Текстура почвы, коричневая почвенная текстура, смешанная с небольшими плакаты на стену • плакаты грязь, глина, почва

становите кадр, перемещая его мышью с нажатой левой кнопкой. Если Вы используете сенсорные устройства, переместите выделенный фрагмент графики.

Плакат:

Текстура почвы, коричневая почвенная текстура, смешанная с небольшими скалами.

Автор: ©

Номер фотографии:

#110547094

другие темы:

грязь, глина, почва, текстурированные, земля, земля, пыль, пустыня, среда.

Посмотреть в комнате:

Стандартный плакат

Стандартные плакаты myloview печатаются на высококачественной плакатной бумаге с сатиновой текстурой. Мы печатаем плакаты, используя продвинутую технологию HP Latex, гарантирующую живые, глубокие цвета. Картина готова к размещению на стене непосредственно после распаковки посылки.

Плотность плакатной бумаги: 200 г/м²
Доступные дополнения: Имеется возможность выбора плаката в раме (доступны черные и серебряные алюминиевые рамы) или в антираме
Способ очистки: Материал можно протирать влажной салфеткой

Стандартный плакат в раме

Стандартные плакаты myloview печатаются на высококачественной плакатной бумаге с сатиновой текстурой. Мы печатаем плакаты, используя продвинутую технологию HP Latex, гарантирующую живые, глубокие цвета. Картина готова к размещению на стене непосредственно после распаковки посылки. К плакату прилагается алюминиевая рама черного или серебряного цвета.

Плотность плакатной бумаги: 200 г/м²
В комплекте: алюминиевая рама черного или серебряного цвета на выбор
Способ очистки: Материал можно протирать влажной салфеткой

Стандартный плакат в антираме

Стандартные плакаты myloview печатаются на высококачественной плакатной бумаге с сатиновой текстурой. Мы печатаем плакаты, используя продвинутую технологию HP Latex, гарантирующую живые, глубокие цвета. Картина готова к размещению на стене непосредственно после распаковки К плакату прилагается антирама.

Плотность плакатной бумаги: 200 г/м²
В комплекте: антирама
Способ очистки: Материал можно протирать влажной салфеткой

дальшеСпрятать

Эта кнопка позволяет вращать выбранный размер и заменить ширину с высотой.

Лучшая почва для суккулентов: состав, дренаж, текстура

MmeEmil / Getty Images

Суккуленты могут быть одними из самых простых в уходе растений, но это не значит, что они абсолютно несложны. Эти любящие солнце растения известны своей засухоустойчивостью благодаря своим листьям, которые приспособились удерживать больше воды, чем аналогичные виды. Кроме того, существует более 20 000 разновидностей суккулентов на выбор, так что вы обязательно найдете тот, который соответствует вашему стилю и декору.

Если вы обнаружили, что изо всех сил пытаетесь сохранить свои суккуленты, возможно, виновата почва, в которой они растут.

Что делает почву хорошей для суккулентов?

Почва предназначена для обеспечения растений необходимыми питательными веществами, но она также действует как якорь для корней, давая им что-то существенное и стабильное, за что они могут держаться, пока они продолжают расти. Она также способствует увлажнению растения, а поскольку разные типы почв удерживают воду по-разному (и в разное время), соответствие вашего растения правильной почве важно для его благополучия и долголетия.

Питательные вещества

Почва состоит из комбинации органических и неорганических (минеральных) веществ. Под органическими веществами понимаются вещества, которые когда-то были живыми, а сейчас находятся в процессе разложения, например, компост, навоз, кора деревьев, кокосовая койра или торфяной мох. С другой стороны, минеральные компоненты состоят из не полученных из живых организмов природных веществ, таких как гравий, перлит, ил или песок.

Почве для процветания нужны оба типа; органическое вещество обеспечивает питательными веществами, а минеральное вещество помогает улучшить дренаж (чем больше органического вещества в почве, тем больше воды в ней удерживается, а значит, дренаж меньше). Правильное соотношение создает идеальную среду для поддержки роста растений за счет внесения питательных веществ и обеспечения достаточного дренажа для предотвращения корневой гнили.

Согласно Mountain Crest Gardens, идеальное соотношение органических и неорганических веществ зависит от сорта суккулентов и условий выращивания, но содержание минералов должно составлять от 40% до 80% по объему. (1)

Баланс pH

Термин pH относится к степени кислотности или щелочности почвы, измеряемой по шкале от 1 до 14. Суккуленты обычно предпочитают нейтральную почву (pH 7) или даже слабокислую (pH от 6 до 6,5). (2)

Правильный дренаж

Когда дело доходит до суккулентов, главное хорошо дренировать почву. Суккуленты предпочитают почву с меньшим содержанием органических веществ. Многие обычные комнатные растения на самом деле являются тропическими растениями, которые происходят из регионов с большим количеством дождей и влажности, что дает почве более высокий уровень питательных веществ из-за других разлагающихся растений. Суккуленты лучше переносят засуху, поскольку их дикая среда обитания более каменистая, песчаная и твердая. Кроме того, их родная среда склонна к периодам проливных дождей, за которыми следуют чрезвычайно засушливые периоды, в результате чего почва полностью высыхает. В результате они с большей вероятностью сгниют, если их слишком полить или оставить в почве с низким дренированием (почва, которая впитывает воду медленнее).

Ирина Хаблюк / EyeEm / Getty Images

Если вы выращиваете суккуленты на открытом воздухе, подумайте о добавлении таких материалов, как песок или гравий, в вашу почву, если она еще не дренирована (подсказка: большая часть естественной почвы в вашем саду будет слишком плотной для суккулентов сама по себе). Вы можете проверить это, выкопав яму шириной и глубиной 30 сантиметров и наполнив ее водой до верха. Дайте воде стечь и снова наполните ее через 12 часов; если вода уйдет через два-три часа, у вас уже хорошо дренируемая почва.

Что касается контейнеров, у вас будет больше гибкости в отношение состава почвы, поскольку вы, по сути, можете сами создать соотношение. Выберите пористую емкость, например, терракотовый горшок, с дренажным отверстием в центре дна. Как правило, начните с комбинации одной части органического вещества с одной частью неорганического. Вы также можете найти почву, специально предназначенную для суккулентов, в местном садовом магазине. Поливать суккуленты следует только после полного просыхания почвы. (3)

Сезоны имеют значение

Имейте в виду, что оптимальные почвенные условия для суккулентов также будут зависеть от времени года, особенно если вы выращиваете их в помещении. Например, некоторые суккуленты становятся неактивными по мере того, как дни становятся короче зимой, поэтому, если вы продолжите поливать по своему обычному графику, почва может стать слишком сырой и вызвать загнивание корней. Подумайте о переносе этих растений на улицу весной, чтобы они могли пользоваться естественным солнечным светом.

Тип текстуры

Садоводы могут классифицировать неорганические и минеральные вещества в зависимости от их типа текстуры. Это относится к зернистости или размеру пор, что определяет, сколько воды может удерживать материал, а также сколько времени потребуется для высыхания. В то время как песок имеет самый большой размер частиц, у глины самый мелкий, почвы, содержащие больше песка, высыхают быстрее, чем глина (что мы и хотим для наших суккулентов).

Работает внештатным писателем с 2010 года, освещая вопросы садоводства, устойчивого развития, архитектуры и искусства. Внештатный автор сайта «Знание – свет».

Дерево и почва. Особенности взаимоотношений

Почвенный горизонт

Дерево и почва. Особенности их взаимоотношений влияют на здоровье растения сильнее, чем любой другой фактор. Знание механического состава почвы и ее структуры, показателей pH и ее водоудерживающей способности позволяет лучше подготовиться к работе с растениями в городских условиях.

Материал был взят из первого русскоязычного издания справочника Европейского специалиста по уходу за деревьями (European Tree Worker)

, который пригодится как владельцам питомников и садовых участков, так и  сертифицированным специалистам.

Свойства почвы

• Физические свойства почвы

Почвенный слой, встречающийся в естественных условиях, является результатом процессов биологического, химического и механического выветривания, а также эрозии почвообразующей материнской породы или подстилающей коренной породы, которые происходили на протяжении тысячи лет. Как правило, свойства почвы определяются особенностями материнской породы.

Геологический разрез грунта обычно состоит из четырех основных слоев, или горизонтов:

• Верхняя часть почвенного профиля
  представляет собой тонкий слой разлагающегося органического материала, который называется лесной подстилкой (органический слой).
• Затем идет горизонт А, в котором находится большая часть всасывающих корней деревьев. Этот слой богат органическим веществом.
• Горизонт В, расположенный на средней глубине, состоит из тонкотекстурных веществ из горизонта А и частиц грунта из материнской породы, расположенной ниже. Часто горизонты А и В смешиваются и формируют поверхностный слой почвы, как его называют специалисты, занимающиеся посадками растений в городских условиях.
• Самым нижнем слоем является горизонт С , состоящий из раздробленной и выветренной материнской породы.

Наиболее биологически активными являются верхние горизонты, где лесной опад, представляющий собой листья, сучья, кору и т. д., разлагается в процессе жизнедеятельности микроорганизмов.

Корнеобитаемый слой дерева, выросшего в редком древостое / на открытой местности

Деревья пускают корни там, где находят благоприятные почвенные условия. Для развития корневой системы требуется свободное пространство среди частиц грунта, а также органический материал и основные питательные вещества. Кроме того, для этого необходимо достаточное количество кислорода и воды. Поэтому всасывающие корни, как правило, занимают отрезок в 25 см от поверхности почвы, а на расстоянии ниже 100 см любые корни встречаются очень редко.

Корнеобитаемый слой дерева, произрастающего в ограниченных условиях /в городских условиях

• Механический состав почвы

От механического состава почвы зависит, какие породы деревьев смогут успешно произрастать в данном районе.

Почва состоит из частиц грунта, одни из которых довольно большие, другие более мелкие. Таким образом, механический состав, или текстура, почвы определяется соотношением больших частиц к мелким. На этой основе выделяют:

• песчаные,
• илистые,
• глинистые почвы.

Частицы песка довольно большие, и, как следствие, текстура почвы становится грубее.

Почвы с высоким содержанием глины являются тонкотекстурными.

Содержание ила в составе грунта влияет на способность удерживать воду: у песчаных почв такая способность ниже, а глинистые, наоборот, очень хорошо ее удерживают.

• Структура почвы

Структура почвы зависит от того, как частицы грунта группируются и образуют кластеры. Пространство между частицами называется поровым. Большие полости, как правило, заполняются воздухом, а в небольшие зазоры между почвенными агрегатами часто проникает вода.

Размер и форма почвенных агрегатов, или кластеров частиц грунта, играют важную роль в процессе поглощения воды и воздуха деревом. Например, хорошо развитая зернистая структура способствует аэрации и движению воды.

Структура почвы легко разрушается вследствие уплотнения грунта, особенно в городской среде. Когда минералы в его составе сжимаются, пористость заметно сокращается. Уплотнение почвы снижает уровень содержания воды и препятствует движению кислорода в корнеобитаемой зоне. Таким образом, плотный грунт мешает развитию корневой системы.

Химические свойства почвы

Измерение степени насыщения почвы кислотами или щелочами имеет большое значение, так как этот показатель влияет на выбор растений, подходящих для той или иной местности.

Уровень pH изменяется в диапазоне от 0 до 14: 

• значение pH, равное 7, считается нейтральным;
• почвы с показателем pH < 7 являются кислотными,  
• значение pH > 7 – почва считается щелочной.

Как правило, уровень pH в диапазоне 6–7 благоприятен для большинства растений. Деревья предпочитают pH < 7, а хвойные виды растут даже в почвах с уровнем pH ниже 5. В городской среде уровень pH почвы составляет 8–10, что является слишком высоким показателем для оптимального роста.

pH-метр: 1-Образец почвы 2-Краситель 3-Полость для взятия образца

Значение pH оказывает разнообразное воздействие на экологию и химические особенности почвы: оно определяет, какие виды смогут произрастать в данной местности и какие почвенные организмы будут там жить.

Еще один фактор, на который уровень pH оказывает существенное влияние, – это наличие или отсутствие минералов (питательных веществ). При определенном уровне pH некоторые необходимые для развития дерева элементы формируют нерастворимые в воде химические соединения, которые растение не может получить из почвы, так как корни могут всасывать только растворенные в воде минералы. Таким образом, в высоко кислотных почвах с уровнем pH 5,5 или ниже может наблюдаться дефицит фосфора, в то время как другие вещества могут стать токсичными.

В щелочных почвах с увеличением значения pH содержание кальция, магния и калия может повыситься. Однако железо и марганец при этом могут подвергаться физической трансформации и превращаться в твердые частицы, которые дерево не в состоянии усваивать из-за изменения их химической формы. Изменить уровень pH в почве для достижения более благоприятного для роста показателя очень сложно, так как объем грунта в корнеобитаемой зоне довольно велик.

Биологические свойства почвы

Почва – это экосистема, состоящая из миллиардов организмов. Животные, такие как насекомые и круглые черви, обитают в почве и лесной подстилке, улучшая тем самым аэрацию и ускоряя разложение элементов. Другие животные питаются корнями. Нематоды, микроскопические круглые черви, могут паразитировать на корнях и переносить заболевания.

Еще одни представители почвенной экосистемы – это бактерии и грибы. Большинство из них полезны и способствуют разложению органического вещества.

Корни формируют зону интенсивной биологической активности, которая называется ризосферой. По мере того, как корни удлиняются и проникают сквозь почву, от них отделяются корневые чехлики и внешние слои, и корневой материл попадает в землю. Это служит постоянным источником органических веществ, которыми питаются микроорганизмы.

Некоторые корневые системы формируют симбиотические отношения с микоризными грибами. Как корни, так и грибы получают от этого пользу: грибы улучшают способность корней впитывать воду и элементы, необходимые для жизнедеятельности.

Здоровый корень с микоризными грибами

Круговорот элементов особенно важен для естественных экосистем. Годы сменяют друг друга, растения и их части отмирают и покрывают верхний слой почвы, где на них оказывают воздействие живые организмы и процессы выветривания. Постепенно они разлагаются и освободившиеся органические вещества попадают в почву, где их вновь впитывают корни растений.

Процесс круговорота элементов прерывается в городской среде, где растительные остатки обычно убирают с поверхности земли. Скошенную траву, опавшие ветки и листья собирают и убирают в мешки. Из-за этого содержание органических веществ в городских почвах очень низкое.

Грунтовые воды

Объем воды, который почва может удерживать, определяется размером пор и комбинациями частиц. Общая площадь порового пространства и поверхности частиц у глинистых почв больше, чем у песчаных. Вода, которая вытекает из крупных пор под действием гравитации, называется свободной, или гравитационной, водой. Когда гравитационная вода вытекла, считается, что почва достигла уровня естественной полевой влагоемкости. Вода, которая остается в почве, задерживается частицами грунта (связанная / удерживаемая вода).

Когда почва достигает естественной влагоемкости, вода поглощается корнями растений и испаряется. Затем в зависимости от способности почвы удерживать воду будет достигнута точка, когда дерево больше не может извлекать воду из грунта. Она называется точкой устойчивого завядания и подразумевает, что в земле отсутствует пригодная для использования вода. Дерево, постоянно находящееся в точке устойчивого завядания, начнет увядать и погибнет.

_________________________________________________________________

Появление первого русскоязычного издания справочника Европейского специалиста по уходу за деревьями (European Tree Worker) в России стало возможным благодаря сотрудничеству НПСА «ЗДОРОВЫЙ ЛЕС» (Россия) с ведущим немецким учебным заведением в области подготовки специалистов по уходу за деревьями – Нюрнбергской школы ухода за деревьями (Германия). 

_________________________________________________________________

На правильной почве

Из-за неправильного выбора места, типа и условий посадки деревья испытывают недостаток или избыток влаги, подвергаются воздействию солей, тяжелых металлов и других неблагоприятных факторов.

 

Мульчирование поверхности почвы. Как и зачем

Многие садоводы совершают большую ошибку, когда пренебрегают мульчированием почвы или в силу недостатка знаний применяют его неправильно. Ведь мульчирование поверхности почвы — один из основных приемов, который поможет сэкономить время и силы при уходе за садом.

Советы по поливу деревьев и кустарников

В вегетационный период деревьям и кустарникам необходим систематический полив до полного увлажнения корнеобитаемого слоя почвы. Ни в коем случае нельзя допускать пересыхания корней!

Определение механического состава почвы

Механический (гранулометрический) состав почвы – «почвенная текстура», определяющая пропорции частиц различной природы и разных размеров. На наших дачах он показывает химический и минералогический состав земли.

Каждое растение предпочитает свою почву:

• для одних важно легкое «дыхание» – им подходят песчаные почвы, состоящие из достаточно крупных частиц;
• другим важно иметь насыщенность влагой – тогда идеальными будут илистые почвы с более мелкими частицами, пропускающими и воду, и воздух;
• гораздо реже встречаются растения, корням которых проникновение воздуха маложелательно – им подойдет глинистая почва.

Большинству же растений нужны некие промежуточные варианты. Самые распространенные представлены на схеме, которую называют «треугольником Ферре».

Определение почвенной текстуры по треугольнику Ферре

Как видим, существуют четыре базовых вида почвы (глина, песок, ил и суглинок), каждый из угловых слишком суров и непригоден для большинства растений.

Средняя же часть (суглинок) подходит для многих растений, хотя некоторые могут предпочитать большее содержание крупных или мелких частиц (например, суглинистый песок или глинистый суглинок).

Как узнать почвенную текстуру?

Отличить глину от песка сможет любой – достаточно пройтись по таким почвам. Песок осыпается, а глина налипает на ноги или обувь. Но для того, чтобы возделывать землю, этих наблюдений бывает мало.

Так что часто возникает потребность в определении механического состава почвы. Это несложно сделать даже в домашних условиях.

