Елена Кузина - Изменение плодородия почв Страница 8

Коэффициент регрессии свидетельствует о том, что с увеличением содержания гумуса в пахотном горизонте серой лесной почвы на 0,1 % количество водопрочных агрегатов возрастает на 5,7 %.

Тесная обратная корреляционная связь была обнаружена между количеством водопрочных агрегатов (У) и концентрацией ионов водорода (Х) в пахотном горизонте серой лесной почвы.

Характер взаимосвязи аппроксимировался уравнением полинома следующего вида:

Коэффициент парной корреляции равнялся 0,77.

Важная роль в структурообразовании принадлежит двухвалентным катионам кальция и магния, которые, необратимо коагулируя почвенные коллоиды, способствуют образованию агрономически ценной водопрочной структуры.

Статистическая обработка экспериментального материала показала, что между количеством водопрочных агрегатов (У) в пахотном горизонте серой лесной почвы и суммой обменных оснований существует тесная корреляционная связь (r =0,81). Эта связь аппроксимируется уравнением полинома:

Коэффициент регрессии свидетельствует о том, что с уменьшением содержания ионов кальция и магния в почвенном поглощающем комплексе на 1 мг-экв./100 г. почвы количество водопрочных агрегатов снижается на 2,5 %.

Анализ структурного состояния чернозема выщелоченного (опыт № 2) показал, что использование полимера «Праестол 650 ВС» в качестве искусственного структурообразователя является одним из приемов восстановления утраченной структуры в пахотном горизонте почвы.

На фоне одностороннего действия полимера количество водопрочных агрегатов в 2008 году увеличилось по отношению к контролю на 6,8 (полимер 5 кг/га) – 15,0 % (полимер 15 кг/га). Количество водопрочных агрегатов на этих вариантах, в зависимости от нормы мелиоранта, варьировало в пределах от 51,4 до 59,6 %, при значении на контроле 44,6 %. Следует отметить, что достоверное повышение количества водопрочных агрегатов обеспечивало увеличение нормы химического мелиоранта до 10 кг/га, дальнейшее увеличение нормы мелиоранта не способствовало достоверному повышению количества водопрочных агрегатов в пахотном горизонте. Так, при увеличении нормы химического мелиоранта от 10 до 15 кг/га количество водопрочных агрегатов возросло на 2,1 %, при значении НСР05 = 3,1 % (таблица 3).

При использовании химического мелиоранта по фону полного минерального удобрения количество водопрочных агрегатов варьировало от 51,6 до 59,9 % и определялось нормой мелиоранта. Увеличение по отношению к контрольному варианту составляло 7,0–15,3 %.

Максимальное количество водопрочных агрегатов было отмечено на варианте с использованием повышенных норм праестола по навозному фону. Количество водопрочных агрегатов на фоне совместного использования навоза и химического мелиоранта составляло 62,8–64,7 %. Различия с контрольным вариантом были достоверными и составляли 18,2–20,1 %.

После уборки ярового ячменя в 2009 году количество водопрочных агрегатов на фоне без химического мелиоранта и удобрений составляло 44,1 %. Структурное состояние пахотного горизонта можно характеризовать как удовлетворительное.

Навоз, на второй год его действия, повышал содержание водопрочных агрегатов в пахотном горизонте чернозема выщелоченного на 8,7 %. Содержание агрономически ценных агрегатов на фоне одностороннего действия навоза составляло 52,8 %.

Количество водопрочных агрегатов на варианте с использованием полного минерального удобрения в 2009 году составляло 44,9 %, т. е. оставалось практически на уровне 2008 года.

На фоне одностороннего действия химического мелиоранта, в зависимости от его нормы, количество водопрочных агрегатов варьировало от 51,5 (праестол 5 кг/га) до 60,0 % (праестол 15 кг/га). Увеличение по отношению к контролю составляло 7,4–15,9 %. Следует отметить, что использование праестола нормами 10 и 15 кг/га обеспечивало перевод почвы из группы с удовлетворительным структурным состоянием в группу с хорошим структурным состоянием. Аналогичная закономерность была отмечена и при использовании данных норм мелиоранта по фону полного минерального удобрения. Количество водопрочных агрегатов на этих вариантах варьировало от 58,9 до 60,8 %, при значении на контроле 44,1 %.

