Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация Семёнова Татьяна Максимовна

Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация
<
Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Семёнова Татьяна Максимовна. Содержание и состав гумуса как факторы формирования структуры почв Оренбургского Предуралья и их агрогенная трансформация: диссертация ... кандидата Биологических наук: 03.02.13 / Семёнова Татьяна Максимовна;[Место защиты: ФГБОУ ВО Башкирский государственный аграрный университет], 2017.- 121 с.

Содержание к диссертации

Введение

1 Органическое вещество и структурообразование почвы (обзор литературы) 10

2 Объекты и методы исследования 24

2.1 Физико – географическая характеристика района исследования 24

2.1.1 Почвенно – земельные ресурсы Оренбургского Предуралья 33

2.2 Описание объекта и методов исследования 44

3 Органическое вещество почв и его изменение в результате длительного сельскохозяйственного использования основных подтипов почв Оренбургского Предуралья 68

3.1 Агрогенная динамика гумусного состояния почв 68

3.2 Трансформация амфифильных свойств гумуса под влиянием длительного пахотного использования 75

3.3 Структурный состав целинных и старопахотных почв 87

3.4 Оценка степени зависимости структурного состава почв от содержания и состава гумуса и амфифильных компонентов их гумусовой составляющей 93

Список использованных источников 99

Введение к работе

Актуальность темы. Гумус почв является незаменимым условием существования биогеоценозов. Он обеспечивает минеральное питание растений и является определяющим фактором формирования почвенной структуры, от которой, в свою очередь, зависят едва ли не все фундаментальные физические свойства почв. До недавнего времени считалось, что такие важные свойства гумуса, как его содержание и качественный состав (в первую очередь доля гуминовых кислот) являются ведущими в образовании почвенных агрегатов. Это представление было многократно апробировано и принято в качестве основополагающего.

Однако в начале ХХI века в это учение было внесено существенное дополнение. Суть его сводится к тому, что, помимо фракционно - группового состава гумуса и его содержания, важная роль в формировании почвенных агрегатов принадлежит его амфифильным (гидрофобно - гидрофильным) компонентам. Одни из них (гидрофобные) участвуют в образовании устойчивой почвенной структуры, другие (гидрофильные) ответственны за доступность элементов питания для растений и почвенной биоты, что в своей совокупности обеспечивает почвенное плодородие [Милановский, 2000, 2006, 2009; Шеин, Милановский, 2002, 2003; Милановский, Шеин, Русанов, 2005].

Сложившаяся в теории формирования почвенных агрегатов ситуация определила необходимость в исследовании амфифильных свойств гумуса и их связи со структурными свойствами почв такого важного в аграрном отношении региона России, каким является Оренбургская область. Территория области составляет 12370,2 тыс. га, из которых 88,6% приходится на земли сельскохозяйственного назначения; в том числе пашня занимает 6137,3 тыс. га, сенокосы - 688,2 тыс. га, пастбища - 3990,8 тыс. га.

Перечисленные обстоятельства определяют актуальность настоящего исследования.

Цель и задачи. Цель работы заключается в выявлении зависимости между почвенной структурой и основными характеристиками гумуса наиболее распространенных подтипов почв Оренбургского Предуралья на целине и пашне.

Для достижения цели исследования были поставлены и решены следующие основные задачи:

оценить содержание гумуса основных подтипов целинных почв региона и его изменение под влиянием сельскохозяйственного использования;

определить качественные характеристики (фракционно - групповой состав) гумуса почв, расположенных под естественной растительностью и многолетней пашней;

исследовать изменение свойств амфифильных компонентов гумусовых веществ почв под влиянием длительного пахотного использования;

оценить изменение агрегатно - структурного состава черноземов в ряду «целина - пашня»;

- выявить степень зависимости агрегатного состава почв от
отдельных свойств гумуса: содержания, фракционно - группового состава,
соотношения амфифильных компонентов.

Научная новизна работы. Впервые выявлена степень зависимости структурного состава от содержания гумуса, его качественного состава и амфифильных составляющих основных подтипов целинных и пахотных почв Оренбургского Предуралья и определены направления изменений гидрофобных и гидрофильных компонентов гумусовых веществ под воздействием длительного сельскохозяйственного освоения.

