Способ выявления агрономически ценной структуры выщелоченных черноземов
Патент 1237109
Авторы
Способ выявления агрономически ценной структуры выщелоченных черноземов
Иллюстрации
Реферат
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (HAJJ g А 01 В 79/00// G OJ N 33/24 ь:с »
1, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ йКБА<»
»»».
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ЧЕРНОЗЕМОВ по результатам определения физико-химических показателей образцов, отобранных в процессе изменения гидротермических условий, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью ускорения и упрощения способа при повышении достоверности, в качестве показателя определяют микроструктуру и считают агрономически ценной ту структуру, которая имеет коагуляционный тип микроструктуры и сохраняет его в процессе изменения гидротермических условий.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3313229/30-15 (22) 30.06.81 (46) 15.06,86. Бюл, У 22 (71) Ордена Трудового Красного
Знамени почвенный институт им. В.В, Докучаева (72) В.М. Сорочкин и Л.Н. Зацепина (53) 631.42 (088, 8) (56) Качинский Н.A.. Физика почвы.
N. Высшая школа, Г965, с.238 (54) (57) СПОСОБ ВЬИВЛЕНИЯ АГРОНОМИЧЕСКИ ЦЕННОЙ СТРУКТУРЫ ВЬПЦЕЛОЧЕННЫХ
„„SU,„, 1237109 А t дельная поверхность грегатов, м /г
Объект роструктуры елых растертых
Разрез Ф 2, 1977 r ° сухой период
А 0 - 15 см п
А, !5-30см
13,6
18,6
13 4
18,2
А, 30 — 45 см
Разрез !! - 2, 1980 r, влажный период:
25,2
25,0
Коагуляционный
0 — 20 см
20 — 30 см
21,8
20,2
Коа гуляционный
25,4
27,0
24,0
30 — 40 см
Разрез !1- 10, 1977 r. сухой период:
25,0
Коагуляционный
6,5
0-15см
6,1
15-30см
8,0
30 - 45 см
Разрез Р 10, 1980 г. влажный период:
18,7
25,0
Коагуляционный!
6,9
13,5
0 — 20 см
1 123
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 структуры выщелоченного 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 гидротермических условий определить агрономически ценную структуру почвы.
Пример 1. Взяты образцы ныщелоченных глинистых черноземов Гарь7109 2 конской области в период засухи (июнь 1977), когда влажность пахотного слоя снизилась до влажности эанядания, и во влажный период !начало июня 1980), когда влажность под посевами озимых была оптимальной, а под всходами яровых близкой к полевой влагоемкости, Из воздушно-сухих образцов отбира1О ли фракции 1-3 мм путем сухого просе" ивания, Определили удельную поверхность целых и растертых агрегатов методом газовой хроматографии (ошибка определения менее 57), По увеличению удельной поверхности от растирания агрегатов устанавлинали горизонты с конденсационно-кристаллизационной структурой, а по уменьшению или сохранению величины удельной пощ Верхности при растирании устанавливали горизонты с коагуляционнай структурой, Данные сведены н табл.1, Т а б л и ц а физико-химический тип микКонденсацнонно-кристяллиэационный
То же
Конденсационно-крнсталлнзйцнонный
Конденсационно-кристаллиэационный
3 1237109 4
Для получения сравнительных дан- регатов, глыбистость и порозность ных проводили определение физических почв, Результаты приведены в свойств этих почв: водопрочность аг- табл. 2.
Т а б л и ц а 2
Агрономическая характеристика структуры
Порозность общая, z
В одопрочность
Объект агрегатов
>О;25 мм, 7.
Разрез N 2, 1977 г. сухой период:
A„0 — !5 см
Глыбистая
Глыбистая
53
А„ 15 — 30 см
А, 30 — 45 см
Зернистая
Разрез М 2, !980 г, влажный период:
Порошисто-ком- ковая .То же
6!
