Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 6
1.1 Изменение плодородия почв под действием химической мелиорации и удобрений 6
1.2 Влияние химических мелиорантов и удобрений на продуктивность сельскохозяйственных культур 19
2. Условия, схема опыта и методика проведения исследований 24
2.1 Условия почвообразования 24
2.2 Почвенный покров 29
2.3 Погодные условия в годы проведения опытов 31
2.4 Место проведения и схема опыта 33
2.5 Методы лабораторных исследований 34
3. Изменение физико-химических свойств почвы под действием химических мелиорантов и удобрений 36
3.1 Кислотность почвы 36
3.2 Сумма обменных оснований 43
4. Изменение агрофизических свойств почвы под действием химических мелиорантов и удобрений 48
4.1 Структура почвы 48
4.2 Плотность почвы 69
4.3 Пористость почвы 79
4.4 Запасы воды и водопотребление растений 93
5. Изменение пищевого режима чернозема выщелоченного под влиянием химических мелиорантов и удобрений 121
5.1 Азот почвы 121
5.2 Фосфор почвы 127
5.3 Обменный калий 133
6. Влияние химических мелиорантов и минеральных удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур 138
6.1 Урожайность 138
6.2 Зависимость урожайности сельскохозяйственных культур от факторов почвенного плодородия 145
7. Энергетическая и экономическая эффективность применения мелиорантов и удобрений 163
Выводы 170
Литература 174
Приложения 192
- Влияние химических мелиорантов и удобрений на продуктивность сельскохозяйственных культур
- Погодные условия в годы проведения опытов
- Зависимость урожайности сельскохозяйственных культур от факторов почвенного плодородия
- Энергетическая и экономическая эффективность применения мелиорантов и удобрений
Введение к работе
Трансформация ландшафтов в процессе сельскохозяйственной деятельности человека оказывает существенное воздействие на сложившиеся природные потоки вещества и энергии. Наряду с позитивными изменениями, которых добивается земледелец, все сильнее проявляются негативные последствия техногенеза. Нередко они превосходят экологически допустимые пределы и способность экосистем к саморегуляции, что ведет к их разрушению (В.И. Кирюшин, 1996).
Черноземы лесостепной зоны Поволжья обладают высоким естественным плодородием и имеют от природы, как правило, реакцию среды, близкую к нейтральной или слабокислую. Однако сравнительный анализ состояния черноземов за сто лет показал наличие активных процессов их под-кисления. Изменения показателей рН по сравнению с исходными данными составили 2,3 ед., а гидролитической кислотности - 6,7 мг-экв на 100 г почвы (А.П. Щербаков, И.И. Васенев, 1994).
В результате проводимых в России социальных и экономических преобразований резко снизилось потребление сельским хозяйством материально-технических ресурсов. Так, применение удобрений к 2003 г. уменьшилось по сравнению с 1987 - 1990 гг. в целом по стране со 120 до 12, а в Пензенской области - с 75 до 3 кг д.в./га. Использование органических удобрений из-за дороговизны горючего сократилось соответственно с 3,5 до 0,3 т/га. Это в сочетании с отсутствием поставок новой техники, ядохимикатов и дефицитом энергоресурсов повсеместно заставило сельских товаропроизводителей отказаться от системных агротехнологии и перейти на их примитивные формы. Итогом стало резкое снижение производства продуктов питания, способное привести Россию к потере продовольственной безопасности, и прогрессирующее ухудшение почвенного плодородия.
В условиях новых экономических отношений и осложнения экологической ситуации поиск путей повышения продуктивности земель сельскохо-
зяйственного назначения и сохранения их природного потенциала при экономном использовании ресурсов является крупнейшей проблемой сельскохозяйственной науки и практики. Одним из путей улучшения агромелиоративного состояния кислых черноземных почв является использование в качестве химических мелиорантов местных минеральных ресурсов и отходов сахарной промышленности (дефекат).
