Почва в процессе почвообразования подвергается оструктуриванию. Формирование агрегатов происходит под влиянием сложных физико-химических, биологических и физических процессов, постоянно или циклично протекающих в почвенной толще [1, с. 125-126]. Ранее нами была выявлена обратная зависимость продуктивности почв и содержанием водорастворимых солей, которая описывается равнением регрессии [2], профильная дифференциация основных почвенных показателей [3] и провинциальные особенности почв  [4].  Представляет интерес выявить закономерности структурного состояния разного типа почв  и содержания водорастворимых солей.

Одним из основных качественных признаков почв является размер агрегатов. Почвенная масса состоит из комочков различных форм и размеров. По размерам выделяют три группы: макроагрегаты, структурные отдельности размером более 10 мм, мезоагрегаты – от 0,25 до 10 мм, микроагрегаты – меньше 0,25 мм. В агрономическом смысле почва считается структурной, если комковато-зернистые водопрочные структурные отдельности размером от 10 до 0,25 мм составляют более 55 %. Они обладают водопрочностью, противостоят размывающему действию воды, обеспечивают оптимальный водно-воздушный режим почв [5]. В нашей работе мы сделали попытку определить взаимосвязь структуры почв и содержания в них суммы легкорастворимых солей.

Отбор проб и подготовку почвы к анализу проводили согласно ГОСТу 17.4.4.02-84 [6]. Анализ водной вытяжки проводили по методу Е.В. Аринушкиной [7]. Структурно-агрегатный состав почв определяли по методу Н. И. Савинова.

Почвы исследуемых объектов: чернозем выщелоченный (целина) Самарской области; в Волгоградской области:

-  чернозем южный (целина) Новоаннинского района;  

- светло-каштановая легкосуглинистая (целина), светло-каштановая тяжелосуглинистая (пашня), солонец Городищенского района, УНПЦ «Горная поляна»;

- почвы урболандшафтов Волгограда:  лугово-каштановые ботанического памятника природы Григорова балка и солончак, окрестности Соленого пруда (табл.).

Коэффициент структурности почвы (Кс) рассчитывали по формуле:

Кс = а/в‚

где а – количество мезоагрегатов‚ %; в – сумма макро- и микроагрегатов в почве‚ %.

Критерий водопрочности агрегатов (критерий АФИ) рассчитывали по формуле:

Критерий АФИ = (А1 / А2)*100 %.

где, А1 А2– сумма фракций размером 1-0,25 мм по результатам мокрого и сухого просеивания %, соответственно.

              Таблица 1  – Характеристика структурного состояния почв, гор. А

Почва

Содержание агрономически ценных агрегатов

0,25 – 10 мм, % к массе сухой почвы

Коэффициент структурности, 

Кс

Критерий АФИ

Сумма водорастворимых солей,

мг-экв/100 г

 
 

воздушно-сухих

водопрочных

     

Сызранский район чернозем оподзоленный, тяжелосуглинистый

85,46

55,94

   5,05

 65,45

0,43

СПК «Полевой», чернозем южный среднесуглинистый

65,12

41,08

3,32

63,08

0,55

Григорова балка, лугово-каштановая, супесчаная

71,19

59,74

2,47

83,91

1,77

Григорова балка, лугово-каштановая, легкосуглинистая

69,09

48,92

2,24

70,80

2,26

УНПЦ «Горная поляна, светло-каштановая тяжелосуглинистая, пашня

66,12

56,02

2,01

84,72

2,54

УНПЦ «Горная поляна, светло-каштановая легкосуглинистая, целина

73,74

49,34

2,80

66,91

2,77

УНПЦ «Горная поляна, солонец тяжелосуглинистый

69,32

47,98

2,76

69,21

30,56

Соленый пруд, солончак гидроморфный тяжелосуглинистый

65,91

49,03

2,67

74,39

37,12

Закономерности зонального распределения. По результатам проведенных исследований оценки структурного состояния почв нами была выявлена обратная зависимость между суммой водорастворимых солей  и показателями структурного состояния почв (доля агрономически ценных и водопрочных агрегатов, размером от 0,25 до 1,00 мм, коэффициент структурности) в черноземах выщелоченном и южном, лугово-каштановых и засоленных почвах (табл., рис. 1-4).

