Оцінка протидефляційної стійкості ґрунтового покриву південного степу України (стр. 3 из 7)
Оцінка суттєвості різниць між середніми значеннями механічної зв’язності дефляційно-стійких агрегатів ґрунту в ранньо- та пізньовесняний періоди в групах озимих, ранніх та пізніх ярих культур (у середньому за 2005-2007 роки)
| №/№ | С.-г. культура | Попередник | Середнє для березня | Середнє для травня | Різниця |
| 1. | Озима пшениця | Горох | 70,75 | 70,38 | -0,37 |
| 2. | Озимий ячмінь | Соняшник | 75,45 | 70,86 | -4,59 |
| 3. | Озимий ячмінь | Кукурудза | 78,95 | 65,62 | -13,33 |
| 4. | Озима пшениця | Чорний пар | 73,59 | 69,46 | -4,13 |
| Середнє (M) та помилка середнього (m) | 74,68±1,28 | 69,08±0,85 | -5,60 | ||
| Критерій Крамера-Уелча (Т) емпіричний | 3,3 | ||||
| 1. 2. | Ярий ячмінь | Озима пшениця | 68,00 | 74,53 | +6,54 |
| Горох | Соняшник | 74,79 | 79,44 | +4,64 | |
| Середнє (M) та помилка середнього (m) | 71,39±2,49 | 76,98±1,26 | +5,59 | ||
| Критерій Крамера-Уелча (Т) емпіричний | 2,03 | ||||
| 1. | Соняшник | Озимий ячмінь | 71,57 | 77,39 | +5,82 |
| 2. | Кукурудза | Озима пшениця | 68,00 | 68,74 | +0,74 |
| 3. | Соняшник | Озима пшениця | 68,01 | 76,10 | +8,08 |
| 4. | Кукурудза | Ярий ячмінь | 69,53 | 74,48 | +4,95 |
| 5. | Соняшник | Кукурудза | 69,21 | 76,60 | +7,39 |
| 6. | Соріз | Кукурудза | 69,21 | 80,48 | +11,27 |
| Середнє (M) та помилка середнього (m) | 69,73±1,43 | 75,48±0,76 | +5,75 | ||
| Критерій Крамера-Уелча (Т) емпіричний | 3,57 | ||||
Критичне значення критерію Крамера-Уелча (α=0,05): 1,96.
Отже, значення механічної зв’язності дефляційно-стійких агрегатів змінюється за роками дослідження під впливом метеорологічних факторів зимового періоду, а також у весняний період унаслідок проведення польових робіт. Зважаючи на те, що найнижчі значення механічної зв’язності в середньому за 2005 – 2007 роки встановлені в ранньовесняний період на посівах пізніх ярих культур, саме ці агрофони є найбільш дефляційно нестійкими до виникнення руйнування під час дефляції.
Дослідженнями встановлена математична залежність величини механічної зв’язності дефляційно-стійких агрегатів від показника грудкуватості (r=0,75).
Маса рослинних решток озимої пшениці по зяблевих агрофонах у березні становила відповідно біля 31 г/м2. Маса рослинних решток гороху на посівах озимої пшениці становила 28,0 г/м2, що лише на 10% менше маси решток озимої пшениці.
Найменша маса рослинних решток на зяблевих агрофонах у березні залишається після культури-попередника ячменю – біля 12,7-14,3 г/м2, що в 2,4 рази менше за масу решток озимої пшениці. Найбільша маса рослинних решток на зяблевих агрофонах у березні залишається після вирощування сорізу і становить 85,6 г/м2, що в 2,8 рази перевищує масу решток озимих культур. Маса решток соняшнику та кукурудзи, що збереглися в березні на досліджуваних агрофонах коливається відповідно у межах від 26,7 до 86 та від 25,2 до 53,9 г/м2. Причому, на зяблевих агрофонах маса решток соняшника та кукурудзи мала мінімальні значення, а на полях, зайнятих озимими, – максимальні.
У травні маса рослинних решток унаслідок механічної дії під час проведення весняних агротехнічних операцій (передпосівного обробітку, посіву тощо), а також інтенсивної мінералізації під дією мікробіологічної діяльності зменшується по всіх попередниках. У травні маса рослинних решток озимих культур становила 4,51-9,70 г/м2, соняшнику та кукурудзи відповідно – 10,80-24,31 та 11,81-24,47 г/м2, сорізу – 30,05 г/м2, ярого ячменю – 0,81 г/м2 та гороху – 8,04 г/м2. Проаналізувавши розклад рослинних решток у травні порівняно із березнем, можна зазначити, що найінтенсивніше розкладаються рослинні рештки ярого ячменю (відсоток розкладу дорівнює 94,35%), середню інтенсивність розкладу мають рослинні рештки озимих культур, гороху (в середньому 71,66%). Низька інтенсивність розкладу властива решткам соняшника (65,61%), кукурудзи (58,82%) та сорізу (64,89%).
Вплив мікроагрегатного складу ґрунту на його грудкуватість. Оскільки мікро- та макроагрегатний стани ґрунту взаємопов’язані, відповідно і на мікроагрегатному рівні структурної організації ґрунту найбільша руйнація агрегатів відбувається навесні 2005 та 2007 років, а найменша - в 2006 році.