Цель исследований: определить влияние местных известковых материалов и минеральных удобрений на агромелиоративное состояние чернозема выщелоченного и урожайность сельскохозяйственных культур.
В задачи исследований входило:
Установить изменение кислотно-основных свойств чернозема выщелоченного под влиянием химических мелиорантов и удобрений.
Изучить изменение микро- и макроагрегатного состояния чернозема выщелоченного под влиянием химических мелиорантов и удобрений.
Определить действие химических мелиорантов и удобрений на общие физические свойства чернозема выщелоченного.
Изучить влияние известковых материалов на водные свойства почвы и водопотребление растений.
Изучить действие известковых материалов и удобрений на содержание щелочногидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного калия в почве.
Провести оценку влияния химических мелиорантов и удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур.
Рассчитать энергетическую и экономическую эффективность использования в качестве химических мелиорантов местных известковых материалов и минеральных удобрений.
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Среднего Поволжья дана сравнительная оценка по влиянию на агромелиоративное состояние чернозема выщелоченного и урожайность сельскохозяйственных культур местных известковых материалов (доломитовая мука, мергель, дефекат) и минеральных удобрений.
На основании экспериментальных данных получены эмпирические зависимости, выявлена и оценена зависимость различных факторов почвенного плодородия от кислотно-основных свойств почвы, разработана математическая модель взаимосвязи продуктивности культур звена севооборота и факторов почвенного плодородия.
Практическая значимость работы. Полученный экспериментальный материал может быть использован для разработки приемов химической мелиорации черноземных почв. Применение местных известковых материалов в качестве химических мелиорантов совместно с минеральными удобрениями дает возможность предупредить развитие деградационных процессов в почве, улучшить ее агромелиоративное состояние и повысить урожайность сельскохозяйственных культур.
Реализация результатов исследований
Полученные результаты исследований прошли производственную проверку в хозяйствах Каменского района на площади пять тысяч гектар.
Основные положения, выносимые на защиту
Агромелиоративная целесообразность использования местных известковых материалов в качестве химических мелиорантов на черноземе выщелоченном.
Сравнительная оценка по влиянию на продуктивность сельскохозяйственных культур местных известковых материалов и минеральных удобрений.
Энергетическая и экономическая оценка использования местных известковых материалов в качестве химических мелиорантов.
Влияние химических мелиорантов и удобрений на продуктивность сельскохозяйственных культур
Многие сельскохозяйственные культуры и полезные почвенные микроорганизмы отрицательно реагируют на повышенную кислотность почвы.
Для большинства культур наиболее подходит почва, величина рН которой около 6,5. Здесь создаются условия для удовлетворительного корневого питания растений и жизнедеятельности полезных почвенных микроорганизмов, осуществляющих минерализацию органических соединений и усваивающих молекулярный азот атмосферы.
Рациональное использование мелиорантов предполагает повышение плодородия почвы в таких пределах, которые требуются для формирования планируемого урожая высокого качества, не допуская при этом загрязнения окружающей среды (Э.В. Титова, 2000).
Поэтому известкование кислых почв, наряду с внесением удобрений, является первоочередным мероприятием по увеличению плодородия. До тех пор, пока показатель почвенной кислотности ниже оптимального значения, нельзя создать благоприятное азотное и фосфорное питание растений даже при наличии доступных запасов этих элементов в почве и получить высокую отдачу от вносимых удобрений (В.М. Казьмин, В.В. Коломейченко, Т.Ф. Макеева, 2001).
На фоне внесения расчетных норм удобрений и извести урожайность повышается по сравнению с контролем яровой пшеницы на 1,5 и 1,18 т/га, ячменя на 0,85 и 0,91 и овса- на 0,85 и 0,87 т/га (В.Н. Фомин, И.П. Таланов, 1995).
