ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.11.2019
Просмотров: 818
Скачиваний: 1
Однак, в післязбиральний період вміст агрономічно цінних агрегатів зросла по всіх досліджуваних варіантів. Причина цього, на нашу думку, вплив культури суцільного посіву : розгалужена мочковата коренева система проса володіє скріплюючей дією завдяки густій мережі дрібних корінців, які оструктурюють ґрунт у зоні ризосфери за рахунок ворсинок детриту і молодого активного гумусу, що утворюються після розкладання коренів.
Треба звернути увагу на те, що наприкінці вегетації ми не відстежили особливої диференціації в кількості структурних агрегатів менше 1 мм в умовах всіх досліджуваних системах землеробства.
Отже, виходячи з діаграми в (0 – 20 см) шарі ґрунту органічної системи землеробства контроль уміст агрономічно цінних агрегатів 1 – 3 мм складає 27,4% (рис.4.5). З глибиною їх вміст зростає на 4,9%.
Рис.4.5. Кількість структурних агрегатів в шарі ґрунту 0 – 40 см чорнозему типового
Варто відмітити, що в орному шарі ґрунту кількість структурних агрегатів розміром менше 1 мм становить 22,4%. З глибиною їх вміст практично не варіює, так у досліджуваній товщі 20 – 40 см (рис.4.6.) органічної системи землеробства складає 21,7%. Слід відзначити, що кількість структурних агрегатів фракції розміром більше 5 мм, в орному шарі ґрунту становить 50,2%, з відривом на 4,1% менше в досліджуваній товщі 20 – 40 см.
Рис.4.6. Кількість структурних агрегатів в шарі ґрунту 20 – 40 см чорнозему типового
Варто відмітити, що при органічній системі землеробства з добривами в орному шарі ґрунту (0 – 20 см) кількість структурних агрегатів 1 – 3 мм становить 24,5%. Але, з глибиною їх уміст зростає на 3,1%. У той же час, з діаграми витікає, що уміст структурних агрегатів розміром менше 1 мм у товщі ґрунту (0 – 20 см) не значно вищий у зіставленні з підорним шаром ґрунту. На варіанті органічній системі землеробства (інокулянти) у дослідженому шарі ґрунту 0 – 20 см вміст структурних окремостей розміром більше 5 мм складає 53,8%, у шарі ґрунту 20 – 40 см їх кількість зменшується на 2,2% .
У той же час, в орному шарі грунту (0 – 20 см) інтенсивної системи землеробства без добрив кількість структурних агрегатів розміром 1 – 3 мм становить на 2,4% менше у порівнянні с підорним шаром грунту. Варто підкреслити, як зазначалось вище, майже немає варіаціїх із фракцією менше 1 мм. Але слід зазначити, що кількість структурних агрегатів більше 5 мм у верхньому шарі ґрунту становить 51,9%. З глибиною (20 – 40 см) їх уміст зменшується на 2,9%.
Дослідженнями встановлено, що в ґрунті інтенсивної системи землеробства удобреної відбувається практично аналогічний перерозподіл структурних окремостей у зіставлені з інтенсивною системою землеробства без добрив.
В той же час, ступінь оструктурення ґрунту виражається у вигляді коефіцієнта структурності ґрунту (К). Результати розрахунку даного коефіцієнта показали, що він, з деякими варіаціями , має приблизно однакові значення. Так, в допосівній період в шарі ґрунту 0-20 см контрольного варіанту органічної системи землеробства коефіцієнт структурності становить 4,1, що майже в два рази нижче його значень в ґрунті контрольного варіанту інтенсивної системою землеробства (2,4) . Однак , вже в середині і в кінці вегетації значення їх вирівнюються. Аналогічна ситуація спостерігається і по решті варіантів . Майже ідентична тенденція зберігається і в більш глибоких шарах ґрунту.
Таким чином, проведені дослідження є свідченням того, що структурний стан чорнозему типового в динаміці зазнає різних варіацій, а також багато в чому залежить від використовуваної системи землеробства.
РОЗДІЛ ІV.
ВПЛИВ АНТРОПОГЕННОГО НАВАНТАЖЕННЯ НА ВМІСТ ВОДОСТІЙКИХ АГРЕГАТІВ
Відомо, що самоорганізуючий стан ґрунту найкраще проявляється під цілиною і перелогом, структурні агрегати набувають зернистого характеру, а великі грудки мають грудкувато-розсипчасту будову. Тривале розорювання ґрунту призводить до формування брилувато-грудкуватої та грудкувато-пилуватої структури ґрунту, отже до її погіршення та втрати агрономічної цінності за рахунок утворення брил, також відбувається зниження вмісту водотривких агрегатів. Ці зміни відбуваються, в основному, в орному шарі ґрунту.