 

Рисунок 1 – Зависимость суммы солей и показателей структурного состояния почв, на примере чернозема выщелоченного (I) и чернозема южного (II)

 

Рисунок 2 – Зависимость суммы солей и показателей структурного состояния почв на примере лугово-каштановой супесчаной (I) и лугово-каштановой легкосуглинистой почвы (II)

Рисунок 3 – Показатели структурного состояния почв в зависимости от гранулометрического состава на примере светло-каштановых почв

Рисунок 4. – Зависимость суммы солей и показателей структурного состояния почв на примере солонца (I) и солончака (II)

В черноземе оподзоленном и южном выявлена зависимость: чем больше водорастворимых солей, тем меньше доля агрономически ценных агрегатов, меньше коэффициент структурности и критерий АФИ. В среднесуглинистом черноземе южном коэффициент структурности и критерий АФИ ниже, чем в тяжелосуглинистом черноземе оподзоленном (рис. 1).

Установленная ранее зависимость сохраняется и в лугово-каштановой почве: чем больше сумма солей, тем меньше агрономически ценных агрегатов, меньше Кстр и критерий АФИ (рис. 2). С утяжелением гранулометрического состава в лугово-каштановых почвах с супесчаной до легкосуглинистой возрастает сумма легкорастворимых солей от 1,77 до 2,26 %, все исследованные показатели оценки макроструктуры почв снижаются (рис. 3).

         С утяжелением гранулометрического состава светло-каштановых почв с легкосуглинистого (целина) до тяжелосуглинистого (пашня) снижается сумма легкорастворимых солей с 2,77 до 2,54, доля структурных отдельностей размером 0,25-10 мм («агрономически ценных агрегатов») - от 73,74 до 66,12 %, коэффициент структурности (с 2,80 до 2,01);  возрастают следующие показатели: критерий АФИ – с 66,91 до 84,72 %, содержание водопрочных агрегатов с 49,34 до 56,02 % и частиц физической глины с 26,16 до 55,12 % (рис. 3).

     В интразональных почвах (солонец, солончак) выявлена тенденция: чем больше водорастворимых солей, тем меньше агрономически ценных воздушно-сухих агрегатов и больше водопрочных агрегатов, коэффициент структурности при этом снижается, а критерий АФИ возрастает (рис. 4).

По величине коэффициента структурности в зональном ряду почв можно составить селективный ряд: чернозем оподзоленный (5,44) ≥ чернозем южный (3,32) ≥ светло-каштановая целинная легкосуглинистая (2,80) ≥ солонец (2,76) ≥ солончак (2,67) ≥ лугово-каштановая супесчаная (2,47) ≥ лугово-каштановая легкосуглинистая (2,24) ≥ светло-каштановая тяжелосуглинистая, пашня (2,01).

Выводы.

1.  По результатам проведенных исследований оценки структурного состояния почв нами была выявлена обратная зависимость между суммой водорастворимых солей  и показателями структурного состояния почв (доля агрономически ценных и водопрочных агрегатов, коэффициент структурности) в черноземах выщелоченном и южном, лугово-каштановых и засоленных почвах.

2. В лугово-каштановой супесчаной почве значение коэффициента структурности и критерия АФИ выше, чем в лугово-каштановой легкосуглинистой.

3.  В легкой по гранулометрическому составу легкосуглинистой светло-каштановой почве по сравнению с тяжелосуглинистой возрастает значение коэффициента структурности и снижается критерий АФИ. На ухудшение структурно-агрегатного состава светло-каштановых почв влияет не их гранулометрический состав, а антропогенное воздействие (пашня).

Список литературы

  1. Гагарина Э.И. 2004. Микроморфологический метод исследования почв. СПб. Изд. СПбГУ. — 156 с.
  2. Околелова А.А., Стяжин В.Н., Касьянова А.С. 2012. Оценка продуктивности почв с помощью регрессионного анализа // Фундаментальные исследования. № 3, (ч. 2). — С. 328–332.
  3. Околелова А.А., Егорова Г.С., Касьянова А.С. 2012. Особенности профильной дифференциации и фракционного состава почв. // Вестник академии Знаний. Краснодар. № 3. — С. 114–118.
  4. Околелова А.А., Желтобрюхов В.Ф., Егорова Г.С., Касьянова А.С. 2013. Провинциальные особенности структурной организации почв Волгоградской области. // Фундаментальные исследования. № 4 (ч.2). — С. 379–383.
  5. Вальков В. Ф., Казеев К. Ш., Колесников С. И. 2006. Почвоведение: учебник для вузов — Ростов-н-Д.: МарТ. — 496 с.
  6. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. 1985: ГОСТ 17.4.4.02-1984. — Введ. 1986-01-01. — М.: Изд-в стандартов. — 12 с.
  7. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв — М.: МГУ, 1961. — 490 с.

Библиографическая ссылка

Околелова А. А., Желтобрюхов В. Ф., Егорова Г. С., Касьянова А. С. Влияние структурного состояния почв на содержание водорастворимых солей // «Живые и биокосные системы». – 2013. – № 3; URL: http://www.jbks.ru/archive/issue-3/article-2.