Земледелие (стр. 5 )

Для засушливых зон наиболее оптимальными являются агрегаты в  пределах 0,25…5 мм, а для зон избыточного увлажнения более крупные – 1…10 мм. В районах ветровой эрозии в верхнем пятисантиметровом слое нежелательно иметь более 50%  агрегатов размером меньше 1 мм, которые считаются неустойчивыми к действию ветра. Структурный состав почвы является одним и з наиболее важных показателей ее плодородия и окультуренности. Структурная почва обладает хорошей водо - и воздухопроницаемостью, при обработке лучше крошится, а бесструктурная, распыленная почва быстро заплывает и уплотняется, на ее поверхности часто образуется почвенная корка. Бесструктурные почвы трудно поддаются обработке, плохо крошатся и образуют глыбы. Структурность почвы улучшается при внесении удобрений, правильной обработке и рациональном чередовании сельскохозяйственных культур.

Важным качеством структуры почвы является водопрочность – то есть способность почвы противостоять размывающему действию воды. От этого показателя зависит длительность сохранения строения пахотного слоя,  созданного при высокой культуре земледелия.  На создание и  поддержание водопрочной структуры большое влияние оказывает травянистая растительность.  Наибольшее  количество водопрочных агрегатов образуется под многолетними травами, в меньшей степени под однолетними, а роль других культур в формировании водопрочной структуры зависит от содержания гумуса в почве и т. д., причем в легких почвах водопрочных агрегатов содержится меньше, чем в тяжелых.

Для оценки структурного состояния почвы  применяется следующая шкала (по и ) с нашими дополнениями.

12. Оценка структурного  состояния почвы

Содержание агрегатов размером 0,25…10 мм, в % к массе почвы	Коэффициенты	Оценка структурного состояния почвы
Структурности	Водоустойчивости
Воздушно- сухих	Водо- прочных
более 80	более 70	более 4,0	более 0,87	Отличное
80…60	70…55	1,5…4,0	0,68…0,86	Хорошее
60…40	55…40	0,7…1,5	0,50…0,67	Удовлетворительное
40…20	40…20	0,25…0,7	0,25…0,49	Неудовлетворительное
менее 20	менее 20	менее 0,25	менее 0,25	Плохое

При определении структурного  состояния почвы наиболее широко применяется метод , основанный на просеивании почвы через колонку сит с диаметром отверстий 10; 5; 3; 1; 0,5; 0,25 мм.  Метод состоит из 2 этапов: 1 – просеивание воздушно-сухой почвы для установления общего количества агрегатов различного размера (сухое просеивание);  2 - просеивание этой же почвы в воде для определения количества водопрочных агрегатов (мокрое просеивание). Данные полученные этим методом, используют для сравнительной оценки влияния на агрегатный состав почвы различных приемов обработки почвы, чередования культур, внесения удобрений и др.

Порядок выполнения работ

Сухое просеивание. Из образца воздушно-сухой почвы отбирают среднюю пробу массой 1 кг. Осторожно, не разрушая агрегаты, из средней пробы выбирают корни, гальку и другие включения. Среднюю пробу просеивают небольшими порциями (по 200…300 г) через колонку сит, внизу которой ставится поддон, а сверху крышка. Просеивание следует вести без встряхивания, а лишь наклоняя колонку сит в разные стороны (по 10 раз в одну и другую сторону). По мере прохода мелких агрегатов, сита одно за другим снимаются, каждое из них слегка постукивают ладонью по ребру сита для освобождения застрявших агрегатов. После окончания просеивания всей средней пробы, содержимое сит и поддона переносят на листы бумаги и каждую фракцию взвешивают с точностью до 0,1 г. Фракции хранят в бумажных пакетиках для последующего мокрого просеивания.

Массу каждой фракции определенного слоя почвы записывают в таблицу 13 и рассчитывают процентное содержание каждой фракции агрегатов к исходной средней пробе. Сумма всех фракций должна быть равна массе взятой навески, то есть 1 кг.

Мокрое просеивание. После сухого просеивания составляется средняя проба массой в 50 г для определения водопрочности агрегатов. Для этого из каждой фракции просеянной почвы, отбирают навеску, численно равную половине процентного содержания данной фракции в 1 кг средней пробы. Например, из фракции, содержание которой равно 36,2%, отвешивают навеску почвы 18,1 г. Чтобы нижнее сито (диаметр отверстий 0,25 мм) не забивалось при мокром просеивании, фракцию менее 0,25 мм (пыль, оставшаяся на поддоне) в среднюю пробу не включают, поэтому масса общей пробы будет чуть меньше 50 г. Однако при расчете содержания водопрочных агрегатов за 100% принимают навеску в 50 г.

13. Агрегатный состав почвы при сухом просеивании

Слой почвы, см	Размер агрегатов, мм	Содержание агрегатов 0,25…10 мм, %	Коэффициент структурности
отношение массы агрегатов, г к содержанию агрегатов, %
>10	5-10	3-5	1-3	0,5-1	0,25-0,5	<0,25
0…10
10…20
20…30
30…40

Составленную таким образом навеску в 50 г осторожно высыпают в литровый стеклянный цилиндр и заливают водой, осторожно приливая ее по стенкам цилиндра для того, чтобы вытеснить из почвы воздух, но не допуская полного покрытия агрегатов водой. Увлажненную почву оставляют в покое на 10 минут, после чего цилиндр доливают водой до метки и слегка наклоняют для удаления, оставшегося в почве воздуха.

