Агрофизические свойства почвы и их регулирование в земледелии.
Агрофизические свойства почвы — важнейшие условия ее плодородия.
Свойства почв определяют и характеризуют их состояние: соотношение частиц по крупности, взаимное расположение (плотность и рыхлость сложения, способность образовывать структуру и т.д.), обуславливают все водно-воздушные свойства и следовательно — плодородие почв.
Плотность почвы (объемная масса) — масса единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении, выражаемая в граммах на сантиметр кубический (г/см3). Плотность почвы зависит от минерального и механического состава, содержания органических веществ, структурности и сложения. Плотность твердой фазы входит в число агрофизических свойств почвы.
Пористость — суммарный объем всех пор и промежутков между частицами твердой фазы почвы, выраженная в процентах от общего объема почвы. Пористость почвы зависит от структурности, плотности, механического и минералогического состава почвы.
Наиболее благоприятное в агрономическом отношении соотношение пористости наблюдается в черноземе: общая пористость 58 — 64%, пористость отдельных агрегатов — 38 — 40%, поры, занятые воздухом — до 20 — 27%, неактивные поры меньше 10%. Способность почвы распадаться на агрегаты — называется структурностью, а совокупность агрегатов различной величины, формы и качественного состава называется — почвенной структурой. Агрономическое значение структуры заключается в том, что она оказывает положительное влияние на физические свойства почвы, окислительно-восстановительный, микробиологический и питательный режимы, физико-механические свойства, противоэрозионную устойчивость почв.
Современная теория обработки строится на обоснованном согласии агрофизических свойств почвы и предъявляемых к ним требований культурных растений. С помощью обработки улучшается строение пахотного слоя почвы: рыхлением при основной и предпосевной обработках увеличивают некапиллярную пористость и, наоборот, уплотняя рыхлую почву, уменьшают ее и снижают аэрацию.
Источник
Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru
Агрономия, земледелие, сельское хозяйство
Home » Земледелие » Агрофизические показатели плодородия почв
Популярные статьи
Агрофизические показатели плодородия почв
Агрофизические показатели плодородия почв — комплекс свойств почвы, характеризующих гранулометрический, минералогический состав, структуру, плотность, порозность, воздухо- и влагоемкость, а также агротехнологические параметры почв.
Агрофизические показатели плодородия являются основой создания оптимальных условий водного, воздушного, теплового и питательного режимов для жизни растений.
Агрофизические показатели, за исключением гранулометрического и минералогического составов, отличаются своей динамичностью в течение вегетационного периода, затрудняя их воспроизводство.
Навигация
Гранулометрический состав почв
Твердая фаза почвы — смесь механических фракций: минеральных, органический и органо-минеральных. Минеральные почвы содержат преимущественно минеральные механические частицы с разными размерами, формами, химическим и минералогическим составом.
Гранулометрический состав — относительное содержание в почве механических фракций. Является фактором плодородия пахотных почв, влияющий на продуктивную способность.
Частицы механической фракции принято подразделять на:
- больше 1 мм в диаметре — скелет почвы;
- меньше 1 мм — мелкозем, подразделяемый также на:
- частицы более 0,01 мм — физический песок;
- частицы менее 0,01 мм — физическая глина.
В зависимости от соотношения физических песка и глины, почвы делятся на:
- песчаные;
- супесчаные;
- суглинистые (легкие, средние, тяжелые);
- глинистые (легкие, средние, тяжелые).
В зависимости от сопротивления при обработке, почвы подразделяются на:
- легкие (песчаные и супесчаные);
- средние (легко- и среднесуглинистые);
- тяжелые (тяжелосуглинистые и глинистые).
Химический состав меняется в зависимости от гранулометрического состава. С уменьшением дисперсности частиц резко увеличивается содержание кислорода и уменьшается содержание железа, кальция, магния, алюминия, калия и натрия.
Гранулометрический состав влияет на:
- Поглотительные (сорбционные) свойства: чем больше в почве тонкодисперсных частиц, и соответственно, чем выше удельная их поверхность, тем выше емкость поглощения, влагоемкость, гигроскопичность, пластичность, липкость.
