ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЕ ПОЧВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЗОНЫ ПО ФОНАМ РАЗЛИЧНЫХ КУЛЬТУР

АННОТАЦИЯ

В данной статье приведены результаты исследования экологического состояния почв экспериментальной зоны в зависимости от предшествующих культур и условии его возделывания. Для оценки экологического состояния почв использовались их физические, химические, и биологические свойства, приоритетные для поддержания устойчивого функционирования естественных и антропогенных экосистем. Сделан анализ динамики изменения по основным физическим параметрам как плотность или объёмная масса почвы.

ABSTRACT

This article presents the dynamics of changes in the ecological state of the soils of the experimental zone, depending on the previous crops and the conditions of its cultivation. To assess the ecological state of soils, their physical, chemical, and biological properties were used, which are a priority for maintaining the sustainable functioning of natural and anthropogenic ecosystems. An analysis was made of the dynamics of change in the main physical parameters such as the density or volumetric mass of the soil

Ключевые слова: экологическое состояние почв, агрономическая характеристика, физические и агрохимические свойства, тепловой режим почвы, плотность почвы, удельная, объёмная масса почвы.

Keywords: ecologicall state of soils, agronomic characteristics, physical and agrochemical properties, soil thermal regime, soil density, specific, volumetric soil mass.

Введение

Как известно экологическое состояние почв это  комплекс почвенных свойств, определяющие степень их соответствия природно-климатическим условиям  и пригодности для устойчивого функционирования естественных и антропогенных экосистем. Для оценки экологического состояния почв используются их физические, физико-химические, химические, агрохимические и биологические свойств, приоритетные для поддержания устойчивого функционирования естественных и антропогенных экосистем.

Одним из главных показателей физического состояния почвы является ее плотность. Известно, что плотность почвы также является основным фактором высокой продуктивности сельскохозяйственных растений. Плотность оказывает большое действие на экологическую характеристику самой почвы, т.е. водный, воздушный и тепловой режимы почвы, на интенсивность физико-химических и микробиологических процессов [1, с. 65, 8,c.92, 4,c.151].   Каждая сельскохозяйственная культура предъявляет свои требования к плотности, которые могут варьировать в течение всего вегетационного периода [3, с. 73, 9, c.59, 10,c.78]. 

Результаты исследования: Для проведения исследования было выбрано три вида культур - люцерна, сорго и маш. Опыты проводились в несколько этапов, т.к. это обусловлено  тем, что для люцерны обеспечивается трёхлетнее стояние, а в делянках, где культивируется сорго и маш за счёт аккумулирования в почве растительных остатков почва доводится до максимально однородного состояния. Общая площадь исследуемого участка - 1 га, делянок - 720 м^2.  Повторность четырёхкратная, размещение делянок одноярусное. По окончании трёхлетнего стояния люцерны, осенью делянки из под сорго и маш возделывается на глубин 28-30 см, а в вариантах после люцерны проводится двухярусная вспашка на глубину 50 см и при этом снимается 15 см слоя (для глубокой запашки мощной корневой системы)

Исследованиями установлено, что на вариабельность показателей плотности почвы воздействует способ обработки почвы, нежели предварительно засеянная культура [9, c. 12, 10,  c. 58].   Плотность почвы 0–30см слоя по изучаемым предшествующим культурам различается и находится в пределах 1,14–1,17 г/см³ перед севом культуры, 1,21–1,25 – в весеннее кущение, а к полной спелости озимой пшеницы достигает до 1,35–1,43 г/см3. Полевые эксперименты специалистов показывают, что наиболее высокие показатели плотности почвы наблюдаются при мелких и поверхностных обработках, которые обусловлены аккумуляцией значительного количества органического вещества [2,c.78, 9,c.84].   В слое почвы 0,1–0,2 м - плотность почвы перед севом озимой пшеницы выше на 0,9–0,22 г/см³, чем в слое 0–0,1 м. Это, прежде всего, обусловлено гравитационной интенсивностью в связи с тем, что поверхностный горизонт почвы оказывает подавляющее действие на нижний слой. В горизонте почвы 0,2–0,3 см, где не происходит ее обработка под культивацию озимой пшеницы, плотность почвы может находится в пределах от 1,37 до 1,41 г/см³.  По результатам исследований также было установлено, что предшественники люцерны, убранные в разные сроки, то есть в соответствии с летне-осенними сроками сева люцерны, в большей мере способствуют уменьшению объёмной массы почвы благодаря аккумуляции значительной корневой массы. Объёмная масса почвы в первом варианте, где посев проводились весной, в начале вегетации в слое 0—30см составила 1,36 г/см³. К концу вегетационного времени фиксировали  уплотнение почвы до 1,40 г/см³.  

Таблица 1.

Динамика изменения объёмной массы почвы экспериментальной зоны, г/см3

Преимущество предшественника на люцерновом варианте наблюдается и на втором и третьем году её стояния. Как показали опыты, такой показатель, как удельная масса почвы в годы исследований изменялись  незначительно между вариантами. Результаты исследований также показали, что в горизонте  0-30 см (в контрольном варианте) удельная масса почвы составила 2,75 г/см³, в то же время в этом слое почвы в опытных вариантах эта величина составила  2,73-2,77 г/см³; в слое 30-50 см соответственно 2,73 и 2,72-2,74 г/см³.

