Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СЛИТЫЕ ПОЧВЫ ЗАПАДНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОД МНОГОЛЕТНИЕ НАСАЖДЕНИЯ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "СЛИТЫЕ ПОЧВЫ ЗАПАДНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОД МНОГОЛЕТНИЕ НАСАЖДЕНИЯ"



' московский ордші .шина, ордена окешршюй рвяпипии

И СРДША ТРУДОВОГО КРАСНОГО знлмди

ГОСЗГДАРСТНШШЯ УНИВКРСИТБТ ш. М„В.ІОІЮНОСОВА

taquw шлвоведвнтм

Вк правах етвопяоа

Ш 631.445,4:631.43

СШЫ1 ДОЧШ ЗАПАДНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ И И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОД КНОГШИИНВ НАСАЖДЕНИЯ

Сндаяшдыюстъ 06.01.03 - почвоведам«

Автореферат jKoeepmiva вн соашанжа учеші отвпвн» кнюштета бюлогячюпх ввдх ..

Москва - Х984

Рабою яшажвена на кафедре <£изакя ж Почвоведения ШТ*

почв

НатчшШ руководитель —

ЛЮФ б-ЮЮГПЧОСКМХ шд

О^рцявшьдвв

даюр

£.0. КАРВАЧЕВСН1Й Б.Г.РОЗАНОВ

п.м.сажшшков

Роотовркжа Государственный Униторситет, отд. почве .адаіія^- ^

їзду г.

"(і * НОЯЄРЯ 196-^"г. В 15 «с. , іровшоого совет К 053.05.16 МГУ г : II9699, и«!—», лаииіигті^ горы, Ы1У, , УчвшЗ Совет.

С дассертапиеЗ можно ознакомиться в шСлиотвке факульт<-

ат.

Си9аларова.ши!о Совета

жщеит И.ШБабьова

Актуальность» В решениях ХХУ1 съезда КГСС и последу »тих Ьле-нумоа ЦК КПСС первостепенное.значение уделялось повышению эффективности мелиорированных земель, повышению плодородия лочв.

Благоприятные климатические условия предгорной части Краснодарского края позволяют получать высокие.уроааи сельскохозяйственных культур. Однако, интенсивное земледелие распространенных.здесь слитых почв имеет ряд трудностей-!!, особенностей: вследствие небла- . гоприятных физических свой«* урожаи зерновых и других культур невысокие.- Поэтому рекомендовано использовать слитые почвы под насах-дения ореха грецкого - ценной продовольственной и технической кулъ-' туры.

Исследователи столкнулись с рядом прОблек: 'в частности, высокая плотность и твердость СЛИТЫХ ПОЧВ*' ж трещин о ват ость в сухом состоянии приводили к низкой приживаемости саженцев ореха грецкого. Слабое развитие корневой системы, низкая доступность влаги и питательных веществ в этих почвах задерживали рост и развитие ореха..

£ связи с этин, первостепенное значение приобретает исследование физических и некоторых химических свойств слитых черяоземов, оценка наиболее оптимальнее агротехнических и мелиоративных мероприятий,. способствующих.использованию этих почь под культуру ореха грецкого.

Цель и задачи исследований, цель» исследования явилось изучение, некоторых физических и химических свойств, особенностей доступности воды и питательных веществ в слитых почвах для расаенкЬ, а талке оценка возможности их использования под многолетние насаждения.

Осуществление цели исследования предполагало решение следую-

щих задач; ________„ „, ., л

- изучение фИЗИЧ( ки и природы;-

ЦС 1ТРЛЛУНАЯ

CrtÄÄV'CBOt.filS' слитЁк ЗДфно

Уосч, C^Jl^CrtJXG'J. ЗКЗД^ИМ И. А. Тимирязева

Ина.

äeuoB, их специ*и-

- оценка доступности влаги и питательных веществ в слитых почвах; . ■ .

- изучение ле сора стител'ьгшх свойств и оценка способов подготовки слитых почв для посадки ореха грецкого.

Научная новизна. Установлено, что слигые почвы характеризуются низким потенциалом почвенной.влаги, даже при наименьшей вла-гоемкости, небольшой влагопроводкосги, что приводит к ухудшению • водоснабжения растений иа аткх почвах.

Показано, что значительные набухание и усадка, большая плотность и твердость пота, низкая агрегатная порозность, представленные, в основном, тонкими порами обуславливают специфический водный режим этих почв, промывной на глубину 50 си и застойный в более-глубоких слоях. .

Ограниченный объем, осваиваемый растениями на этих почвах, определяет недостаточность в снабжении растений питательными элементами и большую их отзывчивость на удобрения.

Практическое значение. Полученные материалы позволяет: I) одновременно оценивать структурное состояние, пористость аэрации, .трещиноватость и доступность воды растения» по величинам потенциала почвенной влаги; 2) охарактеризовать доступность для растений питательных веществ в слитых почвах; рекомендовать оригинальную методику посадки саженцев ореха грецкого, повышающую их приживаемость до 95%.

Внедрение. Рекомендации производству», сделанные на основе про веденных исследований,уже используются в Белореченском КПС лесхозе Апробация. Материалы диссертации были доложены на конференциях молодыуученых факультета Почвоведения ЫГУ в 1981 и 1982 г.г., на конференции молодых.ученых в Почвенном институте им. д.Докучаевав 1982 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ', в т.ч.

, 2 в соавторстве*. ■ . "

Объем работы. Диссертация объемом /%{ страниц состоит из введения, вести глав,, выводов, предложений производству к приложений.. Работа имеет /2. таблиц и £/ рисунков. Список литературы включает /?з наименований, из них иностранных.

