WWW.LIT.I-DOCX.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - различные публикации
 


Pages:   || 2 | 3 | 4 |

«И. П. Козловская, Л. А. Веремейчик, Т. М. Дайнеко, Т. В. Кулаковская, Л. И. Косткжович Р е ц е н з е н т ы : кафедра земледелия УО «Белорусская государственная ...»

-- [ Страница 1 ] --

УДК 633/635:631.3(075.8) ББК40.711я73 Т38

Авторы:

И. П. Козловская, Л. А. Веремейчик, Т. М. Дайнеко, Т. В. Кулаковская, Л. И. Косткжович

Р е ц е н з е н т ы : кафедра земледелия УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная

академия» (кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А. Ф.Хуторной),кафедра растениеводства УО

«Белорусская государственная сельскохозяйственная академия» (кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент А. А. Пугач);заведующий отделом плодородия почв РУП «Институт почвоведения и агрохимии»

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик НАН Беларуси И.М.Богдевич Технологические основы растениеводства : учеб. пособие для студентов высших учебных заведений по специальности «Технологическое обеспечение процессов сельскохозяйственного производства» / И. П. Козловская [и др.]; под ред. доктора сельскохозяйственных наук И. П. Козловской. — Минск: ИВЦ Минфина, 2010. — 432 с .

ISBN 978-985-6921-72-1 .

В учебном пособии изложены четыре важнейшие агрономические дисциплины: почвоведение, агрохимия, земледелие с основами семеноводства, растениеводство. Отличается удачным подбором учебного материала, необходимого специалистам инженерно-технического и технологического профилей агропромышленного комплекса Республики Беларусь .

Для студентов сельскохозяйственных вузов, учащихся колледжей, руководителей и специалистов хозяйств .

УДК 633/635:631.3(075.8) ББК 40.711я73 ISBN 978-985-6921-72-1© Оформление. УП «ИВЦ Минфина»

Оглавление Глава 1 ПОЧВОВЕДЕНИЕ

1.1. Почвообразовательный процесс. Факторы почвообразования

1.2. Состав почв

1.2.1. Минералогический и гранулометрический состав. Структура почв

1.2.2. Органическая часть почвы

1.3. Свойства почв

1.3.1. Физические и физико-механические свойства почвы

1.3.2. Поглотительная способность почвы. Кислотность почвы и ее виды

1.3.3. Водный, воздушный и тепловой режимы почв

1.3.4. Плодородие почв

Глава 2 АГРОХИМИЯ

2.1. Питание растений

2.2. Удобрения. Их значение и классификация

2.3. Органические удобрения

2.4. Бактериальные удобрения

2.5. Минеральные удобрения

2.6. Известковые удобрения

2.7. Система удобрения

Глава 3 ЗЕМЛЕДЕЛИЕ С ОСНОВАМИ СЕМЕНОВОДСТВА

3.1. Факторы жизни растений и приемы их регулирования. Законы земледелия

3.2. Сорные растения и меры борьбы с ними

3.2.1. Вред, причиняемый сорняками

3.2.2. Биологические особенности сорняков

3.2.3. Классификация

3.2.4. Меры борьбы с сорняками

3.2.5. Экологические аспекты применения гербицидов

3.3. Системы земледелия. Севообороты

3.3.1. Понятие о системе земледелия. Современные системы земледелия в Республике Беларусь. 76 3.3.2. Научные основы севооборотов

3.3.3. Оценка сельскохозяйственных культур как предшественников. Промежуточные культуры и их значение

3.3.4. Классификация севооборотов

3.3.5. Введение и освоение севооборотов

3.4. Приемы обработки почвы

3.4.1. Технологические операции

3.4.2. Способы и приемы обработки почвы

3.4.3. Агротехнические требования и оценка качества приемов обработки почвы

3.4.4. Системы обработки почвы

3.5. Основы семеноводства. Семена. Посев и посадка





3.5.1. Сортовые качества семян

3.5.2. Посевные качества семян

3.5.3. Посев и посадка сельскохозяйственных культур

Глава4РАСТЕНИЕВОДСТВО

4.1. Зерновые культуры

4.1.1. Озимые зерновые культуры

ОЗИМАЯ РОЖЬ (SecalecerealeL.)

ОЗИМАЯ ПШЕНИЦА (Triticum L)

ОЗИМОЕ ТРИТИКАЛЕ (Triticale)

4.1.2. Яровые зерновые культуры

ЯЧМЕНЬ (HordeumVulgareL )

ОВЕС (Avena)

ЯРОВАЯ ПШЕНИЦА (Triticum)

ЯРОВОЕ ТРИТИКАЛЕ (Triticale)

КУКУРУЗА (ZeamaysL)

ГРЕЧИХА (Polygonumfagopyrum)

ПРОСО (Panicum)

4.1.3. Зерновые бобовые культуры

ГОРОХ (PisumL.)

ЛЮПИН (LupinusL.)

ВИКАЯРОВАЯ (Vicia sativa L)

СОЯ(Glycine hispid a maxim.)

4.2. Картофель

4.3. Лен-долгунец (Linumelongata)

4.4. Корнеплоды

4.4.1. Свекла сахарная (Betavulgaris)

4.4.2. Свеклакормовая(Beta vulgaris L crassa)

4.4.3. Технология выращивания сахарной и кормовой свеклы

4.5. Масличные культуры

4.5.1. Рапс(Brassika Napus I. SSP. OleiferaMetzg.)

Технология возделывания озимого рапса

Технология возделывания ярового рапса

4.6. Кормовые травы

4.6.1. Бобовые (мотыльковые) — Leguminosae (Papilionaceae)

4.6.2. Мятликовые (злаковые) — Poaceae (Gramineae)

4.6.3. Технологии возделывания многолетних трав. Семеноводство

Семеноводство многолетних трав

Литература

Глава 1ПОЧВОВЕДЕНИЕ Почвоведение — наука о происхождении, эволюции, свойствах и функциях почв в биосфере. Исторически сложилось так, что почву в первую очередь стали изучать как средство производства, поскольку она обладает уникальной способностью обеспечивать рост и развитие растений .

Основоположником научного почвоведения, определившим его предмет и основные методы исследования, был выдающийся русский ученый Василий Васильевич Докучаев (1846-1903), который впервые определил почву как особое природное тело, сформировавшееся под влиянием ряда факторов .

1.1. Почвообразовательный процесс. Факторы почвообразования

Почва — самостоятельное естественноисторическое органоминеральное природное тело, возникшее на поверхности Земли в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твердых минеральных и органических частиц, воды и воздуха и имеющее специфические генетико-морфологические признаки, свойства, создающие для роста и развития растений соответствующие условия. Почва формируется в результате взаимодействия литосферы, атмосферы, гидросферы и живых организмов .

Зарождение, становление, эволюция почвы протекают под влиянием почвообразовательного процесса, теория которого разработана в трудах выдающихся почвоведов — В. В. Докучаева, П. А. Костычева, Н. М. Сибирцева, В. Р. Вильямса, П. С. Коссовича, К. Д. Глинки, Г. Иенни, Ф. Дюшофура и др .

