Протиерозійна стійкість ґрунтів Правобережного Степу України
Профільний розподіл протиерозійної стійкості темно-каштанового ґрунту та чорнозему південного Правобережного Степу України. Дослідження впливу довготривалого землеробського використання на протиерозійну стійкість ґрунтів Правобережного Степу України.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 26.08.2015 |
Размер файла | 129,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Національний науковий центр
"Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського"
УДК 632.125:631.459 (477.7)
06.01.03 - агроґрунтознавство і агрофізика
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
ПРОТИЕРОЗІЙНА СТІЙКІСТЬ ҐРУНТІВ ПРАВОБЕРЕЖНОГО СТЕПУ УКРАЇНИ
Нікончук Наталія Володимирівна
Харків - 2009
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Миколаївському державному аграрному університеті Міністерства аграрної політики України
Науковий керівник доктор сільськогосподарських наук, професор Чорний Сергій Григорович, Миколаївський державний аграрний університет, завідувач кафедри ґрунтознавства та агрохімії
Офіційні опоненти:
- доктор сільськогосподарських наук, професор Тихоненко Дмитро Григорович, Харківський національний аграрний університет імені В.В. Докучаєва, завідувач кафедри ґрунтознавства
- доктор сільськогосподарських наук, професор Зубов Олексій Ремович, Східноукраїнський національний університет імені В. Даля, завідувач кафедри гідрометеорології
Захист відбудеться "11" лютого 2009 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.354.01 у Національному науковому центрі "Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського" за адресою:
61024, м. Харків, вул. Чайковського, 4
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного наукового центру "Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського" за адресою: 61024, м. Харків, вул. Чайковського, 4
Автореферат розісланий "10" січня 2009 р.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Павленко О.Ф.
Анотації
Нікончук Н.В. Протиерозійна стійкість ґрунтів Правобережного Степу України - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.03. - агрогрунтознавство і агрофізика. Національний науковий центр "Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського". Харків, 2009.
У дисертаційній роботі визначено протиерозійну стійкість ("міцність") основних ґрунтів Правобережного Степу України. Вивчена протиерозійна стійкість еродованих та намитих ґрунтів. Досліджено профільний розподіл протиерозійної стійкості темно-каштанового ґрунту та чорнозему південного. Встановлено вплив довготривалого землеробського використання на протиерозійну стійкість ґрунтів Правобережного Степу України. Досліджено внутрішньорічну динаміку протиерозійної стійкості чорнозему південного. Дана оцінка ролі основних властивостей, які визначають стійкість ґрунту до ерозії (вміст гумусу, сума елементарних ґрунтових частинок, показники макро- та мікроструктури) та виявлені математично-статистичні залежності між цими показниками і протиерозійною стійкістю. Встановлені зв'язки між показниками протиерозійної стійкості, які були визначені за різними методиками. На основі експериментально отриманих показників протиерозійної стійкості ("міцності") ґрунтів було адаптовано методику оцінки протиерозійної стійкості земель для Правобережного Степу України.
Ключові слова: ґрунт, протиерозійна стійкість, еродовані ґрунти, гумус, показники мікро- та макроструктури.
Никончук Н.В. Противоэрозионная устойчивость почв Правобережной Степи Украины - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.03. - агропочвоведение и агрофизика. Национальный научный центр "Институт почвоведения и агрохимии имени А.Н. Соколовского". Харьков, 2009.
В диссертационной работе изучено современное состояние противоэрозионной устойчивости основных почв Правобережной Степи Украины. Установлено увеличение противоэрозионной устойчивости на намытых почвах и соответственно уменьшение ее на смытых. Исследование профильного распределения противоэрозионной устойчивости темно-каштановой почвы и чернозема южного показало, что исследуемый показатель изменялся по генетическим горизонтам и имел свои особенности в зависимости от почвенного типа.
Установлено влияние длительного земледельческого использования на противоэрозионную устойчивость почв Правобережной Степи Украины. Максимально уменьшалась устойчивость почв к эрозии при антропогенном использовании темно-каштановых почв, что обусловлено значительными потерями гумуса и водопрочной структуры.
Исследовано внутригодовую динамику противоэрозионной устойчивости чернозема южного во время вегетации сельскохозяйственных культур. Минимальные значения противоэрозионной устойчивости под разными культурами были в начале лета и постепенно увеличивались к осени. Динамика противоэрозионной устойчивости почв напрямую была связана с метеорологическими факторами и практически не зависила от агротехники возделывания сельскохозяйственных культур.
Дана оценка роли основных свойств, которые определяют устойчивость почвы к эрозии (содержание гумуса, сумма элементарных почвенных частичек, показатели микро- и макроструктуры); определены математико-статистические зависимости между этими показателями и противоэрозионной устойчивостью. Установлены связи между показателями противоэрозионной устойчивости, которые были получены по разным методикам. На основании экспериментально полученных показателей противоэрозионной устойчивости ("прочности") методику оценки противоэрозионной устойчивости земель адаптировано для почв Правобережной Степи Украины. В результате внедрения почвоохранных мероприятий на землях конкретного хозяйства на основании предложенной методики получен значительный экологический и экономический эффект.
Ключевые слова: почва, противоэрозионная стойкость, эродированные почвы, гумус, показатели макро- и микроструктуры.
Nikonchuk N.V. Anti-erosive stability of Right-bank Ukraine Steppe soils - Manuscript.
The dissertation of a thesis for competition of scientific degree of the candidate of agriculture sciences on a speciality 06.01.03 - agricultural soil science and agrophysics. National scientific center "Institute for Soil Science and Agrochemistry Research named after O.N. Sokolovsky, Kharkiv, 2009.
Anti-erosive stability ("solidity") of Ukraine's Right-bank steppe soils basic types has been defined in this dissertation. The eroded and alluvial soils anti-erosive stability has been studied. The dark chestnut-colored soils and the southern black earth anti-erosive stability with regard for profile distribution has been researched. The long-term application of land for agricultural purposes and irrigation influence to Ukraine's Right-bank steppe soils anti-erosive stability has been determined. The anti-erosive stability dynamics of southern black earth within a year has been researched. Basic properties (humus content. The sum of elementary soil particles, macrostructure and microstructure indices) determining soils anti-erosive stability and their role has been evaluated, mathematical statistic interdependence between the indices and soil's anti-erosive stability has been defined. Relations between anti-erosive stability indices that were determined based on different methods have been defined. Evaluation methods for Ukraine's Right-bank steppe land anti-erosive stability was adapted on the basis of experimentally estimated indices of soils anti-erosive stability ("solidity").
Key words: soils, anti-erosive stability, eroded soil, humus, macrostructure and microstructure indices.
Загальна характеристика роботи
Актуальність теми. Водна ерозія ґрунту як природний і антропогенний деградаційний процес завдає величезної екологічної й економічної шкоди в багатьох країнах світу. В Україні ерозія проявляється на площі 12,5 млн. га. Зокрема, у степовій зоні, яка займає 40% території країни, еродовано близько 11 млн. га (Булигін, 2006). Надмірна розораність території, велика зливова активність, схиловий рельєф, несприятлива структура посівних площ стимулює розвиток ерозійних процесів в Степу України та, зокрема, в його правобережній складовій, що поступово приводить до зниження продуктивності агроландшафтів.