Академік О.Н.Соколовський (1919) підкреслював необхідність знання факторів, що сприяють утворенню та збереженню агрономічно цінної зернистої структури. Він вказував, що основними факторами структури є цементуючі речовини ґрунту, ґрунтові колоїди - гумус та глина. Але їх зв'язуюча здатність проявляється лише в тому випадку, якщо вони в достатній мірі насичені іоном кальцію. Заміщення іону Са2+ на Na+, К+, Н+, NH4+ веде не тільки до пептизації ґрунтових колоїдів (цементуючих речовин), але і до переміщення їх в більш глибокі шари ґрунту та формування ущільнених горизонтів.
У той же час не досить лише наявності структури, а необхідно, щоб структурні агрегати не руйнувались під дією води, що відбувається при змочувані та промиванні атмосферними опадами, які містять в собі СО2, в результаті чого кальцій вилуговується з ґрунту. У цьому випадку в якості структуроутворюючого факторі виступає гумус, який під впливом періодичного висушування та віку частково втрачає здатність пептизуватись, навіть після видалення коагулятора - Са2+. Руйнування структури можливе тільки після руйнування гумусу внаслідок дії мікроорганізмів або хімічних реагентів.
За К.К.Гедройцем (1975), механізм утворення водотривкої структури в тучних чорноземах такий: ґрунти ці багаті гумусом, отже, і органічними колоїдними речовинами; кількість мінеральних колоїдних часточок буде залежати від ступеня глинистості материнської породи. Вбирний ґрунтовий комплекс насичений кальцієм і частково магнієм; навколо колоїдних часточок вбирного комплексу ґрунтова волога завжди багата сильним коагулятором - гідроксидом кальцію; тому такі ґрунти, незважаючи на багатство їх колоїдними фракціями, ніколи не мають вільних колоїдних часточок; часточки ці склеєні у мілкі агрегати, утворюючи мікроструктуру, яка не руйнується навіть при збовтуванні з водою. Внаслідок високої клеючої здатності, головним чином високодисперсної органічної частини вбирного комплексу, здатність ця зберігається і у тих первинних агрегатів, хоча і в меншій мірі, ніж у колоїдних часточок. Тому первинні агрегати дають у подальшому більш крупні структурні елементи, виконуючи, разом з тим, роль цементу для склеювання часточок більш крупних механічних фракцій; утворюються макроструктурні елементи, які, в той же час, не можуть досягати більш-менш крупних розмірів, оскільки клеюча здатність колоїдних часточок у тій чи іншій своїй частині витрачена вже на утворення первинних агрегатів. Але ця мілка структура (зерниста) має велику стійкість відносно розпиляючої дії води і подрібнюючої дії знарядь обробітку. Вчений Вершинін П.В. (1958) підкреслює, що не кожна органічна речовина, що входить до складу ґрунтового гумусу, може надавати ґрунтовим агрегатам водотривкості, а лише та, яка розчиняється в лугах і не розчиняється у кислотах, тобто гумінова кислота. Роботами Є.М. Мішустіна (1945), М.М. Лазарєва (1949) та інші вчені зазначають важливу роль ґрунтових мікроорганізмів у створенні водотривкої структури. Мікроорганізми сприяють накопиченню у ґрунті міцелію грибів та клеючих речовин (бактеріальний слиз), які є обов'язковою умовою формування структури. Але варто підкреслити, якщо орні ґрунти не поповнювати енергетичними і поживними речовинами, то присутня в них мікробіологічна діяльність буде відбуватися за рахунок руйнування органічних речовин самого ґрунту, що в кінцевому рахунку призведе до погіршення водотривкості структурних агрегатів
Соколовський О.Н. (1956) висловлював, що глина і гумус повинні самі бути коагульовані кальцієм, для утворення структури. Він підтверджує тот факт, що гумус є фактором водостійкості структури. Отже стосовно вчення О.Н. Соколовського (1921) гумусові речовини зв'язуються з мінеральною частиною ґрунту двома шляхами: 1) через "місточки" з багатовалентних катіонів, і перш за все, кальцію; 2) внаслідок взаємної дегідратації (коагуляції) мінеральних і органічних колоїдів. Вивчаючи механіз утворення водотривкої ґрунтової структури, І.В. Кузнєцова (1966) приходить висновку, що макроагрегати більшості досліджуваних ґрунтів утворюються за участю органічних речовин. При незначному вмісті органічних речовин (< 2% С) вони беруть участь у формуванні мілких фракцій ґрунтових агрегатів (0,25-3 мм), при більш високому їх вмісті вони беруть участь в утворенні і крупних фракцій агрегатів (>3 мм). Більша частина (понад 50%) макроагрегатів утворюється за участю вільних і рухомих форм органічних речовин. Менша (17-25%) і найбільш водотривка утворюється за участю міцнозв'язаних з мінеральною частиною ґрунту органічних речовин. Основна маса мікроагрегатів (40-60%) утворюється за участю органічних речовин, що міцнозв'язані з мінеральною частиною ґрунту.
