Агрохимия, 2020, № 3, стр. 11-23

ВЛИЯНИЕ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ПОСЕВОВ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР НА ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ И МИКРОАГРЕГАТНЫЙ СОСТАВ ГЕНЕТИЧЕСКИ РАЗЛИЧНЫХ ПОЧВ СУХОЙ СУБТРОПИЧЕСКОЙ ЗОНЫ АЗЕРБАЙДЖАНА

М. П. Бабаев 1, Ф. М. Рамазанова 1*, Э. А. Гурбанов 2

1 Институт почвоведения и агрохимии НАН Азербайджана
AZ-1073 Баку, ул. М. Рагима, 5, Республика Азербайджан

2 Азербайджанский архитектурный и строительный университет
Аз-1073 Баку, ул. А. Султанова, 5, Республика Азербайджан

* E-mail: firoza.ramazanova@rambler.ru

Поступила в редакцию 22.01.2018
После доработки 05.12.2018
Принята к публикации 10.12.2019

Полный текст (PDF)

Аннотация

Показано, что для целинных (в слое 0–25 см содержание фракции <0.01 мм составляет 57.3%) и орошаемых (<0.01 мм – 58.4–59.8%) серо-коричневых (каштановых) почв Гянджа-Казахского массива гранулометрический состав тяжелосуглинистый; для целинных лугово-сероземных почв Ширванской зоны – тяжелосуглинистый (<0.01 мм – 56.0%) и для орошаемых – на границеце тяжелого суглинка (<0.01 мм – 58.1–59.6%) и легкой глины (<0.01 мм – 61.0%). Выявлено, что под влиянием орошения и промежуточных посевов культур после длительных опытов на обоих типах почв происходил вынос илистой фракции и ее накопление в слое 25–50 см. Более заметным это было в варианте озимая рожь + вика + рапс (1-й урожай) → кукуруза + соя + сорго + амарант (2-й урожай) → ячмень + вика (3-й урожай). Коэффициент дисперсности в слое 0–25 см почвы данного варианта был наименьшим: для орошаемых серо-коричневых (каштановых) почв – 16.9%, лугово-сероземных – 16.2%. Количество водопрочных агрегатов <0.25 мм в этом варианте было больше, чем под целинной растительностью нав соответствующих целинных почвах.

Ключевые слова: лугово-сероземные и серо-коричневые (каштановые)почвы, промежуточные посевы, гранулометрический и микроагрегатный состав почв.

ВВЕДЕНИЕ

Гранулометрический и микроагрегатный состав, а также структурное состояние почв определяют потенциальное и актуальное плодородие [14], оказывают влияние на агрономические свойства почвы (водно-физические, физико-механические, воздушные и др.) [5] и поэтому важно знать, как гранулометрический состав и структура изменяется при сельскохозяйственном использовании почв [6].

В исследованиях, проведенных многими учеными на генетических разных типах почв, при изучении роли гранулометрического состава в почвообразовании и повышении плодородия традиционно используют показатель изменения содержания илистой фракции (<0.001 мм) по профилю [8].

Агрофизические свойства оказывают большое влияние на развитие почвообразовательного процесса и плодородие почвы [911], растительный фактор – на агрофизические свойства и направленность процесса почвообразования [9].

В зависимости от биологических особенностей возделываемой культуры, от количества и качества оставленных в почве растительных остатков существенно меняются гранулометрический и микроагрегатный состав, структура почвы и направленность почвообразовательного процесса и ее плодородие [12].

В естественном состоянии серо-коричневым и лугово-сероземным почвам присуще невысокое естественное плодородие и при бесхозяйственном использовании окультуренных земель само воспроизводство агрофизических свойств этих почв ограницечено. Сухая субтропическая зона Азербайджана – это хлопковая, зерновая, овощная и фруктовая база республики. Бесконтрольная технология возделывания хлопка, зерновых и пропашных культур, а также эрозионные процессы на данных орошаемых почвах ежегодно приводят к снижению содержания гумуса и ухудшению агрофизических свойств почв [13]. Выходом из этой ситуации является улучшение агрофизических свойств путем возделывания промежуточных посевов кормовых культур. Промежуточные посевы обеспечивают круглогодичный растительный покров и беспрерывное поступление в почву свежего органического вещества виде стерне-корневых остатков, восполнение дефицита гумуса в почве, улучшение агрофизических свойств, регулирование направленности почвообразовательного процесса и укреплениею кормовой базы в этой зоне. Поэтому качественная оценка изменений гранулометрического и микроагрегатного составов под промежуточными посевами кормовых культур в этой зоне на вышеназванных типах почв актуальна и имеет практическое значение.

Цель работы – изучение и оценка в длительных опытах влияния целинной растительности и разновидовых схем промежуточных посевов кормовых культур на гранулометрический и микроагрегатный состав и содержание водопрочных агрегатов в целинных и орошаемых генетически различных (серо-коричневых (каштановых) – сухостепная зона и лугово-сероземных – полупустынная зона) почвах сухой субтропической зоны Кура-Араксинской низменности Азербайджана.

Практическая значимость результатов исследования заключается в том, что разработанная схема промежуточных посевов кормовых культур может быть использована для оптимизации гранулометрического и микроагрегатного составов и водопрочных агрегатов, воспроизводства и стабилизации плодородия орошаемых серо-коричневых (каштановых) и лугово-сероземных почв и создания прочной кормовой базы в аридной зоне.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проведено в 1999–2016 гг. на целинных и орошаемых почвах на территориях Ширванской степи (Уджар, лугово-сероземные – по WRB – Gleyic Calcisols и Irragri Gleyic Calcisols) и Гянджа-Казахского массива (Акстафа и Джейранчель, серо-коричневые (каштановые) – по WRB – Kastanozems и Irragri Kastanozems).

Климат – субтропический с сухим жарким летом, среднегодовая температура воздуха –12–13°С, температура холодного месяца (января) –3.9–5.2°С, почвы не промерзают. Сумма активных температур – 4400–5200°С, приход ФАР – 120–135 ккал/см2, испаряемость высокая (947–1210 мм), индекс сухости (ИС) (по Будыко) – 1.0–11.0, коэффициент увлажнения (КУ) (по Иванову) – 0.25–0.09, количество осадков – 110–330 мм в год. В этой зоне почвы без орошения использовать невозможно [14].

Целинные и орошаемые серо-коричневые (каштановые) почвы, тип горные серо-коричневые, подтип – серо-коричневые (каштановые) формируются на верхнечетвертичных глинистых и тяжело-глинистых аллювиальных и пролювиальных отложениях на высоте 70–300 м над у.м. Целинные почвы – карбонатные, с низким хлоридно-сульфатным засолением. Содержание гумуса в слое 0–25 см почвы составляет 2.47–2.64% [14, 15]. Орошаемые почвы по гранулометрическому составу тяжелосуглинистые и легкоглинистые. В слое 0–25 см почвы степень илистости составляет 47–52%, водопроницаемость – 1.1–1.2 мм/мин, содержание гумуса – 2.58–2.67%, валового азота – 0.16–0.17% и фосфора (0.16–0.18%) – низкое, калия (2.5–2.9%) – среднее, рН 8.0–8.5 [14, 15]. На целинных почвах степень проявления ветровой эрозии слабая.

Целинные и орошаемые лугово-сероземные почвы расположены на высоте 48.80 м над у.м., 40°29′37.689″N и 47°43′34.456″E, на делювиально-аллювиальных, лессовидных суглинках. Почвы часто карбонатные или с признаками типа слабого хлоридно-сульфатного засоления. Плотность меняется в слое 0–25 см от 1.02 до 1.22г/см3, исходное содержание гумуса – 2.10–2.60%, валовое содержание азота – 0.16, фосфора – 0.19, калия – 1.72% [14, 15].

Схема опыта, варианты: 1 – целина (полынно-бородачевый и эфемеро-бородачевый, карганный, карганно-полынный и полынно-эфемероидный ценозы), 2 – ячмень (на з/м, 1-й урожай) → → кукуруза (2-й урожай), 3 – озимая рожь (на з/м, 1-й урожай) → кукуруза (2-й урожай), 4 – люцерна (на з/м), 5 – эспарцет (на з/м), 6 – кукуруза (весенний посев), 7 – кукуруза + соя + сорго + амарант (весенний посев), 8 – ячмень + вика + + рапс (на з/м, 1-й урожай) → кукуруза + соя + + сорго + амарант (2-й урожай) → ячмень + вика (на з/м, 3-й урожай), 9 – озимая рожь + вика + + рапс (на з/м, 1-й урожай) → кукуруза + соя + + сорго + амарант (2-й урожай) → ячмень + вика (на з/м, 3-й урожай), 10 – люцерна (хозяйственный посев), 11 – ячмень (на зерно, хозяйственный посев).