Нині досить добре вивчені природні й антропогенні фактори, які обумовлюють прояв ерозії. Зокрема, є детальні кількісні оцінки зливової небезпеки в регіоні, визначена протиерозійна ефективність сільськогосподарської рослинності, вивчені ерозійні властивості рельєфу тощо. Але ґрунтові чинники формування протиерозійної стійкості чорноземних та темно-каштанових типів визначені недостатньо. Крім того, немає точних рекомендацій та кількісних характеристик протиерозійної стійкості різних типів та підтипів ґрунтів, не вивчений вплив еродованості та ступеня антропогенної трансформації на цей показник тощо. Слід зазначити, що надійне кількісне обґрунтування ґрунтозахисного землеустрою та протиерозійного землеробства неможливо зробити без детального визначення здатності ґрунтів протистояти руйнівній дії водних потоків та падаючих крапель.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Основою дисертації є матеріали науково-дослідних робіт, які виконувалися в рамках НТП УААН "Родючість і охорона ґрунтів" 2001-2005 рр. за завданням 01.01 "Розробити теорію формування ґрунтозахисних агроландшафтів на підставі вивчення природи і механізму просторово розподілених ерозії та дефляції" (№ ДР 0101U006042) та НТП УААН 01 "Родючість, охорона та екологія ґрунтів" 2006-2010 рр. за завданням 01.02.01-021 "Розробити теоретичні засади та комп'ютерну технологію оцінювання ерозійної небезпеки та ґрунтозахисної оптимізації агроландшафтів" (№ДР 0106U004781). Також дослідження були складовою частиною плану науково-дослідної роботи агрономічного факультету Миколаївського державного аграрного університету "Підвищення продуктивності агроландшафтів Південного та Сухого Степу України" (№ДР 0105U001575).
Мета і завдання дослідження. Головною метою роботи є вивчення сучасного стану протиерозійної стійкості ґрунтів Правобережного Степу України.
Для досягнення поставленої мети вирішувались основні завдання:
- визначення протиерозійної стійкості основних типів (підтипів) ґрунтів Правобережного Степу України;
- вивчення впливу еродованості ґрунтів на їх протиерозійну стійкість;
- дослідження протиерозійної стійкості різних генетичних горизонтів чорноземів та темно-каштанових ґрунтів;
- вивчення впливу землеробського використання ґрунтів на їх протиерозійну стійкість;
- дослідження внутрішньорічного коливання протиерозійної стійкості південного чорнозему;
- визначення впливу властивостей ґрунтів на протиерозійну стійкість;
- адаптація методики проектування протиерозійних заходів на основі обчислення протиерозійної стійкості земель за методикою Г.В. Бастракова.
Об'єкт дослідження - протиерозійна стійкість чорноземів та темно-каштанових ґрунтів Правобережного Степу України.
Предмет дослідження - основні складові протиерозійної стійкості степових ґрунтів: протиерозійна міцність ґрунту, часовий та просторовий розподіл протиерозійної стійкості, показники мікро- та макроструктури ґрунту.
Методи дослідження. Для досягнення визначеної мети були використані такі методи: польовий, лабораторний, математично-статистичний, обчислювально-порівняльний. Лабораторні аналізи зразків ґрунту виконували за атестованими та стандартизованими методиками.
Наукова новизна одержаних результатів. Наукова новизна досліджень полягає в:
- визначенні кількісних характеристик протиерозійної стійкості основних типів ґрунтів Правобережного Степу України;
- оцінці ролі основних властивостей ґрунтів, які визначають протиерозійну стійкість;
- визначенні головних закономірностей у внутрішньорічному коливанні протиерозійної стійкості чорнозему південного;
- виявлення кількісних залежностей між параметрами протиерозійної стійкості, визначених за різними методиками для умов Правобережного Степу.
Практичне значення одержаних результатів. Отримані дані забезпечують можливість кількісної оцінки та прогнозування протиерозійної стійкості різних ґрунтів Правобережного Степу, адаптації методики оцінки ерозійної небезпеки за методом Г.В. Бастракова (1975, 1983,1994) та можливості протиерозійного обґрунтування ґрунтозахисних заходів на основі цієї методики. Також вирішення інших екологічних проблем, пов'язаних із використанням ерозійно небезпечних земель.
Результати роботи були використані Миколаївським науково-дослідним та проектним інститутом землеустрою при проектуванні протиерозійних заходів в конкретному господарстві (агрофірма ім. Чапаєва Березанського району Миколаївської області).
Особистий внесок здобувача. Автор дисертаційної роботи брав участь у розробленні програми та вибору методик для проведення польових і лабораторних досліджень, визначення модельних ділянок для проведення польових досліджень. Особисто автором виконано аналіз та систематизацію літературних джерел та їх узагальнення. Польові й лабораторні дослідження, аналіз експериментальних даних та формування висновків виконано безпосередньо автором.
Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались на Причорноморських регіональних науково-практичних конференціях науково-педагогічних працівників і аспірантів МДАУ (м. Миколаїв, 2004-2008 рр.), на Першій регіональній науково-практичній агроекологічній конференції "Перлини степового краю" (м. Миколаїв, 2005), на Міжнародній науковій конференції студентів, аспірантів і молодих учених "Екологізація сталого розвитку агросфери, культурний ґрунтогенез і ноосферна перспектива інформаційного суспільства" (м. Харків, 2006), Міжнародній науково-практичній конференції "Аспекти сучасного розвитку аграрного виробництва в ринкових умовах України" (м. Миколаїв, 2006), на науковій конференції "Проблеми моніторингу ґрунтів і сучасні технології відтворення їх родючості" в Подільському державному аграрно-технічному університеті (м. Кам'янець-Подільський, 2007).
Публікації результатів досліджень. За матеріалами досліджень опубліковано 12 наукових праць, у тому числі 7 статей у наукових журналах та збірниках (6 - у фахових виданнях) та 5 тез за матеріалами доповідей.
Структура та обсяг дисертації. Загальний обсяг дисертаційної роботи становить 120 сторінку комп'ютерного тексту і складається зі вступу, 7 розділів основної частини, висновків та рекомендацій виробництву, містить 37 таблиць, 12 рисунків, 25 додатків. Список використаних джерел налічує 216, у тому числі 24 джерела англомовних авторів.
Основний зміст роботи
Стан вивченості питання. На підставі вивчення наукових джерел написано розділ, в якому показано, що захист ґрунтового покриву від деградації, у першу чергу, від ерозійних процесів - одна із найважливіших екологічних проблем, з якою людству доведеться мати справу в XXI столітті. Успішне вирішення цього питання можливе лише на основі всебічного вивчення причин і умов виникнення ерозії і розроблення наукових основ охорони і раціонального використання земельних ресурсів. Визначено, що серед усіх факторів ерозії непересічне значення має протиерозійна стійкість ґрунту. Було задекларовано також, що суттєвий вклад у вивчення умов формування протиерозійної стійкості ґрунтів та отримання кількісних показників внесли W.H. Wischmeier, Ц.Є. Мірцхулава, М.Н. Заславський, М.С. Кузнєцов, Г.І. Швебс, М.К. Шикула, С.Ю. Булигін, О.Г. Тарарико, Г.А. Ларіонов, О.О. Світличний, Д.Г. Тихоненко та ряд інших вчених. Досягнення вітчизняних вчених відображено в Концепції охорони ґрунтів від ерозії в Україні (Харків, 2008)
Аналіз літературних даних показав, що найбільш повним визначенням протиерозійної стійкості слід вважати здатність ґрунту протистояти еродуючій дії (відриву і переносу) падаючих дощових крапель або поверхневому водному потоку (А.А. Светличный, С.Г. Черный., Г.И. Швебс, 2004).
