РОЗДІЛ 2
ПРОГРАМА, МЕТОДИКА І УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Програма і методика досліджень
Мета і завдання досліджень полягали у встановленні впливу систематичного застосування плоскорізного обробітку ґрунту та органо-мінеральної системи удобрення на ґрунтові параметри і зв'язки, що обумовлюють протиерозійну стійкість чорноземів типових Правобережного Лісостепу України. Програма досліджень включала такі завдання:
- виявити вплив різних систем обробітку ґрунту та удобрення за їх систематичного застосування на потенційну здатність чорноземних ґрунтів до оструктурення та формування протиерозійної стійкості;
- дослідити вплив обробітку, удобрення, сівозміни на основні агрофізичні властивості чорноземних ґрунтів та оцінити їх параметри стосовно зменшення прояву ерозійних процесів і екологічних вимог вирощування сільськогосподарських культур;
- встановити значення біологічного фактору у підвищенні протиерозійної стійкості чорноземів типових;
- провести фізичне моделювання ерозійних процесів шляхом дощування різних агротехнічних фонів і виявити множинну кореляцію між основними параметрами ґрунтів та стоком і змивом дрібнозему, розробити рівняння регресії прогнозу проявів водної ерозії на схилових землях;
- дослідити вплив агротехнічних заходів, що обумовлюють підвищення протиерозійної стійкості чорноземів, на продуктивність вирощуваних культур
Дослідження проведено у двох тривалих дослідах, закладених на різних елементах рельєфу. Грунти - чорнозем типовий повнопрофільний і чорнозем еродований.
Польові і лабораторні аналізи виконувалися за наступними методиками:
- гранулометричний та мікроагрегатний склад за методом Качинського, ГОСТ 12536-79 ?219?;
- ступінь дисперсності ґрунту за Качинським, агрегованості - за Бейвером і Роадесом ?219?;
- гранулометричний показник структурності за Вадюніною ?219?;
- показник протиерозійної стійкості ґрунту за Вороніним і Кузнєцовим ?220?;
- структурно-агрегатний склад ґрунту за методом Савінова ?219?;
- водостійкість - методом Андріанова і на приладі Бакшеєва ?219?;
- щільність твердої фази - пікнометрично, ISO 11508;
- щільність складення ґрунту - ДСТУ ISO 11272-2001;
- водопроникність ґрунту методом заливних квадратів за Качинським ?219?;
- уміст гумусу за методом Тюріна в модифікації Сімакова ?221?;
- сума обмінних основ методом Каппена-Гільковиця ?221?;
- облік кореневих систем за методом Станкова ?222?;
- кількість дощових черв'яків методом пошарового викопування, розбирання проб ґрунту за Гіляровим ?223?;
- моделювання ерозійних процесів - поверхневий стік об'ємним методом з виділенням твердої фракції фільтруванням ?84?;
- втрати енергії ґрунту - розрахунково ?224?;
- облік урожаю проводили за "Методикою державного сортовипробування сільськогосподарських культур";
- уміст амонійного азоту - ГОСТ 27894.3-88;
- визначення рухомих сполук фосфору і калію - за модифікованим методом Чирикова (ДСТУ 4115-2002).
Більшу частину польових і лабораторних досліджень проведено в триразовому і чотириразовому повторенні, водостійкість ґрунтових агрегатів - у восьми, а шорсткість поверхні - у десятиразовому повтореннях. Статистичне оброблення даних виконано шляхом знаходження довірчого інтервалу середнього значення даних за рівня вірогідності 0,95 з використанням програми "Microsoft Excel", методом дисперсійного та кореляційно-регресійного аналізів.
Окрім традиційних польових та лабораторних досліджень було проведено також моделювання проявів водної ерозії шляхом імітації природного дощу - штучноствореним, за допомогою дощувальної установки, розробником якої є В.І.Тарасов з Луганського Інституту агропромислового виробництва. Варто зазначити, що цей прилад має задекларований патент на винахід і може використовуватись у навчально-наукових цілях для вивчення міграції речовин у ґрунті при ерозійно-гідрологічних процесах ?225?. В основу винаходу поставлено завдання забезпечити рівномірний розподіл краплин дощу по стоковому майданчику.
Загальна схема дощувальної установки показана на рисунках 2.1 і 2.2.
Рис. 2.1. Загальний вигляд Рис. 2.2. Переріз дощувача
дощувальної установки дощувальної установки
Дощувальна установка складається з герметичного резервуара 1, шланга 2, регулюючого штуцера 3, дощувача 4 з отворами 5 у дні, через які пропущені краплиноутворювачі у вигляді нитки 6 з поплавком 7 на верхньому кінці та тягарцем у вигляді похилого стрижня 8 на нижньому кінці, несучої конструкції, що складається з опорної рамки 9, чотирьох стояків 10 та кронштейна 11. Діаметр отворів 5 становить 1 мм, а довжина ниток краплиноутворювачів перевищує максимальний рівень води у дощувачі 4.
Пристрій працює таким чином: з резервуару 1 вода надходить по шлангу 2 з штуцером 3 на кінці у дощувач 4. Через отвори 5 в його дні краплини води стікають по нитках 6 і стрижнях 8 та падають на стоковий майданчик, обмежений металевою рамкою 12. Перед падінням при стіканні по стрижню 8 краплини надають йому горизонтальний імпульс сили, тому він розгойдується в різних напрямках, унаслідок чого забезпечується рівномірний розподіл краплин по стоковому майданчику. При зниженні рівня води в дощувачі 4 нижче кінця штуцера 3 в резервуар 1 надходить повітря і витікає порція води, яка відновлює початковий рівень. Отже, за допомогою штуцера в дощувачі задається та автоматично підтримується напір води, що забезпечує необхідну інтенсивність дощу. Регулювання інтенсивності дощу здійснюється переміщенням штуцера уверх або вниз при обертанні гайки, навернутої на різьбову частину штуцера. Вода, що не усотується ґрунтом, та змитий нею дрібнозем через лоток 13 надходять до стокоприймальної ємності 14, що дає можливість вимірювати розмір поверхневого стоку води та втрат ґрунту від ерозії.
2.2. Місце та характеристика об