Abstract

The rheological parameters of structured soddy-podzolic soils (Albic Glossic Retisols (Lomic, Cutanic)) and chernozems (Haplic Chernozems (Loamic, Pachic)) in their natural state and involved in agricultural use were studied by the oscillation amplitude sweep test. Shear resistance parameters of the studied soils (shear stress at the end of the linear viscoelasticity range – LVE-range t L , shear stress t F at the Crossover point and maximum shear stress t max ) were more informative and indicated pronounced differences between soil genetic horizons in contrast to viscoelasticity parameters (deformation γ L at the end of the LVE-range and the integral zone Z) when comparing natural and arable soils. The agricultural land use resulted in decreased organic carbon content and, as a consequence, reduced viscoelasticity and shear resistance of the soils. At the same time, the higher bulk density of arable horizons and the redistribution of fine soil particles (physical clay) could explain maximal values of the rheological parameters in the upper arable horizons and their slight differentiation with depth. Further development in the application of the proposed and studied rheological parameters can give insight into the nature and strength evaluation of interparticle bonds, the soil processes under the impact of agricultural machinery, and can also be integrated into the system of physical indicators of soil structural changes.

Highlights

  • Большая часть оценки воздействия сельскохозяйственной техники, являющегося основным фактором изменения физических свойств почвы (Бондарев, Кузнецова, 1999) в российских научных работах, состоит из определения значений равновесной плотности, общей пористости, содержания водопрочных агрегатов, водопроницаемости и сопротивления пенетрации (Бондарев, 2003; Фрид и др., 2010)

  • in agricultural use were studied by the oscillation amplitude sweep test

  • The agricultural land use resulted in decreased organic carbon content

Read more

Summary

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Объектом нашего исследования стали образцы ненарушенного сложения генетических горизонтов нескольких типов почв:. 1. Кривая напряжения сдвига, характерная для исследованных дерново-подзолистых почв и черноземов миграционно-мицеллярных ненарушенного сложения. Эта фаза также называется диапазоном линейной вязкоупругости или linear viscoelastic range (LVE-range), ее можно характеризовать следующими показателями: значением деформации γL, модуля накопления GL и напряжения сдвига L. Переходная фаза 2 или фаза пластичных необратимых деформаций представляет собой область от начала снижения кривых модулей накопления Gи потерь G` до достижения их пересечения в точке Crossover (flow point). Протяженность фаз 2 и 3 можно охарактеризовать показателями в точке Crossover: значением деформации γF, модулей накопления и потерь (G, G`F) и напряжения сдвига F. Ввиду большого количества выборок значений реологических показателей в генетических горизонтах изучаемых почв и небольшого количества повторностей измерения были применены методы непараметрической статистики: расчет медианных значений и тест Краскела – Уоллиса для проверки гипотезы о равенстве медиан нескольких независимых выборок. Также проведен кластерный анализ (расчет Евклидовых расстояний по правилу объединения с минимизацией дисперсий по методу Уорда) взаимосвязей значений реологических показателей и физических и химических свойств почв

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Агрочернозем миграционномицеллярный
Findings
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call