Preview

Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева

Расширенный поиск

Оптимизация анализа агрегатного состава почв методом автоматического рассева

https://doi.org/10.19047/0136-1694-2019-96-149-177

Полный текст:

Аннотация

Поставлен и проведен эксперимент по определению оптимального режима просеивания на аналитической просеивающей машине. За основу взят метод “сухого” просеивания Саввинова, а в качестве объектов были выбраны пахотные горизонты агродерново-подзолистой почвы (Eutric Retisol) и агрочернозема миграционно-мицеллярного (Haplic Chernozem). Для анализа агрегатного состава были использованы навески почвы массой 500 ± 0.5 г, которые просеивалась с 3-6-кратной повторностью, частотой 50 Гц и амплитудой вибраций от 0.5 до 2.5 мм на протяжении от 1 до 5 минут. Был проведен расчет работы прибора по просеиванию образца почвы. Для определения оптимального режима просеивания была проведена аппроксимация результатов эксперимента функцией асимптотической регрессии. Для агродерново-подзолистой почвы оптимальным режимом просеивания является использование амплитуды вибрации 1 мм на протяжении 1 минуты; для агрочерноземов -амплитуды вибрации 2.5 мм на протяжении 2 минут. В качестве универсального режима “сухого” просеивания образцов почв на аналитических просеивающих машинах, по результатам данного исследования, рекомендуется использовать следующие параметры при частоте используемой сети 50 Гц: амплитуда вибрации 2.5 мм, время - 2 минуты.

Об авторах

Д. С. Фомин
Почвенный институт им. В.В. Докучаева
Россия

Дмитрий Сергеевич Фомин – младший нацчный сотрудник межинститутского отдела по изучению черноземных почв.

119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 2



И. А. Валдес-Коровкин
Почвенный институт им. В.В. Докучаева; МГУ им. М.В. Ломоносова
Россия

Илья Алексеевич Валдес-Коровкин - бакалавр кафедры физики и мелиорации почв.

119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 2; 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1-12



А. П. Голуб
НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова
Россия

Андрей Петрович Голуб

119192 Москва, Мичуринский проспект, д. 1



А. В. Юдина
Почвенный институт им. В.В. Докучаева
Россия

Анна Викторовна Юдина – научный сотрудник лаборатории физики и гидрологии почв.

119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 2



Список литературы

1. Баева Ю.И., Курганова И.Н., Лопес Де Гереню В.О., Овсепян Л.А., Телеснина В.М., Цветкова Ю.Д. Изменение агрегатного состава различных типов почв в ходе залежной сукцессии // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2017. № 88. С. 47-74. DOI: 10.19047/0136-1694-2017-88-47-74.

2. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы определения физических свойств почв и грунтов (В поле и лаборатории), М.: Высшая школа, 1961. 343 c.

3. Виленский Д.Г. К методике исследования прочности почв при изучении почвенной эрозии // Почвоведение. 1935. № 115. Вып. 5-6. С. 789-796.

4. Вильямс В.Р. Лекции по почвоведению. М.: Типография общества распространения полезных книг, 1897. 260 c.

5. Вильямс В.Р. Курс общего земледелия (общая культура), ред. Гильтебрандт Д.И. М.: Типография Г. Лисснера и А. Гешеля, 1901. 190 c.

6. Вильямс В.Р. Курс общего земледелия, ред. Андриевский И.К. М.: Издательство студенческого Агрономического Кружка по изучению Смоленской губернии, 1910. 203 c.

7. Вильямс В.Р. Общее земледелие с основами почвоведения. М.: Новый агроном, 1927. 494 c.

8. Воронин А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв, ред. Розанов Б.Г. и Судницын И.И. М.: Издательство Московского университета, 1984. 204 c.

9. Качинский Н.А. Физика почв. М.: Высшая школа, 1965. 319 c.