Агротехника – зональная (периодическое внесение навоза 20 т/га и N90P120K60), с включением изученных в опытах технологий: а) озимый посев (4–10 октября, 1-й урожай) – вспашка (25–27 см) + + навоз 20 т/га (в 2000, 2005, 2010 и 2015 гг.) + + P120, посев с внесением 20% N и K из расчета N90K60, остальную дозу – весной дробно: 50% в фазе кущения и 30% в фазе выхода в трубку; б) поукосный посев (22–27 мая, 2-й урожай) – дискование двукратное на глубину 10–12см. N60K60 вносили дробно: под вспашку – 30%, в фазе 3–5 листьев – 50%, в фазе 8–10 листьев – 20%, уборка – 8–10 августа; в) 2-й поукосный посев (10–13 августа, 3-й урожай) – плоскорезная обработка почвы на 15–17 см, N60 вносили в 3 приема: 30% – при обработке почвы, 50% – в фазе кущения и 20% – в трубкование, уборка – 2–8 октября;

г) весенний посев силосных культур – зональная агротехника.

Площадь делянок 72 м2. Влажность почвы поддерживали орошением на уровне 75–80% НВ. Постановка опытов и полевые работы проведены по методике ВИК им. В.Р. Вильямса. Почвенные разрезы заложены перед первой и при возделывании заключительной культуры (при получении 2-го и 3-го урожаев), в посевах многолетних трав (люцерны и эспарцета) – перед посевом и в конце перепашки, в остальных вариантах – в начале и в конце опыта. Образцы почв отбирали по слоям 0–25, 25–50, 50–75, 75–100 см. Гранулометрический и микроагрегатный состав определяли по Качинскому [16], коэффициент структурности – по Вадюниной–Корчагиной расчетным путем [17], статистическую обработку данных провели по [18].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Характерной особенностью гранулометрического состава является неравномерное распределение механических элементов по профилю почв [3, 11, 19], и каждая почва характеризуется определенными морфологи-ческими признаками, которые являются диагностическими. По этим признакам можно отличить одну почву от другой и получить некоторые сведения об их происхождении, составе, свойствах, уровне плодородия [20].

Изучение морфологических профилей целинных и орошаемых серо-коричневых (каштановых) и лугово-сероземных почв под естественным травостоем и промежуточными посевами кормовых культур показало, что их строение было неодинаковым: они различались по признакам оглинения, скорости вскипания от 10% HCl, окраске, гранулометрическому составу, структуре, мощности гумусового горизонта. Состояние их морфологического профиля согласуется с их химическими показателями.

В результате длительных опытов (18 лет) в слое 0–25 см орошаемых серо-коричневых (каштановых) почв содержание гумуса находилось в пределах 2.67–3.10%, в лугово-сероземных почвах – 2.40–2.80%. Мощность гумусового горизонта составляла соответственно 55–60 и 45–55 см, плотный остаток водной вытяжки не превышал 0.021 и 0.041%. Состав солей – хлоридно-сульфатного типа.

Основополагающим физическим свойством является гранулометрический состав [21], который оказывает большое влияние на почвообразование и плодородие почвы [22].

Анализ данных показал, что в слое 0–25 см целинных серо-коричневых (каштановой) почв (сухостепная зона) под полынно-бородачевыми и эфемеро-бородачевыми ценозами гранулометрический состав был тяжелосуглинистым (табл. 1). Содержание физической глины (<0.01мм) в этом слое составляло 57.3%. Отмечено заметное оглинение в слое 25–50 см почвы профиля, где содержание частиц <0.01мм (60.1%) и <0.001мм (27.9%) было сравнительно высоким. Высокодисперсионная фракция составляла 46.5% от физической глины, что подтверждало оглиненность этой части профиля.

Таблица 1.

Гранулометрический и микроагрегатный состав целинных и орошаемых серо-коричневых (каштановых) почв