Почвообразовательный процесс — совокупность явлений превращения и передвижения веществ и энергии при превращении горных пород в почву под влиянием факторов почвообразования. Он охватывает период от момента возникновения почвы и до настоящего времени .

Почвообразованию предшествует (а чаще всего сопутствует) выветривание — процесс механического разрушения и химического изменения горных пород и минералов под воздействием различных атмосферных агентов (атмосферных осадков, ветра, колебаний температуры воздуха, воздействия на породы атмосферного кислорода и др.); грунтовых и поверхностных вод; жизнедеятельности растительных и животных организмов и продуктов их разложения .

Верхняя часть земной коры, в которой протекают процессы выветривания — зона выветривания — имеет мощность от нескольких десятков до 100 и 200 м .

В результате выветривания образуется рыхлый поверхностный слой горных пород — кора выветривания. В верхней части кора выветривания обычно переходит в почву .

Различают физическое, химическое и биологическое выветривание .

Физическое выветривание — процесс разрушения горных пород на обломки разной величины в результате их растрескивания при изменении объема, главным образом вследствие резких колебаний температуры и периодической смены увлажнения .

Чем больше разница температур в течение суток, тем быстрее происходит процесс выветривания .

Следующим шагом в механическом выветривании является попадание в трещины воды, которая при замерзании увеличивается на 1/10 своего объема, что способствует еще большему выветриванию породы .

Если глыбы горных пород попадут, например, в реку, то там они медленно стачиваются и измельчаются под воздействием течения. Селевые потоки, ветер, сила тяжести, землетрясения, извержения вулканов также содействуют физическому выветриванию горных пород .

Механическое измельчение горных пород приводит к пропусканию и задерживанию породой воды и воздуха, а также значительному увеличению площади поверхности, что создает благоприятные условия для химического выветривания. Обычно физическое выветривание происходит без изменения химического и минералогического состава породы. Наиболее интенсивно оно протекает в пустынях .

Химическое выветривание — совокупность различных химических процессов, в результате которых происходит дальнейшее разрушение горных пород и качественные изменения их химического состава с образованием новых минералов и соединений. Наиболее благоприятными условиями для химического выветривания являются условия влажного теплого климата .

Главнейшими факторами химического выветривания являются вода, углекислый газ, кислород, температура .

Самый активный из перечисленных факторов — вода. В ней легко растворяются такие минералы, как каменная соль, сильвин, сильвинит и др. Большинство минералов в воде труднорастворимы. Вода, насыщенная углекислотой, энергично взаимодействует с горными породами, образуя новые соединения .

Основные химические реакции воды с горными породами — гидролиз и гидратация .

В зоне химического выветривания также широко распространена реакция окисления, которой подвергаются горные породы, содержащие способные к окислению минералы .

Биологическое выветривание проявляется как физическое и химическое воздействие живых организмов (бактерии, грибки, вирусы, роющие животные, низшие и высшие растения и т. д.) на горные породы .

Многочисленные микроорганизмы и корни растений в процессе своей жизнедеятельности выделяют во внешнюю среду углекислый газ и различные кислоты, которые оказывают разрушающее действие на минералы и горные породы. Так, силикатные бактерии, выделяющие углекислый газ и органические кислоты, разрушают полевые шпаты и фосфориты, освобождая при этом калий в доступной для растений форме и фосфорную кислоту. Некоторые железобактерии окисляют и разрушают соединения железа. Масляно-кислые и нитрифицирующие микроорганизмы разлагают апатиты и силикаты .

Значительную роль в биологическом выветривании играют диатомовые водоросли, которые способствуют выветриванию каолинита и растворению известняков .

Установлено значительное воздействие сине-зеленых водорослей и нитрифицирующих бактерий на гранит. Мхи и лишайники разрушают породы, скалы как механически (с помощью гиф), так и химически, выделяя углекислый газ и специфические кислоты .

Особое значение в биологическом выветривании принадлежит высшим растениям, особенно древесным, корни которых, проникая по небольшим трещинам вглубь, развивают большое давление, увеличивают трещины, способствуют механическому разрушению горных пород .

Кроме того, корни растений выделяют органические кислоты, способствующие выветриванию горных пород. Кислые корневые выделения растений, растворяя горные породы и минералы, способствуют усвоению растениями элементов минерального питания. При биологическом выветривании организмы извлекают из породы необходимые для построения своего тела минеральные вещества и аккумулируют их в поверхностных горизонтах породы, создавая условия для формирования почв .

Формирование и развитие почв протекает на фоне выветривания и условно подразделяется на несколько стадий (рис. 1.1) .

Начало почвообразования, которое иногда называют первичным почвообразовательным процессом. Совпадает с началом поселения на горной породе такой растительности, как мхи, лишайники, водоросли. Это может произойти, например, при отступлении моря, освобождения суши от ледников и т. п .

Для данной стадии формирования почвы характерен незначительный объм круговорота веществ, биологическая продуктивность растений крайне мала .

Наряду с процессами, протекающими в рамках биологического круговорота, имеют место и процессы небиологической природы — растворение, осаждение, испарение, сорбция и др. Такие процессы получили название элементарных почвенных процессов первого порядка или микропроцессов .

2. Стадия развития почвы .

При переходе к данной стадии создаются условия для роста и развития растений, более требовательных к условиям произрастания. За счет этого возрастает биологическая продуктивность, интенсифицируется биологический круговорот вследствие расширения масштабов деятельности высших растений. Накапливаются питательные вещества, азотсодержащие органические соединения гумусовой природы. Развиваются конкретные почвообразовательные процессы, такие как оподзоливание, гумусовая аккумуляция, лессиваж и др. В результате их проявления формируется специфический состав почв и физические свойства. Идет образование определенных почвенных типов:

черноземов, подзолистых и т. п .

Такая стадия формирования почвы может продолжаться сотни, тысячи лет и более .

3. Стадия равновесного функционирования характерна для зрелой почвы. На данной стадии биологический круговорот протекает так, что каждый последующий цикл практически повторяет предыдущий .

В условиях сельскохозяйственного использования почв происходит активное вмешательство в биологический круговорот веществ, уровень развития специфических признаков может изменяться как в сторону качественного роста, так и в сторону деградации .

Формирование и развитие почв осуществляется под влиянием ряда факторов. Основы учения о факторах почвообразования заложены В. В. Докучаевым, который установил, что почвы формируются в результате тесного взаимодействия ряда факторов: климата, организмов, почвообразующих пород, рельефа местности, времени. Сочетание факторов почвообразования — комбинация экологических условий развития почвообразовательного процесса и почв. Изучение каждого фактора почвообразования предусматривает его характеристику по определенным параметрам и оценку его роли в почвообразовании .

Климат — среднее состояние атмосферы той или иной территории, которое характеризуется средними и крайними показателями метеорологических элементов .