По данным И.Х. Бескова (1969) известкование выщелоченного чернозема Липецкой области способствует росту урожая озимой пшеницы на 6,5 ц/га, ячменя - на 3,6, гороха - на 3,5 ц/га. На выщелоченных черноземах Кировоградской области от известкования прибавки урожая составляют: подсолнечника - 2,7 ц/га, гороха- 2,7 ц/га (A.M. Пальчук, С.Л. Синицкий, 1984).
На выщелоченном черноземе Мордовской сельскохозяйственной опытной станции при высокой гидролитической кислотности - 9,3 мг-экв/100 г почвы известкование обеспечивает увеличение продуктивности 7-польного севооборота за первую ротацию на 1,0-3,0 ц к.ед., за вторую на 1,09-1,9 ц/га кормовых единиц (А.И. Ивойлов, 1988, 1991).
Высокие прибавки урожая зерна озимой пшеницы (до 10 ц/га) при известковании выщелоченного чернозема получили в своих опытах А.Ф. Сту-лин, Н.А. Гоцка и А.В. Косолапова (1990). Повышение урожайности сельскохозяйственных культур в среднем на 3,6 ц/га к.ед. выявил при известковании выщелоченного чернозема Белгородской области В.В. Ефремов (1980).
Как свидетельствуют результаты опытов Е.Н. Кузина, Г.Е. Гришина и Н.П. Чекаева (2000), использование доломитовой муки на выщелоченных черноземах с кислой реакцией среды позволило увеличить урожайность озимой пшеницы на 0,31 т/га по сравнению с контролем. Увеличение урожайности сельскохозяйственных культур при устранении избыточной кислотности выщелоченных черноземов отмечали в своих исследованиях Л.М. Колесникова (1979), О.М. Кольцова (1992, 1993), А.И. Пономорев (1981), А.Т. Цюриков и др. (1983). Исследованиями М.Ф. Зелениной (1977), Н.Н. Никитаевой (1986) доказано наличие эффекта известкования выщелоченного чернозема при величине Нр свыше 1,8-3,0 мг-экв/ 100 г почвы и степени насыщенности основаниями ниже 93%. В опытах Винницкой сельскохозяйственной опытной станции выявлена обратная зависимость урожая корнеплодов сахарной свеклы от величины гидролитической кислотности (В.К. Блажевский, 1969). На основании проведенных исследований, Н.П. Богомазов приходит к мнению, что на выщелоченных черноземах Белгородской области для создания оптимальных условий произрастания культурных растений следует поддерживать уровень реакции почвенной среды в интервале рНксі 5,6-6,0.
Отзывчивость культур на известкование может зависеть как от доз мелиоранта, так и от биологических особенностей самих растений. По данным В.П. Бодрова и Л.Н. Вислобоковой (1988) на средневыщелоченном черноземе Тамбовской области наибольшая продуктивность севооборота достигается при известковании 1,0-1,5 нормами извести на фоне пониженных норм удобрений. При этом нейтральные значения рН поддерживались в течение 6 лет.
В опытах на оподзоленном тяжелосуглинистом черноземе Горьковской области внесение доломитовой муки способствовало повышению урожаев всех культур севооборота. Максимальный сбор кормовых единиц с 1 га был достигнут при дозах 0,75-1,0 по г.к. (Ю.П. Сиротин, Б.И. Семенов 1978).
Высокая эффективность известкования оподзоленных черноземов проявляется на почвах с гидролитической кислотностью выше 5,5 мг-экв/ 100 г почвы и рНКС1 ниже 5,5 (Е.В. Четвергов, 1969; В.В Бахчеван, 1975; О.П. Кувшинова и др., 1975; A.M. Клочков, 1978). Повышение продуктивности севооборота на 44 % при известковании почвы в сравнении с неизвесткованной выявили в своих исследованиях И. А. Иванов, В.Ф. Иванова (1989), В.Н. Стрельников (1991).
