Способ прогнозирования воспроизводства плодородия почвы

 

Изобретение относится к почвоведению, экологии и земледелию и может быть использовано при планировании мероприятий по регулированию и использованию плодородия, при проведении почвоохранных мер. Целью изобретения является ускорение способа. При осуществлении способа с контрольного участка отбирают пробу почвы и определяют ее энергопотенциал Е<SB POS="POST">1</SB> методом калориметрирования. Затем на половине контрольного участка выращивают растения. После окончания периода вегетации определяют энергопотенциал Е<SB POS="POST">4</SB> проб почвы с участка, свободного от растений, энергопотенциал Е<SB POS="POST">3</SB> с участка, на котором выращивались растения и энергопотенциал Е<SB POS="POST">2</SB> выращенной биомассы. По окончании вегетационного периода при переходе температур через 5°С в сторону понижения определяют энергопотенциал Е<SB POS="POST">5</SB> пробы почвы, отобранной с участка, свободного от растений. Далее определяют показатель воспроизводства плодородия почвы по формуле γ = [Е<SB POS="POST">2</SB>+(Е<SB POS="POST">3</SB>-Е<SB POS="POST">4</SB>)]Т<SP POS="POST">-1</SP>/(Е<SB POS="POST">1</SB>-Е<SB POS="POST">5</SB>)Т<SP POS="POST">-1</SP>, где Т<SB POS="POST">1</SB> - продолжительность периода вегетации, дни, а Т<SB POS="POST">2</SB> - продолжительность вегетационного периода, дни. По величине γ *98 1 прогнозируют расширенное воспроизводство почвы, по величине γ = 1 - простое воспроизводство, а по величине γ - *98 1 - дЕгРАдАцию плОдОРОдия пОчВы. ПРЕдлАгАЕМый СпОСОб пОзВОляЕТ СОКРАТиТь СРОКи пРОгНОзиРОВАНия B 2-3 РАзА, T.E. пОлучиТь РЕзульТАТы пРОгНОзА зА 1 ВЕгЕТАциОННый пЕРиОд бЕз СНижЕНия ТОчНОСТи пРОгНОзА. 2 ТАбл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5р 4 С 01 N 33/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

®

В полевых условиях выбирают и фиксируют типичный,цля территории участок площадью 2 м . Из средней пробы образца почвы, отобранной на глубину пахотного (0-25 см) слоя методом конверта в пяти точках участка, отбирают навеску почвы весом 1,0-1,5 r высушивают до постоянного веса при температуре 105 С и в ней определяют содержание энергии органического веГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4194328/30-15 (22) 12.02.87 (46) 23 ° 05.89. Бюл. Ð 19 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии (72) В,M. Володин, А.Е. Федорченко, Л.И. Бирюкова и Р.Ф. Еремина (53) 634.0.114.521:5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1246733, кл. G 01 N 33/24, 1985. (54) СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВОСПРОИЗВОДСТВА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ (57) Изобретение относится к почвоведению, экологии и земледелию и может быть использовано при планиро.вании мероприятий по регулированию и использованию плодородия, при проведении почвоохранных мер. Целью изобретения является ускорение способа.

При осуществлении способа с контрольного участка отбирают пробу почвы и определяют ее энергопотенциал Е мето( дом калориметрирования. Затем .на половине контрольного участка выращивают растения. После окончания пеИзобретение относится к почвоведению, экологии и земледелию и может быть использовано при планировании мероприятий по регулированию и использовании плодородия, при проведении почвоохранных мер и т.д..

Цель изобретения — ускорение способа прогнозирования.

Пример. Культура — кукуруза на зеленую массу. риода вегетации определяют энергопотенциал Е4 проб почвы участка, свободного от растений, энергопотенциал

E с участка, на котором выращивались растения, и энергопотенциал Е выращенной биомассы. По окончании вегетационного периода при переходе темпео ратур через 5 С в сторону понижения определяют энергопотенциал Е пробы почвы, отобранной с участка, свободного от растений. Далее определяют показатель воспроизводства плодородия почвы по формуле = (Е + (Š— Е4) х Т /(Š— Е ) Т где T — продол1 5 1 жительность периода вегетации, дни, а Т вЂ” продолжительность вегетацион 2 ного периода, дни. По величине ) 1 прогнозируют расширенное воспроизводство почвы, по величине / = 1 †простое воспроизводство, а величине 1— деградацию плодородия почвы. Предлагаемый способ позволяет сократить сроки прогнозирования в 2-3 раза, т.е. получить результаты прогноза за один вегетационный период без снижения точности прогноза. 2 табл.