Для познания природы почвенных процессов важнейшее значение имеют климатические показатели, характеризующие температурные условия и увлажнение, поскольку с ними тесно связан водно-температурный режим почв и биологические процессы. К таким показателям в первую очередь должны быть отнесены агроклиматические показатели вегетационного периода, когда в почве протекают наиболее активные процессы. Поскольку почвенные процессы не прекращаются полностью после вегетации, определенное значение имеют также среднегодовые климатические показатели и показатели межвегетационного периода .

Разносторонняя роль климата как фактора почвообразования состоит в следующем:

1) сочетание температурных условий и условий увлажнения определяют тип растительности, интенсивность разложения и трансформации растительного опада, регулируют деятельность почвенной микрофлоры и фауны;

2) атмосферный климат, в конечном счете, определяет водно-воздушный, температурный и окислительно-восстановительный режимы почвы;

3) климат является определяющим фактором превращения в почве минеральных соединений, влияет на интенсивность выветривания, аккумуляцию и миграцию продуктов почвообразования;

4) климат оказывает влияние на развитие процессов ветровой и водной эрозии почв .

Климат способствует распределению почв и растительности по широтным зонам. Так, в тундровой зоне выделяются специфические тундровые почвы, в таежной — подзолистые, в зоне широколиственных лесов — серые лесные, в степной — черноземы и т. д. (рис. 1.2) .

0рганизмы. В почвообразовании принимают участие три группы организмов — зеленые растения, микроорганизмы и животные .

На суше зеленые растения образуют огромное количество биомассы. Значительная часть ее в виде корневых остатков и наземного опада ежегодно возвращается в почву, поэтому растения являются основным источником органических веществ в почве .

Зеленые растения и продукты их разложения трансформируют минералы почвы способствуя разрушению одних и синтезу других. При их участии формируются основные почвенные режимы .

В почве развиваются различные группы микроорганизмов, причем их количество колеблется в широких пределах. Микроорганизмы принимают самое активное участие в процессе разложения органических веществ, оказывают большое влияние на состав почвенного воздуха, продукты их жизнедеятельности активизируют разрушение минеральной части почвы .

В почве может накапливаться патогенная микрофлора и вредители сельскохозяйственных растений. При использовании почв необходимо строго контролировать их численность .

Весьма многочисленна и разнообразна почвенная фауна. Это простейшие (жгутиковые, корненожки, инфузории); беспозвоночные животные (дождевые черви, членистоногие и др.); насекомые, позвоночные животные (кроты и землеройки). Для большинства из перечисленных представителей фауны почва не только является средой обитания, они активно влияют на почвообразование. Так, дождевые черви способствуют оструктуриванию почвы, простейшие трансформируют органическое вещество, насекомые улучшают физические свойства .

Почвообразующие породы. Горные породы, из которых формируется почва, называют почвообразующими, или материнскими. Они являются материальной основой почвы и передают ей ряд важнейших свойств. В результате почвообразовательного процесса данные свойства в той или иной степени изменяются. От материнских пород зависят скорость и направление почвообразовательного процесса, формирование и уровень почвенного плодородия, а также условия использования почв в сельском хозяйстве .

Горные породы, слагающие земную кору, по происхождению подразделяются на три группы — магматические, осадочные и метаморфические .

Магматические породы образуются при остывании расплавленной жидкой массы внутри земной коры (глубинные, или интрузивные) или же вытекшей в виде лавы на земную поверхность (излившиеся, или эффузивные). Такие породы имеют кристаллическое строение и, составляя 95 % литосферы, ограниченно распространены в качестве почвообразующих пород .

Метаморфические породы образуются из ранее существоваших пород в глубоких слоях земной коры под воздействием высокой температуры и большого давления. Продукты выветривания метаморфических пород редко служат материнскими породами для почв .

Осадочные породы образовались на земной поверхности путем выветривания и переотложения продуктов выветривания магматических и метаморфических пород или из отложений остатков различных организмов.

Осадочные породы делятся на три группы:

1) обломочные породы представляют собой продукты механического разрушения различных пород. По величине и форме обломков и степени цементации они разделяются на грубообло-мочные (валуны, камни, галька, гравий, щебень), песчаные (рыхлые и сцементированные пески); и пылеватые (алевритовые) породы, состоящие из тонкозернистых частиц размером от 0,1 до 0,01 мм (супеси, суглинки и лссы). Они занимают промежуточное положение между песками и глинами;

2) глинистые породы — группа осадочных пород, состоящая преимущественно (до 75 %) из частиц размером 0,01 мм, среди которых преобладают частицы 0,001 мм;

3) к осадочным породам химического и органического происхождения относят карбонатные, кремнистые (диатомиты, трепелы, опоки и кремневые конкреции), сернокислые и галлоидные (гипс, каменная соль и др.), железистые, фосфоритные, и органогенные горючие породы (торф, угли, нефть и др.). Из осадочных пород химического и органического происхождения важная роль в формировании почвообразующих пород принадлежит карбонатным отложениям. Это известняки, мергели, доломиты и мел .

По происхождению почвообразующие породы разделяют на следующие основные категории:

элювиальные, делювиальные, пролювиальные, аллювиальные, озерные, ледниковые, эоловые .

Элювиальными породами, или элювием, называются продукты выветривания исходных горных пород, залегающие на месте своего образования, чаще на плоских водораздельных пространствах .

Делювиальными и пролювиальными отложениями называются слоистые и сортированные наносы, образующиеся на нижних частях склонов .

Аллювиальные отложения отличаются горизонтальной или косой слоистостью и представляют собой осадки проточных вод или пойменные наносы, отлагаемые при разливе рек. Аллювиальные наносы служат материнской породой для пойменных почв .

Озерные отложения выполняют понижения древнего рельефа .

Ледниковые отложения представлены моренами, водноледни-ковыми и ледниково-озерными осадками .

Моренами называются отложения рыхлого обломочного материала, перенесенные движущимся ледником. Они состоят из смеси глинистых частиц, песка, гравия, щебня и валунов различного размера .

Для таежно-лесной зоны характерна красно-бурая окраска морен .

Водноледниковые наносы характеризуется косой или диагональной слоистостью, отлагаются текучими водами при таянии ледников .

Ледниково-озерные отложения представлены ленточными глинами и супесями. Для них характерна горизонтальная слоистость .

Эоловыми породами называются наносы, образовавшиеся в результате отложения частиц, принесенных ветром, в составе которых преобладают хорошо отсортированные песчаные частицы .

Как почвообразующие породы имеют большое значение по кровные суглинки и глины, а также лссы и лссовидные породы. Покровные суглинки широко распространены в зоне ледниковых отложений, покрывая морену на водоразделах слоем мощностью в несколько метров. Они не содержат валунов, не слоисты .

Отложения лссовидного характера образовались в результате выветривания различных пород .

Лсс представляет собой пористую тонкозернистую карбонатную осадочную пылевато-суглинис-тую породу палевого цвета. Лесовидные породы бескарбонатны, имеют палево-бурый цвет .