ГЛАВА I.,Слитые почвы, их распространение, генезис и основные свойства -

Изучение почв тропиков [и субтропиков) позволило установить широкое распространение, слитых почв:в этих зонах {, 1Э58;.'Стебут;1946; Кубиена,1953; - ,1954;

Слс^сс, 1975; /Т^илМу , др., 1982).

У нас в стране впервые слитые почвы были описаны С.А.Яковлевым

им*).- '

Ьцделение'специфической.группы слитых почв, разобщенных в пространстве ,■и.образующихся в очень разных-условиях {например, тирсы, грумсоли и слитые.черноземы) требует выявления - общих свойств и ус-ловий.'образованця» которые характерны для всех слитых-почв.

• Одним из.таких условий многие исследователи считают гидрогенное' происхождение слитых почв(Воейкоа,1880; Иоаефович,1929;1931;. - Болышев,1940; Яул£га,1946; Тюрвканов,1956; - Ко{Иблш,1965;- Вальков, 1974;,Вонн, 1974; Кулешов, 1974;: Розанов, 1975).. '

Фориирование слитых почв требует тяжелого гранулометрического состава, .когда содержание физической глины не ни«е 62?, а ила ■ 3954 , (Подымов,1970). -

Необходима периодическая переувлажненность, сменяющаяся иссу-пеяием•(гидратация и дегидратация набухающего материала),.При.этом переувлавнекие должно; протекать обязательно при высокой.температуре..Необходимы.комплексы органического вещества (гуматов) с ионт-мориллониювыми минералами.

, Учитывая все многообразие групп слитых,почв мира следует выде

лить те общие для них свойства, которые позволяют их объединить - в одну группу дклавс) -ввртисолвй: специфическая , высокая .плотность, тяжелый гранулометрический состав,. глубокая*гумусиро'ванность профиля три низкой содержании .гумуса), сильная «ревиноватость, что приводит к соответствующей педотурбации,.формировании блоков и.глыб,, лоры очень тонкие.

f

r.JuîA Объекты и метода исследования . *

■ Объектом исследования'были выбраны.слитые черноземы Белореченского научно-производственного селекционного лесхоза Краснодарского края, lia основных особенностей климата, которые оказывают существенное влияние на почвообразование, следует отметить значи- . тельную амплитуду температур воздуха по месяцам и в течение года: (Агроклиматический справочник,1961Количество осадков составляет около 750 ми. В течение года осадки выпадает равномерно. £ осенне-ьесенний период, при господстве положительных температур, таксе ' количество осадков способствует избыточному, переувлажнению почвы. а целой же. климат благоприятен для произрастания таких древесных пород, кау.орех грецкий. . *

Для изучения свойств слитых черноземов были выбраны 10 основных точек.(разрезов), разрез 100 заложен на-плантации ореха грецкого t,посадка 1972 г.); разрез 101 - под napoit; разрез 102 - дод лесом; разрез 103 - под'орехом,.где междурядья засеяны клевером;-разрезы..104-110 под орехом (посадки разного года). Почвы во всех разрезах представлены черноземами шщелоченными слитыми среднегли-нистыми. ж» всех разрезах выполнялось морфологическое описание почв, отбор образцов для физико-химических анализов,:определялась: плотность в каждом 10 сантиметровом слое (с поверхности я до :150 . см). Водопроницаемость определяли методом трубок с переменным напором, влажность - весовым, гранулометрический состав - по Качине-

кому, -структурно-агрегатный, состав - го> Саввинову, гумус -. по Тюрину, общий азот- по Кьельдалю,-подвихкые фсфор и калий - в ш-тяжке-Чиркнова, обменные кальций и магний - кокилекс ономет риче ски, рНсолевоЙиводаый - потенцимет риче ски vr и дролитическаа кислот-ностьпо Каплену- с применением. ковффициентa Г,7S,' элементный состав растений реятгено-фйюоресцентным методом (на'приборе в ла бораторииЗИУА). Гидрофизические, свойства, определялись с .помощью капилігарішет ра-ареометра■ (Баревин,.Воронин,.Іеин,1983),: криоскопи-ческш методом (Вадшина^, Корчагина, 1973) и - гигроскопическим - (Кар-, пачевский,, Воронин~и др. ,1980)і Параметры структурного состояния опредедяли меюдами: потенциальнув знерги» поверхности твердой фазы - определением поверхностной проводимости (Злочевская,1969);. порозность-агрегатов - б помощью препарата " Sctnjxn:" ( Ліси^г: І9€б;Воронин,І984; Сапожников,1982).

: По. обеспеченности'питательными веществами гулу сиров энной час-иг профаля! слитые черно в емыне'у ступают чернозема!! степной зоны кран(Стіаяин,1968;.Редькин,1969). Но несмотря на значительные общие эапасыгумуса,:аэота, фосфора, калия растения часто страдают ох недостатка усвояемых форм'этих элементов (табл.I).,недостаток . етих.еленентов^свяаая главным^образом.с.неблагоприятными с агрономической точки.э рения: во дио-физическими, свойствам и этих почв. Плотное'ш сложение приводит'к ограниченности,объема,, который-мо- -жет Сыть испольэоввн корнями растениЯ. ^

ГЖВА'-З. Фивические свойства.слитых.черноземов-Западного Предкавказья

Гранулометричеокий состав. Гранулометрический,состав слитых черноземов-Кубани показывает, что преобладавшей фракцией во всех горизонтах является ил -'до 55^, физической глины в пахотном гори зонте'до 71%, а ^ иллювиальных - до 76$./Почвы относятся к.средне-

Таблица-1 :