Далее, во второй год удельная масса почвы в слое 0 -30 см в контрольном  и других вариантах была практически на уровне первого  года и составила 72,73 г/см³ (в контроле) против 22,71-2,74 г/см³ (в  других вариантах). В почвенном слое 30-50 см удельная масса почвы снизилась на 0,02 (контроль) и на 0,02-0,03 г/см³ (другие варианты). Уже в третьем году удельная масса почвы имела несколько меньше значения в слое 0-30 см по сравнению с первым годом (2,75 против 2,72 г/см³ в контроле 2,70-2,73 против 2,74-2,77 г/см³ в опыте). В слое 30-50 см через 2 года удельная масса почвы снизилась на 0,02 г/см³ в контроле и на 0,01-0,02 г/см³ в опытных вариантах.

Особо важным показателем агрофизических свойств почвы является общая порозность. В экологических и агрономических отношениях очень важно, чтобы общая порозность находилась в пределах 50—65%. Если показатель составляет свыше 65%, то происходят интенсивные потери влаги за счет выветривания.  В пахотном слое контрольного варианта скважность почвы составила  49,4%, в опытных вариантах на 0,2-1,8% выше, в слое 30-50 см, соответственно на 0,9-2,7%. Полученные данные показывают, что с начала закладки опыта к концу его проведения порозность почвы возрастает в слоях 0-30 см и 30-50 см.

В нашем исследовании при бобово - злаковые и кормовые культуры позволили изрядно обогащать почву органическими компонентами. По результатам опытных исследований была выявлена удельная масса и скважность почвы (табл. 2).

Таблица 2.

Динамика изменения удельной массы почвы и скважности экспериментальной зоны

Вариабельность величин  удельной массы почвы за вегетацию в период исследований была незначительной. Однако они наблюдались. Как свидетельствуют данные к концу проведения опытных работ в горизонте 0-30 см уменьшение удельной массы почвы по сравнению с первоначальным состоянием составляет в контрольном варианте 0,03 и на опытных вариантах -0,04-0,05 г/см³. Это связано с воздействием растительных остатков на почвенные частицы.

Общеизвестно, что одним из важнейших свойств почвы является её водопроницаемость. Водопроницаемость – это способность почвы воспринимать и пропускать воду из верхних горизонтов в нижние. В процессе водопроницаемости различается абсорбция и ее фильтрация [5, с. 36, 7, с. 50, 2, c. 104-106].

Полученные результаты показали, что в исследуемых вариантах в год посева люцерны весеннего и осеннего посева сорго объем впитанной воды за 6 часов составило 639,6-650,5 м³/га. Этот показатель в последующие годы постепенно снижается. Это объясняется тем, что во втором и третьем году жизни люцерны почва заполняется из-за проведения поливов, отсутствия обработки, прохода во время укосов тракторных механизмов.

Выводы: Таким образом результаты опыта показали что агрофизические свойства почвы  являются важнейшим условием их плодородия. Оптимизация агрофизических свойств почвы обусловлена с его культивированием. Уплотненность почвы зависит также от минералогического и механического состава, структуры почвы и содержания органического вещества. Свойства почв характеризуют их экологическое состояние, т.е. соотношение частиц по размерности, взаимное расположение, обуславливают плодородие почв [2, с. 74, 8, c.26-53; c. 15-56].

Анализ показал, что для засолённых почв Республики Каракалпакстан необходимо дальнейшее исследование, направленное на улучшение плодородия почвы, сохранения экологического баланса агроэкосистем, а также для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур

Список литературы:

1. Важов С.В., Бахтин Р.Ф., Важов В.М. Экология почв. Учебное пособие.- Бийск, 2018.- 2 с.
2. Девятова Т.А., Крамарева Т.Н. Экология почв: учебное пособие для вузов. – Воронеж: Изд. – полиграф. центр ВГУ, 2012. – 6,7 с.
3. Деградация и охрана почв/ Под. ред. Г.В. Добровольского. М.: Изд-во МГУ, 2002. - 2с.
4. Добровольский Г.В. Экология почв. Учение об экологических функциях почв. Учебное пособие. МГУ.- 2015.
5. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1987. 
6. Иберла К. Факторный анализ. - М.: Статистика.- 1980.
7. Ковда, В.А. Номенклатура и классификация засоленных почв // Почвы аридной зоны. М.: Наука, 1968. – 6 с.
8. Качинский Н. А. Физика почвы.- 1965.- М.: Высшая школа.- Ч.1.- 2,8, с.
9. Кононова М.М. Органическое вещество почвы, его природа свойства и методы изучения. - М.: АН СССР. -.1963. с. 2.
10. Кононова М.М. Проблемы почвенного гумуса и современные задачи его изучения. - М.: Изд-во АН СССР, 1951. - с. 2