Но известкование кислых черноземных почв не всегда сопровождается повышением урожайности сельскохозяйственных культур. В исследованиях, проведенных на среднекислых черноземах Мордовской АССР, известкование без применения минеральных удобрений оказалось малоэффективным. Сочетание же известкования с ежегодным внесением полного минерального удобрения обеспечивает прибавку урожая 5-6 ц/га к. ед. (К.А. Костров, 1979, 1980). По данным А.А. Андрианова (1985), применение извести на оподзоленном черноземе (рНка - 5,0, Нр - 10 мг-экв/ 100 г почвы, V - 78 %) в дозе более однократной по г. к. не приводило к увеличению урожайности культур.
Известкование выщелоченных черноземов не оказывало положительного действия на урожайность гороха, овса, гречихи в опытах В.П. Орлова и Л.Д. Князевой (1977, 1980). В опытах В.И. Бровкина (1985) известь, внесенная в дозе 6 т/га, хотя и уменьшила кислотность выщелоченного чернозема, но не повышала урожайность яровой пшеницы, гороха, кукурузы и не влияла на эффективность минеральных удобрений.
Применение доломитовой муки в дозах 7,6 и 15,3 т/га на оподзоленном тяжелосуглинистом черноземе ( рН - 4,6, Нг - 4,9 мг-экв/ 100 г почвы) в первый год даже снижало урожайность ячменя на 2,7-5,4 ц/га и не оказывало существенного влияния на урожайность гороха, озимой пшеницы, несмотря на снижение обменной кислотности почвы (В.А. Квасов, 1993, 1994).
Погодные условия в годы проведения опытов
Реакция среды является одной из основных характеристик уровня плодородия почвы. Она оказывает разностороннее влияние на свойства почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур.
Негативное влияние повышенной кислотности на растения проявляется при недостатке Са+2 и повышенной концентрации токсичных для растений ионов Н4", А1+3, Мп+2. При этом изменяется доступность для растений элементов питания, повышается подвижность тяжелых металлов, снижается биологическая активность почвы и т.д. Следовательно, кислотность является интегральным показателем целого комплекса свойств почвы, от которых зависит формирование урожая.
Результаты наблюдений в опыте показывают, что под влиянием мелиорантов и минеральных удобрений произошли изменения физико-химических свойств пахотного горизонта чернозема.
В почве без применения мелиорантов и удобрений реакция среды соответствовала слабокислой и варьировала под различными культурами и в разные годы от 4,9 до 5,0. За три года показатель рН почвы, занятой горохом, не изменялся и составлял 5,1 ед., в почве под яровой пшеницей он снизился с 5,0 в 2003 году до 4,9 в 2005, а под просом - с 5,1 до 5,0, т.е. наблюдалась тенденция к подкислению реакции среды пахотного горизонта (табл. 1). Под влиянием минеральных удобрений, когда фосфорно-калийные вносились в запас, а азотные ежегодно, отмечено подкисление почвенного раствора. Уже в первый год их действия показатель рН почвы под горохом снизился до 4,9, а в последующие два года оставался на уровне 4,8 ед.
В почве, занятой яровой пшеницей, также отмечено снижение показателя рНсол.: в 2003 году по сравнению с контролем на 0,2ед., а в 2004 и 2005 годах оставался на уровне 4,7 ед., что на 0,2-0,3 ед. ниже контрольных значений. Повышение кислотности почвы наблюдалось и под просом, где в 2003 году вели чина рНсол. снизилась по сравнению с контролем на 0,2 ед., в 2004 и 2005 годах на 0,3 ед. По нашим расчетам увеличение рНС0Л. на 0,1 ед. в черноземе выщелоченном происходит при внесении 160-180 кг д.в. удобрений, что свидетельствует о высокой буферной способности почвы.