Теоретическая и практическая значимость работы. Комплексный анализ полученных закономерностей между структурой почв, содержанием и свойствами гумуса позволит использовать полученные материалы при выполнении эколого-хозяйственного мониторинга агроландшафтов Оренбургского Предуралья, существенно повысить точность прогностических моделей по определению направленности и скорости изменений таких фундаментальных свойств почв, как структурное состояние и состав гумуса черноземов и темно-каштановых почв; он может служить основой для разработки комплекса мероприятий по восстановлению амфифильных свойств гумусовых веществ почв в условиях многолетней пашни, что будет востребовано в сельском хозяйстве региона.

Результаты диссертационного исследования использованы в материалах курсов «Экологический мониторинг земель Оренбургской области», «Химия почв», «Химический анализ почв» читаемых в Оренбургском государственном университете.

Изложенные в работе положения выполнены в рамках исследований гранта в сфере научной и научно-технической деятельности по Оренбургской области № 19 - г «Физические свойства целинных и пахотных почв Оренбургского Предуралья как функция амфифильных компонентов гумуса и их динамика в ряду географической зональности».

Методология и методы исследования. В основу методологии исследования изменения совокупных свойств гумуса и структурного состояния почв был положен комплексный подход: совместное и одновременное изучение структурных свойств почв, состава гумуса и амфифильных свойств.

В работе применялся комплекс методов, разработанных М.М. Кононовой (1963), И.В. Тюриным (1965, 1993, 1980), Д.С. Орловым (1974, 1976, 1993, 2005), Л.Н. Александровой (1980), В.В. Пономаревой, Т.А. Плотниковой (1980), Р. Скоупсом (1985), Л.А. Гришиной (1986), Е.Ю. Милановским, Е.В. Шеином, А.М. Русановым (2000, 2002, 2003, 2005, 2009), Б.Г. Розановым (2004).

Положения, выносимые на защиту:

длительное сельскохозяйственное использование почв Оренбургского Предуралья сопровождается деградацией содержания и качественного состава гумуса и ухудшением их структурного состава;

структурный состав почв Оренбургского Предуралья зависит не

только от содержания и фракционно - группового состава гумуса, но и от гидрофобно - гидрофильных свойств почвенного органического вещества;

- в формировании почвенной структуры незаменимыми являются все показатели гумуса (содержание, фракционно - групповой состав, амфифильные свойства), ведущая же роль принадлежит соотношению гидрофобных и гидрофильных компонентов органического вещества почв.

Степень достоверности и апробация результатов. Сформулированные в работе научные положения и выводы обоснованы экспериментальными данными полевых и лабораторных опытов, статистической их обработкой. Основные положения диссертационной работы обсуждались на VI Всероссийской научной конференции с международным участием «Гуминовые вещества в биосфере», г. Сыктывкар, 2014 г.; VI и VII Всероссийской научно - практической конференции «Проблемы экологии Южного Урала», г. Оренбург, 2013 и 2015 гг; Международной научной конференции «Экология и биология почв», г. Ростов-на-Дону, 2014 г.; Международной научной конференции «XVIII Докучаевские молодежные чтения. Деградация почв и продовольственная безопасность России», г. Санкт -Петербург, 2015 г.; V Международной научной конференции «Отражение био -гео - антропосферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове», г. Томск, 2015 г.; I Международном молодежном образовательном форуме «Евразия», г. Оренбург, 2016 г.

Личный вклад автора. Работа выполнена в 2012 - 2015 годах за время обучения автора в очной аспирантуре. Автор непосредственно участвовал в выборе темы и методики исследования, в отборе объектов работ, в выполнении полевых экспериментов и лабораторных исследованиях почвенных объектов, в анализе имеющегося материалов научных работ, в обобщении и изложении полученного материала.

Автор благодарит за помощь в проведении исследований и консультации по вопросам построения методологии эксперимента сотрудников кафедры биологии и почвоведения, кафедры химии ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет».

Публикации. По теме исследования опубликовано 9 печатных работ, в том числе 5 статей в издании, рекомендованном ВАК РФ для публикации материалов диссертационных работ на соискание ученой степени кандидата биологических наук.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 121 странице машинописного текста и состоит из введения, литературного обзора, описания объектов и методов исследования, изложения и интерпретации результатов исследований, выводов, списка использованных источников.

Физико – географическая характеристика района исследования

В свете этих открытий процессы, связанные с гумификацией органических остатков начинают рассматриваться как биохимические; выясняется влияние на их интенсивность температуры, влажности, аэрации, физических свойств почвы. Таковы классические работы Шлезинга (Schloesing, 1876, 1902), Дегерена (Deherain, 1884, 1888, 1896, 1902), Вольни (Wollny, 1886, 1897), Костычева (1886, 1889, 1890) и др.

