Територія являє собою ділянку ерозійної рівнини. Тут ерозійні процеси виражені більшою мірою, ніж це має місце на однолесовій терасі.

Землі навчально-дослідного господарства "Докучаєве" розташовуються переважно на правобережжі ріки Роганка, що впадає в ріку Уди за межами земель господарства. У межах навчгоспу сформувалися давні, добре вироблені балки. Зазначена площа перетинається двома давніми балками, що мають довжину до 200 м, глибину до 30 м. Обидві балки "Безіменна" і "Рязанова" добре вироблені, мають чітко позначені в рельєфі великі і похилі схили крутістю переважно від 10-15 до 20-30 метрів. Дно балок нешироке - до 50-150м , відділене від балкових схилів короткими шлейфами. Місцями, де в балки відкриваються балки стоку , на балковому дні сформувалися конуси виносу, що свідчать про розвиток ерозії. Балки помірно розгалужуються, особливо в їх вершинній частині. Однак і в середній частині балкових долин є одиничні, великі розгалуження, що ускладнюють рельєф.

Велика частина території господарства знаходиться на міжбалкових вододілах першого і другого порядку. Міжбалкові вододіли достатньо одноманітні. Значна їх частина, крім невеликих за площею вододільних плато, має положисті схили крутістю від 1 до 3 °. Лише поблизу балок, що обмежують вододіли, крутість схилів зростає до 4-6°. Поблизу невеликих балкових відгалужень вододільні схили набирають увігнутої форми. Через концентрацію поверхневого стоку тут виникає найбільша небезпека розвитку ерозії за умови неправильного обробітку.

Усі місцеві вододіли поступово знижуються не тільки в напрямку обмежуючих їх балок, але й у напрямку долини річки Роганка, заплава яких є місцевим базисом ерозії для території навчального господарства. Балки стоку, що звичайно перетинають усі міжбалкові вододіли, створюють на цих площах особливий режим зволоження, впливають на формування рідкого і твердого стоку, що істотне для ґрунтоутворення і формування врожаю.

Долина ріки Роганка поділяє територію навчального господарства на дві різні за площею частини.

Долина цієї невеликої притоки ріки Уди має два терасових рівні. Уздовж заплавної тераси тягнеться вузька смуга однолесової тераси Роганки. Ширина цієї надзаплавної тераси складає близько 200-300 м. Полотно тераси перетинається порівняно рідкими і неглибокими балками стоку й одиничними неглибокими балками, що заходять сюди з більш високих вододільних рівнів.

Заплава ріки Роганка поблизу навчального містечка відносно неширока, її ширина досягає 400-500 м, русло ріки спрямлене. Правобережна і лівобережна частини заплави неоднакові за шириною на різних ділянках. Переважає лівобережна частина заплави. На правобережній частині чітко помітна знижена заболочена смуга, що є прикорінним зниженням.

Заплава вирівняна, зі слабко вираженими нерівностями за рахунок елементів мікрорельєфу. Прируслова частина заплави не виражена, але притерасна й особливо прикорінна досить чітко виділяються в рельєфі. Найбільше чітко просліджується прикорінне зниження, воно тягнеться на великій відстані і повсюдно заболочене. Ця особливість рельєфу підкреслюється характером природної рослинності. Заболочене прикорінне і притерасне зниження зайняте гідроморфною рослинністю.

Особливості рельєфу території навчального господарства "Докучаєве" визначили у значній мірі особливості водного режиму й чергування ґрунтотвірних порід.

Ділянка, де проводяться польові дослідження, розташована у північній частині землекористування й займає вирівняну ділянку одного з місцевих вододілів, слабо схилених до півдня. Мікрорельєф ділянки майже не виражений, місцями помітні, невеликі зниження (30-40 см), що є вершинами плавних балок стоку.