Из изучаемых кальцийсодержащих мелиорантов наибольшим эффектом в первый год действия отличались дефекат и мергель, которые обеспечивали реакцию среды близкую к нейтральной. В почве под горохом на фоне их действия величина рНС0Л. в 2003 году возросла на 0,5 ед. по сравнению с контролем, в то же время на фоне действия доломитовой муки этот показатель возрос лишь на 0,3 ед. и почва характеризовалась слабокислой реакцией среды, как и на контроле. К 2005 году, то есть на третий год действия дефеката и мергеля, уровень рНс0Л. достиг 6,1-6,0 ед., и превышал контрольные значения на 19-17%. На фоне последействия доломитовой муки величина рНсол. в 2005 году превышала контрольные значения на 14%, что объясняется большим уровнем твердости и меньшей растворимостью карбонатов кальция и магния в этом мелиоранте.
Использование минеральных удобрений на произвесткованной почве снижает их отрицательное действие на физико-химические свойства почвы. Так, в 2003 году при внесении минеральных удобрений под горох по фону действия мергеля и доломитовой муки величина рНсол. составляла 5,3 ед., что на 0,2 ед. выше контрольных значений и на 0,4 ед. превышающих показатель рНс0л. при одностороннем применении туков. В 2004 году величина рНс0Л. при совместном использовании мелиорантов и удобрений возросла до 5,4-5,5 ед., что на 0,2-0,3 ед. ниже, чем при одностороннем действии мелиорантов. На третий год величина рНС0Л. на фоне мелиорантов в сочетании с минеральными удобрениями была на 0,2-0,3 ед. ниже, чем при одностороннем действии известковых мелиорантов.
Использование дефеката под яровую пшеницу позволило уже в первый год действия создать реакцию среды пахотного горизонта близкую к нейтральной. Так в 2003 году величина рНС0Л. по фону дефеката была 5,6 ед., что на 0,6 выше контрольных значений. Мергель и доломитовая мука в первый год не обеспечили трансформации почвы со слабокислой реакцией в почву с реакцией среды близкой к нейтральной. На второй год действия все исследуемые мелиоранты обеспечивали реакцию среды близкую к нейтральной и показатель pi 1сол. варьировал от 5,6 до 5,7 ед.
В 2005 году эффективность мергеля и дефеката была одинаковой, так как они обеспечивали рНС0Л. на уровне 5,9 ед., в то же время этот показатель на фоне последействия доломитовой муки был на уровне 5,7. Запасное внесение минеральных удобрений повысило кислотность почвенного раствора, снизив величину рНС0Л. на 0,2-0,3 ед. по сравнению с контролем. При этом максимальное подкисление наблюдалось на второй год после внесения удобрений. Так, в 2003 году величина рНС0Л. снизилась до 4,8, в 2004 году до 4,7 и оставалась на этом уровне в 2005 году.
Использование минеральных удобрений по фону действия химических мелиорантов позволило ослабить их отрицательное действие на кислотно-основные свойства почвы. В 2003 году под яровой пшеницей показатель рНсоЛ. при совместном использовании удобрений и мелиорантов колебался от 5,3 до 5,5, при одностороннем действии мергеля, доломитовой муки и дефеката - от 5,4 до 5,6. В 2005 году почва как на фоне действия мелиорантов, так и при использовании их в сочетании с удобрениями имела реакцию среды близкую к нейтральной. Действие мелиорантов и удобрений на кислотно-основные свойства почвы при использовании их под просом носило аналогичный характер. Минеральные удобрения снижали величину рНС0Л. по сравнению с контролем на 0,2-0,3 ед. и оказывали декальцирующее действие на почву. При этом максимальное подкисляющее действие наблюдалось на третий год после их внесения. Сочетание минеральных удобрений с известкованием снижало подкисляющее действие удобрений, но ослабляло действие химических мелиорантов. Так при совместном использовании удобрений и мергеля величина рНС0Л. возрастала с 5,4 ед. в 2003 году до 5,7 - в 2005 году, а при одностороннем действии мергеля с 5,5 до 6,1 соответственно. На фоне дефеката и минеральных удобрений этот показатель возрастал с 5,5 до 5,7 ед., а при действии только дефеката с 5,7 до 6,1 ед. соответственно.
