Околелова А. А., Желтобрюхов В. Ф., Егорова Г.С., Касьянова А.С.
Почва в процессе почвообразования подвергается оструктуриванию. Формирование агрегатов происходит под влиянием сложных физико-химических, биологических и физических процессов, постоянно или циклично протекающих в почвенной толще [1, с. 125-126]. Ранее нами была выявлена обратная зависимость продуктивности почв и содержанием водорастворимых солей, которая описывается равнением регрессии [2], профильная дифференциация основных почвенных показателей [3] и провинциальные особенности почв [4]. Представляет интерес выявить закономерности структурного состояния разного типа почв и содержания водорастворимых солей.
Одним из основных качественных признаков почв является размер агрегатов. Почвенная масса состоит из комочков различных форм и размеров. По размерам выделяют три группы: макроагрегаты, структурные отдельности размером более 10 мм, мезоагрегаты – от 0,25 до 10 мм, микроагрегаты – меньше 0,25 мм. В агрономическом смысле почва считается структурной, если комковато-зернистые водопрочные структурные отдельности размером от 10 до 0,25 мм составляют более 55 %. Они обладают водопрочностью, противостоят размывающему действию воды, обеспечивают оптимальный водно-воздушный режим почв [5]. В нашей работе мы сделали попытку определить взаимосвязь структуры почв и содержания в них суммы легкорастворимых солей.
Отбор проб и подготовку почвы к анализу проводили согласно ГОСТу 17.4.4.02-84 [6]. Анализ водной вытяжки проводили по методу Е.В. Аринушкиной [7]. Структурно-агрегатный состав почв определяли по методу Н. И. Савинова.
Почвы исследуемых объектов: чернозем выщелоченный (целина) Самарской области; в Волгоградской области:
- чернозем южный (целина) Новоаннинского района;
- светло-каштановая легкосуглинистая (целина), светло-каштановая тяжелосуглинистая (пашня), солонец Городищенского района, УНПЦ «Горная поляна»;
- почвы урболандшафтов Волгограда: лугово-каштановые ботанического памятника природы Григорова балка и солончак, окрестности Соленого пруда (табл.).
Коэффициент структурности почвы (Кс) рассчитывали по формуле:
Кс = а/в‚
где а – количество мезоагрегатов‚ %; в – сумма макро- и микроагрегатов в почве‚ %.
Критерий водопрочности агрегатов (критерий АФИ) рассчитывали по формуле:
Критерий АФИ = (А1 / А2)*100 %.
где, А1 А2– сумма фракций размером 1-0,25 мм по результатам мокрого и сухого просеивания %, соответственно.
Таблица 1 – Характеристика структурного состояния почв, гор. А
|
Почва |
Содержание агрономически ценных агрегатов 0,25 – 10 мм, % к массе сухой почвы |
Коэффициент структурности, Кс |
Критерий АФИ |
Сумма водорастворимых солей, мг-экв/100 г |
|
|
воздушно-сухих |
водопрочных |
||||
|
Сызранский район чернозем оподзоленный, тяжелосуглинистый |
85,46 |
55,94 |
5,05 |
65,45 |
0,43 |
|
СПК «Полевой», чернозем южный среднесуглинистый |
65,12 |
41,08 |
3,32 |
63,08 |
0,55 |
|
Григорова балка, лугово-каштановая, супесчаная |
71,19 |
59,74 |
2,47 |
83,91 |
1,77 |
|
Григорова балка, лугово-каштановая, легкосуглинистая |
69,09 |
48,92 |
2,24 |
70,80 |
2,26 |
|
УНПЦ «Горная поляна, светло-каштановая тяжелосуглинистая, пашня |
66,12 |
56,02 |
2,01 |
84,72 |
2,54 |
|
УНПЦ «Горная поляна, светло-каштановая легкосуглинистая, целина |
73,74 |
49,34 |
2,80 |
66,91 |
2,77 |
|
УНПЦ «Горная поляна, солонец тяжелосуглинистый |
69,32 |
47,98 |
2,76 |
69,21 |
30,56 |
|
Соленый пруд, солончак гидроморфный тяжелосуглинистый |
65,91 |
49,03 |
2,67 |
74,39 |
37,12 |
Закономерности зонального распределения. По результатам проведенных исследований оценки структурного состояния почв нами была выявлена обратная зависимость между суммой водорастворимых солей и показателями структурного состояния почв (доля агрономически ценных и водопрочных агрегатов, размером от 0,25 до 1,00 мм, коэффициент структурности) в черноземах выщелоченном и южном, лугово-каштановых и засоленных почвах (табл., рис. 1-4).