В ННВЦ "Дослідне поле" найбільш розповсюджений лесовидний суглинок. Особливості цієї породи визначаються тим, що дана територія знаходиться в межах дволесової тераси ріки Уди. Товщина ґрунтотвірної породи тут нерівномірна і залежить від місцевих особливостей рельєфу на прибалкових ділянках, місцевого вододілу на схилах. Товщина цієї породи складає всього близько 1м і тут підстилається близьким до поверхні давньоалювіальним піском. На вододільних плато товщина лесової породи зростає і звичайно має глибину близько 2 м.

Лесова порода навчгоспу "Докучаєве" має важкосуглинковий гранулометричний склад. Із глибиною гранулометричний склад трохи полегшується за рахунок умісту великої кількості піщаної фракції. Ця порода, як і лес України, багата в мінералогічному відношенні, має сприятливий для рослин склад, розсипчастість, пористість у більшості випадків, що полегшує проникнення в ній повітря і води. Відмітною її рисою є шаруватість, зміст прошарків глини, піску, іноді неоднорідність гранулометричного складу, відсутність у мінералогічному складі слабко водостійких мінералів типу апатитів, піроксену та ін.

Крім того на території навчгоспу "Докучаєве" " трапляються і леси. Лес – порода, що не містить легкорозчинні солі. Ця порода часто виявляє карбонатність, яка позначається на особливостях агрегатного складу, що формується на цій породі. Рідше трапляється вилужений варіант цієї породи. Як правило, це спостерігається на ввігнутих ґрунтових ділянках схилів, а також у балках стоку, що концентрують переважно поталі води. Відзначена якість ґрунтотвірної породи робить її сприятливою з погляду формування позитивних якостей ґрунтів, що на цій породі розвиваються.

Ґрунтовий покрив являє собою особливу форму природних ресурсів багатобічного використання в сільському господарстві, а також у ряді інших областей економічного життя країни і разом з рослинним покривом відіграє величезну роль у збереженні нормального режиму біосфери, якості і чистоти повітря, води, їжі і здоров'я населення. Ґрунтовий покрив і рослини виробляють найціннішу і необхідну для людини різноманітну біологічну продукцію, акумулюють і розподіляють космічну енергію в процесі фотосинтезу рослин, забезпечують оптимальний баланс кисню в атмосфері і є екраном, що утримує в біосфері найважливіші хімічні біофільні елементи від геохімічного стоку у світовий океан, а також він відіграє роль фізико-хімічного, біологічного поглинача і нейтралізатора багатьох забруднювачів.

Ґрунтовий покрив Лісостепу України за своєю строкатістю нараховує близько 160 видів ґрунтів, що пояснюється різними умовами ґрунтоутворення. На піднесених еродованих ділянках під лісовим покривом постійно відбувався підзолистий процес ґрунтоутворення. Тут утворилися сірі і ясно-сірі лісові ґрунти. На знижених, менш еродованих площах під степовою рослинністю проходив дерновий процес ґрунтоутворення (Крикунов В.Г., Полупан Н.І., 1987).

До найбільш характерних представників ґрунтів Лісостепу України, утворених у результаті дернового ґрунтотвірного процесу належать чорноземи.

Ґрунтовий покрив на території, де закладено дослід, представлений чорноземом типовим, що формувався в умовах добре розвиненої трав'янистої рослинності й помірного зволоження на незасолених лесових породах. Морфологічні показники і характеристика колоїдно-хімічних властивостей, агрохімічних показників досліджуваного чорнозему наведено в главі "Об'єкт дослідження".

Крім цього, серед найбільш розповсюджених ґрунтів навчгоспу "Докучаєве" можна віднести такі ґрунти.

1. Чорнозем типовий глибокий на лесових породах.

2. Чорнозем типовий глибокий вилугуватий на лесових породах.

3.Чорнозем типовий глибокий слабозмитий на лесових породах.

4.Чорнозем типовий глибокий вилугуватий слабозмитий на лесових породах.

5. Чорнозем середньозмитий на лесових породах.

6. Чорнозем вилугуватий середньозмитий на лесових породах.

7. Чорнозем сильнозмитий на лесових породах.

8. Чорнозем намитий на делювій.

9. Дернові розвинені еродовані ґрунти на лесових породах.

10.Дернові слаборозвинені еродовані ґрунти на лесових породах.