1. Возьмите образец земли. Насыпьте его в стеклянную литровую банку на 1/4.
2. Затем налейте туда 1 ч.л. любого жидкого моющего средства для посуды и воды – почти до верха.
3. Плотно закройте крышкой и хорошенько потрясите банку, чтобы все частицы смочились и разделились.
4. Определить долю песка можно уже через 1–2 минуты – он осядет на дно. Лучше сразу отметить фломастером или маркером: на какую высоту он улегся.
5. Определить долю ила можно будет не ранее, чем через 2–3 часа. Он уляжется на слой песка – поставьте на банку вторую метку.
6. Долю глины определить можно будет лишь через несколько дней – когда вода сверху станет прозрачной (если все это время банку не трогать, то на это потребуется 3–5 дней). Поставьте третью метку.

Теперь вы можете рассчитать механический состав вашего образца:

• высоту от дна до третьей метки примем за 100%;
• вычисляем долю каждого из осадков и накладываем получившиеся цифры на треугольник Ферре – это и будет процентный состав вашей почвы.

Пример:

1. Общая высота почвы в банке после отстаивания составила 4 см (40 мм) – это 100%.
2. Высота песка составила 6 мм, рассчитываем ее долю в процентах: 6×100/40=15%.
3. Высота ила составила 20 мм, значит его доля 20×100/40=50.
4. Высота глины получилась 35%.
5. Наносим на сетку треугольника Ферре и понимаем, что наш образец представляет собой глинисто-илистый суглинок.

Пример расчета по треугольнику Ферре

Если на вашем участке имеются разные по структуре почвы, проделайте этот опыт с разными образцами.

Что означает каждый вид почвы?

Любая почва может быть полезной. Например, на песчаных участках лучше поставить дом или другие строения, а суглинок хорош для выращивания различных культур. Вот основные характеристики каждого из вида почв.

Песчаная почва содержит до 90–95% песка. Она очень рассыпчата и практически не удерживает влаги. Более того, вместе с природно-климатическими или поливными водами все полезные вещества просачиваются вниз и для растений будут потеряны.

Опасны для растений и очень большие перепады температур – на солнце песок раскаляется, а в пасмурную погоду и ночью резко охлаждается.

В растениеводстве чисто песчаная почва хороша разве что для выращивания рассады сразу после посева, но только в помещении с ровной температурой. Только что проклюнувшиеся из семян растения не нуждаются в питательных веществах в первые 3–5 недель, в этой почве слабеньким корешкам не грозит загнивание, а сами они отлично развиваются (углубляются и ветвятся). Чтобы уберечь ростки от пересыхания и случайных перепадов температур, можно вниз контейнера для рассады поместить песок, а сверху присыпать на полсантиметра земли. Впрочем, при пикировании растение нужно пересаживать уже в подходящую для него почву.

Кстати, обязательно следует добавлять песок в любые покупные грунты – он помогает почве лучше дышать, делает землю более здоровой, а рассаду более крепкой. Количество определяется видом грунта, в среднем хотя бы 2–3 столовых ложки песка на 1 л грунта.

Если на вашем участке есть сырые места, то в почву тоже нужно добавлять песок – он убережет землю от размножения патогенной флоры, а корневую систему от гниения.

Илистая почва в целом лучше чисто песчаной, только вот встречается она гораздо реже – разве что в пересохших озерах или реках. Ее особенностью является исходное наличие в ней большого количества питательных веществ (которые в песке вообще не задерживаются).

Если у вас есть доступ к таким почвам, вы можете использовать их для улучшения структуры и обогащения бедных почв.

Глинистая почва плохо пропускает и хорошо задерживает воду и полезные вещества. У нее хорошие температурные характеристики: медленный весенний прогрев и долгое сохранение тепла осенью. Именно поэтому в ней хорошо растут многие растения, особенно однолетние. Но очень небольшому числу многолетников удается выжить на этих почвах – глубокое промерзание, небольшая способность дышать (насыщаться кислородом) приводят к гибели не только корней растений, но также луковиц и семян.

Суглинок – это смесь в довольно равных пропорциях всех перечисленных выше трех видов почв. Он берет от каждого самое полезное, поэтому является самым плодородным грунтом.

Кроме того, почвы могут различаться по своему химическому составу. Наиболее характерными в этом аспекте почвами являются известковые и торфяные почвы.

Известковые – те же песчаные, но с высоким содержанием извести. Это придает им ярко выраженную щелочную реакцию.

Торфяные наоборот, имеют кислотную реакцию. Это почвы, образованные растительными остатками на местах, где раньше были болота. При улучшении структуры почвы их можно использовать вместо глины для того, чтобы задерживать влагу. Однако, в отличие от глины, торф беден буквально всем – и микроэлементами, и микроорганизмами. Поэтому растения на них развиваются плохо и часто болеют. Вместе с тем, торф хорош для проращивания семян, а также для улучшения структуры суглинков и песчаных почв, особенно в районах со скудными осадками. Впитывая влагу как губка, торф втягивает влагу в почву и не дает ей выветриться.

• < Назад
• Вперёд >

дерево, Дорога, земля, камни, земной шар, почва, текстура, поверхность, камень, земельные участки, местность

дерево, Дорога, земля, камни, земной шар, почва, текстура, поверхность, камень, земельные участки, местность | Pikist дерево, Дорога, земля, камни, земной шар, почва, текстура, поверхность, камень, земельные участки, местностьPublic Domain

Соответствующие роялти бесплатные фотографии

• засушливый, фон, климат, пустыня, грязь, засуха, сухой, земной шар, среда, эрозия, земля Public Domain
• земной шар, земля, текстура, почва, коричневый, поверхность, грязь, земельные участки, природа Public Domain
• Аннотация, сельское хозяйство, фон, коричневый, культурный, грязь, земной шар, ферма, поле, земля, земельные участки Public Domain
• грязь, земля, почва, земной шар, земельные участки, текстура Public Domain
• грязи, грязь, засуха, засушливый, сломанный, текстура, земельные участки, сухой, почва, трещина, грязный Public Domain
• земельные участки, земля, трещина, коричневый, сухой, глина, Дорога, грязь, шаблон, земной шар, грязи Public Domain
• грабли, садоводство, сад, сельское хозяйство, Работа, инструмент, садовник, оборудование, на открытом воздухе, сгребать, сельская местность Public Domain
• земной шар, засуха, земля, обезвоженный, треснувший, природа, засохшая земля, сухая почва, состав, сухой, сельское хозяйство Public Domain
• грязь, почва, заливка, микшировать, земля, грязи, насаждение, саженец, природа, сад, сельское хозяйство Public Domain
• засушливый, фон, климат, пустыня, грязь, засуха, сухой, земной шар, среда, эрозия, земля Public Domain
• потрескивал, земля, земной шар, сухой, земельные участки, текстура, трещина, почва, грязь, местность, Бесшовный Public Domain
• земля, почва, земельные участки, желтый, фон, поверхность, текстура, стена Public Domain
• земельные участки, земной шар, текстура, коричневый, поверхность Public Domain
• космос, Планета земля, планета, звезды, земельные участки, земной шар Public Domain
• фон, текстура, трещины, почва, земля, засуха, грязи, дизайн, слой, гранж, выветрившийся Public Domain
• шаблон, дерево, ретро, деревянный, поверхность, Таблица, текстура, Чисто, натуральный Public Domain
• камень, стена, кирпичная кладка, состав, шаблон, фон, полевые камни, текстура, каменная стена, валуны, натуральные камни Public Domain
• кукуруза, сельское хозяйство, почва, завод, грязь, ферма, сад, строка, лист, маленький, рост Public Domain
• Дорога, лес, время года, осень, падать, пейзаж, природа, лесной пейзаж, земельные участки, утро, лесные деревья Public Domain
• сад, лопата, почва, садоводство, Работа, завод, весна, инструмент, садовые инструменты, Садовый инвентарь, копать землю Public Domain
• земля, корнеплоды, лес, дерево, завод, корни деревьев, коричневый, темно, почва, натуральный, среда Public Domain
• грязи, треснувший, сухой, засуха, природа, текстура, почва, земной шар, кора Public Domain
• бесшовный, Бесшовный, текстура, земля, земной шар, трещины, треснувший, потрескивал, почва, засушливый, грязь Public Domain
• почва, грубый, земной шар, Трещина, трещина, экология, летом, сломанный, текстура, грязь, местность Public Domain
• крупный уголь, брусчатка, смеркаться, Дорога, земля, исторический центр, текстура, состав, далеко, камни, шаблон Public Domain
• засуха, потрескавшаяся земля, сухая земля, сухое русло реки, глобальное потепление, земной шар, текстура, грязь, высушенная грязь, трещины Public Domain
• фон, глина, треснувший, засуха, сухой, земной шар, среда, эрозия, грязи, природа, шаблон Public Domain
• трещины, засуха, земной шар, земельные участки, поверхность, треснувший, среда, климат, земля, текстура, природа Public Domain
• земля, земной шар, Дорога, текстура, фон, треснувший, засуха, глина, природа, трещины, обезвоженный Public Domain
• Аннотация, фон, блок, этаж, тропинка, земля, дорожка, шаблон, мощеный, мостовая, мощение Public Domain
• каменная стена, стена, гипсокартон, камень, кирпичная кладка, текстура, архитектура, состав, шаблон, камни, грубый Public Domain
• засуха, земля, глина, трещины, сухой, земной шар, обезвоженный, грязи, сухая почва Public Domain
• сельхозугодий, поле, почва, природа, сельская местность, сельское хозяйство, пейзаж, небо, синий, лазурь, облака Public Domain
• пустыня, земельные участки, засушливый, природа, пейзаж, сухой, засуха, треснувший, земной шар, почва, поверхность Public Domain
• грязи, земной шар, пересохший, засуха, почва, сухой, пустыня, земельные участки, засушливый, трещина, земля Public Domain
• булыжник, шаблон, текстура, поверхность, улица, тропинка, городской, камень, земля, фон, дорожка Public Domain
• дерево, шаблон, текстура, природа, старый, поверхность, материал, натуральный, грубый, дуб, коричневый Public Domain
• мостовая, крупный уголь, земля, брусчатка, далеко, камни, фон, Дорога, состав, мощеный, напольное покрытие Public Domain
• крупный уголь, брусчатка, камни, далеко, серый, шаблон, состав, старый, земля, фон, текстура Public Domain
• дерево, Дорога, земля, шаблон, текстура, поверхность, этаж, дорожка, линии, природа Public Domain
• крупный уголь, брусчатка, пластырь, Дорога, земля, исторический центр, текстура, состав, далеко, камни, шаблон Public Domain
• доска, твердая древесина, коричневый, плотничные работы, гранж, пиломатериалы, материал, натуральный, панель, шаблон, грубый Public Domain
• грязь, земля, почва, дерево, питание, среда, земной шар, ферма, грязи, природа, беспозвоночный Public Domain
• треснувший, земной шар, земля, коричневый, пересохший, трещины, с, засушливый, поверхность, текстура, засуха Public Domain
• треснувший, грязи, сухой, текстура, земной шар, природа, почва, земельные участки, коричневый, среда, поверхность Public Domain
• горные породы, земля, камень, текстура, земельные участки, поверхность, земной шар, на открытом воздухе, шаблон, природа, черное и белое Public Domain
• культура, борозды, почва, семена, подготовка, подготовленный, сбор урожая, поле, сельское хозяйство, ферма, сельская местность Public Domain
• асфальт, Дорога, трещины, треснувший, камни, сломанный, шаблон, текстура, состав, Аннотация, фон Public Domain
• лай, хобот, шаблон, текстура, натуральный, материал, дерево, макрос, треснувший, грубый, поверхность Public Domain
• пиломатериалы, дерево, бревно, коричневый, резать, подробно, природа, старый, шаблон, кольцо, состав Public Domain
• земной шар, земля, коричневый, природа, трещины, деревянный пол, засуха, грязь, натуральный пол, сухой, засохшая земля Public Domain
• листья, природа, лес, осень, зеленый, дерево, лист, весна, среда, натуральный, завод Public Domain
• песок, пульсация, пляж, пустыня, натуральный, пейзаж, рифленый, дюна, берег, текстурированный, сухой Public Domain
• пустыня, сухой, засуха, треснувший, земля, земной шар, земельные участки, почва, текстура, засушливый, песок Public Domain
• камни, камень, башня, остаток средств, натуральный, природа, Дзэн, текстура, белый, черный, спа Public Domain
• уголь, каменный уголь, ясень, сожжен, фон, текстура, черный, жечь, трещина, темно, дрова Public Domain
• грязи, сухой, высушенный, высушенная грязь, фон, текстура, на открытом воздухе, коричневый, почва, земной шар Public Domain
• текстура, земной шар, песок, засуха, природа, трещины, почва, поле, четвертовать, грязи, лай Public Domain
• почва, грубый, земной шар, Трещина, трещина, экология, летом, сломанный, текстура, грязь, местность Public Domain
• почва, грубый, земной шар, Трещина, трещина, экология, летом, сломанный, текстура, грязь, местность Public Domain

Загрузи больше

текстура и характеристики на почвата

За да обработваме зеленчуковата градина с добри резултати, е важно да знаем почвата, която е на разположение , това ни позволява да знаем какви са силните страни и къде има недостатъци, които можем да подобрим чрез култивиране, по-специално с обработка и торене.

Земеделската земя може да бъде класифицирана според различни параметри : например тя може да бъде кисела или основна почва, в зависимост от стойността на рН, или може да бъде глинеста, мътиста, пясъчна или откровена според структурата. Структурата или размерът на зърната е един от най-важните параметри.

Целта на тази статия е да идентифицира кои са основните видове почви , да се научи да ги разпознава и да ги обработва по най-добрия начин. След това ще открием основните характеристики на различните терени, които можем да срещнем.

Градинарските растения обикновено са приспособими и могат да растат в много различни субстрати, но когато намерят идеалната почва, те се развиват по-добре и предлагат по-добри добиви по отношение на количеството и качеството. За тези, които искат да практикуват биологично земеделие, доброто управление на земята е двойно важно: това ще помогне за предотвратяване на болести и плесени.

Текстура на почвата

Основна характеристика на почвата за селскостопански цели е нейната текстура. Това е физически параметър, който се отнася до средния размер на частиците, които изграждат земята на полето . Почвата може да бъде съставена главно от грубозърнести или финозърнести частици, въз основа на което тя ще реагира много различно на работата и ще има различен капацитет да задържа вода и хранителни вещества.

Определяме по-грубите частици пясък, по-фините глина и междинните тиня.

Въз основа на това ние идентифицираме четири основни типа земя:

• Глинеста почва (финозърнеста)
• Глинена почва (среднозърнеста)
• Пясъчна (грубозърнеста) почва
• Разрошена почва (където има частици от различни зърна, но нито една не преобладава)

Разбира се, теренът не е съставен изключително от частици с определен размер, структурата се изчислява въз основа на средния размер на частиците. Следователно глинестата почва може да бъде много глинеста или само леко глинеста, с тенденция към заилване.

Има почви, които са «на границата» на два знака: например глинеста глинеста почва, пясъчна глинеста почва, глинеста глина …

Текстурата е много важен фактор, защото от нея зависят много важни характеристики за култивираните растения: способността на почвата да задържа вода и хранителни вещества, склонността й към уплътняване или оставане в насипно състояние, пропускливост за корените, … от съществено значение е да знаем какъв тип почва обработваме.

В допълнение към структурата, почвите могат да бъдат класифицирани и по други начини:

• Камениста или камениста земя (силно присъствие на камъни).
• Чакъл земя (като пясъчна, с малки камъни)
• Торфена почва (състояща се от голяма част от торф).
• Варовита почва (със силно присъствие на калций, калциев карбонат над 20%).

Отделна класификация е дадена от ph стойността на почвата:

• Кисела почва (нисък ph, по-малко от 5,5)
• Неутрална земя ( неутрално рН, около 6)
• Алкална или основна почва (основна ph, над 7,5)

По-долу първо виждаме как да добием представа за вида на терена, след това навлизаме в повече подробности за различните терени, изследвайки техните характеристики.

Разбиране на вида на почвата

Семейна градина, отглеждана като хоби , не изисква непременно да анализирате почвата в лабораторията . Анализът е сигурен начин да разберем какъв тип земя имаме и е много интересен, но включва значителни разходи (от 50 до 300 евро в зависимост от дълбочината).

За щастие има различни начини да получите представа за характеристиките на вашата почва независимо , без разходи. Ако се обработват големи площи за земеделско производство, става важно и изгодно да се инвестира в професионален анализ, като се вземат проби от почвата, за да се вземат в лабораторията.

На поглед вече можем да наблюдаваме някои характеристики , експертно око оценява почвата въз основа на това колко е компактна и как се държи по време на дъждовете. Камениста или чакълеста почва очевидно се откроява на пръв поглед за количеството камъчета, докато торфената почва е тъмна преди всичко на повърхността, мека на допир и консистенция на бучки (ще забележите остатъци от зеленчуци, които не са напълно разложени).

Емпиричен метод «направи си сам» за оценка на размера на частиците се извършва с обикновена чаша, докато рН се открива с обикновена лакмусова хартия. За повече информация относно оценката на субстрата вижте статията, посветена на анализа на почвата .

Оценете текстурата

Първата бърза оценка се състои в изстискване на шепа пръст от бъдещата ни градина в юмрука ви : ако тя се уплътни и след това се разпадне трудно, имаме работа с глинеста почва, обратно, ако не можете да оформите блок, почвата ще бъде рохкава и пясъчен.

За да оценим по-добре структурата на почвата, можем да направим и прост тест с помощта на чаша или прозрачен буркан.

• Вземете няколко проби от почвата , като ги изберете в различни точки на градината. Земята трябва да се взема не на повърхността, а под нивото, от 5 до 20 см дълбочина.
• Смесете земята, за да получите средно от нашата почва.
• Поставете земята в прозрачен буркан, в който добавяме вода. Земята трябва да е около една трета от обема.
• Смесете енергично .
• Оставете да се утаи за един ден.
• Наблюдавайте буркана и слоевете, които са се образували : пясък, тиня и глина ще се утаят отделно на слоеве. Ще различим слоя пясък на дъното, глината и наблюдавайки как можем да разберем как е съставена нашата почва. Ще видим как пясъчният слой се утаява в нашия буркан, точно над тинята и глината. От тук става ясно дали е по-глинеста земя, а не богата на тиня или пясък.