Існує ряд підходів щодо визначення протиерозійної стійкості ? прямі (лабораторні та польові методи, які моделюють опір водній ерозії спеціально підготовлених зразків ґрунтів, або дослідження у польових умовах на стокових майданчиках, де вивчається інтенсивність змиву в певних "еталонних" або "стандартних" умовах) та непрямих (у вигляді "інтегральних" ґрунтових показників, які, на думку низки авторів (Кузнєцов, 1981; Воронін, 1986; Булигін, 2001), показують здатність ґрунту протидіяти руйнівній енергії поверхневого стоку і падаючих крапель дощу). До останніх відносять показники макро- і мікроструктури ґрунту, зокрема, коефіцієнт агрегованості Бейвера-Роадеса, показник протиерозійної стійкості Вороніна-Кузнєцова, вміст водотривких агрегатів >0,25 мм та їх середньозважений діаметр тощо.
Слід зазначити, що наявність різних не уніфікованих методик визначення цього показника призвела до формування широкого кола не узгоджених, часто контрверсійних думок щодо протиерозійної стійкості різних ґрунтів, впливу ґрунтових властивостей, ступеня еродованості, зрошення та інших факторів антропогенного та природного походження на цей показник. Детально не вивчена внутрішньорічна та багаторічна динаміка протиерозійної стійкості ґрунтів.
У зв'язку із вищесказаним, було зроблено висновок про необхідність подальшого дослідження природи протиерозійної стійкості ґрунтів та визначення її кількісної оцінки різних типів ґрунтів, внутрішньорічних змін цього показника, впливу ґрунтових властивостей на протиерозійну стійкість тощо.
Умови, об'єкт та методика проведення досліджень. Для вивчення протиерозійної стійкості чорноземів та темно-каштанових ґрунтів була сформована система моніторингових ділянок для спостережень за цим показником. За результатами попередньо проведеного грунтово-ерозійного обстеження території Правобережного Степу були виявлені типові ґрунтово-ерозійні катени, у межах яких були закладені розрізи, з яких відбиралися ґрунтові зразки для подальшого вивчення ґрунтових властивостей з точки зору протиерозійної стійкості та проводився опис ґрунтового профілю з визначенням усіх морфологічних показників. Типові грунтово-ерозійні катени вибиралися таким чином, щоб вони знаходилися поблизу неораних цілинних ділянок, які певний час не оброблялися. З таких ділянок також відбиралися зразки з метою визначення протиерозійних властивостей ґрунту в "еталонних" умовах цілини та (або) перелогу. Координати катен та ґрунтових профілів фіксувалися в просторі за допомогою GPS-приймача "Garmin-60".
Коливання протиерозійної стійкості ґрунтів протягом року вивчався в умовах стаціонарного польового досліду, закладеного на землях Миколаївського інституту агропромислового виробництва УААН (чорноземи південні середньосуглинкові). Об'єктами польового дослідження були два агрофона ? озима пшениця та кукурудза на зелений корм.
Відпрацювання методики протиерозійного проектування на основі оцінки ерозійної стійкості земель за методом Г.В. Бастракова проводилось на землях агрофірми ім. Чапаєва Березанського району Миколаївської області.
Відбір зразків ґрунту і подальший їх лабораторний аналіз за допомогою фізичних, хімічних, фізико-хімічних та інших методів проводився згідно з загальноприйнятими методиками відповідно до ДСТУ, ДСТУ ІSO, ГОСТ, ОСТ. Зокрема, структурно-агрегатний склад ґрунту визначався за Н.І.Савіновим згідно з методикою - ДСТУ 4744:2007 (4-х кратна повторність); середньозважений діаметр агрегатів ґрунту - методом обчислення; гранулометричний та мікроагрегатний склад в індивідуальних зразках методом піпетки в модифікації Н.А. Качинського згідно з методикою МВВ 31-497058-010-2003 (4-х кратна повторність), ступінь дисперсності ґрунту обчислювався за Качинським, агрегатності - за Бейвером і Роадесом (А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина, 1986); гранулометричний показник структурності за Вадюніною (А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина, 1986); показник протиерозійної стійкості ґрунту за Вороніним і Кузнєцовим (А.Д. Воронин, 1986); водостійкість - методом мокрого просіювання на приладі Бакшеєва (А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина, 1986); гігроскопічну вологість ґрунтів - за методикою "Визначення сухої речовини та вологості за масою. Гравітаційний метод, ДСТУ ІSO11465 - 2001; вміст гумусу за ДСТУ 4289:2004, визначення вмісту елементарних ґрунтових частинок (ЕГЧ) за С.Ю. Булигіним та Т.Д. Комаровою (С.Ю. Булыгин, Т.Д. Комарова, 1990); протиерозійну стійкість ("міцність") за методикою Г.В. Бастракова (Г.В. Бастраков, 1975, 1980). Повторність визначення протиерозійної стійкості ґрунту 15-кратна.
Втрати ґрунту від ерозії визначалися за формулою Г.І. Швебса (О.О. Світличний, С.Г. Чорний, 2007), а відвернуті втрати ґрунтової енергії за методикою Ю.О. Тараріко та ін. (2005).
Отримані ряди спостережень оброблялися методами параметричної статистичної обробки з використанням табличного процесора "Microsoft Excel".
Протиерозійна стійкість основних типів і підтипів ґрунтів правобережного степу України
Протиерозійна стійкість орного шару нееродованих та слабоеродованих ґрунтів. Масові прямі дослідження за моніторинговими ділянкам за методикою Г.В. Бастракова показали, що протиерозійна стійкість (Rx, у ньютонах) нееродованих та слабоеродованих суглинкових ґрунтів Правобережного Степу України змінюється на рівні типу (підтипу) ґрунту і становить для темно-каштанового ґрунту - 14,5 Н (45 визначень), чорнозему південного - 17,1 Н (69 визначень), чорнозему звичайного відповідно - 19,4 Н (42 визначення) (табл. 1).
Таблиця 1. Протиерозійна стійкість та статистичні параметри орних шарів незмитих і слабозмитих ґрунтів Правобережного Степу, Н
Ґрунти |
Rx, Н |
Граничний інтервал (±), Н |
Помилка середнього, Н |
|
Темно-каштановий |
14,5 |
2,9 |
0,93 |
|
Чорнозем південний |
17,1 |
2,0 |
0,64 |
|
Чорнозем звичайний |
19,4 |
3,1 |
0,97 |
Тобто масові дослідження показали, що для Правобережного Степу існує певна широтна географічна закономірність у кількісних характеристиках протиерозійної стійкості ґрунтів, яка пов'язана з такими загальними характеристиками, як уміст гумусу та потужність гумусового горизонту.
З метою визначення істотності різниць середніх арифметичних значень протиерозійної стійкості ґрунтів різних типів (підтипів) були використані стандартні для таких випадків статистики t-Ст'юдента, а також критерій Крамера-Уелча (табл. 2).