Рельеф оказывает косвенное влияние на формирование почвенного покрова. Его роль в основном сводится к перераспределению тепла и увлажнения, а следовательно, рельеф влияет на тепловой, водный, питательный режимы почв .

Значительное изменение высоты местности влечет за собой существенные изменения температурных условий (с высотой становится холоднее). С этим связано явление вертикальной зональности в горах. Сравнительно небольшие изменения высоты сказываются на перераспределении атмосферных осадков: пониженные участки, котловины и западины всегда в большей мере увлажняются, чем склоны и повышения .

В зависимости от крутизны склона перераспределяется влага, поступающая на поверхность земли, регулируется соотношение стекающих, просачивающихся и накапливающихся на поверхности вод .

По положению в рельефе, а следовательно, и по перераспределению осадков, выделяют следующие группы почв, которые называются рядами увлажнения .

Автоморфные почвы — формируются на ровных поверхностях и склонах в условиях свободного стока поверхностных вод, при залегании грунтовых глубже 6 м .

Полугидроморфные почвы — формируются при кратковременном застое поверхностных вод или при залегании грунтовых на глубине 3-6 м .

Гидроморфные почвы — формируются в условиях длительного поверхностного застоя вод или при залегании грунтовых на глубине менее 3 м .

Поверхности разного наклона и экспозиции получают неодинаковое количество солнечной радиации, что влияет на температурный и другие режимы. Южные склоны всегда более теплые и сухие .

Они получают больше света, чем северные. Такие различия приводят к тому, что на различных элементах рельефа, при прочих равных условиях, образуются совершенно разные почвы .

Рельеф оказывает большое влияние на развитие эрозионных процессов: при наличии достаточно крутых склонов проявляется водная эрозия; на равнинных формах при засушливом и континентальном климате возможно проявление ветровой эрозии .

Возраст почв. Процесс почвообразования протекает во времени. Каждый новый цикл круговорота веществ вносит определенные изменения в превращение органических и минеральных веществ в почве, перераспределении их по профилю .

Почва — природное тело, находящееся в постоянном развитии, и тот вид, который сегодня имеют все существующие на Земле почвы, представляет собой лишь одну из стадий в длительной и непрерывной цепи их развития, а отдельные нынешние почвенные образования в прошлом представляли другие формы и в будущем могут подвергнуться существенным превращениям даже без резких изменений внешних условий .

Различают абсолютный и относительный возраст почв. Абсолютным возрастом почв называют промежуток времени, прошедший с момента возникновения почвы до нынешней стадии ее развития .

Почва возникла тогда, когда материнская порода вышла на дневную поверхность и стала подвергаться процессам почвообразования. Например, в Северной Европе процесс современного почвообразования стал развиваться после окончания последнего ледникового периода .

Различие в стадиях развития почв на одной общей территории, имеющей одинаковый абсолютный возраст, называют относительным возрастом почв .

Время развития зрелого почвенного профиля для разных условий — от нескольких сотен до нескольких тысяч лет. Возраст территории вообще и почвы в частности, а также изменения условий почвообразования в процессе их развития оказывают существенное влияние на строение, свойства и состав почвы. При сходных географических условиях почвообразования почвы, имеющие неодинаковые возраст и историю развития, могут существенно различаться и принадлежать к разным классификационным группам .

Возраст почв, следовательно, является одним из важнейших факторов, которые нужно учитывать при изучении той или иной почвы .

Производственная деятельность человека или антропогенный фактор. Производственная деятельность человека стала мощным фактором почвообразования, поэтому к факторам, которые установил В. В .

Докучаев, добавлен еще один — антропогенный .

Воздействие человеческого общества на почвенный покров представляет собой одну из сторон общего влияния человека на окружающую среду. Характер и значимость изменений почвы зависят от социально-экономических производственных отношений, уровня развития науки и техники. Систематическая работа по повышению почвенного плодородия ведет к ее окультуриванию, т. е. к формированию почвы с более высоким по сравнению с исходным уровнем плодородия .

Антропогенное воздействие на почву носит преимущественно осознанный, направленный характер и призвано повышать плодородие почв. Пути повышения плодородия почв весьма многогранны: от механической обработки и внесения удобрений до мелиоративных и культуртехнических мероприятий .

Хозяйственная деятельность человека влияет на некоторые факторы почвообразования, например на растительность (вырубка леса, замена его травянистыми фитоценозами и др.), и непосредственно на почвы путем ее механической обработки, орошения, внесения минеральных и органических удобрений и т. п. В результате часто почвообразовательные процессы и свойства почвы меняются. В связи с интенсификацией сельского хозяйства влияние человека на почвенные процессы непрерывно возрастает .

Сейчас особенно острой является проблема разрушения почвенного покрова в результате неправильной сельскохозяйственной обработки почв и строительной деятельности человека. Вторая важнейшая проблема — загрязнение почвенного покрова, вызываемое химизацией сельского хозяйства и индустриальными и бытовыми выбросами в окружающую среду .

Неграмотное использование почв без учета их происхождения, развития (генезиса) и свойств может привести к снижению почвенного плодородия, развитию негативных процессов (эрозия, вторичное засоление, заболачивание, загрязнение, развитие патогенной микрофлоры и др.) .

Часто такое отношение к почве носит неосознанный характер, т. е. на данном этапе развития науки человек не может предугадать все последствия своего влияния на почву. Однако негативный эффект от этого не снижается, поэтому всякое вмешательство в формирование и развитие почв должно быть тщательно и всесторонне взвешено, оценено с точки зрения возможных последствий .

Факторы почвообразования взаимосвязаны, каждый из них влияет не только на почвообразование, но и один на другого (рис. 1.3). Кроме того, сама почва в процессе развития оказывает определенное влияние на факторы почвообразования, вызывая в каждом из них определенные изменения. Так, вследствие неразрывной связи между растительностью и почвами всякая смена растительности неизбежно сопровождается изменением почв, и наоборот, изменение почв, особенно их режима влажности, аэрации, солевого режима и т. д., неизбежно влечет за собой смену растительности .

Все факторы почвообразования оказывают специфическое влияние на формирование почв и не могут быть заменены друг другом. Они равнозначны, и каждый из них играет свою роль в процессах обмена веществ и энергией между почвой и окружающей средой .

1.2. Состав почв

1.2.1. Минералогический и гранулометрический состав. Структура почв

Почва — многофазная полидисперсная система, состоящая из твердых, жидких, газообразных и живых компонентов. Соотношение их неодинаково не только в разных почвах, но и в различных горизонтах одной и той же почвы. Закономерно уменьшение содержания органических веществ и живых организмов от верхних почвенных горизонтов к нижним .

Размеры этих обломков и частичек разнообразны — от 0,0001 мм до нескольких десятков сантиметров. Этим разнообразием размеров обусловливается рыхлость сложения почвы. Основную массу почвы обычно составляет мелкозем — частицы с диаметром менее 1 мм .

Минералогический состав твердой части почвы во многом определяет ее плодородие. Различают первичные и вторичные минералы: первичные образовались в глубоких слоях земли из расплавленной магмы; вторичные — в результате преобразования первичных под воздействием климатических и биологических факторов .