Мярката на ph

Също така е много полезно да разберем дали нашата градина има киселинна или основна почва, това винаги можем да направим, като вземем пробите от почвата от градината и ги тестваме с лакмусова хартия, лесно закупима в аптеката. Написах специална статия по тази тема.

Глинеста почва

Глинестите почви са тежки или компактни почви, изморителни за работа, особено когато са мокри, задържат вода и в градинарството е необходима внимателна обработка, за да се предотврати тяхното уплътняване и създаване на застояла вода.

Предимства : плодородна, поддържа храна за дълго време и има висока способност за задържане на вода.

Дефекти : това е вид тежка почва: тя се уплътнява много лесно и е много уморителна за работа. Когато вали, той лесно образува стагнации, остава мокър дълго време и дори кална, така че често е твърде мокър, за да се работи и може да насърчи гъбични заболявания.

песъчлива почва

Пясъкът е най-голямата частица, която съставлява структурата на почвата, поради което определя много рохкава почва . Пясъчните почви са почви с висока концентрация на пясък, обикновено бедни на хранителни вещества и бедни на задържане на вода. Те работят лесно, но изискват често напояване и устойчив оборски тор е необходим, за да се осигури органично вещество (компостът може да се използва и като алтернатива на оборския тор). Органичното вещество има ролята да смекчава дефектите на пясъчната почва.

Предимства : той остава хлабав дълго време, без да се уплътнява и е много лесен за работа, като се избягва да се налага често да се копае. Ако вали, той източва много добре излишната вода, без да образува застоя и бързо изсъхва. Разхлабената му природа го прави чудесен за кореноплодни зеленчуци като моркови и репички.

Дефекти : Изсъхва лесно и поради това се нуждае от често напояване, по същия начин бързо се изчерпва чрез измиване на хранителните вещества.

Глинеста земя

Глинестата почва е съставена от частици с междинен размер. Като средна точка между пясъка и глината, тинята е добър компромис по отношение на оксигенирането и дренажа и за разлика от твърде рохката почва, тя може да задържа влага и храна. От друга страна, лесно е да се уплътни, особено на повърхността, тази задушена повърхностна кора е много вредна за зеленчуковите растения и се предотвратява с чести плевели.

Свободна земя

Откровените почви се характеризират с много разнообразен размер на зърната, със същото присъствие на глина, тиня и пясък. Те са почви, които са склонни да се уплътняват, но въпреки това се обработват лесно. Те имат комбинация от функции, което често е отличен компромис между силните и слабите страни на различните крайности.

Камениста или чакълеста земя

Те могат да бъдат разпознати от пръв поглед по изобилието от камъни и чакъл. Наличието на камъни в някои отношения е положително, тъй като помага на почвата да изсъхне, но излишъкът от камъни очевидно е пречка за обработката.

Поради тази причина пясъчните почви трябва да се почистват постоянно, за да се подобряват от година на година и преди да се направи градината е необходимо да се премахнат по-големите камъни.

Торфена почва

Торфените почви са меки на допир почви, разпознаваеми по много тъмния си цвят, способни да задържат много влага и обикновено кисели, следователно идеални за отглеждане на горски плодове.

Варовита почва

Това са почви с много лека земя, които са склонни да се уплътняват с дъжда. Поради високото съдържание на калциев карбонат, те обикновено са особено основни почви. Това се превръща в проблем за много култури, които предпочитат неутрално или слабо кисело рН и не е възможно да отглеждат там ацидофилни растения.

Разбрахте ли от какво е направена вашата зеленчукова градина? В зависимост от вида на земята, която имате пред себе си, ще трябва да се приспособите към подготовката на градината. Торенето също ще трябва да се коригира според гранулометрията. И така, готови да вземете вилицата, лопатата и греблото, за да подготвите полето за отглеждане на вашите органични зеленчуци.

Какие сорта клубники считаются ранними

Клубника — одна из самых вкусных и любимых россиянами ягод. Еще 10 лет назад первые урожаи можно было собирать только с середины июня, но теперь появляются ранние сорта, которые позволяют лакомиться клубникой дольше.

 

Чем отличаются ранние сорта

Ягоды ранней клубники имеют очень нежный вкус, выраженный аромат и мягкую текстуру. Они буквально таят во рту.

Ранние сорта клубники ценятся за то, что дают сочные, вкусные плоды, с ярко выраженным ароматом, их даже часто называют земляникой из-за выраженного запаха.

Такие культуры легко переносят морозы и не нуждаются в сильном утеплении, губительны для них только возвратные заморозки. Если весной сначала потеплело, а затем снова пошли холода, урожай будет не таким богатым, а плоды получатся более мелкими.

Обычно корни клубничных кустиков находятся близко к поверхности, поэтому они могут промерзать. Для утепления следует укладывать вокруг корней опавшую листву, делать это нужно глубокой осенью.

Как ухаживать за клубникой

Перед посадкой нужно подготовить почву и участок, клубника достаточно капризная культура и требует особого внимания. Уже за год до размещения нужно внести в почву перегной и торф, а перед самой посадкой — добавить минеральные удобрения.

После посадки уход будет простым, нужно лишь хорошо проветривать помещение, в котором находится рассада, и следить за уровнем влажности воздуха. Также для хорошего урожая нужна регулярная подкормка.

Обратите внимание: клубника подвержена атаке серой гнили, избавиться от нее очень сложно. Поэтому лучше не допустить развития заболевания, для этого избегайте чрезмерной влажности при поливе.

Для хорошего урожая нужно позаботиться о клубнике еще летом. В этот период на кустиках образуются новые почки, растение нуждается в подкормке и поливе. При этом нельзя накрывать кусты, иначе они начнут преть, утеплять их нужно только перед самым морозом.

Весной, когда на улице теплеет, листья, которые использовались для укрытия корней, можно прикопать. Из перегноя клубника возьмет полезные вещества.

Сорта ранней клубники

На территории России распространены такие сорта:

1.Дивная — клубника с ароматом земляники.

2.Октава — дает крупные ягоды с плотной мякотью и выраженным вкусом.

3.Альба — сорт, который проще всего выращивать. Он устойчив к болезням и вредителям.

4.Вкусную клубнику дает Ольвия — сорт, который не боится засухи и перепадов температуры.

На одном участке можно высаживать несколько видов клубники, цены на нее невысокие. Так можно выбрать оптимальный вариант.

текстур почвы | SoilSensor.com

Текстура почвы относится к составу почвы с точки зрения количества мелких (глины), средних (ил) и крупных (пески) частиц. Первичные частицы песка, ила и глины составляют неорганическую твердую фазу почвы. Эти частицы часто агрегируются друг с другом и с другими частями почвы, в первую очередь с органическим веществом почвы.

Как правило, размер частиц почвы и расстояние между ними определяют, сколько воды может пройти через почву.Чем больше расстояние или размер пор, тем выше скорость инфильтрации. Таким образом, песчаные почвы будут иметь высокую скорость инфильтрации, поскольку размер пор велик и нет более мелких материалов, которые могли бы заблокировать поры. Текстура почвы также влияет на то, сколько тепла и питательных веществ будет сохраняться в почвенном профиле.

Песчаные почвы дренируются лучше, чем почвы, богатые глиной. В целом, чем меньше гранулометрический состав почвы, тем медленнее она будет стекать. Иногда ил может иметь такой же гранулометрический состав, как и глина, но глина будет удерживать больше воды в течение более длительных периодов времени, чем ил.Это можно объяснить формой частиц почвы. Частицы глины плоские, а частицы ила сферические. Вода в основном застревает между плоскими пластинчатыми частицами глины и, таким образом, замедляет течение воды.

Самый простой способ определить, какой у вас тип почвы, — это просто пощупать ее, чтобы определить текстуру и, таким образом, основной состав почвы. Возьмите в руки часть почвы размером с бейсбольный мяч и смочите почву водой, обрабатывая влажную почву руками.Чем он липче, тем больше в нем глины. Чем «мыльнее» почва на ощупь, тем выше содержание ила. Зернистость указывает на песок.

В Соединенных Штатах Министерство сельского хозяйства США определяет двенадцать основных классификаций текстуры почвы. Двенадцать классификаций: песок, супесчаный песок, супесь, суглинок, илистый суглинок, ил, супесчаный суглинок, суглинок, илистый суглинок, супесчаная глина, илистая глина и глина. Текстуры почвы классифицируются по фракциям каждого компонента почвы (песок, ил, глина), присутствующего в почве.Классификации обычно называют по размеру первичных составляющих частиц или комбинации наиболее распространенных размеров частиц, например «Песчаная глина» или «илистая глина». Четвертый термин, суглинок, используется для описания одинаковых свойств песка, ила и глины в образце почвы и дает возможность назвать еще больше классификаций, например «Суглинок» или «илистый суглинок».

Текстура важна, потому что она влияет на:

• количество воды, которое может удерживать почва
• скорость движения воды через почву
• насколько удобна и плодородна почва.

Например, песок хорошо аэрируется, но не удерживает много воды и содержит мало питательных веществ. Глинистые почвы обычно содержат больше воды и лучше снабжают питательными веществами.

GLDAS Почва Поверхность земли | LDAS

В моделях земной поверхности используются различные методы для определения параметров почвы. Некоторые LSM используют схему классификации текстуры почвы для определения параметров почвы на основе классов текстуры, в то время как другие получают гидрологические и термические свойства почвы из фракций песка, глины и ила.Класс текстуры может быть отображен из фракций песка, ила и глины в заданной ячейке сетки для схемы классификации текстуры почвы модели. Затем справочная таблица предоставляет параметры почвы для конкретной модели, индексированные на основе класса.

В продуктах GLDAS2 наш подход состоит в том, чтобы максимально использовать наборы данных параметров модели по умолчанию, в отличие от соответствующих моделей, использующих стандартные наборы данных параметров GLDAS, как это сделано в GLDAS1. Карта текстуры почвы использовалась, если она была предоставлена ​​разработчиком модели, в противном случае она была рассчитана на основе фракций почвы.GLDAS использует данные о параметрах почвы верхнего слоя для всех слоев, показанных ниже с изображениями и ссылками на файлы данных.

GLDAS Текстура почвы

Версия модели Ноа в GLDAS2 использует класс текстуры почвы по 16 категориям ФАО. Карта представляет собой гибрид 30-секундного STATSGO по CONUS и 5-минутного FAO в другом месте, который доступен на веб-сайте NCAR RAL. В настоящее время информация о текстуре верхнего слоя используется во всех слоях почвы. Таблица параметров грунта доступна на сайте описания модели RAL здесь.

1. Песок
2. Суглинистый песок
3. Суглинок
4. Илистый суглинок
5. Ил
6. Суглинок
7. Суглинок Сэнди-Кей
8. Суглинок илистая глина
9. Суглинок
10. Песчаная глина
11. Глина илистая
12. Глина
13. Органические материалы
14. Вода
15. Коренная порода
16. Другое

Текстура почвы, используемая в GLDAS2 / Noah

GLDAS Фракции глины, песка и ила

Основная информация о почвах, используемая в GLDAS, была получена из глобального набора данных о почвах Рейнольдса, Джексона и Ролза [WRR2000].Этот набор данных включает доли песка, ила и глины, а также пористость, среди других полей, и он основан на Почвенной карте мира ФАО, связанной с глобальной базой данных, содержащей более 1300 почвенных педонов (образцов кернов). Пространственное разрешение карт Рейнольдса составляет 5 минут, и есть два слоя: 0-30 см и 30-100 см. Эти карты были пространственно преобразованы в разрешение моделирования (1/4 или 1 градус). GLDAS использует данные о параметрах почвы верхнего слоя для всех слоев.

Карты фракций почвы, используемые в GLDAS2

• GLDAS Доли глины, песка и ила Данные (NetCDF): 0.25 градусов, 1 степень
• GLDAS Доли калия, песка и ила Данные в другом формате (zip-файл, включающий двоичные данные big_endian, код Fortran для чтения и управляющие файлы GrADS): 0,25 градуса, 1 градус

GLDAS Пористость почвы

Пористость почвы, используемая в GLDAS2 / Catchment LSM

GLDAS Цвет почвы

Карта цветов почвы, используемая GLDAS1 / CLM2, была интерполирована с глобальной карты 2 x 2,5 градуса, разработанной Национальным центром атмосферных исследований (NCAR).

Цвет почвы, используемый в GLDAS1 / CLM2

Текстура почвы | VRO | Сельское хозяйство Виктория

Основные связывающие агенты | Текстура почвы | Дисперсия | Гашение | Дисперсия Анимация

Что такое текстура почвы?
Текстура почвы — это «ощущение» почвы, когда влажное количество перемещается между большим и указательным пальцами. Это один из наиболее полезных тестов при оценке почвы.

Некоторые почвы липкие, другие совсем не слипаются, а третьи кажутся «рыхлыми» или «рыхлыми».Некоторыми можно манипулировать, как пластилином. Эти различия в свойствах привели к тому, что в сельском хозяйстве почвы стали называть глинами, суглинками или песками. Глина прилипает к вашим ботинкам, суглинки легко формуются, но не липкие, песок совсем не липкий и не деформируется во влажном состоянии.

Существует 19 классов текстуры, которые можно разделить на шесть основных групп: пески, супеси, суглинки, глинистые суглинки, легкие глины и глины от средних до тяжелых. Эти различия в текстуре являются результатом крупности или крупности частиц в почве.Данная текстура будет иметь определяемый диапазон глины (т. Е. <0,002 мм), ила (т. Е. 0,002 - 0,02 мм) и песка (т. Е. 0,02 - 2 мм). Доступен специальный треугольный график, где текстура может быть связана с вероятным% глины,% ила и% песка

Влияние размера частиц
Важен относительный размер частиц. Например, самые мелкие частицы песка в 10 раз превышают диаметр самых крупных частиц глины. Площадь поверхности сферической частицы диаметром 0,02 мм в 100 раз больше, чем у сферической частицы диаметром 0,02 мм.002 мм в диаметре. Глины имеют даже большую площадь поверхности, чем сферические частицы, если они состоят из пластинчатых структур, сложенных вместе. Эта разница в площади поверхности способствует различию в адгезии и когезии текстурных групп.

Как ведут себя пески, суглинки и глины?

Пески из-за их большого размера зерна обеспечивают более высокую водопроницаемость, чем глины. Недостатки песков в том, что они содержат очень мало воды, доступной для растений, и не способны удерживать питательные вещества для растений, как это делают глины. Суглинистые почвы содержат песок, ил и глину в таких пропорциях, что липкость и отсутствие адгезии уравновешены — поэтому почвы пластичные, но не липкие. Суглинки — самые «удобные» почвы для возделывания.		Пример глинистого песка
Глины могут поглощать и удерживать большое количество воды из-за своей листовой структуры и большой площади поверхности. Это свойство вызывает набухание и усадку глинистых почв при их увлажнении и высыхании. Следовательно, глина также играет важную роль в образовании трещин в почве, через которые легко проходят корни.Конечно, когда глина влажная и набухшая, это влияет на дренаж, и вода не может свободно проходить. Поверхности и края листовой структуры частиц глины несут отрицательные и положительные заряды. Такие элементы, как калий, кальций и магний, удерживаются на этих заряженных поверхностях и могут поглощаться в растворе корнями растений. Таким образом, глины играют важную роль в плодородии почвы.		Пример тяжелой глины

Что еще влияет на текстуру почвы?
На ощущения влажной почвы при манипуляциях рукой влияет количество песка, ила или глины в образце, а также такие компоненты почвы, как органические вещества. Маски с мелкой текстурой

Тип глины	Минералогия глины влияет на податливость. Монтмориллонит очень хорош и способствует образованию лент. Каолинит очень крупный и препятствует образованию лент.
Органическое вещество	Сплоченность песчаной текстуры и маслянистость глин
Оксиды	Цементация (Al и Fe)
Сплоченность песков и суглинков, но препятствует образованию лент в глинах

Органические вещества вносят важный вклад в текстуру почвы и помогают уменьшить липкость, а также помогают песчаным почвам держаться вместе, делая их более суглинистыми.

На какие свойства влияет текстура почвы

Структура почвы

• Прочность грунта
• Агрегация почвы
• Рыхлость, обработка почвы и проходимость
• Дренаж и инфильтрация

Плодородие почвы

• Катионообменные свойства
• Завод доступная вода
• Удержание органических веществ и углерода

Изменения текстуры
Текстура почвы считается «фиксированным» свойством.Таким образом, для землеустроителей изменение текстуры почвы не является жизнеспособным вариантом.

Однако выемка глины — одно исключение, когда глина из недр смешивается с песчаной почвой. Выемка глины используется в Малли и в некоторых частях Западной Австралии.

Текстура часто меняется между горизонтами почвенного профиля. Важно распознавать эти изменения в почвенном профиле. Многие почвы имеют суглинистую поверхность и тяжелые глинистые почвы. Такое расположение контролирует движение воды по профилю; глина, ограничивающая нисходящий дренаж и стимулирующая движение воды вдоль верхней части ограничивающего слоя.Это может привести к переувлажнению поверхностного слоя почвы, даже если грунт может быть ненасыщенным.

Оценка текстуры почвы?
Существует хорошо документированный метод обработки небольшого образца почвы на ладони:

• Смочите и замесите почву, чтобы получить комок
• Вводите болюс между большим и указательным пальцами
• Оцените общее ощущение, внешний вид и звук
• Оцените длину ленты
• Выберите класс текстуры из двух вышеуказанных шагов.

Измерение текстуры почвы в поле | Информационные бюллетени

Ключевые моменты

• Текстура почвы является мерой относительной доли различных фракций частиц почвы в почве.


• Текстура почвы влияет на физические и химические свойства почвы.


• Текстурирование поля — это быстрый метод определения текстуры почвы, который позволяет мгновенно интерпретировать текстуру почвы по профилю.

