Определение агрегатного состава и водопрочности почвы
Министерство высшего образования и науки
Республики Казахстана
Р.Х. Карипов
Практикум по земледелию
Астана 2005 г.
УДК 631
Карипов Р.Х. Практикум по земледелию: Учебное пособие. Астана, 2005 г.
Изложены полевые и лабораторные методы изучения наиболее важных в агрономическом отношении агрофизических свойств почвы и методы оценки ее устойчивости к эрозионным процессам. Дается описание сорняков, методы учета и методика определения засоренности полей. Рассматриваются принципы проектирования севооборотов, системы обработки почвы, методы контроля качества выполнения основных механизированных полевых работ. Приведена методика расчета гумусового баланса в севооборотах. Содержит задания и библиографический список рекомендованной литературы по каждому разделу.
Предназначается для студентов сельскохозяйственных Вузов, аспирантов и научных сотрудников.
Одобрено и рекомендовано к изданию Ученым советом Казахского государственного агротехнического университета им. С. Сейфуллина .
Рецензенты: академик академии наук РК, доктор сельскохозяйственных наук
М.К. Сулейменов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Н.Г. Щепетков, доктор биологических наукЗ.П. Карамшук
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящее время студенты сельскохозяйственных высших учебных заведений Республики Казахстан при изучении курса земледелия пользуются учебными пособиями, подготовленными учеными Московской сельскохозяйственной академии им. К.А.Тимирязева (Россия). При всех достоинствах этих изданий в них весьма слабо отражены зональные особенности Казахстана, которые оказывают прямое влияние на характер водного режима почв, видовой состав сорной флоры и на методы борьбы с ними, структуру посевных площадей и, наконец, технологию возделывания культур.
Последнее издание "Практикума по земледелию" было в 1987 году. За это время существенно обновились типовые учебные планы и программы обучения курса, изменились цели и задачи подготовки специалистов.
Настоящее учебное пособие подготовлено в соответствии с типовой программой по земледелию издания 2003 года. В нем значительное место занимают методы изучения агрофизических свойств почвы. При этом большое внимание уделено методам определения структуры, плотности и строения пахотного слоя почвы, их оценки как факторов плодородия и приемам регулирования. Отдельно рассматривается методика оценки эрозионной устойчивости почв, что весьма важно для принятия практических мер по её повышению.
Следующий раздел книги посвящен методам изучения водных свойств и решению практических задач по этой теме применительно к условиям недостаточного увлажнения.
Изложены вопросы по изучению сорной растительности и мер борьбы с ними, а также севооборотов и обработки почвы, которым придана зональная направленность. Дается подробное описание методики оценки качества обработки почвы.
Заключительная часть книги посвящена методике разработки и оценки систем земледелия по сохранению плодородия почвы, где теоретические вопросы сочетаются с изложением методов изучения. Каждый раздел начинается с постановки заданий и завершается контрольными вопросами и библиографическим списком рекомендуемой литературы, что весьма важно для самостоятельного изучения материала.
Практикум по земледелию поможет студентам, аспирантам и научным сотрудникам в овладении полевыми и лабораторными методами изучения важных в агрономическом отношении вопросов земледелия. Фермеры, занимающиеся растениеводством, также найдут в ней ценную информацию.
Глава I. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ АГРОФИЗИЧЕСКИХ И ВОДНЫХ
СВОЙСТВ ПОЧВЫ
Определение агрегатного состава и водопрочности почвы
Задание:
1. Ознакомиться с некоторыми методами определения структурного состояния почвы.
2. Овладеть методикой определения агрегатного состава почвы.
3. Оценить степень водопрочности структурных отдельностей.
4. Исходя из результатов анализа разработать мероприятия по улучшению структуры почвы, защите почв от ветровой и водной эрозии.
Совокупность почвенных агрегатов различных по величине, форме, прочности и пористости, принято называть структурой, а способность почвы распадаться на структурные отдельности - структурностью.