Некоторые химические 'свойства- слитых выщелоченных, .черноземов

Й раз-Глу- Punvrt- Подвижные Обменные ос- рН Гидро-Сте-

рвва. бина,-J"4' * <об-- мг/IOO г нования, '--литы- пень

гори- ГЛ1 ■ щий) _ыг-экв/ХОО г' со- вод-чес- насыщ

вой Л*" лв- ный кая основ

№ OC- Mfr QZ'Mg ™* S™/''

_- ■ •____ iOO г

100 -

An 0- 15 3,75 0,20 3 IX.18,8 6,0 24,84,9 '6,4 5',2S ! 83

AI 22- 32 4,34 0,20 2. 17 19,6 5,6 25,2 4,9 6,4 -

¿1 42- 52. 2,46 0,15 2 13 20,4 5,2 25,6 4,6 6,3 -

Ь2 86-96 1,87 0,14 1 10 20,0 6,0 26,0 4,7 '6,6 4,55. 85

ВС 133-143 1,34. 0,10 I 10 20,4 7,2 27,6 4,7' 6t5 3,43 89

С 170-180 * 0,60 0,08 . 9> 12 0*3-33,2 4,S 6,8 -101

An 0- 25 4,02. - 3 15 19,2 5,2 24,4,4,8 6,5 6,X9 80

AI 25- 35 4,02 0,20 4 14 18,8.6,0 24,8 4,8 6,6 6,12 80

BI 49- 59 3,27 - I 17 20,8 3,6 24,4 4,6: 6,3,6,65 79

B2 IOO-IIO 1,87 0,14 I II .17,6 6,8:24,4,4,6 6,4 4,55L 34

ВС 152-162 ¿,02, 0,10 4 12,20,4 6,4 26,8 4,8 6,7 2,80 91'

. 0 IB0-I90 0,91 ' 0,i0. 14 15 ¿£,4 4,8 25,2 4,9 .6,7 2,45 91. 102 лес

A, 0- 15 7,75 0,27 7 29 23,2 5,2 28,4 5,6. 7,2 -

AI 19- 29 4,23 0,21 I 10 13,8 5,6 24,4 4,8 6*6 -

BL 45-55 3,75 .0,15 2. 12 19,6 6,4 26,0 4,8 6,4 2,97 90

90-100 2,95 ■ 0,12 I 11.22,0 8,0 30,0 4,6 6,5 4,51 87

ВС 137-147 1,20 0,14 I .10 20,6 6,8 27,6,4.8 6,8 .3,85 88-

С 160-170 0,61 0,10 - 2 8 ZI,6 6,0 27,6 4,8 6,7 3,32 89

' глиыис1ык1Шлевато-иловата«,-покласоифккасии.Н.А,Качинского..

Сврукт урн о-агрегатный состав, й слитых черноземах основная масса о*деявносхей 7 10 ми (45-7l£), комков ^.10 им - значительно меньше. При покрой просеивании выход агрегатов у 3 нн незначитель-. чяыП» Все структурные отдельности з во дера сл ада ются на.агрегаты ¿гЗим.-Этоухазываетнвняакую во до про чн ост в агрегатов в этих оочмх.

■Г.лотность. Установлено, чю плоіность увеличивает ся по профили с глубикой.ко саик вз лимкаы плотности невысокие (іабл.2^

Таблица 2 -. Некоторое физические свойства слитых черно а ей ов

^ раз- : Гиг р. бакены.'Плотность Ьлак-. Пороз- Пороз-

ов ¿Иризоят, , в,я™. РЯРП. „/„„5- НОСІЬ,»ОСТЬ НОСТЬ

, —"--с ' % агрега-

почзы р объемн.тоэ, %

реэа, глубина4 *' влвин* гвгр. год по- ■ ^

влэжн.

садки

см

■ТВ.

Фазы

.СО

Ап С-5,77 $,в'г.'.2,6В 1,30 26,5- 51,50

План- АІ -'¿2-:32 5,84 9,60

4,09 10,3

грец. ¿2 86- $о :0,7ї

Ї975г. лС 133-143 4,^2 їі.иі

2,65 -2,68 £,72 ¿.,72*

¿,22 -.55 1,41 1,53

Л ,5 50,19 29,5 ■ 49,63 І.8,4 43,16 ¿7,4 43,75

С І70-Ї80 4,а> • і0,79 , 2,74 і,55 .25,1 43,43

1С8 " Ан 0- іо. 4,5і' /¿,54 ''1,5?. 29,5 40,16

Йлан-;-Ах "¿7- 27 4,?о ' і5,.1.4-'2,82 ' - ї,50'. 30,3' 46,81 50. 5,56. ;2Т68,''-1,43 34,6 46,64

■ Грес. ¿>2 65-' 95 - 4,49' І7,79 • 2,70 .1,46 -34,1' 45,93 1979г. їй 120-130 :5;і.2 15,87' 2,70 ' - С ХТО-^ЗО 4,47 ¿6,31.2,70

Ї,5І. 32,2 -44,07 і,51 32,2 44,07

19,82 17,12 , 14,її ,15,89 15,81 17,97

¿09

Ап 0- 25 3,95 ■ 14,50 '2,97 1,37 22,8 53,87- 26,22

ІЗ-43 57- 67

:Цлан- Аї їация

ореха _

грец. ¿2 4.С5-П5

1972г. ізС 160-170

. С . І80-І90

'4,71' 4,73 4,62 . ' 4,72

15,95 19,07 19,27 16,50 17,21-

2,54 2,60 2,70 2,69 2,69

1,32 1,38

■ 1,48 . 1,48

34,8

33.5 35,4

31.6 31,0

48,03 50,71 48,15 ■44,98 44,98

20,59 19,85 11,61 14,31 '.18,36

Для выявления связей мезду ЛЛОТНОСГЬЮ и влажностью, ПЛОТНОСТЬЮ и глубиной, составлялись таблицы условных распределений значений ^Пузачеайо,-Шмкин,1970). Большее влияние' на плотность почв оказывает глубина К = 0,д457, а затем влажность К » 0,2346. ." -.

