Способ выявления агрономически ценной структуры выщелоченных черноземов

/2 50 4 А 01 В 79/00// С 0 ГО ПО ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИСВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМ ТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ордена Трудового КрасногоЗнамени почвенный институтим, В.В, Докучаева(56) Качинский Н.А Физика почвы.М.; Высшая школа, Г 965, с,238 54) (57) СПОСОБ ВЬИВЛЕНИЯ АГРОНОМИЕСКИ ЦЕННОЙ СТРУКТУРЫ ВЬПЦЕЛОЧЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ по результатам определениФизико-химических показателей образцов, отобранных в процессе изменениягидротермических условий, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюускорения и упрощения способа приповышении достоверности, в качествепоказателя определяют микроструктуру и считают агрономически ценной туструктуру, которая имеет коагуляционный тип микроструктуры и сохраняетего в процессе изменения гидротермических условий.дельная поверхностьгрегатов, м /г Объект роструктуры елых растертых Разрез Ф 2, 1977 г,сухой период А 0 - 15 смьА, 5 - 30 см 13,6 18,6 13,4 18,2 Л, 30 - 45 смРазрез2, 1980 г,влажный период: 25,2 25,0 Коагуляционный 0 - 20 см20 - 30 см 21,8 20,2 Коагуляционный 25,4 27,0 24,0 30 - 40 см Разрез Р 10,977 г. сухой период: 25,0 Коагуляционный 6,5 0-15 см 6,1 15-30 см 8,0 30 - 45 см Разрез Р 10, 1980 г. влажный период: 18,7 25,0 Коагуляционный 6,9 13,5 0 - 20 см 123Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству и касается способов выявления агрономически ценной структуры почв.Цель изобретения - ускорение и упрощение способа при повышении его достоверности,Для оценки структуры выщЕлоченноого чернозема необходимо; отобрать образцы почвы не менее, чем в два срока с различными гидротермическими условиями; выделить фракцию агрегатов диаметром 1-3 мм путем сухого рассеивания; определить удельную поверхность растертых и целых агрегатов этой фракции и установить тип структуры; (по устойчивому коагуляционному типу независимо от изменения гидро- термических условий определить агрономически ценную структуру почвы.П р и м е р 1, Взяты образцы ныщелоченных глинистых черноземов Горь 7109 1конской области в период засухииюнь 1977), когда влажность пахот"ного слоя снизилась до влажности эанядания, и во влажный период начало июня 1980), когда влажность подпосевами озимых была оптимальной, апод всходами яровых близкой к полевой влагоемкости,Из воздушно-сухих образцов отбира 1 О ли фракции 1-3 мм путем сухого просе"ивания, Определили удельную поверхность целых и растертых агрегатовметодом газовой хроматографии (ошибка определения менее 57), По увеличению удельной поверхности от растирания агрегатов устанавлинали горизонты с конденсационно-кристаллизационной структурои, а по уменьшениюили сохранению величины удельной пощ верхности при растирании устанавливали горизонты с коагуляционнойструктурой, Данные сведены н табл.,ТаблицаФизико-химический тип микКонденсацнонно-кристяллиэационныйТо же Конденсационно-кристаллнзацнонный Конденсационно-кристаллиэационный3 1237109 4Для получения сравнительных дан- регатов, глыбистость и порозностьных проводили определение физических почв , Результаты приведены всвойств этих почв; водопрочность аг- табл. 2.45 Таблица 2 Агрономическаяхарактеристикаструктуры Порозностьобщая,7. В одо- проч- ность Объект агрегатовО;25 мм,7 Разрез У 2, 1977 г.сухой период: Ад 0 - 5 см 50 Глыбистая Глыбистая 72 53 34 Ад 5 - 30 см А, 30 - 45 см 51 Зернистая Разрез М 2, 980 г, влажный период: Порошисто-комковая.