Вариант Глубина, см Фракции (мм) и их содержание (%) Коэффициент дисперсности Степень агрегирован- ности доминиру-ющих фракций
1–0.25 0.25–0.05 0.05–0.01 0.01–0.005 0.005–0.001 <0.001 <0.01 %
1 0–25 $\frac{{1.4}}{ - }$ $\frac{{11.2}}{{34.6}}$ $\frac{{30.1}}{{38.4}}$ $\frac{{9.6}}{{6.9}}$ $\frac{{22.3}}{{14.6}}$ $\frac{{25.5}}{{5.5}}$ $\frac{{57.3}}{{27.0}}$ 21.6 78.4
  25–50 $\frac{{0.7}}{{0.2}}$ $\frac{{10.8~}}{{4.4}}$ $\frac{{28.4}}{{~8.0}}$ $\frac{{11.8}}{{6.4}}$ $\frac{{20.4}}{{18.0}}$ $\frac{{27.9}}{{6.0}}$ $\frac{{60.1}}{{30.4}}$ 21.5 78.5
  50–75 $\frac{{1.2}}{ - }$ $\frac{{3.8}}{{40.4}}$ $\frac{{41.1}}{{39.2}}$ $\frac{{11.1}}{{3.4}}$ $\frac{{17.7}}{{10.1}}$ $\frac{{25.1}}{{7.0}}$ $\frac{{53.9}}{{20.4}}$ 27.9 72.1
2 0–25 $\frac{{1.0}}{{4.0}}$ $\frac{{18.0}}{{5.0}}$ $\frac{{21.3}}{{29.4}}$ $\frac{{11.4}}{{8.7}}$ $\frac{{22.3}}{{17.2}}$ $\frac{{26.0}}{{5.8}}$ $\frac{{59.7}}{{31.7}}$ 22.3 77.7
  25–50 $\frac{{0.9}}{{7.2}}$ $\frac{{13.3}}{{5.4}}$ $\frac{{22.1}}{{34.2}}$ $\frac{{11.9}}{{8.5}}$ $\frac{{25.0}}{{18.9}}$ $\frac{{26.9}}{{5.9}}$ $\frac{{63.7}}{{33.3}}$ 22.0 78.1
  50–75 $\frac{{0.3}}{{5.4}}$ $\frac{{13.0}}{{32.1}}$ $\frac{{29.6}}{{34.8}}$ $\frac{{10.4}}{{6.1}}$ $\frac{{20.8}}{{14.9}}$ $\frac{{26.0}}{{6.8}}$ $\frac{{57.2}}{{27.7}}$ 26.3 73.7
3 0–25 $\frac{{1.0}}{{4.8}}$ $\frac{{18.0}}{{42.5}}$ $\frac{{21.3}}{{22.8}}$ $\frac{{11.8}}{{9.1}}$ $\frac{{21.5}}{{15.0}}$ $\frac{{26.4}}{{5.8}}$ $\frac{{59.7}}{{29.9}}$ 22.1 77.9
  25–50 $\frac{{0.9}}{{7.1}}$ $\frac{{13.3}}{{25.3}}$ $\frac{{22.2}}{{35.2}}$ $\frac{{11.6}}{{8.6}}$ $\frac{{25.0}}{{17.9}}$ $\frac{{27.1}}{{5.9}}$ $\frac{{63.7}}{{32.3}}$ 21.8 78.2
  50–75 $\frac{{0.2}}{{5.4}}$ $\frac{{13.0}}{{31.0}}$ $\frac{{29.5}}{{36.1}}$ $\frac{{10.1}}{{5.1}}$ $\frac{{20.7}}{{15.4}}$ $\frac{{26.5}}{{6.9}}$ $\frac{{57.3}}{{27.4}}$ 26.1 74.0
4 0–25 $\frac{{0.7}}{{0.8}}$ $\frac{{15.8}}{{38.0}}$ $\frac{{24.9}}{{36.0}}$ $\frac{{9.1}}{{4.7}}$ $\frac{{22.7}}{{14.7}}$ $\frac{{26.8}}{{5.9}}$ $\frac{{58.5}}{{25.3}}$ 22.1 77.9
  25–50 $\frac{{0.9}}{{2.0}}$ $\frac{{19.4}}{{38.1}}$ $\frac{{21.4}}{{35.0}}$ $\frac{{12.0}}{{4.6}}$ $\frac{{19.0}}{{14.4}}$ $\frac{{27.7}}{{6.0}}$ $\frac{{58.4}}{{25.0}}$ 21.7 78.3
  50–75 $\frac{{1.0}}{{0.7}}$ $\frac{{6.5}}{{37.9}}$ $\frac{{29.5}}{{34.9}}$ $\frac{{9.4}}{{6.8}}$ $\frac{{27.0}}{{12.6}}$ $\frac{{26.7}}{{7.2}}$ $\frac{{63.1}}{{26.6}}$ 27.0 73.0
5 0–25 $\frac{{0.9}}{{1.0}}$ $\frac{{11.9}}{{37.7}}$ $\frac{{28.1}}{{35.0}}$ $\frac{{9.0}}{{5.5}}$ $\frac{{23.2}}{{14.8}}$ $\frac{{26.9}}{{6.0}}$ $\frac{{59.2}}{{26.3}}$ 22.3 77.7
  25–50 $\frac{{0.8}}{{1.1}}$ $\frac{{15.3}}{{38.1}}$ $\frac{{23.5}}{{34.3}}$ $\frac{{14.6}}{{4.0}}$ $\frac{{18.3}}{{16.6}}$ $\frac{{27.5}}{{5.9}}$ $\frac{{60.4}}{{26.6}}$ 21.6 78.4
  50–75 $\frac{{1.1}}{{1.8}}$ $\frac{{6.1}}{{34.0}}$ $\frac{{30.3}}{{37.0}}$ $\frac{{8.8}}{{6.9}}$ $\frac{{27.6}}{{13.2}}$ $\frac{{26.2}}{{7.1}}$ $\frac{{62.6}}{{27.2}}$ 26.9 73.1
6 0–25 $\frac{{1.5}}{{2.8}}$ $\frac{{13.8}}{{30.0}}$ $\frac{{24.9}}{{36.8}}$ $\frac{{11.9}}{{6.8}}$ $\frac{{21.8}}{{15.7}}$ $\frac{{26.1}}{{8.0}}$ $\frac{{59.8}}{{30.4}}$ 23.2 76.8
  25–50 $\frac{{1.9}}{{8.1}}$ $\frac{{13.0}}{{33.3}}$ $\frac{{23.3}}{{31.6}}$ $\frac{{12.5}}{{4.7}}$ $\frac{{22.5}}{{16.3}}$ $\frac{{26.8}}{{6.2}}$ $\frac{{61.8}}{{27.1}}$ 23.0 77.0
  50–75 $\frac{{1.7}}{{6.1}}$ $\frac{{14.1}}{{39.0}}$ $\frac{{26.0}}{{34.0}}$ $\frac{{15.6}}{{4.7}}$ $\frac{{19.4}}{{9.0}}$ $\frac{{23.3}}{{7.4}}$ $\frac{{58.2}}{{21.0}}$ 31.6 68.4
7 0–25 $\frac{{1.0}}{{7.0}}$ $\frac{{13.2}}{{38.9}}$ $\frac{{27.4}}{{30.1}}$ $\frac{{11.4}}{{4.2}}$ $\frac{{20.6}}{{13.8}}$ $\frac{{26.5}}{{5.8}}$ $\frac{{58.4}}{{24.1}}$ 23.1 77.0
  25–50 $\frac{{0.1}}{{5.6}}$ $\frac{{10.1}}{{38.9}}$ $\frac{{29.8}}{{30.8}}$ $\frac{{15.0}}{{3.8}}$ $\frac{{18.0}}{{14.9}}$ $\frac{{27.0}}{{7.6}}$ $\frac{{60.1}}{{24.7}}$ 22.4 77.6
  50–75 $\frac{{0.2}}{{3.8}}$ $\frac{{13.1}}{{39.2}}$ $\frac{{27.8}}{{32.0}}$ $\frac{{13.0}}{{3.9}}$ $\frac{{20.2}}{{13.4}}$ $\frac{{25.7}}{{7.8}}$ $\frac{{58.9}}{{25.0}}$ 30.4 69.6
8 0–25 $\frac{{0.3}}{{1.5}}$ $\frac{{12.62}}{{39.59}}$ $\frac{{28.9}}{{35.9}}$ $\frac{{8.5}}{{4.4}}$ $\frac{{23.1}}{{13.6}}$ $\frac{{26.6}}{{5.0}}$ $\frac{{58.2}}{{23.0}}$ 18.8 81.2
  25–50 $\frac{{0.3}}{{0.1}}$ $\frac{{12.78}}{{34.77}}$ $\frac{{26.0}}{{38.6}}$ $\frac{{11.0}}{{3.5}}$ $\frac{{22.8}}{{13.0}}$ $\frac{{27.1}}{{5.0}}$ $\frac{{60.9}}{{26.5}}$ 18.5 81.5
  50–75 $\frac{{0.1}}{{5.6}}$ $\frac{{14.06}}{{40.84}}$ $\frac{{29.8}}{{30.9}}$ $\frac{{12.0}}{{3.8}}$ $\frac{{17.7}}{{13.9}}$ $\frac{{26.4}}{{5.0}}$ $\frac{{56.1}}{{22.7}}$ 26.7 73.3
9 0–25 $\frac{{0.2}}{{1.1}}$ $\frac{{11.6}}{{39.3}}$ $\frac{{28.8}}{{36.0}}$ $\frac{{8.1}}{{4.4}}$ $\frac{{24.6}}{{14.7}}$ $\frac{{26.7}}{{4.5}}$ $\frac{{59.4}}{{23.6}}$ 16.9 83.1
  25–50 $\frac{{0.3}}{{0.4}}$ $\frac{{10.0}}{{37.0}}$ $\frac{{29.5}}{{37.5}}$ $\frac{{10.1}}{{4.3}}$ $\frac{{22.8}}{{16.3}}$ $\frac{{27.4}}{{4.6}}$ $\frac{{60.2}}{{25.2}}$ 16.8 83.2
  50–75 $\frac{{0.3}}{{3.0}}$ $\frac{{13.1}}{{40.0}}$ $\frac{{29.1}}{{35.1}}$ $\frac{{13.4}}{{3.0}}$ $\frac{{16.6}}{{13.1}}$ $\frac{{27.5}}{{5.8}}$ $\frac{{57.5}}{{21.1}}$ 21.1 78.9
10 0–25 $\frac{{0.9}}{{6.8}}$ $\frac{{13.2}}{{38.5}}$ $\frac{{27.3}}{{32.8}}$ $\frac{{9.8}}{{6.0}}$ $\frac{{22.7}}{{10.1}}$ $\frac{{26.1}}{{5.8}}$ $\frac{{58.6}}{{22.9}}$ 22.4 77.7
  25–50 $\frac{{0.3}}{{5.8}}$ $\frac{{10.7}}{{30.9}}$ $\frac{{28.4}}{{32.0}}$ $\frac{{12.6}}{{4.8}}$ $\frac{{21.2}}{{20.7}}$ $\frac{{26.9}}{{5.7}}$ $\frac{{60.7}}{{31.3}}$ 21.2 78.8
  50–75 $\frac{{0.3}}{{3.4}}$ $\frac{{14.1}}{{38.5}}$ $\frac{{29.4}}{{35.9}}$ $\frac{{11.2}}{{4.8}}$ $\frac{{18.9}}{{12.0}}$ $\frac{{26.1}}{{7.3}}$ $\frac{{56.2}}{{24.2}}$ 28.0 72.1
11 0–25 $\frac{{0.8}}{{8.1}}$ $\frac{{12.1}}{{34.2}}$ $\frac{{27.9}}{{30.8}}$ $\frac{{14.9}}{{8.0}}$ $\frac{{20.0}}{{13.2}}$ $\frac{{24.3}}{{5.8}}$ $\frac{{59.2}}{{26.9}}$ 23.9 76.1
  25–50 $\frac{{0.4}}{{2.7}}$ $\frac{{11.9}}{{36.2}}$ $\frac{{27.8}}{{30.0}}$ $\frac{{10.7}}{{8.9}}$ $\frac{{23.6}}{{16.5}}$ $\frac{{25.6}}{{5.7}}$ $\frac{{59.9}}{{31.1}}$ 22.3 77.7
  50–75 $\frac{{1.5}}{{4.6}}$ $\frac{{13.1}}{{37.0}}$ $\frac{{28.0}}{{29.0}}$ $\frac{{11.6}}{{10.8}}$ $\frac{{20.4}}{{11.2}}$ $\frac{{25.5}}{{7.5}}$ $\frac{{57.4}}{{29.5}}$ 29.4 70.0

Примечания. 1. Варианты опыта: 1 – целина (полынно-бородачевые и эфемеро-бородачевые ценозы), 2 – ячмень (на з/м, 1-й урожай) → кукуруза (2-й урожай), 3 – озимая рожь (на з/м, 1-й урожай) → кукуруза (2-й урожай), 4 – люцерна (на з/м), 5 – эспарцет (на з/м), 6 – кукуруза (весенний посев), 7 – кукуруза + соя + сорго + амарант (весенний посев), 8 – ячмень + вика + рапс (на з/м, 1-й урожай) → кукуруза + соя + сорго + амарант (2-й урожай) → ячмень + вика (на з/м, 3-й урожай), 9 – озимая рожь + вика + рапс (на з/м, 1-й урожай) → кукуруза + соя + сорго + амарант (2-й урожай) → ячмень + вика (на з/м, 3-й урожай), 10 – люцерна (хозяйственный посев), 11 – ячмень (на зерно, хозяйственный посев); з/м – зеленая масса. То же в табл. 2–4. 2. Над чертой – гранулометрический состав, под чертой – микроагрегатный состав. То же в табл. 2. 3. Нумерация вариантов та же в табл. 2–4.

Гранулометрический состав целинной лугово-сероземной почвы (полупустынная зона) под карганной, карганно-полынной и полынно-эфемероидными ценозами в слое 0–25 см почвы был несколько легче (<0.01мм – 56.0% и <0.001мм – 20.0%) и оглинение профиля (25–50 см) было выражено слабее (<0.01мм – 59.2% и <0.001 мм – 23.1%) (табл. 2), чем в целинной серо-коричневой (каштановой) почве. Высокодисперсионная фракция в этом слое составляла 38.9% от физической глины, что подтверждало относительно слабую оглиненность этой части профиля.

