Способ выявления агрономически ценной структуры выщелоченных черноземов Советский патент 1986 года по МПК A01B79/00 G01N33/24 

Изобретение 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 выщелоченного чернозема необходимо: отобрать образцы почвы не менее, чем в два срока с различными гидротермическими условиями; вьщелить 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 гидротермических условий определить агрономически ценную структуру почвы.

Пример 1. Взяты образцы выщелоченных глинистых черноземов ГорьРазрез № 2, 1977 г. сухой период

г.

г.

г.

13,6 13,4

25,2

21 ,8 25,4 24,0

6,5

6,1 25,0

13,5

ковской области в период засухи (июнь 1977), когда влажность пахотного слоя снизилась до влажности за- вядания, и во влажный период (начало 1даня 1980), когда влажность под посевами озимых была оптимальной, а под всходами яровых близкой к полевой влагоемкости.

Из воздушно-сухих образцов отбирали фракции 1-3 мм путем сухого просеивания. Определили удельную поверхность целых и растертых агрегатов методом газовой хроматографии (ошибка определения менее 5%). По увеличению удельной поверхности от растирания агрегатов устанавливали горизонты с конденсационно-кристаллиза- ционной структурой, а по уменьшению или сохранению величины удельной поверхности при растирании устанавливали горизонты с коагуляционной структурой. Данные сведены в табл.1,

Т а б л и ц а 1

Конденсационно-кристаллизационный

То же

Коагуляциониый

Коагуляционный

Коагуляционный

КондеНСациоНПО-кристаллизационный

Коагуляциояный

16,9

Конденсационно-кристал- лизационный

Для получения сравнительных данных проводили определение физических свойств этих почв: водопрочность агРазрез № 2, 1977 г. сухой период:

А„ О - 15 см А„ 15 - 30 см

72 53

А, 30 - 45 см

Разрез № 2, 1980 г. влажный период:

Разрез № 10, 1977 г. сухой период:

Разрез № 10, 1980 г влажность оптимальная:

О - 20 см

49

Как видно из табл.2, под действием50 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 агрорегатов, глыбистость и порозность почв . Результаты приведены в табл. 2.

Таблица 2

50

44

51

Глыбистая Глыбистая

Зернистая

Поропшсто-ком- ковая ,То же

Зернистая

50

54

Комковато- рыхлая

номического - оптимума. В пределах агрономически ценной структуры подпахотных слоев черноземов существует устойчивая коагуляционная структзфа (табл. и 2). В пределах плохой в агрономическом отношении структуры (верхние горизонты выпаханных черноземов) в сухой период наблюдается конденсационный тип структуры, и во

5 .J237109

влажный период наблюдается коагуля- Для установления параметров поч- ционная неустойчивая структура или венш.1х образцов по известному спо- также конденсационно-кристаллизаци- сббу {содержание глыб 10 мм, водо- онная структура,прочность агрегатов размером

,25 мм, общая порозность) .(Требуются значительно большие трудозатраты, чем это необходимо для установления их микроструктуры.

1,45 Пло- Пло- 13,4 18,2 Пло- Плохая хая хая хая

1,06 Хоро- шая

10,6 20,7 Плохая

I737109

Пример 2. В табл.З приведены данные по сопоставлению результатов выявления агрономически ценной структуры выщелоченных черноземов известным и предлагаемым способами.

Таблица 3

11

-.-

Преимущество состоит в том, что оценку получают сразу за один срок неза висимо от периода наблюдений, тогда как при оценке по известному способу необходим цельй ряд наблюдений в сезоне или даже несколько сезонов,, чтобы установить наличие или отсутствие. пз льсации физических свойств почвы от весны к осени, так как весной перед- посевом все почвы (и с хорошей, и с плохой структурой) приводятся в оп- ти мальное состояние обработкой, В это время отличить хорошую структуру от плохой по известному способу прак- тически невозможно. Например, в начале сезона 1981 г. в разрезе № 2, Апах 0-10 см под яровой пшеницей структура была определена как хорошая по всем показателям, В разрезе № 10 в 1980 г, через полтора месяца после посева уже началось ухудшение структуры пахотного слоя под ячменем, что проявилось в формировании,глибы- стого строения, но еще без ухудше-- 1ГЯЯ плотности сложения, что позволяет характеризовать структуру почвы по известному способу как удовлетворительную. В дальнейшем под дейст- . вием атмосферньк явлений и хозяйст- ванных операций почва с плохой структурой уплотняется приобретает глыбистое строение, что з удшает условия роста и развития растений и значительно снижает урожай культур. Это ухудшение проявляется всегда по плотности и не всегда по водопрочности, так как вредные глыбы бывают более . водопрочными, чем агрономически цен- , Hb.iB агрегаты.