Возникновение нового – биологического – направления в изучении проблемы почвенного гумуса имело тем большее значение и было тем более перспективным, что в то же период трудами В.В. Докучаева и П.А. Костычева были заложены основы учения о почве как о природном теле, образующемся при взаимодействии ряда факторов почвообразования, среди которых исключительная роль принадлежит биологическим факторам – растительному покрову и деятельности живых существ. Согласно этому учению, гумус рассматривается как важнейшая часть почвы, имеющая огромное значение в почвообразовательных процессах и в почвенном плодородии, а наличие его является тем качественным признаком, который отличает почву от материнской породы.

Плодотворность идей В.В. Докучаева и П.А. Костычева доказана историей развития почвоведения и агрономии. Таково положение Докучаева о географических закономерностях гумусообразования; о значении многолетней травянистой растительности в образовании чернозема; о роли этой растительности в восстановлении плодородия почвы (Костычев, 1884, 1889, 1949; Докучаев, 1951;). До сих пор сохранили свое значение труды П.А. Костычева в области изучения процесса гумификации растительных остатков. В этом процессе им была установлена ведущая роль микроорганизмов и животных, в частности участие в формировании гумусовых веществ продуктов микробного синтеза.

Таким образом, работы микробиологов и почвоведов второй половины XIX в. намечали перспективные пути в изучении природы гумусовых веществ, биохимии образования, в выяснении многообразной их роли в почве. Однако дальнейшее развитие исследований в области почвенного гумуса, относящихся к первым десятилетиям текущего века, протекало сложными, а порой и неверными путями.

Именно в период первых десятилетий XX в. наиболее отчетливо выявились принципиальные расхождения во взглядах на природу почвенного гумуса.

Одни исследователи рассматривали гумусовые вещества как группу природных своеобразных соединений, образование которых обязано сложным процессам превращения органических остатков. Другие считали гумусовые вещества искусственными продуктами, образующимися при обработке почвы щелочными растворами, используемыми для выделения этих веществ. Гумус же рассматривался лишь как смесь органических соединений индивидуальной природы, являющихся продуктами разложения остатков растительного и животного происхождения. Развитию последних взглядов на почвенный гумус способствовали работы американских исследователей Шрейнера и Шори и их сотрудников, выполненные преимущественно в первое десятилетие текущего века. Ими было выделено из почв и из состава гумусовых веществ большое количество химически индивидуальных соединений, относящихся к различным группам, известным в органической химии (углеводороды, жиры, органические кислоты, углеводы, фосфор – и азотсодержащие органические вещества и др.) [Schreiner a. Shorey, 1908 – 1911].

Эти исследования, несомненно, имели положительное значение, расширяя представления о группе веществ индивидуальной природы, входящих в состав органической части почвы. Но в те годы (начало XX в.) работы Шрейнера и Шори отвлекли внимание исследователей от изучения группы собственно гумусовых веществ, которые преобладают в составе органической части сформировавшихся почв. Этим и объясняются неудачи, постигшие исследователей, которые пытались применить принципы исследований Шрейнера и Шори при сравнительном изучении почвенного гумуса; существенных отличий его природы выявить не удалось даже в случае различных типов почв [Хаинский, 1916].

Вместе с тем в первые два десятилетия текущего века многие исследователи продолжали изучение собственно гумусовых веществ. Обстоятельные работы в этом направлении выполнены шведским исследователем С. Оденом (Oden, 1919, 1922). Он систематизировал гумусовые вещества в следующие четыре группы: гумусовый уголь, гуминовая (по терминологии Одена – гумусовая) кислота, гиматомелановая кислота и фульвокислоты.

Большой интерес представляют исследования Оденом коллоидно – химических свойств гуминовых кислот (кислотности, функциональных групп, молекулярного веса и др.). Заслуживают внимания результаты изучения им золей гуминовых кислот, ультрамикроскопические и оптические исследования. Данными изучения физико – химических свойств гумусовых веществ Оден обосновал необходимость известкования торфяных кислых почв.

Почвенно – земельные ресурсы Оренбургского Предуралья

В структуре сельскохозяйственных угодий площадь пашни составляет 6137,3 тыс. га, многолетних насаждений – 23,2 тыс. га, сенокосов – 688,2 тыс. га, пастбищ – 3990,8 тыс. га [40 – 43].