Таблица 2.

Гранулометрический и микроагрегатный состав целинных и орошаемых лугово-сероземных почв

Вариант Глубина, см Фракции (мм) и их содержание (%) Коэффициент дисперсности Степень агрегированности доминирующих фракций Степень агрегированности доминирующих фракций
1–0.25 0.25–0.05 0.05–0.01 0.01–0.005 0.005–0.001 <0.001 <0.01 %
1 0–25 $\frac{{0.8}}{{0.7}}$ $\frac{{18.8}}{{25.1}}$ $\frac{{24.5}}{{38.1}}$ $\frac{{9.9}}{{10.7}}$ $\frac{{26.1}}{{20.8}}$ $\frac{{20.0}}{{4.6}}$ $\frac{{56.0}}{{36.1}}$ 23.2 76.9
  25–50 $\frac{ - }{{1.0}}$ $\frac{{16.9}}{{31.6}}$ $\frac{{23.9}}{{34.0}}$ $\frac{{11.0}}{{9.4}}$ $\frac{{25.2}}{{19.1}}$ $\frac{{23.1}}{{5.0}}$ $\frac{{59.2}}{{33.5}}$ 21.7 78.3
  50–75 $\frac{ - }{{0.8}}$ $\frac{{14.9}}{{29.1}}$ $\frac{{27.0}}{{32.0}}$ $\frac{{9.0}}{{12.3}}$ $\frac{{27.2}}{{18.7}}$ $\frac{{21.9}}{{5.4}}$ $\frac{{58.1}}{{38.1}}$ 24.9 75.1
2 0–25 $\frac{{0.4}}{{1.0}}$ $\frac{{19.9}}{{23.4}}$ $\frac{{20.1}}{{39.8}}$ $\frac{{11.4}}{{10.1}}$ $\frac{{25.2}}{{19.2}}$ $\frac{{23.0}}{{6.6}}$ $\frac{{59.6}}{{35.9}}$ 23.0 77.2
  25–50 $\frac{{17.8}}{{34.0}}$ $\frac{{19.9}}{{24.8}}$ $\frac{{14.0}}{{10.6}}$ $\frac{{22.0}}{{23.6}}$ $\frac{{28.3}}{{7.0}}$ $\frac{{62.3}}{{41.2}}$ 24.7 75.3
  50–75 $\frac{{0.2}}{{0.4}}$ $\frac{{15.9}}{{33.3}}$ $\frac{{24.8}}{{26.8}}$ $\frac{{15.9}}{{8.6}}$ $\frac{{17.3}}{{23.0}}$ $\frac{{25.9}}{{7.9}}$ $\frac{{59.2}}{{39.5}}$ 30.6 69.4
3 0–25 $\frac{{0.3}}{{1.1}}$ $\frac{{17.6}}{{24.1}}$ $\frac{{20.2}}{{38.6}}$ $\frac{{11.3}}{{8.9}}$ $\frac{{23.2}}{{21.3}}$ $\frac{{26.4}}{{6.0}}$ $\frac{{61.9}}{{36.2}}$ 22.7 77.4
  25–50 $\frac{{11.6}}{{21.7}}$ $\frac{{26.7}}{{38.6}}$ $\frac{{10.2}}{{7.0}}$ $\frac{{24.2}}{{26.8}}$ $\frac{{26.3}}{{5.9}}$ $\frac{{61.7}}{{45.7}}$ 22.6 77.4
  50–75 $\frac{{1.1}}{{0.7}}$ $\frac{{15.3}}{{38.2}}$ $\frac{{21.0}}{{26.8}}$ $\frac{{13.6}}{{4.4}}$ $\frac{{14.6}}{{22.8}}$ $\frac{{25.0}}{{7.1}}$ $\frac{{62.6}}{{34.3}}$ 28.4 71.6
4 0–25 $\frac{{0.2}}{{0.8}}$ $\frac{{18.4}}{{31.6}}$ $\frac{{22.2}}{{41.6}}$ $\frac{{9.6}}{{7.0}}$ $\frac{{22.8}}{{13.2}}$ $\frac{{26.9}}{{5.8}}$ $\frac{{59.3}}{{26.0}}$ 21.5 78.5
  25–50 $\frac{{0.2}}{{0.9}}$ $\frac{{17.6}}{{29.0}}$ $\frac{{20.4}}{{39.7}}$ $\frac{{10.2}}{{6.0}}$ $\frac{{23.8}}{{18.3}}$ $\frac{{27.8}}{{6.2}}$ $\frac{{61.8}}{{30.4}}$ 22.1 77.9
  50–75 $\frac{{0.04}}{{1.2}}$ $\frac{{16.2}}{{36.4}}$ $\frac{{24.1}}{{32.7}}$ $\frac{{10.5}}{{6.3}}$ $\frac{{22.7}}{{16.3}}$ $\frac{{26.4}}{{7.2}}$ $\frac{{59.6}}{{29.8}}$ 27.4 72.7
5 0–25 $\frac{{0.1}}{{1.1}}$ $\frac{{18.5}}{{30.0}}$ $\frac{{22.8}}{{42.7}}$ $\frac{{10.0}}{{8.1}}$ $\frac{{24.8}}{{18.8}}$ $\frac{{23.8}}{{5.4}}$ $\frac{{58.6}}{{26.2}}$ 22.7 77.4
  25–50 $\frac{{0.1}}{{0.8}}$ $\frac{{15.9}}{{36.9}}$ $\frac{{20.8}}{{31.0}}$ $\frac{{10.2}}{{6.8}}$ $\frac{{24.2}}{{18.0}}$ $\frac{{28.8}}{{6.6}}$ $\frac{{63.2}}{{31.4}}$ 22.7 77.3
  50–75 $\frac{{0.2}}{ - }$ $\frac{{14.0}}{{35.6}}$ $\frac{{25.6}}{{36.4}}$ $\frac{{13.8}}{{7.2}}$ $\frac{{20.0}}{{13.2}}$ $\frac{{26.4}}{{7.6}}$ $\frac{{60.2}}{{28.0}}$ 28.8 71.2
6 0–25 $\frac{{0.1}}{{0.8}}$ $\frac{{16.6}}{{28.4}}$ $\frac{{25.2}}{{40.5}}$ $\frac{{12.0}}{{8.7}}$ $\frac{{22.0}}{{15.6}}$ $\frac{{26.1}}{{6.1}}$ $\frac{{58.1}}{{30.4}}$ 23.3 76.7
  25–50 $\frac{{1.9}}{ - }$ $\frac{{15.0}}{{33.6}}$ $\frac{{24.1}}{{36.2}}$ $\frac{{14.8}}{{7.6}}$ $\frac{{17.5}}{{16.1}}$ $\frac{{26.8}}{{6.5}}$ $\frac{{59.0}}{{30.2}}$ 24.3 75.7
  50–75 $\frac{{0.2}}{{1.1}}$ $\frac{{16.0}}{{32.9}}$ $\frac{{24.3}}{{34.7}}$ $\frac{{15.9}}{{9.8}}$ $\frac{{20.4}}{{14.2}}$ $\frac{{23.3}}{{7.4}}$ $\frac{{59.5}}{{31.3}}$ 31.6 64.5
7 0–25 $\frac{{0.1}}{{0.7}}$ $\frac{{11.5}}{{26.5}}$ $\frac{{30.9}}{{43.0}}$ $\frac{{11.1}}{{7.1}}$ $\frac{{20.8}}{{17.0}}$ $\frac{{25.6}}{{5.8}}$ $\frac{{57.5}}{{29.9}}$ 22.6 77.4
  25–50 $\frac{{0.3}}{{0.6}}$ $\frac{{10.4}}{{33.1}}$ $\frac{{28.4}}{{30.3}}$ $\frac{{15.6}}{{9.6}}$ $\frac{{18.7}}{{20.4}}$ $\frac{{26.7}}{{6.0}}$ $\frac{{61.0}}{{36.0}}$ 22.5 77.6
  50–75 $\frac{{0.2}}{ - }$ $\frac{{8.0}}{{32.1}}$ $\frac{{28.0}}{{34.7}}$ $\frac{{13.1}}{{5.3}}$ $\frac{{25.3}}{{19.3}}$ $\frac{{25.4}}{{8.7}}$ $\frac{{63.9}}{{33.3}}$ 34.3 69.6
8 0–25 $\frac{{0.02}}{ - }$ $\frac{{11.3}}{{40.9}}$ $\frac{{29.0}}{{30.4}}$ $\frac{{9.0}}{{4.1}}$ $\frac{{22.0}}{{17.1}}$ $\frac{{27.7}}{{5.4}}$ $\frac{{59.7}}{{26.6}}$ 19.5 80.5
  25–50 $\frac{{0.1}}{{1.1}}$ $\frac{{14.2}}{{36.1}}$ $\frac{{24.3}}{{33.4}}$ $\frac{{12.2}}{{8.1}}$ $\frac{{20.9}}{{15.2}}$ $\frac{{28.3}}{{6.0}}$ $\frac{{61.4}}{{29.3}}$ 21.3 80.2
  50–75 $\frac{{0.4}}{{0.1}}$ $\frac{{13.5}}{{38.9}}$ $\frac{{24.9}}{{31.0}}$ $\frac{{10.2}}{{5.2}}$ $\frac{{23.8}}{{16.9}}$ $\frac{{27.1}}{{8.0}}$ $\frac{{61.1}}{{30.0}}$ 29.5 73.3
9 0–25 $\frac{{0.08}}{{0.69}}$ $\frac{{16.9}}{{37.9}}$ $\frac{{23.9}}{{36.1}}$ $\frac{{8.7}}{{5.1}}$ $\frac{{22.6}}{{15.7}}$ $\frac{{27.8}}{{4.5}}$ $\frac{{59.1}}{{25.3}}$ 16.2 83.8
  25–50 $\frac{{0.17}}{ - }$ $\frac{{13.9}}{{39.9}}$ $\frac{{24.4}}{{33.9}}$ $\frac{{10.1}}{{5.9}}$ $\frac{{23.1}}{{15.6}}$ $\frac{{28.3}}{{4.7}}$ $\frac{{61.6}}{{26.2}}$ 16.7 83.3
  50–75 $\frac{{0.09}}{{0.70}}$ $\frac{{15.0}}{{40.0}}$ $\frac{{23.3}}{{35.1}}$ $\frac{{12.0}}{{5.8}}$ $\frac{{22.3}}{{12.0}}$ $\frac{{27.3}}{{6.5}}$ $\frac{{61.6}}{{24.3}}$ 23.8 76.2
10 0–25 $\frac{{0.3}}{{2.0}}$ $\frac{{16.3}}{{40.7}}$ $\frac{{23.0}}{{30.6}}$ $\frac{{10.0}}{{8.8}}$ $\frac{{24.0}}{{12.1}}$ $\frac{{26.5}}{{5.8}}$ $\frac{{60.5}}{{26.8}}$ 21.9 78.1
  25–50 $\frac{{0.5}}{{0.1}}$ $\frac{{9.9}}{{30.8}}$ $\frac{{27.7}}{{39.4}}$ $\frac{{11.0}}{{6.6}}$ $\frac{{23.1}}{{16.9}}$ $\frac{{27.9}}{{6.2}}$ $\frac{{61.9}}{{29.7}}$ 22.3 77.7
  50–75 $\frac{{0.2}}{{0.1}}$ $\frac{{13.6}}{{25.0}}$ $\frac{{25.8}}{{40.0}}$ $\frac{{12.7}}{{9.7}}$ $\frac{{21.0}}{{17.6}}$ $\frac{{26.7}}{{7.6}}$ $\frac{{60.5}}{{34.9}}$ 28.5 71.5
11 0–25 $\frac{{0.3}}{{1.0}}$ $\frac{{11.2}}{{28.1}}$ $\frac{{27.5}}{{35.5}}$ $\frac{{11.8}}{{9.1}}$ $\frac{{23.7}}{{20.2}}$ $\frac{{25.6}}{{6.0}}$ $\frac{{61.0}}{{35.3}}$ 23.5 76.5
  25–50 $\frac{{0.8}}{{1.1}}$ $\frac{{10.7}}{{30.4}}$ $\frac{{27.0}}{{27.9}}$ $\frac{{10.5}}{{8.3}}$ $\frac{{25.2}}{{26.0}}$ $\frac{{25.8}}{{6.3}}$ $\frac{{61.5}}{{40.6}}$ 24.4 75.6
  50–75 $\frac{{1.7}}{{0.9}}$ $\frac{{14.1}}{{27.6}}$ $\frac{{25.8}}{{30.8}}$ $\frac{{9.0}}{{11.0}}$ $\frac{{25.1}}{{14.3}}$ $\frac{{24.3}}{{7.5}}$ $\frac{{58.4}}{{40.8}}$ 30.9 69.1

