Изменение плотности почвы в посевах костреца безостого под влиянием различных факторов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Западно-Казахстанская областная территориальная инспекция КГИ АПК МСХ РК

Изменение плотности почвы в посевах костреца безостого под влиянием различных факторов

А. М. Марс, Б. З. Шагиев, кандидат с.-х.наук,

К. Е. Денисов, кандидат с.-х. наук

Аннотация

влажность почва критический гумус

В указанной статье рассматриваются природные факторы, влияющие на плотность почвы это в первую очередь её влажность. Анализ влияния влажности почвы на её плотность проводился по вариантам опытов с навозом и без него. По результатам исследований установлено, что плотность почвы в значительной степени зависит от влажности, массы корней в почве, содержания гумуса и структурности почвы.

Annotation

The natural factors having the influence on density are concerned in this article. First of all it is soil humidity. The analysis of soil humidity influence on its density was carried out according to variants of experiments with manure and without it. According to the experiment results it was found out that soil density substantially depends on humidity, roots mass in the soil, humus content and soil structural properties.

Для создания оптимальной плотности почвы под многолетними травами необходимо изучить природные факторы, влияющие на плотность. Сюда, в первую очередь, следует отнести влажность почвы. Анализ влияния влажности почвы (х) на плотность (у) проводился по вариантам опыта. На контроле без внесения навоза зависимость этих показателей аппроксимировалась уравнением вида:

Ш у₁ = 0,117 + 0,255х - 0,012х² + 1,205^.10^-4х³;

Ш для дозы 12,5 т/га навоза: у₂ = 32,32 - 5,71х + 0,349х² - 0,00708х³;

Ш для дозы 25 т/га: у₃ = 4,08 - 0,722х + 0,065х² - 0,00185х³;

Ш для дозы 50 т/га: у₄ = 25,21 - 5,85х - 0,481х² - 0,0131х³;

Ш для дозы 100 т/га: у₅ = 85,72 - 7,03х - 0,282х² + 0,0253х³.

Решение уравнений показало, что максимальное значение плотности почвы соответствует влажности почвы, которую мы назвали «критической». По достижении этой влажности наблюдалось заметное снижение плотности почвы вследствие ее набухания.

Отмечено возрастание удельного снижения плотности почвы от влажности в посевах костреца безостого, причем значительно интенсивнее, чем на люцерне. Значение «критической» влажности на фоне возрастания доз осадков сточных вод заметно снижалась, как и в предыдущих случаях. Значения ее соответственно составляли 14,0; 13,6; 14,0; 13,3; 13,4 %.

Увеличение органического вещества в почве приводит к уменьшению «критической» влажности почвы под посевами костреца безостого. Однако, в посевах костреца эта закономерность выражена слабее, чем под люцерной.

Взаимосвязь «критической» влажности почвы (у) и содержания гумуса (х) выражалась уравнением вида: у = - 397,54 + 327,95х - 86,21х² + 1,47х³. Погрешность интерполяции составила 0,491. Степень линейности 19,5 %.

Заметное снижение «критической» влажности отмечается при содержании гумуса в почве более 3,4 %. Аналогичная закономерность выявлена и при анализе взаимосвязи «критической» влажности с дозами навоза. Уравнение регрессии этой взаимосвязи имеет вид:

у = 13,54 + 0,145х - 0,00456х² + 3,088^.10^-5х³ .

В свою очередь, влажность почвы (у) зависит от плотности (х). В посевах костреца безостого по слоям почвенного профиля эта зависимость выражалась уравнениями вида:

для слоя 0-10 см: у₁ = - 274,05 - 0,119х + 443,02х² - 209,78х³;

для слоя 10-20 см: у₂ = 248,71 - 444,27х + 287,38х² - 63,02х³;

для слоя 20-30 см: у₃ = 1406,65 + 1544,52х - 245,97х² - 101,36х³;

для слоя 30-40 см: у₄ = 227,32 - 198,14х - 3,34х² + 27,23х³;

для слоя 40-50 см: у₅ = 381,07 - 310,59х - 45,02х² + 59,10х³;

для слоя 50-60 см: у₆ = - 267,25 + 211,44х + 63,69х² - 54,33х³ (рисунок 1).

Рисунок 1 - Зависимость влажности почвы от плотности в посевах костреца безостого

Второе, третье и четвертое уравнения можно заменить линейными вследствие высокой степени линейности взаимосвязи. Уравнения имели вид: у₂ = 35,808 - 12,691х; у₃ = 93,039 - 47,77х; у₄ = 45,369 - 19,757х. Коэффициенты корреляции соответственно равнялись - 0,934; - 0,938; - 0,863.

Как и в предыдущих случаях, с глубиной по профилю почвы максимальная капиллярная влагоемкость снижалась. В верхнем слое 0-10 см она составляла 19,5 %; в слое 10-20 см - 21,0 %; в слое 20-30 см - 20,0 %; в слое 30-40 см - 19,0 %; в слое 40-50 см - 14,0 %; в слое 50-60 см - 11,5 %. Это объясняется снижением гумуса по слоям почвы с глубиной.