Сочетание факторов почвообразования, иначе говоря, комбинация экологических условий развития почвообразовательного процесса, почв и хозяйственная деятельность породило сложную мозаичную структуру почвенного покрова Оренбургской области. На территории Оренбургской области выделяется две почвенные зоны – черноземная и каштановая. В отдельную зону не выделяются, но фрагментарно встречаются небольшими островками под широколиственными лесами серые лесные почвы.

На приграничной с Башкортостаном территории северо – запада Оренбургской области, а также в Кувандыкском и Саракташском районах небольшую площадь (2,3%) занимают черноземы выщелоченные.

Как правило, они имеют признаки среднемощных среднегумусных и тучных. При этом содержание гумуса может достигать от 9% до 10% [Блохин, 1997; Климентьев, 1999; Русанов, Прихожай, 2009].

Черноземы типичные занимают площадь около 5,1% от территории области и характеризуются наиболее выраженными чертами черноземообразовательного процесса и сходными с выщелоченными черноземами видовыми свойствами. Они выделяются не только высоким содержанием гумуса (от 8% до 9%), но и его гуматным, наиболее ценным в агрономическом отношении, составом. Среди почв этого подтипа преобладают среднегумусные маломощные разновидности.

Почвы лесостепной зоны являются лучшими в области, однако занимают они незначительную часть ее территории. Основу же почвенного фона (44,4%) составляют черноземы обыкновенные и черноземы южные. Среднее содержание гумуса у первых составляет от 5% до 7%, а у южных не более 5% [Русанов, Прихожай, Новоженин, 2004; 40 – 43].

Многочисленными долгосрочными почвенными исследованиями установлено снижение мощности гумусового горизонта и содержание гумуса: при продвижении с северо – запада области на ее юго – восток и за период сельскохозяйственного использования земель [Блохин, 1985, 1990; Русанов, Трегубов, 1989; Русанов, 1992, 1993, 1995, 1999; Русанов, Новоженин, 2003; Азизов, 2006; 40 – 43].

Основные массивы темно – каштановых почв сосредоточены на юго – востоке области в Домбаровском, Ясненском, Светлинском и, частично, в Адамовском районах. Они распространены также южнее реки Илек и в нижнем течении реки Чаган. Занимая 4,3% территории области, темно – каштановые почвы выделяется своей карбонатностью, солонцеватостью, низким содержанием гумуса (от 2% до 4%) и тяжелым гранулометрическим составом. В каштановой почвенной зоне и (в меньшей степени) подзоне черноземов южных широко распространены карбонатные, солонцоватые роды почв, солонцово – солончаковые комплексы, щебенчато – каменистые разновидности, малоразвитые почвы и выходы горных пород.

Аллювиальные почвы широко представлены на поймах рек и приозерных понижениях. Во всех природных зонах области есть массивы песчаных и неполноразвитых почв [Блохин, 1997; Климентьев, 1999; Русанов, Прихожай, 2009]. Для черноземов Оренбуржья характерно общее уменьшение мощности гумусового профиля и содержания гумуса с севера на юг. Гранулометрический состав почв преимущественно глинистый и тяжелосуглинистый, но встречается и легкие по составу разновидности. У черноземов, сформированных на разновозрастных, но одинаковых по механическому составу породах и на сходных элементах рельефа, нет заметных различий в их строении и свойствах. Мощность гумусовых горизонтов существенно меньше в черноземах на элювии плотных коренных пород и заметно больше на делювиальных отложениях. Наиболее резко гумусовый профиль прерывается на известняках, выступающих в качестве почвообразующих пород в северо – западной части Предуралья, образуя род остаточно – карбонатных черноземов. Мощность гумусового профиля и содержание гумуса выше на плато водоразделов и на пологих северных склонах. Мощность гумусовых горизонтов изменяется от 45 – 70 см у черноземов типичных до 30 – 45 см у темно – каштановых почв. Содержание гумуса изменяется от 8,0% – 9,0% у черноземов типичных и 9,0% – 10,0% у выщелоченных до 3,2% – 5,0% у южных и 3,2% – 4,0% у темно – каштановых

Трансформация амфифильных свойств гумуса под влиянием длительного пахотного использования

Гумус почв является незаменимым условием существования биогеоценозов. Гумусовые кислоты определяют почвенное плодородие. При разложении гумуса под действием микроорганизмов питательные вещества становятся доступными для растений [Вильямс, 1902, 1939; Гришина, Тюрин, 1965; Берестецкий, 1984; Орлов, 1984; Туев, 1989;Добровольский, Никитин, 1990, 2000].