1481681 щества методом калориметрирова— ния.,:

Содержание энергии органического вещества в слое почвы 0-25 см на площади 1 м составляет 2,09434 ГДж, т.е. Е1 2,09434 ГДж.

После этого участок делят на две равные части. По внутренней границе раздела на глубину 25 см закладывают полиэтиленовую пленку для исключения возможности попадания корневой системы выращиваемых растений с одного участка на другой.

Затем на одной части высевают необходимое количество семян, в данном случае .12 BITE, а на участке без растений постоянно удаляют всходы сорных растений.

После окончания вегетации растений их удаляют вместе с корневой системой. Затем методом калориметрирования определяют количество энергии в этой фитомассе Е, которое равно

0,02331 ГДж.

С целью получения более объектив- ной характеристики энергосодержания проводят определение содержания энергии в почве участка без растений Е4

2,06582 ГДж, а в почве участка, где растения убраны (Е ), 2,07662 ГДж.

По окончании вегетационного периода (при переходе температур через о

+5 С в сторону понижения) определяют содержание энергии в почве участка без растений E, которое равно 35

2)04720 ГДж.

Определяют соотношение интенсивностей прихода и расхода энергии по формуле

jE< + (Еq — Е ) 1,Т, t

° где — показатель воспроизводства плодородия почвы;

Т) — продолжительность периода 45 вегетации, дн;

Т вЂ” продолжительность вегетаци2 онного периода, дн.

Определение интенсивности прихода и расхода необходимо для получения 50 соразмерных показателей прихода и расхода, полученных за разные промежутки времени, = 1,20.

Одновременное измерение интенсивности накопления и расхода .энергии 55 агроэкосистемой и определение величи" ны соотношения позволяют оперативно выявить отклонение системы от равновесного состояния, При показателе ) 1 преобладает накопление энергии органического вещества в почве, т.е, имеет место расширенное воспроизводство, при = 1 процессы накопления и расхода уравновешены и имеет место простое воспроизводство, а при (1

I преобладает расход энергии над приходом, т. е. деградация плодородия почвы, По данному показателю прогнозируют процесс расширенного воспроизводства плодородия (при условии поступления всей фитомассы в почву).

При условии отчуждения части фитомассы, являющейся товарной продукцией, количество накопленной энергии

Е составляет 0,00887 ГДж (корневые остатки).

Определяют показатель соотношения интенсивности поступления и расхода энергии = 0,69.

Показатель характеризует деградацию плодородия, так как он менее 1.

В табл. 1 и 2 приведены данные, полученные на черноземе, в течение

1982-85 rr. предлагаемым способом, соответственно без отчуждения товарной части продукции и с отчуждением.

Измерение энергии фитомассы после з отчуждения товарной части продукции . позволяет уточнить уровень интенсивности прихода энергии в систему и

его влияние на направленность воспроизводства плодородия почв, что дает возможность судить о степени асинхронности авторезонанса системы.

Для получения информации об уровне и направленности процесса воспроизводства.плодородия почвы известным способом. необходимо иметь данные минимум за два вегетационных периода, так как об изменении воспроизводства плодородия можно судить по разнице между двумя. оценками уровня плодородия.

Предлагаемый способ позволяет получать эту информацию всего за один вегетационный период, так как в идентичных условиях на образцах одной и той же почвы фиксируют и приход энергии (образец с растениями), и расход энергии (образцы без растений). Соотношение интенсивности прихода (числитель) и расхода (знаменатель) отражает уровень воспроизводства, а отклонение от характеристики, отражающей равновесное состояние, характе5 14816 ризует направленность воспроизводства плодородия (воспроизводство или деградация почвы).

При этом данная оценка производит-. ся на одном. уровне точности с извест5 ным способом, так как базируется на одинаковых средствах измерения энергетических характеристик почвы и практически одинаковом количестве измерений за период, необходимый для прогнозирования воспроизводства плодородия., Статистическая обработка десяти вариантов измерений с применением оценки воспроизводства плодородия по предлагаемому и известному способам (получение аналогичной оценки как разности между интенсивностями за два года измерений) показывает, что аб20 солютная ошибка средней при обоих способах находится в пределах 1,57, а относительная ошибка — 1,78Х в пользу-известного. Таким образом, по точности измерений оба способа практически одинаковы, но предлагаемый способ позволяет получить информацию за один год, а известный — за два.