10. Ревут И.Б. Физика в земледелии, ред. Иоффе А.Ф. М.: Физматгиз, 1960. 400 c.

11. Розанов Б.Г. Генетическая морфология почв, ред. Добровольский Г.В. и Ковда В.А. М.: Издательство Московского университета, 1975. 291 c.

12. Саввинов Н.И. Структура почвы и ее прочность на целине, перелоге и старопахотных участках, ред. Вильямс В.Р. М.: Сельколхозгиз, 1931. 46 c.

13. Шеин Е.В. Курс физики почв, ред. Владыченский А.С. и Бондарев А.Г. М.: Издательство Московского университета, 2005. 432 c.

14. Шеин Е.В., Карпачевский Л.О. Теории и методы физики почв. М.: Гриф и К, 2007. 616 c.

15. Шеин Е.В. и др. Рабочая тетрадь. Практикум по физике твердой фазы почв. М.: Буки-Веди, 2017. 119 c.

16. Alvaro-Fuentes J., Arrue J.L., Gracia R., Lopez M.V. Soil management effects on aggregate dynamics in semiarid Aragon (NE Spain) // Science of the total environment. 2007. No. 387. P. 179-182. DOI: 10.1016/i.scitotenv.2007.01.046.

17. Alvaro-Fuentes J., Arrue J.L., Cantero-Martmez C., Lopez M.V. Aggregate breakdown during tillage in a Mediterranean loamy soil // Soil and Tillage Research. 2008. No. 101. P. 62-68. DOI: 10.1016/i.still.2008.06.004.

18. Alvaro-Fuentes J., Arrue J.L., Gracia R., Lopez M.V. Tillage and cropping intensification effects on soil aggregation: Temporal dynamics and controlling factors under semiarid conditions // Geoderma. 2008. No. 145. P. 390-396. DOI: 10.1016/i.geoderma.2008.04.005.

19. Busscher W., Krueger E., Novak J., Kurtener D. Comparison of soil amendments to decrease high strength in SE USA Coastal Plain soils using fuzzy decision-making analyses // International Agrophysics. 2007. No. 21. P. 225-231.

20. Busscher W.J., Novak J.M. и Caesar-TonThat T.C. Organic matter and polyacrylamide amendment of Norfolk loamy sand // Soil and Tillage Research. 2007. No. 93. P. 171-178. DOI: 10.1016/i.still.2006.03.023.

21. Gartzia-Bengoetxea N., Gonzalez-Arias A., Merino A., de Arano I.M. Soil organic matter in soil physical fractions in adiacent semi-natural and cultivated stands in temperate Atlantic forests // Soil Biology and Biochemistry. 2009. No. 41. P. 1674-1683. DOI: 10.1016/i.soilbio.2009.05.010.

22. Gartzia-Bengoetxea N., Arbestain M.C., Mandiola E., De Arano I.M. Physical protection of soil organic matter following mechanized forest operations in Pinus radiata D.Don plantations // Soil Biology and Biochemistry. 2011. No. 43. P. 141-149. DOI: 10.1016/i.soilbio.2010.09.025.

23. Gunina A., Kuzyakov Y. Pathways of litter C by formation of aggregates and SOM density fractions: Implications from 13C natural abundance // Soil Biology and Biochemistry. 2014. No. 71. P. 95-104. DOI: 10.1016/i.soilbio.2014.01.011.

24. Gunina A., Ryzhova I., Dorodnikov M., Kuzyakov Y. Effect of plant communities on aggregate composition and organic matter stabilization in young soils // Plant and Soil. 2015. No. 387. P. 265-275. DOI: 10.1007/s11104-014-2299-y.

25. Guzman G., Barron V., Gomez J.A. Evaluation of magnetic iron oxides as sediment tracers in water erosion experiments // Catena. 2010. No. 82. P. 126133. DOI: 10.1016/i.catena.2010.05.011.

