Анализ изменения состава и свойств черноземов лесостепи и степи Зауралья при распашке (стр. 4 из 12)
2.2 Объекты и методика исследований
Объектами исследований послужили черноземные почвы, изученные во время первой и третьей почвенных экспедиций и в настоящее время являющиеся экспонатами геолого-почвенного музея.
Маршрут полевых почвенных исследований экспедиции пересекал разные природные зоны, при этом использовался сравнительно-географический метод исследования (Принципы организации и методы стационарного изучения почв, 1976). Сравнительно-географический метод выявляет зависимости между почвами, их свойствами и составом, с одной стороны, и совокупностью факторов почвообразования, с другой.
В каждой природной и почвенной зонах использовался метод заложения почвенно-геоморфологических профилей (И.С. Кауричев, 1982). Сущность метода заложения почвенно-геоморфологических профилей заключается в заложении почвенных разрезов на характерных элементах рельефа. Результаты исследований можно использовать для характеристики почв аналогичных почвенно-геоморфологических профилей почвенных зон или подзон.
При изучении черноземов использовался и сравнительно-аналитический метод, который позволяет путем применения химических, физико-химических и других методов анализа судить о составе и свойствах почв.
Почвенный покров черноземной зоны является комплексным: на близком расстоянии друг от друга встречаются различные по генезису и свойствам почвы. В данной работе сравниваются зональные почвы – черноземы равнинных территорий на целине и на пашне.
В лабораторных условиях выполнены следующие анализы черноземных почв:
- NPK – подвижные формы;
- pH водной вытяжки;
- содержание гумуса;
- гранулометрический состав;
- плотность твердой фазы;
- плотность сложения;
- наименьшая влагоемкость;
- гигроскопическая влага (для перерасчета на абсолютно сухую почву);
- агрегатный состав (сухое просеивание);
- водопрочность структуры (мокрое просеивание).
Анализы выполнены по общепринятым методикам (Н.Ф. Ганжара. 2002; А.А. Яскин и другие, 1999).
При изучении черноземов использовался метод сравнения (И.С. Кауричев, 1982).
Урожайность яровой пшеницы определялась на полях, где были заложены разрезы в трех повторениях по каждому подтипу черноземов:
1. чернозем выщелоченный (опытное поле института агроэкологии);
2. чернозем обыкновенный (Увельский район, колхоз «Рассвет»);
3. чернозем южный (Брединский район, совхоз «Первомайский»).
Результаты по урожайности яровой пшеницы обрабатывались математически методом дисперсионного анализа (Б.А. Доспехов, 1985).
Методика почвенно-экологической оценки
Методика почвенно-экологической оценки разработана в Почвенном институте РАСХН (И.И. Карманов, 1985). Она позволяет оценить состояние почв различных угодий. Технология выполнения работ по данной методике состоит в следующем:
- подготовка почвенно-агрохимических и агроклиматических данных;
- почвенно-экологическая оценка.
Почвенно-экологическая оценка
Проводится на основании свойств почв и климатических показателей. В основу положен расчет почвенно-экологического индекса (ПЭи) по формуле (1), предложенной Л.Л. Шишовым и другими (Д.Н. Дурманов, И.И. Карманов, 1991):
, 
(1)где ПЭи – почвенно-экологический индекс;
V - плотность (объемная масса) почвы в среднем для метрового слоя, г/см3;
2 – максимально возможная плотность г/см3;
П – «полезный» объем почвы в метровом слое;
Дс – дополнительно учитываемые свойства почвы: содержание гумуса, рН, степень эродированности и другие;
t>10 - среднегодовая сумма активных температур;Р – поправка к коэффициенту увлажнения;
КК – коэффициент континентальности;
А – итоговый агрохимический показатель содержания элементов питания.
Расчет почвенно-экологических показателей
Множитель 12,5 является постоянным для всех типов почв.
Величина 2-V рассчитывается на основании объемной массы метрового слоя почвы с учетом поправки на коэффициент увлажнения (КУ-Р).
Коэффициент П позволяет учитывать полезный объем почвы различного гранулометрического состава.