Таблиця 2. Статистична оцінка рядів спостережень за протиерозійною стійкістю ґрунтів
Статистичні критерії |
Ґрунти* |
Розраховане значення |
Теоретичні значення на різних рівнях значимості |
|||
0,05 |
0,01 |
0,001 |
||||
Критерій Ст'юдента |
ТК-ЧП |
2,31 |
1,98 |
2,62 |
3,37 |
|
ТК-ЧЗ |
3,65 |
1,99 |
2,64 |
3,42 |
||
ЧЗ-ЧП |
1,96 |
1,98 |
2,62 |
3,37 |
||
Критерій Крамера-Уелча |
ТК-ЧП |
2,32 |
1,96 |
2,58 |
3,29 |
|
ТК-ЧЗ |
3,63 |
1,96 |
2,58 |
3,29 |
||
ЧЗ-ЧП |
1,98 |
1,96 |
2,58 |
3,29 |
||
Ґрунти*: ТК - темно-каштанові, ЧП - чорноземи південні, ЧЗ - чорноземи звичайні. |
Як видно з таблиці 2, застосування критерію Ст'юдента показує, що різниця середніх арифметичних між протиерозійною стійкістю темно-каштанових ґрунтів та південних чорноземів істотна на 5% рівні значимості, між темно-каштановими та звичайними чорноземами на 0,1% рівні значимості, а між чорноземами південними та чорноземами звичайними істотної різниці щодо протиерозійної стійкості ґрунтів не визначено. Обчислення за критерієм Крамера-Уелча продемонстрували, що різниця між середніми значеннями протиерозійної стійкості темно-каштанових ґрунтів і південних чорноземів та між темно-каштановими і звичайними чорноземами має одні і ті ж параметри що і при оцінках за статистикою Ст'юдента. Отже південні та звичайні чорноземи мало відрізняються за величиною протиерозійної стійкості, а на рівні типів ґрунтів (каштанових та чорноземних) така різниця істотна.
Використання непрямих показників протиерозійної стійкості ґрунтів, таких як середньозважений діаметр водотривких агрегатів (Dm) у різних типах (підтипах) вказало на суттєву різницю між середніми значеннями. Найменше значення даний показник мав у темно-каштановому ґрунті (0,71 мм), найбільше, відповідно, у чорноземі звичайному (1,65 мм). У чорноземах південних Dm дорівнює 1,15 мм. Застосування ж статистики Ст'юдента та критерію Крамера-Уелча дає змогу стверджувати, що між середніми значеннями середньозваженого діаметра в різних типах (підтипах) ґрунтів є суттєва статистично доведена різниця.
Протиерозійна стійкість орного шару еродованих та намитих ґрунтів. Вивчення протиерозійної стійкості орного шару еродованих та намитих ґрунтів Правобережного Степу показало, що змиті та намиті відміни, як правило, відрізняються за цим показником від незмитих аналогів. Але точних, статистично доведених залежностей не отримано. Існує лише певна тенденція щодо зменшення протиерозійної стійкості на еродованих ґрунтах та збільшення цього показника на намитих. Зокрема, масове визначення протиерозійної стійкості показало, що в орних шарах намитих темно-каштанових ґрунтів значення Rx складало 18,8 Н, а незмиті та слабозмиті мали лише 14,5 Н. У чорноземах південних орні шари середньозмитих ґрунтів мали значення Rx - 15,1 Н, намитих - 15,7 Н, незмитих та слабо змитих - 17,1 Н. Збільшується протиерозійна стійкість і у намитих звичайних чорноземах - 20, 9 Н проти 19,4 Н у незмитих аналогах.
Відсутність доведеної різниці в протиерозійній стійкості орних шарів між незмитими та еродованими відмінами та незмитими та намитими відмінами, на наш погляд, пов'язане з чергуванням на схилі зон змиву ґрунту та його акумуляції, що, у свою чергу, разом із струмковим характером винесення ґрунтового матеріалу, впливає на формування на схилах складних ґрунтових комплексів з намитими та різного ступеня змитими ґрунтами (А.А. Светличный, С.Г. Черный, Г.И. Швебс, 2004). Все це призводить до виняткової строкатості ґрунтових властивостей на схилах та їх підніжжі, що ускладнює однозначне визначення здатності ґрунту протистояти еродуючій дії падаючих дощових крапель та поверхневого водного потоку. Зокрема, дослідженнями було доведено, що така строкатість спостерігалася в розподілі за довжиною схилів вмісту мулистої фракції за даними гранулометричного аналізу. Як правило, у слабозмитих і середньозмитих ґрунтах вміст цієї фракції менший ніж у намитих. Найчіткіше ця тенденція проявляється в чорноземах, менш однозначно це було виражено в темно-каштановому ґрунті. В той же час, інший важливий чинник утворення водостійких мікро- та макроагрегатів - вміст гумусу закономірно зменшувався із збільшенням еродованості ґрунту і зростав на намитих ґрунтах.
Профільний розподіл протиерозійної стійкості. У ґрунтах, які досліджувалися, величина протиерозійної стійкості змінювалася із глибиною. Але розподіл її за профілем темно-каштанового ґрунту дещо відрізнявся від розподілу за профілем чорнозему південного.
У темно-каштанових ґрунтах свого максимального значення (26,4 Н) показник протиерозійної стійкості Rx набуває не у гумусовому, а у верхньому перехідному горизонті (Hpi), різко зменшуючись вниз за профілем, набуваючи своїх мінімальних значень (12,6 Н) у ґрунтотворній породі (Pk). Характерною особливістю горизонту Hpi є його ілювійованість і ущільненість у порівнянні з верхнім гумусовим. Можна припустити, що на величину протиерозійної стійкості різних горизонтів темно-каштанового ґрунту здійснює міжагрегатне зчіплення, що найбільш інтенсивно проявляється в ущільнених шарах. Ця закономірність відстежується у всіх профілях темно-каштанової ґрунтової катени незалежно від місця за схилом і ступеня змитості.
Дещо інший розподіл протиерозійної стійкості ґрунту вниз за генетичними горизонтами у чорноземі південному, залежно від розміщення схилом. Максимальне значення величини (Rx) припадає на гумусовий (H) та верхній перехідний (Hpk) горизонти.
Найменшу стійкість до розмивання в досліджуваних ґрунтах мала ґрунтотворна порода (Pk). Ґрунтотворною породою як у темно-каштанових ґрунтах, так і в чорноземах південних є лес, який, як відомо, належить до тої групи підстилаючих гірських порід, які слабко протистоять руйнуванню тимчасовими водними потоками.
У цілому, падіння протиерозійної стійкості за профілем ґрунту супроводжувалось зменшенням вмісту гумусу та здатністю ґрунту до агрегування. Так показник структурності за О.В. Вадюніною максимальне значення мав у гумусових горизонтах, а мінімальне - в ґрунтотворній породі. Наприклад, у намитому південному чорноземі цей показник у горизонті Н становив 87,1%, а в ґрунтотворній породі (Pk) - 30,3%.
