Способ оценки агрономической структуры почвы

 

Изобретение относится к почвоведению и может быть:, использовано при разработке систем земледелия, а также мер по охране почв. Цель изобретения 29 .04.87. повышение информативности способа. Для этого в способе, предусматривающем отбор почветгых обра зцов с ненарушеннойи нарушенной структурой, определение их физической характеристики и оценку агрономической структуры по величине отношения физических характеристик образцов нарушенной и ненарушенной структуры в качестве физической характеристику, определяют степень набухания почвы при доведении влажности образца нарушенной структуры до 9-5-95% от полной влажности, а ненарушенной структуры - до 39-90%. 6 табл.

СОЮЗ СоаЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„, 1707528 (51)5 G Ot N 33 2 гзю

1 .1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4615840! 15 (22) 06. 12. 88 (46) 23 01 9? . Бюл. И 3 (71 ) Почвенный институт им. B. B. Äîtió÷ëåíà (72) В.11.Горочкин (53) 631.425.4(088.8) (56) Авторское свидетельство ГССР

Р 1640640, кл. Г 01 И 33!.".4, "9,04.87. (54 ) СПОСОБ 01 1:! П" t АГРО110. 11ЛГГКО11

СТРУКТУР11 ПОЧ1Ч ( (57) Изобретение относится к почвоведепию и может 61,ггь. . испол1,зовано при разработке систем земледел11я, а также мер по охране почв ° Цель изобретения

Изобретение относится к почвоведению и может бьггь использовано при разработке систем земледелия, а также мер по охране почв.

Цель изобретения — расширение информативчости гпособа.

Для осуществления способа необходимо отобрать в поле образны венарушенного сложения в гильзы прибора набухания и определить в них величинч набухания, судя об окончании опыта по достижении влажности в пробах в размере

89-902 от полной влагоемкости, а также определить набухание этой же почвы после лабораторной псдготовки образна, состоящей иэ Rbtcóímíàíèÿ, растирания лэ кр . писеев«1 1",, просе1111ан11я дс определенной п:1;тнсст11. Об скончании набухания судят 11о достижении влажности

93 — 957. от полной влагоемкости.

Вычисляются эмпирические формулы зависимости набухания от пористости

TIoRbmteíèå информативности способа.

Для этого в способе, предусматринающем отбор почвеннл1х образцов с ненарушенно1г и нарушенной структурой, определение их физической характеристики и оценку агрономической структуры по велич11не отношения Физическl1х характеристик образцов нарчв1еннай и ненаруше1гной структуры в качестве физической характеристики, определяют степень набухания почял1 при доведении вл;.жности образца нарушенной стрчктурьl до 93-95Х от полной влажности, а ненарушенной структуры — до 89 †9..

6 табл. и влажности почв в исходном, т.е. до набухания, состоянии и tto HttM получают выровненные значения набухания естественных структур, чтобы сравне.ние набухаемости растертых и ненарушенных проб вести в равнозначных диапазонах плотности и влажности почвы.

Вычисляется отношение набу-хающей

Ql л способности растертых проб f p к набу-, ханию ненарушенной структуры 1 для

H равнозначных величин показатедей плотности и влажности почвы и путем сравнения с предложенными критериями делается оценка агрономической структу- с ры почвы. При 1,"11, & 1,8 структура почвл1 относ «тсч к;,птимальной <Ьорме

Э а п11," - ". 4 — к плохо».

Н.