Фон

Текстура почвы — это оценка относительного количества частиц песка, ила и глины в почве. На физическое и химическое поведение почвы сильно влияет текстура почвы (Bowman & Hutka, 2002), которая будет варьироваться из-за различий в типе и минеральном составе исходного материала, положении почв в ландшафте и физических характеристиках. и процессы химического выветривания, участвующие в почвообразовании.Текстура почвы влияет на движение и доступность воздуха, питательных веществ и воды в почве (Hunt and Gilkes, 1992) и часто используется для оценки других свойств почвы, особенно свойств воды в почве, если прямые измерения недоступны (NLWRA, 2001). Простая мера текстуры почвы — это то, как почва ощущается при ручных манипуляциях.

Измерение текстуры почвы

Текстурирование поля или руки — это мера поведения небольшой горсти почвы, когда ее увлажняют и разминают в мяч, немного превышающий размер мяча для гольфа (NSW Agriculture, 1988) или болюса, и когда он выдавливается, образуя ленту между большой и указательный пальцы (рисунок 1).Поведение почвы во время образования комков и образовавшейся ленты характеризует текстуру поля.

Полевой метод

Возьмите образец почвы и удалите фракцию> 2 мм (гравий — см. Ниже, корни, органический материал) просеиванием или вручную. Образец должен быть достаточным, чтобы удобно помещаться на ладони. Смочите почву небольшим количеством воды и замесите ее комком (рис. 1). Продолжайте работать с болюсом, при необходимости добавляя больше почвы и воды, пока почва не перестанет прилипать к пальцам и не будет видимого изменения пластичности (обычно 1-2 минуты).Если болюс работает в течение длительного времени, он может высохнуть, но он может снова намокнуть (влажность образца будет влиять на длину образующейся ленты).

Чистой влажной рукой поместите комок между большим и указательным пальцами и проведите большим пальцем по земле (срезание), чтобы выдавить ленту. Попробуйте сделать тонкую непрерывную ленту толщиной около 2 мм и шириной 1 см. Измерьте и запишите длину полученной ленты с помощью линейки. Почвы с высоким содержанием глины дополнительно классифицируются путем формования болюса в стержни.Если стержни ломаются, почве присваивается степень текстуры более легкая, чем средняя глина. Разбивка категорий текстурирования полей приведена в таблице 1. Этот метод был адаптирован из McDonald et al. , (1998).

Гравий (частицы> 2 мм) удаляется из почвы перед текстурированием, поскольку он не влияет на химические и некоторые физические свойства почвы.

Лабораторный метод

Лабораторное определение текстуры почвы дает более подробные и надежные измерения относительного количества частиц песка, ила и глины в почве.Общий термин для измерения текстуры почвы в лаборатории — анализ размера частиц (PSA). Анализ размера частиц определяет гранулометрический состав (PSD) почвы, и хотя текстура поля тесно связана с PSD (McKenzie et al. , 2004), классы текстуры, назначенные на основе текстуры поля и PSA, не всегда эквивалентны. Например, натриевые почвы имеют более тяжелую текстуру поля, чем предполагает лабораторный анализ PSA. Для более подробного описания этого метода, пожалуйста, обратитесь к разделу «Анализ размера частиц» в информационном бюллетене «Текстура почвы».

Рисунок 1: Обработка почвы для текстурирования поля. При этом свойства каждой почвы определяют ее текстуру.

Таблица 1: Классификация основана на полевом текстурировании почв. Комбинация «Поведение влажного болюса» и «Длина ленты» дает указание на «Степень текстуры поля». По материалам McDonald et al. (1998).

Степень текстуры поля
Поведение влажного болюса
Длина ленты (отрезание между большим и указательным пальцами)
Приблизительное содержание глины (%)

Песок
Согласованность от нулевой до очень слабой, не поддается формованию; одиночные песчинки налипают на пальцы.
ноль
<10% (часто <5%)

Суглинистый песок
Небольшая согласованность.
ок. 5 мм
5-10%

глинистый песок
Незначительная когерентность, липкая при намокании; к пальцам прилипает много песчинок; глина пачкает руки.
5-15 мм
5-10%

Суглинок
Болюс плотный, но очень песочный на ощупь; преобладают песчинки среднего размера, хорошо заметны.
15-25 мм
10-20%

Суглинок
Болюс когерентный и довольно рыхлый; ощущение гладкости при манипуляциях, без явной песчанистости или «шелковистости»; может быть жирным на ощупь при наличии большого количества органических веществ.
ок. 25 мм
ок. 25%

илистый суглинок
Когерентный болюс; от очень гладкого до шелковистого при манипуляциях.
ок. 25 мм
ок. 25% (с илом)

Суглинок песчаный
Сильно связный комок, песчаный на ощупь; песчинки среднего размера, видимые в более мелкой матрице.
25-40 мм
> 25%

Суглинок глинистый
Связанный пластиковый болюс, удобный для манипулирования.
40-50 мм
20-30%

Суглинок песчаный
Когерентный пластиковый болюс; песчинки среднего размера, видимые в более мелкой матрице.
40-50 мм
30-35%

илистый глинистый суглинок
Когерентный гладкий болюс; пластичный и часто шелковистый на ощупь.
40-50 мм
30-35% (с илом)

Песчаная глина
Пластиковый болюс; Мелкие и средние зерна песка можно увидеть, почувствовать или услышать в глинистой матрице.
50-75 мм
35-40%

Светлая глина
Пластиковый болюс; гладкий на ощупь.
50-75 мм (небольшое сопротивление сдвигу ленты)
35-40%

Глина легкая средняя
Пластиковый болюс; гладкий на ощупь.
ок. 75 мм (мод. Сопротивление ленточному срезу)
40-45%

Глина средняя
Гладкий пластиковый болюс; ручки как из пластилина; можно формовать в стержни без разрушения.
> 75 мм (мод. Сопротивление ленточному срезу)
45-55%

Тяжелая глина
Гладкий пластиковый болюс; ручки как жесткий пластилин; можно формовать в стержни без разрушения.
> 75 мм (устойчивое сопротивление сдвигу ленты)
> 50%

Глоссарий

Bolus: шарик из почвы, который образуется при ручных манипуляциях с почвой.

Когерентность: шарик или комок почвы удерживает вместе.

Основной материал: выветрившаяся и неответренная порода или почва, из которой образовалась почва.

Пластичность: мяч деформируется и прочно сохраняет свою новую форму; типично для глин.

Стрижка: скольжение большим пальцем по земле в форме ленты.

Silkiness: гладкий, мыльный или скользкий на ощупь ил.

Натриевая: почвы с высоким уровнем обменного натрия (может привести к плохим физическим условиям почвы).

Дополнительная литература и ссылки

Боуман Г.М., Хутка Дж. (2002) Анализ размера частиц. В области физических измерений и интерпретации почвы для оценки земель.

(ред. Н. Дж. Маккензи, HP Cresswell, KJ Coughlan), стр. 224-239. (Издательство CSIRO: Коллингвуд, Виктория).

Хант Н., Гилкс Р. (1992) Справочник по мониторингу фермерских хозяйств. (Университет Западной Австралии: Недлендс, Вашингтон).

Макдональд Р.К., Исбелл Р.Ф., Спейт Дж.Г., Уокер Дж., Хопкинс М.С. (1998) Австралийский полевой справочник по обследованию почв и земель.(Австралийская совместная программа оценки земель: Канберра).

Маккензи, штат Нью-Джерси, Жакье Д.Дж., Исбелл Р.Ф., Браун К.Л. (2004) Австралийские почвы и ландшафты. Иллюстрированный сборник. Издательство CSIRO: Коллингвуд, Виктория.

NLWRA (2001) Оценка сельского хозяйства Австралии 2001. Национальный аудит земельных и водных ресурсов.

Сельское хозяйство Нового Южного Уэльса (1998) SOILpak ^TM Для фермеров засушливых земель на красной почве Центрального Западного Нового Южного Уэльса (ред. А. Андерсон, Д. Маккензи, Дж. Френд) (сельское хозяйство Нового Южного Уэльса).

Авторы: Кэтрин Браун (Университет Западной Австралии)

Этот информационный бюллетень gradient.org.au был профинансирован программой «Здоровые почвы для устойчивых ферм», инициативой Фонда природного наследия правительства Австралии в партнерстве с GRDC, а также регионами WA NRM Совета водозабора Avon и NRM южного побережья. через инвестиции в Национальный план действий по засолению и качеству воды и Национальную программу по уходу за землей правительства Западной Австралии и Австралии.

Главный исполнительный директор Департамента сельского хозяйства и продовольствия штата Западная Австралия и Университета Западной Австралии не несут никакой ответственности по причине небрежности или иным образом, возникшей в результате использования или разглашения этой информации или любой ее части.

границ | Уплотнение грубых почв: модели баланса по минеральному и органическому составу

Введение

Качество почвы определяется химическими, физическими и биологическими характеристиками верхних 15 см (Doran and Parkin, 1996; Boiteau et al., 2014) вплоть до глубины укоренения (Spoor et al., 2003). Потеря качества почвы влияет на урожайность сельскохозяйственных культур и, таким образом, является серьезной проблемой в системах интенсивного производства. Уплотнение почвы, вызванное естественными процессами (Sanborn et al., 2011) и тяжелой техникой (Alakukku et al., 2003), является одной из основных проблем деградации почвы во всем мире. Урожайность сельскохозяйственных культур может снизиться в среднем на 15% для кукурузы по текстурным группам почвы (Duiker, Curran, 2004; Wolkowski and Lowery, 2008) до 34% для картофеля, выращиваемого на грубых почвах (Stalham et al., 2005; Волковски и Лоури, 2008). Следовательно, посевы картофеля и кукурузы, выращиваемые последовательно на грубых почвах, могут значительно пострадать от уплотнения почвы.

Естественно уплотненные слои классифицируются как фрагипан, пластовые горизонты, дурипан, петрокальциевый, петрогипсический, сплошной ортштейн (Soil Survey Staff, 2014). Антропное уплотнение приводит к сокращению воздушного пространства почвы до <10% тяжелыми машинами и к увеличению сил сцепления между частицами (Hamza and Anderson, 2005). В пахотном слое может образоваться с / х или плуг; поддон для нулевой обработки почвы с высокой объемной плотностью, низкой пористостью и высоким механическим сопротивлением может лежать в основе уменьшенного слоя уплотнения и перекрывать поддон плуга (Reichert et al., 2003; Хоканссон, 2005). Емкость накопления воды увеличивается с увеличением глубины поддона (Frye et al., 1985). Уплотненные слои в пределах 50 см от поверхности почвы ограничивают глубину укоренения (Grossman, Carlisle, 1969). Укореняемость затрудняется, если сопротивление почвы превышает 1 МПа для картофеля и 2–3 МПа для большинства других культур (Håkansson and Lipiec, 2000; Stalham et al., 2005).

Было разработано несколько подходов для измерения уплотнения почвы (Lipiec and Hatano, 2003). Объемная плотность почвы (BD) обычно используется для характеристики состояния уплотнения почвы (Gupta and Allmaras, 1987).Степень компактности (DC) (Håkansson, 1990) определяется как отношение (BD) к эталонному (BD), полученному при одноосном сжатии при статическом давлении 200 кПа. Тест Проктора — широко распространенная процедура, применяемая к нарушенным почвам для определения устойчивости сельскохозяйственных почв к уплотнению (Ekwue, Stone, 1995; Thomas et al., 1996; Zhang et al., 1997) в широком диапазоне содержания влаги в почве. при стандартной динамической нагрузке (Hillel, 2013). Обычными показателями являются максимальная объемная плотность (MBD) по тесту Проктора и критическое содержание воды (CWC), при котором достигается MBD (Zhao et al., 2007). Несмотря на важность индексов уплотнения для управления почвами, они не указываются в почвенных исследованиях. Прямое измерение BD требует сбора ненарушенных кернов почвы, что считается трудоемким, длительным и утомительным (Suuster et al., 2011). Измерение MBD и CWC для получения постоянного тока даже сложнее и требует много времени, чем измерение BD.

Функции регрессии Pedotransfer были разработаны для прогнозирования BD почвы на основе физических и химических свойств почвы, таких как текстура, органическое вещество, общий азот и pH (Tranter et al., 2007; Мартин и др., 2009; Jalabert et al., 2010), содержание воды (Benites et al., 2007; Suuster et al., 2011; Brahim et al., 2012), влажность и плотность упаковки (Quiroga et al., 1999; Jones et al., 2003 г.). Тем не менее, вариации MBD объясняются изменениями в гранулометрическом составе (Nhantumbo and Cambule, 2006; Zhao et al., 2008), особенно с содержанием глины и ила (Bennie and Burger, 1988). CWC был предсказан на основе текстуры почвы и содержания органического вещества (Aragón et al., 2000). Однако гранулометрический состав и органическое вещество почвы могут лишь частично объяснить состояние уплотнения почвы.

Вяжущие вещества играют важную роль в уплотнении почвы и закупорке пор. Вяжущие вещества могут повышать агрегативную стабильность, что приводит к повышению прочности почвы на сдвиг (Yee and Harr, 1977). Растворенные соли, органические кислоты, гидроксиды и оксиды вторичных минералов (Duiker et al., 2003; Sanborn et al., 2011), известь, гуминовые вещества, гидроксил-Al полимеры, фосфаты Al и Ca и Si ³⁺ , Соединения Fe ³⁺ , Al ³⁺ и Ca ²⁺ действуют как цементирующие агенты, тогда как K способствует диспергированию почвы (Pagé and Berrier, 1983; Haynes and Naidu, 1998).Поливалентные катионы Mn ²⁺ , Ca ²⁺ и Mg ²⁺ образуют катионные мостики с частицами глины и органическим веществом почвы (Lal, Shukla, 2004; Bronick, Lal, 2005). Гидрофильные оксигидроксиды, гидроксиды кремния и амфифильные гуминовые вещества взаимодействуют в крупнозернистых почвах, способность которых удерживать воду мала по сравнению с более мелкими текстурами (Tschapek, 1984). Однако цементирующие агенты редко учитываются в моделях уплотнения.

Кроме того, мало внимания уделялось характеру данных о составе почвы и полному составу.Компоненты почвы подвержены методологической ошибке, если они не рассматриваются как данные о составе (Parent et al., 2012). Композиционные данные — это пропорции от общего числа, например 100% (Aitchison, 1982), поэтому компоненты по своей природе многомерны и связаны друг с другом в композиционном пространстве, ограниченном от 0 до 100%: любое изменение в одной пропорции должно влиять на другие пропорции. Ван Ден Богаарт и Толосана-Дельгадо (2006) предупредили, что статистический анализ композиционных данных может вводить в заблуждение или быть неприменимым из-за систематического отрицательного смещения (одна ковариация вынуждена быть отрицательной), субкомпозиционной несогласованности, избыточности информации (один компонент может быть отрицательным). полученные путем вычитания суммы остальных из 100%), и ненормальные распределения (данные и связанные с ними статистические данные или прогнозируемые значения не должны находиться в диапазоне ниже 0 или выше 100%).Составы почвы и растений были обработаны статистически с использованием преобразования логарифмических соотношений (Parent et al., 2012; Parent L. E. et al., 2013; Parent S. E. et al., 2013). Текущие исследования уплотнения почвы (например, Benites et al., 2007; Suuster et al., 2011; Brahim et al., 2012) не позволяют избежать методологической ошибки из-за замыкания и ложных корреляций между компонентами почвы. Преобразование данных с использованием изометрических логарифмических соотношений или ортонормированных балансов является наиболее подходящим для проведения многомерного анализа композиционных данных (Filzmoser et al., 2009).

Цели этого исследования заключались в следующем: (i) выразить физико-химические свойства почвы с использованием инструментов анализа объективных данных о составе; (ii) связать индексы уплотнения почвы (BD, DC, MBD и CWC) с преобразованными изометрическим логарифмическим соотношением базовыми компонентами грубо-текстурированных почв с использованием анализа основных компонентов и корреляционного анализа; (iii) прогнозировать BD, DC, MBD и CWC из ортонормированных балансов с использованием линейно-смешанной модели и регрессионного анализа. Мы предположили, что сочетание текстуры почвы, содержания органических веществ и минеральных вяжущих веществ по-разному влияет на сопротивление почвы уплотнению.

Материалы и методы

Материалы

Район исследований, расположенный в провинции Квебек, Канада (37 ° 09′ – 36 ° 42 ′ с.ш., 38 ° 48′ – 39 ° 12 ′ в.д.). Мы выбрали 49 картофельных хозяйств, где последовательности культур включали картофель ( Solanum tuberosum L.), кукурузу ( Zea mays L.), сою [ Glycine max (L.) Merr.], Пшеницу ( Triticum aestivum ). L.), люцерны ( Medicago sativa L.), ячменя ( Hordeum vulgare L.) и канолы ( Brassica napus L.). Почвы классифицируются как Aquents (Entisols), Orthods (Spodosols) и Udepts (Inceptisols) в системе классификации почв Министерства сельского хозяйства США (Soil Survey Staff, 2014). В июне и июле 2014 г. было отобрано 97 крупных (> 20 кг) проб из 49 горизонта A и 48 горизонта B для проведения испытаний по Проктору (ASTM D1557, 2009). Глубина отбора проб варьировалась от участка к участку с развитием генетических горизонтов A и B. Средняя глубина отбора проб для горизонта A составляла 10,5 см в диапазоне 4–18 см. Глубина отбора проб для горизонта Б составляла 17–48 см, в среднем 33.4 см. Образцы почвы сушили на воздухе, а затем хранили при комнатной температуре. Образцы меньшего размера были собраны в центре каждого горизонта с использованием цилиндрического метода (Blake and Hartge, 1986).