Давно вченими висвітлено, що структурний ґрунт здатний у сотні і навіть тисячі разів ефективніше всмоктувати вологу порівняно з безструктурним, розпиленим. При цьому, в просторі пор агрегатів, буде збережена волога і стане доступною для численних мешканців у ґрунті. . Чим структурніше ґрунт, тим краще в ньому умови для забезпечення мешканців ґрунту вологою, біоремедіації, збереження біорізноманіття, зменшення надмірної мінералізації органічної речовини і особливо для секвестрації вуглецю.
Слід зазначити, що однією з основних причин погіршення водотривкості агрегатів є антропогене навантаження. В кінцевому результаті призводить до погіршення щільності, яка за даними В.В.Медведєва (2008) досягає 1,3 г/см і більше. Кількість агрономічно цінних водостійких агрегатів в типових і звичайних чорноземах знизилась на 20-28 %.
Нашими дослідженнями встановлено, що на варіанті органічної системи землеробства (контроль і органічна з інокулянтами) в цілому міститься найбільша кількість агрономічно цінних агрегатів і тим самим зменшенням відсотку водотривких агрегатів розміром < 1 мм у зіставлені з інтенсивною системою землеробства (з добривами і без добрив). Слід підкреслити, що у фазу викидання волоті та після збиральний період спостерігається збільшення мілких фракцій, що в свою чергу, вплинуло на вміст структурних агрегатів розміром 1 – 3 мм по всім досліджуваним варіантам.
Отже у період до посіву, аналіз показав, що вміст водотривких окремостей розміром 1 – 3 мм (агрономічно цінні) у шарі ґрунту 0 – 20 см становить 25,8% (рис.5.1), у дослідженій товщі 20 – 40 см - 27,4%.
Рис. 5.1. Кількість водотривких агрегатів в шарі ґрунту 0 – 20 см чорнозему типового.
Кількість водотривких агрегатів розміром більше 3 мм на глибині 0 – 20 складає 25,6%, ідентичні значення вимальовуються і в підорному шарі (20 – 40см). Варто відмітити, що в орному шарі ґрунту кількість водотривких агрегатів розміром менше 1 – 0,25 мм становить 18,8%. З глибиною їх вміст варіює, так у досліджуваній товщі 20 – 40 см (рис.5.2) органічної системи землеробства без добрив міститься водотривких окремостей на порядок менше. Слід відзначити, що кількість водотривких агрегатів найменшої фракції розміром менше 0,25 мм, в орному шарі ґрунту становить 29,6%, з відривом на 2,7% менше в досліджуваній товщі 20 – 40 см.
Рис. 5.2. Кількість водотривких агрегатів в шарі ґрунту 20 – 40 см чорнозему типового.
У той же час, в орному шарі ґрунту (0 – 20 см) органічної системи землеробства с інокулянтами кількість водотривких агрегатів розміром 1 – 3 мм становить на 1,4% вище у порівнянні с підорним шаром ґрунту. При цьому, майже аналогічна ситуація вимальовується із фракцією менше 1 – 0,25 мм. Але слід зазначити, що кількість водотривких агрегатів менше 0,25 мм у верхньому шарі ґрунту становить 29,1%. З глибиною (20 – 40 см) їх уміст збільшується на 2,1%. Дещо інша ситуація виникає з водотривкими окремостями більше 3 мм. Так, у шарі ґрунту (0 – 20 см) їх кількість становить 24,8%. З глибиною вміст водотривких агрегатів розміром більше 3 мм незначно збільшується і у шарі ґрунту 20 – 40 см складає 25,2%.
Проведені дослідження показують, що у досліджуваній товщі 0 – 20 см інтенсивної системи землеробства без добрив кількість водотривких агрегатів розміром більше 3 мм становить 18,4%. З глибиною (20 – 40 см) їх вміст практично не змінюється. З глибиною уміст водотривких окремостей розміром 1 - 3 мм помітно варіюється. Так у шарі ґрунту 0 – 20 см зафіксовано 21,1%. В підорному шарі (20 – 40см) їх кількість поступово зростає - 23,9%. Дещо інша картина вимальовується із меншою фракцією розміром 1 – 0,25% мм. Так, в орному шарі ґрунту (0 – 20 см) їх вміст становить 21,1%. У більш глибших шарах ґрунту (20 – 40 см) уміст агрегатів 1 – 0,25%мм не значно зменшується. У той же час, спостерігається найбільша кількість водотривких агрегатів дрібної фракції розміром менше 0,25 мм. Так, в орному шарі інтенсивної системи землеробства без добрив становить 39,6%. З глибиною їх вміст практично не змінюються.
