 ' А1 ■ % А2 А2 со С1 со С1 Водоудерживание, плотность сложения, структурно-агрегатный состав ■

1989 пшеница клевер 6x20 6x20 6x20 32x120 Ао Ао л • Ао со С2 С3 Со Водоудерживание, плотность сложения, естественная влажность, структурно-агрегатный состав, емкость катионного обмена

1990 ячмень с подсевом клевера тритикале 6x20 6x20 6x20 10x12 Ао Ао Ао Ао Со С2 ' С3 Со Водоудерживание, плотность сложения, естественная влажность, содержание углеводов, биомасса корней

1991 ячмень с подсевом клевера 6x20 6x20 Ао' Ао Со С4 Водоудерживание, плотность сложения, естественная влажность, структурно-агрегатный состав, содержание углеводов, биомасса корней

Примечание. А0- обычная обработка, применяемая при выращивании культур в условиях Нечерноземной зоны; А-р поверхностное рыхление на основе отвала с использованием плуга; А2- комбинированная обработка (поверхностная на основе фрезы + безотвальное рыхление); С0~ контроль без удобрений; Сд-- н60Рбокбо■ с2~

Ыв0Р40К60' С3_ М120Р80К1£0» С4~ М120Р80К80'

-0,003; -0,01; -0,02 и -0,05 МПа , соединенных в один капилляримэтрический. стенд. Стенд помещался в термостатированном боксе. Температура в боксе поддерживалась на уровне 24-0,5°С. Перед опытом проводили капиллярное влагонасыщэние образцов. Потерю влага в образцах определяли взвешиванием после достижения равновесного состояния.

Кривые водоудерживания в тензометрическом диапазоне потенциала (* = -2,9 ... -320 МПа) определяли гигроскопическим методом (Вадшина, Корчагина, 1986). В эксикаторах использовали набор солей для создания значения потенциала -2,9; -21; -40; -83; -140 и -320 МПа. Эксикаторы помещали в тот же бокс, в котором находился капилляриметрический стенд.

Плотность сложения почвы определяли буровым методом, а естественную влажность - термостатно -• весовым методом. Структурно - агрегатный состав определяли методом Саввинова. Определенна емкости катионного обмена проводилось по методу Шолленбергера. Для выявления причины изменения водоудерживания и структуры почвы определяли общее содержание углеводов -фенол - сернокислым методом и биомассу корней - буровым методом.

В различные годы все перечисленные показатели свойств почвы определяли 2-5 раз за вегетационный период растений на глубинах 10-15 и 25-30 см. Повторности определения в различные годы для различных показателей колебались от 3 до 9, для водоудерживания составляла 9.

При статистической обработке результатов использовали »-критерий Уилка-Шапиро и ^-критерий Пирсона для проверки гипотезы о нормальности распределений, критерий Крускала-Уоллиса для проверки гипотезы об однородности центров распределений, »--критерий Стьвдента для сравнения средних и г-критерий Фишера для сравнения дисперсий. Достоверность влияния факторов опыта в изменении показателей оценивали с помощью дисперсионного анализа. Все статистические характеристики показателей свойств почвы рассчитали по формулам, приведенным в работе Е.А. Дмитриева (1972). Оценка изменчивости пространственной структурн показателей свойств почвы проводилась в соответствии с геостатистической теорией регионализованных переменных (ма^егоп.

1В71; _Гош-пе1 . Ни^ЬгедЬз, 1978; \iebster , - 1065 ) С ПОМОЩЬЮ ПЗКвТа

программ КМ БЕ И БЕО-ЕАЗ.

В третьей главе изложены результаты изучения пространственно-временной изменчивости водоудерживания и других характерно-

тик структуры ГОЧЕЫ.

Статистические заракгеристики водоудеригозния и других свойств почвы. В течение исследования (1987-1991 гг.) проверка гипотезы о нормальности распределения водоудерживания в даапазоЕю потенциала почвенной влаги от -0,001 до -320 МПа в различных участках под различными культурами при различных уровнях удобренности и способах обработки почвы на глубинах 10-15 и 25-30 см показала, что в абсолютном большинстве случаев гипотеза о нормальности распределения водоудерживания не отвергается. Анализ результатов показывает, что в целом за период исследования интервалы изменения коэффициентов вариации водоудэрживания в тензиометрическом диапазоне потенциала на различных глубинах дая различных сроков опробования составили 1-1&Ч а в тензомзтричвском диапазоне - 1-40%. . При этом всегда обнаруживается тенденция уменьшения коэффициентов вариации водоудерживания в тензиометрическом диапазоне потенциала с его снижением.