Физические свойства почвы включали гравиметрическое содержание воды (Topp et al., 2007), BD (Blake and Hartge, 1986), гранулометрический состав, MBD (ASTM D1557, 2009), CWC (ASTM D1557, 2009), выраженное в печи. -сушенный (105 ° C) базис, и DC рассчитывается как отношение BD к MBD. Пропорции крупного песка (0.50–2.00 мм), средний песок (0,25–0,50 мм) и мелкий песок (0,05–0,25 мм) определяли методом сухого просеивания; доли ила (0,002–0,05 мм) и глины (<0,002 мм) определялись с использованием модифицированного метода ареометра (Kroetsch and Wang, 2007). Химический анализ почвы проводился с использованием просеянных проб размером <2,00 мм. Количество C и N определяли методом сухого сжигания (Leco-CNS). Si, Al, Fe, Mn, Mg и Ca экстрагировали методом кислого оксалата аммония (Courchesne and Turmel, 2007), а затем количественно оценивали методом индуктивно связанной плазмы (ICP).Описательная статистика почвенных данных представлена ​​в виде исходных данных в дополнительной таблице 1.

Преобразование логарифмического отношения

Изометрические логарифмические отношения — это ортогональные проекции композиционных данных, организованных в двоичные подмножества компонентов, отображаемых в последовательном двоичном разделе (SBP) (Egozcue et al., 2003). Поскольку в композиционных векторах имеется D -1 степеней свободы (Aitchison and Greenacre, 2002), методы преобразования логарифмического отношения состоят из D -1 ILR (Egozcue et al., 2003).

Для 14 компонентов почвы существует 13 переменных ILR, предназначенных для представления файлов полей BD и DC (F), с одной стороны, и файлов MBD и CWC Proctor (P), с другой (рисунки 1, 2). Учитывая, что гравиметрическое содержание воды в почве относится к BD, а CWC относится к MBD, F1 был установлен как баланс между содержанием влаги в почве и твердыми компонентами, в то время как P1 был балансом между CWC для теста Проктора и твердыми компонентами. F2 и P2 уравновешивают контрастирующее органическое вещество почвы с минеральными компонентами, показывая функциональную роль органического вещества в агрегации почвы.Балансы были дополнительно уточнены путем связывания других групп частиц. F4 и P4 уравновешивают контрастные частицы минерального грунта с минеральными вяжущими веществами.

Рисунок 1 . Последовательное двоичное разделение (SBP) компонентов почвы для вычисления изометрических логарифмических соотношений для объемной плотности и степени плотности. SWC — влажность почвы; Fs — мелкий песок; Ms, средний песок; Cs, крупный песок.

Рисунок 2 . Последовательное двоичное разделение (SBP) компонентов почвы для вычисления изометрических логарифмических соотношений для максимальной объемной плотности и критического содержания воды.CWC — критическая влажность; Fs — мелкий песок; Ms, средний песок; Cs, крупный песок.

ILR — это нормализованное соотношение между средними геометрическими величинами двух подмножеств функциональных компонентов (отмеченных знаком «+» для частей в числителе и «-» для частей в знаменателе), рассчитываемое следующим образом (Egozcue and Pawlowsky-Glahn, 2006):

ILRi = ni + ni − ni ++ ni − lng (ci +) g (ci−) (1)

, где i = от 1 до D -1, ILR _i — изометрическое логарифмическое соотношение i в строке i SBP между g (ci +) и g (ci-), геометрическое означает по компонентам, а ni + и ni- — номера компонентов, помеченных «+1» и «-1».”

Статистический анализ и разработка моделей

Численный анализ проводился в среде статистических вычислений R с использованием пакета композиций (van den Boogaart et al., 2014) для преобразования композиционных данных в изометрические логарифмические отношения, пакета dplyr (Wickham and Francois, 2015) для общей обработки данных, пакет nlme (Filzmoser and Gschwandtner, 2015) для разработки линейной смешанной модели и пакет pls (Revelle, 2014) для анализа главных компонентов (PCA).Мы провели PCA по (1) глубинам выборки и балансам 13 F, чтобы синтезировать факторы, влияющие на BD и DC, и (2) балансам 13 P и балансам 12 P, чтобы идентифицировать компоненты, наиболее тесно связанные с MBD и CWC. Корреляционный анализ был проведен между выбранными основными компонентами (ПК) и индексами уплотнения (BD, DC, MBD и CWC) с использованием оценок участков (49 участков для горизонта A и 48 участков для горизонта B) выбранных ПК.

Оба горизонта предоставили градиент свойств почвы для моделирования BD и DC.Балансы 13 F вместе с глубиной отбора проб в обоих горизонтах использовались для прогнозирования BD и DC с использованием модели линейных смешанных эффектов (LME) следующим образом:

, где Y — индекс уплотнения почвы (BD или DC), X — фиксированные эффекты, включая 13 балансов ILR и глубину выборки, β — вектор фиксированных эффектов, Z — матрица случайных эффектов, b — случайные эффекты. вектор, а ε — вектор ошибки наблюдения. Сайт был рассмотрен как случайный эффект. Для моделирования MBD и CWC горизонты A и B были разделены как разные объекты, требующие определенных диагнозов для планирования операций фермы с использованием регрессионного анализа для каждого горизонта.Эффективность прогнозирования оценивалась с использованием информационного критерия Акаике (AIC) и коэффициента детерминации ( R ² ). Значение AIC используется для сравнения и классификации нескольких конкурирующих моделей и для оценки того, какая из них наиболее близка к «реальному» процессу, лежащему в основе изучаемого биологического явления (Burnham and Anderson, 2003; Burnham et al., 2011; Symonds and Moussalli, 2011). ). Коэффициент детерминации — это доля вариации, которую можно объяснить набором переменных-предикторов.Средняя ошибка прогноза (MPE) и среднеквадратичная ошибка (RMSE) использовались для измерения надежности моделей следующим образом:

MPE = 1n∑i = 1n (σi − ρi) (3) СКО = 1n∑i = 1n (σi − ρi) 2 (4)

, где σ _i и ρ _i — наблюдаемые и предсказанные зависимые переменные для i -го измерения, соответственно, а n — количество наблюдений. MPE указывает на среднее недооценку (положительное смещение) или переоценку (отрицательное смещение) зависимых переменных.Для хорошего прогноза R ² должно быть как можно большим, а значение AIC, MPE, RMSE должно быть как можно меньшим (Benites et al., 2007).

Результаты

Переменные, относящиеся к почве BD и DC

Первые четыре ПК объяснили 71,3% общей вариации переменных, включенных в PCA (Таблица 1). Все ПК показали значительную отрицательную корреляцию с BD, тогда как ПК1, ПК3 и ПК4 значимо и отрицательно коррелировали с DC.Однако DC является более полезным индексом уплотнения, чем BD, поскольку DC корректирует BD на MBD, внутреннее свойство почвы, отражающее максимальное влияние машин на ухудшение физического качества почвы.

Таблица 1 . Результаты анализа главных компонентов и нагрузок компонентов на насыпную плотность грунта и степень уплотнения.

Значение и знак нагрузок и коэффициентов корреляции являются мерой взаимосвязи между исходными переменными и индексами уплотнения почвы.Интерпретация нагрузок в таблице 1 проста. Если нагрузки и коэффициенты корреляции имеют одинаковый знак, взаимосвязь между ILR и индексом уплотнения положительная; в противном случае — отрицательный. ILR обозначаются как [+1 или группа числителя -1 или группа знаменателя], следовательно, большие значения в знаменателе приводят к большему количеству отрицательных чисел в логарифмической шкале, и наоборот. Например, если Al больше нагружает F12 = [AlFe], баланс [AlFe] увеличивается. Если Fe загружает больше, баланс [AlFe] уменьшается, изменяя соотношение между балансом [AlFe] и индексами уплотнения.

Эффекты PC1 и PC3 на DC были очень значимыми ( P <0,01). Наибольшие нагрузки в PC1 были F3, F9, F11, F12 и F13, что указывает на то, что DC был положительно связан с минеральными вяжущими агентами, особенно Si, Fe, Al и Ca, и положительно связан с F3, следовательно, DC был больше там, где соотношение C / N было выше. На PC3 в первую очередь повлияла глубина отбора проб, F2 и F8. DC был значительно выше в горизонте B (дополнительная таблица 1). F2, представляющий собой баланс между органическими и минеральными компонентами, был отрицательно связан с DC.F8, соотношение между крупными и средними частицами песка, было отрицательно связано с DC. Влияние PC4 на DC также было значительным ( P <0,05), в основном за счет F5, баланса [CS, MS, FS, илистая глина], где более крупные частицы имели тенденцию к увеличению DC по сравнению с глиной.

В отличие от DC, BD был значительно ( P <0,01) связан с PC2. На PC2 в значительной степени повлияли F1, F4, F6 и F7. F1 отрицательно относился к BD. F4, отражающий баланс между минеральными частицами почвы и минеральными вяжущими веществами, был положительно связан с BD.Там, где минеральные вяжущие добавки загружались больше, BD был ниже. F6 и F7 представляют собой более крупные частицы в почве. Чем выше доля более крупных частиц, тем выше был BD. На BD значительно, но в меньшей степени, влияли PC1 и PC4. В соответствии с DC, BD также был положительно связан с F5, F9, F11, F12, F13 и глубиной выборки.

Факторы, влияющие на MBD и CWC почвы

Первые четыре компонента и их нагрузки для MBD представлены в таблице 2. Описание первых четырех ПК 77.5 и 72,7% от общей вариации всех переменных в горизонтах A и B соответственно. Однако четвертый ПК не имел существенного отношения к МБД ни в одном из горизонтов. Минеральные вяжущие вещества наиболее загружены на ПК1. MBD был отрицательно связан с балансами P9, P11, P12 и P13 в обоих горизонтах. В PC2 более высокая доля почвенной воды (P1) и почвенного органического вещества (P2) имела тенденцию к снижению MBD в горизонте A, тогда как более высокая доля более крупных частиц (P5 – P7) имела тенденцию к увеличению MBD в обоих горизонтах.В PC3 более высокая доля более крупных частиц, чем частиц среднего размера (P8), имела тенденцию к снижению MBD в горизонте A, тогда как более высокая доля глины, чем более крупных частиц (P5), имела тенденцию к увеличению MBD в горизонте B.

Таблица 2 . Результаты анализа главных компонентов и нагрузок для свойств грунта, связанных с максимальной насыпной плотностью.

Первые четыре компонента и их нагрузки для CWC представлены в таблице 3. Описание первых четырех ПК 78.0 и 76,4% от общей вариации всех переменных в горизонтах A и B соответственно. Четыре PC были существенно связаны с CWC в горизонте A, и только третий PC был значительно связан с горизонтом B. CWC был положительно связан с балансами P9, P11, P12 и P13 с участием минеральных цементирующих агентов, которые больше всего нагружались на PC1 горизонта. A. PC2 в горизонте A показал, что увеличение доли органического вещества по сравнению с минеральными твердыми частицами (P2) увеличивает CWC, тогда как более крупные частицы (P6 и P7) имеют тенденцию к снижению CWC.PC3 в горизонте A показал относительно более высокое содержание крупного песка, чем среднего песка (P8), что привело к большему CWC, тогда как более высокая доля глины, чем более крупных частиц (P5), имела тенденцию к увеличению CWC в горизонте B. больше всего к PC4 горизонта A, более высокая доля полуторных оксидов (Al, Fe, Mn), чем двухвалентных катионов (Ca, Mg), была положительно связана с CWC в горизонте A.

Таблица 3 . Анализ главных компонентов и нагрузки для свойств почвы, связанных с критическим содержанием воды.

Прогностические модели для индексов уплотнения

BD и DC

Коэффициенты модели и их значение представлены в таблице 4. Балансы F2, F4, F6, F7, F9 и F12, означающие содержание органического вещества, гранулометрический состав и минеральные вяжущие вещества, существенно повлияли на прогноз BD. Балансы F1, F4, F5, F9, F10 и F12, означающие гравиметрическое содержание воды в почве, гранулометрический состав и минеральные вяжущие вещества, значительно повлияли на прогнозирование постоянного тока.MPE составлял 0,008 и 0,002 для BD и DC соответственно, что указывает на некоторую недооценку как BD, так и DC (рис. 3).

Таблица 4 . Модели линейных смешанных эффектов для объемной плотности и степени плотности грунта.

Рисунок 3 . Прогноз модели (A) BD и (B) DC. BD — насыпная плотность; DC, степень компактности; AIC, он же информационный критерий; MPE, средняя ошибка прогноза; RMSE, среднеквадратичная ошибка.

MBD и CWC

Результаты регрессионной модели для прогнозирования MBD следующие:

Горизонт А,

MBD = 1.602 ∗ −0,102 × P1−0,074 × P2−0,124 × P3 + 0,068 ∗ × P4 + 0,025 × P5 + 0,023 × P6−0,001 × P7 + 0,019 × P8−0,124 ∗ × P9 + 0,017 × P10 + 0,052 × P11 + 0,04 × P12 + 0,051 × P13 (R2 = 0,826; MPE = −2,72E − 17; RMSE = 0,054), (5)

Horizon B,

MBD = 1,458 ∗ + 0,001 × P1−0,013 × P2 + 0,001 × P3 + 0,028 ∗ × P4−0,017 × P5−0,015 × P6 + 0,011 × P7 + 0,013 × P8−0,024 ∗ × P9 + 0,038 × P10−0,002 × P11 + 0,005 × P12−0,034 ∗ × P13 (R2 = 0,731; MPE = −4,16E − 17; RMSE = 0,040), (6)

Регрессионные модели для прогнозирования CWC привели к следующим уравнениям:

Горизонт А,

CWC = 285.317 ∗ + 13,026 × P2 + 20,038 × P3−11,287 ∗ × P4−24,891 ∗ × P5−7,596 × P6 + 0,776 × P7 — 3,150 × P8 + 30,057 ∗ × P9−8,447 × P10 — 14,453 × P11 + 8,038 × P12− 4,334 × P13 (R2 = 0,806; MPE = -1,11E-15; RMSE = 1,570), (7)

Horizon B,

CWC = 142,044 + 5,236 × P2 + 19,934 × P3−3,554 × P4−3,477 × P5−5,064 × P6 + 1,432 × P7 + 0,872 × P8 + 13,345 × P9−5,229 × P10−2,772 × P11−0,455 × P12−8,437 × P13 (R2 = 0,306; MPE = 1,48E − 16; RMSE = 2,180), (8)

Значения R ² были больше для MBD и CWC в горизонте A и были намного ниже в горизонте B.MBD была достигнута при определенных значениях CWC в зависимости от свойств почвы. МПЭ было небольшим. Звездочка (*) в уравнениях указывает на значимые переменные при P <0,05. Результаты показали, что небольшое количество балансов значительно ( P <0,05) повлияло на прогнозирование MBD и CWC. Прогноз MBD в первую очередь включал балансы P4 и P9, которые связаны с гранулометрическим составом и минеральными вяжущими веществами. Прогноз CWC в первую очередь касался сальдо P4, P5 и P9.В обоих случаях минеральные вяжущие вещества оказались важными компонентами.

MBD и CWC были тесно связаны друг с другом только в горизонте A (Рисунок 4). Следовательно, MBD широко варьировала в горизонте A, но не претерпевала значительных изменений с CWC в горизонте B. Для средней крупнозернистой почвы в нашем наборе данных расчетная MBD составляла 1,59 г см ⁻³ для горизонта A и 1,54 г см ⁻³ для горизонта B, а расчетная CWC составила 205 г кг ⁻¹ для горизонта A и 144 г кг ⁻¹ для горизонта B из-за значительных различий в составе.

Рисунок 4 . Соотношение между максимальной объемной плотностью (MBD, г см ⁻³ ) и критическим содержанием воды (CWC, 100 кг кг ⁻¹ ). Открытые и закрытые символы относятся к горизонту A и горизонту B соответственно.

Обсуждение

Влияние глубины отбора проб и компонентов почвы на BD и DC

Как показывают значительные различия в BD и DC между горизонтами A и B, подслои были более уплотнены, чем пахотный слой, так как давление, создаваемое нагрузкой на почву, увеличивает значения BD глубже в почве (Tranter et al., 2007). Исследования пришли к выводу, что небольшая часть изменчивости BD может быть приписана глубине отбора проб (Calhoun et al., 2001; De Vos et al., 2005; Heuscher et al., 2005). В настоящем исследовании глубина отбора проб не была независимой переменной, как в большинстве моделей прогнозирования BD и DC (Reichert et al., 2009), поскольку глубина отбора проб зависит от состава почвы.

Предыдущие исследования показали, что степень уплотнения в основном зависит от влажности почвы, текстуры и содержания органических веществ (Jones et al., 2003; Хамза и Андерсон, 2005; Декстер и др., 2008). Было обнаружено, что BD уменьшается с увеличением содержания глины и глины с илом, что согласуется с нашим результатом (Kaur et al., 2002; Benites et al., 2007; Reichert et al., 2009), тогда как влияние средний и крупный песок на BD варьировался в зависимости от почв, регионов и горизонтов (Calhoun et al., 2001; Kaur et al., 2002; De Vos et al., 2005). Средний песок, по-видимому, увеличивает BD по сравнению с крупным песком в наших грубых почвах, что согласуется с предыдущими исследованиями (Suuster et al., 2011). Было обнаружено, что влияние глины на DC отрицательно связано с содержанием глины, но должно также зависеть от содержания органического вещества (da Silva et al., 1997).

Часто сообщалось, что BD почв с высоким содержанием углерода можно объяснить вариациями содержания углерода, в то время как текстура почвы оказывает большое влияние на BD почв с низким содержанием углерода (Manrique and Jones, 1991; Kaur et al. , 2002). Общий N показал отрицательную связь с BD и DC (Benites et al., 2007). В настоящем исследовании содержание органического вещества также имело тенденцию к снижению BD и DC крупнозернистых почв, тогда как баланс [CN] был положительно связан с BD и DC.Баланс [CN] снижается от более легких твердых органических веществ к более тяжелым фракциям, связанным с минеральными частицами почвы в сельскохозяйственных почвах (Yang et al., 2012). Таким образом, общий C дает частичную информацию о реальном вкладе органических веществ в сопротивление почвы уплотнению.