Правомерность применения данной оценки всему конкретному полю с учетом пестроты почвенного покрова диктуется существующими методическими подходами к определению количества повторностей,используемыми как и при реализации известных способов оценки характеристик почвы. Количество выращиваемых растений определяется существующими нормами высева сельскохозяйственных культур ° При оценке почв целинных участков количество растений определяется густотой травостоя фитоценоза.

Формула изобретения

Способ прогнозирования воспроизводства плодородия почвы, включающий

81 6 выращивание растений на контрольном участке почвы, отбор образцов почвы с контрольного участка до и после выращивания растений и определение величин энергопотенциалов выращенной фитомассы и отобранных образцов почвы, отличающийся тем, что, с целью ускорения способа прогнозирования, выращивание растений осуществляют на половине контрольного участка почвы, на участке без растений отбирают дополнительно образцы почвы после выращивания растений и по окончании вегетационного периода, а в отобранных пробах определяют величину энергопотенциалов, затем определяют показатель воспроизводства плодородия почвы по формуле где Š— энергопотенциал почвы до

1 начала периода выращивания р ас те ний, Дж/м ;

Š— энергопотенциал фитомассы

2 растений, Дж/м ;

Š— энергопотенциал почвы с

3 растением после уборки выращенной фитомассы, Дж/м ;

Е4 — энергопотенциал почвы без растений о окончании периода вегетации, Дж/м ;

E> — энергопотенциал почвы без растений по окончании вегетационного периода, Дж/м ;

Т, — продолжительность периода вегетации, дни;

Т вЂ” продолжительность вегетаци-, % онного периода, дни, и при значении 1 прогнозируют расширенное воспроизводство, а при

1 простое воспроизводство, а при а 1 — деградацию плодородия почвы.

1481681 т» I

I, I

cd I

:т !

cd 1 х 1 сс» 1

1 о 1

Wи 00ОООСЧО 00Л овсчоо- м л л л л л л л л л л

О СЧ СЧ

М О л л

СЧ СЧ

ОО с»с ф ф оо

О Ch оо

Ch Ch оооо

Ch Ch О1 О\

Щ Ю

С4 СЧ

Оi C л а о л л л- 04 с» о

С4

О л

° сп о

° л

С 4

СС» а

0 С 4

-- л

Л СО с» СЧ

° л

СЧ » о

СЧ СЧ

Ch Л

О О л л

СЧ ео

СЧ.

Ch Л

Ч во л л

° — СЧ.0 CO

00 О

СО О

Л Ch л л

% л

Сс» СО

5 CV

ОО сс» 00

00 Ch

С» С»

СЧ л. л с0

СЧ л л

СЧ вЂ” о с4» Л ч О

Г4

О О л л

СЧ л 4 а- сс1

ОО

"О

Ch O л л

00 СЧ

iО CO

«4» м

М \О

О О л л

- СЧ 0 СЧ

М СЧ

CO СО

-0- л

О О

° л

- C4 о r

С 4 М ч

С 4 а— О М л л

СЧ т сч О

00 О

-о

СЧ сс

С ) л л

СЧ о сч

СО О О О

-- л а о л л

СЧ л сч ч К» О О

И 00

a o л л - С 4 о л

5 б оо сс» СО

Ch О л л т- С 4 м

00 О1 сс» CO

Оi O л л

М» Ch

М 0

О О

Ч, > а» оо л л

oo а о

СЬ 01 (Ch оос л л оо м м

С4 3 .

Ch л м о о л л о о л а 4»

Ch Г4 т оо л оо

СЧ

Ч» î

СЧ оо оо — С"1 О М

° — СЧ оо л л оо

СЧ

° 0 м м

Ч,» О1

ah О л л - СЧ

СС»

Л 00 О м

4Р М л л

СЧ

C4 м м

uD с»1 сп о л л с 4

С 4 б

: м м О Ch

a o л л

СЧ

С 4

-0 С 1

С 1 О О1

a o л л

СЧ 3 м м О О1

О1 О

° л л- С 4

cd ."т х х х х х

О х ф х ф

СО х ф

4» оих

1- О

С.» !С

Ф х

+ а

О

Ь4!

»

+ Э I аa l

Э О 1

С0 cd 1

С: О

Х С) 1

-о-о о-оК ф х

Э

cd 4

Э С Са сс

Х сс»

Э 00

V Н О

QJ х

О К

I ф

cd СС! СЧ !

