13357 (585228), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Степная зона представлена предгорной и равнинной степью. Предгорная часть зоны отличается достаточно теплым и умеренно засушливым климатом, равнинная – наиболее теплым, но засушливым климатом. Занимая восточную часть предгорья Южного Урала, степная зона представляет собой сочетание вытянутых с юга на север увалов и плоских водоразделов. Почвенный покров зоны представлен черноземами обыкновенными, выщелоченными и солонцами. Почвообразующими породами являются желто-бурые карбонатные суглинки.
Естественные лесные, луговые, лугово-степные и степные растительные группировки в достаточно полной мере обеспечивают протекание процессов почвообразования.
Погодные условия
Осадков за вегетационный период 2001 года было меньше нормы. Начало лета теплое, влаги в почве достаточно. Средняя температура воздуха за июль составила 17,4 0C, что на 0,5 0C ниже нормы.
Вегетационный период 2003 года характеризуется как умеренно влажный и теплый. В мае выпало 60,2 мм осадков (при норме 42 мм). Июнь оказался теплым и влажным: средняя температура за месяц 15,4 0C (при норме 16,4 0C), выпало 103,2 мм осадков (52 мм). Июль жаркий: средняя температура 18,1 0C (16,2 0С); за месяц выпало 53,5 мм осадков (82 мм).
2.2 Объекты и методика исследований
Объектами исследований послужили черноземные почвы, изученные во время первой и третьей почвенных экспедиций и в настоящее время являющиеся экспонатами геолого-почвенного музея.
Маршрут полевых почвенных исследований экспедиции пересекал разные природные зоны, при этом использовался сравнительно-географический метод исследования (Принципы организации и методы стационарного изучения почв, 1976). Сравнительно-географический метод выявляет зависимости между почвами, их свойствами и составом, с одной стороны, и совокупностью факторов почвообразования, с другой.
В каждой природной и почвенной зонах использовался метод заложения почвенно-геоморфологических профилей (И.С. Кауричев, 1982). Сущность метода заложения почвенно-геоморфологических профилей заключается в заложении почвенных разрезов на характерных элементах рельефа. Результаты исследований можно использовать для характеристики почв аналогичных почвенно-геоморфологических профилей почвенных зон или подзон.
При изучении черноземов использовался и сравнительно-аналитический метод, который позволяет путем применения химических, физико-химических и других методов анализа судить о составе и свойствах почв.
Почвенный покров черноземной зоны является комплексным: на близком расстоянии друг от друга встречаются различные по генезису и свойствам почвы. В данной работе сравниваются зональные почвы – черноземы равнинных территорий на целине и на пашне.
В лабораторных условиях выполнены следующие анализы черноземных почв:
- NPK – подвижные формы;
- pH водной вытяжки;
- содержание гумуса;
- гранулометрический состав;
- плотность твердой фазы;
- плотность сложения;
- наименьшая влагоемкость;
- гигроскопическая влага (для перерасчета на абсолютно сухую почву);
- агрегатный состав (сухое просеивание);
- водопрочность структуры (мокрое просеивание).
Анализы выполнены по общепринятым методикам (Н.Ф. Ганжара. 2002; А.А. Яскин и другие, 1999).
При изучении черноземов использовался метод сравнения (И.С. Кауричев, 1982).
Урожайность яровой пшеницы определялась на полях, где были заложены разрезы в трех повторениях по каждому подтипу черноземов:
-
чернозем выщелоченный (опытное поле института агроэкологии);
-
чернозем обыкновенный (Увельский район, колхоз «Рассвет»);
-
чернозем южный (Брединский район, совхоз «Первомайский»).
Результаты по урожайности яровой пшеницы обрабатывались математически методом дисперсионного анализа (Б.А. Доспехов, 1985).
Методика почвенно-экологической оценки
Методика почвенно-экологической оценки разработана в Почвенном институте РАСХН (И.И. Карманов, 1985). Она позволяет оценить состояние почв различных угодий. Технология выполнения работ по данной методике состоит в следующем:
- подготовка почвенно-агрохимических и агроклиматических данных;
- почвенно-экологическая оценка.
Почвенно-экологическая оценка
Проводится на основании свойств почв и климатических показателей. В основу положен расчет почвенно-экологического индекса (ПЭи) по формуле (1), предложенной Л.Л. Шишовым и другими (Д.Н. Дурманов, И.И. Карманов, 1991):
,
(1)
где ПЭи – почвенно-экологический индекс;
V - плотность (объемная масса) почвы в среднем для метрового слоя, г/см3;
2 – максимально возможная плотность г/см3;
П – «полезный» объем почвы в метровом слое;
Дс – дополнительно учитываемые свойства почвы: содержание гумуса, рН, степень эродированности и другие;
t>10 - среднегодовая сумма активных температур;
Р – поправка к коэффициенту увлажнения;
КК – коэффициент континентальности;
А – итоговый агрохимический показатель содержания элементов питания.
Расчет почвенно-экологических показателей
Множитель 12,5 является постоянным для всех типов почв.
Величина 2-V рассчитывается на основании объемной массы метрового слоя почвы с учетом поправки на коэффициент увлажнения (КУ-Р).
Коэффициент П позволяет учитывать полезный объем почвы различного гранулометрического состава.
Среди дополнительных свойств почв (Дс) важнейшим является содержание гумуса.