68
72
Зернистая
Разрез !! 10, 1977 r. сухой период:
5l
0 — !5 см
Порошистоглыбистая
То же
l5 — 30 см
30 — 45 см
60
Зернистая
Разрез !! 10 1980 r влажность оптимальная:
Комковаторыхлая
0 — 20 см
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 агро0 — 20 см
20 - 30 см
30 — 40 см
Содержание глыб
>10 мм, 7 номического ..оптимума, В пределах агрономически ценной структуры подпахотных слоев черноземов существует устойчивая коагуляционная структура (табл.1 и 21 . В пределах плохой в агрономическом отношении структуры (верхние горизонты выпаханиых черноземов) в сухой период наблюдается конденсационный тип структуры, а во б
Для установления параметров почвенных образцов по известному способу (содержание глыб )10 мм, водопрочность агрегатов размером
5 1237109 влажный период наблюдается коагуляционная неустойчивая структура или также конденсационно-кристаллизационная структура.
Горизонт
Глу- Год бина, см
ПеКультура
ВлажИзвестный рез, ЕЕ риод набность, 7о к
Структурный состав О/ людений массе фракции, мм кои
100,25 структуры
>10
0-15 1977 Сере- Яч- 18,8 дина мень се26 72
Агро- 2 номически зона пло15-30 хая струк-, тура
17,9 45 53 34
0-10 1981
Нача21 0 75
Яровая
4l пшеница
Ози10 А„О-15 1977 Конец
24,0 44
53 43 мая рожь
0-15 1980 Сере- Ячмень 27,1 56 42 40 дина
1980 Нача- Ози- 22,0 85 15 56 ло мая рожь
Агро- 50 номи0" 20
Ап чески хорошая (ценная) струк- 1 тура.Е 0-20
1982 Сере- Яч- 23,0 85 12 41 дина мень
0-20
А„.1981 То же Яч- 25,2 80 !9 55 мень
2 А, 30 -45 1977
21 4 88 5
50 и
30-40 1980
32-46 977
30-40 1980
Тип аг-: рономичес16 5 86 14
t5,2 92 4
28,7 93 водопрочные
>0,025! 237109
Пример 2. В табл.3 приведены данные по сопоставлению результатов выявления агрономически ценной структуры выщелоченных черноземов известным и предлагаемым способами, Таблица 3
Средняя урожайность за
17 лет
Предлагаемый способ способ
f ПлотАгро оценка структуры
Удельная
Агрооценка
Тип физ.« хим.
Сахар ная
Кукуруза на силос поверхность м /г ность г/см за отв цесаекдельный лом в целом за отАгре- расгаты тертая рострук туры дельный период период масса
Пло128 136
Плохая хая и»
ПлоПлохая хая хая
Пло- 6,5 8,4 хая
1,29 Плохая
Кони денсационПло— хая ная
ПлоПлохая хая рительная
1,18 Хорошая
Хорошая
ХороКоагу-33,0 ляционная
224 375 шая
1,00 Хорошая
1, 04 Хорошая
Хоро- 13,l
)2,6
ХороКоагу — "ляционная шая
1,27 Хорошая
25,2 25,0
ХороКоагу--"ляционная и шая
Хоро- 24,0 25,0.