Иетод ос1 ов;:н на разл1ч; т1 «1аб»лющей способности естественных почве иных структур, зависящий от преобладающего типа структурных свяэей — коа1 7075? 8 гуля пион ных, конде нсацио нных, пере кодных: наибольшее набухание характерно для коагуляционных структур, меньшее— для почв и пород с переходными связями, а полное отсутствие набухания— в случае конденсациопных структурных связей. В такой же последовательности изменяются и агрономические качества почвенных структур от наилучшего (коа- 0 гуляционные связи) до полной потери плодородия в монолитных породах с конденсационными связями. Следовательно, оценивая величину набухания ненарушенных образцов почв, возможно оценить!5 и агрономические качества структуры (табл. 1). В качестве оценочного критерия предлагается использовать отношение набухания естественной структуры к набуханию растертых проб (Чц! р) ° 20

Как показано в табл. 1, " от агрономической формы структуры зависит незначительно. Используя уравнения связи иэ табл. 1 и поправку на набухаемость растертых проб 25

Чо

l(26,4 (или 24,4 для уровн.2) возможно дать агрооценку структуры различных почв — дерново!.одзолистьйс, серых, лесных и гр. 30

Сам метод опрсделе!.ия степени набухания почв известен. Считается, что набухание почв связано с механическим, минералогическим и химическим составом, а также с начальной плотностью и влажностью их. Зависимость же набухания от агрономического состояния структуры почв не рассматривалась.

При сравнении набухания естественHhIx структур с набуханием растертых 40 проб возникает вопрос об установлении . оптимального диапазона влажности, в котором наиболее эффективно сравнение степени набухания сравниваемых агроно мических форм структуры почвы. Лри 15 этом важно, чтобы сравнение происходило в равновесном состоянии увлажнения и степени набухания.(равновесность процесса означает его устойчивое состояние для данных показателей ат.мосферного давления и температуры).

Время достижения равновесного состояния для разных структур различно (табл. 2), поэтому по времени момент равновесности набухания установить нельзя.

Существует также рекомен!1ация о моменте прекращения опьгга по набухаиию — когда приращение обьема составляет по высоте !),01 мм эа 2 сут. Она не может быть использована, так как в конденсированных глыбистых структурах приращение идет бесконечна. Это объясняется тем, что физический смысл набухания состоит в сольватации частиц почвы, а структуры с переходными связями являются неводостойкими и постепенно теряют связь под действием расклин!вающего давления воды.

Объективным критерием для установления момента окончания опыта набухания моежт быть вЛажность. Полное или равновесное проявление степени набухания наблюдается при влажности 99100Х от максимального поглощения воды. почвой.

Эта влажность заранее (до опьгга) неизвестна, однако ее можно вычислить по результату проводимого опьгга на основании следующей зависимости. В набчхающей почве влага не может запол- нить всю пористость из-за наличия тупиковых пор, в которых остается ™за- . щемленный!" воздух. Его количество составляет 1Л,1Х в среднем для ненарушенных почвенных структур (табл. 3). Следовательно, .;ритерием окончания опыта по набуханию ненарушенных проб почв будет момент достижения влажности 901 (89,9) от полной влагоемкости набухающей почвы. Эта величина легко вычисляется по результатам опыта набухания. В растертых порошках почв пабуханиг происходит очень быстро — на

1-2 (по времени) порядка быстрее, чем в ненаг.ушенных пробах. При этом влага заполняет больший объем пор—

95Х (табл. 3). Таким образом, верхним пределом влажности окончания опыта будет заполнение пор в размере 957 (94,б).

В табл. 4 приведено сопоставление показателей объема н набухания и влажности (;Н набухающей дерново подзолистой почвы, причем влажность выражена в процентах от общей порястости, время с взято от начала опыта.

Чтобы получить сравнимые результаты величины набухания (равновесные), для представленных форм структуры — монолитных проб, с одной стороны, и оптиMRJILHb!.c ..гро!!0мнчсскнх структур нли

pQcTертых lIpoG ПОчвы, с др у эй, необходимо достижение различных показателей влажности: для первых 89-907 от пористости, для вторых — 93-95Х

1707528

Таблица1

Образец . Пористость, Влажность

I начал*ная

Набухание Ч, 1 Комковатая (а гро комичес ки ценная) структура

Глуби стая (де градированная) структура

Гстественный

Растертый до крупности

1 мм

57,7

10,4

15,9

5,1

26,4

24,4 (92,7-95X) . Более высокая влаяа ость (более 907 для монолитных проб и более 957 для растертых проб) недопустима из-за вьш еукаэанного противодействия "защемленного" воздуха.