Манрике и Джонс (1991) предположили, что текстура и свойства почвы, отличные от органического углерода, играют более значительную роль в контроле BD на более глубоких участках почвенного профиля. Большой вклад влагосодержания в уплотнение подпочвы ожидается, прежде всего, на крупнозернистых и средне-текстурированных почвах и тяжелых почвах с высоким потенциалом усадочного набухания (Suuster et al., 2011). [Содержание воды в почве, органическое вещество, минеральные частицы почвы, минеральный вяжущий агент] уравновешивают повышенную DC, способствуя перегруппировке частиц, в то время как гравиметрическое содержание воды в почве снижает MBD, поскольку жидкая фаза почвы имеет низкую плотность и несжимаема.

И наоборот, хотя он составляет лишь небольшую часть от общего содержания углерода, растворенный органический углерод (DOC) может способствовать образованию естественно уплотненных слоев (Sanborn et al., 2011). Основными источниками органического углерода в подпочвах являются DOC, корни растений и корневые экссудаты, а также органические частицы, переносимые с поверхности почвы (Rumpel and Kögel-Knabner, 2011).Органический углерод представляет собой комплексный ключевой индекс качества почвы, характеризующийся двумя основными биохимическими объединениями (Andrén and Kätterer, 1997) и несколькими фракциями (Six et al., 2002; Stewart et al., 2008; Tong et al., 2014). Следовательно, общий углерод должен быть дополнительно разделен на несколько фракций углерода (то есть легкая фракция органического углерода, растворенный органический углерод и органический углерод в виде частиц), чтобы определить их соответствующую значимость в моделях BD и DC.

Влияние компонентов почвы на MBD и CWC

Фелтон и Али (1992) обнаружили, что добавление органических веществ увеличивало пористость почвы и водоудерживающую способность, а также уменьшало MBD, как определено тестом Проктора.Эффективность органического вещества зависела от текстуры почвы и качества органического вещества (Zhang et al., 1997). Значение органических веществ может возрасти в тех случаях, когда живые и мертвые корни образуют более нитевидную сеть по профилю почвы (Soane, 1990). В настоящем исследовании баланс, включающий содержание органического вещества, показал незначительный эффект, вероятно, потому, что диапазон содержания органического вещества в почве был относительно узким.

Содержание глины может привести к снижению МБД (Smith et al., 1997) или малоэффективны (Aragón et al., 2000; Ball et al., 2000). Связь между MBD и глиной и илом является квадратичной для конкретных диапазонов текстуры почвы (Nhantumbo, Cambule, 2006; Mujtaba et al., 2014). Мулман и Вебер (1978) сообщили, что увеличение равномерности гранулометрического состава привело к более высокому значению MBD, что указывает на необходимость включения балансов размеров частиц, таких как P5 и P6, в модели MBD. Напротив, Ван Дер Ватт (1969) проанализировал почвы, где MBD можно было хорошо предсказать по крупному песку (0.5–2,0 мм). Хорошо сортированные пески имеют более высокий MBD или более низкий CWC по сравнению с песками с плохой сортировкой (Guerrero, 2004; Mujtaba et al., 2014).

Обычно существует тесная связь между КХО и структурой почвы или органическим углеродом (Wagner et al., 1994; Aragón et al., 2000), но в настоящем исследовании такой связи не наблюдалось, по-видимому, из-за узкого диапазона органических C содержание. Однако было обнаружено, что содержание глины линейно и положительно связано с CWC. CWC был плохо предсказуем в горизонте B.Mujtaba et al. (2014) и Герреро (2004) обнаружили, что MBD и CWC плохо связаны в песчаных почвах. Когда вода добавляется в сухую почву, частицы поглощают водную пленку. Некоторое количество добавленной воды делает водную пленку более густой, позволяя частицам почвы скользить друг по другу в процессе, известном как смазка, который запускается мелкозернистыми частицами (Ishibashi and Hazarika, 2010). Bruand et al. (2005) пришли к выводу, что гранулометрический состав и минералогия частиц ила и глины, связанных с песком, могут приводить к изменению физических свойств, например.г., водоудержание, стойкость к проникновению и проницаемость песчаного грунта. Zhao et al. (2008) сообщили, что CWC была тесно связана с пределами жидкости и пластичности, которые объединяют несколько свойств почвы, таких как гранулометрический состав, содержание органического вещества и минералогия глины. Следовательно, CWC можно предсказать более точно, используя пределы жидкости и пластичности (Soane et al., 1972).

Влияние минеральных вяжущих веществ на показатели уплотнения

Минеральные вяжущие вещества должны оказывать положительное влияние на сохранение структуры почвы и сопротивление ее уплотнению (Лал и Шукла, 2004; Броник и Лал, 2005).Там, где среднее содержание Al, Fe, Mn, Mg и Ca было больше, значения BD и DC были меньше. Положительная взаимосвязь между F11, F12 с BD и DC, по-видимому, отражает влияние Al, Fe и Mn на массу почвы, а не на ее прочность, поскольку плотность частиц почвы увеличивается с увеличением содержания оксидов почвы, что согласуется с McKeague и Sprout (1975). ). BD и DC были положительно связаны с F13 ([CaMg]). Повышение агрегации почвы и структурной стабильности может наблюдаться в почве с высоким содержанием Ca по сравнению с Mg, что объясняется меньшим радиусом гидратации Ca и его влиянием на флокуляцию глины (Favaretto et al., 2006).

В целом, только текстура почвы и органический углерод используются для прогнозирования MBD (Aragón et al., 2000; Nhantumbo and Cambule, 2006). Мы показали важность минеральных вяжущих веществ в прогнозировании MBD сельскохозяйственных почв, как было обнаружено Zhao et al. (2008) для лесных почв в Британской Колумбии, Канада. Оксиды Si, Al, Fe и Ca увеличивают CWC, но снижают MBD. Zhao et al. (2008) обнаружили, что оксиды Al и Fe положительно связаны с CWC, но отрицательно связаны с MBD. Концентрации оксидов Si, Mn, Al, Fe, Ca и Mg положительно связаны с CWC, поскольку такие соединения гидрофильны (Tschapek, 1984).Отрицательная связь между MBD и минеральными вяжущими веществами в нашем исследовании отражала повышенную прочность почвы из-за присутствия окислов почвы.

Методы исправления, поддерживаемые прогнозными моделями

Механические, биологические и химические средства могут применяться по отдельности или в комбинации для повышения устойчивости почвы к уплотнению. Влагосодержание крупнозернистых грунтов должно быть <50 г кг ^-1 , что значительно ниже медианного значения CWC 205 г кг ^-1 в горизонте A и 144 г кг ^-1 в горизонте B для достижения трещиноватости. и разрушение недр, избегая повреждения почвы из-за уплотнения и проблем с чрезмерной осадкой или пылью (Bannan and Wrigley, 2013).Сообщалось (Goldsmith et al., 2001), что рост растений не затруднен во время благоприятной стабилизации откосов для инженерных работ, где степень уплотнения составляет 0,80–0,85. Для средних значений MBD 1,59 г см ⁻³ и 1,54 г см ⁻³ , полученных с помощью нашей модели прогноза для горизонта A и горизонта B, это означает BD 1,27–1,35 и 1,23–1,31 для горизонта A и горизонт B для средних условий нашей крупнозернистой почвы.

Рыхлители

могут быть спроектированы с учетом конкретных почвенных условий (Godwin, 2007) и объединены с системами земледелия и методами обработки почвы, чтобы избежать слипания (Lampurlanés and Cantero-Martinez, 2003; Reintam et al., 2008). Покровные культуры, такие как райграс, могут улучшить качество почвы за счет корневых каналов и добавления органических веществ (Darby et al., 2014; McNally et al., 2015). Модели LME могут оценивать необходимость внесения поправок в баланс состава почвы для повышения ее устойчивости к уплотнению. Поправки в почву обычно вносятся в виде навоза животных, гипса (SO ₄ .2H ₂ O), извести и бытовых отходов очистных сооружений, обеспечивающих получение Al и Fe.

Гипс может уменьшить (1) вредное воздействие магния на структуру почвы мелкозернистых почв, обусловленное более высоким радиусом гидратации ионов магния по сравнению с кальцием (Favaretto et al., 2006) и (2) токсичность подпочвенного алюминия в кислых крупнозернистых почвах в результате нейтрализации алюминия сульфат-ионом (Noble et al., 1988; Sumner, 1993). Гипс повысил урожай кукурузы на супесях на 29–50% (Toma et al., 1999), не только изменив баланс [CaMg] в почве, но и улучшив укореняемость растений. Благоприятное воздействие гипса в сочетании с рыхлением может длиться до 16 лет (Toma et al., 1999).

Есть также способы изменить текстуру поверхностных почв, например, частичное смешивание верхнего и нижнего слоев, если другие атрибуты качества почвы, такие как содержание органического вещества, не подвергаются чрезмерному влиянию.Текстура почвы также может быть изменена для увеличения водоотдачи крупнозернистых почв путем внесения в почву с недостаточным содержанием остаточных мелкозернистых почвенных материалов, приставших к клубням картофеля, собранных осенью перед хранением клубней.

Выводы

Устойчивость почвы к уплотнению и упругость может быть диагностирована по таким компонентам почвы, как гранулометрический состав, содержание органического углерода, вяжущие вещества и содержание воды. Однако текущие диагностические руководства не включают в себя цементирующие агенты, которые могут повлиять на коалесценцию, следовательно, частоту корректирующих мер.В этой статье индексы уплотнения для крупнозернистых сельскохозяйственных почв были спрогнозированы на основе гравиметрического содержания воды в почве, почвенного органического вещества, минеральных частиц почвы и минеральных вяжущих веществ. Было обнаружено, что BD и DC уменьшаются с увеличением содержания глины и увеличиваются с увеличением доли более крупных частиц. Содержание органического вещества имело тенденцию к снижению BD и DC крупнозернистых почв. Баланс, связанный с органическими веществами, показал небольшое влияние на МБД, тогда как увеличение однородности фракций песков привело к более высокому значению МБД.Связь между CWC и структурой почвы и органическим углеродом в настоящем исследовании не была близкой. Минеральные вяжущие вещества вносили основной вклад в показатели уплотнения почвы. Оксиды Si, Al и Fe и Ca увеличивают BD, DC и CWC, но снижают MBD. Влияние органического вещества почвы зависело от текстуры почвы, и как органическое вещество, так и минеральные вяжущие вещества показали аналогичные эффекты при уплотнении почвы. Балансы между компонентами учитывают взаимодействия между компонентами почвы.

Модели LME объяснили 58–64% общей вариации BD и DC, а модели регрессии объяснили до 83% общей вариации MBD и CWC.Наиболее надежные модели связывают состав почвы с МБД и КХО. Для средней крупнозернистой почвы из наших образцов почвы расчетная CWC, полученная с помощью наших регрессионных моделей, составляла 205 г кг ^-1 для горизонта A и 144 г кг ^-1 для горизонта B. Текстурированные почвы, гравиметрическое содержание воды в почве должно быть значительно ниже уровня CWC при MBD, рассчитанном по моделям.

Кроме того, баланс состава, обсуждаемый в этой статье, поднимает вопрос о том, как восстановить структуру почвы путем изменения баланса компонентов.Диагностика уплотнения крупнозернистых почв может способствовать принятию решений о применении не только механических корректирующих средств, но также химических, биологических и физических методов для восстановления баланса состава почвы с использованием минеральных и органических добавок, структурообразующих культур и текстурных смесей. Прогностические модели могут быть расширены за счет включения фракций углерода в почве и биологических индексов качества почвы, чтобы полностью охватить системы баланса, контролирующие устойчивость почвы к уплотнению.

Авторские взносы

YX и LP разработали исследование.NZ совместно курировала проект. YX, ML и MJ собрали и проанализировали образцы почвы. YX и SP проанализировали данные. YX и LP написали рукопись. MJ, SP, ML, NZ рассмотрели рукопись.

Финансирование

Этот проект финансировался Советом по естественным наукам и инженерным наукам Канады (DG-2254, CRDPJ 385199–09, CRDPJ 469358–14), Международным советом канадских исследований (стипендия MAJ), Центром Севе по продуктивности растений (FRQNT). и следующие канадские производители картофеля: Cultures Dolbec Inc., Сент-Убальде, Квебек, Канада; Groupe Gosselin FG Inc., Пон-Руж, Квебек, Канада; Agriparmentier Inc. и Prochamps Inc., Нотр-Дам-дю-Бон-Консей, Квебек, Канада; Ferme Daniel Bolduc et Fils Inc., Перибонка, Квебек, Канада.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что это исследование получило финансирование от Cultures Dolbec Inc .; Groupe Gosselin FG Inc .; Agriparmentier Inc .; Prochamps Inc .; Ferme Daniel Bolduc et Fils Inc. Финансирующие организации не участвовали в разработке исследования, а также в сборе, анализе или интерпретации данных.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fevo.2017.00083/full#supplementary-material

Список литературы

Эйчисон Дж. (1982). Статистический анализ композиционных данных. J. R. Stat. Soc. Сер. B Methodol. 44, 139–177.

Google Scholar

Эйчисон, Дж., И Гринакр, М. (2002). Биплоты композиционных данных. Дж.R. Stat. Soc. Сер. C Прил. Стат. 51, 375–392. DOI: 10.1111 / 1467-9876.00275

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Алакукку, Л., Вайскопф, П., Чамен, В. К. Т., Тиджинк, Ф. Г. Дж., Ван Дер Линден, Дж. П., Пирес, С. и др. (2003). Стратегии предотвращения уплотнения грунта, вызванного движением транспорта: обзор: Часть 1. Взаимодействие машины и почвы. Обработка почвы Res. 73, 145–160. DOI: 10.1016 / S0167-1987 (03) 00107-7

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Андрен, О.и Кэттерер Т. (1997). МБР: вводная модель углеродного баланса для исследования углеродного баланса почвы. Ecol. Прил. 7, 1226–1236. DOI: 10.1890 / 1051-0761 (1997) 007 [1226: ITICBM] 2.0.CO; 2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Арагон А., Гарсиа М. Г., Филгейра Р. Р. и Пачепски Ю. А. (2000). Максимальная уплотняемость аргентинских почв из теста Проктора: взаимосвязь с содержанием органического углерода и воды. Обработка почвы Res. 56, 197–204.DOI: 10.1016 / S.0167-1987 (00) 00144-6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

ASTM D1557 (2009). Стандартные методы испытаний лабораторных характеристик уплотнения почвы с использованием модифицированных усилий . Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM.

Болл, Б. К., Кэмпбелл, Д. Дж., И Хантер, Э. А. (2000). Уплотняемость почвы по отношению к физическим и органическим свойствам на 156 участках в Великобритании. Обработка почвы Res. 57, 83–91. DOI: 10.1016 / S0167-1987 (00) 00145-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бенитес, В.М., Мачадо П. Л., Фидальго Э. К., Коэльо М. Р. и Мадари Б. Э. (2007). Функции Pedotransfer для оценки объемной плотности почвы на основе существующих отчетов о почвенных исследованиях в Бразилии. Geoderma 139, 90–97. DOI: 10.1016 / j.geoderma.2007.01.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бенни, А. Т. П., и Бургер, Р. Т. (1988). Сопротивление проникновению мелкопесчаных песчаных грунтов под воздействием относительной насыпной плотности, содержания воды и текстуры. South Afr. J. Растительная почва 5, 5–10.DOI: 10.1080 / 02571862.1988.10634239

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Блейк, Г. Р., и Хартдж, К. Х. (1986). «Насыпная плотность» в Методы анализа почвы. Часть 1. Физические и минералогические методы , под ред. А. Клют (Мэдисон, Висконсин: Американское агрономическое общество , Inc., ), 363–375.

Google Scholar

Буато, Г., Гойер, К., Рис, Х. У. и Зебарт, Б. Дж. (2014). Дифференциация картофельных экосистем на основе взаимосвязи физических, химических и биологических параметров почвы. Банка. J. Почвоведение. 94, 463–476. DOI: 10.4141 / cjss2013-095

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брахим, Н., Берну, М., и Галлали, Т. (2012). Функции педотрансфера для оценки объемной плотности почвы в Северной Африке: пример Туниса. J. Arid. Environ. 81, 77–83. DOI: 10.1016 / j.jaridenv.2012.01.012

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Броник, К. Дж., И Лал, Р. (2005). Структура почвы и управление: обзор. Geoderma 124, 3–22.DOI: 10.1016 / j.geoderma.2004.03.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бернхэм, К. П., и Андерсон, Д. Р. (2003). Выбор модели и многомодельный вывод: практический теоретико-информационный подход . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer Science & Business Media.

Google Scholar

Бернхэм, К. П., Андерсон, Д. Р., Хюйверт, К. П. (2011). Выбор модели AIC и многомодельный вывод в поведенческой экологии: некоторые предпосылки, наблюдения и сравнения. Behav. Ecol. Sociobiol. 65, 23–35. DOI: 10.1007 / s00265-010-1029-6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Калхун, Ф. Г., Смек, Н. Э., Слейтер, Б. Л., Бигхэм, Дж. М., и Холл, Г. Ф. (2001). Прогнозирование насыпной плотности почв Огайо на основе морфологии, генетических принципов и данных лабораторных характеристик. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 65, 811–819. DOI: 10.2136 / sssaj2001.653811x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Куршн, F., и Турмель, М.-К. (2007). «Экстрагируемый Al, Fe, Mn и Si», в «Отбор проб почвы и методы анализа», 2-е изд. ., Ред. М. Р. Картер и Э. Г. Грегорич (Бока-Ратон, Флорида: CRC Press), 307–315.

Google Scholar

да Силва, А. П., Кей, Б. Д., и Perfect, E. (1997). Управление по сравнению с собственными свойствами почвы влияет на насыпную плотность и относительное уплотнение. Обработка почвы Res. 44, 81–93. DOI: 10.1016 / S0167-1987 (97) 00044-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Де Вос, Б., Ван Мейрвенн, М., Кватерт, П., Декерс, Дж., И Муйс, Б. (2005). Прогностическое качество педотрансферных функций для оценки насыпной плотности лесных почв. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 69, 500–510. DOI: 10.2136 / sssaj2005.0500

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Декстер А. Р., Ричард Г., Арроуэй Д., Чиё Э. А., Жоливе К. и Дюваль О. (2008). Комплексное органическое вещество контролирует физические свойства почвы. Geoderma 144, 620–627. DOI: 10.1016 / j.геодерма.2008.01.022

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Доран, Дж. У., и Паркин, Т. Б. (1996). Количественные показатели качества почвы: минимальный набор данных. SSSA Spec. Publ. 49, 25–38. DOI: 10.2136 / sssaspecpub49.c2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Duiker, S. W., and Curran, W. S. (2004). «Управление покровными культурами ржи в кукурузе», в конференции по обработке почвы по устойчивому сельскому хозяйству, (Роли), 208.

