РАЗДЕЛ 2
УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Характеристика места и условий проведения исследований
Экспериментальная часть работы выполнялась в 1998-2002 гг. на опытном поле Крымского государственного аграрного университета, расположенном в предгорно-степной зоне Крыма в 10 км северо-восточнее г. Симферополя.
2.1.1. Почвенный покров
Почвенный покров Крыма отличается большим разнообразием [6, 73, 74, 77, 78, 102, 113, 116, 131, 178, 197, 201, 230, 235, 236], что объясняется, прежде всего, различиями рельефа и природных условий. Здесь широко распространены черноземы южные малогумусные, черноземы солонцеватые, лугово-черноземные и черноземно-луговые, темно-каштановые средне- и сильносолонцеватые, лугово-каштановые солонцеватые, дерново-карбонатные почвы. Встречаются среди этих почв солонцы и солончаки.
И.Я. Половицкий и П.Г. Гусев [197] среди черноземов степного Крыма выделяют черноземы южные, черноземы южные солонцеватые, черноземы южные мицелярно-карбонатные на желто-бурых лессовидных отложениях, черноземы южные мицелярно-карбонатные на красно-бурых глинах, черноземы солонцеватые на сарматских и майкопских глинах и черноземы карбонатные на элювии и делювии плотных карбонатных пород. Особенностью крымских черноземов является их слабая гумусированность.
Почвы опытного поля Крымского ГАУ по совокупности генетических и морфологических признаков относятся к черноземам южным карбонатным малогумусным средней мощности, сформировавшимся на желто-бурых лессовидных суглинках и красно-бурых плиоценовых глинах. Такие почвы являются наиболее распространенными в предгорно-степной зоне Крыма.
Они характеризуются следующими признаками: содержание гумуса на пашне в горизонте Н составляет 2,5-3,5 %, в выпаханных черноземах оно снижается до 2,1 %. Содержание гумуса в этих почвах с глубиной уменьшается постепенно. Так, на глубине 60-70 см его содержание снижается до 1 %, а в метровой толще запасы не превышают 230 т/га. Сравнительно низкое содержание гумуса в значительной степени объясняется недостаточным и неустойчивым увлажнением, длительным безморозным периодом, мягкой зимой, от чего биохимические процессы минерализации органического вещества в почве не прекращаются в течение круглого года, лишь несколько ослабевая зимой и летом [197].
Структурное состояние черноземов южных карбонатных можно считать удовлетворительным. Гранулометрический состав легко- и тяжелосуглинистый, пылевато-иловатый. Физической глины (частиц размером менее 0,01 мм) содержится 60-65 %, реже 50-55 % (табл. 2.1). Структура пахотных горизонтов несколько хуже подпахотных, что говорит о значительной выпаханности и распыленности этих почв. Содержание агрономически ценной структуры не превышает 15-20 %, а сумма всех агрегатов - 40 %. Пахотный и подпахотный слои черноземов южных карбонатных довольно хорошо агрегатированы и отличаются высокой скелетностью.
Таблица 2.1.
Агрегатный состав черноземов южных карбонатных на красно-бурых глинах
(По И.Я. Половицкому и П.Г. Гусеву, 1987)
Глубина взятия образца,
смРазмер агрегатов, ммСумма
агрегатов5-33-22-11-0,50,5-0,25< 0,25> 0,25> 10-100,61,05,219,330,043,956,16,810-200,61,38,323,925,440,559,510,220-300,51,612,224,321,539,960,114,3
Равновесная плотность почвы составляет в слое 0-10 см - 1,17...1,19 г/см3, 10-20 см - 1,24...1,26 г/см3 и 20-30 см - 1,26...1,28 г/см3 [52]. С глубиной в связи с уменьшением содержания гумуса, преобладанием минеральной глинистой части, а также действием естественного уплотнения, средняя плотность почвы возрастает. Общая пористость высокая и с глубиной постепенно уменьшается (приложение А, табл. А 1).
Увеличение плотности сложения почвы с глубиной связано с уменьшением содержания гумуса и преобладанием минеральной части.
Реакция почвы слабощелочная, в верхних горизонтах рН = 7,1-7,3.
Обменная поглотительная способность черноземов южных сравнительно высокая, сумма поглощенных оснований 30-40 мг/экв, причем 90 % и более этой суммы приходится на катион Са2+. Магний и натрий составляют соответственно 5-8 % и 1-4 % от суммы поглощенных оснований. Химические свойства карбонатных черноземов предгорной зоны Крыма характеризуются данными, представленными в таблице А 2 (приложение А).
Потенциальное плодородие этих почв высокое: валового азота в пахотном слое они содержат 0,16-0,20 %, фосфора - 0,10-0,17 %, калия - около 2 %, однако обеспеченность доступными для растений формами фосфатов средняя и низкая, так как содержание их в верхних слоях составляет 2-3 мг/100 г почвы. Содержание подвижного калия высокое - 18-28 мг/100 г почвы.
Потенциальные запасы микроэлементов высокие, причем выражено их биологическое накопление в верхних слоях [198]. Заметного количества водно-растворимых солей рассматриваемые почвы не имеют. Грунтовые воды залегают глубоко (> 10 м) и на процесс почвообразования не влияют.
Данные по водно-физическим свойствам, полученные Г.С. Смородиным и В.В. Паршиковым [234], свидетельствуют о высокой влагоемкости этих почв, что способствует накоплению влаги особенно в зимний период (приложение А, табл. А 1). При большой влагоемкости почвы влага не просачивается далеко за пределы корнеобитаемого слоя, а в связи со слабой интенсивностью осадков, выпадающих в осенне-зимний период, высокой водопроницаемостью почвы и отсутствием глубокого промерзания пахотного слоя мало теряется на поверхностный сток в этот период.
Наименьшая влагоемкость почвы высокая - в метровом слое может удерживаться до 360-380 мм, однако вследствие повышенной максимальной гигроскопичности почвы, и связанной с нею влажности завядания, диапазон активной влаги оказывается узким, и только около половины общего запаса воды может быть доступным для растений.
В целом эти почвы обладают удовлетворительными водно-физическими свойствами и пригодны для возделывания большинства полевых культур, в том числе эспарцета и озимой пшеницы.
2.1.2. Климатическ