Для испытаний были отобраны образцы выщелоченных тяжелосуглинистых черноземов (8Е гумуса) Горьковской области с хорошей агрофизической дегради- 10 рованной структурой.

Полученное отношение V /"н характерное для оптимальной структуры (1,78) и деградированной (2,67) статистически значимо для 992 вероятнос- 15 ти (табл. 5).

Использование предлагаемого способа оценки агрономической структуры почв, как видно из табл. 6 при сравнении с прототипом, весьма эффективно. 20

Формула зависимости набухания от

-. плотности и влажности Ф„=а+ЬП+сИ для ненаругзенных проб, где а Ь с

88, 31 1, 197 О, 656 25

29,08 0,299 0,273

9,80 0,101 0 09?

29,62 0,40? 0,220

14,66 0,151 0,137

Предлагаемый метод, основанный на оценке внутренних свойств макроструктуры или, другими словами, качеств микроструктуры, определяющих формирование тех или иных свойств макроструктуры (пли агрономической структуры5, позволяет оценивать физические качества почвы в любой произвольно взятый срок. При этом получается определенная числовая характеристика, исключающия неопределенность оценки.

Формула и зо брет ения

Способ оценки агрономической структуры почвы включающий отбор почвенных образцов с нарушенной и ненарушенной стра турами, определение их физической характеристики и величины отношения последних, отличающийся тем, что, с целью расширения информативности способа, в качестве физической.характеристики определяют степень набухания почвы при доведении влажности почвенного образца с нарушенной структурой до 93-95Х от полной влагоемкости, а образца с ненарушенной структурой — до 89-907... в.

1707528

Та бли да 2

Время достижения заданной влажности, м!1н, от воздушно-сухого состояния

Влажность набуха!О!!1с!1 7точн67 э к массе

Агрономически хорошая структура, P И! 1, S--1,33 г/смз з естественная структура лосле механического сжатия

Естественная структура

Яы!,36 г/смз

Растертая масса, механически сжатая до S=

=1,32 г/смз

47

104

306

13.. 33.

32

Конечная (равновесная) 31,4

38,4

35,3

Т ° блица 3 емленный во»> I к.объему

Вллкность к»бухт>ей почвы, I

Пороэность набухшей почвы, Х рактер образцов, повторность

cot к 06bc>>!> x nopo»

Образцы пахотного горизонта ненлруненной структуры

104 монолит, и 2 49,53 49,88 89,6

То ие повторно> п 4 43,95 43,58 88,6

50а моно>в т> и 3 41,21 44,73 91,9 и» и 4 504! 50 > 40 9 1, !

1 комковатьв1> п Ь 56,20 55,63 89,40

233 монолит. ° n 2 48,66 46, 19 89,9

Среднее 89>9

Пробы растерты до 1 мм в воздуино-сухом состолкии

50п3 706 . 614 92 3 и 3 75, 5 64, ". 95,4

57 nW 64,6 60>5 93>? п 6 67,1 61,6 95,2

9п 6 65,0 61,5 96,2

Среднее 94,6

5,78

5,63

3,94

5>60 б,64

5,19

5 54

55,6Ü

49,21

48,67

56,0>!

51 ° »

Вьк>ело че ннал

Чернозем

)Дерновоподэолистан

4>1

3>1

4,4

3 1

2,4

3,4

66>54

67 3

64,9

64,7

63,9

Ваакелс!челн ан

Чернозем

Темно-серам

Влавность набуханщей почвы, 2 к максимально возмоиной но>ветвь>е пробы, полученные растираем и м.>огократньв> увлакненнем-вы" суиина нием

22 65

42 9!

