До питання про роль рельєфу у формуванні просторової неоднорідності ґрунтових параметрів
DOI:
https://doi.org/10.31073/acss92-09Ключові слова:
властивості ґрунту; коефіцієнт варіації; мікрорельєф; мікрозападини; поживні речовини; просторова неоднорідність; ухил поверхніАнотація
Висвітлено результати дослідження ролі рельєфу у формуванні просторової неоднорідності вмісту в ґрунті гумусу, рухомих сполук фосфору і калію, загального вмісту азоту і рНH2O у межах орного шару. Дослідження проведено на двох полях у Харківській області у зоні Лівобережного Лісостепу України. Ґрунтовий покрив одного з полів представлено сірим лісовим (Haplic Luvisol) та темно-сірим опідзоленим (Luvic Greyzemic Phaeozem) ґрунтами, другого — чорноземом опідзоленим (Chernic Phaeozem) (в тому числі намитим) і темно-сірим опідзоленим (Luvic Greyzemic Phaeozem) слабоксероморфним ґрунтом у комплексі з еродованими аналогами. За гранулометричним складом всі ґрунти важкосуглинкові. Віднайдено зв’язки між основними показниками родючості ґрунтів та характеристиками рельєфу обстежених земельних ділянок, створено картографічні матеріали просторового розподілу елементів живлення за використання статистичних методів обробки даних. Підтверджено існування просторової неоднорідності властивостей ґрунтів (за Сv > 25 %) та визначено фактори, які впливають на особливості їх просторового розподілу. З’ясовано, що існування неоднорідних форм рельєфу і, зокрема, наявність мікропонижень на обстежених ділянках, зумовлює нерівномірний розподіл опадів, чим істотно впливає на формування неоднорідності якості ґрунту в межах поля щодо вмісту поживних елементів (азот, фосфор і калій) та реакції ґрунтового середовища (рН). Результати свідчать, що найкраще забезпечено гумусом та рухомими сполуками фосфору ґрунт на найвищих точках рельєфу та у мікропониженнях і мікрозападинах. Зони збагачення рухомим калієм та азотом збігаються з пониженнями у рельєфі. Причиною розподілу елементів живлення є міграції потоків речовин, інтенсивність яких залежить від топографічних особливостей території. Виявлено, що підвищені ділянки поля характеризуються близькими до нейтральних значеннями рНH2O. На ділянках із різким ухилом поверхні виявлено відносне підкислення ґрунту. На основі здобутих результатів рекомендовано враховувати особливості просторового розподілу властивостей ґрунту у практиці внесення добрив та хімічних меліорантів.
Посилання
References
Medvedev, V. V. (2009). Soil heterogeneity as a fundamental problem (part 1). Agrochemistry and Soil Science, 72, 7-16. [in Russian].
Imhoff, S., Pires da Silva, A. & Tormena, C. A. (2000). Spatial heterogeneity of soil properties in areas under elephant-grass short-duration grazing system. Plant and Soil, 219(1-2), 161-168. doi: 10.1023/A:1004770911906.
Wang, L., Mou, P. P., Huang, J. & Wang, J. (2007) Spatial heterogeneity of soil nitrogen in a subtropical forest in China. Plant and Soil, 295(1-2), 137-150. doi: 10.1007/s11104-007-9271-z.
Critchley, C. N. R., Chambers, B. J., Fowbert, J. A., Sanderson, R. A., Bhogal, A. & Rose, S. C. (2002). Association between lowland grassland plant communities and soil properties. Biological Conservation, 105(2), 199-215. doi: 10.1016/S0006-3207(01)00183-5.
Zhang, X. Y., Sui, Y. Y., Zhang, X. D., Meng, K. & Herbert, S.J. (2007). Spatial variability of nutrient properties in black soil of northeast China. Pedosphere, 17(1), 19-29. doi: 10.1016/S1002-0160(07)60003-4.
Tateno, R. & Takeda, H. (2003). Forest structure and tree species distribution in relation to topography-mediated heterogeneity of soil nitrogen and light at the forest floor. Ecological Research, 18(5), 559-571. doi: 10.1046/j.1440-1703.2003.00578.x.
Chandran, R. J., Dalling, J. W., Harms, K. E. & Yavitt, J. B. (2007). Soil nutrients influence spatial distributions of tropical trees species. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104(3), 864-869. doi: 10.1073/pnas.0604666104.
Yavitt, J. B., Harms, K. E., Garcia, M. N., Wright, S. J., He, F. & Mirabello, M. J. (2009). Spatial heterogeneity of soil chemical properties in a lowland tropical moist forest. Australian Journal of Soil Research, 47(7), 674-687. doi: 10.1071/SR08258.
Zakharchenko, A. V., Alekseev, V. I., Ipatova, D. V. (2016). Hierarchical concept of soil heterogeneity and research scale planning. Proceedings of Tomsk Polytechnic University. Georesource Engineering, 327(4), 149-163. [in Russian].