26. Jin X., An T., Gall A., Li S., Sun L., Pei J., Gao X., He X., Fu S., Ding X., Wang J. Long-term plastic film mulching and fertilization treatments changed the annual distribution of residual maize straw C in soil aggregates under field conditions: characterization by 13C tracing // Journal of Soils and Sediments. 2018. No. 18. P. 169-178. DOI: 10.1007/s11368-017-1754-9.

27. Jongmans A., Feijtel T., Miedema R., van Breemen N. Veldkamp A. Soil formation in a Quaternary terrace sequence of the Allier, Limagne, France. Macro- and micromorphology, particle size distribution, chemistry // Geoderma. 1991. No. 49. P. 215-239. DOI: 10.1016/0016-7061(91)90077-7.

28. Kristiansen S., Schj0nning P., Thomsen I., Olesen J., Kristensen K., Christensen B. Similarity of differently sized macro-aggregates in arable soils of different texture // Geoderma. 2006. No. 137. P. 147-154. DOI: 10.1016/i.geoderma.2006.08.005.

29. Labiadh M., Gilles Bergametti G., Attoui B., Sekrafi S. Particle size distributions of South Tunisian soils erodible by wind // Geodinamica Acta. 2011. No. 24. P. 37-47. DOI: 10.3166/ga.24.37-47.

30. Lopez M., de Dios Herrero J., Hevia G., Gracia R., Buschiazzo D. Determination of the wind-erodible fraction of soils using different methodologies // Geoderma. 2007. No. 139. P. 407-411. DOI: 10.1016/i.geoderma.2007.03.006.

31. Mbagwu J.S.C., Piccolo A. Carbon, nitrogen and phosphorus concentrations in aggregates of organic waste-amended soils // Biological Wastes. 1990. No. 31. P. 97-111. DOI: 10.1016/0269-7483(90)90164-N.

32. Moreno-de las H. M. Development of soil physical structure and biological functionality in mining spoils affected by soil erosion in a Mediterranean-Continental environment // Geoderma. 2009. No. 149. P. 249-256. DOI: 10.1016/i.geoderma.2008.12.003.

33. Perfect E., Blevins R.L. Fractal characterization of soil aggregation and fragmentation as influenced by tillage treatment // Soil Science Society of America Journal. 1997. No. 61. P. 896-900. DOI: 10.2136/sssai1997.03615995006100030026x.

34. Perfect E., Zhai Q., Blevins R.L. Soil and tillage effects on the characteristic size and shape of aggregates // Soil Science Society of America Journal. 1997. No. 61. P. 1459-1465. DOI: 10.2136/sssai1997.03615995006100050025x.

35. Perfect E., Zhai Q., Blevins R.L. Estimation of Weibull brittle fracture parameters for heterogeneous materials // Soil Science Society of America Journal. 1998. No. 62. P. 1212-1219. DOI: 10.2136/sssai1998.03615995006200050009x.

36. Preston S., Griffiths B.S., Young I.M. An investigation into sources of soil crack heterogeneity using fractal geometry // European Journal of Soil Science. 1997. No. 48. P. 31-37. DOI: 10.1111/i.1365-2389.1997.tb00182.x.

37. Retsch GmbH. Инструкция по эксплуатации ситового анализатора AS 200, Haan. 1998. 37 c.

38. Sainju U.M. Carbon and nitrogen pools in soil aggregates separates by dry and wet sieving methods // Soil Science. 2006. No. 171. P. 937-949. DOI: 10.1097/01.ss0000228062.30958.5a.

39. Sarker J., Singh B., Cowie A., Fang Y., Collins D., Dougherty W., Singh B. Carbon and nutrient mineralization dynamics in aggregate-size classes from different tillage systems after input of canola and wheat residues // Soil Biology and Biochemistry. 2018. No. 116. P. 22-38. DOI: 10.1016/i.soilbio.2017.09.030.