При орошении гранулометрический состав первичных зональных почв преимущественно утяжеляется [23, 24], а в Кура-Араксинской низменности изменение гранулометрического состава почв под влиянием было многофакторным и зависело от источника поливных вод, давности орошения, возделываемых культур и др. [15].

На свойства исследованных орошаемых почв существенное влияние оказало орошение (повысился промывной тип за его счет), возделываемые культуры и агротехника их возделывания (табл. 1, 2).

Гранулометрический состав серо-коричневых (каштановых) и лугово-сероземных почв, орошаемых мутными водами был более тяжелым, чем их целинных аналогов и характеризовался большей однородностью по профилю. Под чистыми посевами злаковых (варианты 2, 3, 6, 11) почвенный профиль орошаемых серо-коричневых (каштановых) и лугово-сероземных почв был относительно более уплотненным, и четко выделялся рыхлостью слой 0–25 см. Глубже сформировались горизонты почти одинаковой плотности.

Профили почвы вариантов ячмень + вика + + рапс (1-й урожай) → кукуруза + соя + сорго + + амарант (2-й урожай) → ячмень + вика (3-й урожай), озимая рожь + вика + рапс (1-й урожай) → → кукуруза + соя + сорго + амарант (2-й урожай) → → ячмень + вика (3-й урожай), и эспарцета были более рыхловатыми: во всем слое 0–50 см почвы отмечены полуразложившиеся остатки прошлогодней запаханной стерни, ходы червей и поры, что и придавало рыхлость профилю. Если в вариантах 2, 3, 6 и 11 структура слоя 0–25 почвы была мелкокомковато-пылеватая, то в вариантах 4, 5, 8, 9 и 10 как в слое 0–25 см, так и в слое 25–50 см почвы – мелкокомковато-зернистая, причем в слое 25–50 см серо-коричневой (каштановой) почвеы преобладала хорошо выраженная зернистая структура. В вариантах с ячменем на зерно (хозяйственный посев) и с основными посевами кукурузы, а также в смеси с соей, сорго и амарантом свойства почв не изменились.

Длительное сельскохозяйственное использование орошаемых почв с применением интенсивной технологии возделывания культур не могло не отразиться на гранулометрическом и микроагрегатном составе. Установлено, что несмотря на устойчивость гранулометрического и микроагрегатного составов, в орошаемых серо-коричневых (каштановых) и лугово-сероземных почвах отмечены изменения в гранулометрическом составе частиц (табл. 1, 2).

В пахотном слое (0–25 см) орошаемых серо-коричневых почв содержание мелкого песка менялось в пределах от 11.6 до 18.0%. Минимальное содержание этой фракции (6.5%) было в слое 50–75 см почвы под люцерной, наибольшее – под люцерной хозяйственного посева и кукурузой основного весеннего посева (14.1%).

В пахотном слое отмечено повышенное содержание крупной пыли (0.05–0.01 мм), доля которой менялась в пределах 21.3–28.9%.

Количество средней пыли (0.01–0.005 мм) определяет связанность и пластичность почвы, удерживает влагу. Однако эта фракция обладает слабой водопроницаемостью и не способна к коагуляции. Исходя из этого, невысокое содержание средней пыли в почве (менее <10%) позволяет избежать ее запыливания [25].

Наименьшее содержание этой фракции в слое 0–25 см почвы отмечено в вариантах 8 и 9 (8.5 и 8.1%), наибольшее – в варианте с ячменем хозяйственного посева (14.9%), остальные варианты занимали промежуточное положение.

В сухостепной и полупустынной наблюдаюет вынос тонких частиц по профилю [2629]. Наши исследования подтвердили это положение. Установлено, что количество фракции <0.001 мм возрастало до 24.3–26.9 в слое 0–25 см почвы и до 25.6–27.7% в иллювиальном, но в слое 75–100 см почвы снижалось до 25.0–26.4%. Это свидетельствовало о некотором утяжелении гранулометрического состава и накоплении илистых частиц на глубине 25–50 см.

Анализируя количественные изменения содержания илистой фракции по профилю почв, отметили, что в варианте 9 происходило равномерное ее распределение. Оглиение наблюдали в орошаемой серо-коричневой (каштановой) почве по увеличению количества физической глины и илистой фракции, особенно в средних слоях почвенного профиля. Это было связано со слитностью верхней и средней частей профиля при их орошении (увлажнении). Вместе с тем почвы в вариантах 8 и 9 уступали по степени оглинения и мощности горизонта элювиального оглинения почвам в вариантах 2, 3, 6, 11. Варианты 4, 5, 7 и 10 занимали промежуточное положение. Однако глинонакопление в вариантах 8 и 9 было несколько меньше, чем в почвах остальных вариантов. Выявлено, что в сухостепной зоне в слое 0–25 см целинной (содержание физической глины (<0.01 мм) составляло 57.3%) и орошаемой серо-коричневой (каштановой) почвах (<0.01мм – 58.4–59.8%) гранулометрический состав был тяжелосуглинистым. Отмечено заметное оглинение в слое 25–50 см почвы профиля, где содержание частиц <0.01мм (60.1%) и <0.001мм (27.9%) было сравнительно высоко.