1,09 Хорошая юз и
Хорои шая! 29
25,0 18,7
43,0 34,0
I 09
)0,25 мм, общая порозность),;требуются значительно большие трудозатраты, чем это необходимо дпя установления их микроструктуры.!,41 Пло- Пло- 13,6 18,6 хая хая
1,45 Пло- Пло- 13,4 18,2 хая хая
1,06 Хоро- -"- 10,6 20,7 шая
1,10 Удов- -"- 13,5 16,9 летво2 I i8 20,2 Хорошая
26,4 26,0 Хорошая
Зерно вые (зерно) А
Кон в 19,6 денсационная ла (корни) ц/га
1237109
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 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- 15 тически невозможно. Например, в начале сезона 1981 r. в разрезе Р 2, Апах 0-10 см под яровой пшеницей структура была определена как хорошая па всем показателям, В разрезе 20
11 10 в 1980 г, через полтора месяца после посева уже началось ухудшение структуры пахотного слоя под ячменем, чта проявилось в фармировании,глибы-, стога 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 значительна 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„ 40
Ухудшение структуры особенно проявляется в периоды засухи под посевами зерновых, когда резко возрастает глыбистость почвы и плотность ее— пахотные слои разрезов Ф 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 сеэо: †: е 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 aos- можные изменения структуры пахотного слоя почвы не удается, Приходится переносить исследования на следующий год. Предлагаемый способ агроаценки структуры основан на анализе физикохимического типа микроструктуры (коагуляционный или конденсационный), который и определяет качество структуры на макроуровне, т.е, в агрономическом смысле. Примеры — пахотные слои в разрезах 11 2 и )0„. Предлагае-. мым способом оценка получается сразу и достоверна, а отсюда и преимущества в скорости, точности и экномичности, Например, в начале сезона, когда по известному способу структура оценивалась хорошей (разр. N 2) или удовлетворительной (разрез 1 1О), предлагаемый способ дал иную оценку, которая получила подтверждение в сезонной динамике структуры, оцениваемой по известному способу. Так разрезы Р 2 за пять сезонов (сроков) наблюдений с 1977 по 1983 годы при экспедиционном характере работ лишь дважды (в 1977 и 1982 г.r,) 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, 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 повЕрхнасти 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 можI но 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, Ж к массе
Удельная
Культура Период
Год ность, г/см з
Фракции, мм поверхнос ть м /r
10-0 25 > I О водопрочные круп-нее 0 25
1,02 12,2
84!
0,95 13,7
l,04 13,}
1,00 14 0
31
17
83 I I
0,97 14,2
Таблица 5
Растирание до крупности 1 мм, насьпцение водой, компресионное сжатие, высушивание
Давление, кг/см
0,3
3,0
0 0,3 3,0
Удельная поверхность, м /r
5,6 4,6 4,6
Плотность, г/смз
14,1
7,2
1,25
1,24
l,46
1,54
I,58
Наблюдения урожайности выполнены на аналогичных почвах: разрез -104 соответствует разрезу 9 2, разрез
В 101 — разрезу}Ð 50 Характеристика структуры этих почв за 1984 приведена в табл.б, В разрезах М 10.1, 102, 105, 106 независимо от влажности структурньгй состав и плотность оста1977 Черный Середина пар сезона 30,5
1980 Горох и Начало овес сезона 30,7
1981 Ячмень Середина сезона 25,2
1982 Ячмень То же 25,3
l 983 Стерня Конец сезона 20,4
Наоьпцение водой ненарушенной структуры, компресионное сжа тие и высушивание
Струк1урный состав, Т Плотются в хорошем состоянии, тогда как в разрезах й- 104 и 109 эти показатели связаны с влажностью. Так, в начале сезона при влажности 21-29Х состояние структуры хорошее. Позднее, в зависимости от иссушения, структура этой почвы резко ухудшилась и создалось глыбистое строение.
1237109
Таблица 6 труктурный состав,7
Плот"
ВлажСлой, см
Разрез, 11t
Тип агрономической структуры ность г/см ность, % к мас азмер фракции, мм
0-0, 25 10
101
0,95 86
Хорошая
Сортоучасток
0,98 86
102
15-20 12
0-5
105
То же!
5-20
106
0,98
Плохая (колхоз) 104
1,09
1,12
15-20 21
100
15-20 l2
100
0,99
0 г 28
15-20 26
Составитель Л,, Серова
Техред Л.Олейник Корректор Е. Сирохмаи, Редактор А.Долинич
Заказ 3212/1
Тираж 679 Подписное
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
0-5 10
15-20 15
1,04 . 82
1,10 77