Антропогенна трансформація протиерозійної стійкості ґрунтів правобережного степу України
Вплив землеробського використання ґрунтів на їх протиерозійну стійкість. Очевидно, що за період інтенсивної землеробської експлуатації земель у Правобережному Степу України більш як 200-500 років, протиерозійна стійкість ґрунтів змінювалася. Головною причиною цього є поступова трансформація ґрунтових характеристик, які визначають цю властивість. Саме з цих причин сталося зменшення у 1,3-1,6 рази протиерозійної стійкості на темно-каштанових ґрунтах та південних чорноземах. В той же час, у звичайних чорноземах такої зміни не відбулося (табл. 3).
Таблиця 3. Величина протиерозійної стійкості ґрунтів Правобережного Степу у шарі 0-30 см на цілинних землях та ріллі, Н
Ґрунти |
Вид угіддя |
|||
цілина |
переліг |
рілля |
||
Темно-каштановий |
22,6±2,5 |
- |
14,0±2,8 |
|
Чорнозем південний |
24,2±6,5 |
- |
19,1±3,4 |
|
Чорнозем звичайний |
17,0±3,9 |
19,3±3,6 |
19,4±4,1 |
Зниження протиерозійної стійкості на ріллі в південних чорноземах та темно-каштанових ґрунтах пов'язане із зменшенням умісту гумусу та погіршенням водостійкості макроагрегатів (табл. 4).
Таблиця 4. Уміст гумусу та показники макроструктури ґрунтів Правобережного Степу в шарі 0-30 см
Ґрунти |
Вид угіддя |
Вміст гумусу, % |
УЕГЧ, % |
Ка, % |
Dм, мм |
Dc/Dм |
|
Темно-каштановий |
цілина |
2,4 |
22,1 |
88,3 |
2,7 |
1,7 |
|
рілля |
1,7 |
15,9 |
88,2 |
0,6 |
8,7 |
||
Чорнозем південний |
цілина |
5,4 |
32,2 |
81,9 |
2,1 |
1,4 |
|
рілля |
2,1 |
25,6 |
83,8 |
1,5 |
3,4 |
||
Чорнозем звичайний |
цілина |
4,2 |
4,5 |
97,9 |
2,5 |
1,2 |
|
переліг |
3,7 |
3,0 |
97,8 |
2,8 |
1,4 |
||
рілля |
4,2 |
7,9 |
96,8 |
1,3 |
4,1 |
Найбільш суттєвим це погіршання було в темно-каштановому ґрунті та в чорноземі південному. Зокрема, на ріллі відношення середньозважених діаметрів на ріллі значно збільшувалось у всіх типах, але найбільше втрачає здатність протистояти еродуючій дії води в результаті сільськогосподарського використання темно-каштановий ґрунт. Так відношення середньозважених діаметрів при розорюванні збільшилось в 5,1 разів у порівнянні з цілиною. Найменшої трансформації цей показник зазнав у чорноземі південному - в 2,4 рази. Чорнозем звичайний займає в цьому ряду проміжне місце - в 2,9 рази.
Пряме визначення вмісту ЕГЧ показало, що, незважаючи на суттєві втрати гумусу, існує певне покращення мікроагрегатного стану орних темно-каштанових ґрунтів та південних чорноземів. Як визначено в роботі С.Ю. Булигіна та М.А. Неарінга (1999), в орних ґрунтах здатність гумусу до утворення мікроагрегатів залежить не скільки від загального вмісту органічної речовини, стільки від агрегуючої діяльності лабільних складових гумусових речовин, яка на ріллі проявляється більш інтенсивно. В той же час, в звичайних чорноземах мікроагрегатний стан ґрунту при землеробському використанні практично не змінився, що, вірогідно, і вплинуло на протиерозійну стійкість цих ґрунтів.
Внутрішньорічна динаміка показників протиерозійної стійкості чорнозему південного
Динаміка протиерозійної стійкості чорнозему південного всередині року. Узагальнені результати польових досліджень за 2004-2006 рр. показали, що величина протиерозійної стійкості ґрунту (Rx) протягом вегетаційного періоду як під кукурудзою, так і під озимою пшеницею досить істотно змінювалася. У середньому, за три роки досліджень, мінімальні значення величини Rx спостерігалися, як правило, в травні та в першій половині літа (12-13 Н) (рис. 1).
У другій половині літа та на початку осені протиерозійна стійкість була максимальною (16-17 Н). Аналіз отриманих даних показав, що безпосередньо тип сільськогосподарської рослинності та агротехніка вирощування кожної з культур суттєво не вплинули на величину протиерозійної стійкості ґрунту. Цей факт підтверджується статистичним аналізом. Для перевірки гіпотези був використаний критерій t-Ст'юдента. Попарний щомісячний аналіз цього показника за кожним роком дослідження показав, що в переважній кількості випадків середні арифметичні значення Rx не відрізнялися одне від одного на 0,01% - ному рівні значимості.
Динаміка окремих фізичних властивостей ґрунту та їх вплив на протиерозійну стійкість. Аналіз внутрішньорічної динаміки середньозваженого діаметру водотривких агрегатів показав, що протягом всіх років спостережень найменші значення цей показник мав саме після випадання значних опадів і поступово збільшувався протягом місяця і близько як через місяць набував максимальних значень. Порівнюючи динаміку протиерозійної стійкості зі зміною середньозважених діаметрів водотривких агрегатів за три роки, можна помітити, що максимальне значення показника Rx відмічалося близько через 2 місяці після максимальних значень Dм, тобто опір ґрунту збільшувався із запізненням після зростання міцності ґрунтової макроструктури. Можна зробити припущення, що протиерозійна стійкість ґрунту змінюється в середині року під впливом циклів "зволоження - висихання". В процесі опадів, при збільшенні вологості ґрунту до 80-100 % від найменшої вологоємності, спрацьовує стягуюча дія менісків капілярів і злипання агрегатів при набряканні ґрунту, коагуляції за типом "глинистий домен - глинистий домен", завдяки специфічній реалізації сил водно-колоїдальної природи (Воронин, 1986). Висихання ґрунту в умовах Степу проходить досить швидко та сприяє зближенню мінеральних частинок, що посилює упакування агрегатів, збільшення їх щільності та міцності, у тому числі, при дії на ці агрегати водного потоку та падаючих крапель. Міцність агрегатів збільшується ще й під впливом природної солонцюватості південних чорноземів. Описаний вище механізм і пояснює збільшення середньозваженого діаметру водотривких агрегатів (Dм) та протиерозійної стійкості (Rx) через певний час після опадів та зволоження ґрунту.
Що стосується даних мікроагрегатного аналізу то, незважаючи на те, що коефіцієнт агрегатності Бейвера і Роадеса (Ка) мало змінюється протягом року, але все ж таки своїх мінімальних значень він набував у липні (51-56%), збільшуючись в кінці літа - на початку осені (60-63%). Тобто спостерігається майже така ж закономірність, як і в динаміці Rx протягом теплого періоду.
Порівняльний аналіз внутрішньорічних змін протиерозійної стійкості ґрунту, ерозійно небезпечних опадів та ґрунтозахисних властивостей сільськогосподарської рослинності. Комплексна оцінка ґрунтозахисних (протиерозійних) спроможностей агроландшафту повинна спиратися на одночасний аналіз протиерозійної стійкості ґрунту, ерозійно небезпечних опадів, ґрунтозахисних властивостей сільськогосподарської рослинності та показників рельєфу. Але якщо ерозійні параметри рельєфу є величиною стабільною, то всі інші показники мають певний внутрішньорічний розподіл, який потрібно враховувати при розробленні протиерозійних заходів.