60 92

20 91

8&,1

89,001

30 . 95» 99

* !!нтераал влакности длл срааненил >>орм структуры в равновесном состолн»н и»бука>о>л

23

44

63

&4

92

93

98

99

100

1 .3,1

1О

186

363

912

20,7

39 ° 6

56,6

75 5

80,9

82,7

83 6

85,4

1 5

2>2

11

?. >

32

38

49

98

Агрофизически деградированный чернозем, ВУ 104

1 Та блица 4

&гроко>а>чески оптнмальнан Растерт»а почва до 1 мм структура - полевые образцы рыхлого (ненаруиенного) словенка

>, (>„, : (v„, z

t мнн !7», I V I

21 ° 8 21

41,6 39

59,6 52

79 ° 5 79

85,1 88

&7,0 91

88,0, 93

89,9 95

97., 7 98

93 ° 7 е 99

94,6 1_#_

3

186

363

1707578

Та блица 5!

Агрономичес кая струкI тура

Исходные пока затели

Набухание при 1! "90 н

957 от Пн

Раэреэ Понторслой, см ность и и

Растертые пробы

1,50 An 0-?О 77 57,7 5,10 27>6+1,0 1,0

Ненарушенные пробы

1 An 0-?О 1 60>5 6,0 10,6

1 .-"" 1 525 . 74 21,8

1 55,6 8,7 17,9

5 55 8 25 3 5 О

4 51,9 25 2 10,0

1 6 55) "-3> 5 5,7

50 А 35-40 1 46,4 15,9 19,4

1 - 48,",. 23,7 16,5

Коэфд>ициент корреляции 0,98М0,008

Уравнение регрессии У> =88,31-1,197 11-0,656Ч

"Приведенное" набухание

57,7 5,70 15,49

Отношение набухания растертых проб к ненарушенным

27, 6: 15, 49=1, 78

Растертые пробы

Неудовлетворительная ?,50 аЛп 0-.".0

15 57>9 5,48

Ненарушенные

2 An 0-?0 ° 3 54>о ".0,6 7,0

1 53 5 2?,6 5,7

1 46,9 75,6 8,0

1 44,7 31,3 7,2

6 516 269 6,8

1 47,? 23 2 9,8

50a An 0-70 1 37,1 11,0 15,2

1 41>2 1(,3 14,5

1 43,5 9,4 14,1 1 41>0 . 7 8 . 11,5

1 39 5 8,6 1",5

1. 486 57 14,9

3 516 81 12,0

1 50>0 6,9 14,3

Коэффициент корреляции 0,857+0 057 уравнение per1)eccun Уп=29, 08-0> 299 П-О, 273 И

"Приведенное" набухание

L 57,9 5,48 10, 35

Отношение набухания растертых проб с ненарушенным

23 5:10 35

- =- -- --=2 67

0,851

Хорошая

Оптимальная

23,5i0,09 0,85

1707528

Та бли па 6 н

))пытные денщике (сречнис) Выровненные данные на 6уха них

Агрономичес н опенха (дюрма

Почва тертые пробы наруиенные пробы

Rt. ttaPymeNm )». про abt

Растертые пробы

Ю у

Набухание

tTPN

1> 90".П

Чернозем

Вьахелоченная

15,49 1,78

57,7 5,7 19,49 27,6

27,6

2,67

1"., 35.". 7,6

57,9 5,5 1 ),35

2Э

23,5

Дерново-подзолистая

6 ) ">6Э

42,2 32 ?>69 . 6)9

9,3

1;46

2, 4 1

9,61

3 35

45,1 8,8 11,7

51 9 25 3,73

14,0

8,04

9,3

13,9

Темно-серая

Редактор Н.Лаэарен7(о

Заказ 264 Тираж .Подписное

3И>i!..II ГОСудар: Р-c!ih Га КОМИтбта ПО ИЗОбрЕт".НИяи И отКръ1тняМ Ирп ГКНТ СССР

113035, Иосква, л(-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Оптималъна я (хоровая)

Де rpamtpoваяная (плохая)

Веохулътуренная (плохая)

Оптимальная

Плохая буха е РР и П

5, 7 не ни

9 т*П

Составитель Л.Рубин.. ва

Техред11.)1оргентал Корректор A.06PY 1ар