Составляют колонку из набора сит с отверстиями 3, 1, 0,5 и 0,25 мм без дна и крышки и помещают в бак, заполненный водой так, чтобы верхнее сито было погружено в воду примерно на 8…10 см. Затем приступают к разрушению неводопрочных агрегатов. Для этого цилиндр доливают водой доверху, плотно прикрывают стеклом (или резиной), следя за тем, чтобы под ним не осталось воздуха, и быстро переворачивают вверх дном. Когда основная масса почвы упадет вниз, цилиндр обратно переворачивают. Так повторяют 10 раз, чтобы разрушить все неводопрочные агрегаты. При последнем перевороте оставляют цилиндр дном кверху, переносят к баку и погружают в воду над верхним ситом. Под водой отнимают стекло (или резину) и плавными круговыми движениями цилиндра равномерно распределяют почву по поверхности верхнего сита. Через минуту, когда все агрегаты больше 0,25 мм упадут на сито, цилиндр закрывают в воде стеклом (или резиной) и вынимают, а затем приступают к разделению фракций водопрочных агрегатов (рис. 3). Для этого набор сит поднимают вверх на 4…5 см, не вынимая верхнего сита из воды, и быстрым движением опускают вниз. Через 2…3 секунды вновь поднимают и опускают сита и так до 10 раз. После этого снимают два верхних сита, а два нижних встряхивают еще 5 раз.

 

Рис. 3. Микроагрегатный анализ почвы по :

  а – перенесение почвы из цилиндра на колонку сит;

  б – мокрое просеивание (дно и крышка сняты)

Фракцию агрегатов с каждого сита смывают струей воды из промывалки в большую фарфоровую чашку, а после отстаивания избыток воды сливают. Из больших чашек агрегаты смывают в предварительно взвешенные маленькие фарфоровые чашки, выпаривают остаток воды на водяной бане до воздушно-сухого состояния и взвешивают. Масса фракций, умноженная на 2, дает процентное содержание водопрочных агрегатов того или иного размера. Процент агрегатов меньше 0,25 мм определяют вычитанием из 100 суммы процентов полученных фракций. Результат мокрого просеивания заносят в таблицу 14.

14. Содержание водопрочных агрегатов в почве

Слой почвы, см	Размер агрегатов, мм	Содержание агрегатов при сухом просеивании, %	Взято для мокрого просеивания, г	Мокрое просеивание	Коэффициент водоустойчивости
Масса пустой фарфоровой чашки, г	Масса чашки с почвой после сушки, г	Содержание водопрочных агрегатов, г	Содержание водопрочных агрегатов, %
0…10	>10
5…10
3…5
1…3
0,5…1
0,25…0,5
<0,25
Всего	100
10…20 и т. д.

На почвах легкого гранулометрического состава и с содержанием каменистых частиц, каждую полученную при мокром просеивании фракцию, растирают в ступке деревянным пестиком и промывают массу почвы под водой на сите с отверстиями 0,25 мм. Оставшиеся на сите песчаные и каменистые частицы высушивают и взвешивают, после чего их содержание вычитают из соответствующих фракций, т. к. они увеличивают фактическое содержание агрегатов, в т. ч. и водопрочных.

По результатам  агрегатного анализа (сухого просеивания) вычисляют коэффициент структурности, под которым понимают отношение количества агрегатов размером от 0,25 до 10 мм в процентах к суммарному содержанию агрегатов размером меньше 0,25 и больше 10 мм в процентах. Чем больше коэффициент структурности, тем лучше структура почвы.

По результатам мокрого просеивания вычисляют коэффициент водоустойчивости, под которым понимают отношение содержания агрегатов размером 0,25…10 мм при мокром просеивании, к содержанию агрегатов того же размера при сухом просеивании. Для оценки структурного состояния почвы надо пользоваться табл. 12.

При наличии в почве пыли (частички размером меньше 0,25 мм) до 35% почва считается комковатой, а при наличии в почве пыли более 75% она считается распыленной. Большая распыленность наблюдается на тяжелых по гранулометрическому составу почвах. В легких почвах пыли содержится меньше, но в них меньше и водопрочных агрегатов. Благоприятное строение этих почв обусловлено наличием крупных минеральных частиц.

Самостоятельная работа

Агрономическая оценка полученных данных

На основе полученных данных по агрофизическим свойствам почвы студент должен самостоятельно их проанализировать и дать им агрономическую оценку в результате сельскохозяйственного использования, проведения тех или иных агротехнических мероприятий. Для облегчения анализа полученных данных основные показатели агрофизических свойств почвы можно свести в таблицу 15.

На основании данных таблицы студент должен дать сравнительную оценку влияния сельскохозяйственной культуры (или предшественников) на основные агрофизические свойства и определить в ряде случаев мероприятия, направленные на защиту почв от эрозии, засоления и др.

15. Сводная таблица основных агрофизических свойств почвы под культурами полевого севооборота

Культура	Предшественник	Плотность почвы, г/см3	Капиллярная влагоемкость, %	Отношение	Запасы продуктивной влаги, м3/га	Дефицит запасов влаги, м3/га	Коэффициент
структурности	водоустойчивости

Литература

1. Практикум по земледелию / , , и др. – М.: КолосС, 2004. – 424 с.

2. Земледелие / , , и др. – М.: КолосС, 2008. – 607 с.

3. Физика почв (Практическое руководство). – Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1983. – 196 с.

4. и др. Агрофизические методы исследования почв. – М.: наука, 1966. – 258 с.