Распределения плотности сложения, естественной влажности и содержаний отдельных фракций структурно - агрегатного состава также распределены по нормальному закону. Коэффициенты вариации плотности сложения и естественной влажности в основном колебались в интервале от 3 до 16^.. . Коэффициенты вариации содержаний агрегатов сухого рросеивания на различных глубинах для различных сроков изменялись в интервале от 2 до 80%, а агрегатов мокрого просеивания - от 2 до 140%.

Изменение водоудерживания и структуры почвы за вегетационный период растений. Водоудерживание почвы достоверно изменялось в течение вегетационного-периода растений. Направление и величины этих изменений различались в разные годы на различных глубинах под - различными культурами и при различных способах обработки и уровнях минерального удобрения. Нэкоторыэ данные представлены на рисунке I..Достоверное увеличение водоудерживания в тензиометрическом диапазоне потенциала на двух глубинах к концу вегетации обнаруживалось под яровым ячменем, ячменем с подсевом клевера и под тритикале (1988, 1990 г.): при этом относительное увеличение на глубине 25-30 см было больше, чем на глубине 10-15 см. Уменьшение водоудерживания в этом же диапазоне потенциала отмечено под озимой пшеницей (1989 г.). Изменения водоудерживания за вегетационный период при высоких всасывашцих давлениях - в тегоометрическом диапазоне потенциала - обнаружены лишь в

\|7,кПа

-100

-10

у,МПа

о».

о + о +

-400

-100

о +•

о

-10

О +

о +-

о+

_1_I_1_

+ о

0,2 0,3 0,4 0,5М,г/г 0,01 0,03 0,05 V/,г/г

,кПа

+ о

_I_и.

,МПа

-200 -100 -10 0)

+0

1,2 0,3

0,4 И/, г/г 0,01

б

о +

о •*■

0,03

о*

0,05 \У, г/г

5ио. I. Изменение водоудерживания почвы во времени. Глубина 10-15 см, а - 1988г., вариант А2С15 б - 1989г., вариант С2, о - I срок опробования, + - II срок опробования.

0

++ ° о

некоторых случаях, что свидетельствует о сравнительно низкой инфзрмативности водоудерживания в этом диапазоне относительно изменений в сложении почвы за вегетационный период растений.

Плотность сложения, естественная влажность и структурно-агрегатный состав также достоверно изменяются в течение вегетационного периода, причем направления изменений плотности сложения и естественной влажности, в основном, совпадают и оказываются противоположными направлениям изменения водоудерживания. По данным сухого просеивания достоверные изменения за вегетационный период обнаружены только в содержаниях самых крупных (крупнее 7 мм) и самых мелких (мельче I мм) агрегатах. Мокрое просеивание не выявило достоверных различий между сроками отбора по содержаниям агрегатов.

Факторы изменчивости. К числу регулируемых факторов относили фактор времени (срок опробования), уровень удобренности, обработку почвы и культуру. Сравнительная оценка их влияния выполнена с помощью дисперсионного анализа. В различные годы исследовали различные сочетания факторов. При проведении деухфакторного дисперсионного анализа в качестве пар факторов были взяты уровень удобренности и обработка почвы; время и уровень удобренности; время и культура. В трехфакторном дисперсионном анализе рассматривали факторы времени, уровня удобренности и обработки почвы. • Для примера в таблице 2 представлены результаты трехфакторного дисперсионного анализа данных' о водоудерживании и плотности сложения почвы. Влияние факторов на водоудерживание почвы отмечается как в тензиометрическом диапазоне потенциала, так и в тензометрическом диапазоне. При этом всегда доминирующее влияние оказывал фактор времени. Обработка почвы влияет при самых высоких потенциалах (* = -0,001 МПа), а уровень удобренности - при * = -0,003 МПа. Влияние вида культуры на водоудерживание отмечено в диапазоне * -0,02...-О,05 МПа. На плотность сложения фактор времени, а также сочетание факторов времени и обработки почвы оказывают влияние, а фактор уровня удобренности - нет. При сухом просеивании отмечено влияние факторов на содержание агрегатов >7 мм и <1 мм, а при мокром просеивании наблвдалось влияние факторов на содержание агрегатов"*0,5 мм.