- Сравнительные определения плотности при естественной вдагаоо-ти показали,,что-а слитых чедеоэемах плотность не является постояв-

-s- -

ной'величиной,.при высыхании и усадке увеличивается, а при увлажнении и набухании уменьшается, * ..'

Таким образом, плотность в слитых человеках,величина динамическая, связанная с влажностью. При оценке питательных веществ, , влаги, обшей.порозности и т.д. необходимо использовать плотность при наибольшей влажности. При оценке почвы; как:механическом.прв--пятствиа для корней, плотность необходимо брать при наименьшей^ ; влажности. . 1 ■ ^ ■ ,.

Водопроницаемость.. С поверхности слитые почвы обладают сравнительно высокой водопроницаемостью,- 29 им/пин при влажности. 15-20?. Это связано в рыхлость» и тревцгаоватостью пахотного гсривон-та. Но ухе с глубины JO с» фильтрация укенвоевтся в сотни раз, se глубины 20-30-см приближается к 0 (пригвлажности почвы 28-20%).-Такая низкая водопроницаемость объясняется тех, что с 30-40 ец^вале-гает слитой горизонт, который служит водоуоором. Во влажные периоды года избыток атмосферной влаги вызывает верховодку. Общий уклон 'способствует горизонтальному току веросоводкя.

Особенности ВОДНО-фИЗИЧеСКИХ'СВОЙСТВ:СВЯЗанЫ прежде всего с явлениями.реакого изменения плотности при смене влажности - набу- • ханием и.усадкой, ■ ./, * . •

ГЛАВА 4. Структурео-функциональное состояние *

' . сяитых черюземов- * .

Вашейшив-показателем усадки является плотность почвы и, рас-читанная на e'é основе,, порозность.Д.сожалению, до сих пор;не имеется общепринятого.метода оценки.ПЛОТНОСТИ.тяжелых слитых тревдшо-ватнг. (также как и каменистых) почв. Определение плотности.буром ; Хачиаского не дает.достаточно объективной оценки, воледствие то-• го,.что ик не учитываются крупные трещины и пустоты, образующиеся яри усадка; слитых-почв. Поэтому', для, количественной окенки ствук-

турного- состояния-заданной работе -применялся. Подход, основанный на' энергетических;параметрах структуры- и ^спЬдьзутовдй-количественные понятия текстурной и структурной по розно ОТ и,- трещиноватости, потенциальной поверхностной -энергии.: ;. - - ;

-Усадка-м.ешсих агрегатов - изменение ,текстурной порозностиЙ£ в м2кг-1 1' ,1980; - ,1980), отнесение объема, пор к

весу.сухой почвы позволяв* вести расчет не от предельно набухшел поч^ы, а^от. веса твердой, фазы и др.,1983).

' /Усадка крупных фрагментов,¡почвы в целой) - изменение структурной .межагрегахноК порозности - <=РС в »гкг .

■ Т£ ^¿ -<£>1 удельная тревдшоаатость в данный момент вданности, м^кг"1.

содержание води (влажность) в почав

количество .прочносвязанной воды, не-участвующей я.создании диффузного слоя и соответствующей состоянию полностью-сформированной смачивающей водной пленки, м*'кг~'1' ^Воронин,!9805' Кульчицкий, '1972). *'"'

''.'Для определения усадки в зааисииостм от влажности мелких агрегатов- и крупных фрагментов использовали препарат ' З&л&л-' для фиксации образцов % ,1978; А.Ыонейи.,1982; Сапожни-

ков,!^)." ■ ■•:

- В процессе изменения влажности удельная порозность. отдельных агрегатов, изменяется довольно плавно-относительно прямой полного насыщения. Так при иссушении агрегатов пахотного горизонта от состояния предельного насыщения до предела текучести объем норового пространства уменьшается пропорционально изменению влажности -прямолинейный участок графика '¿рис.1).-На этом этапе усадка проис ходит только за счет уменьшения влакности. 3 этот период почва близка к состоянию текучести. Дальнейшее иссушение ведёт'к более медленному изменению , чем .-Далее этот процесс идет до

Я>1 нет*

(Ю

X

20

10

а)

0

I

ГО^^ЙО эо -гл эо Ю зо. 'О 5о „,:

Рис. Г. Зависимость удельной те кс ту рно Й.по ро з но ст г от

влажное?? (¡Лг?1),' раз.103; а):Алах.0тЮ он . (?) В 2 90-Т00 см

61

?

0.1

3 4 5 6 т 2 Г '» 5 6 ^ ■

ТО ТГОО хЮ^ГИ.ОЛ то • ■ .1000 кто5 .ГТа ■

Ркс.с?.. Драгг^киа структурного состояния слитого чериозеиг, гщз. 108 . а) Длах.О-ТО см., в) 12 50-100 с»

достижения- 0)1 » гГ.ХО^ц^кг"1 предел, у садки)., последующее ассу-иение не приводит к уменьшению Следует"' отметить,- что кри-

вая хода усадки весьма ;близка к.прйиой насыщенного, состояния почвы», Этоуказывеет на то, что:в процессе иссушения в агрегат входит мало-воздуха.