По глубине профиля почвы максимальная капиллярная влагоемкость составляла в слое 0-10 см 19,5 % при плотности почвы 1,41 г/см³; в слое 10-20 см - 21,0 % при плотности 1,15 г/см³; в слое 20-30 см - 20,0 % при плотности 1,58 г/см³; в слое 30-40 см - 19,0 % при плотности 1,37 г/см³; в слое 40-50 см - 14 % при плотности 1,49 г/см³; в слое 50-60 см - 11,5 % при плотности 1,59 г/см³.

Заметно влияла на плотность почвы (у) масса корней растений костреца безостого (х), особенно в верхнем слое почвы 0-30 см. Для слоя 0-30 см эта взаимосвязь выражалась уравнением: у₁ = 8,39 - 2,24х + 0,229х² - 0,00794х³; для слоя 30-60 см: у₂ = 12,307 + 4,39х - 0,461х² + 0,016х³ (рисунок 2).

Рисунок 2 - Зависимость плотности почвы от массы корней в почве в посевах костреца безостого

Погрешность интерполяции теоретической кривой составила соответственно 0,0112 и 0,0131. Степень линейности равнялась 72,4 и 11,5 %. Для первого случая правомерно использовать линейное уравнение, которое имеет вид: у = 1,546 - 0,0207х. Коэффициент корреляции составил - 0,851.

Снижение плотности почвы интенсивно начиналось при наращивании кострецом безостым массы корней более 8,0-8,5 т/га. Наименьшая плотность отмечена при образовании кострецом безостым 11-12 т/га корневой биомассы. В условиях проведения опыта при поступлении в почву 12 т/га корневой массы костреца плотность почвы уменьшилась на 7,1 %. Удельное снижение плотности почвы от биомассы корней равнялось 1 % на 1 т/га.

Зависимость плотности почвы (у) от содержания гумуса в почве (х) в посевах костреца безостого выражалась уравнением вида: у = 4,50 - 2,63х + 0,75х² - 0,0707х³ (рисунок 3). Погрешность интерполяции составила 0,00669. Степень линейности 96,8 %. Правомерно использовать линейную форму связи, уравнение которой имеет вид: 1,674 - 0,140х. Коэффициент корреляции составил 0,984.

Рисунок 3 - Зависимость плотности от содержания гумуса в почве в посевах костреца безостого

Под кострецом безостым снижение плотности почвы происходило при содержании гумуса более 3,2 %. При увеличении гумуса в условиях проведения опыта плотность снижалась на 9,8 %. Удельное снижение плотности на 0,1 % гумуса составило 1,2 % или 0,014 г/см³.

Зависимость плотности почвы от величины доз навоза в посевах костреца безостого аппроксимировалось уравнением вида: у = 1,23 - 0,00232х + 1,03^.10^-5х² + 9,48^.10^-9х³. Погрешность интерполяции равнялась 0,00133. Степень линейности 92,5 %. Правомерно использование уравнения: у = 1,215 - 0,00116х с коэффициентом - 0,962.

При внесении каждых 10 т/га навоза плотность падала на 0,011 г/см³.

Зависимость плотности почвы (у) от ее структурности (х) в посевах костреца безостого аппроксимировалось уравнением вида: у = - 0,195 + 0,0684х - 9,85.10 - 4х2 + 4,17.10 - 6х3 (рисунок 4). Погрешность интерполяции равнялась 0,00503. Степень линейности 98,4 %. Правомерно использовать линейное уравнение вида: у = 1,793 - 0,00853х. Коэффициент корреляции - 0,992. Низкая погрешность интерполяции позволяет использовать и нелинейное уравнение.

При увеличении количества агрономически ценных структурных агрегатов (7-0,25 мм) на 10 % в условиях проведения опыта, плотность почвы снизилась в посевах костреца на 10,6 %. Удельное снижение составило 1 % или 0,0085 г/см³. В посевах костреца безостого плотность почвы в условиях проведения опыта снижалась на 9,4 % за счет влажности почвы, на 7,1 % за счет биомассы корней, на 9,8 % за счет увеличения гумуса, на 10,5 % за счет улучшения структурности почвы. Неучтенные факторы составляли 63,2 %.

Рисунок 4 - Зависимость плотности от структурности почвы в посевах костреца безостого

Уравнение множественной регрессии имело вид:

у = 1,753 - 0,013х₁ - 0,014х₂ - 0,079х₃ - 0,0044х₄.

Коэффициент множественной регрессии 0,733. Критерий Стьюдента 5,81, критерий Фишера 8,80. Расчеты показали, что на долю влажности почвы в снижении плотности почвы приходилось 8,3 %; на долю массы корней - 5,8 %; на долю гумуса - 10,1 %; на долю структурности почвы - 11,7 %. Доля неучтенных факторов составила 64,1 %. Как видно, теоретические расчеты близки к практическим данным.

Таким образом, плотность почвы в значительной степени зависит от влажности, массы корней в почве, содержание гумуса и структурности почвы. Это надо учитывать при изучении различных агроприёмов возделывания многолетних трав.

Размещено на Allbest.ru