Google Scholar

Дуйкер, С.У., Ротон, Ф. Э., Торрент, Дж., Смек, Н. Э. и Лал, Р. (2003). Влияние кристалличности (гидр) оксида железа на агрегацию почвы. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 67, 606–611. DOI: 10.2136 / sssaj2003.6060

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Egozcue, J. J., and Pawlowsky-Glahn, V. (2006). Симплициальная геометрия для композиционных данных. Геол. Soc. Лондон. Спец. Publ. 264, 145–159. DOI: 10.1144 / GSL.SP.2006.264.01.11

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Егозкуэ, Дж.Дж., Павловски-Глан В., Матеу-Фигерас Г. и Барсело-Видаль К. (2003). Изометрические преобразования логарифмического отношения для композиционного анализа данных. Math. Геол. 35, 279–300. DOI: 10.1023 / A: 1023818214614

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Экву, Э. И., и Стоун, Р. Дж. (1995). Влияние органических веществ на прочностные характеристики уплотненных сельскохозяйственных почв. Пер. ASAE 38, 357–365. DOI: 10.13031 / 2013.27804

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фаваретто, Н., Нортон, Л. Д., Джорн, Б. К., и Броудер, С. М. (2006). Гипсовая поправка и обменный кальций и магний, влияющие на фосфор и азот в стоке. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 70, 1788–1796. DOI: 10.2136 / sssaj2005.0228

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фелтон, Г. К., и Али, М. (1992). Реакция гидравлических параметров на инкорпорированное органическое вещество в горизонте B. Пер. ASAE 35, 1153–1160. DOI: 10.13031 / 2013.28713

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фильцмозер, П., Хрон, К., и Рейманн, К. (2009). Одномерный статистический анализ экологических (композиционных) данных: проблемы и возможности. Sci. Total Environ. 407, 6100–6108. DOI: 10.1016 / j.scitotenv.2009.08.008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фрай, В. В., Смит, В. Г., и Уильямс, Р. Дж. (1985). Экономика озимых покровных культур как источника азота для нулевой обработки кукурузы. J. Soil Water Conserv. 40, 246–248.

Google Scholar

Годвин Р.Дж. (2007). Обзор влияния геометрии агрегата на разрушение почвы и силы агрегата. Обработка почвы Res. 97, 331–340. DOI: 10.1016 / j.still.2006.06.010

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Голдсмит В., Сильва М. и Фишенич К. (2001). Определение оптимальной степени уплотнения почвы для уравновешивания механической устойчивости и способности роста растений . Документ DTIC.

Гроссман, Р. Б., и Карлайл, Ф. Дж. (1969). Фрагипановые почвы востока США. Adv. Агрон. 21, 237–279. DOI: 10.1016 / S0065-2113 (08) 60099-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Герреро А.М.А. (2004). Влияние свойств почвы на максимальную плотность в сухом состоянии, полученную в результате стандартного теста Проктора . диссертация, Орландо, Флорида: Университет Центральной Флориды.

Гупта, С. К., и Аллмарас, Р. Р. (1987). «Модели для оценки восприимчивости почв к чрезмерному уплотнению», в Advances in Soil Science , ed N.К. Брэди (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer), 65–100.

Google Scholar

Håkansson, I. (1990). Методика характеристики состояния компактности пахотного слоя. Обработка почвы Res. 16, 105–120. DOI: 10.1016 / 0167-1987 (90)

-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Håkansson, I. (2005). Машинное уплотнение пахотных почв. Заболеваемость — Последствия — Контрмеры . Шведский университет сельскохозяйственных наук, факультет почвоведения.

Google Scholar

Håkansson, I., и Lipiec, J. (2000). Обзор полезности значений относительной объемной плотности при изучении структуры и уплотнения почвы. Обработка почвы Res. 53, 71–85. DOI: 10.1016 / S0167-1987 (99) 00095-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хамза, М. А., и Андерсон, В. К. (2005). Уплотнение почвы в системах земледелия: обзор природы, причин и возможных решений. Обработка почвы Res. 82, 121–145.DOI: 10.1016 / j.still.2004.08.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хейнс, Р. Дж., И Найду, Р. (1998). Влияние внесения извести, удобрений и навоза на содержание органических веществ в почве и ее физическое состояние: обзор. Nutr. Цикл. Агроэкосист. 51, 123–137. DOI: 10.1023 / A: 1009738307837

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хойшер, С.А., Брандт, К.С., и Джардин, П.М. (2005). Использование физических и химических свойств почвы для оценки насыпной плотности. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 69, 51–56. DOI: 10.2136 / sssaj2005.0051

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гилель Д. (2013). Основы физики почв . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Академическая пресса.

Google Scholar

Ishibashi, I., и Hazarika, H. (2010). Основы механики грунтов . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press.

Google Scholar

Jalabert, S. S. M., Martin, M. P., Renaud, J.-P., Boulonne, L., Jolivet, C., Montanarella, L. и др. (2010). Оценка объемной плотности лесной почвы с использованием ускоренного регрессионного моделирования. Управление использованием почвы. 26, 516–528. DOI: 10.1111 / j.1475-2743.2010.00305.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джонс, Р. Дж., Спур, Г., и Томассон, А. Дж. (2003). Уязвимость недр Европы к уплотнению: предварительный анализ. Обработка почвы Res. 73, 131–143. DOI: 10.1016 / S0167-1987 (03) 00106-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Каур, Р., Кумар, С., Гурунг, Х. П. (2002). Функция педо-передачи (PTF) для оценки объемной плотности почвы на основе основных данных о почве и ее сравнения с существующими PTF. Soil Res. 40, 847–858. DOI: 10.1071 / SR01023

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Kroetsch, D., and Wang, C. (2007). «Распределение частиц по размерам», в «Отбор проб почвы и методы анализа», 2-е изд. , ред. М. Р. Картер и Э. Г. Грегорич (Бока-Ратон, Флорида: CRC Press).

Google Scholar

Лал, Р., и Шукла, М. К. (2004). Основы физики почв . Огайо, Огайо: CRC Press.

Google Scholar

Лампурланес Дж. И Кантеро-Мартинес К. (2003). Объемная плотность почвы и сопротивление проникновению при различных системах обработки почвы и выращивания сельскохозяйственных культур и их взаимосвязь с ростом корней ячменя. Агрон. J. 95, 526–536. DOI: 10.2134 / agronj2003.0526

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Липец Дж. И Хатано Р. (2003). Количественная оценка влияния уплотнения на физические свойства почвы и рост сельскохозяйственных культур. Geoderma 116, 107–136. DOI: 10.1016 / S0016-7061 (03) 00097-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Манрике, Л. А., и Джонс, К. А. (1991). Насыпная плотность почв в зависимости от их физико-химических свойств. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 55, 476–481. DOI: 10.2136 / sssaj1991.03615995005500020030x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мартин, М. П., Ло Сеен, Д., Булон, Л., Жоливе, К., Наир, К. М., Буржон, Г. и др.(2009). Оптимизация функций педотрансфера для оценки объемной плотности почвы с использованием усиленных деревьев регрессии. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 73, 485–493. DOI: 10.2136 / sssaj2007.0241

CrossRef Полный текст | Google Scholar

МакКиг, Дж. А., и Спраут, П. Н. (1975). Цементированные подпочвы (твердые горизонты) в некоторых почвах Британской Колумбии. Банка. J. Почвоведение. 55, 189–203. DOI: 10.4141 / cjss75-027

CrossRef Полный текст | Google Scholar

МакНелли, С.Р., Лафлин, Д. К., Ратледж, С., Додд, М. Б., Сикс, Дж., И Шиппер, Л. А. (2015). Вклад углерода в корни под умеренно разнообразным травяным покровом и обычными пастбищами из райграса и клевера: последствия для связывания углерода в почве. Почва растений 392, 289–299. DOI: 10.1007 / s11104-015-2463-z

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мулман, Дж. Х., и Вебер, Х. У. (1978). ‘n Ondersoek na die bydrae van die fynsandfraksie to die verdigbaarheid van fynsandgronde в Suid-Kaapland. Agrochemophysica 10, 39–46.

Google Scholar

Муджтаба, Х., Фарук, К., и Рашид, И. (2014). Экспериментальное исследование уплотняющих свойств песчаных грунтов. Пак. J. Engg. Прил. Sci. 14, 115–125.

Google Scholar

Нхантумбо, А.Б., и Камбуль, А.Х. (2006). Объемная плотность по тесту Проктора как функция текстуры для сельскохозяйственных почв в провинции Мапуту в Мозамбике. Обработка почвы Res. 87, 231–239.DOI: 10.1016 / j.still.2005.04.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нобл А. Д., Самнер М. Э. и Альва А. К. (1988). Зависимость от pH снижения фитотоксичности алюминия сульфатом кальция. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 52, 1398–1402. DOI: 10.2136 / sssaj1988.03615995005200050036x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Pagé, F., and Berrier, J. (1983). Composition du matériel liant dans des Horizons à Ortstein, duriques, fragiques et cimentés intergrades du Québec. Банка. J. Почвоведение. 63, 435–453. DOI: 10.4141 / cjss83-045

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Parent, L.E., de Almeida, C.X., Hernandes, A., Egozcue, J.J., Gülser, C., Bolinder, M.A., et al. (2012). Композиционный анализ для объективного измерения агрегации почвы. Geoderma 179–180, 123–131. DOI: 10.1016 / j.geoderma.2012.02.022

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Родитель, Л. Э., Родитель, С.-Э., Эбер-Джентиль, В., Несс, К., Лапоинт, Л. (2013). Пластичность минерального баланса морошки ( Rubus chamaemorus ) на болотах Квебек-Лабрадор. Am. J. Plant Sci. 4, 1508–1520. DOI: 10.4236 / ajps.2013.47183

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Parent, S.-E., Parent, L.E., Egozcue, J.J., Rozane, D.-E., Hernandes, A., Lapointe, L., et al. (2013). Ионом растений пересмотрен с помощью концепции баланса питательных веществ. Перед. Plant Sci. 4:39. DOI: 10.3389 / fpls.2013.00039

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кирога А. Р., Бускьяццо Д. Э. и Пайнеманн Н. (1999). Уплотнение почвы связано с практикой управления полузасушливыми пампасами Аргентины . Обработка почвы Res. 52, 21–28. DOI: 10.1016 / S0167-1987 (99) 00049-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Райхерт, Дж. М., Райнерт, Д. Дж., И Брейда, Дж. А. (2003). Qualidade dos Solos e Sustentabilidade de sistemas agrícolas. Ки. Amb. 27, 29–48.

Райхерт, Дж. М., Сузуки, Л. Э. А. С., Райнерт, Д. Дж., Хорн, Р., и Хоканссон, И. (2009). Базовая объемная плотность и критическая степень уплотнения для выращивания нулевой обработки почвы на субтропических сильно выветренных почвах. Обработка почвы Res. 102, 242–254. DOI: 10.1016 / j.still.2008.07.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рейнтам, Э., Трюкманн, К., и Кут, Дж. (2008). Влияние Cirsium arvense L. на физические свойства почвы и рост сельскохозяйственных культур. Agric. Food Sci. 17, 153–164. DOI: 10.2137 / 145960608785328206

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ревель, W. (2014). «Психология»: процедуры психологических, психометрических исследований и исследований личности . Эванстон, Иллинойс: Северо-Западный университет.

Google Scholar

Румпель, К., Кегель-Кнабнер, И. (2011). Органическое вещество глубинной почвы — ключевой, но плохо изученный компонент земного цикла углерода. Почва растений 338, 143–158.DOI: 10.1007 / s11104-010-0391-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Исследовательский состав почв (2014). Ключи к таксономии почв, 12-е изд. . Вашингтон, округ Колумбия: Министерство сельского хозяйства США, Национальная служба охраны ресурсов.

Санборн П., Ламонтань Л. и Хендершот В. (2011). Подзолистые почвы Канады: генезис, распространение и классификация. Банка. J. Почвоведение. 91, 843–880. DOI: 10.4141 / cjss10024

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шесть, Дж., Callewaert, P., Lenders, S., De Gryze, S., Morris, S.J., Gregorich, E.G., et al. (2002). Измерение и понимание накопления углерода в облесенных почвах с помощью физического фракционирования. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 66, 1981–1987. DOI: 10.2136 / sssaj2002.1981

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Смит, К. В., Джонстон, М. А., и Лоренц, С. (1997). Оценка подверженности уплотнению лесных почв Южной Африки. II. Свойства грунта, влияющие на уплотняемость и сжимаемость. Обработка почвы Res. 43, 335–354. DOI: 10.1016 / S0167-1987 (97) 00023-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Соан, Б. Д. (1990). Роль органического вещества в уплотняемости почвы: обзор некоторых практических аспектов. Обработка почвы Res. 16, 179–201. DOI: 10.1016 / 0167-1987 (90)

-D

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Соун Б. Д., Кэмпбелл Д. Дж. И Херкес С. М. (1972). Характеристика некоторых пахотных почв в Шотландии с помощью сельскохозяйственных и инженерных методов. J. Soil Sci. 23, 93–104. DOI: 10.1111 / j.1365-2389.1972.tb01645.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Спур, Г., Тиджинк, Ф. Дж. Дж., И Вайскопф, П. (2003). Уплотнение грунта: риск, предотвращение, выявление и смягчение последствий. Обработка почвы Res. 73, 175–182. DOI: 10.1016 / S0167-1987 (03) 00109-0

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Стюарт К. Э., Планте А. Ф., Паустиан К., Конант Р. Т. и Сикс Дж. (2008). Насыщение почвы углеродом: увязка концепции и измеримых запасов углерода. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 72, 379–392. DOI: 10.2136 / sssaj2007.0104

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Самнер, М. Э. (1993). Гипс и кислые почвы: мировая арена. Adv. Агрон. США 51, 1–32. DOI: 10.1016 / s0065-2113 (08) 60589-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Суустер, Э., Ритц, К., Роосталу, Х., Рейнтам, Э., Кылли, Р., Астовер, А. (2011). Педотрансферные функции насыпной плотности почв гумусового горизонта пахотных почв. Geoderma 163, 74–82. DOI: 10.1016 / j.geoderma.2011.04.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Саймондс М. Р. и Муссалли А. (2011). Краткое руководство по выбору модели, многомодельному выводу и усреднению модели в поведенческой экологии с использованием информационного критерия Акаике. Behav. Ecol. Sociobiol. 65, 13–21. DOI: 10.1007 / s00265-010-1037-6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Томас, Г. В., Хаслер, Г. Р., и Блевинс, Р.Л. (1996). Влияние органических веществ и обработки почвы на максимальное уплотнение почв с помощью теста Проктора. Почвоведение. 161, 502–508. DOI: 10.1097 / 00010694-199608000-00005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тома М., Самнер М. Э., Уикс Г. и Сайгуса М. (1999). Долгосрочное влияние гипса на урожайность сельскохозяйственных культур и химические свойства почвы. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 63, 891–895. DOI: 10.2136 / sssaj1999.634891x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тонг, X., Сюй, М., Ван, X., Бхаттачарья, Р., Чжан, В., и Конг, Р. (2014). Долгосрочное влияние удобрений на фракции органического углерода в красной почве Китая. Catena 113, 251–259. DOI: 10.1016 / j.catena.2013.08.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Топп, Г. К., Паркин, Г. В., и Ферре, Т. П. А. (2007). «Содержание влаги в почве» в «Отбор проб почв и методы анализа», 2-е изд. , ред. М. Р. Картер и Э. Г. Грегорич (Бока-Ратон, Флорида: CRC Press).

Google Scholar

Трантер, Г., Минасни, Б., Макбрэтни, А.Б., Мерфи, Б., Маккензи, Н.Дж., Гранди, М. и др. (2007). Построение и тестирование концептуальных и эмпирических моделей для прогнозирования насыпной плотности грунта. Управление использованием почвы. 23, 437–443. DOI: 10.1111 / j.1475-2743.2007.00092.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чапек М. (1984). Критерии определения гидрофильности-гидрофобности почв. Z. Für Pflanzenernähr. Bodenkd. 147, 137–149. DOI: 10.1002 / jpln.19841470202

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван Ден Бугарт, К.Г. и Толосана-Дельгадо Р. (2006). Анализ композиционных данных с помощью составления пакетов. Геол. Soc. Лондон. Спец. Publ. 264, 119–127. DOI: 10.1144 / GSL.SP.2006.264.01.09

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван дер Ватт, Х. В. Х. (1969). Влияние гранулометрического состава на уплотняемость почвы. Agrochemophysica 1, 79–86.