Зависимость урожайности сельскохозяйственных культур от факторов почвенного плодородия
Максимальные значения коэффициента структурности по годам исследований были отмечены на варианте с использованием дефеката в чистом виде и в сочетании с минеральными удобрениями. При использовании дефеката без удобрений коэффициент структурности в 2003 году равнялся 0,93, в 2004 году - 1,05 и в 2005 году - 1,17, а при использовании совместно с удобрениями 0,98; 1,08 и 1,23 соответственно. Разница с контрольным вариантом составила: в первом случае 0,19; 0,33 и 0,46, а во втором - 0,24; 1,08 и 1,23.
Под действием механической обработки почвы на варианте без мелиорантов и удобрений наметилась тенденция по увеличению степени выпахан-ности. За период исследований величина этого показателя возросла с 48,5 до 49,5% (табл. 12).
На варианте с полным минеральным удобрением степень выпаханно-сти за три года исследований возросла с 47,2 до 47,9%. Разница с контрольным вариантом в 2005 году составляла 1,6%. На вариантах с химическими мелиорантами без удобрений степень вы-паханности за период исследований существенно снизилась, разница с контрольным вариантом в 2005 году составляла 12,0-14,9%, при значениях степени выпаханности 34,6-37,5%.
При использовании химических мелиорантов совместно с минеральными удобрениями степень ваыпаханности по завершении исследований изменялась в интервале от 33,0 до 36,8 %. Разница с контрольным вариантом составляла 12,7-16,5%. Наиболее существенно снижение степени выпаханности произошло на вариантах с использованием дефеката в чистом виде и совместно с минеральными удобрениями. Степень выпаханности в 2005 году на этих вариантах составляла 33,0-34,6%, разница с контрольным вариантом достигла 14,9-16,5%.
Как свидетельствуют результаты исследований, на варианте без использования мелиорантов и удобрений наблюдается тенденция снижения критерия водопрочности структурных агрегатов. Так, если в 2003 году критерий водопрочности агрегатов на контрольном варианте составлял 44,6, то в 2005 году он снизился до 43,8% (табл. 13).
Минеральные удобрения, используемые в чистом виде и по известковому фону, оказали несущественное влияние на изменение критерия водопрочности структурных агрегатов. По завершении исследований (2005 г.) критерий водопрочности агрегатов на этих вариантах был выше контроля и известковых фонов на 0,6-1,4%. Дефекат, доломитовая мука и мергель существенно увеличивали критерий водопрочности структурных агрегатов чернозема выщелоченного. По завершении исследований (2005 г.) критерий водопрочности агрегатов на этих вариантах варьировал в интервале от 54,2 до 56,6%. Увеличение по отношению к контрольному варианту составляло 10,4-12,8%.
Максимальное значение критерия водопрочности во все годы исследований было отмечено на вариантах, где в качестве химического мелиоранта использовался дефекат. Так, при использовании дефеката без минеральных удобрений критерий водопрочности в 2005 году составлял 56,6%, что выше контрольных значений на 12,8%. При использовании дефеката совместно с минеральными удобрениями критерий водопрочности агрегатов составлял 58,0%, а разница с контрольным вариантом достигла 14,2%. Таким образом, химические мелиоранты, оказывая положительное влияние на кислотно-основные свойства чернозема выщелоченного, способствуют воспроизводству ранее утраченной структуры и улучшают ее качественные показатели.