Спільний аналіз двох параметрів - внутрішньорічного розподілу змін ерозійно небезпечних опадів та ґрунтозахисних властивостей сільськогосподарської рослинності приводиться в цілій низці робіт (Заславський, 1978; Ларионов, 1993; Світличній, Чорний, 2007). В той же час ясно, що виявлені вище коливання впродовж року протиерозійної стійкості ґрунтів дозволяють ще більш конкретизувати такий аналіз.
Внутрішньорічні зміни трьох факторів зливової ерозії: протиерозійної стійкості ґрунту (Rx) у теплий період року, ґрунтозахисної ефективності рослинності (S) та гідрометеорологічних умов ерозії відображені у вигляді графіка (рис. 2). В якості показника зливової небезпеки використовувався гідрометеорологічний параметр зливової ерозії (Кгм) із логіко-математичної моделі зливової ерозії Г.І. Швебса (1981). Внутрішньорічний розподіл цього показника приведений в роботі (Чорний, 1996). Для аналізу було взято співвідношення щомісячного значення гідрометеорологічного параметру до його максимальної величини. Що стосується показника протиерозійної ефективності рослинності, то зведені помісячні дані отримані в результаті опрацювання різних літературних джерел. На рисунку 2 приводиться динаміка середньозваженого показника ґрунтозахисної ефективності сільськогосподарських культур за площами окремих сільськогосподарських культур Миколаївської області.
Аналіз даних рисунка показує, що в найбільш ерозійно небезпечний період року з травня до липня протиерозійна стійкість набуває мінімальних значень (12,5-13,4 Н). При цьому ґрунтозахисна ефективність рослинності є максимальною (45-60%). Останнє пов'язане з тим, що саме в цей період головні культури регіону - озима пшениця та ярові колосові мають максимальну біомасу, отже, і максимальну ґрунтозахисну ефективність. Збільшення протиерозійної ефективності в другій половині літа та восени супроводжується швидким падінням ґрунтозахисної ефективності рослинності, що пояснюється великою часткою в структурі посівних площ парів та озимих культур, ґрунтозахисна ефективність яких в цей період мінімальна. В той же час слід зазначити, що ерозійна небезпека в цей період мінімальна - ерозійно небезпечних злив в цей період практично не спостерігається.
Вплив властивостей ґрунтів на їх протиерозійну стійкість
Статистичний аналіз зв'язків між протиерозійною стійкістю і основними властивостями ґрунтів. Кореляційний аналіз масових даних, проведений між параметром Rx та головними властивостями ґрунтів показав, що протиерозійна стійкість орних ґрунтів значно залежала від умісту в ґрунті гумусу та вмісту елементарних ґрунтових частинок. В той же час, вміст фізичної глини та мулу не має кореляційного зв'язку з величиною протиерозійної стійкості ґрунтів. За матеріалами масових визначень протиерозійної стійкості та властивостей ґрунтів Правобережного Степу було побудовано рівняння лінійної регресії, яке має такий вигляд:
, (1)
де Rx - ерозійна міцність ґрунту за Бастраковим, (Н), Г - уміст гумусу, %, УЕГЧ - уміст елементарних ґрунтових частинок, %.
Зв'язок між різними методиками визначення протиерозійної стійкості ґрунтів. Відносне порівняння результатів визначення протиерозійної стійкості ґрунтів основних типів (підтипів) Правобережного Степу за найбільш поширеними методиками, а саме "ерозійної міцності" за Г.В. Бастраковим (Rx), фактору схильності ґрунтів до ерозії ("К - фактору") з Універсального рівняння втрат ґрунту США (Wischmeier, Mannering, 1969), "відносної змиваємості" (jR) за методикою Г.І. Швебса (Швебс, 1981; Светличный, Черный, Швебс, 2004) дало досить схожі значення цих показників між собою. Зокрема, масові обчислення К-фактору для незмитих темно-каштанових ґрунтів дали середню величину цього показника - 0,21 т/га (діапазон значень 0,16-0,23 т/га), для чорноземів південних ?0,22 т/га (діапазон значень 0,17-0,27 т/га), для чорноземів звичайних ? 0,17 т/га (діапазон значень 0,16-0,22 т/га). До того ж був встановлений кількісний зв'язок між "відносною змиваємістю" та "ерозійною міцністю" ґрунтів. Як відомо, "відносною змиваємістю" (jR) є співвідношення між параметром Ro (г/с м), яке визначається штучним дощуванням і є витратами наносів з одиниці ширини схилу та еталонним значенням, яке дорівнює 0,135 г/с·м (Швебс, 1981; Светличный, Черный, Швебс, 2004). Згідно з роботами (Булыгин, Лисецкий, 1991; Булигин, Неаринг 1999) для широкого спектру ґрунтів Східної Європи, в т.ч. і для ґрунтів Правобережного Степу України існує залежність між Ro та коефіцієнтом агрегованості Ка Бейвера-Роадеса:
(2)
Враховуючи наявність зв'язку між коефіцієнтом агрегованості та сумою елементарних ґрунтових частинок (УЕГЧ, %) (Чорний, Нікончук, 2008):
, (3)
та враховуючи залежність (1) є можливість отримати близький кількісний зв'язок між "відносною змиваємістю" та "ерозійною міцністю", який для важко- та середньосуглинкових темно-каштанових буде мати вигляд:
, (4)
для чорноземів південних такого ж гранулометричного складу
, (5)
а для важко- та середньосуглинкових чорноземів звичайних
. (6)
Отримані залежності (4-6) дозволяють зв'язати між собою дві різні методики визначення протиерозійної стійкості ґрунтів, що дає змогу визначати показник jR, не застосовуючи виключно витратний та трудомісткий метод штучного дощування для ідентифікації логіко-математичної моделі зливової ерозії Г.І. Швебса та обчислення ерозійних втрат ґрунту.
Оптимізація використання схилових земель на основі оцінки протиерозійної стійкості земель (на прикладі агрофірми ім. Чапаєва Березанського району Миколаївської області)
Обґрунтування протиерозійних заходів на основі ерозійної стійкості земель. Наявність значень протиерозійної стійкості ("міцності") основних ґрунтів Правобережного Степу України (Rx, Н) дає змогу адаптувати та удосконалити методику Г.В. Бастракова щодо оптимізації схилових орних земель. Визначення ерозійної небезпеки згідно з Г.В. Бастраковим (1975, 1980, 1993) обчислюється за формулою:
(7)
де Rx - ерозійна міцність ґрунту в точці схилу (в ньютонах, H); К - показник протиерозійної ефективності рослинності та (або) протиерозійних заходів; р - щільність води, кг/м3; g - прискорення вільного падіння, м/с2; ha - середній багаторічний шар активного стоку, м, де hc - середній багаторічний шар стоку при сніготаненні, м;
ha= hc + hлb
hл - середній багаторічний шар зливового стоку, м; b - коефіцієнт посилення ерозійно-транспортуючої здатності схилових потоків за рахунок ударної дії дощових крапель; б - нахил поверхні в межах даної точки у градусах; m - показник ступеня, який залежить від ерозійної міцності; Sy - умовна площа водозбору для даної точки, м2; Ш - коефіцієнт форми профілю схилу в межах даної точки; л - коефіцієнт, який враховує вплив експозиції схилу; ц - коефіцієнт, який враховує комплексний вплив інших факторів на стік (Бастраков, 1975, 1980, 1993).