Коэффициент на содержание гумуса (Кг) рассчитывается следующим образом. Фактическое содержание гумуса в конкретной почве сравнивается со средним содержанием по региону в почве того же типа. Отношение выражается в процентах, и по его величине находят Кг.
Определение климатических показателей
Коэффициент увлажнения КУ-П определяется по формуле (2):
КУ= , (2)
где Дк – дополнительный коэффициент; Дк=5,1 для лесостепной зоны,
Дк=4,9 для степной зоны.
Ос – среднегодовая сумма осадков, мм
Σt>10 - среднегодовая сумма активных температур.
Рассчитанные по этой формуле величины КУ, превышающие 1,10, принимаются 1,10. Поправку к коэффициенту увлажнения берут в соответствии с таблицей.
Коэффициент континентальности КК рассчитывается по формуле (3):
(3)
где t max - среднемесячная температура самого теплого месяца;
t min - среднемесячная температура самого холодного месяца;
φ- широта местности.
Агрохимические показатели характеризуют, прежде всего, содержание элементов питания – подвижного фосфора и обменного калия. Коэффициенты взяты из литературных источников (А.П. Козаченко, 1999).
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Морфологические признаки черноземов
Морфологические признаки черноземов выявлены при описании их профилей (рисунок 1).
Рисунок 1 – Профили черноземов на целине: А – выщелоченного;
Б - обыкновенного; В – южного
Разрез 1. Целина. Равнина. Чернозем выщелоченный среднемощный среднесуглинистый. Растительность – разнотравно-ковыльно-типчаковая.
Дернина.
Темно-серый, почти черный, пылевато-комковатый, слабо уплотнен, средний суглинок, густо пронизан корнями, переход постепенный.
Темно-серый с коричневым оттенком, комковатый, тонкопористый, ходы корней, переход постепенный.
Бурый с гумусовыми затеками и примазками, вскипает от НCl с глубины 73 см, карбонаты в виде псевдомицеллия, призматический, уплотнен, переход отчетлив, граница выделена по скоплению карбонатов.
Белесесовато-бурый, вскипает, карбонаты в виде пропитки, призматический, уплотнен, переход постепенный.
Белесовато-бурый с белесыми пятнами, вскипает, карбонаты в виде пятен и пропитки, призматический, тонкопористый, плотный.
Разрез 2. Пашня. Равнина. Посев пшеницы (опытное поле). Чернозем выщелоченный маломощный, среднесуглинистый.
Темно-серый, пылевато-комковатый, рыхлый, тонкопористый, густо пронизан корнями, слабоуплотнен, суглинок средний, переход постепенный.
Темно-серый, призматически-комковатый, уплотнен, густо пронизан корнями, переход заметный.
Темно-серый с белесоватым оттенком, комковатый, тонкопористый, густо пронизан корнями, переход постепенный.
Бурый с сероватыми затеками, неоднородный, вскипает от НСl с глубины 56 см, карбонаты в виде псевдомицеллия, тонкопористый, призматический, уплотнен, переход постепенный.
Белесовато-бурый, со слабыми затеками гумуса, вскипает, карбонаты в виде пропитки, призматический, уплотнен, переход постепенный.
Белесовато-бурый, с белесыми пятнами, вскипает, карбонаты в виде пятен пропитки, призматический, тонкопористый, плотный.
Разрез 3. Целина. Равнина. Чернозем обыкновенный среднемощный среднесуглинистый. Растительность – разнотравно-типчаково-ковыльная.
Дернина.
Темно-серый, почти черный, слабо уплотнен, комковато-зернистый, средний суглинок, корни растений, переход постепенный.
Темно-серый с ясным буроватым оттенком, слабо уплотнен, комковато-призматический, корни растений, переход постепенный.
Буровато-серый, неоднородный по цвету, с гумусовыми затеками, уплотнен, крупнокомковатый, корни растений, вскипает от НCl, карбонаты в виде «белоглазки», переход заметный.
Бурый, неоднородный, с гумусовыми затеками, уплотнен, призматический, пятна карбонатов в виде «белоглазки», вскипает бурно, переход постепенный.
Бурый, рыхлый, непрочно призматический, бурно вскипает.
Разрез 4. Пашня. Равнина. Посев пшеницы (колхоз «Рассвет» Увельского района). Чернозем обыкновенный среднемощный, среднесуглинистый.
Темно-серый, рыхлый, комковатый, среднесуглинистый, корни растений, плотный, переход ясный по плотности.
Темно-серый, уплотнен, призматически-комковатый, корни растений, переход заметный.
Буровато-серый, уплотнен, призматически-комковатый, корни растений, переход постепенный.
Неоднородно окрашен, буровато-серый с буроватыми заклинками, уплотнен, крупнокомковатый, вскипает от НСl, карбонаты в виде «белоглазки», корни растений, переход ясный.
Бурый с гумусовыми затеками, неоднородный, уплотнен, призматический, бурно вскипает, карбонаты в виде «белоглазки» и присыпки, переход постепенный.
Бурый, слабо уплотнен, призматический, бурно вскипает от НCl, карбонаты в виде пятен и присыпки.
Разрез 5. Целина. Равнина. Чернозем южный солонцеватый среднемощный среднесуглинистый. Растительность – типчаково-ковыльная с примесью разнотравья.