Энергетическая и экономическая эффективность применения мелиорантов и удобрений
Вода — один из незаменимых факторов, определяющих жизнедеятельность организмов. Нормальное развитие растений и почвенных микроорганизмов невозможно без достаточного количества влаги. Для создания 1 г сухого вещества растения расходуют от 200 до 1000 г воды. В мелиоративном отношении особенно важное значение вода приобретает как физическая система, находящаяся в сложных взаимоотношениях с твердой и газообразной фазами почвы и растениями. Вода в почве рассматривается как подвижная система, в которой в зависимости от термодинамических условий почвенной среды изменяется сочетание составляющих компонентов - газов и растворенных веществ, а с ними и биологические явления. Чтобы почва могла служить средой для развития растений, жидкая вода должна присутствовать в почве в определенных соотношениях с другими ее фазами - газообразной и твердой. Вода имеет огромное значение для жизнедеятельности растений, микроорганизмов и других организмов. Г.Н. Высоцкий (1951, 1962), подчеркивая исключительно важное значение воды в почве, сравнивал ее роль с ролью крови для живых организмов.
Почвенная влага служит в качестве терморегулятора, влияя на тепловой баланс и режим почвы. Влажность почвы воздействует на агрофизические свойства: плотность, липкость, способность к крошению и образованию агрегатов. Вода в почве во многом определяет уровень эффективного плодородия почвы. Почвенный раствор, имея определенную реакцию, содержит питательные вещества и различные соединения, оказывает непосредственное влияние на продуктивность выращиваемых сельскохозяйственных культур, их урожайность (А.И. Пупонин, 2000). Теоретическое обоснование рациональных, водопочвосберегающих приемов невозможно без углубленного изучения свойств и поведения влаги в почвенном профиле и, в первую очередь, без познания водоудерживающей способности почв. Тяжелосуглинистые разновидности выщелоченных черноземов Среднего Поволжья в этом отношении изучены слабо. Наименьшая влагоемкость является одной из важных почвенно-гидрологических констант, которая характеризует максимальное количество капиллярноподвешенной воды в почве. При влажности почвы, равной наименьшей влагоемкости, в почве содержится максимальное количество доступной для растений влаги. В свою очередь, величина наименьшей влагоемкости зависит от содержания гумуса, от суммы обменных оснований, от степени уплотнения и от структурного состояния почвы. Перечисленные факторы, определяющие величину наименьшей влагоемкости, зависят от количества органического вещества, поступающего в почву, от вида обработки, от степени и характера увлажнения почвы (А.А. Роде, 1962). Водоудерживающая способность (НВ) черноземов выщелоченных Пензенской области в зависимости от вида угодий, содержания гумуса, гранулометрического состава колеблется в интервале от 24 до 36%. В изучаемой нами разновидности чернозема выщелоченного водоудерживающая способность перед закладкой опыта составляла в пахотном горизонте 32,2-32,4% (табл. 21). Математический анализ экспериментальных данных показал, что улучшение структурного состояния чернозема выщелоченного повышало водо-удерживающую способность почвы. Это связано с тем, что чем выше процент агрономически ценных агрегатов, тем больше капилляров способных удерживать влагу в подвешенном состоянии.
При улучшении структурного состояния увеличивается число как внутриагрегатных, так и стыковых капилляров. Коэффициент корреляции взаимосвязи водопрочных агрегатов 0,25 мм (х) с величиной наименьшей влагоемкости (У) составлял 0,99. Характер взаимосвязи описывался уравнением полинома: Удельное увеличение наименьшей влагоемкости составляло 0,30%. Выявлена зависимость наименьшей влагоемкости (У) от равновесной плотности чернозема выщелоченного (х). Коэффициент корреляции (-0,98) указывает на высокую тесноту взаимосвязи данных факторов. Характер взаимосвязи описывался уравнением полинома: У= 0,231 +0,060х+1,426-10Л2-3,038-10 V Решение уравнения и его графическое изображение показывает, что с увеличением равновесной плотности почвы выше оптимальной на 0,1 г/см величина наименьшей влагоемкости уменьшается на 3,3%. (рис. 13) Величина наименьшей влагоемкости уменьшается на 3,3%. (рис. 13)
Похожие диссертации на Влияние химических мелиорантов и удобрений на плодородие чернозема выщелоченного и урожайность сельскохозяйственных культур в условиях лесостепи Поволжья