Ухудше.ние структуры о собенно проявляется в периоды засухи под посевами зерновых, когда резко возрастае глыбистость почвы и плотность ее - пахотные слои разрезов № 2 и 10 в 1977 г„ Поэтому оценка по известному способу строится на ряде измерений в сезоне для выявления пульсации плотЕгости и агрегатного состава.. Следовательно, по известному способу в сезо не должно проводиться не менее трех сроков анал.иза структуры почвы. Вместе с тем в некоторые годы с благоприятным ходом метеоусловий ( равномерны осадкиJ, отсутствие засушливых периодов) полностью выйвить за сезон воз- можные изменения структуры пахотного слоя почвы не удается. Приходится пе

.

ю fs 20 30 . 5 0

5

5

реносить исследования на следующий . год. Предлагаемый способ агрооценки структуры основан на анализе физико- химического типа микроструктуры (ко- агуляционный или конденсационный), который и определяет качество структуры на макроуровне, т.е. в агрономическом смысле. Примеры - пахотные слои в разрезах № 2 и 10,. Предлагав-, мым способом оценка получается сразу и достоверно, а отсюда и преимущества в скорости,, точности и экномичнос- ти. Например, в начале сезона, когда по- известному способу структура оценивалась хорошей (разр. № 2) или удовлетворительной (разрез 1° Ю), предлагаемый способ дал иную оценку, которая получила подтверждение в сезонной динамике структуры, оцениваемой по известному способу. Так разрезы № 2 за пять сезонов (сроков) наблюдений с 1977 по 1983 годы при экспедиционном характере работ лишь дважды (в 1977 и 1982 г.г,) были оценены как разрезы с резко ухудшенной структурой, а в остальные годы работу делали в начале сезона и поэтому структура оценивалась хорошей или удовлетворительной.

Из табл.3 следует, что прав1-ть- ность оценки, проводш-5ой по предлагаемому способу,подтверждается данными по урожайности сельскохозяйственных культур.

Пример 3. Данные, представленные в табл,4 и 5, свидетельствуют о том, что хорошая агрономическая структура не имеет динамики удельной повер хности по сезонам, а также о том, что, чем больше ухудшается агрономическая структура, тем ниже падает удельная поверхность почвенной массы. Минимальная удельная поверхность получается для чисто конденсационной структуры, а в природе чаще наблюдаются переходные структуры. Механическим давлением растертой и увлажненной почвенной массы с последующим высуши-- ванием можно получить практически конденсационную структуру. С другой стороны, механическим истиранием можно установить тип структуры по изменению удельной поверхности, но невозможно достичь ее максимальной величины, так как (без добавки ПАВ.) измельчение сопровождается агрегированием.

1977 Черный

Середина

Насыщение водой ненарушенной Растирание до крупности I мм, структуры, компресионное ежа- насыщение водой, компресионвысушивание

0,3

7,2

},24

ное сжатие, высушивание

.----.и.

Давление, кг/см 3,0 О 0,3 3,0 Удельная поверхность, 5,6 . 4,6 4,6 4,4 Плотность, г/см 1,46 1,55 1,54 1,58

Наблюдения урожайности вьшолнены на аналогичных почвах: разрез №104 соответствует разрезу № 2, разрез № 101 - разрезу № 50, Характеристика структуры этих почв за 1984 приведена в табл.6, В разрезах № 10, 102, 105, 106 независимо от влажности структурный состав и плотность остаТаблица 4

ются в хорошем состоянии, тогда как в разрезах № 104 и 109 эти показатели связаны с влажностью. Так, в начале сезона при влажности 21-29% состояние структуры хорошее. Позднее, в зависимости от иссушения, структура этой почвы резко ухудшилась и создалось глыбистое строение.

Редактор А.Долинич

Заказ 3212/1Тираж 679Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035( Москва, Ж-35 Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Таблица 6

Составитель Л„ Серова

Техред Л.Олейник Корректор Е. Сирохман-,