Среди дополнительных свойств почв (Дс) важнейшим является содержание гумуса.
Коэффициент на содержание гумуса (Кг) рассчитывается следующим образом. Фактическое содержание гумуса в конкретной почве сравнивается со средним содержанием по региону в почве того же типа. Отношение выражается в процентах, и по его величине находят Кг.
Определение климатических показателей
Коэффициент увлажнения КУ-П определяется по формуле (2):
КУ=
, (2)где Дк – дополнительный коэффициент; Дк=5,1 для лесостепной зоны,
Дк=4,9 для степной зоны.
Ос – среднегодовая сумма осадков, мм
Σt>10 - среднегодовая сумма активных температур.
Рассчитанные по этой формуле величины КУ, превышающие 1,10, принимаются 1,10. Поправку к коэффициенту увлажнения берут в соответствии с таблицей.
Коэффициент континентальности КК рассчитывается по формуле (3):
(3)где tmax - среднемесячная температура самого теплого месяца;
tmin - среднемесячная температура самого холодного месяца;
φ- широта местности.
Агрохимические показатели характеризуют, прежде всего, содержание элементов питания – подвижного фосфора и обменного калия. Коэффициенты взяты из литературных источников (А.П. Козаченко, 1999).
3.1 Морфологические признаки черноземов
Морфологические признаки черноземов выявлены при описании их профилей (рисунок 1).
Рисунок 1 – Профили черноземов на целине: А – выщелоченного;
Б - обыкновенного; В – южного
Разрез 1. Целина. Равнина. Чернозем выщелоченный среднемощный среднесуглинистый. Растительность – разнотравно-ковыльно-типчаковая.
Дернина. 
Темно-серый, почти черный, пылевато-комковатый, слабо уплотнен, средний суглинок, густо пронизан корнями, переход постепенный. 
Темно-серый с коричневым оттенком, комковатый, тонкопористый, ходы корней, переход постепенный. 
Бурый с гумусовыми затеками и примазками, вскипает от НCl с глубины 73 см, карбонаты в виде псевдомицеллия, призматический, уплотнен, переход отчетлив, граница выделена по скоплению карбонатов. 
Белесесовато-бурый, вскипает, карбонаты в виде пропитки, призматический, уплотнен, переход постепенный. 
Белесовато-бурый с белесыми пятнами, вскипает, карбонаты в виде пятен и пропитки, призматический, тонкопористый, плотный.Разрез 2. Пашня. Равнина. Посев пшеницы (опытное поле). Чернозем выщелоченный маломощный, среднесуглинистый.
Темно-серый, пылевато-комковатый, рыхлый, тонкопористый, густо пронизан корнями, слабоуплотнен, суглинок средний, переход постепенный. 
Темно-серый, призматически-комковатый, уплотнен, густо пронизан корнями, переход заметный. 
Темно-серый с белесоватым оттенком, комковатый, тонкопористый, густо пронизан корнями, переход постепенный. 
Бурый с сероватыми затеками, неоднородный, вскипает от НСl с глубины 56 см, карбонаты в виде псевдомицеллия, тонкопористый, призматический, уплотнен, переход постепенный. 
Белесовато-бурый, со слабыми затеками гумуса, вскипает, карбонаты в виде пропитки, призматический, уплотнен, переход постепенный. 
Белесовато-бурый, с белесыми пятнами, вскипает, карбонаты в виде пятен пропитки, призматический, тонкопористый, плотный.Разрез 3. Целина. Равнина. Чернозем обыкновенный среднемощный среднесуглинистый. Растительность – разнотравно-типчаково-ковыльная.
Дернина. 
Темно-серый, почти черный, слабо уплотнен, комковато-зернистый, средний суглинок, корни растений, переход постепенный. 
Темно-серый с ясным буроватым оттенком, слабо уплотнен, комковато-призматический, корни растений, переход постепенный. 
Буровато-серый, неоднородный по цвету, с гумусовыми затеками, уплотнен, крупнокомковатый, корни растений, вскипает от НCl, карбонаты в виде «белоглазки», переход заметный.