RESEARCH PAPER
Criteria of evaluation of physical quality of Polish arable soils
 
 
More details
Hide details
1
Instytut Gleboznawstwa i Kształtowania Środowiska Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie ul. S. Leszczyńskiego 7, 20-069 Lublin
Publication date: 2022-03-28
 
Acta Agroph. 2011, 2(191), 1–139
 
KEYWORDS
ABSTRACT
Soil quality can be conceptualised as the capability of soil to function within natural or agriculturally managed ecosystems, to sustain plant productivity, and to support human health and habitation. Physical properties suggested as soil quality indicators include texture, aggregation, aggregate water stability, bulk density, field water capacity, retention of useful water, infiltration and aeration. The objective of this study was to determine the criteria of evaluation of the physical quality of Luvisols and Mollic Gleysols developed from moraine loams, sands and silt formations, and Phaeozems and Luvisols developed from loess. The soils were classified into the various complexes of agricultural suitability: very good wheat, good wheat, faulty wheat, very good rye, good rye, strong corn-pasture and weak corn-pasture. The total number of investigated soils was 100 and the number of soil samples taken was 400. The samples were taken from Ap horizons (from the depth of 0-25 cm) and from other genetic horizons (from the depth of 25-50 cm, 50-75 cm and 75-100 cm) after the harvest of cereals in 2008-2010. Standard methods were used to determine the particle size distribution, con-tent of organic carbon and carbonates, pH, and aggregate-size distribution. The distribution of water-stable aggregates was determined in four replications with the use of the modified Baksheyev's apparatus made at the Institute of Agrophysics, PAS, in Lublin. Particle density (Mg m-3) was measured pycnometrically. Soil bulk density (Mg m-3) was calculated from the ratio of the mass of soil dried at 105°C to its volume. Total porosity (m3 m-3) was calculated using particle density and bulk density values. Water capacity (m3 m-3) in the range of soil water potential from -0.1 kPa to -1554 kPa was determined in pressure chambers, on porous ceramic plates manufactured by Eijkelkamp Agrisearch Equipment and Soil. Moisture Equipment Corporation. Dexter's index of soil physical quality S was calculated on the basis of water retention curves established with the computer program RETC using the van Genuchten equation. The following were recognised as the best criteria of evaluation of the physi-cal quality of the investigated soils: content of air-dry soil aggregates with sizes of 1-10 mm, content of water-stable aggregates with sizes of 1-10 mm, field water capacity at -15,5 kPa, content of mesopores of 0.2-20 um in diameter which determine the retention of useful water, and content of macropores of >20 um in diameter (air capacity at field water saturation). The values of examined proper-ties were classified with limit numbers as very good, good, medium, weak and very weak. The most favourable of the physical properties were found for the Phaeozems and Luvisols developed from loess.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Kryteria oceny jakości fizycznej gleb uprawnych Polski
gleby Polski, jakość fizyczna, skład agregatowy, wodoodporność agregatów, właściwości wodno-powietrzne
streszczenie: Jakość gleby jest definiowana jako jej zdolność do funkcjonowania w obrębie naturalnych lub przekształconych rolniczo ekosystemów, do utrzymywania produktywności roślin oraz do zapewnienia zdrowia ludzi i ich środowiska. Do wskaźników oceny jakości gleby zaliczane są takie cechy fizyczne, jak: skład granulometryczny, agregacja, wodoodporność agregatów, gęstość gleby, pojemność wodna, retencja wody użytecznej dla roślin, infiltracja i aeracja. Celem pracy było ustalenie kryteriów oceny jakości stanu fizycznego gleb płowych i czarnych ziem wytworzonych z glin zwałowych, piasków i utworów pyłowych oraz czarnoziemów i gleb płowych wytworzonych z lessu. Gleby te były zaliczane do różnych kompleksów rolniczej przydatności: pszennego bardzo dobrego, pszennego dobrego, pszennego wadliwego, żytniego bardzo dobrego, żytniego dobrego, zbożowo-pastewnego mocnego i zbożowo-pastewnego słabego. Ogólna liczba zbadanych gleb wynosiła 100, a liczba pobranych próbek gleby - 400. Próbki gleby pobrano z poziomów Ap (z głębokości 0-25 cm) i z innych poziomów genetycznych (z głębokości 25-50 cm, 50-75 cm i 75-100 cm), po zbiorze zbóż w sierpniu 2008-2010 r. Skład granulometryczny, zawartość węgla organicznego, zawartość węglanów, odczyn i skład agregatowy oznaczono standardowymi metodami. Zawartość wodoodpornych agregatów glebowych (kg kg-1) oznaczono metodą przesiewania w wodzie, za pomocą zmodyfikowanego aparatu Bakszejewa, wykonanego w Instytucie Agrofizyki PAN w Lublinie. Gęstość fazy stałej gleby (Mg m-3) oznaczono metodą piknometryczną. Gęstość gleby (Mg m-3) obliczono na podstawie stosunku masy gleby wysuszonej w 105 stopni do jej objętości. Porowatość ogólną (m3 m-3) obliczono na podstawie wartości gęstości fazy stałej i gęstości gleby. Pojemność wodną (m3 m-3) w przedziale potencjału wody glebowej od -0,1 kPa do -1554 kPa w komorach wysokociśnieniowych, na porowatych płytach ceramicznych produkcji Eijkelkamp i Soil Moisture Equipment Corporation. Na podstawie krzywych retencji wodnej obliczono wskaźnik jakości stanu fizycznego gleb S według Dextera z wykorzystaniem równania van Genuchtena za pomocą programu komputerowego RETC. Jako najlepsze kryteria oceny stanu fizycznego badanych gleb uznano: zawartość powietrznie suchych agregatów o wymiarach 1-10 mm, zawartość wodoodpornych agregatów o wymiarach 1-10 mm, polową pojemność wodną przy -15,5 kPa, zawartość mezoporów o średnicy 0,2-20 um, która określa retencję wody użytecznej dla roślin i zawartość makroporów o średnicy >20 um (pojemność powietrzną przy polowym nasyceniu wodą). Wartości badanych właściwości oceniono za pomocą liczb granicznych jako bardzo słabe, słabe, średnie, dobre i bardzo dobre. Najbardziej korzystnymi właściwościami fizycznymi charakteryzowały się czarnoziemy i gleby płowe wytworzone z lessu.
eISSN:2300-6730
ISSN:1234-4125