- Плотность почв: с увеличение доли физического песка плотность уменьшается. Оптимальной для большинства культур считается плотность 1,0-1,3 г/см 3 .
- Структурообразование: фракция частиц размером менее 0,001 мм характеризуется высокой коагуляционной и поглотительной способностью, вследствие чего накапливает наибольшее количество гумуса и зольных элементов питания, являясь ценнейшей составляющей рыхлых почв.
- Наступление физической спелости, то есть способности почвы к крошению на мелкие комки при определенной влажности. Почвы тяжелого гранулометрического состава поспевают позже легкого.
- Пластичность определяется содержанием физической глины. С увеличением доли физической глины предел пластичности расширяется.
- Твердость. Высокая твердость повышает сопротивление почвы рабочим органам почвообрабатывающих машин и затрудняет рост проростков и корней растений.
- Липкость — технологическое свойство почвы. Увеличивается при большом содержании физической глины, ухудшая качество обработки.
Наиболее благоприятное сочетание агрофизических, агрохимических и биологических показателей плодородия отмечается в почвах среднего гранулометрического состава. Влияние гранулометрического состава на плодородие может сильно варьировать в зависимости от других показателей. Например, для дерново-подзолистых почв, сформировавшихся в зоне достаточного или избыточного увлажнения, оптимальным является легкий гранулометрический состав, тогда как наиболее высокое плодородие черноземов, наблюдается на почвах тяжелого гранулометрического состава.
Гранулометрический и минералогический составы не претерпевают существенных изменений при длительном сельскохозяйственном использовании земель, что позволяет выстраивать эффективную модель плодородия, опирающуюся на определенный диапазон изменений свойств почвы. Гранулометрический состав не требует воспроизводства, за исключением защищенного грунта и небольших участков, где его возможно изменить внесением песка или глины.
Генетические свойства почв и их гранулометрический состав определяют потенциальную урожайность сельскохозяйственных культур.
Источник
Лабораторная работа «Агрофизические свойства почв»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Агрофизические свойства почв
Агрофизические свойства почв каждой местности определяются природными свойствами и размером почвенных частиц, их взаимным расположением. Природа и свойства почвенных частиц и сформированных из них агрегатов предопределены как местными почвообразующими материнскими породами, так и гетерогенным материалом, привнесенным со стороны. Непрерывные процессы трансформации и перераспределения подвижных минеральных и органических веществ, которые происходят в почвах постоянно под влиянием природных сил и производственной деятельности человека, которые приводят к формированию специфичных горизонтов в почвенном профиле. Получение данных о минеральном и органическом составе почвенных частиц, о плотности и пористости горизонтов, о способности почвы формировать структурные агрегаты, об общей влагоемкости и водоудерживающей способности почвы позволяет судить о степени пригодности почвы для возделывания сельскохозяйственных культур в целом или для выращивания одной специфичной культуры, в частности.
К агрофизическим свойствам почвы относят объемную массу почвы, плотность твердой фазы почвы, общую и капиллярную скважность, полную полевую влагоемкость, уровень аэрации и наименьшую полевую влагоемкость. О всех этих свойствах каждой конкретной почвы судят по результатам анализа почвенных образцов, взятых из каждого почвенного горизонта.
Работа 1 . Морфологическое описание почв
и правила отбора почвенных образцов
Работа состоит из двух этапов. Первый этап – описание почвы по видимым морфологическим признакам, как на поверхности почвы, так и описание хорошо различимых горизонтов (слоев) почвенного профиля. Эта работа выполняется как в период учебной и/или научно-производственной практики, так и в лабораторных условиях по имеющимся монолитам различных почв. На втором этапе работы студенты знакомятся с правилами отбора образцов почвы для определения ее агрофизических свойств.
Этап 1. Для обоснования проявления тех или иных морфологических признаков почвы необходимо описать топографию участка, характер растительного покрова и найти сведения о климатических условиях (среднее количество и характер распределения осадков, сезонные колебания температур воздуха, глубина залегания грунтовых вод), которые оказали непосредственное влияние на формирование почвы. Следует упомянуть о характере и степени антропогенного воздействия на конкретную почву.