Содержание гумуса существенно влияет на водный и тепловой режимы почвы, ее биологическую и биохимическую активность, миграцию в почвенном профиле продуктов почвообразования и др. Количество гумуса в почве – характерный генетический и классификационный признак для определения типов почв. Вместе с тем каждому типу почвы свойственен определенный качественный состав гумуса [Вильямс, 1936; Кононова, 1963; Крупеников, 1973; Allison, 1973; Пономарева, 1974; Пономарева, Плотникова, 1980; Орлов, 1981, 1984, 1993, 2005; Odes, 1984; Гришина, 1986; Kurnada, 1987; Stevenson, 1994; Русанов, 2011]. Определение содержания гумуса в целинных и пахотных почвах Оренбургского Предуралья показало (рис. 3.1), что в пределах распространения чернозема типичного на целинном участке содержание гумуса в слоях 0 – 20 см и 20 – 30 см характеризуется как высокое (9,32% и 7,68%, соответственно). На пашне в слое 0 – 20 см потери гумуса этого подтипа за агрикультурный период составили 21,46%. Рис. 3.1 – Изменение содержания гумуса в ряду «целина – пашня» для почв Оренбургского Предуралья в слоях 0–20 см, 20–30 см (обозначения: ЧВ – чернозем выщелоченный, ЧТ – чернозем типичный, ЧО – чернозем обыкновенный, ЧЮ – чернозем южный, Т–К – темно – каштановые почвы) Содержание гумуса в целинных черноземах выщелоченных и обыкновенных оценивается как среднее. На пашне потери гумуса в слое 0 – 20 см этих почв составили 13,08% и 17,49%, в слое 20 – 30 см – 11, 59% и 14,84%, соответственно. Для чернозема южного на целине характерно среднее (в слое 0 – 20 см – 4,02%) и низкое содержание гумуса (в слое 20 – 30 см – 2,96%). Потери гумуса за период использования в верхнем слое (0 – 20 см) составили 8,96%, в слое 20 – 30 см – 6,08%. Содержание гумуса в темно – каштановых почвах целинного участка низкое – 2,19% в слое 0 – 20 см и 1,88% в слое 20 – 30 см. За период сельскохозяйственного освоения содержание гумуса в верхнем слое (0 – 20 см) уменьшилось на 7,21%, в слое 20 – 30 см – 5,32%.

При анализе содержания гумуса в первых двадцатисантиметровых слоях исследуемых подтипов черноземов и темно – каштановой почве установлено, что чем выше содержание гумуса на участках под целинной растительностью, тем значительнее его относительные потери за время сельскохозяйственного использования.

Надежным показателем устойчивости почвенной системы является не только количественное содержание гумуса, но и его качественный состав. Изучение фракционно – группового состава гумуса почв Предуралья показало, что, как и для целинного, так и для пахотного участка характерен гуматный тип гумуса (табл. 3.1).

Согласно полученным данным по фракционно – групповому составу почв Оренбургского Предуралья (табл. 3.1) содержание ГК – I в целинном участке чернозема типичного невелико и приурочено в основном к верхней трети почвенного профиля, фракция ГК – III, связанная с глинистыми минералами, составляет 7,80% – 12,69%. Таким образом, наиболее существенную роль в составе гумуса этого подтипа чернозема играют ГК – II связанная с кальцием. Для группы фульвокислот, составляющих 15,46% – 17,69%, характерно снижение содержания фракций ФК – I и ФК – II с глубиной, при относительной стабильности третей фракции. Табл. 3.1 – Фракционно – групповой состав почв Оренбургского Предуралья

Установлено, что максимальное значение отношения Сгк/Сфк=2,94 характерно для слоя 10 – 20 см целинной территории чернозема типичного и 0 – 20 см пахотного участка (Сгк/Сфк=2,78).

На пашне наблюдается увеличение относительного содержания фракций гуминовых кислот ГК – I и ФК – I в слое 0 – 20 см за счет сокращения доли более стабильных фракций этой группы, т.е. ГК – II, играющей ключевую роль в структурообразовании, и ГК – III, связанной с глинистыми минералами.

Содержание гуминовых кислот в почвах целинного участка чернозема обыкновенного достаточно высокое, но меньше, чем в черноземе типичном. Незначительно снижается и доля фульвокислот, изменяя качество гумуса и максимальное значение Сгк/Сфк составляющее 2,67 характерно для слоя 10 – 20 см.