¿.горизонте-ок. ».слитой) кривая хода усадка имеет такой не характер, что к в пахотном,горизонте. Только предел уседкн значительно снижается= 11.10-5и5кг-1 при = -5,5 м'кг-1.-.-¿роке более низкого предела.усадкя гор.В£--:ар£Ктерпзуется значительно меньшей величиной К - коэффициент хода усадкк,. которьь: характеризует -усадочность агрегатовчБерезин, чтабл.^),Ьо профилю.происходит увеличение^, особенно в СЛИТОЫГОрИЗОЕТе. для сравнения.насколько велик^К в слитом;червоземе приводим дэннне Березина для: обыкновенного: чернозема о^урск; 1»0 ,СС86;. негуиусиро-ванный суглинок ^Курск) К * 0,02x0. Такой высокий К показывает, как.сильно;слитые черноземы.подвержены, усадке. .

Таблица 5

Некоторые параметры структурного.соотояния слитых черноземов.

. Горизонт, глубина,. см Предельная влажность удельная „ 10-5 -порозность,4 с ХЮ^КГ-* Ы^КГ Количество прочносвязанной води». • М'КГ ЛОЭффИ-циент хода-усадки. потенциальная энергия твердой <*а- ■ Да. кг *

р.юе ■ _ . '

Ап 0-10 21,0 7,5 и 0,0*03

XI 30- АО 16,0 „ 6,0 С,С*6?

В1 50- 60 13,5 \4,0 ¿Ъ с,озоо 153,1

вг эо-хоо 5 П,0: 4,5 ' 16. ■ 0,0265 1В£,Г

По-видимому,,в слитых черноземах столь резко выражена усадка - и'жабухаемосхь аа;счет высокой.£ - потенциальной анергии твердой • фазы, обу о лов ленной поверхностным зарядом почвы, Дк.кг-1 ^ьлочевс

К8йіі%9ї,Березин к др.,-"-233), которая в с.штых горизонгах.и- и а'с в раза, превышала- Е; пахотного.* го риз он те і табл.От-

метим, длясравнения,' что по ■ да нньшіь Н.Березина, .Б. гор.А чернозема обыкновенного іІСурск>;- составляет 55 Дж.кг~\ а-гор.Аі! дерново-подзолистой почвы (.Чаашикоао /лишь ііі Дл.кг_і. .

Совместен.оценка^ависимостей.текстурйойпорозности по данным определенной в поле плотности почв (о учетои вше сказанного замечания, применялся метод -.Качин скоро) 'позволяет, характеризовать удельный объем трещин-В ;какдай:данный момент влакзости. шаче говоря, эти зависавости.позваляют рассматривать'процесс увеличения трещиноватосхи.при уменьшения влажности от давления•{кривая водо-удержизания). Это;дает-возмозшость одновременно оценить удельный обьем.влаги, внутризгрегатный-воздух :и трещины. Подобным образок строятся;диаграммы-структурного.состояния-^Березин и др.,384).

Диаграмма структурного состояния.пахотного горизонта показывает, что при изменении ■■:. рР; от 4 внутриагрегаткого воздуха очень мало й, составляет всего от'4,5 до ?,5.І0"5м3кг~і (рис.2). В атом-ке интервале- трещаны-составляют.от 6,5 доДії.іСТ®.

а слиток горизонте-¿і; гри изменении от Ї до 4 внутриаг-регатного-воздуха ещ§ меньше-и составляет от Ь до 4,і0~^и'кг~х. Трещины в зтОм. интервале рр составляют от Ь до З.і0~5м'кг~і.

Диаграммы структурного состояния пахотного и слитого горизон та показывают,, что в почве з целом очень мало, агрегатного воздуха При иссусении почьы - очень большой объем трецин. Кроме того в слитом горизонте количество внутриагреготного воздуха становится еще 'меньше, а трецЕВоватость бо дыне." Поэтому, мероприятия по-улучшению в одно физических свойств слитых почіі должны быть направлены на увеличение прежде всего.порозностигогрегатоіі..

Па _ pF хІО

TOGO 6

ЮО 5

Ю 4

т 1

ол г

О.ОХ І

eß—

Рио.З. Кривые водоудериивания слитого черкоэеиа, раз.109

І. Апах 0-25 cu,. * 2. В2 IOSt-IIS см. Методы определения: гигроскопический;- , кашіддяряметрическив; j кокоскопическка. . _

¿се процессы изменения-влажности.сказываются лревде всегока изменении неровности агрегатов, .а зе'сь уменьшившийся объем агрегатов ведет к увеличению трециаоватостй.,По всей видимости, справедливо.» обратное: процессы набухания и усадки должны .обуславливать -специфические особенности ГВДрОфИЗИЧеСЯИХ-.СЗОІІСТІ) И ГОДНОГО РЄІІИ-ма слитшс почв* ' - .

Характерной.чертой кривых водоудерживания является незначительное .иэиенекие влажности при уменьаении давления влаги*(рис.і). Так для гор.-Апах^:зо всем.исследованной диапазоне давления ^от! до; рР 6,5) влаигость уменьиается от до 2?..Однако, основное уменьшение, влажности от:до.£8# происходит, при уменьшении рр до 3. Таким образои, в поверхностной слое запас доступной для растений влаги чрезвычайно-мал и.основная еЗ часть находится в трудно' доступном СОСТОЯНИИ,-

Для слитого горизонта во всем исследованном: диапазоне давлений влажность изменяется ещэ более незначительно, что указывает на чрезвычайно ни&сое количество ■ доступной влаги в ниших. горизонтах слитых почв.