Первичные минералы сосредоточены преимущественно в механических элементах размером 0,001 мм, вторичные — в механических элементах размером 0,001 мм. В большинстве почв первичные минералы преобладают по весу над вторичными .

В состав минеральных веществ почвы входят Si, Al, Fe, К, Mg, Са, С, N, Р, S, в значительно меньших количествах — Си, Mo, I, В, F, РЬ и др. Минералогический состав почв зависит от состава почвообразующих пород, возраста почв, особенностей рельефа, климата и т. д. Твердая часть почвы наряду с минеральными веществами содержит органические .

В результате процессов выветривания плотная горная порода превращается в рыхлую, состоящую из частиц различной величины — механических элементов. По определению Н. А. Качинского, «под механическим элементом почвы следует понимать обособленные куски, кусочки (осколки) пород и минералов, а также аморфных соединений в почве, все элементы которых (последних) находятся в химической взаимосвязи» .

Различают органические, минеральные и органо-минераль-ные частицы. Они представляют собой обломки горных пород, отдельные минералы, гумусовые вещества, органо-минеральные соединения .

Механические элементы находятся в почве или в породе как в свободном, так и агрегированном состоянии, т. е. соединены в структурные отдельности. Причем в каждой почве это состояние динамично, количество свободных частиц и структурных агрегатов изменяется по сезонам года и в зависимости от изменения режимов почвы .

Классификация механических элементов. Количественное определение механических элементов называют механическим анализом. Свойства механических элементов зависят от их размера. Близкие по размеру (а следовательно — и по свойствам) частицы группируются во фракции. Группировка частиц по размерам во фракции называется классификацией механических элементов (табл. 1.1) .

Таблице 7.7 .

Классификация механических элементов (по Н. А. Каминскому) Фракция Размер фракции, мм Камни более 3 Гравий 3-1

Песок:

крупный; 1-0,5 средний; 0,5-0,25 мелкий 0,25-0,05

Пыль:

крупная; 0,05-0,01 средняя; 0,01-0,005 мелкая 0,005-0,001

Ил:

грубый; 0,001-0,0005 тонкий 0,00050,0001 Коллоиды менее 0,0001 Все частицы более 1 мм называют скелетной частью (или скелетом почвы), а менее 1 мм — мелкоземом. Частицы крупнее 0,01 мм образуют физический песок, меньше 0,01 мм — физическую глину .

Отдельные фракции по-разному влияют на свойства почв и пород .

Камни (более 3 мм) представляют собой обломки горных пород. Каменистость является отрицательным свойством почвы, так как наличие камней затрудняет использование сельскохозяйственных машин и орудий, является механическим препятствием для роста и развития растений .

Гравий (3-1 мм) состоит из обломков первичных минералов. Высокое содержание гравия в почвах не препятствует их механической обработке, но придает им неблагоприятные свойства — провальную водопроницаемость, отсутствие водоподъемной способности, низкую влагоемкость .

Песок (1-0,05 мм) представляет собой обломки первичных минералов (кварца, полевых шпатов) .

Для этой фракции характерна высокая водопроницаемость, слабое набухание, низкая пластичность .

Однако в отличие от гравия песок обладает некоторой капиллярностью и влагоемкостью .

Пыль крупная (0,05-0,01 мм) по минералогическому составу не отличается от песчаной фракции, поэтому обладает некоторыми физическими свойствами песка: не пластична, слабо набухает, имеет низкую влагоемкость. Поскольку перечисленные выше фракции обладают рядом сходных свойств, их объединяют в отдельную группу и называют физическим песком .

Пыль средняя (0,01-0,005 мм). Для этой фракции характерна повышенная пластичность и связность .

Средняя пыль неплохо удерживает влагу, но обладает слабой водопроницаемостью, не участвует в структурообразовании и физико-химических процессах, протекающих в почве .

Почвы с высоким содержанием крупной и средней пыли легко распыляются, имеют склонность к заплыванию и уплотнению, отличаются низкой водопроницаемостью .

Пыль мелкая (0,005-0,001) имеет высокую дисперсность, состоит из первичных и вторичных минералов. В связи с этим она способна к структурообразованию, обладает поглотительной способностью, обогащена гумусовыми веществами .

Однако обилие тонкой пыли в почвах в свободном состоянии придает им такие неблагоприятные свойства, как низкая водопроницаемость, способность к набуханию и усадке, липкость, трещиноватость, плотное сложение. Такие почвы содержат много недоступной для растений воды .

И л (менее 0,001 мм) состоит преимущественно из высокодисперсных вторичных минералов, играет важную роль в создании почвенного плодородия, так как благодаря данной фракции в почве протекают физико-химические процессы, она обладает высокой поглотительной способностью, содержит много гумуса, элементов питания. Коллоидная часть фракции активно участвует в струк-ту рообразовании .

Пыль средняя, мелкая и ил образуют физическую глину .

Выделение физического песка и физической глины основано на том, что на рубеже 0,01 мм свойства механических элементов претерпевают довольно резкие изменения .

Классификация почв и пород по гранулометрическому составу. Все многообразие почв и пород по гранулометрическому составу можно объединить в несколько групп с характерными для них физическими, физико-химическими и химическими свойствами .

В основу классификации почв и пород по гранулометрическому составу (табл. 1.2, рис. 1.4) положено соотношение физического песка и физической глины. По содержанию данных групп фракций дается основное название почвы, а дополнительное — с учетом двух других преобладающих фракции .

–  –  –

В агрономическом смысле наиболее ценными считаются агрегаты размером от 0,25 до 10 мм, обладающие высокой пористостью (более 45 %), механической прочностью и водопрочностью. Если содержание таких агрегатов в почве составляет более 55%, почва считается структурной. При содержании в пахотном горизонте менее 50 % агрегатов крупнее 1 мм, почва подвергается ветровой эрозии. В структурной почве, состоящей из агрегатов размером 0,25-10 мм, упаковка частиц рыхлая, внутри комков преобладают капиллярные промежутки, а между комками — крупные, некапиллярные (табл. 1.4) В структурной почве вода быстро рассасывается по комкам, а между комками промежутки заполняются воздухом. Воздух содержится и в порах аэрации внутри комков, внутри которых имеется значительное количество некапиллярных пор аэрации. Таким образом, в структурной почве одновременно присутствуют в достаточном количестве вода и воздух. Структурная почва также богаче доступными для растений питательными веществами. Агрономически ценная комковато-зернистая структура, придавая почве рыхлое сложение, облегчает прорастание семян и распространение корней растений, а также уменьшает энергетические затраты на механическую обработку почвы .

Таблица 1.4 .

Пористость почв с различными размерами агрегатов (по А. Г. Дояренко) Пористость Диаметр агрегатов, мм 0.5 0.5-1 1-2 2-3 3-5 Общая 47,5 50,0 54,7 59,6 62,6 Капиллярная 44,8 25,5 25,7 24,5 23,9 Некапиллярная 2,7 24,5 29,6 35.1 38,7 В бесструктурной почве частицы лежат плотно, промежутки между ними небольшие, капиллярные, и нередко наблюдаются Основное условие создания агрономически ценной структуры — присутствие в почве достаточного количества илистых и коллоидных частиц, а также гумуса. Почвенные агрегаты, образующиеся при участии только минеральных частиц без гумусовых веществ, не обладают водопрочностью .