Оценка степени зависимости структурного состава почв от содержания и состава гумуса и амфифильных компонентов их гумусовой составляющей

Для оценки степени зависимости структурного состава почв от содержания и состава гумуса и амфифильных компонентов гумусовых веществ использовались методы математической статистики.

В качестве исходных данных для статистического расчета корреляционной зависимости свойств почвы от амфифильных компонентов их гумусовых веществ использовались эмпирические пробы в слое 0 – 10 см, 10 – 20 см и 20 – 30 см исследуемых подтипов почв по системе показателей: коэффициент структурности, содержание гумуса, степень гумификации и степень гидрофобности.

Для выявления наличия и силы взаимосвязи между свойствами почв применялись непараметрические методы ранговой корреляции, поскольку они рассматриваются как количественные случайные величины, свойства которых можно измерить.

Анализ данных статистического расчета коэффициента корреляции между коэффициентом структурности, содержанием гумуса, степенью гумификации и степенью гидрофобности, позволил выявить наличие связи умеренной и средней степени (табл. 3.6). Так, при анализе коэффициента корреляции между свойствами почв установленно, что для целинного участка чернозема выщелоченного характерно наличие средней степени связи между коэффициентом структурности почвы и степенью ее гидрофобности (r=0,66), степенью гумификации (r=0,56) и содержанием гумуса (r=0,63). Наибольший вклад в структурообразование целинного участка чернозема выщелоченного принадлежит амфифильным свойствам, на что указывает значение коэффициента корреляции (r=0,66), полученного при статистическом расчете.

Примечан ие: красным цветом выделены те значения коэффициента корреляции, которые характеризуют высокую степень достоверности связи между свойствами почв. Структурообразование пахотного участка чернозема выщелоченного в большей степени зависит от амфифильных свойств гумуса, так как коэффициент корреляции между коэффициентом структурности почвы и степенью ее гидрофобности (r=0,52) значительно выше коэффициента корреляции между степенью гумификации (r=0,38) и содержанием гумуса (r=0,35).

Наибольший вклад в структурообразование целинного и пахотного участков чернозема типичного принадлежит амфифильным свойствам, на что указывает значение коэффициента корреляции (r=0,50, r=0,45, соответственно), коэффициент корреляции между коэффициентом структурности почвы и степенью гумификации (r=0,41, r=0,34, соответственно) и содержанием гумуса (r=0,48, r=0,35, соответственно) немного ниже. Структурообразование целинного и пахотного участков чернозема обыкновенного определяется в значительной степени амфифильными свойствами гумуса – коэффициент корреляции соответственно равен r=0,67, r=0,62; значение коэффициентов корреляции между коэффициентом структурности почвы и степенью гумификации (r=0,38, r=0,31, соответственно) и содержанием гумуса (r=0,58, r=0,38, соответственно) ниже.

Значительный вклад в структурообразование целинного и пахотного участков чернозема южного также принадлежит амфифильным свойствам – коэффициент корреляции равен r=0,69, r=0,39, соответственно, меньшие значения коэффициентов корреляции наблюдаются между коэффициентом структурности почвы и степенью гумификации (r=0,45, r=0,33, соответственно) и содержанием гумуса (r=0,41, r=0,36, соответственно).

Для целинного и пахотного участков темно – каштановых почв наблюдается более сильная зависимость структурообразования почвы от амфифильных свойств гумуса (коэффициент корреляции равен r=0,62, r=0,56, соответственно), чем от степени гумификации (r=0,52, r=0,44, соответственно) и содержанием гумуса (r=0,59, r=0,38, соответственно). Анализ статистических данных, полученных при обработке результатов эксперимента, позволяет предположить, что формирование структурно – агрегатного состава почв, как целинных, так и пахотных, в наибольшей степени зависит от амфифильных свойств гумуса, его гидрофобности, что подтверждается значениями коэффициента корреляции, которые свидетельствуют о высокой степени достоверности полученных зависимостей.

Таким образом, коэффициент корреляции между коэффициентом структурности и такими свойствами органического вещества почв как содержание гумуса и степень его гумификации и амфифильные свойства гумуса характеризует наличие умеренной и средней тесноты связи между перечисленными признаками, причем его значение на целинном участке выше, чем на пахотном. Положительное значение коэффициента корреляции указывает на однонаправленное изменение одного свойства (коэффициента структурности) почвы при изменении другого (содержание гумуса, степени гумификации, степени гидрофобности).