Google Scholar

Вагнер Л. Э., Амбе Н. М. и Динг Д. (1994). Оценка кривой плотности Проктора по внутренним свойствам почвы. Пер. ASAE 37, 1121–1125. DOI: 10.13031 / 2013.28185

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Янг, X. М., Се, Х. Т., Друри, К. Ф., Рейнольдс, В. Д., Янг, Дж. Й. и Чжан, X D. (2012). Определение органического углерода и азота в твердых частицах органического вещества и гранулометрических фракциях брукстонской глинистой почвы с использованием инфракрасной спектроскопии. Eur. J. Почвоведение. 63, 177–188. DOI: 10.1111 / j.1365-2389.2011.01421.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Йи, К.С. и Харр Р. Д. (1977). Влияние агрегации почвы на устойчивость склонов в прибрежных хребтах Орегона. Environ. Геол. 1, 367–377. DOI: 10.1007 / BF02380505

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжан Х., Хартге К. Х. и Ринге Х. (1997). Эффективность включения органических веществ в снижении уплотняемости почвы. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 61, 239–245. DOI: 10.2136 / sssaj1997.03615995006100010033x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжао, Ю., Кшич, М., Балмер, К. Э., и Шмидт, М. Г. (2008). Максимальная насыпная плотность лесных почв Британской Колумбии из теста Проктора: взаимосвязь с выбранными физическими и химическими свойствами. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 72, 442–452. DOI: 10.2136 / sssaj2007.0075

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhao, Y., Peth, S., Krümmelbein, J., Horn, R., Wang, Z., Steffens, M., et al. (2007). Пространственная изменчивость свойств почвы, на которую влияет интенсивность выпаса на пастбищах Внутренней Монголии. Ecol. Модель. 205, 241–254. DOI: 10.1016 / j.ecolmodel.2007.02.019

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сравнение измерений текстуры почвы с использованием спектроскопии в среднем инфракрасном диапазоне (MIRS) и лазерного дифракционного анализа (LDA) в различных почвах

1.

Day, P. R. Фракционирование и анализ частиц. В Методы анализа почв. Часть 1. Агрономические монографии (ред. Блэк, К. А. и др. ) 545–567 (ASA и SSSA, Мэдисон, Висконсин, 1965).

Google ученый

2.

Вдович, Н., Обходас, Дж. И Пикели, К. Возвращение к гранулометрическому составу почв: сравнение различных методов и предварительной обработки образцов. Eur. J. Почвоведение. 61 , 854–864 (2010).

CAS Статья Google ученый

3.

Эшел, Г., Леви, Г. Дж., Мингельгрин, У. и Сингер, М. Дж. Критическая оценка использования лазерной дифракции для анализа распределения частиц по размерам. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 68 , 736–743 (2004).

ADS CAS Статья Google ученый

4.

Yang, Y. et al. Надежен ли метод лазерной дифракции для анализа гранулометрического состава почвы ?. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 83 , 276–287 (2019).

ADS CAS Статья Google ученый

5.

Конерт М. и Ванденберге Дж. Сравнение лазерного анализа размера зерен с пипеткой и ситовым анализом: решение для недооценки глинистой фракции. Седиментология 44 ​​, 523–535 (1997).

ADS CAS Статья Google ученый

6.

Таубнер, Х., Рот, Б. и Типкоттер, Р. Определение текстуры почвы: сравнение метода осаждения и анализа лазерной дифракции. J. Plant Nutr. Почвоведение. 172 , 161–171 (2009).

CAS Статья Google ученый

7.

Ди Стефано, К., Ферро, В. и Мирабиле, С. Сравнение результатов анализа размеров зерен с использованием методов лазерной дифракции и осаждения. Биосист. Англ. 106 , 205–215 (2010).

Артикул Google ученый

8.

Beuselinck, L., Говерс, Г., Поесен, Дж., Деграер, Г. и Фройен, Л. Анализ размера зерен с помощью лазерной дифрактометрии: сравнение с методом сита-пипетки. CATENA 32 , 193–208 (1998).

Артикул Google ученый

9.

Джи, Г. У. и Ор, Д. Анализ размера частиц. В № Методы анализа почвы, Часть 4, физические методы, Серия книг № 5 (редакторы Дейн, Дж. Х. и Топп, Г. С.) 255–293 (Американское общество почвоведов, Мэдисон, 2002).

Google ученый

10.

Дженсен, Дж. Л., Шйоннинг, П., Уоттс, К. В., Кристенсен, Б. Т. и Мункхольм, Л. Дж. Повторный анализ текстуры почвы: удаление органических веществ имеет большее значение, чем когда-либо. PLoS ONE 12 (5), 1. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0178039 (2017).

CAS Статья Google ученый

11.

Mako, A. et al. Функции Pedotransfer для преобразования данных лазерной дифракции о размерах частиц в стандартные значения. Eur. J. Почвоведение. 68 , 769–782 (2017).

Артикул Google ученый

12.

Коутс, Г. Ф. и Халс, К. А. Сравнение четырех методов анализа размеров мелкозернистых отложений. N. Z. J. Geol. Geophys. 28 , 369–380 (1985).

Артикул Google ученый

13.

Вискарра Росселл, Р. А., Уолворт, Д. Дж. Дж., Макбратни, А. Б., Яник, Л. Дж. И Скьемстад, Дж. О. Спектроскопия в видимой, ближней и средней инфракрасной областях или комбинированная спектроскопия диффузного отражения для одновременной оценки различных свойств почвы. Geoderma 131 , 59–75 (2006).

ADS Статья Google ученый

14.

Сориано-Дисла, Дж. М., Яник, Л. Дж., Вискарра Росселл, Р. А., Макдональд, Л. М. и Маклафлин, М.J. Проведение спектроскопии отражения в видимой, ближней и средней инфракрасной областях спектра для прогнозирования физических, химических и биологических свойств почвы. Заявл. Spectrosc. Ред. 49 , 139–186 (2014).

ADS CAS Статья Google ученый

15.

Hutengs, C., Ludwid, B., Jung, A., Eisele, A. & Vohland, M. Сравнение портативных и настольных спектрометров для измерения коэффициента диффузного отражения почвы в средней инфракрасной области. Датчики 18 , 993 (2018).

Артикул Google ученый

16.

Wijewardane, N.K., Ge, Y., Wills, S. & Libohova, Z. Прогнозирование физических и химических свойств американских почв с помощью библиотеки спектров отражения в средней инфракрасной области спектра. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 82 , 722–731 (2018).

ADS Статья Google ученый

17.

Seybold, C.A. et al. Применение спектроскопии в среднем инфракрасном диапазоне при обследовании почв. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 83 , 1746–1759 (2019).

ADS CAS Статья Google ученый

18.

Людвиг Б., Муруган Р., Рамакришна Парама В. Р. и Фохланд М. Точность оценки свойств почвы с помощью спектроскопии в среднем инфракрасном диапазоне: последствия различных хемометрических подходов и пакетов программного обеспечения, связанные с размером калибровочной пробы. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 83 , 1542–1552 (2019).

ADS CAS Статья Google ученый

19.

Уоттс, К. У., Кларк, Л. Дж., Поултон, П. Р., Паулсон, Д. С. и Уитмор, А. П. Роль глины, органического углерода и долгосрочное регулирование тяги отвала, измеренной в эксперименте с пшеницей Broadbalk в Ротамстеде. Управление использованием почвы. 22 , 334–341 (2006).

Артикул Google ученый

20.

Minasny, B. & McBratney, A. Почему вам не нужно использовать RPD. Pedometron 33 , 14–15 (2013).

Google ученый

21.

Мевик, Б. Х., Веренс, Р. и Ховде Лиланд, К. pls: Частичные наименьшие квадраты и регрессия главных компонентов . Пакет R версии 2.7-1. https://CRAN.R-project.org/package=pls.# (2019).

22.

Фишер П., Ауманн К., Чиа К., О’Халлоран Н. и Чандра С.Адекватность лазерной дифракции для анализа размеров частиц почвы. PLoS ONE https://doi.org/10.1371/journal.pone.0176510 (2017).

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

23.

Фэй, Г. С., Монтес, Ф., Базилевская, Э., Ано, Р. М., Кеманян, А. Р. Обеспечение совместимости анализа размеров частиц почвы с помощью лазерной дифракции со стандартными методами определения текстуры почвы. Почвоведение. Soc. Являюсь. Дж. 83 , 1244–1252 (2019).

ADS CAS Статья Google ученый

24.

Дуглас, Л. А. и Фиссингер, Ф. Разложение глинистых минералов путем обработки H ₂ O ₂ для окисления органических веществ. Clays Clay Miner. 19 , 67–68 (1971).

ADS CAS Статья Google ученый

25.

Йозефачук, Г.И Бованко, Г. Влияние кислотной и щелочной обработки на площадь поверхности и энергию адсорбции выбранных минералов. Clays Clay Miner. 50 , 771–783 (2002).

ADS CAS Статья Google ученый

26.

Обут А. и Гиргин И. Расслоение вермикулита и флогопита перекисью водорода. Шахтер. Англ. 15 , 683–687 (2002).

CAS Статья Google ученый

27.

Микутта Р., Клебер М., Кайзер К. и Ян Р. Обзор: Удаление органических веществ из почвы с помощью перекиси водорода, гипохлорита натрия и пероксодисульфата динатрия. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 69 , 120–135 (2005).

ADS CAS Статья Google ученый

28.

Сила, А. М., Шеперд, К. Д. и Покхарияи, Г. П. Оценка полезности подпространств среднего инфракрасного диапазона для прогнозирования свойств почвы. Chemom. Intell. Лаборатория. Syst. 153 , 92–105 (2016).

CAS Статья Google ученый

29.

Мадейова, Дж. И Комадель, П. Фоновые исследования источника глинистых минералов в обществе Глины: инфракрасные методы. Clays Clay Miner. 49 , 410–432 (2001).

ADS CAS Статья Google ученый

30.

Roux-Michollet, D., Дудал Ю., Жоктер-Монрозье Л. и Чарнес С. Обработка поверхности почвы паром: как она влияет на водорастворимые органические вещества, минерализацию углерода и состав бактериального сообщества ?. Biol. Fertil. Почвы 46 , 607–616 (2010).

CAS Статья Google ученый

31.

Le Guilleu, F. et al. Как измельчение влияет на средние инфракрасные спектры почвы и их многомерные калибровки по текстуре и органическому углероду ?. Soil Res. 53 (8), 913–921 (2015).

Артикул Google ученый

32.

Ривз, Дж. Б. Интерпретация спектра почв в среднем инфракрасном диапазоне: практична или точна ?. Geoderma 189–190 , 508–513 (2012).

ADS Статья Google ученый

33.

Нгуен, Т., Яник, Л. Дж. И Раупах, М. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье диффузного отражения (DRIFT) в исследованиях почв. Soil Res. 29 , 49–67 (1991).

CAS Статья Google ученый

34.

Лаунер П. Дж. Инфракрасный анализ кремнийорганических соединений: корреляции между спектром и структурой. В Соединения кремния: силаны и силиконы. Обзор свойств и химии, 3-й конец (ред. Арклес, Б. и Ларсон, Г. Л.) (Gelest Inc, Моррисвилл, Пенсильвания, 2013).

Google ученый

35.

Ханке Д. и Дик Д. П. Запасы органических веществ и взаимодействие гуминовых веществ с металлами в почве влажных лесов араукарии с гуминовыми и гистическими горизонтами. Ред. Бюстгальтеры. Cienc. Соло. https://doi.org/10.1590/18069657rbcs20160368 (2017).

Артикул Google ученый

36.

Чен, Х., Купал, Л. К., Сюн, Дж., Авена, М. и Тан, У. Механизмы адсорбции гуминовых кислот в почве монтмориллонитом и каолинитом. J. Colloid Interface Sci. 504 , 457–467 (2017).

ADS CAS Статья Google ученый

37.

Gueu, S., Finqueneisel, G., Zimny, T., Bartier, D. & Yao, B.K. Физико-химические характеристики трех природных глин, используемых в качестве адсорбента для удаления гуминовой кислоты из водного раствора. Адсорб. Sci. Technol. 37 , 77–94 (2019).

CAS Статья Google ученый

38.

Pinto, M. I. et al. Влияние хлорид-ионов и органических веществ на фотодеградацию ацетамиприда в соленой воде. J. Photochem. Photobiol. А 360 , 117–124 (2018).

CAS Статья Google ученый

Взаимосвязь между текстурой почвы и функцией

Текстура почвы может определять способность почвы выполнять различные функции в окружающей среде, например, некоторые текстуры почвы могут быть полезны для роста корней, в то время как другие почвы могут быть хороши для впитывания дождевой воды после гроза.Эти функции важны для экосистем и того, как люди взаимодействуют с почвой в окружающей их среде. Лучшее использование для каждого типа почвы можно определить на основе ее текстуры и компонентов.

ВНИМАНИЕ: Будьте осторожны с грязными руками!

Щелкните ссылку, чтобы создать копию рабочего листа исследования почвы .

Подготовка: сбор и наблюдение за почвой

Первым шагом для исследования текстуры и компонентов почвы является выбор и получение образца почвы, которую вы хотите исследовать.

Положите одну чашку почвы в чашку или полиэтиленовый пакет. Кредит: Shutterstock

1. Решите, где вы будете собирать почву.
2. Что вы ожидаете найти в зависимости от того, где вы собираете почву? Запишите некоторые из своих идей в Рабочем листе исследования почвы .
3. Используйте небольшую лопату, чтобы выкопать верхние два дюйма почвы и поместить ее (около одной чашки) в пластиковый пакет. Эта почва будет использована в следующих двух мероприятиях.
4. Добавьте информацию о местоположении и наблюдения в свой Рабочий лист исследования почвы .Обязательно добавьте контекстную информацию о местности. Для чего используется эта территория? Поверхность земли голая или покрыта травой? Можете ли вы увидеть что-нибудь живое в почве, когда вы копаете образец?
5. Взгляните на свой образец и запишите свои наблюдения. Какие цвета ты видишь? (См. Эту цветовую ссылку.) Все ли частицы выглядят одинаково? Он комковатый? Вы видите в нем какие-нибудь живые существа?)

Как мы узнали выше, матрица почвы состоит из четырех основных компонентов.Конкретные компоненты часто определяются расположением почвы и напрямую связаны с той ролью, которую она играет в окружающей среде. У вас есть образец почвы, теперь давайте узнаем о нем подробнее!

Используйте свой лист исследования почвы , чтобы собирать свои наблюдения во время каждого из следующих исследований.

Шаг первый: визуальный осмотр

Давайте начнем с анализа образца почвы, который вы собрали. Посмотрите на него в увеличительное стекло, потрогайте, понюхайте.Какие наблюдения вы можете сделать по этому поводу?

• Что вы обнаружили в образце почвы?
• Вы заметили какие-то особые формы, цвета или текстуры?
• Есть ли в нем что-нибудь живое?

Следующие два действия вызывают беспорядок, поэтому накройте рабочую поверхность чем-нибудь, что можно постирать или легко выбросить.

Шаг второй: тест встряхиванием

Одной из характеристик типа почвы является текстура — соотношение минеральных компонентов в образце почвы.Давайте разделим различные типы минералов в образце почвы и определим процентное содержание песка, ила и глины. Прежде чем начать, разделите образец почвы на две части, поместив одну половину образца в банку, а другую половину оставьте в пластиковом пакете для следующего эксперимента с текстурой почвы.

Материалы

Проезд

1. Заполните стеклянный сосуд наполовину почвой из образца. Оставшуюся половину банки залейте водой.
2. Закройте банку крышкой и встряхивайте, пока земля и вода хорошо не перемешаются.
3. Поставьте банку на стол и дайте почве отстояться 1-2 минуты. (Этого времени достаточно для ваших наблюдений, но вы можете оставить образец на ночь, чтобы осадок полностью осел.)
4. Отметьте верхнюю часть каждого уровня загрязнения на кувшине, используя маркер для сухого или влажного стирания.
5. Измерьте расстояние от дна банки до первой отметки в дюймах. Это песчинки. Запишите расстояние на листе исследования почвы .

   Кредит: Шенилл Вильямс

6. Измерьте расстояние от первой отметки до второй отметки.Это частицы ила. Запишите расстояние на листе исследования почвы .
7. Измерьте расстояние от второй отметки до третьей отметки. Это частицы глины. Запишите расстояние на листе исследования почвы .
8. Измерьте расстояние снизу до третьей отметки снизу вверх. Это общий образец почвы.
9. Преобразуйте дроби в десятичные числа и запишите их на листе исследования почвы .
10. Рассчитайте процентное содержание песка, ила и глины в образце. Например, разделите расстояние метки из шага 5 для песка на общее расстояние образца из шага 8, затем умножьте на 100. Это даст вам процентное содержание песка в образце. Повторите для глины и ила.
11. Используйте треугольник текстуры почвы , чтобы определить более точное описание текстуры почвы на основе процентного содержания песка, ила и глины.

Треугольник текстуры почвы Авторы и права: Carrie Lapolla

Треугольник текстуры почвы позволяет вам использовать фракции, которые вы только что определили, для описания вашего образца и определения текстуры почвы.Вы даже можете увидеть, как процентное содержание песка, ила и глины в вашем образце почвы сравнивается с соотношением типов минералов в почве других текстур!

Вопросы для размышления

• Что вы заметили в разных слоях банки?
• Какой процент песка?
• Какое процентное содержание ила и глины?
• Какова текстура почвы в вашем образце, исходя из треугольника текстуры выше?
• Нарисуйте частицы почвы так, как они выглядят в банке

Шаг третий: испытание мячом и лентой

Смеси текстуры почвы можно классифицировать не только на ощупь, но и на ощупь.Когда вы смотрели на треугольник текстуры почвы, вы, вероятно, заметили, что когда частицы смешиваются в разных соотношениях, текстуры почвы становятся разными. Ученые-почвоведы используют два дополнительных теста — тест с мячом и тест с лентой — чтобы помочь им дополнительно описать структуру образцов почвы.

Вы выполните эти тесты, используя приведенную ниже блок-схему и видео, чтобы подробнее описать структуру образца почвы. Используйте блок-схему и видеоролики, которые помогут вам провести каждый тест.

Используйте блок-схему шара и ленты (изображенную ниже), чтобы определить текстуру почвы наощупь.

Предоставлено: Кэрри Лаполла и Шенилл Уильямс

Вы можете использовать это видео об испытании почвы от Калифорнийского университета в Дэвисе, чтобы получить дальнейшие инструкции о том, как проводить испытания с мячом и лентой.

Вопросы для размышления

• Как ощущалась почва в вашем образце?
• Какие размеры частиц вы заметили?
• Какова была текстура вашего образца почвы согласно приведенной выше блок-схеме теста?

«… если вы думаете о почве, это своего рода матрица частиц.И эти агрегаты действительно важны для того, чтобы в почве было достаточно места для роста корней и проникновения воды ». —Andrea Basche, Science Friday 2018

.