Дифференциация структуры почвы по вертикали. Влияние растительного покрова наряду с элементами сельскохозяйственной технологии может проявлять себя при сравнении свойств почв на

Таблица 2

Результаты трехфакторного дисперсионного анализа данных о водоудерживании и плотности сложения почвы (1988 г.).

Факторы и их Глубина, Влажность при 1*1 (МПа) Плотность

взаимодействие см 0,001 0,003 0,01 0,02 0,05 2,9 21 40. 83 140 320 сложения

А 10-15 + - + - - + + + + -

25-30 + - + - - - - -

в 10-15 + + + . + + + - + + +

25-30 +. +- + + + - - - + + +

с 10-15 - + + - + + - + - - -

25-30 - + + + < - + - - - - -

АВ 10-15 + + + + _ - + +

25-30 + +■ + - - + +

АС 10-15 - - + - - - - -

25-30 - + : _ _ - - - - -

ВС 10-15 - - - + - - - - - -

25-30 - - - - - - - - -

ABC 10-15

25-30 - - _ _ - - - - -

Примечание. А-фактор обработки яочвн; 3-фактор времени; С-фактор удобрений; "+"-влияние достоверно; "-"-влияние недостоверно при 5£-ом уровне значимости.

различных глубинах пахотного слоя. Сравнение водоудерживания на двух глубинах в начале и конце вегетации показало, что в начале вегетации водоудерживание не отличается по глубинам; различия наблвдаются в конце вегетации, что отражает дифференциацию структуры. В какой-то мере это может быть обусловлено развитием '

корневой системы, а так же влиянием других факторов.

Связь водоудерживащя с характеристиками свойств почвы. Дли выявления связи водоудерживания с другими характеристиками структуры почвы в 1989 году на участке площадью 0,4 га занятом клевером в 80 повторностях определили водоудерживание в диапазоне потенциала от -0,001 до -140 МПа, плотность сложения, естественную влажность, емкость катионного обмена и относительную отметку поверхности земли. Получена достоверная отрицательная корреляция между плотностью сложения и водоудерживанием при высоких потенциалах, а достоверная положительная корреляция -между емкостью катионного обмена и водоудерживанием при низких потенциалах. Высокая корреляция (к = 0,9) обнаружена между величинами влажностей при близких значениях потенциала. Обнаружилась достоверная отрицательная (положительная) корреляция между естественной влажностью и водоудерживанием при высоких (низких) потенциалах. Достоверная положительная корреляция обнаружена между естественной влажностью и плотностью сложения. Естественная влажность и плотность сложения коррелировали с отметкой поверхности почвы, а водоудерживание и емкость катионного обмена - нет.

В четвертой главе изложены результаты изучения структуры пространственной изменчивости водоудерживания и других характеристик почвы методами геостатастики. Исходили из того, что эти метода дают возможность оценить влияние расстояния между точками опробования на дисперсию оценок средних значений показателя и позволяют оптимально планировать опробования для получения наименьшей дисперсии оценок средних значений. Из литературы известно, что эти методы способны резко снизить ошибки средних значений показателей свойств почв на делянках опыта. Интенсивное опробование участка почвенного покрова проводили путем отбора образцов по сетке 5 х 16 узлов с расстоянием 8 м между узлами.