Структура почвы является одним из главных факторов ее плодородия. Различают два понятия структуры почвы: морфологическое и агрономическое. В морфологическом понимании каждому типу почвы или ее отдельным генетическим горизонтам присуща своя, характеризующаяся определенной формой, структура. Ее формирование связано с почвообразовательным процессом. В этом отношении различают три основных типа структуры: кубовидную, призмовидную и плитовидную.
С агрономической точки зрения наибольшее значение имеет не форма, а размеры и прочность структурных отдельностей. При этом они подразделяются на микро- и макроагрегаты. Эти термины были введены К.К. Гедройцем [5]. К микроагрегатам он относил частицы мельче 0,25 мм в диаметре, к макроагрегатам - крупнее 0,25 мм.
Позднее профессором В.В. Квасниковым [3] была предложена более детальная классификация почвенных агрегатов:
глыбы - агрегаты крупнее 50 мм;
комки - крупные от 10 до 50 мм
- мелкие от 0,25 до 10 мм
пыль - мельче 0,25 мм.
В земледелии очень часто пользуются также классификацией Н.В. Вершинина, согласно которой агрегаты крупнее 10 мм в диаметре относятся к мегаструктуре (глыбистая структура), от 0,25 до 10 мм - к макроструктуре (комковато-зернистая) и от 0,25 мм и менее - к микроструктуре с подразделением на грубую – от 0,01 до 0,25 мм и тонкую - мельче 0,01 мм.
Считается, что наиболее ценной в агрономическом отношении является комковато-зернистая структура, имеющая размеры от 0,25 до 10 мм.
Для характеристики структурного состояния почвы используют коэффициент структурности (К), который определяется отношением массы агрегатов размером от 0,25 до 10 мм (С) к остальной массе почвы (Б), т.е. к массе агрегатов крупнее 10 мм и мельче 0,25 мм:
К=С/Б. (1)
Чем больше значение К, тем лучше структура почвы. Однако кроме размеров большое значение имеет ее прочность и пористость. Поэтому агрономически ценной является лишь та структура, которая обладает водо- и механической прочностью и достаточной пористостью.
Под водопрочностью понимается способность почвенных агрегатов противостоять размывающему действию воды, а под механической - разрушающему действию рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий, ходовых систем тракторов и другой техники.
Оптимальные размеры агрегатов, при которых обеспечивается наиболее благоприятное соотношение водного и воздушного режимов, не могут быть едиными для всех почвенно-климатических зон. В условиях достаточного, тем более избыточного, увлажнения рыхлое сложение и, следовательно, лучшую аэрацию обеспечивают более крупные структурные отдельности и, наоборот, по мере возрастания засушливости благоприятный водно-воздушный режим достигается при некотором уменьшении размеров почвенных агрегатов, так как избыточная рыхлость в этих условиях может привести к иссушению почвы и усилению минерализации гумуса.
Где существует опасность проявления ветровой эрозии, установлено, что почвенные агрегаты размером крупнее 1 мм в диаметре являются ветроустойчивыми, а мельче 1 мм эрозионноопасными. Считается, что при наличии 60% и более агрегатов крупнее 1 мм поверхностный слой почвы достаточно устойчив к ветровой эрозии. Следовательно, в этих условиях агрономически ценная структура должна обладать еще одним свойством - ветроустойчивостью. Уменьшение размеров почвенных агрегатов ниже 1 мм может привести здесь к возникновению ветровой эрозии, так как ветроустойчивость поверхности почвы, как было сказано ранее, прямо пропорциональна комковатости. Поэтому с точки зрения благоприятного строения пахотного слоя почвы и обеспечения достаточной эрозионной устойчивости целесообразно иметь в пахотном слое агрегаты размером 0,25-10 мм, а в поверхностном - 2 -10 мм [2].
Для оценки степени структурности почвы по содержанию в ней водопрочных агрегатов крупнее 0,25 мм С.И. Долгов и П.У.Бахтин предложили следующую классификацию (табл. 1).