Учитывая, что в понятие доступности влаги-вводит.еще характеристика еЗподвшшостя ікозфоициент злагопроводноств - Лзл^,.ЄЇЗ определяли на.капилляркметрах-ареометрах.■л2Лігв Апах. при величине давления-почвенной влаги - £ кПа достигает іС,6.ІО~і.1|'м5.с/кг. с понижением давления до; -¿7 - -67к1іа ¿С^ снижается з средней до -ЯГ1* Н^С/КГ. С ГОр.ЙІ при.снижении Р ДО -і. КІі2 достигает

м^с/кг, а при -17 Р ¿. -6?.кй8.авл а среднем с ос тав ля ■ ет ІО"І8-ХО-1?-іг'с/кг. Дая сравнения; КВЛ( черкозековидноК суглинистой почвы {Іеин,ї975)при:тех 1.-е давлениях составляет'4,1,'¿.С-" ¿^•Ю"^ м3о/кг,.т^е.-превышает Кдд; слитых черноземов в десятки тысяч раз. Столь малая величина К^^ показывает,, насколько низка ' влвгообеспеченностьрастений..

Таким образом, анализ зависимости р = и. К^ » /{Р) -показывает,-'гао количество^синтервал): достурной влагц для растений весьма.'."мало,. а.:сама влага в.этом интервале скорее,относится к труд •недоступной, за.счет,чрезвычайно низкого-К^. иссушенвд слитых' -почв очень слошый.процесс, включающий;как:0сувенве капилляров, так-'и выделение 'влаги в процессе усадки. . *

. ,ГЛАМ 5.;'х>одаый режим и'режим влажности:слитых черноземов

. Слитые ^чернозеиы Характеризуются неблэгрприятнымк .водными-свойствами. Ылотное их сложение,.низкая водопрочном*'агрегатов* высокая набухаемость, Ц усадка обуславливают небольшое накопление ■ почвенной влаги;в.его профиле. Так в двухметровом сдое он удержй-;лает;около,мм"осадков,.изнгас.1бС мм или ¿7^3 относятся к про-дуктианоП влагв. :исобенно низкий запас продуктивной влаги наблюдав стсн и слитом :горизонте, отобщёго запаса С^едысин,1968>. -

, Как .прибило, гор.А при-избыточном :увлажнении быстро насвдает-сн- до предельной■■Влажности.. При длительном- стоянии влаги образует* о» верховодка,'Которая; приводит к гибе л «растения (Багров,1960{ 1*рИ1а'ик|; лом а ко, 1972; Кулеиов,-35?; ..омако,1972; Редьяин,19б8).К образованию верховодки.приводит резкая дифференциация физических ' свойств г.о. горизонтам*

Исследование динамики влажности проводили под/лесом чвозраст

■ ■ - г ; - * ■ - *

около 40 лет), на плантации ореха грецкого ^посадка 1973г.) и-на парующем поле в„течениегз лет; Наблюдения.начинали весной'и закан-ОД^ДО осенью. Данные представлены в виде хроноизоплет влажности-/рис.4;.

Наибольшее изменение влашости под парующим полем-происходит $ Слое С-60 см. а весенний период отцечается.значительная,влажность ;Сл- з верхнем слое, л течение лета .влажность.почвы уменьшилась. ОсоСенно.'сильное'иесушение наблюдается в слое 0-20 см.

... • ЭРУ- ТГ'"8 29 ; Т9 9ТХ \ « -а) 1 ' ' ' ' 1 ' ' 1

Рис. 4; Троношзоплеты влажности: А - под -тесом,

Б - под насаждениями орехз, В - под:парои.. -Содержание влаги,I - 10-12, 2 -16-18;. Э - Т8-ЗГ\ 4 - 20-22, 3 -22-24, : 6 - 24-26/ 7 - 26-28, 8 -ЭД-'Ю, 9 - 30 *

С'глубины. 50 си <в слитом горизонте ¿1В2) содержание влаги мало ' изменяется в течение всегосрока. Вертикальное прокачивание и иссушение в летний период .происходит , по треивдан., Поверхность почвы . на участке под паром.систематически-культивируется.

Под насаждениями ореха грецкого наблюдается несколько иная картина-виэиевении. влажности но профилю. Основное, изменение влажности происходит вслое 0-50 см. Более:Глубокое иссушение почвы оОь ясняется сильной трециноватостыо. Как^правило»:междурядья "в посадках культивируются,^а приствольные круги обрабатываются вручную. После дождя они покрываются коркой и сетью крупных'трещин.

Наблюдения за влажность» в лесу показали, что основное измене вне по профилю происходит в слое 0-50 см.,Но влажность даже в слитом горизонте значительно ниже, чем под паром и орехом. Это связано С глубокой тре виноват ос 1ЫЭ-и иоодой корнзвой системой* ,

Изучение полевой.влажности показало, что влажность значительно изменяется только в слое 0-50 см - это водо-активный слой. С увеличением слит ост и в профиле в давность, стабилизируется в течение вегетационного''периода. и остается довольно значительной ¿0-25%, но для растений.она.недоступна.-Это требует-более детального анализа.

Для оценки доступности води растениям данные представлены в виде Хроноизоплет давления почленной влаги, ¿рис.5,).

Было выявлено, что..еще при высокой влажности под паром ъ пахотном: горизонте в течение всего лета очень низкий потенциал -38 ахм. Это связано с резким иссушением верхнего слоп почвы.С глубиной величина потенциала постепенно увеличивается. Но ва глубине 45-80 см выделяется слой с резко пониженным потенциалом -35 -37JS атм.при высокой влажности (23-25^)', ;

. Под посадками ореха .в поверхностной сдое потенциал очень низкий"-38 атм. На глубине 35-50 см и 75-iCO см выделяется два слоя с^реако пониженным потенциалом. -22 -38 аты при влажности 23-<£4>S.

12 3 4 5.