Внешние морфологические признаки описывают по открытому почвенному разрезу или по имеющемуся монолиту конкретной почвы. Для разреза выбирают типичное место, которое может характеризовать почвенный покров на площади от 10 до 100 и более гектар. При уклоне местности, не превышающим 5 о , закладывается один разрез, при большем уклоне для более объективной характеристики почвы может потребоваться закладка до трех разрезов: у основания склона, на средней его части и на водоразделе.
Как правило, разрез закладывается на глубину 1-1,5 м или до основания корнеобитаемого слоя почвы.
Рис. 1 Проекция почвенного разреза
Отбор проб почвы
цилиндром из каждого Материнская порода
Разрез почвы от ее поверхностного слоя до слабо измененной подстилающей материнской породы обнаруживает несколько слоев и горизонтов, хорошо различимых по цвету, морфологическим элементам и новообразованиям или включениям, привнесенными механически. Каждый тип почвы имеет свои характерные ему горизонты.
На фотографиях, приведенных ниже, показаны типичные профили различных почв. Описание морфологических признаков поверхностного слоя почвы и каждого горизонта почвенного профиля включает цвет, структуру, толщину горизонта (слоя), наличие корней и биогенных образований, характер переходных горизонтов, наличие конкреций химической природы и прочие отличительные признаки. Дается предварительная характеристика гранулометрического состава на основе формирования шариков и жгутиков из увлажненной почвы. Все эти признаки в совокупности позволяют диагностировать различные типы, рода, виды и разновидности различных почв.
Рис. 2. Типичные профили различных почв
На рис. 2 представлены последовательно изображенные профили черноземной, дерново-подзолистой, аллювиальной и гидроморфо-глеевой почв.
Описание профиля разрезов дается в следующей форме:
Разрез (монолит) №… Местоположение и название типа почвы
Характерные морфологические признаки
Этап 2. Отбор образцов почв
Для детального изучения агрофизических свойств конкретной почвы, как правило, выбирают типичную площадку и открывают разрез почвы шириной 0,8-1,0 м и до глубины материнской породы. На стенке разреза почвы выделяют генетические горизонты, определяют их мощность и описывают видимые характерные признаки каждого горизонта. После чего из каждого горизнта отбирают два вида образцов. Один смешанный образец, который отбирается из каждого горизонта и предназначен для изучения гранулометрического состава, удельной массы твердой фазы, и интересуемых агрохимических показателей (кислотность или щелочность, содержание углерода, общего азота, поглощенные основания и др.). Другой, с ненарушенной структурой, – для определения водно-физических свойств почвы: объемной массы почвы, общей и капиллярной влагоемкости. На основании полученных данных рассчитывают уровень аэрации, долю доступной и недоступной влаги, мертвого запаса влаги. Этот образец также берут из каждого выделенного горизонта почвы.
Смешанный образец почвы каждого горизонта (слоя) в открытом разрезе берется путем скалывания почвы ножом со стенки горизонта не менее чем в 20 местах. Общая масса сырой почвы должна быть не менее 500 грамм. В некоторых случаях смешанный образец берут почвенным буром по всей площади элементарного участка. И его также составляют не менее чем из 20 индивидуальных проб. В этом случае, смешанный образец берется из двух слоев почвы – из пахотного (20-30 см) и подпахотного слоя (20-40 или 30-60 см).
Образцы почвы с ненарушенной структурой отбираются почвенным буром Качинского или специальным цилиндром из нержавеющей стали с заостренными краями для облегчения продавливания. После взятия образца из верхнего горизонта, открывается следующий горизонт для обеспечения доступа к нему и создания возможности продавливания цилиндра вглубь горизонта. Это можно проделать также с помощью бура Качинского, но для этого потребуется сохранение всего сквозного керна почвы. Однако при этом не всегда удается не нарушить плотность и сложение почвы на разных глубинах. Каждый образец почвы помещают в полиэтиленовый пакет или коробку. В пакет и коробку вкладывают этикетку, такую же этикетку приклеивают к пакету (коробке).
Этикетка должна содержать следующую информацию:
Источник