1.3. Структурно-агрегатный состав обыкновенных черноземов
Структура у обыкновенных черноземов хорошая и не в такой степени распылена, как, например, у оподзоленных черноземов. Объясняется это тем, что ППК почти полностью насыщен кальцием и магнием, вследствие чего агрегаты почв обладают высокой прочностью. Однако, сопоставляя цифровые данные, характеризующие структурный состав в пахотном и подпахатном горизонтах ( таблица 1.4. ), можно видеть, что в пахатной толще у всех вариантов обыкновенных черноземов количество пылеватых микроагрегатов значительно больше, чем в подпахотной части горизонта А. Это свидетельствует о том, что при использовании почв в с/х в процессе механической обработки происходит распыление структурных отдельностей, их растирание рабочей частью плуга. Механическое распыление структурных комочков почвы наблюдается в большей степени при несвоевременной вспашке и неправильном использовании почв вообще.
Таблица 1.4
Структурный состав обыкновенных черноземов, % /1/
| Районы | глубина, см | Структурные фракции, мм | |||||||
| >10 | 10-5 | 5-3 | 3-2 | 2-1 | 1-0,25 | 0,5-0,25 | <0,25 | ||
| Таловский | 0-10 | 10,60 | 12,05 | 9,16 | 9,74 | 14,06 | 16,78 | 13,19 | 14,40 |
| 30-40 | 18,7 | 19,07 | 21,35 | 17,15 | 14,02 | 4,48 | 1,62 | 4,06 | |
| Бутурлиновский | 0-20 | 16,98 | 11,99 | 7,94 | 7,16 | 11,79 | 15,42 | 10,93 | 17,78 |
| 20-40 | 13,41 | 13,52 | 17,44 | 16,21 | 11,04 | 12,17 | 6,72 | 9,49 | |
| Россошанский | 0-10 | -- | 63,25 | 16,60 | 16,60 | 16,60 | 19,04 | 19,04 | 11,71 |
| 30-40 | -- | 71,44 | 14,55 | 14,55 | 14,55 | 8,87 | 8,87 | 3,70 | |
| Подгоренский | 0-20 | 35,86 | 8,28 | 4,94 | 4,40 | 9,08 | 12,98 | 9,86 | 14,60 |
| 30-40 | 34,74 | 20,16 | 14,28 | 10,98 | 6,22 | 6,06 | 2,32 | 2,24 | |
Об изменении структуры почвы при увлажнении можно составить представление по данным агрегатного анализа при мокром просеивании (таблица 1.5. ).
В результате мокрого просеивания почва также распадается на агрегаты, но агрегаты эти имеют меньший размер, чем при сухом просеивании. Если при сухом просеивании преобладают макроагрегаты, то при мокром преобладают микроагрегаты. При мокром просеивании агрегаты размером > 5мм расплываются полностью и переходят в группы более мелких агрегатов или даже в микроагрегаты. Уменьшается также количество агрегатов размером 3-2 мм. Агрегаты размером 1-0,5мм и 0,5-0,25 мм при сухом и мокром просеивании характеризуются примерно одинаковыми цифрами. Что касается агрегатов размером < 0,25 мм, то количество их при мокром просеивании в 5-10 раз больше, чем при сухом просеивании /1/.
Сопоставляя агрегатный состав пахотного и подпахотного горизонтов, легко подметить следующую закономерность. Агрегаты размером > 1,0 мм во всех случаях явно преобладают в подпахотном горизонте над пахотныим. Агрегаты от 1-0,5 мм и 0,5-0,25 мм ведут себя неустойчиво в пахотном и подпахотном горизонтах, и колебание их в ту и другую сторону незначительно. Содержание микроагрегатов ( < 0,25 мм ) во всех случаях выше в пахотном горизонте, чем в подпахотном /1/.
Таким образом, следует, что структура обыкновенных черноземов в сухом и сильно влажном состоянии резко различна. Во влажном состоянии она становится хуже за счет распада макроагрегатов при увлажнении. Наоборот, в сухом состоянии она делается лучше благодаря агрегации микроагрегатов при высыхании. Обыкновенные черноземы, как и типичные черноземы, при распылении структуры в процессе обработки обладают способностью восстанавливать ее после увлажнения и последующего высыхания. Этим, собственно, можно и объяснить тот общеизвестный факт, что обыкновенные черноземы, на протяжении столетий используясь в сельском хозяйстве без органических и минеральных удобрений, тем не менее, сохранили свою структуру /1/.
Таблица 1.5
Агрегатный состав обыкновенных черноземов, % /1/
| Районы | глубина, см | Структурные фракции, мм | |||||
| >3 | 3-2 | 2-1 | 1-0,5 | 0.,5-0,25 | <0,25 | ||
| Таловский | 0-10 | 0,44 | 0,70 | 4,72 | 15,16 | 17,04 | 61,96 |
| 30-40 | 3,98 | 16.24 | 26,22 | 14,21 | 13,38 | 35,97 | |
| Бутурлиновский | 0-20 | 0,46 | 1,14 | 6,10 | 14,94 | 15,94 | 61,42 |
| 20-40 | 2,96 | 7,05 | 17,14 | 15,83 | 12,32 | 44,70 | |
| Россошанский | 0-10 | -- | 31,05 | 31,05 | 0,13 | 0,13 | 68,82 |
| 30-40 | -- | 8,98 | 8,98 | 32,84 | 32,84 | 53,18 | |
| Подгоренский | 0-20 | 0,38 | 0,30 | 2,40 | 2,46 | 20,04 | 67,42 |
| 30-40 | 0,08 | 0,94 | 13,08 | 20,68 | 14,38 | 50,84 | |
1.4. Структурно-агрегатный состав южных черноземов
У большинства вариантов южного чернозема в пахотном горизонте преобладают крупные ( > 10 мм ) агрегаты над более мелкими. Все структурные фракции размером < 10 мм содержатся примерно в одинаковом количестве, что является характерным для южных черноземов.