Рис.5. Хршюиэоплегн давления-почтенной влаги-(под орехов),1960 г. Давление почзев:юй

; воды, ати.: 1)-2-б, г) -6-10. Э) -10-1<+,- 4)-14-18, 5) б) -22-26, 7)-25-Х

V 8) -30-31, 9)-34-38, И) -38. • .4" '

■ - ■ -J.S- ■'■■■• ; ■

. Ь леоу наблюдается идентйчаая картина: 2 поверхностной горизонте потенциал сникен из-за-просушивания почвы, а в слитом горит зонте с 45 см-выделяется слой, срезконониженныапотеяциадом-¿-58 атм.- ' '

Такие . изменения : потенциала, 1юпр0филю~уназывают. на низкую -доступность влагк растениях. :

. . Сезонное изменение водного.потенциала указывает на четкое'выделение слоев почвы с резко-пониженным по т ев циал он.

На всех. трех, участках наблюдения наибольвему. иссушениюjпо двер- ■ ' гавтса верхний слой 0-Ю см, и потенциал имеет очень низкие \кри- . ' тические. длярастений) значения до -38 атм. С глубина 45-50 см выделяется слой с резко пониженным потенциалом a -38 атм при довольно, высокой влажности

iCpoae резко выраженных слоев.с пониженным потенциалом,.весь профиль•почвы имеет довольно ;яизкиа потенциал --15 -¡£5 атм. А для древесных растений влага/завядания соответствует потенциалу -'¿5 . атм-1в8нуздаев,1878;.-

■ Запасы воды в целом'очень.велики, но находятся s основном в недоступной для; растений форме. Иромачивание и иссушение профиля происходит.до 50.сы - это и есть водо-актиъный.слой. Слитой горизонт слудат водоупором и над ник производит застой влага -'верховодка. в слитом горизонте влажность изменяется нjзначительно,. Связано это с низкой влагопроводносты», тякелай гранулометрическим составом, высокой плотность».я высоко!; поверхностной энергией.-jj осенне-весенние периоды года основное протачивание почвы происходит.в слое 0-50 см. С глубины 50 см почва.служит зодоупором. I Грунтовые воды залегают на глубине ZO-i5 м.-На осноье классифика- • ции водных режимовА.А.Роде.этот тип .следует отнести к непромывно-. му.. Однако,-подчеркивая особенности водного ранима слитых почв, связанные:с наличием верховодки г течение 6-7 месяцел в году и её

'. V '-¿О- • ; V''. .'' ' . ■ -

■ боковой стока, ми предлагаем¡назвать/его промывным; застойный с . низко«-доступность»'-злати растениям (прошвпеа:на- глубину 50. си).

ГЛАдА 6. ^е со растительные -свойства' слитых черноземов

: Территория Белореченского- НЬС. лесхоза в б от ан ико-ге огра диче с-хон отношении расположена влесое'тепнойэонё, в поясе: дубовых лесов гредгоряоИ части Северного Кавказа/с переходом в северной части.. в зону разнотравных-злаковых степей. «.ее обычно с 'густыгподлесков ю' кустарников'порода возраст, деревьев 40 лет,. В основном деревья 5-4 бонитета. .Древесина обычно низкого качества,*идет на дрова. • .

Для создания маточншг, семенных и опытных плантаций орехоплодных леса полностью раскорчевывают,. Раскорчевку проводят, как правило, тракторами-корчевателяки и взрывами с помощью динамита, 1.осле зтого вычесьаают 'корки,, проводя® плантакную вспашку и готовят посадочные места' специально разработанными• методами.

аспользоваяие слитых.черноземов -под. промышленные",насаждения " ореха'греисого.имеет- свои; особенности.; Корни большинстватрастений-: ненэгут проникать а -использовать .влагу" и питательные, вещества -слитой'массы. Кроме того,4 вследствие:низкой водопроницаемостиесли-• то3 горизонт является водаупором -и.вызывает вовлэшые периода ^года ареценную переувлажненность ■ (верховодку) ко ^нвобат аемой' тошаа. Поэтому часто наблюдается гибель; орехоплодных-в результате вымокания. . *. - -; -' ■ ' ' ' '

й летний период интенсивность;тотокавлаги (доступность влаги) к корням растений мала,. за:счет .очень-низкого.Для того, чтобы увеличить доступность влаги,.ореху нужно развить более мокну» корневую систему. ■ ' . . '

Орех грецкий имеет корневую.систему смешанного:'типа с хорошо; развитым'стержневым и разветвленными боковыми корнями. В первые

3-5 дет у саженцев более и о та о развивается стержневой корень.-В дальнейшем poos стержяевого корня замедляется, а боковых - усиливается ®9погьев,1%9; 0дксаев,15?8; Еарышыан,1964). • -

поэтому прежде всего била определена зависимость роста сагенде £ ореха грецкого от глубины слитого горизонта. Как и следовало ожидать лучший рост отмечен на участках с более глубоким залеганием слитого горизонта {глубже 55 см). Заметно отстают в развитии ■ растения, когда глубина слитого горизонта менее 45 см. Связь высоты ореха с глубиной слитого горизонта велика К = 0,4524. лоэ^ици-ент корреляции так же высок a = 0,84±0,I8. *

Причины такого влияния глубины слитого горизонта на саженцы связаны о застойным, кепроыывным водным режимом и низким потенциалом. Раскопка корневой системы ;'по стенке разреза) показала, что . при глубине слитого горизонта около 40 см, стержневой корень за- , нанчивает рост на 35 см, горизонтальные корни располагаются s слое О'35 см. Часть горизонтальных корней глубне 20 ск отмерло в резуль тате длительного застоя воды, вертикальные корни слаборазвиты и . малочислены. ' -

С целью улучшения водно-воадушного режима слитых черноземов, увеличения доступности влаги и развития более ыозиой корневой системы ореха грецкого необходима специальная подготовка посадочных. . мест»

В Белореченском НПО лесхоз* садят плантации ореха разными ело собами:

I. Посадка в глубокие ямы (.0,6 х 1,5 м), засыпанные верхним пахотным слоем с известь».

Z. Посадка на валы.

3* Посадка без специальной подготовки ;в маленькие ямы - под лопату).