Гранулометрический состав в слое 0–25 см целинной лугово-сероземной почвы (полупустынная зона) почвы был несколько легче (<0.01мм – 56.0 и <0.001 мм – 20.0%) и оглинение профиля (слой 25–50 см) выражено слабее (<0.01мм – 59.2 и <0.001 мм – 23.1%), чем в целинной серо-коричневой (каштановой) почве.

На свойства орошаемых лугово-сероземных почв такие факторы как орошение, возделываемые культуры и агротехника их возделывания также оказали существенное влияние (табл. 2). Гранулометрический состав орошаемых лугово-сероземных почв по сравнению с целинными аналогами, был более тяжелым. Отмечено изменение в гранулометрическом составе частиц орошаемых лугово-сероземных почв в слое 0–25 см: количество фракции 0.25–0.05 мм менялось в пределах 11.2–19.9%. Минимальное количество мелкого песка содержалось в слое 50–75 см почвы в варианте с ячменем хозяйственного посева (7.0%), максимальное – в варианте 2 (18.7%).

Количество крупной пыли (0.05–0.01 мм) в пахотном слое почвы варьировало в пределах 20.1–30.9% (минимальное – в варианте ячмень (1-й урожай) → кукуруза (2-й урожай), максимальное – в варианте кукуруза + соя + сорго + амарант весеннего посева, остальные варианты занимали промежуточное положение).

Фракция частиц размером 0.01–0.005 мм определяет связанность и пластичность почвы, удерживает влагу. Минимальное содержание этой фракции в пахотном слое почвы выявлено в вариантах 8 и 9 (8.7 и 9.0%), максимальное – в варианте с кукурузой весеннего посева (12.0%), остальные варианты занимали промежуточное положение.

Тяжелосуглинистый гранулометрический состав целинной почвы под карганным, карганно-полынным и полынно-эфемероидным ценозами объясняется содержанием физической глины в пределах 53.4–59.2%, орошаемых почв – гранулометрическим составов на границе тяжелого суглинка и легкой глины (58.4–63.869%), что объясняется интенсивным накоплением агроирригационных наносов и их тяжелым гранулометрическим составом. С глубиной по профилю почвы наблюдали снижение содержания физической глины (<0.01 мм) во всех вариантах. Очевидно, это было связано с некоторым утяжелением с глубиной гранулометрического состава. В подпахотном слое почвы отмечено накопление илистой фракции (<0.001 мм) в вариантах 2, 3, 6 и 11: илистой фракции было на 3.0% меньше, чем в остальных вариантах.

Степень оглинения орошаемых лугово-сероземных почв была больше, чем серо-коричневых (каштановых) почв. В орошаемой лугово-сероземной почве содержание крупной пыли по сравнению с серо-коричневой почвой во всех вариантах было больше. Наименьшее содержание фракции 0.005–0.001 мм было в почве в почве вариантов 8 и 9 (22.0–22.6%), наибольшее (25.2%) –в варианте 2.

Одновременно с гранулометрическим составом определили и микроагрегатный состав целинных и орошаемых серо-коричневых (каштановых) и лугово-сероземных почв (табл. 1, 2). Преобладающими фракциями как в орошаемых серо-коричневых (каштановых), так и в лугово-сероземных почвах были фракции 0.05–0.01 и 0.25–0.05 мм. Полученные другими авторами данные совпадали с результатами нашего исследования.

По показателям гранулометрического и микроагрегатного составов по формуле рассчитали показатель фактора дисперсности [17]:

Kg = (а/B) × 100, где Kg – фактор дисперсности, а – содержание ила (частиц <0.001 мм) в микроагрегатном составе, %; В – содержание ила в гранулометрическом составе, %. В пахотном горизонте наибольшая величина фактора дисперсности установлена как для орошаемых серо-коричневых (каштановых), так и для лугово-сероземных почв в вариантах ячменя на зерно (соответственно 23.9 и 23.5%), кукурузы чистого посева – 23.2 и 23.3%. Это свидетельствовало о слабой оструктуренности данного слоя почв под этими культурами. Под люцерной, эспарцетом, в вариантах 8 и 9 фактор дисперсности был равен соответственно 22.1, 22.3, 18.8, 16.9% и 21.5, 22.7, 19.5 и 16.2%. Установлено, что с глубиной в обоих исследованных типах почв коэффициент дисперсности увеличивался, что, вероятно, можно объяснить снижением содержания гумуса.

Оптимаальная величина коэффициента дисперсности отмечена в слое 0–25 см исследованных почв в варианте озимая рожь + вика + рапс (на з/м, 1-й урожай) → кукуруза + соя + сорго + + амарант (2-й урожай) → ячмень + вика (3-й урожай). Видимо, этому способствовало наличие в почве органического вещества в виде стерне-корневых остатков, распад которых определял новообразование органических коллоидов в этом слое и наравне с расщеплением агрегатов, возникших при коагуляции дисперсных систем на первичные частицы под действием воды более крупных почвенных частиц приводило к увеличению содержания илистой фракции.

Для характеристики уровня микроагрегатности (табл. 3) как в орошаемых серо-коричневых (каштановых), так и в лугово-сероземных почвах было рассчитано содержание так называемых “истинных” водопрочных агрегатов по методу [17], как разность однотипных фракций микроагрегатного и гранулометрического составов.

Таблица 3.

Содержание “истинных” водопрочных микроагрегатов в почве, %

Вариант Глубина, см Фракции 0.25–0.01 мм Фракции 0.25–0.01 мм
состав 3 состав 3
1 2 1 2
Лугово-сероземные почвы Серо-коричневые (каштановые)
1 0–25 63.2 43.3 20.0 73.0 41.3 31.8
25–50 65.6 40.8 24.8 62.4 39.2 23.2
50–75 61.1 41.9 19.2 79.6 45.0 34.6
2 0–25 63.2 40.0 23.1 64.3 39.3 25.0
25–50 58.8 37.7 21.1 59.6 35.4 24.2
50–75 60.1 40.7 19.5 66.9 42.6 24.3
3 0–25 62.7 38.8 23.9 65.3 39.3 26.0
25–50 60.3 38.3 21.9 60.5 35.5 25.1
50–75 65.0 36.3 28.7 67.1 42.5 24.6
4 0–25 73.2 40.6 32.6 74.0 40.7 33.2
25–50 68.7 38.0 30.6 73.1 40.8 32.3
50–75 69.1 40.4 28.7 72.7 35.9 36.8
5 0–25 72.7 41.3 31.4 72.7 40.0 32.7
25–50 67.9 36.7 31.2 72.4 38.8 33.5
50–75 72.0 39.6 32.4 71.0 36.4 34.7
6 0–25 68.9 41.8 27.1 66.8 38.7 28.2
25–50 69.8 39.1 30.7 64.9 36.3 28.6
50–75 67.6 40.3 27.2 72.9 40.1 32.8
7 0–25 69.4 42.4 27.0 68.9 40.6 28.3
25–50 63.4 38.7 24.7 69.7 39.8 29.9
50–75 66.7 36.0 34.7 71.2 40.9 30.3
8 0–25 73.4 40.3 33.1 75.4 41.5 33.9
25–50 69.6 38.5 31.1 73.4 38.8 34.6
50–75 69.9 38.4 31.4 71.7 43.8 27.9
9 0–25 74.0 40.8 33.2 75.3 40.4 34.9
25–50 70.8 38.3 32.5 74.4 39.5 34.9
50–75 75.0 38.3 36.7 75.1 42.2 33.0
10 0–25 71.2 39.3 32.0 71.3 40.5 30.8
25–50 70.2 37.6 32.6 63.0 39.1 32.9
50–75 65.0 39.4 25.7 74.5 43.5 31.0
11 0–25 63.7 38.8 24.9 65.0 40.0 25.0
25–50 58.3 37.7 20.6 66.2 39.7 26.6
50–75 58.4 40.0 18.4 65.9 41.1 24.8

Примечание. В графе 1 – микроагрегатный, 2 – гранулометрический состав, 3 – количество “истинных” микроагрегатов. То же в табл. 4.

Установлено, что в орошаемых серо-коричневых (каштановых) и лугово-сероземных почвах в вариантах 8 и 9 были созданы оптимальные условия для образования и сохранения микроагрегатного строения. В данных вариантах количество “истинных” микроагрегатов было почти одинаковым (33.1–33.2 – в орошаемой лугово-сероземной и 34.0–34.9% – в орошаемой серо-коричневой (каштановой) почвах).