40. Skvortsova E.B. Changes in the geometric structure of pores and aggregates as indicators of the structural degradation of cultivated soils // Eurasian Soil Science. 2009. No. 11. P. 1254-1262. DOI: 10.1134/S1064229309110088.

41. Wang R., Dungait J., Buss H., Yang S., Zhang Y., Xu Z., Jiang Y. Base cations and micronutrients in soil aggregates as affected by enhanced nitrogen and water inputs in a semi-arid steppe grassland // Science of the total environment. 2017. No. 575. P. 564-572. DOI: 10.1016/i.scitotenv.2016.09.018.

42. Wang X., Cammeraat E., Cerli C., Kalbitz K. Soil aggregation and the stabilization of organic carbon as affected by erosion and deposition // Soil Biology and Biochemistry. 2014. No. 72. P. 55-65. DOI: 10.1016/i.soilbio.2014.01.018.

43. Wang Y., Hu N., Ge T., Kuzyakov Y., Wang Z., Li Z., Tang Z., Chen Y., Wu C., Lou Y. Soil aggregation regulates distributions of carbon, microbial community and enzyme activities after 23-year manure amendment // Applied Soil Ecology. 2017. No. 111. P. 65-72. DOI: 10.1016/i.apsoil.2016.11.015.

44. Wei K., Chen Z., Zhang X., Liang W., Chen L. Tillage effects on phosphorus composition and phosphatase activities in soil aggregates // Geoderma. 2014. No. 217-218. P. 37-44. DOI: 10.1016/i.geoderma.2013.11.002.

45. Weng Z., Van Zwieten L., Singh B., Tavakkoli E., Kimber S., Morris S., Macdonald L., Cowie A. The accumulation of rhizodeposits in organo-mineral fractions promoted biochar-induced negative priming of native soil organic carbon in Ferralsol // Soil Biology and Biochemistry. 2018. No. 118. P. 91-96. DOI: 10.1016/i.soilbio.2017.12.008.

46. Yang H., Wang J., .Zhang F. Soil aggregation and aggregate-associated carbon under four typical halophyte communities in an arid area // Environmental Science and Pollution Research. 2016. No. 23. P. 2392023929. DOI: 10.1007/s11356-016-7583-3.

47. Zhang S., Li Q., Lu Y., Zhang X., Liang W. Effects of conservation tillage on soil aggregation and aggregate binding agents in black soil of Northeast China // Soil and Tillage Research. 2012. No. 124. P. 196-202. DOI: 10.1016/i.still.2012.06.007.

48. Zhang S., Li Q., ZhangX., Wei K., Chen L., Liang W. Contributions of soil biota to C sequestration varied with aggregate fractions under different tillage systems // Soil Biology and Biochemistry. 2013. No. 62. P. 147-156. DOI: 10.1016/i.soilbio.2013.03.023.

49. Zhang Z., Zhang X., MahamoodM., Zhang S., Huang S., Liang W. Effect of long-term combined application of organic and inorganic fertilizers on soil nematode communities within aggregates // Scientific reports. 2016. No. 6. P. 1-12. DOI: 10.1038/srep31118.

50. Zubkova T.A. The nature of mechanical strength of oven-dry aggregates of soil // Eurasian Soil Science. 1998. No. 3. P. 254-262.


Для цитирования:


Фомин Д.С., Валдес-Коровкин И.А., Голуб А.П., Юдина А.В. Оптимизация анализа агрегатного состава почв методом автоматического рассева. Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2019;(96):149-177. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2019-96-149-177

For citation:


Fomin D.S., Valdes-Korovkin I.A., Holub A.P., Yudina A.V. Dry sieving analysis of soil by vibratory sieve shaker: modification and optimization. Dokuchaev Soil Bulletin. 2019;(96):149-177. (In Russ.) https://doi.org/10.19047/0136-1694-2019-96-149-177

Просмотров: 84


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0136-1694 (Print)
ISSN 2312-4202 (Online)