Delist.ru

Экспериментально-теоретические основы использования потоковой структуры агроэкосистем в прецизионном земледелии (19.08.2007)

Автор: Лопачев Николай Андреевич

У = 0,0026х4 – 0.0765х3 – 0, 6783х2 – 2,0418х + 4,0245 (1)

Z, м Рис. 8. Связь концентрации доступного Р2О5 в слое 0-20 см с высотой (Z), Глебово, 1997. rs = - 0,54.

Полином (1) указывает на немонотонный вид изменения концентрации Р2О5 с уменьшением высоты Z (рис. 8).

Из всех локальных МВ значимая связь Р2О5 установлена только с kmin в слое 20-30 см (табл. 7), она показывает увеличение доступного фосфора на выраженных килевых понижениях, характеризующих не сток, а геометрические формы. На лугу распределение Р2О5 не изучали, т.к. в ходе химического анализа образцов почвы на этом участке были обнаружены только его следы. Установлены корреляционные связи для обменных катионов с МВ (табл. 8), характеризующими относительное положение точек в рельефе: высота (Z), максимальная площадь сбора (MCA) и максимальная дисперсивная площадь (MDA). Направление связей показывает на увеличение концентрации обменных катионов в пониженных частях пахотного и лугового участков

Таблица 7. Коэффициенты rs Спирмана обменных катионов с региональными МВ, 1997-1998 гг.

Участок Обменные катионы, мг-экв/100г Слой, см Высота (Z) Максимальная площадь сбора (MCA) Максимальная дисперсивная площадь, (MDA)

Пашня Mg++ 0-20 -66,7 61,5 -60

Пашня Mg++ 20-30 -57,7 53,2 -55,6

Пашня Mg++ 30-50 * * *

Луг Mg++ 10- 20 * * -42,5

Пашня Ca++ 0-20 -44,2 63,4 *

Пашня Ca++ 20-30 * * *

Пашня Ca++ 30-50 * * *

Луг Ca++ 10-20 * 60,1 -60,5

Пашня K+ 0-20 -46,7 50,3 -38,8

Пашня K+ 20-30 -52,2 54,1 -49,9

Пашня K+ 30-50 * * *

Пашня Na+ 0-20 -50,7 50,7 -42,7

Пашня Na+ 20-30 -39 43,9 *

Пашня Na+ 30-50 -37,4 38,7 *

Примечание: *- коэффициент корреляции не существенен на 95% уровне значимости.

В почвах луга для K+ и нижних слоях пашни горизонтальное распределение обменных катионов, за исключением Na+, не связано с рассматриваемыми МВ (табл. 8), что объясняется особенностями поверхностного стока. Наиболее сильные связи с рассматриваемыми МВ установлены в пахотном слое для двухвалентных обменных катионов (табл. 8) и характеризуются следующими полиномиальными уравнениями (2) для Ca++ и (3) для Mg++.

y = 3E-10x3 - 2E-06x2 + 0,0042x + 11,085 (2)

y = 3E-05x5 + 0,0007x4 + 0,0007x3 - 0,0673x2 - 0,4917x + 1,4491 (3)

Полиномы (2) и (3) показывают нелинейную связь указанных катионов с региональными МВ, их графические изображения показаны на рис. 9 и 10. Распределение иона NH4+ не связано с рассматриваемыми МВ. Связь NO3- обнаружена только с МСА в слоях 20-30 см (rs= 0,46) и 30-50 см. (rs=-0,38). Направление связей в слое 20-30 см указывает, что с увеличением МСА повышается концентрация NO3-,, а в нижележащем слое 30-50 см связь с данной МВ противоположна. Это объясняется потерей слоем 30-50 см NO3 - за счет увеличения интенсивности нисходящей миграции его- в точках, имеющих большие значения МСА.

Z, м Рис.10. Связь концентрации обменного Mg++ в слое 0-20 см с Z (Глебово, 1997), rs = - 66,7.

На пахотном участке малого характерного размера обнаружены выраженные максимумы концентрации Р2О5 (рис. 8) и Mg++ (рис. 10). Первый приурочен к вогнутым отрогам нижних частей склонов (понижениям). Максимальные значения Р2О5 в 1/5 раза, а Mg++ в 1/3 выше средних показателей пахотного слоя 0-20 см и вызваны аккумуляцией вещества. Второй максимум (рис. 8, 10) приурочен к верхней части склона. Для Р2О5 он обнаружен в 3-х точках, а Mg++ только в одной. Форма поверхности в этих точках не способна аккумулировать вещественный сток. Поэтому можно предположить, что второй максимум обусловлен пространственной неоднородностью почвообразующих пород, которые в этих точках ближе к поверхности за счет смыва верхнего слоя пашни. На участке среднего характерного размера «Данки» также установлена немонотонность распределения вещества почвы (Са++ и Mg++) по склонам потоков. Немонотонность распределения вещества по склону может приводить к увеличению или к уменьшению его концентрации в зависимости от положения точек в потоковых структурах. На пашне установлена связь между полной аккумуляционной кривизной (KA) и Са++ (слой 0-20 см), которая показывает увеличение концентрации Са++ в зонах действия только одного механизм аккумуляции (табл. 8). Однако связь с KA не позволяет устано-

Табл. 8. Коэффициенты rs Спирмана обменных катионов с локальными МВ 1-го и 2-го механизмов аккумуляции, 1997-1998 гг.

Участок Слой, см Катионы kh kv E KA

Луг 10-20 Ca++ -58,7 * 51,6 *

Пашня 0-20 Ca++ -75,1 * 65,9 -41,4

Пашня 20-30 Ca++ -34,1 * * *

Пашня 30-50 Ca++ * * * *

Луг 10-20 K+ * -55,4 * *

Пашня 0-20 K+ -40,7 * 45,3 *

Пашня 20-30 K+ -32,5 * 36,4 *

Пашня 30-50 K+ * * * *

Луг 10-20 Mg++ * * * *

Пашня 0-20 Mg++ * * 34,1 *

Пашня 20-30 Mg++ * * * *

загрузка...