11.Чорноземно-лучний солончаковий ґрунт на алювії-делювії.

12.Чорноземно-лучний глибоко слабосолонцюватий солончаковий ґрунт на алювії-делювії.

13. Лучний солончаковий ґрунт на алювії-делювії.

14. Лучний глибокий глибоко слабосолонцюватий солончаковий ґрунт

на алювії-делювії.

15. Лучно-болотний глибоко слабосолонцюватий солончаковий ґрунт

на алювії.

16. Болотний поверхнево-слабосолонцюватий ґрунт на алювії.

За агрохімічними властивостями всі перераховані ґрунти навчального господарства “Докучаєве” можна об'єднати в 10 агровиробничих груп. В основі цього об'єднання лежать такі показники:

- спільність походження;

- однакові умови залягання за рельєфом;

- однакова придатність ґрунтів під різні культури і

плодово-ягідні насадження.

Чорноземи глибокі незмиті, слабозмиті і намиті суглинкові на лесових породах

Більш докладно зупинимося на характеристиці цієї групи, оскільки чорнозем типовий глибокий, що є об'єктом досліджень, належить до цієї групи.

Незмиті чорноземи суцільно покривають місцеві вододільні плато, слабозмиті - положисті схили вододілів, намиті - пристосовані переважно до дна балок і балок стоку. Ґрунти цієї групи характеризуються глибоким гумусованим профілем: сумарна товщина гумусованих горизонтів ( Н + Нр + РН) у незмитого чорнозему досягає 100-120 см; у слабозмитого - 80-100 см і в намитого - 100-120 см грубизною власне гумусового горизонту (Н) відповідно: 40-45 см, 30-40 см і більш 50 см.

Гранулометричний склад ґрунтів - важкосуглинковий. Вміст мулистої фракції за профілем одноманітний і досягає 34-35%. Найбільше гумусовані верхні горизонти містять 5-6% гумусу. Висока гумусованість профілю свідчить про величезні резерви гумусу, а отже, і про великі запаси поживних речовин. Ґрунти мають нейтральну і слабокислу реакцію ґрунтового розчину ( рН - 6,45-7,35). Ґрунти мають грудкувато-зернисту структуру, забезпечені азотом, фосфором і калієм. Незмиті чорноземи дуже родючі, вони придатні для вирощування всіх сільськогосподарських культур.

Слабозмитий чорнозем відрізняється тим, що в нього змита частина гумусового горизонту. Продуктивність його трохи знижена у зв'язку з меншими запасами гумусу.

Незмиті чорноземи мають більш глибокий гумусований профіль 120-140см.

За фізичними показниками, забезпеченістю поживними речовинами дані ґрунти відносять до кращих ґрунтів господарства.

Чорноземи середньозмиті суглинкові на лесових породах

Ці ґрунти на території господарства мають незначне поширення. Вони покривають круті схили балкової смуги, різко опуклі слабопокаті прибалкові схили. На відміну від незмитого виду ці ґрунти характеризуються укороченим профілем - у них змитий майже цілком верхній горизонт (Н). У результаті змиву верхнього найбільш родючого горизонту ґрунти бідні гумусом, а також елементами живлення. Водний режим їх складається несприятливо: значні ухили місцевості й погана водопроникність, викликана слабкою структурністю ґрунтів, сприяють непродуктивному стоку вологи атмосферних опадів, а отже, сприяє ще більшому руйнуванню ґрунтів. Ділянки, що розорюються, з такими ґрунтами доцільно використовувати у ґрунтозахисній сівозміні або під переліг. Ґрунти придатні під сади з попереднім терасуванням площі, а також для посадки лісових культур.

Розділ IIІ.

ОБ’ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

3.1. Обєкти досліджень

Дослідне поле Харківського національного аграрного університету ім. В.В.Докучаєва

Об’єктами дослідження були обрані чорноземи типові середньосуглинкові на лесовидних суглинках Лівобережного Лісостепу України.