Несколько меньшее количество истинных микроагрегатов отмечено в вариантах с люцерной и эспарцетом (соответственно 31.4–32.6 и 33.2–32.7%), варианты 2, 3 и 7 занимали промежуточное положение. В вариантах 6 и 11 их было еще меньше, чем в предыдущих вариантах (24.9–27.1%), и возделывание злаковых культур способствовало некоторому разрушению микроагрегатной структуры.

В условиях интенсивно орошаемого земледелия структура является одним из определяющих признаков при диагностике плодородия окультуренных почв [15]. Установлено, что в целинной серо-коричневой (каштановой) почве под полынно-бородачевым и эфемеро-бородачевым ценозами содержание водопрочных агрегатов >0.25 мм в пахотном слое составляло 49.9%, а в орошаемой (в зависимости от схемы промежуточных культур) – 25.0–28.2%. Это подтвердило, что в бессменных посевах кормовых культур содержание водопрочных агрегатов >0.25 мм в слое 0–25 см варьировало в пределах 24.0–55.6%. Наибольшее содержание водопрочных агрегатов в пахотном слое отмечено в варианте 9 (55.6%), затем следовали вариант 8 (53.7%), варианты с люцернаой и эспарцетом (48.2 и 47.9%), наименьшее – в варианте с кукурузой весеннего посева (24.0%), остальные варианты занимали промежуточное положение.

Выявлено, что при мокром рассеве почвы как в орошаемых серо-коричневых (каштановых), так и в лугово-сероземных почвах в вариантах промежуточных посевов кормовых культур преобладали фракции >0.25 мм (соответственно 24.0–55.6 и 22.8–43.3%) и фракции 0.5–0.25 мм (8.7–20.1 и 8.6–17.1%).

Установлено, что на долю фракции >0.25 мм в слое 0–25 см почвы в вариантах 2, 3, 6, 7 и 11 в орошаемых серо-коричневых (каштановых) почвах приходилось 24.–37.1%, в лугово-сероземных почвах – 22.8–35.8%. Это можно объяснить тем, что при бессменном возделывании злаковых культур под влиянием поливов структура почв распылялась, и уменьшалось количество водопрочных агрегатов.

В слое 25–50 см их водопрочность возросла соответственно до 42.3–47.0 и 41.0–52.7%. В почве под люцерной, эспарцетом и травосмесями (варианты 8 и 9) их содержание в пахотном слое как в орошаемых серо-коричневых (каштановых), так и лугово-сероземных почвах было соответственно на 15.7–28.7 и 7.5–16.2% больше, чем в вариантах 8 и 9. Очевидно, изменение долевого состава водопрочных агрегатов >0.25 мм в почве этих вариантов в сторону оптимального можно объяснить наибольшим содержанием в орошаемых серо-коричневых (каштановых) и лугово-сероземных почвах органического вещества за счет периодического внесение навоза и возделывания травосмесей, обеспечивших круглогодичное поступление в почву высококачественных растительных остатков и создающих благоприятные условия для склеивание почвенных частиц в более крупные водопрочные агрегаты. В целинном варианте заметных изменений содержания водопрочных агрегатов в слое 25–50 см как в серо-коричневых (каштановых), так и в лугово-сероземных почвах под скудной целинной растительностью не наблюдали.

Содержание водопрочных агрегатов >0.25 мм в целом под промежуточными посевами кормовых культур возрастало в следующем порядке: озимая рожь + вика + рапс (1-й урожай) → кукуруза + + соя + сорго + амарант (2-й урожай → ячмень + + вика (3-й урожай) > ячмень + вика + рапс (1-й урожай) → кукуруза + соя + сорго + амарант (2-й урожай) → ячмень + вика (3-й урожай) > люцерна > > эспарцет > люцерна (хозяйственный посев) > > озимая рожь (1-й урожай) → кукуруза (2-й урожай) > ячмень (1-й урожай) → кукуруза (2-й урожай) > целина > кукуруза + соя + сорго + амарант (весенний посев) > кукуруза (весенний посев) > > ячмень (хозяйственный посев).

Достоверность полученных данных содержания “истинных” агрегатов подтверждена статистической обработкой на 5%-ном уровне значимости (табл. 4).

Таблица 4.

Статистические показатели данных физических свойств генетически различных почв сухой субтропической зоны

Вариант Глубина, см Доверительный интервал при уровне значимости 05: (x ± t05sх) фракций 0.25–0.01 мм (n = 10)
Лугово-сероземная почва Серо-коричневая (каштановая) почва
1 2 3 1 2 3
1 0–25 64.4 ± 4.2 43.3 ± 4.3 21.1 ± 0.1 73.0 ± 4.4 41.3 ± 4.4 31.8 ± 0.04
  25–50 68.6 ± 4.1 40.9 ± 4.4 27.7 ± 0.3 62.4 ± 4.4 39.2 ± 4.4 23.2 ± 0.02
  50–75 65.4 ± 4.1 42.0 ± 4.3 23.4 ± 0.2 79.6 ± 4.3 45.0 ± 4.3 34.6 ± 0.00
2 0–25 74.0 ± 3.7 40.4 ± 4.3 33.6 ± 0.6 64.3 ± 4.4 39.3 ± 4.4 25.0 ± 0.02
  25–50 63.2 ± 4.0 38.0 ± 4.3 21.1 ± 0.3 59.6 ± 4.3 35.4 ± 4.4 24.2 ± 0.03
  50–75 64.4 ± 4.0 41.0 ± 4.3 19.5 ± 0.2 66.9 ± 4.4 42.6 ± 4.4 24.3 ± 0.00
3 0–25 66.0 ± 4.1 38.5 ± 4.3 23.9 ± 0.4 65.3 ± 4.4 39.3 ± 4.4 26.0 ± 0.02
  25–50 60.0 ± 4.3 38.5 ± 4.3 21.9 ± 0.1 60.5 ± 4.4 35.5 ± 4.3 25.1 ± 0.1
  50–75 65.0 ± 4.3 36.0 ± 4.4 28.7 ± 0.1 67.1 ± 4.8 42.5 ± 4.3 24.6 ± 0.03
4 0–25 77.0 ± 4.1 40.5 ± 4.3 32.6 ± 0.2 74.0 ± 4.3 40.7 ± 4.4 33.2 ± 0.02
  25–50 71.0 ± 4.2 38.0 ± 4.4 30.6 ± 0.2 73.1 ± 4.4 40.8 ± 4.4 32.3 ± 0.01
  50–75 69.0 ± 4.3 40.0 ± 4.4 28.7 ± 0.1 72.7 ± 4.4 35.9 ± 4.4 36.8 ± 0.02
5 0–25 75.0 ± 4.2 41.9 ± 4.3 31.4 ± 0.1 72.7 ± 4.4 40.0 ± 4.3 32.7 ± 0.03
  25–50 68.1 ± 4.3 36.0 ± 4.3 31.2 ± 0.02 72.4 ± 4.4 38.8 ± 4.4 33.5 ± 0.02
  50–75 75.0 ± 4.2 40.0 ± 4.3 32.4 ± 0.2 71.0 ± 4.4 36.4 ± 4.4 34.7 ± 0.00
6 0–25 69.0 ± 4.3 42.0 ± 4.3 27.1 ± 0.02 66.8 ± 4.4 38.7 ± 4.3 28.2 ± 0.02
  25–50 70.0 ± 4.3 39.2 ± 4.3 30.7 ± 0.02 64.9 ± 4.3 36.3 ± 4.4 28.6 ± 0.03
  50–75 67.9 ± 4.4 40.5 ± 4.3 27.2 ± 0.04 72.9 ± 4.4 40.1 ± 4.4 32.8 ± 0.02
7 0–25 70.0 ± 4.3 42.2 ± 4.3 27.0 ± 0.04 68.9 ± 4.4 40.6 ± 4.3 28.3 ± 0.1
  25–50 64.0 ± 4.3 38.6 ± 4.4 24.7 ± 0.1 69.7 ± 4.4 39.8 ± 4.4 29.9 ± 0.1
  50–75 67.2 ± 4.3 35.9 ± 4.3 34.7 ± 0.0 71.2 ± 4.4 40.9 ± 4.3 30.3 ± 0.1
8 0–25 74.0 ± 4.3 40.2 ± 4.4 33.1 ± 0.1 75.4 ± 4.4 41.5 ± 4.4 33.9 ± 0.02
  25–50 70.0 ± 4.6 38.4 ± 4.3 31.1 ± 0.2 73.4 ± 4.4 38.8 ± 4.3 34.6 ± 0.04
  50–75 70.0 ± 4.3 38.4 ± 4.3 31.4 ± 0.04 71.7 ± 4. 43.8 ± 4.3 27.9 ± 0.04
9 0–25 74.0 ± 4.4 40.7 ± 4.3 33.2 ± 0.1 75.3 ± 4.3 40.4 ± 4.4 34.9 ± 0.1
  25–50 71.0 ± 4.3 38.3 ± 4.4 32.5 ± 0.1 74.4 ± 4.4 39.5 ± 4.3 34.9 ± 0.1
  50–75 75.0 ± 4.3 38.3 ± 4.3 36.7 ± 0.0 75.1 ± 4.4 42.2 ± 4.3 33.0 ± 0.02
10 0–25 71.0 ± 4.4 39.3 ± 4.3 32.0 ± 0.1 71.3 ± 4.4 40.5 ± 4.3 30.8 ± 0.03
  25–50 70.0 ± 4.4 37.4 ± 4.3 32.6 ± 0.03 63.0 ± 4.4 39.1 ± 4.3 32.9 ± 0.1
  50–75 65.0 ± 4.4 39.4 ± 4.3 25.7 ± 0.01 74.5 ± 4.4 43.5 ± 4.4 31.0 ± 0.01
11 0–25 64.0 ± 4.3 38.9 ± 4.3 24.9 ± 0.01 65.0 ± 4.4 40.0 ± 4.3 25.0 ± 0.03
  25–50 58.0 ± 4.4 37.7 ± 4.3 20.6 ± 0.1 66.2 ± 4.4 39.7 ± 4.3 26.6 ± 0.1
  50–75 58.3 ± 4.3 40.2± 4.3 18.4 ± 0.02 65.9 ± 4.3 41.0 ± 4.3 24.8 ± 0.0