Руйнування мікроструктури ґрунту проявилося по всіх досліджуваних агрофонах у збільшенні кількості ЕГЧ в 2005 та 2007 роках і в зменшенні їх кількості в 2006 році. Так, найменший вміст ЕГЧ у поверхневому шарі ґрунту навесні відмічено в 2006 році (від 4,8 до 8,2%). Навесні 2005 та 2007 років уміст ЕГЧ коливався відповідно від 11 до 14,5 та від 8,2 до 10,5%. Уміст ЕГЧ в ґрунті слугує показником оцінки ступеня його руйнування на мікроагрегатному рівні. Очевидно, що в осінньо-зимово-весняний період основним фактором руйнування мікроструктури ґрунту, як і макроструктури, є погодні умови в цей період. Мікроагрегатний стан ґрунту має чітку сезонну динаміку в часі. Уміст ЕГЧ у поверхневому 0-3 см шарі ґрунту навесні в значній мірі зумовлюється впливом метеорологічних факторів.
Зміна грудкуватості та зв’язності агрегатів ґрунту під дією пилової бурі 23-24 березня 2007 року. Найбільші зміни в агрегатному складі ґрунту під дією пилової бурі 23-24 березня відбулися на агрофоні “горох після соняшнику”, який на початку процесу видування дрібнозему характеризувався найменшими значеннями грудкуватості ґрунту (27,34%) та кількістю рослинних решток. На агрофонах “соняшник після кукурудзи”, “зяб після озимого ячменю” та “озима пшениця після гороху” зміни показника грудкуватості становили від 20,17 до 28,3% при вмісті дефляційно-стійких агрегатів до пилової бурі 28,43 - 30,11%. На агрофоні “кукурудза після ярого ячменю”, незважаючи на відносно більшу порівняно з іншими агрофонами грудкуватість ґрунту (42,33%), після пилової бурі дефляційно-стійких агрегатів стало менше на 19,25%.
Механічна зв’язність дефляційно-стійких агрегатів унаслідок видування дрібнозему під час пилової бурі на агрофоні “гороху після соняшнику” зростає на 5,1%, на агрофонах “кукурудза після ярого ячменю” та “озимій пшениці після гороху” – на 2,46 та 1,52%, а на агрофоні “соняшнику після кукурудзи“ та зяблевому фоні після озимого ячменю не змінюється.
Внутрішньорічна динаміка грудкуватості поверхневого шару ґрунту та зв’язності агрегатів ґрунту. Результати аналізу внутрішньорічної динаміки грудкуватості ґрунту в середньому за роки досліджень по всіх агрофонах доводять, що найвищі значення грудкуватості відмічені на осінньому зябу по всіх групах культур. Це пояснюється тим, що на поверхню вивертається добре оструктурений нижній шар ґрунту. За осінньо-зимовий період відбувається руйнування ґрунтової структури, що призводить до істотного зниження показника грудкуватості під впливом метеорологічного фактору. Щодо абсолютних значень, то протягом періоду вегетації ранніх і пізніх ярих, озимих культур грудкуватість чорнозему південного була нижчою від нормативного значення в 50%, що вказує на загальну низьку протидефляційну стійкість поверхневого 0-3 см шару чорнозему південного та велику вірогідність пилових бур.
Головні втрати грудкуватості припадають на зиму, тоді як упродовж весни вона практично не змінюється. Якщо порівняти розпорошеність ґрунту за роками досліджень (рис. 1), то видно, що за зиму 2004-2005 та 2006-2007 років відбулася інтенсивна руйнація вітростійкої структури ґрунту приблизно на 20-50%, але зимою 2005-2006 років така руйнація не спостерігалася.
Рис. 1. Умови формування весняної грудкуватості поверхневого 0-3 см шару чорнозему південного (1-2005-2006 рр.; 2-2004-2005 та 2006-2007 рр.)
Більше того, в березні 2006 року грудкуватість виросла порівняно з жовтнем 2005 року. Очевидно, що це пов’язано зі специфічними погодними умовами зим. Дійсно, дані метеостанції Миколаєва, показують, що середня температура трьох місяців зими 2004-2005 рр. складала +0,65ºС, у 2005-2006 рр. – -3,09ºС, а в 2006-2007 рр. – +2,06ºС, тобто зима 2005-2006 рр. була виключно холодною, 2004-2005 рр. – у межах норми, а зима 2006-2007 рр. – теплою. Очевидно, що в умовах теплих зим 2004-2005 рр. та 2006-2007 рр. пройшло інтенсивне розпорошення структури поверхневого шару ґрунту, а зимою 2005-2006 року цього не сталося.
Таким чином, можна констатувати, що грудкуватість чорнозему південного має чітку динаміку в часі. Основним фактором зміни грудкуватості ґрунту в осінньо-зимово-весняний період є кліматичний фактор. По всіх досліджуваних групах культур структурний стан поверхневого шару ґрунту за показником грудкуватості можна оцінити як не вітростійкий.
Внутрішньорічна динаміка параметрів шорсткості поверхні ґрунту. Середньозважений діаметр агрегатів поверхневого шару ґрунту на озимих культурах зростає за осінньо-зимово-весняний період по всіх агрофонах у середньому на 1,06 мм і становить у березні 4,35 мм. Протягом вегетації озимих культур значення середньозваженого діаметра агрегатів знижується: в травні на 1,22 мм, а в серпні на 0,47 мм. Після проведення основного обробітку ґрунту середньозважений діаметр агрегатів ґрунту зростає.
У групі ранніх ярих культур величина середньозваженого діаметра агрегатів ґрунту протягом вегетації сільськогосподарських культур поступово знижується від 3,97 до 3,23 мм, а в жовтні після збору врожаю та проведення обробітку ґрунту зростає до 4,35 мм.
У групі пізніх ярих культур величина середньозваженого діаметра істотно змінюється протягом весняного періоду: після проведення посіву та культивацій значення середньозваженого діаметра
знижується від 3,98 до 3,18 мм у середньому по всіх культурах. Також розмір середньозваженого діаметра істотно зростає в жовтні після проведення основного обробітку ґрунту на 0,43 мм.