Хорошо оструктуривает почву многолетняя травянистая растительность. Она имеет хорошо разветвленную корневую систему, два крайних состояния увлажнения — избыточное или недостаточное .

При избыточном увлажнении все промежутки почвы заполнены водой, а воздух отсутствует. В таких условиях развиваются анаэробные процессы, корни растений испытывают недостаток в молекулярном кислороде. При недостаточном увлажнении в почве много воздуха и кислорода, но растения испытывают недостаток в воде. В бесструктурной почве содержится меньше доступных для растений питательных веществ. Бесструктурные почвы по сравнению со структурными, обладая большей связностью, оказывают и более сильное удельное сопротивление при их обработке .

Очень важны устойчивость структуры к механическому воздействию (связность) и способность не разрушаться при увлажнении (водопрочность), так как они обеспечивают сохранение почвой благоприятного сложения при многократных обработках и увлажнении. При отсутствии данных качеств структурные отдельности быстро разрушаются при обработке и выпадении дождей, почва становится бесструктурной (рис. 1.7). которая механически укрепляет почву и разделяет ее на комки. При разложении растительного опада многолетних травянистых растений образуется большое количество мягкого обогащеного кальцием гумуса. Известна роль дождевых червей как структуро-образователей: проходя через тело червей почвенные частицы уплотняются, склеиваются слизью в небольшие комочки — капролиты .

Так формируется особенно ценная водопрочная почвенная структура — капролитовая .

Сохранению структуры благоприятствует обработка почвы в состоянии ее физической спелости .

Пересохшая почва при обработке сильно распыляется, а переувлажненная — образует глыбистую поверхность. Для улучшения структурного состояния проводят химическую мелиорацию: на щелочных почвах — гипсование, на кислых — известкование. Способствует улучшению структуры пескование тяжелых почв и глинование легких. Существует ряд синтетических полимеров, способных улучшать структуру почвы. Ими являются побочные продукты пищевой и целлюлозо-бумажной промышленности, некоторые органические соединения. Однако данный прием имеет ограниченное практическое применение ввиду высокой стоимости .

1.2.2. Органическая часть почвы

Основным источником органического вещества в почве являются зеленые растения, которые ежегодно оставляют в почве и на ее поверхности большое количество органического вещества — растительный опад .

Биологическая продуктивность растений широко варьируется в зависимости от природно-климатических условий .

Растительный опад различается не только количественно, но и качественно. В хвойных лесных ценозах основная часть опада поступает непосредственно на поверхность почвы, содержит много лигнина, дубильных веществ, восков, смол. Такой опад разлагается преимущественно грибной микрофлорой .

Растительный опад широколиственных лесов богаче белком углеводами, минеральными веществами. В его разложении принимает участие как грибная, так и бактериальная микрофлора .

В травянистых формациях более половины растительного опада поступает непосредственно в почву с отмершими корнями растений. Корни травянистой растительности отмирают ежегодно. Такой опад богат белком, углеводами, целлюлозой. Основной группой микроорганизмов, разлагающей такой опад, являются бактерии .

Источником органических веществ в почве являются также отмирающие микроорганизмы, мхи, лишайники, животные, населяющие почву, однако основной источник органического вещества — остатки зеленых растений в виде корней и наземного опада .

Помимо органических соединений органические остатки содержат зольные элементы. Основную массу золы составляют кальций, магний, кремний, калий, натрий, фосфор, сера, железо, алюминий, марганец, хлор .

Трансформация органических остатков в почве (рис. 1.8)— совокупность сложных биохимических и физико-химических процессов, итогом которых является превращение органических веществ в относительно устойчивые к разложению органические вещества — гумус .

Гумусом называется сложный комплекс высокомолекулярных азотсодержащих органических соединений, образовавщихся при разложении и гумификации растительных остатков. В гумусе накапливаются и долго сохраняются все основные элементы питания растений и микроорганизмов. При постепенной минерализации гумуса данные элементы переходят в минеральные формы и используются растениями. При разложении гумуса и органических остатков выделяется большое количество углекислого газа, который поступает в припочвенные слои атмосферы и является источником углеродного питания для растений .

Гумусовые вещества составляет 85-90 % органической части почвы и представлены сложными высокомолекулярными соединениями кислотного характера: гуминовыми и фульвокислотами. В элементном составе гумусовых веществ преобладают углерод, кислород, водород, азот и фосфор .

Содержание гумуса в верхнем горизонте разных типов почв колеблется в широких пределах: от 1 % в серо-бурых пустынных почвах до 12-15 % в черноземах. Дерново-подзолистые почвы содержат около 2 % гумуса .

В зависимости от водно-воздушного режима гумусообразова-ние протекает в аэробных или анаэробных условиях. При влажности почвы около 60 % и температуре +25... +30 С разложение растительных остатков протекает весьма интенсивно. Органические вещества быстро разлагаются, высвобождается значительное количество элементов минерального питания, но гумуса накапливается мало .

При постоянном и значительном недостатке влаги количество растительного опада невелико, процессы их трансформации замедлены. Это приводит к накоплению гумуса в небольших количествах .

При постоянном избытке влаги (анаэробные условия) процессы гумусообразования замедляются, особенно если избыток влаги сочетается с низкими температурами. В разложении растительных остатков участвуют анаэробные бактерии, разложение растительных остатков замедляется, происходит накопление их в виде торфа .

Наибольшее количество гумуса в почвах накапливается при сочетании оптимального гидротермического режима с периодически повторяющимся не очень сильным иссушением. Такие условия создаются при формировании черноземов .

На гумусообразование значительное влияние оказывает состав растительных остатков и характер их поступления в почву .

Так, остатки травянистой растительности богаты белками, углеводами и зольными элементами. Основная их часть попадает непосредственно в почву в виде корней, их разложение происходит при тесном контакте с почвенными частицами в присутствии значительно количества оснований, прежде всего кальция. Основная группа микроорганизмов — бактерии. В таких условиях образуется высококачественный мулевый («мягкий») гумус, равномерно пропитывающий минеральную часть почвы. Мулевый гумус также образуется под лиственными лесами, хотя растительный опад в этом случае попадает на поверхность почвы .

Остатки древесной растительности бедны белками, содержат мало зольных элементов, но обогащены лигнином, восками, смолами, дубильными веществами. Поступают они преимущественно на поверхность почвы, и разложение их осуществляется грибной микрофлорой. При разложении такого опада образуется значительное количество легко передвигающихся с током воды вниз по профилю органических кислот. Нейтрализации их не происходит из-за недостатка оснований, процессы гумификации подавлены кислой реакцией. В таких условиях формируется модер («грубый») гумус, в составе которого преобладают фульвокислоты .