Фізичний сенс критерію Px полягає у тому, що він відображає співвідношення двох сил: сили опору ґрунту розмиванню (чисельник) і сили водного потоку, яка визначає його здатність до ерозії (знаменник). Якщо значення критерію протиерозійної стійкості земель вище критичного значення 0,3, то ерозія не проявляється. При Рх < 0,3 ерозія існує і проявляється тим активніше, чим менша величина Рх. (Бастраков, 1975, 1980, 1993). Процедура адаптації була відпрацьована на землях агрофірми імені Чапаєва Березанського району Миколаївської області. Обчислення показали, що більшість земель господарства піддаються слабкій ерозії і відносяться до II категорії. Тобто на цих землях ерозійна стійкість коливається від 0,3 до 0,1, що складає 56% від досліджених земель господарства. До III категорії відноситься 28% досліджених земель, що разом із II категорією складає 84%. Тобто це землі, які потребують негайних протиерозійних заходів. І лише 12% земель господарства не піддаються ерозії.
Еколого-економічна ефективність впровадження протиерозійних заходів здебільшого оцінювалася розміром відвернутих втрат ґрунту, гумусу та поживних речовин у ґрунті з ерозійно небезпечних земель. При визначені повного еколого-економічного ефекту вкладень у ґрунтозахисні заходи враховувались витрати не тільки на виробництво продукції, а й на відновлення втрат родючості ґрунту (Зубов та ін., 2001).
Таблиця 5. Еколого-економічний ефект від впровадження протиерозійних заходів в умовах агрофірми ім. Чапаєва Березанського району Миколаївської області
Категорії землі за протиерозійною стійкістю |
Збережений ґрунт, т/га |
Відвернуті втрати гумусу, т/га |
Додатково накопичена енергія гумусу, ГДж/га |
Показник біологічної акумуляції енергії (БАЕ) |
Еколого-економічний ефект, грн./га |
|
I |
0,44 |
0,03 |
3,10 |
609,5 |
- |
|
II |
2,50 |
0,11 |
11,25 |
5425,9 |
69,6 |
|
III |
6,70 |
0,31 |
33,75 |
11061,3 |
186,0 |
|
IV |
20,14 |
0,91 |
67,50 |
30702,6 |
592,5 |
Середній багаторічний зливовий змив ґрунту у літньо-осінній період (т/га) для різних категорій землі за величиною протиерозійної стійкості збільшувався від І до IV категорії і становив від 0,47 до 21,31 т/га (табл. 5). Після застосування основних прийомів ґрунтозахисного землеробства змив ґрунту на різних категоріях землі зменшився у 15-18 разів. Найбільший ефект від агротехнічних протиерозійних заходів був на землях ІІІ та ІV категорій (табл. 5). Втрати гумусу внаслідок змиву ґрунту залежно від категорії землі становили від 0,03 до 0,96 т/га. Застосування ґрунтозахисного землеробства на землях ІІ - IV категорій за протиерозійною стійкістю, дало змогу відвернути втрати гумусу від 0,11 до 0,91 т/га, що дозволяє стверджувати про значний екологічний ефект від впровадження ґрунтозахисних заходів.
Додатково накопичена кількість енергії заощадженого гумусу на землях І категорії становила - 3,1; ІІ - 11,25; ІІІ - 33,75; IV - 67,5 ГДж/га. У результаті проведених обчислень, було встановлено, що фактори, які сприяють підвищенню енергоємності ґрунту, забезпечують зростання продуктивності й виходу енергії з урожаєм польових культур. Показник біологічної акумуляції енергії (БАЕ) (Ю.О. Тараріко, 2005) збільшувався пропорційно відвернутим втратам гумусу і поживних речовин ґрунту, які можуть бути використані на формування врожаю сільськогосподарських культур. Відвернуті втрати врожаїв сільськогосподарських культур залежно від категорії землі за протиерозійною стійкістю і культури становили від 2,8 ц/га соняшнику до 4,7 ц/га ячменю, що у грошовому еквіваленті в цінах 2007 року склало від 352,8 до 756,0 грн./га. Повний еколого-економічний ефект в грн /га цілком закономірно збільшується від ІІ до IV категорії земель за протиерозійною стійкістю і становив від 69,6 до 592,5 грн./га.
Висновки
протиерозійний ґрунт чорнозем землеробський
У дисертації теоретично обгрунтовано зв'язок між ґрунтовими параметрами та стійкістю до розмивання чорноземів південних, звичайних та темно-каштанових ґрунтів; отримано кількісні значення протиерозійної стійкості орних земель різного ступеню еродованості в умовах Правобережного Степу України. Результати досліджень мають значення для впровадження протиерозійних заходів на основі показника ерозійної стійкості земель.
1. Протиерозійна стійкість орних шарів різних ґрунтів становить для темно-каштанового ґрунту - 14,5 Н, для чорнозему південного - 17,1 Н, чорнозему звичайного відповідно - 19,4 Н. Застосування критерію Ст'юдента показує, що різниця між темно-каштановими ґрунтами та південними чорноземами за цим показником істотна лише на 5% рівні значимості, між темно-каштановими та звичайними чорноземами на всіх рівнях значимості, а між чорноземами південними та чорноземами звичайними істотної різниці щодо цього показника не виявлено.
2. Непрямий метод визначення протиерозійної стійкості за показниками середньозважених діаметрів водотривких агрегатів (Dm) вказав на суттєву, статистично доведену різницю між середніми значеннями у різних типах (підтипах) ґрунтів. Найменше значення цей показник мав у темно-каштановому ґрунті (0,71 мм), найбільший - у чорноземі звичайному (1,65 мм). У чорноземах південних Dm дорівнює 1,15 мм.
3. Орні шари еродованих та намитих ґрунтів відрізнялися за величиною протиерозійної стійкості Rx від незмитих аналогів. Існує тенденція щодо зменшення протиерозійної стійкості на еродованих ґрунтах та збільшення цього показника на намитих.
4. У профілях чорноземів південних та темно-каштанових ґрунтів максимальне значення протиерозійної стійкості (Rx) спостерігається в гумусовому (H) та верхньому перехідному (Hpk) горизонті (20-26 Н), мінімальне - у ґрунтотворній породі (Pk) (10-13 Н).
5. За період інтенсивної землеробської експлуатації земель у Правобережному Степу України протиерозійна стійкість темно-каштанових ґрунтів та південних чорноземів зменшилася у 1,3-1,6 рази. Таке зниження пов'язане зі зменшенням умісту гумусу та погіршенням водостійкості структури. В той же час, у звичайних чорноземах суттєвого зменшення протиерозійної стійкості не відбулося.
6. Величина протиерозійної стійкості південного чорнозему протягом вегетаційного періоду змінюється. Мінімальні значення величини Rx спостерігалися, як правило, в травні та в першій половині літа (12-13 Н). В другій половині літа та на початку осені протиерозійна стійкість була максимальною (16-17 Н). Доведено, що на динаміку протиерозійної стійкості ґрунту практично не впливала агротехніка вирощування сільськогосподарських культур, вона прямо була пов'язана з метеорологічними факторами, які визначали частоту циклів "зволоження" -"висихання" ґрунту.