То же 16 6 13 68 58 Зернистая Разрез 9 10, 1977 г,сухой период: 30 51 0 - 5 см Порошисто- глыбистая 50 То же 5 - 30 см 30 - 45 см 53 60 51 Зернистая Разрез10, 1980 гвлажность оптимальная: Комковаторыхлая 0 - 20 см Как видно из табл,2, под действием 50 иссушения резко изменяется структура пахотного слоя почв, выпаханных в результате низкой культуры земледелия; происходит формирование глыбистости, уплотнение и снижение водопрочности 55 агрегатов. В подпахотных слоях независимо от режима влажности почвы структура находится в состоянии агро 0 - 20 см 20 - 30 см 30 - 40 см Содержаниеглыб10 мм,7 номического . оптимума, В пределахагрономически ценной структуры подпахотных слоев черноземов существуетустойчивая коагуляционная структура(табл.1 и 2), В пределах плохой вагрономическом отношении структуры(верхние горизонты выпаханиых черноземов) в сухой период наблюдаетсяконденсационный тип структуры, а вобДля установления параметров почвенных образцов по известному способу (содержание глыб )О мм, водо- прочность агрегатов размером 5 1237109 влажный период наблюдается коагуляционная неустойчивая структура или также конденсационно-кристаллизационная структура. Горизонт Глу- Годбина,см ПеКультура ВлажИзвестный рез,Мф риод набность,Е к Структурный составД людений массе Фракции, мм кой 100,25 структуры О 0-15 1977 Сере- Яч,8дина меньсе 26 72 т48 Агрономически зона пло 15-30 хаяструк-,тура 17 ф 9 45 53 34 0-10 198 Нача 21,0 75 Яровая 23 пшеницаОзи 10 А О1977 Конец 24,0 44 53 43 мая рожь 0-15 980 Сере- Ячмень 27,1 56 42 40 дина 1980 Нача- Ози,0 85 15 56ло маярожь Агрономи 0"20 Ап чески хорошая1237109 П р и м е р 2. В табл.3 приведены данные по сопоставлению результатов выявления агрономически ценной структуры выщелоченных черноземов известными предлагаемым способами,Таблица 3 Средняя урожайность за.17 лет Предлагаемый способ способ ПлотЛгрооценкаструктуры Удельная Агрооценка Типфиз. -хим,Сахарная Кукуруза насилос поверхность м /г ность,г/см за отв цесаекдельный лом в целом за отАгре- расгаты тер- тая роструктуры дельный период период масса Пло 128 136 Плохая хаяПлоПлохая хая хая Пло,5 8,4хая 1,29 Пло- хая Кон денса- ционПлохая ная ПлоПлохая хая рительная 1,8 Хоро- шая Хорошая ХороКоагу,0ляци- онная 224 375 шая)0,25 мм, общая порозность) ,;требуются значительно большие трудозатраты, чем это необходимо дпя установления их микроструктуры.Преимущество состоит в том, что оценку получают сразу за один срок независима ат периода наблюдений, тогда как при оценке по известному способу необходим целый ряд наблюдений в се," зоне или даже несколько сезонов, чтобы установить наличие или отсутствие. пульсации физических свойств почвы от весны к осени, так как весной перед 10 пссевом все йочвы (и с хорошей, и с плохой структурой) приводятся в оп" тимальнае состояние обработкой. В эта время отличить хорошую структуру ст плахой по известному способу прак тически невозможно. Например, в начале сезона 1981 г. в разрезе Р 2, Апах 0-10 см под яровой пшеницей структура была определена как хорошая па всем показателям, В разрезе 20 Н О в 1980 г, через полтора месяца после посева уже началось ухудшение структуры пахотного слоя под ячменем, чта проявилось в фармировании,глибы-, стого строения, но еще без ухудшения плотности сложения, что позволяет характеризовать структуру почвы по известному способу как удовлетворительную. В дальнейшем под действием атмосферных явлений и хозяйственных операций почва с плохой структурой уплотняется, приобретает глыбистое строение, что ухудшает условия роста и развития растений и значитепьна снижает урожай культур, Это 35 ухудшение проявляется всегда по плотности и не всегда по водопрочности, так как вредные глыбы бывают более вадапрочными, чем агрономически ценные агрегаты, 40Ухудшение структуры особенно проявляется в периоды засухи под посевами зерновых, когда резко возрастает глыбистость почвы и плотность ее - пахотные слои разрезов Р 2 и 10 в 1977 г. Поэтому оценка по известному способу строится на ряде измерений в сезоне для выявления пульсации плот-, ности и агрегатного состава. Следовательно, по известному способу в сезоне должно проводиться не менее трех .",роков анализа структуры почвы, Вместе с тем в некоторые годы с благоприятным ходом метеоусловий ( равномерные осадки, отсутствие засушливых периодов) полностью выявить за сезон воз- - можные изменения структуры пахотного слоя почвы не удается, Приходится переносить исследования на следующийгод. Предлагаемый способ агроаценкиструктуры основан на анализе физикохимического типа микроструктуры 1 коагуляционный или конденсационный),который и определяет качество структуры на макроуровне, т.