Средняя величина “истинных” водопрочных микроагрегатов с 95%-ным уровнем вероятности в наилучшем варианте (вариант 5) в серо-коричневой (каштановой) почве находилась в доверительном интервале (33.0 ± 0.02)–(35.0 ± 0.1), в лугово-сероземной почве – (32.5 ± 0.1)–(36.7 ± 0.0).

ВЫВОДЫ

1. В длительных стационарных опытах на орошаемых серо-коричневых и лугово-сероземных почвах сухостепной и полупустынной зон установлен оптимальный вариант промежуточных посевов кормовых культур (озимая рожь + вика + + рапс (1-й урожай) → кукуруза + соя + сорго + + амарант (2-й урожай) → ячмень + вика (3-й урожай), положительно влиявший на гранулометрический и микроагрегатный состав исследованных генетически различных почв сухой субтропической зоны Азербайджана. В целинном варианте данных почв изменений этих показателей по отношению к исходным данным не наблюдали.

2. Установлено, что орошаемые серо-коричневая (каштановая) и лугово-сероземная почвы в варианте озимая рожь + вика + рапс (1-й урожай) → → кукуруза + соя + сорго + амарант (2-й урожай) → → ячмень + вика (3-й урожай) характеризовались более удовлетворительным гранулометрическим составом, количеством “истинных” микроагрегатов (в слое 0−25 см − 34.9 и 33.1%), микроагрегированностью, наименьшим фактором дисперсности (16.9 и 16.2%) и наибольшим количеством водопрочных агрегатов (43.3 и 55.6%). В целинном варианте эти показатели были меньше.

3. Выявлено, что в целинной серо-коричневой (каштановой) (содержание в пахотном слое почвы частиц <0.01 мм – 57.3%) и орошаемой (<0.01 мм – 58.5–59.8%) почвах структурный состав тяжелосуглинистый; в целинной лугово-сероземной почве (<0.01 мм – 56.0%) – тяжелосуглинистый, в орошаемой – на границе тяжелого суглинка (<0.01 мм – 58.1–59.3%) и легкой глины (<0.01 мм – 61.0–61.9%).

Список литературы

  1. Подарь Л.П., Бессонова А.С. Агрегатный состав почвы // Плодородие и обработка почвы в севообороте. Межвуз. сб. научн. ст. Кишинев СХИ им. М.В. Фрунзе. Кишинев, 1986. С. 114.

  2. Синещеков В.Е., Слесарев В.Н., Ткаченко Г.И., Дудкина Е.А. Гранулометрический состав и микроагрегатный состав черноземов выщелоченных при минимизации основной обработки // Сибир. вестн. с.-х. науки. 2017. Т. 47. № 1. С. 18–24.

  3. Мамедов Р.Г. Агрофизическая характеристика почв Приараксинской полосы. Баку: Изд-во “Элм”, 1970. 320 с.

  4. Бабаев М.П., Рамазанова Ф.М. Воспроизводство плодородия орошаемых серо-бурых почв аридной зоны Азербайджана // Научн. электр. период. изд-е ЮФУ “Живые и биокосные системы”. 2017. № 21. URL: http: //www.jbks.ru/archive/issue-21/article-4

  5. Рамазанова Ф.М. Влияние промежуточных посевов кормовых культур на агрофизические показатели орошаемых почв сухой субтропической зоны Азербайджана // Рос. сел.-хоз. наука (Докл. РАСХН). 2017. № 4. С. 47–50.

  6. Семендяева Н.В., Крупская Т.Н., Карловец Л.А. Влияние севооборотов на гранулометрический и микроагрегатный состав чернозема выщелоченного Новосибирского Приобья в длительных опытах // Агрохимия. 2015. № 1. С. 23–34.

  7. Панфилов В.П. Физические свойства и водный режим почв Кулундинской степи. Новосибирск: Наука, 1973. 259 с.

  8. Татаринцев В.Л. Структура гранулометрического состава и ее влияние на физическое состояние пахотных почв Алтайского Приобья. Барнаул: АлтайГАУ, 2004. 179 с.

  9. Ковда В.А. Почвенный покров, его улучшение, использование и охрана. М.: Наука, 1981. 182 с.

  10. Ramazanova F.M., Babayev M.P. The Role of the uninterrupted sowings of fodder crops in the current process of soil formation // Soil Water J. Kyrgyzstan, Bishkek, 2013.V. 2. № 2(1). P. 943–950.

  11. Роде А.А. Система методов исследования в почвоведении. Новосибирск: Наука, 1971. 91 с.

  12. Рамазанова Ф.М. Влияние промежуточных посевов кормовых культур на плодородие орошаемых почв Азербайджана // Сибир. вестн. сел.-хоз. науки. Краснообск: СФНЦА РАН, 2017. № 4. С.103–109.

  13. Бабаев М.П., Гурбанов Э.А, Рамазанова Ф.М. Основные виды деградации почв в Кура-Аразской низменности Азербайджана // Почвоведение. 2015. № 4. С. 501–512.

  14. Салаев М.Э., Бабаев М.П., Джафарова Ч.М., Гасанов В.Г. Морфогенетические профили почв Азербайджана. Баку: Изд-во “Элм”, 2004. 202 с.

  15. Бабаев М.П. Орошаемые почвы Кура-Араксинской низменности и их производительная способность. Баку: Изд-во “Элм”, 1984. 176 с.

  16. Агрофизические методы исследования почв. М.: Наука, 1966. С. 5–42.

  17. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М.: Высш. шк., 1973. С. 5–82.

  18. Доспехов В.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

  19. Ramazanova F.M. Biology of the Irrigated soils under fodder crops in the subtropical region of Azerbaijan // Inter. Soil Sci. Kongr. “Soil Science in International Year of Soils 2015”. Eurasian Soil Science Sosieties, 19–23 october. Sochi-Russia. 2015. P. 352–355.

  20. Баламирзоев М.А., Саидов А.К., Мирзоев Э.М.-Р., Магомедов И.А. Морфогенез основных типов почв Терско-Сулакской низменности Дагестана // Вестн. ДагестанНЦ. 2012. № 46. С. 45–51.

  21. Скрябина О.А., Боталов И.С. Физические свойства генетически различных почв Юсьвинского района Пермского края // Пермский аграр. вестн. 2014. № 4(8).С. 51–56.

  22. Макарычев С.В., Зайкова Н.И. Агрофизические особенности орошаемых черноземов Правобережья р. Оби // Вестн. АлтайГАУ. 2014. № 2(112). С. 40–45.

  23. Минашина Г.Г. Орошаемые почвы пустынь и их мелиорация. М.: Колос, 1978. 263 с.

  24. Шеин Е.В., Гончаров В.М. Агрофизика. Ростов/нД.: Изд-во Феникс, 2006. 400 с.

  25. Кауричев М.С., Панов Н.П, Розанов Н.Н. Почвоведение: уч. пособ. М.: Агропромиздат, 1989. 719 с.

  26. Салаев М.Э. Почвы Малого Кавказа. Баку: Изд-во АН Азерб.ССР, 1966. 329 с.

  27. Гасанов В.Г. Состав и сезонные изменения минерализации речных, грунтовых и родниковых вод поймы р. Куры // Изв. АН Азерб.ССР. Сер. биол. науки. 1972. С. 65–71.

  28. Рамазанова Ф.М. Воспроизводство плодородия орошаемых серо-коричневых (каштановых) почв Азербайджана посевами промежуточных культур // Научный. Журнал. Рос. НИИ проблем мелиорации. Новочеркасск: РосНИИПМ, 2018. № 1(29). С. 86–104. http://www.rosniipm-sm.ru/

  29. Yong Z.L., Sprycher Y. Water-dispersible soil orga-nic mineral particles: 1. Carbon and nitrogen distribution // Soil Sci. Soc. Am. 1979. V. 43. P. 324–328.

Дополнительные материалы отсутствуют.