7. Спільний аналіз внутрішньорічних змін трьох факторів зливової ерозії: протиерозійної стійкості ґрунту, ґрунтозахисної ефективності рослинності та гідрометеорологічних умов показав, що для регіону, який вивчався, в найбільш ерозійно небезпечний період року протиерозійна стійкість набуває мінімальних значень. Але при цьому ґрунтозахисна ефективність рослинності є максимальною (45-60%). Збільшення протиерозійної ефективності в другій половині літа та восени супроводжується швидким падінням ґрунтозахисної ефективності рослинності, але ерозійно небезпечних злив у цей період практично не спостерігається.
...Подобные документы
Вплив глибин основного зяблевого обробітку ґрунту на умови вирощування і формування врожаю льону олійного після пшениці озимої в південній частині правобережного Лісостепу України. Розрахунок економічної і енергетичної оцінки цих елементів технології.
автореферат [48,7 K], добавлен 11.04.2009Дослідження біологічних особливостей культури, можливостей рекомендованих сортів, системи сівби та обробітку ґрунту. Огляд сучасних систем удобрення сільськогосподарських культур у сівозмінах з різною за основними ґрунтово-кліматичними зонами України.
курсовая работа [51,8 K], добавлен 22.11.2011Надходження поживних речовин в рослини та їх винесення з врожаєм сільськогосподарських культур. Кліматичні умови Північного Степу України та склад ґрунту. Характеристика культур зерно-трав'яної сівозміни. Розрахунок норм органічних та мінеральних добрив.
курсовая работа [69,0 K], добавлен 21.11.2013Особливість солонцевих ґрунтів, їх властивості та продуктивність, напрями еволюції. Кліматичні умови, рослинність, геоморфологічні, гідрологічні та гідрогеологічні умови. Вплив меліоративної плантажної оранки на урожайність сільськогосподарських культур.
диссертация [10,4 M], добавлен 04.03.2010Характеристика степу як великої рівнини. Фактори та умови утворення ґрунтів на території Кіровограда, її рельєф і гідрографія, рослинний та тваринний світ. Особливості грунтового покриву степової зони. Ерозія та забруднення ґрунтів, засоби боротьби.
курсовая работа [98,6 K], добавлен 31.03.2011Морфологія дерново-карбонатних та темно-сірих опідзолених ґрунтів. Щільність будови та твердої фази ґрунту, шпаруватість ґрунтів. Мікроморфологічний метод дослідження ґрунтів. Загальні фізичні властивості дерново-карбонатних ґрунтів Львівського Розточчя.
отчет по практике [3,5 M], добавлен 20.12.2015Природні умови степу як ґрунтово-кліматичної зони: клімат, рельєф, рослинність, процес ґрунтоутворення. Генетико-морфологічна будова чорнозему звичайного, його гранулометричний склад та фізико-хімічні властивості. Методи підвищення родючості ґрунту.
курсовая работа [35,9 K], добавлен 28.05.2014Розробка сучасної концепції ресурсозберігаючих і екологічно безпечних способів хімічної меліорації кислих і солонцевих ґрунтів. Окультурення солонцевих ґрунтів України, дослідження шляхів підвищення їх родючості. Аерогенна еволюції солонцевих ґрунтів.
научная работа [160,3 K], добавлен 08.10.2009Вплив розвитку землеробства на інтенсивність ерозійного процесу ґрунтів. Швидкі зміни в степових ландшафтах України. Наукові дослідження в галузі ерозієзнавства, створення Інституту охорони ґрунтів. Принципи виділення ландшафтних територіальних структур.
реферат [34,4 K], добавлен 23.01.2011Соняшник як основна олійна культура в Україні. Оцінка селекційного матеріалу соняшнику за методикою Державного сортовипробування. Оцінка за придатністю до механізованого збирання, стійкості до вилягання, обсипання, нахилу кошиків, дружності достигання.
реферат [11,2 K], добавлен 30.03.2011Біологічні особливості кукурудзи, можливості рекомендованих сортів. Оцінка ґрунтово-кліматичних умов вирощування. Обґрунтування технології вирощування кукурудзи. Строки, способи та глибина сівби. Догляд за посівами. Збирання врожаю і первинна обробка.
курсовая работа [51,3 K], добавлен 06.04.2014Ботанічна характеристика та морфобіологічні особливості тритикале озимого. Характеристика господарства: кліматичні та ґрунтові умови. Проектування біологічної врожайності культури. Обробіток ґрунту, підготовка насіння. Догляд за посівами, збирання врожаю.
курсовая работа [79,1 K], добавлен 11.03.2015Агробіологічні особливості росту, розвитку, формування врожайності рослин олійних культур. Вплив способів основного обробітку ґрунту на агрофізичні властивості орного шару, способів сівби на забур’яненість посівів, ріст, розвиток й врожайність соняшнику.
автореферат [82,3 K], добавлен 10.04.2009Здатність до обкорінення зелених стеблових живців досліджуваних сортів ківі та можливість впливу на неї ендогенних чинників. Строки заготівлі та обкорінення живців залежно від фенологічної фази маточних рослин. Регенераційна здатність метамерності пагона.
автореферат [96,0 K], добавлен 11.04.2009Особливості вирощування озимого ріпаку. Аналіз інсектицидів та фунгіцидів, які використовуються в Україні для захисту озимого ріпаку від шкідників і хвороб. Ефективність застосування хімічних засобів у захисті озимого ріпаку проти шкідників і хвороб.
дипломная работа [10,9 M], добавлен 12.05.2023Хімічний склад ґрунту і його практичне значення. Генетико-морфологічна будова і властивості дерново-підзолитистих ґрунтів Українського Полісся. Кислотна деградація (декальцинація) ґрунтів: причини та масштаби. Агрофізична деградація ґрунтів, її види.
контрольная работа [26,4 K], добавлен 16.01.2008Господарське значення і морфолого-біологічні особливості обліпихи крушиновидної. Вирощування кореневласного садивного матеріалу обліпихи крушиновидної. Вплив строків живцювання, типу пагона на укорінюваність зелених живців. Дорощування саджанців.
дипломная работа [113,2 K], добавлен 18.01.2008Загальні відомості про господарство та ґрунтово-кліматичні умови. Номенклатурний список ґрунтів господарства, їх гранулометричний склад. Гумусовий стан ґрунтів та розрахунок балансу гумусу в ланці сівозміни. Поліпшення повітряного режиму ґрунтів.
курсовая работа [725,9 K], добавлен 11.09.2014Фізіологічні основи визначення потреби сільськогосподарських культур в добривах. Вплив різних факторів зовнішнього середовища на ефективність добрив. Складання системи добрив під культури в сівозміні. Розрахунок балансу поживних речовин в ґрунті.
курсовая работа [109,1 K], добавлен 12.05.2015Загальні положення бонітування ґрунтів - порівняльної оцінки якості ґрунтів за родючістю при порівняльних рівнях агротехніки і інтенсивності землеробства. Природно-сільськогосподарське районування території. Особливості агровиробничого групування ґрунтів.
курсовая работа [108,6 K], добавлен 21.10.2012