Таблица 3 – Влияние структурообразующего полимера и удобрений на содержание водопрочных агрегатов в черноземе выщелоченном, проц.

Сочетание праестола с рекомендуемой нормой навоза повышало содержание водопрочных агрегатов за период исследований от 16,2 до 24,9 %, при максимальных значениях на фоне повышенных норм химического мелиоранта (23,2–24,9 %).

В конце вегетации гороха (2010 год) количество водопрочных агрегатов на контрольных вариантах составляло 44,2 %.

На фоне одностороннего действия навоза количество водопрочных агрегатов достоверно превышало контроль и составляло 47,0 %. Однако, следует отметить, что на третий год действия навоза его положительное влияние на сохранение вновь образованной водопрочной структуры снижается, что связано с процессами минерализации органического вещества в почве.

Содержание водопрочных агрегатов на варианте с полным минеральным удобрением оставалось на уровне контроля и составляло 44,5 %.

На вариантах с использованием полимера без удобрений количество водопрочных агрегатов в пахотном горизонте варьировало в интервале от 51,4 до 59,7 при максимальных значениях на фоне повышенных норм химического мелиоранта (57,3–59,7 %). Отклонения от контрольного варианта колебались от 7,2 % (праестол 5 кг/га) до 15,5 % (праестол 15 кг/га).

Эффект по восстановлению и сохранению водопрочной структуры на фоне совместного использования различных норм полимера и минеральных удобрений был равнозначным вариантам, где полимер использовался в чистом виде. Количество водопрочных агрегатов на этих вариантах варьировало в зависимости от нормы химического мелиоранта от 51,7 до 60,1 %, превышая контроль на 7,5–15,9 %.

При использовании праестола по навозному фону количество водопрочных агрегатов по завершении исследований варьировало от 57,6 до 65,8 %. Увеличение по отношению к контрольному варианту составляло 13,4–21,6 %.

Таким образом, как свидетельствуют результаты исследований, наиболее существенное влияние на воспроизводство ранее утраченной агрономически ценной структуры оказали повышенные нормы химического мелиоранта, используемые по навозному фону. Причем, нормы полимера 10 и 15 кг/га оказали практически равнозначное влияние на образование водопрочных агрегатов в пахотном горизонте чернозема выщелоченного.

Изучая зависимость количества водопрочных агрегатов (У) в пахотном горизонте чернозема выщелоченного от содержания гумуса (Х1) и лабильного органического вещества (Х2), мы установили тесную корреляционную связь между данными факторами. Коэффициент парной корреляции равнялся по гумусу 0,85, по ЛОВ – 0,86.

Нелинейное выражение взаимосвязей аппроксимировалось уравнениями полинома следующего вида:

Регрессионный анализ показывает, что с увеличением содержания гумуса в пахотном горизонте на 0,1 % количество водопрочных агрегатов повышается на 11,3 %, а с увеличением содержания ЛОВ на 0,01 % – на 9,9 %.

Составленная математическая модель зависимости количества агрономически ценных агрегатов (У) от содержания обменнопоглощенных катионов кальция и магния (Х) позволила установить наличие средней взаимосвязи между этими показателями плодородия почвы. Коэффициент парной корреляции равнялся 0,57.

Нелинейное выражение этой взаимосвязи аппроксимировалось уравнением полинома третьей степени:

Коэффициент линейной регрессии показывает, что с увеличением суммы обменных оснований на 1 мг-экв./100 г почвы количество водопрочных агрегатов возрастает на 6,8 %.

Важными характеристиками структурного состояния почвы являются коэффициент структурности и степень выпаханности.

Как свидетельствуют экспериментальные данные, коэффициент структурности от действия органических удобрений увеличивался по отношению к контролю на 0,17 ед. и составил в 2008 году 0,98 ед. Степень выпаханности на этом варианте уменьшилась на 5,9 % (таблицы 4, 5).

Таблица 4 – Влияние праестола и удобрений на коэффициент структурности чернозема выщелоченного

Таблица 5 – Влияние праестола и удобрений на степень выпаханности чернозема выщелоченного

Минеральные удобрения не оказали влияния на изменение коэффициента структурности и степени выпаханности чернозема выщелоченного.