Посадка в глубокие ямы приводит к гибели саженцев в первый

год. Hua служит дреной, вода в ней.стоит даже в летнее время, из-за

длительного застоя воды корни вымокают. Приживаемость очень низкая' - -

Посадка на валы в первое время после посадки дает лучшие ре- ' зультаты,- чем посадка в ямы. Но с развитием более мощной корневой системы растения начинают отмирать, ¿алы хорошо продуваются воздуха«, просыхают и объем почьы, который могут использовать растения,. очень мал и кроме того - не хватает влаги.

Посадка беа.специальной подготовки токе не дает ожидаемых результатов. Растения отстают.в росте, Корни не могут пробить слитую толщу и саженцы отмирают.

; Нами был предложен.иной.способ посадки: с помощью пкобура бурили ямы диаметром:0,8.м,. глубиной до ¡¿,0 м. Засыпа'ли их смесью пахотного горизонта + 20 кг перегноя + 5'. кг извести + 20 кг песка + 30-50 кг мелкого гравия. Междурядья кротовали ка расстоянии Ir от засыпанных ям. Саженцы сажали в 50■см-оі ям и лротаза.

Весной 1980 г.. была посажена.зтим-способом площадь около 5 га. "Кизиловая поляна".Такая посадка.благоприятно.сказывается на приживаемости и дальнейшем их развитии.

Тан как, корневая система саженцев ореха.грецкого имеет ограниченный объем питания из-за очень высокой плотностичслитости; почвы,,необходимо кроме агротехнических и мелиоративных мероприятий проводить.подкорку минеральнымиудобрениями.

Внесение,кадийяый.н фосфорных,удобрений в.дозе 240 кг д.в. на га и 120 кг д.в/га положительно сказывается на росте саженцев даже в вервий год.,По-виоот«*удобренные,варианты опере гаш контроль-ннв на зг.йї, a no диаметру-итамба не 27,7?.

ВЫВОДЫ

1. Западно-предкавказские черноземы слитые выщелоченные сред-нетшистые формируются на слоистых аллювиальных отложениях от среднего до•тяжелогллнистого гранулометрического состава, с.высоким содержанием ила от 45 до 55/¿.

2. Слитые почвы характеризуются крайне неблагоприятными физическими свойствами: высокой плотностью, твердостью в сухом состоянии, низкой водопроницаемостью и коэффициентом влагопроводиости. Узкий диапазон доступной влаги при низком коэффициенте влагопроводности приводит к тому, что даже при высокой, близкой.к насыщении илакности, влага находится в.труднодоступном для растений состоянии. ■

i. Изучение структурного состояния слитых черноземов показало , что удельная текстурная порозность значительно изменяется при снижении влажности (.высокая усадка). Это приводит к практическому отсутствии внутри агрегатного воздуха,.при иссушении почвы воздух занимает объем образующихся межагрегатных трещин.,

4. Слитые черноземы характеризуются особым специфическим водным режимом, который можно назвать промывным, застойным о низким водным.потенциалом при ббльших-общих запасах влаги и при низкой порозности аэрации во всем диапазоне влажвостей..

5. шсокая плотность и малое количество крупных пор затрудняют проникновение корней в почву - они используют лишь небольшой

её объем. В результате этого скдадывается.'напряжеяный пищевой и водный режим. Несмотря на то, что общие запасы питательных веществ, велики, использование корнями незначительного объема почвы приводит к низкой обеспеченности растений питательными веществами.

6. Полевые опыты показали, что наилучшим способом посадки является посадка возле глубоких ям о кротованием междурядий. Этот

истод з условиях Белореченского лесхоза позволил обеспечить 95/6 приживаемость сагеенцев ореха грецкого. '

По теме диссертации опубликованы следующие*работы:.

.. влияние слитых черноземов.на.росъ ореха грецкого.- В сб.. "Груды У конференции молодых ученахгф-та Почвоведения ШУ". IX., 1582, с.■«)-41.

¿вязь роста ореха грецкого с глубиной залегания слитого горизонта в Предкавказских черноземах.- В сб.."Труды У конферен-цлл молодых.ученых ф-та Почвоведения ЮТ". Ы,, 1582, с.38-29.

5. Рост ореха грецкого на слитых черноземах.- о сб. "Биологическая продуктивное:в ландшафтов Дагестана". Махачкала, 1982,

4. физические свойства и режш влажности слитых черноземов ¿эыгного Предкавказья.- "Почвоведение", 1583, й 4, с .56-63.5. Особенности гидрофизических свойств слитых черноземов .в соавторстве).- ьестн.Ыоск.ун-та. Сер.!?. Почвоведение, 1983, ~ с.ьСо^.

ь. Слитка черноземы Западного Предкавказья и их использование под г;ро!шалешые плантации ореха грецкого. Бюл.Почв.ин-та Докучаева, в.^3, ¿98>, с.21-35. . '

7. Со.г^Ыллл^Исси. у и^.*«** к^Лы-Соси

■л/^и^и^ (Уаьмил. с£г~ ¿¿V сш^иса^ АьАлла--

Ме£ал,а~ {£ ихЛ^рь^). - ¿¿е-ъх&х. у а

(а- ^%Ши£ала- ¿лш. ¿¿мЖц ^ г, М>.§>, тч. .

Подписано к печати 18.12-84. г. Объем 1 п.л. Л,7ь473 Тираж ¿00 экз. Заказ 228.^ормат 60 х &4 1/1.6

Двчатно-множителышй цех КНШСд. им.И.П.^кьянеыхо