е, в агрономическом смысле. Примеры - пахотныеслои в разрезах 11 2 и 10 Предлагае-.мым способом оценка получается сразуи достоверна, а отсюда и преимущества в скорости, точности и экномичности, Например, в начале сезона, когдапа известному способу структура оценивалась хорошей (разр. Р 2) илиудовлетворительной (разрез 1 ф 1 О),предлагаемый способ дал иную оценку,которая получила подтверждение в сезонной динамике структуры, оцениваемой по известному способу. Так разрезы Р 2 эа пять сезонов (сроков)наблюдений с 1977 по 1983 годы приэкспедиционном характере работ лишьдважды (в 1977 и 1982 г,г,) были оценены как разрезы с резко ухудшеннойструктурой, а в остальные годы работу делали в начале сезона и поэтомуструктура оценивалась хорошей илиудовлетворительной,Из табл.З следует, чта правильность оценки, проводимой по предлагаемому способу, подтверждается данными по урожайности сельскохозяйственных культур.П р и и е р 3, Данные, представленные в табл,4 и 5, свидетельствуют а там, что хорошая агрономическая структура не имеет динамики удельной повЕрхности по сезонам, а также о том, чта, чем больше ухудшается агрономическая структура, тем ниже падает удельная поверхность почвенной массы, Минимальная удельная поверхность получается для чисто канденсационной структуры, а в природе чаще наблюдаются переходные структуры, Механическим давлением растертой и увлажненной почвенной массы с последующим высушиванием можно получить практически конденсацианную структуру. С другой стороны, механическим истиранием можно установить тип структуры по изменению уцельной поверхности, но невозможно достичь ее максимальной величины, так как (без добавки ПАВ) иэмельчение сопровождается агрегированием;1237109 Т а б л и ц а 4 Влажность, 7 к массе ПлотУдельная Культура Период Год ностьг/смз Фракции, мм поверхность,м/г 10-0 25 10 водопрочныекруп нее 0,25 39 1,02 12,2 81 14 0,95 13,7 1,04 . 13, 1,00 4,0 19 31 82 55 83 11 0,97 14,2 Таблица 5ЩРастирание до крупности 1 мм,насьпцение водой, компресионное сжатие, высушивание Наоыщение водой ненарушеннойструктуры, компресионное сжатие и высушивание Давление, кг/см 0,3 3,0 О 03 3,0 Удельная поверхность, м /г5,6 4,6 4,6Плотность, г/смз 14,1 7,2 1,25 1,24 1,46 1,54 1,58 Наблюдения урожайности выполнены на аналогичных почвах; разрез Р 104 соответствует разрезу Р 2, разрез50 В 101 - разрезу Р 50. Характеристика структуры этих почв за 1984 приведена в табл.б, В разрезах 9 10.1, 102, 105, 106 независимо от влажности структурный состав и плотность оста 1977 Черный Середина пар сезона 30,5 1980 Горох и Начало овес сезона 30,7 1981 Ячмень Серединасезона 25,2 1982 Ячмень То же 25,3 983 Стерня Конецсезона 20,4 Струк 1 урный состав, 7 ются в хорошем состоянии, тогда какв разрезах У 104 и 109 эти показателисвязаны с влажностью. Так, в началесезона при влажности 21-293 состояние структуры хорошее. Позднее, взависимости от иссушения, структураэтой почвы резко ухудшилась и создалось глыбистое строение.1237109 Таблица 6 труктурный состав,% Плот" ВлажСлой,см Разрез,У Тип агрономической структуры ностьг/см ность,% к мас азмер фракции, мм 0-0,25 10 Ое 95 86 10 Хорошая Сортоучасток 102 15-20 12 1 3 0-5 105 То же 15-20 20 106 0,98 94 Плохая 3 колхоз) 104 69 1,12 26 0-15 3 4 300 15-20 12 0 300 0,99 15-20 26 Составитель Л СероваТехред Л,Олейник Корректор Е. Сирохмаи,Редактор А,Долинич Заказ 3212/1 Тираж 679 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 0-5 10 35-20 15 3,04, 82 1,10 77