С О 00 а ch

Сс» 0

А х

I"

Э ф I

О х

О

Ф х

1

I 1: lcI I» (1

cd

1 cd C(1 Ф Х Х

С Оо,g

I сч.

X l 1

I 4 i

1 l

1 )

И 1

Я I

О

И 1 Сс»

I

Х I 1

dJ I с» 1

Е (С--4 1

О

И

О х 1

Л

Э 1 Сс»

Х I. х 1

cd

L — 1

Э I

t(I

О

v ы

I

I ф о

cd

Е х ф х ф Э

Э

Й

И ь ф а

Е

Х»4

0» о х сс» о о о о

ОСОООО О

ОООООО

Ch (, Ь Ch О О О\

1481681

I cd

I Х

1 (О

I ! О

I I л о

1 Х Ф

1 О

1 Ф Ф Щ Х 1

1 cd д Ц

1-ХО

I Ф Х Х

r-о аg ! Ф Х Ф Х

1 CO L t(1

О О

ОЪ Ch

О О

Ch Ch

ООООО

Ch ОЪ 0 Ch О\

ООООО

С(Ъ 01 01 О Ю

Л Л

И И

СЧ

Л

Л СО

И (Ч

И О

СЧ СЧ

01 Л вф

ОЪ О л в

»- CV

ИОИ

СЧ CV СЧ

01 Л 0Ъ

° »0»

01 О Оъ

О И

СЧ СЧ

Л Ch

»

О Ch в л

СЧ

ОMф

СЧ Лф

Л О И

CO О

ОЛCh л л л

° СЧ т л л л

СЧ» т

И И

:1 (Ч

Л л ф

СЧ л ° \ (Ч вО ъО Л

Ch

СЧ

ОЪ О л в

»» СЧ (Ч Л

СЧ»CO О

Л .1.

О 0Ъ л в

СЧ в ф СЧ О 00 М О И СО

М аО 4

ОъОФ л л л

»»

И CO

И СЧ

Ch О О

ФИф

О CO 0 л л в

» а

СЧ СЧ О О COO О .О

СО CV И

OChO

Л

»

ОЪ О

СО И

О Ch в л (Ч

О

СЧ М

М

N О С Ъ л л (Ч

О И

»»

О О

И ф

0ъ О в в а

О (Ч:1

СО Ф Л

МР О CO

»Ф ЛИ

0Ъ О 0Ъ л л в

» (Ч т л в л (Ч» а

И О

СЧ СЧ

СЧ

О О л л

О О

ОМ Ch

И О

О О

О О в л

О О

ОЪ Л О

Ch ф аО C) CO Ch

О О О

О О О л в л

ООО

М ф (4 М

И И СЧ

О (Ч М

ООО л л в

О О О

Ch» ("Ъ И

» — М

- О

О О л в

О О ч И

CO

М О

М ч—

С"Ъ в в

СЧ

СЧ ф

: М

С Ъ О Ch

01 О л л

- СЧ

СЧ 4 СЧ М 3

С"Ъ ф С Ъ О Ch O

Ch O Ch СЧ

М б

»ф М

Ch O

О ОЪ л л

СЧ б СЧ б

М» . М

: М 4

ОЪ сО Ch

ОФО в л в (Ч»- (Ч л в л

° - СЧ»I +

0 Э

Ц ф ф

cd О Ф Е» а 2 Х

О Э + О

О

Х U

Ф О Х U

Х 44 Х С1

1 Г

1 ((! (6 О

U О

О Э

cd

Ф Х

1 Х Ф

1 Ю Ф

3 ф

Е Э

I сса ф

Х ь О

1 cd Ca I

I и 1 cd

I О hC С(!

0 ф ((! а

И Э

CO Х

Ch Х

Э

I cd

Х О (Ч Х (»

Ch Э Х

:Т K!

I

1 сч I ь

Е 1 ы

1 ф

Г 1

1 ф I

Х I

О 1

1 б 1---3

I !

5. I

Х .I Ст2

Э 1

E 1 (» ) а 1

Э 1

ы

Ф I

Х I

Й

cd 1 !

С 1 а I I

Э I 1

1 Ы 1

U 1 ! сЧ W W 0a c Ch W О И Ch (ф фф ОФММфОЪфф И в л в в в л в л л л в в

ОООО - -ОООО

О ОИИИИОООО

COCO - iОiОOOaOaO

% %» % » т

О-О-ОО-О Х

»» ° » Э

f»