Таким образом, в почвах накапливается различное количество гумуса (от 0,5-1 до 10-12 % и более) существенно отличающегося по качеству. Значительное влияние на гумусообразование оказывают гранулометрический состав и физико-химические свойства почвы. Песчаные и супесчаные почвы имеют хорошую аэрацию, быстро прогреваются. В таких почвах органические остатки интенсивно разлагаются, образовавшиеся гумусовые вещества плохо закрепляются на поверхности песчаных частиц и быстро минерализуются .

В глинистых и суглинистых почвах процесс разложения растительных остатков происходит значительно медленнее, гумусовых веществ образуется больше, они хорошо закрепляются на поверхности минеральных частиц .

Гумус богат питательными элементами, содержит биологически активные вещества, которые стимулируют физиологические и биохимические процессы в растениях. Азот представлен в верхних слоях почвы в основном органическими формами. При разложении органических веществ в почве содержащийся в них азот переходит в формы, доступные растениям. В естественных условиях они являются основным источником азотного питания растительных организмов .

В гумусе сохраняются на продолжительный срок основные элементы минерального питания и микроэлементы, которые при его разложении переходят в доступную для растений форму. Чем больше в почве гумусовых веществ, тем выше ее способность поглощать и удерживать элементы питания .

На высокогумусных почвах вырастают растения с повышенным содержанием хлорофилла. Вытяжки солей гуминовых кислот (гумат натрия, калия) являются стимуляторами роста растений. Их применяют в качестве растворов для опрыскивания, замачивания семян, полива растений. Вытяжки фульвокислот и их солей способствуют интенсификации поступления в растения элементов минерального питания .

Органические вещества участвуют в создании органо-мине-ральных структурных отдельностей (агрегатов). Возникающая таким образом структура почвы во многом определяет ее физические свойства, а также водный, воздушный и тепловой режимы. Органические вещества улучшают химические и биологические свойства почвы .

Гумусовые вещества придают почве темную окраску, что способствует интенсивному поглощению солнечной энергии. Органическое вещество предохраняет почву от быстрой потери тепла, при разложении само выделяет энергию. Следовательно, богатые гумусом почвы имеют более благоприятный тепловой режим, их называют теплыми почвами. И наоборот, почвы, бедные органическим веществом и гумусом, отличаются неблагоприятными тепловыми свойствами, слабо поглощают тепло и плохо его удерживают. Они получили название холодных .

1.3. Свойства почв 1.3.1. Физические и физико-механические свойства почвы К физическим свойствам относятся плотность почвы, плотность твердой фазы и пористость .

Плотность (плотность сложения) почвы — масса единицы ее объема в абсолютно сухом состоянии при естественном сложении. Выражают плотность почвы в т/м3 или г/см3 .

Плотность почвы характеризует взаимное расположение почвенных частиц и агрегатов с учетом пространства между ними .

На величину плотности почвы влияет гранулометрический состав (легкие почвы имеют меньшую плотность сложения по сравнению с тяжелыми); содержание органического вещества (чем оно выше, тем меньше плотность сложения почвы); структурность (чем лучше структурное состояние почвы, тем ниже ее плотность) .

Гумусовые горизонты характеризуются небольшой плотностью: для дерново-подзолистых почв — 1,1-1,2, подзолистых — 1,4-1,45, черноземов — 1,0-1,15, торфяных — 0,4-0,6 г/см3 .

Сильное уплотнение почвы приводит к резкому снижению урожайности культурных растений. Для большинства сельскохозяйственных культур оптимальная плотность почв равна 1,0-1,2 г/см3 .

С глубиной плотность сложения возрастает, ее величина в ниже лежащих горизонтах во многом зависит от свойств породы .

Оценка плотности суглинистых и глинистых почв разработана Н. А. Качинским (табл. 1.5) .

Наименьшая плотность сложения пахотных горизонтов бывает сразу после проведения механической обработки, затем почва постепенно уплотняется и через некоторое время приобретает так называемую «равновесную» плотность, которая мало изменяется во времени .

–  –  –

P=Vп/V .

Общую порозность выражают либо в долях, либо в процентах .

Величина данного показателя зависит от гранулометрического состава (величины и формы механических элементов), количества, величины и формы структурных отдельностей, плотности почвы .

Порозность почвы изменяется в соответствии с изменением ее структурного состояния. Н. А. Качинским разработана оценка общей порозности почвы (табл. 1.6-1.8) .

Таблице 1.6 .

Оценка общей порозности почв Общая порозность. % Оценка 70 и более Почва вспушена — избыточно пористая Культурный пахотный слой 65-55 Удовлетворительная для пахотного 55-50 слоя Менее 50 Неудовлетворительная для пахотного слоя Характерна для уплотненных иллювиальных горизонтов Таблица 1.7. Оценка почв по трещинноватости Трещины По степени трещинноватости Мелкотрещиноватые более 3 мм Трещиноватые 3-10 мм Крупнотрещиноватые 10-30 мм Щельные 30-70 мм Крупнощельные более 70 мм Таблица 1.8 Трещиноватость почв с различной пористостью Почва Диаметр пор, мм Ширина трещин, мм Мелкопористая менее 1 менее 3 Пористая более 3 1-3 Губчатая 3-5 Поры, занятые воздухом, называются порами аэрации. Минимальный допустимый предел аэрации — 10-12 %. Это тот минимум пор, занятых воздухом, при котором еще возможно развитие растений .

Однако для их нормального развития пористость аэрации должна находиться в пределах 20-22 % от общей пористости .

Различают поры активные и неактивные. В активных порах возможно передвижение свободной воды. Неактивные поры полностью заполнены водой, влага недоступна растениям .

К физико-механическим свойствам относятся пластичность, липкость, набухание, усадка, связность, твердость .

Пластичность — способность почвы менять свою форму (деформироваться) под действием внешних сил и сохранять полученную форму после прекращения механического воздействия. Почва приобретает пластичность в определенном диапазоне влажности .

Пластичность почвы определяется ее гранулометрическим составом и формой слагающих почву частиц. Пластичность глин вдвое больше пластичности суглинков и втрое больше пластичности супесей .

Пески практически непластичны. Частицы пластинчатой и чешуйчатой формы набухают лучше и обладают большей пластичностью .

Липкость — способность почвы прилипать к соприкасающимся к ней предметам. Количественно она характеризуется усилием в ньютонах, необходимом для отрыва металлической пластинки от поверхности почвы и выражается в Н/см2 .

Проявляется липкость лишь во влажном состоянии и зависит от гранулометрического и минералогического состава почвы, структурного состояния, состава обменных оснований. Почвы с высоким содержанием физической глины и бесструктурные имеют большую липкость. Внедрение в почвенный поглощающий комплекс одновалентных катионов увеличивает липкость почвы, насыщенность кальцием — снижает. Высокогумусированные почвы не проявляют липкости даже при высоком увлажнении .