Рисунок 1 – Зависимость суммы солей и показателей структурного состояния почв, на примере чернозема выщелоченного (I) и чернозема южного (II)
Рисунок 2 – Зависимость суммы солей и показателей структурного состояния почв на примере лугово-каштановой супесчаной (I) и лугово-каштановой легкосуглинистой почвы (II)
Рисунок 3 – Показатели структурного состояния почв в зависимости от гранулометрического состава на примере светло-каштановых почв
Рисунок 4. – Зависимость суммы солей и показателей структурного состояния почв на примере солонца (I) и солончака (II)
В черноземе оподзоленном и южном выявлена зависимость: чем больше водорастворимых солей, тем меньше доля агрономически ценных агрегатов, меньше коэффициент структурности и критерий АФИ. В среднесуглинистом черноземе южном коэффициент структурности и критерий АФИ ниже, чем в тяжелосуглинистом черноземе оподзоленном (рис. 1).
Установленная ранее зависимость сохраняется и в лугово-каштановой почве: чем больше сумма солей, тем меньше агрономически ценных агрегатов, меньше Кстр и критерий АФИ (рис. 2). С утяжелением гранулометрического состава в лугово-каштановых почвах с супесчаной до легкосуглинистой возрастает сумма легкорастворимых солей от 1,77 до 2,26 %, все исследованные показатели оценки макроструктуры почв снижаются (рис. 3).
С утяжелением гранулометрического состава светло-каштановых почв с легкосуглинистого (целина) до тяжелосуглинистого (пашня) снижается сумма легкорастворимых солей с 2,77 до 2,54, доля структурных отдельностей размером 0,25-10 мм («агрономически ценных агрегатов») - от 73,74 до 66,12 %, коэффициент структурности (с 2,80 до 2,01); возрастают следующие показатели: критерий АФИ – с 66,91 до 84,72 %, содержание водопрочных агрегатов с 49,34 до 56,02 % и частиц физической глины с 26,16 до 55,12 % (рис. 3).
В интразональных почвах (солонец, солончак) выявлена тенденция: чем больше водорастворимых солей, тем меньше агрономически ценных воздушно-сухих агрегатов и больше водопрочных агрегатов, коэффициент структурности при этом снижается, а критерий АФИ возрастает (рис. 4).
По величине коэффициента структурности в зональном ряду почв можно составить селективный ряд: чернозем оподзоленный (5,44) ≥ чернозем южный (3,32) ≥ светло-каштановая целинная легкосуглинистая (2,80) ≥ солонец (2,76) ≥ солончак (2,67) ≥ лугово-каштановая супесчаная (2,47) ≥ лугово-каштановая легкосуглинистая (2,24) ≥ светло-каштановая тяжелосуглинистая, пашня (2,01).
Выводы.
1. По результатам проведенных исследований оценки структурного состояния почв нами была выявлена обратная зависимость между суммой водорастворимых солей и показателями структурного состояния почв (доля агрономически ценных и водопрочных агрегатов, коэффициент структурности) в черноземах выщелоченном и южном, лугово-каштановых и засоленных почвах.
2. В лугово-каштановой супесчаной почве значение коэффициента структурности и критерия АФИ выше, чем в лугово-каштановой легкосуглинистой.
3. В легкой по гранулометрическому составу легкосуглинистой светло-каштановой почве по сравнению с тяжелосуглинистой возрастает значение коэффициента структурности и снижается критерий АФИ. На ухудшение структурно-агрегатного состава светло-каштановых почв влияет не их гранулометрический состав, а антропогенное воздействие (пашня).
Список литературы
- Гагарина Э.И. 2004. Микроморфологический метод исследования почв. СПб. Изд. СПбГУ. — 156 с.
- Околелова А.А., Стяжин В.Н., Касьянова А.С. 2012. Оценка продуктивности почв с помощью регрессионного анализа // Фундаментальные исследования. № 3, (ч. 2). — С. 328–332.
- Околелова А.А., Егорова Г.С., Касьянова А.С. 2012. Особенности профильной дифференциации и фракционного состава почв. // Вестник академии Знаний. Краснодар. № 3. — С. 114–118.
- Околелова А.А., Желтобрюхов В.Ф., Егорова Г.С., Касьянова А.С. 2013. Провинциальные особенности структурной организации почв Волгоградской области. // Фундаментальные исследования. № 4 (ч.2). — С. 379–383.
- Вальков В. Ф., Казеев К. Ш., Колесников С. И. 2006. Почвоведение: учебник для вузов — Ростов-н-Д.: МарТ. — 496 с.
- Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. 1985: ГОСТ 17.4.4.02-1984. — Введ. 1986-01-01. — М.: Изд-в стандартов. — 12 с.
- Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв — М.: МГУ, 1961. — 490 с.