Вивчалися такі варіанти:

• Оранка на 25-27 см(контроль)

• Комбінований на 25-27 см

• Безполицевий чизельний на 25-27 см

3.2. Методика і методи дослідження

Дослідження проводять на дослідному полі Харківського національного аграрного університету ім. В.В.Докучаєва

Зразки ґрунту для визначення комплексу показників з характеристики родючості відбирали через кожні 10 см до глибини 40 см згідно методики відбору (ДСТУ ISO 10381-2:2004)

Визначення структурно-агрегатного складу проводили методом М.І. Саввінова – фракціонування ґрунту у повітряно-сухому стані (сухе просіювання); фракціонування на ситах у воді (мокре просіювання) (Гост МВВ 31-497058-012-2005).

В першому випадку фіксується кількість у ґрунті агрегатів певного розміру в другому – визначається кількість водостійких агрегатів, тобто дається якісна оцінка структури за водостійкістю.

Визначення щільності складення ґрунту проводилося методом ріжучого циліндра Н.А. Качинського – ДСТУ 4745:2007, через кожні 10 см до глибини 40 см.

Визначення

Розділ ІV. Вплив способів обробітку ґрунту на структурно-агрегатний склад чорноземів типових

На сьогодні поняття «структура ґрунту» трактується , в першу чергу, як конкретний фізичний стан ґрунту, певної форми, розміру, а також розміщення елементарних ґрунтових частин, яке визначається кількісним співвідношенням і взаємозв'язком між ними, будучи основою формування похідних агрегатів (В.В.Медведев, 1973). Тому структура ґрунту і є головним визначальним показником її фізичного стану. При цьому структура ґрунту являє собою розподіл ґрунтових фазових компонентів , які і визначають будову парового простору ґрунту (Г.В. Добровольский, 2002). Таким чином, можна стверджувати, що дослідження структурно - агрегатного складу і до сьогодні не втрачає своєї актуальності, так як давно відомий величезний вплив структури ґрунту на водно- повітряний, тепловий, і поживний режим. У той же час , структурний ґрунт є основою для забезпечення гармонійного зв'язку між ними. Оскільки, тільки структурний ґрунт, зберігаючи вологу усередині агрегатів, здатний підтримати біологічну діяльність, забезпечити обмінні процеси і кращі умови живлення рослин. При цьому структурний ґрунт легше піддається обробці, дозволяючи формувати параметри будови, необхідні для рослин. Структурний ґрунт забезпечує так само безперешкодне освоєння ґрунтового простору і проникнення коренів рослин вглиб ґрунту, де майже завжди в наявності волога. Тобто, тільки добре структурний ґрунт може максимально реалізувати можливості адаптації сільськогосподарських культур до несприятливих умов навколишнього середовища (В.В. Медведев, 2008). Посилаючись на перераховані характеристики можна зробити найважливіший висновок, що структура відіграє найважливішу роль в родючості ґрунту.

Аналіз наукової літератури показав, що в процесі обробки відбувається руйнування структури ґрунту, що тягне за собою деградацію його агрофізичних властивостей. Погіршення структурного стану чорноземів , тобто розпилення структури, утворення глибистої в результаті тривалого сільськогосподарського використання, плужної підошви і деградації всього комплексу агрофізичних показників, та зменшення стійкості до ерозії, зазначалося ще багатьма вченими (В.В. Докучаєв, 1949;П.А. Костичев, 1891 та ін.). Відзначалось (П.А. Костичев, 1891), що в нетривало розораних цілинних чорноземах переважають зернисті агрономічно цінні агрегати. Але при тривалій обробці цих ґрунтів, структурні грудочки в орному шарі руйнуються, у зв'язку з чим, погіршується водний і повітряний режими . В той же час, стійкість ґрунтів до деградації визначається як протидія ґрунтів процесів руйнування їх структури, тобто здатність зберігати в оптимальному стані свою будову і щільність. Разом з тим, деякі фахівці використовують параметри макроструктури ґрунтів як визначальні показники диференціації фізичного стану цілинних ґрунтів і ґрунтів після антропогенного навантаження (В.В. Медведев, 1973).