Аналогичная картина наблюдается и в подпахотном горизонте, однако, с той разницей, что у всех разрезов содержание пылеватой фракции ( < 0,25 мм ) относительно меньше, чем более крупных фракций.
Сопоставляя цифровые данные, характеризующие структуру пахотных и подпахотных горизонтов южных черноземов, а также их структуру с различных угодий ( залежь, пашня ), нетрудно убедиться в том, что естественная структура, присущая этим черноземам, мало распылена в процессе возделывания на них сельскохозяйственных культур. Обусловлено это, повидимому, способностью данных почв. При высушивании после дождей восстанавливать свою структуру, как это было отмечено, в отношении других черноземов. Так как южный чернозем в летний период недостаточно увлажнен, то приведенные в таблице 6 данные будут близки к природным. О структуре южных черноземов в сильно влажном состоянии приблизительно можно составить представление по данным агрегатного анализа, которые тоже приведены в таблице 1.6. Южные черноземы при мокром анализе теряют крупные структурные агрегаты (> 5 мм). Сохраняется ничтожно малое количество агрегатов от 5 до 3 мм, за исключением залежного участка, где зернистая структура не расплывается, а остается в то же количестве, что и 'при сухом просеивании почвенных образцов/1/.
При агрегатном анализе наблюдается увеличение процентного содержания фракций по мере уменьшения их размера. По данным агрегатного анализа, максимальное количество падает на фракцию размером < 0,25 мм. Эта фракция абсолютно и относительно преобладает над всеми другими фракциями, причем содержание ее в пахотном горизонте несколько выше, чем в подпахотном горизонте. В южных черноземах залежи пылеватой фракции обычно в полтора-два раза меньше, чем в тех же черноземах старопахотных участков.
Из сопоставления данных структурного и агрегатного анализа вытекает, что структура у южных черноземов не является высокопрочной, при сильном увлажнении она расплывается на структурные фракции >. 10 мм. и 10—-5 мми нацело исчезают и переходят в пылеватую фракцию даже у черноземов залежи. Однако при высыхании почвы структура снова восстанавливается. Длительное использование южных черноземов в сельском хозяйстве отражается главным образом на прочности структуры, которая с течением времени после распашки залежей снижается /1/.
Таблица 1.6
Структурный и агрегатный состав южных черноземов /1/
| Разрезы | глубина, см | Структурные агрегаты, мм | |||||||
| >10 | 10-5 | 5-3 | 3-2 | 2-1 | 1-0,25 | 0,5-0,25 | <0,25 | ||
| Структурный состав | |||||||||
| 14 | 0-10 | 36,62 | 36,62 | 36,43 | 36,43 | 36,43 | 29,88 | 29,88 | 7,42 |
| 20-30 | 14,52 | 14,52 | 68,67 | 68,67 | 68,67 | 11,68 | 11,68 | 4,23 | |
| 45 | 0-10 | 25,02 | 9,27 | 10,22 | 10,52 | 9,66 | 14,7 | 11,30 | 8,20 |
| 15-20 | 34,48 | 8,34 | 12,96 | 10,28 | 9,12 | 7,76 | 11,44 | 5,62 | |
| 44 | 0-10 | 30,18 | 13,10 | 7,72 | 5,92 | 7,14 | 10,50 | 11,18 | 14,28 |
| 22-29 | 25,76 | 13,60 | 7,78 | 5,48 | 8,06 | 13,20 | 15,06 | 11,10 | |
| 43 | 0-10 | 26,08 | 14,54 | 8,66 | 5,48 | 7,04 | 10,94 | 12,75 | 14,36 |
| 25-35 | 20,84 | 17,28 | 15,02 | 9,72 | 9,92 | 9,62 | 9,89 | 7,69 | |
| Агрегатный состав | |||||||||
| 14 | 0-10 | -- | -- | -- | 10,46 | 10,46 | 24,5 | 24,5 | 65,04 |
| 20-30 | -- | -- | -- | 22,96 | 22,96 | 30,0 | 30,0 | 47,04 | |
| 45 | 0-10 | -- | -- | 11,0 | 10,24 | 4,82 | 15,82 | 20,40 | 38,85 |
| 15-20 | -- | -- | 12,24 | 10,40 | 5,76 | 14,94 | 19,52 | 37,14 | |
| 44 | 0-10 | -- | -- | 2,84 | 0,52 | 1,52 | 6,62 | 17,10 | 71,40 |
| 22-29 | -- | -- | 0,04 | 0,20 | 3,92 | 7,42 | 17,90 | 70,52 | |
| 43 | 0-10 | -- | -- | 0,06 | 0,14 | 0,38 | 4,94 | 18,26 | 76,22 |
| 25-35 | -- | -- | 0,12 | 1,24 | 9,84 | 15,06 | 21,32 | 42,42 | |
В настоящее время о структурно-агрегатном составе черноземов ЦЧО, его динамике и возможных путях улучшения накоплен значительный фактический материал. Однако большую часть исследований проводили на типичных и обыкновенных черноземах. Другие подтипы черноземов изучены в меньшей степени. Необходимо отметить также и то, что, как правило, исследования проводились на единичных разрезах без достаточного числа повторностей /2/.