При проведении процедуры кригинга получили полувариограммы показателей, которые отражают структуру пространственной изменчивости. Аппроксимацию экспериментальных голувариограмм проводили с помощью сферической и линейной моделей. На рисунке 2 показаны некоторые из полученных полувариограмм. На полувариограммах ' рассмотренных показателей наблюдается диапазон скоррелярованности от 21 до 63 м. Следует отметить, что больше, чем половина выборочной дисперсии для всех показателей обусловлена наггет-эффектом, то есть изменчивостью показателей в

Рис. 2. Долувариограммы: а, (Г, в, г, д, е - содержание влаги при ^ -0,001, -0,01, -0,02, -0,05, -2,9, -21 МПа, соответственно. Пунктирной линией показана величина выборочной дисперсии, полудисперсия в квадрате единицы измерения показателя.

пределах квадратной сетки. Подувариограммы были использованы для планирования оптимального отбора образцов водоудерживания в диапазоне потенциала -0,001 ... -140 МПа. Построили графики зависимости дисперсии оценок водоудерживания для 10 значений уровня потенциала от размера квадратного блока или шага сетки при различных значениях количества точек опробования. На рисунке 3 показана одна из этих зависимостей. На кривых минимальному значению дисперсии оценок соответствует оптимальный размер блока или шага сетки при фиксированном числе точек опробования. В другие годы выбранные участки с площадью 120 и 225 м2 и 9 повторностей оказались примерно на уровне оптимальных. Результаты показали, что количество точек опробования для водоудерживания зависит от уровня потенциала, что обусловлено различием пространственной скоррелироваяности водоудерживания при различных значениях потенциала в диапазоне от -0,001 до -140 МПа. Так жэ проводили процедуры кокригинга для оценки кросскорреляции между показателями почвы. Результаты кокригинга в большей или меньшей степени совпадают с результатами корреляционного анализа.

В пятой главе изложены результаты изучения внутрисезонной динамики водоудерживания, содержания углеводов, биомассы корней и содержания агрономически ценных агрегатов (1991 г.).

Перечисленные показатели определяли 4 раза за вегетационный период по фазам растения. На рисунке 4 представлены некоторые данные о сопряженной внутрисезонной динамике определяемых показателей свойств почвы. Результаты показывают симбатнуи динамику структурообразующих компонентов и водоудерживания почвы. Максимум этих показателей обнаруживается в середине вегетации, а к концу вегетации - уменьшение. Максимуму водоудерживания, содержания углеводов, агрегатов и биомассы корней соответствуют минимальные значения естественной влажности и плотности сложения. Полученные результаты дают возможность предполагать, что изменение водоудерживания за вегетационный период растений может быть связано с изменением содержания углеводов и биомассы корней (совместно с другими факторами изменений). Вероятно, в другие годы обнаруженное увеличение или уменьшение водоудерживания к концу вегетации связано с его внутрисезонной динамикой, то есть с тем, на какой фазе развития растений осуществляется отбор образцов.

К

^-----1

- ----- 2-

1 1 —" з" 1 1 1

О

20 40 60 80 100 120 Размер блока,м

эис. 3. Зависимость дисперсии опенок влажности ( б^) при

= - 0,01 МПа от размера блока для блок кригинга: шаг сетки 8 м, 1-И=4, 2-Я=9, 3-Й-=1б. д

М„,кг/м^]

А

0,09

^(-0,01),г/г

0,4 0,05

0,0 0,01

05.06 18.06 10.07 01.08 05.06 18.06 10.07 01.08

Срок отбора образцов

Рис. 4. Сопряженная динамика влажности при - 0,01 МПа (УУ(-0,01^

содержания углеводов (С ) и биомассы корней Шк)• 1991г., вариант С0, глубина 10-15 см.

ВЫВОДЫ

1. На исследуемой территории при различных уровнях минеральных удобрений, способах обработки почвы и под различным» культурами временная изменчивость водоудерживания и других характеристик структуры дарового пространства почвы преобладает над пространственной изменчивостью.

2. Пространственная изменчивость водоудерживания в диапазоне потенциала почвенной влаги от -0,001 до -0,05 МПа на участках площадью 0,01-0,4 га небольшая, коэффициент вариации в 90% изученных случаев был в пределах от 3 до 10% и не превышал 16%.

3. Геостатистическая модель регданализованных переменных может быть применена для описания структуры пространственной изменчивости водоудерживания, плотности сложения, емкости катионного обмена и естественной влажности серой лесной почвы. Пространственная скоррелированность этих показателей сравнительно слабая, что выражается в высоких ' значениях геостатистического параметра наггет-дасперсш. Диапазоны пространственной скоррелированности колеблются в интервале от 21 до 63 м.