Варто відмітити, що при інтенсивній системі землеробства з добривами в орному шарі грунту (0 – 20 см) кількість водотривких агрегатів більше 3 мм становить 19,1%. З глибиною їх уміст практично не змінюється. У той же час, з діаграми витікає, що уміст водотривких агрегатів розміром менше 1 – 3 мм у товщі ґрунту (0 – 20 см) на 1,1% менше у зіставленні з підорним шаром ґрунту. На варіанті чорнозему типового інтенсивної системи землеробства (нітроамофоска) у дослідженому шарі ґрунту 0 – 20 см вміст водотривких окремостей розміром менше 1 – 0,25 мм зафіксовано 21,7%, у шарі ґрунту 20 – 40 см їх кількість незначно збільшується. Кількість водотривких агрегатів менше 0,25 мм в шарі ґрунту 0 – 20 см складає 37,1%, у дослідженій товщі 20 – 40 см зменшується вміст на 3,3%.
З цього впливає , що у період до посіву в досліджуваних шарах ґрунту обох варіантів органічної системи землеробства (контроль та органічної з інокулянтами) спостерігалося найбільша кількість агрономічно цінних агрегатів розміром 1-3 мм у зіставлені інтенсивної системи землеробства (без добрив і з добривами). Але слід звернути увагу на те, що при всіх системах землеробства в ґрунті переважають водотривкі агрегати менше 0,25 мм у всіх чотирьох варіантах.
Необхідно зазначити, що однією із важливих фаз розвитку проса виявляється фаза викидання волоті. Так як, в цю фазу завершується формування усіх органів суцвіть, що в свою чергу, є запорукою майбутнього врожаю.
«Мокре» просіювання показало, що в обох варіантах органічної системи землеробства (контроль і органічна с інокулянтами) не відзначаються певних варіацій та диференціації з глибиною всіх досліджуваних фракцій (рис.4.3).
Проведені дослідження показують, що у досліджуваній товщі 0 – 20 см інтенсивної системи землеробства без добрив кількість водотривких агрегатів розміром більше 3 мм становить 18,5%. З глибиною (20 – 40 см) їх вміст практично не змінюється. Аналогічна картина вимальовується із дрібними фракціями розміром 1 – 0,25 мм та розміром менше 0,25 мм. Слід звернути увагу, що з глибиною уміст водотривких окремостей розміром менше 1 - 3 мм помітно варіюється. Так у шарі ґрунту 0 – 20 см кількість агрегатів 1- 3 мм становить 21,4%. З глибиною їх кількість поступово зростає і у шарі 20 – 40 см складає 23,0%.
Треба зазначити, що при інтенсивній системі землеробства з добривами в орному шарі ґрунту (0 – 20 см) кількість водотривких агрегатів більше 3 мм становить 54,3% (рис.5.3.).
Рис. 5.3. Кількість водотривких агрегатів в шарі ґрунту 0 – 20 см чорнозему типового.
Але, з глибиною (рис.5.4.) їх уміст збільшується на півтора відсотка. У той же час, з діаграми витікає, що уміст водотривких агрегатів розміром менше 1 – 3 мм у товщі ґрунту (0 – 20 см) у зіставленні з підорним шаром ґрунту майже ідентичні значення.
Рис. 5.4. Кількість водотривких агрегатів в шарі ґрунту 20 – 40 см чорнозему типового.
Слід зазначити, що на варіанті інтенсивній системі землеробства (нітроамофоска) у дослідженому шарі ґрунту 0 – 20 см вміст водотривких окремостей розміром 1 – 0,25 мм складає 23,0%, у шарі ґрунту 20 – 40 см їх кількість збільшується на 1,9% . Так, в дослідженій товщі 0 – 20 см чорнозему інтенсивної системи землеробства удобреної кількість водотривких окремостей розміром менше 0,25 мм (агрономічно цінні) становить 37,8%, у шарі ґрунту 20 – 40 см - 34,2% .
З вище описаного, витікає, що в фазу викидання волоті було зафіксовано найменшу кількість найдрібнішої фракції менше 0,25 мм в умовах органічної системи землеробства (контроль) і з інокулянтами на відміну від інтенсивної системи землеробства. В свою чергу, треба відмітити, що особливої різниці у вмісті водотривких агрегатів розміром 1 – 3 мм (агрономічно цінні) між органічною системою землеробства (контроль) та органічної системою землеробства (інокулянти) не зафіксовано ; аналогічна ситуація відбувалася і в системах інтенсивного. Але, найбільша їх кількість виявлена на дослідженому варіанті органічної системи землеробства (контроль). Причину цього ми вбачаємо, наявності аборигенного мікроценозу, який наявний при органічній системі ведення землеробства.