Beznitska, N. V. (2017). Formation of indicators of fertility and productivity of reclaimed soils in the conditions of regional climate changes (for example Kherson region). dis. ... cand. of agr. sc.: 06.01.02. Kherson State Agrarian University. 230 p. [in Ukrainian].
Medvedev, V. V. (2015). Continuality and dyscretivity of soils for fields: applied consequences for agriculture. Fundamental and Applied Soil Science, 16(1–2), 11-25. doi: 10.15421/041502.
Medvedev, V. V. (2007). Soil heterogeneity and precision farming. Part 1. Introduction to the problem. Kharkiv: Publishing house “13 printing house". [in Russian].
Mishra, U. & Riley, W.J. (2012). Alaskan soil carbon stocks: spatial variability and dependence on environmental factors. Biogeosciences, 9, 3637-3645. doi: 10.5194/bg-9-3637-2012.
Yihenew, G. S. & Getachew, A. (2013). Effects of different land use systems on selected physico-chemical properties of soils in Northwestern Ethiopia. Journal of Agricultural Scienc, 5(4), 114-117. doi: 10.5539/jas.v5n4p112.
Medvedev, V. V. (2010). Heterogeneity as a regular manifestation of the horizontal structure of the soil cover. Soil Science, 11(1-2), 6-15. [in Russian].
Medvedev, V. V. (2013). Time and spatial heterogenization of soil ploughed up. Gruntoznavstvo, 14(1-2), 5-22.
Medvedev, V. V. & Plisko, I. V. (2006). Valuation and quality assessment of arable land in Ukraine. Kharkiv. 386 p. [in Russian].
Li, X., McCarty,G. W, Du, L. & Lee, S. (2020). Use of Topographic Models for Mapping Soil Properties and Processes. Soil Systems, 4, 32. doi:10.3390/soilsystems4020032.
Belolipsky, V. O., Laktionova, T. M. & Polulyakh, M. M. (2017). Estimation of probability of spatial variability of humus content in mapping of soils on a basin basis. Agrochemistry and Soil Science, 86, 24-34. doi: 10.31073/acss86-03. [in Ukrainian].
Souza, Z. M., Marques Júnior, J., Pereira, G. T. & Barbieri, D. M. (2006). Small relief shape variations influence spatial variability of soil chemival attributes. Scientia agricola, 63(2), 161-168. doi: 10.1590/S0103-90162006000200008.
Tonkha, O. L., Sychevskyi, S. O., Pikovskaya, O. V. & Kovalenko V.P. (2018). Modern approach in farming based on estimation of soil properties variability. 12th International Conference on Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment. (pp. 68-74). URL: doi: 10.32851/2226-0099.2020.115.17.
Goleusov, P. V. & Tokhtar, V. K. (2011). The relationship between the formation of soil and vegetation cover in areas with an anthropogenically disturbed surface. Industrial botany, 11, 14-18. [in Russian].
Starodubtsev, V. M., Vlasenko, I. S., Basarab, R. M. & Komarchuk, D. S. (2018). Spatial heterogeneity of productivity of typical chernozems in fields with microdepressions. Scientific reports of NULES of Ukraine, 73, 8 p. [in Ukrainian].
Starodubtsev, V. M., Basarab, R. M., Rosamakha, Yu. A. & Vlasenko, I. S. (2019). Milestones of the soil cover heterogeneity investigation in the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine. Journal «Almanahul SWorld», 1, 56-64. doi: 10.30888/2410-6615.2019-01-01.
Sahabiev, I. A., Smirnova, E. V., Giniyatullin, K. G. & Ryzhikh, L. Yu. (2021). Characterization of the spatial heterogeneity of the agrochemical properties of arable chernozem soils in areaswith a heterogeneous relief in the aspect of variable rateapplication. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 659, 012071. doi: 10.1088/1755-1315/659/1/012071.
Melnik, V. I. & Chigrina, S. A. (2009). Microclimate of each of the fields as a factor influencing the pace of work and the need for technology. Design, manufacture and operation of agricultural machinery, 39, 319-325. URL: http://dspace.kntu.kr.ua/jspui/handle/123456789/3049. [in Russian].
Klebanovich, N. V., Kindeev, A. L., Sazonov, A. A., Chervan A. N., Domas, A. S., Fresko, M.A. & Efimova, I. A. (2019). Spatial heterogeneity of the soil cover and agrochemical parameters of the soils of the Soligorsk region. Land of Belarus, 1, 39-48. [in Russian].
Topographic maps. Kharkiv region. Scale 1: 10 000 cm [Electronic resource] URL: https://ru-ru.topographic-map.com/maps/v8t3/. [in Ukrainian].
Syers, J. K., Johnston, A. E. & Curtin, D. (2008). Efficiency of soil and fertilizer phosphorus use: reconciling changing concepts of soil phosphorus behavior with agronomic information. Experimental Agriculture; Cambridge 45(01), pp. 108. doi:10.1017/S0014479708007138
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Поширення статті здійснюється на умовах ліцензії відкритого доступу Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