4. В пределах участка серой лесной почвы площадью 0,4 га водоудерживашв при нязких потенциалах (* >-0,05 МПа) коррелирует с плотностью сложения, а при высоких потенциалах (>( <-2,9 МПа) -с емкостью катионного обмена. Влияние изменения на 2 метра высотного положения точки отбора испытывали только плотность сложения и естественная влажность, но не водоудерживание.

5. Ведущим фактором, влияющим на водоудерживание на уровнях потенциала почвенной влаги -0,001...-0,05 МПа, является время (срок отбора); однако наблвдаются достоверные различия водоудерживания в зависимости от уровня удобренности, способа обработки почвы и от особенностей выращиваемых культур.

6. Уровень удобренности и корневая система растений оказывают достоверное влияние на дифференциацию структуры порового пространства почвы да вертикали в течение вегетационного периода растений, что выражается в достоверных различиях водоудерживания в пределах верхнего 30-сйнтшзтрового слоя корнеобитаемоЯ зоны.

7. Водоудерживание при низких потенциалах <-2,9 МПа), плотность сложения и содержание фракций структурно - агрегатного состава также изменяются в пространстве и во времени, но в меньшей степени реагирует на различия в удобренности и способах обработки почвы по сравнению с " водоудерживаниэм при высоких

потенциалах (ф -0,001...-0,05 МПа).

8. Внутрисезошше изменения водоудерживания в диапазоне потенциала от -0,001 до -0,05 МПа, содержания углеводов, биомассы корней и общего содержания агрономически ценных агрегатов происходят симбатно. Максимальное водоудерживаяие обнаруживается в середине вегетационного периода (фаза цветения злаков), что соответствует максимальному содержании углеводов и биомассы корней. .

9. Различия пространственной скоррелированности для водоудержи-вания при различных значениях потенциала в диапазоне от -0,001 до -140 МПа нз позволяют планировать опробование для получения минимальной дисперсии средних значений водоудерживания, одинаковое для всех уровней потенциала.

10." Для получения сведений о масштабах временной изменчивости водоудерживания почвы под злаками целесообразно проводить опробование почвы в фазах всходов и цветения растений.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Гумматов Н.Г., Пачепский Я.А. Метода измерения влажности, потенциала влаги и водоудеразевания почв //Рук. деп. в ВИНИТИ, 1988, N5558-BS8, 195 с.

2. Гумматов Н.Г., Щербаков P.A. Пространственно - временная изменчивость плотности сложения и водоудерживанил серой лесной почвы в условиях многофзкторного опыта //Тез. докл. Всесовз. науч. конфер. "Проблем повышения плодородия почв в условиях интенсивного земледелия". Ташкент, 1990.'С. 61.

3. Гумматов Н.Г., Заборин A.B., Ниютгшен В.И., . Пачепский Я.А.Влияние удобрений на водно-физические свойства и структуру серой лесной почвы //Виол, науки, 1991, м5.' С.125-133.

4. Гумматов Н.Г., Пачепский Я.А., Щербаков P.A. Пространственно-временная изменчивость водоудерживания . серой лесной почвы //Почвоведение, 1991, N9. С.169-175.

5. Гумматов Н.Г., Пачепский H.A. Современные представления о структуре почв и структурообразовании: механизмы и . модели //Препринт /Пущино: 0НТИ ПНЦ АН СССР, 1991, 33 с.

6. Гумматов Н.Г... Пачепский Я.А. Современные представления о

структуре почв я структурообразованаи: динамика и факторы" //Препринт /Лущино: ОНТИ ПЩ АН СССР, 199Г, 25 с. 7. Гумматов Н.Г., Жиромский C.B., Мироненко Е.В., Пачепский Я.А., Щербаков P.A. Геостатистический анализ пространственной изменчивости водоудерживания серой лесной почвы //Почвоведение (в печати).

17.01.92 г. Зак. 3809Р Тир. 125 экз. Уч.-изд.л. 1,0

Отпечатало на ротапринте в ОНТИ ПНЦ