С липкостью почвы связана ее физическая спелость. Она соответствует влажности, при которой почва не прилипает к почвообрабатывающим орудиям и крошится на комки. Влажность, при которой почва находится в состоянии физической спелости зависит от гранулометрического состава, поглощенных оснований, гумусированности почвы. Легкие, гумусированные, обогащенные кальцием почвы весной раньше готовы к механической обработке .

Набухание и усадка — изменение объема почвы и грунта в процессе смачивания. Данные свойства связаны с гранулометрическим, минералогическим и химическим составом, а также с плотностью почвы или грунта .

На интенсивность набухания влияет состав поглощенных катионов: одновалентные основания (особенно натрий) увеличивают набухание, а при насыщении двух- и трехвалентными катионами значительного набухания не наблюдается .

Усадка — явление, противоположное набуханию, поэтому зависит от тех же факторов, которые, как правило, проявляются попеременно .

В процессе почвообразования очень важны циклы набухания и усадки, связанные с циклами увлажнения-иссушения. В зависимости от амплитуды процесса они играют двоякую роль: при малых амплитудах — способствуют образованию мелкокомковатой структуры, разрушают почвенные корки, способствуют улучшению водно-воздушного режима; при больших амплитудах циклы набухания-усадки, особенно многократно повторяющиеся, способствуют разрушению структуры почв, уплотнению, образованию трещин, разрыву корней растений .

Связность — способность почвы сопротивляться внешнему усилию, стремящемуся разъединить почвенные частицы, т. е. определяет свойство взаимного сцепления частиц, характеризует прочность структуры. Выражается в килограммах на квадратный сантиметр .

Связность зависит от гранулометрического и минералогического состава почв, наличия клеющих компонентов, обменных оснований, органического вещества, влажности .

В наибольшей степени на связность почв оказывает влияние содержание в них воды. Максимальная связность характерна для сухих, плотных почв. Так, если почвы во влажном состоянии имеют связность порядка 10-12 г/см2, то при сильном иссушении она увеличивается до 200 кг/см2 и более .

Влияние органического вещества на связность почв двояко: оно увеличивает связность песчаных почв и снижает глинистых, т. е. способствует оптимизации связности почв .

Твердостью называется свойство почвы в естественном залегании сопротивляться сжатию и расклиниванию. Измеряется твердость при помощи твердомеров и выражается в килограммах на квадратный сантиметр. Твердость почв обусловлена теми же характеристиками, что и связность .

Оценивая генетические горизонты как наиболее твердые, можно выделить иллювиальные горизонты .

Твердость почв определяет тяговое усилие сельскохозяйственных орудий. Сила тяги, отнесенная к единице рабочей площади орудия, называется удельным сопротивлением. Обрабатывать почвы целесообразно при такой влажности, когда удельное сопротивление минимально .

Благоприятные физико-механические свойства способствуют удешевлению всех видов использования почв, в то время как неблагоприятные могут существенно удорожить его и в ряде случаев сделать невозможным .

Физико-механические свойства почвы важно учитывать при различных видах использования почв:

от механической обработки до мелиоративных работ; при проектировании и производстве сельскохозяйственных машин и другой техники .

1.3.2. Поглотительная способность почвы. Кислотность почвы и ее виды

–  –  –

1.3.3. Водный, воздушный и тепловой режимы почв В почве всегда находится определенное количество влаги. Влага поступает в почву в виде атмосферных осадков, грунтовых вод, при конденсации водяных паров из атмосферы, при орошении .

Интенсивность протекания большинства процессов в почве, передвижение веществ, почвенные режимы зависят от количества и качества воды в почве .

Совокупность свойств почвы, которые определяют поведение почвенной воды в ее толще, называют водными свойствами .

К ним относятся водоудерживающая способность, водопроницаемость и водоподъемная способность .

Водоудерживающая способность — способность почвы удерживать содержащуюся в ней воду. Ее количественной характеристикой является влагоемкость .

Влагоемкость почвы — способность поглощать и удерживать определенное количество воды. В зависимости от сил, удерживающих влагу в почвах, различают капиллярную, наименьшую (полевую) и полную влагоемкости .

Капиллярная влагоемкость представляет собой запас влаги, удерживаемой над уровнем грунтовых вод капиллярными (менисковыми) силами. Она выражается в процентах от веса или объема почвы. Величина капиллярной влагоемкости помимо мощности слоя зависит от того, на какой высоте от зеркала грунтовых вод находится слой почвы: чем меньше такая высота, тем больше капиллярная влагоемкость .

Величина капиллярной влагоемкости зависит от наличия капиллярных пор, а также от плотности почвы .

С капиллярной влагоемкостью связано важное в агрономической практике понятие капиллярной каймы .

Капиллярной каймой называется весь слой подпертой влаги между уровнем грунтовых вод и верхней границей фронта смачивания почвы .

Различают подвешенную и подпертую капиллярную влагу (рис. 1.9) Наименьшая влагоемкость соответствует такой влажности, которая сохраняется в почвогрунте, не испытывающем капиллярного подтока влаги после стекания избыточной воды, поступающей к поверхности почвы. Это максимальное количество воды, фактически удерживаемое почвой в природных условиях в состоянии равновесия, когда нет испарения и дополнительного притока воды. Величина наименьшей влагоемкости зависит от гранулометрического, минералогического и химического состава почвы, ее плотности и скважности .

Когда в почве все поры заполнены водой, наступает состояние увлажнения, называемое полной влагоемкостью или водовместимостью. При полной влагоемкости влага в почве, находящаяся в крупных промежутках между твердыми частицами, непосредственно удерживается зеркалом грунтовых вод или водоупорным слоем. Практически в почвах, насыщенных водой до состояния полной влагоемкости, содержится 5-8 % защемленного воздуха .

Если отсутствует водоупорный слой и влага в толще почвы не подпирается грунтовыми водами, излишек воды сверх уровня полевой влагоемкости стекает, «проваливается» в глубокие горизонты .

Разница между полной и полевой влагоемкостью называется максимальной водоотдачей .

Важной гидрологической характеристикой почвы является влажность устойчивого завядания растений (ВЗ) — запас воды в почве, который недоступен растениям. Исходя из величины влажности завядания рассчитывают полезный (доступный растениям) запас воды в почве. Влажность устойчивого завядания зависит не только от свойств почвы (гранулометрического и минералогического состава, плотности, состава поглощенных катионов и др.), но и от биологических особенностей растений и их возраста .

Водопроницаемость — способность почв и грунтов впитывать и пропускать через себя воду, поступающую с поверхности.

В процессе поступления и передвижения воды в почве можно выделить два этапа:

1) поглощение воды;

2) фильтрация .

В природных условиях четко разделить отдельные этапы практически невозможно .

Водопроницаемость почв находится в тесной зависимости от гранулометрического состава, структурного состояния почв, плотности, порозности, влажности и длительности увлажнения. Также влияет на водопроницаемость почв их способность к набуханию и усадке, состав поглощенных катионов .

В почвах тяжелого гранулометрического состава (при прочих равных условиях) водопроницаемость всегда меньше, чем в легких. Снижает ее и присутствие набухающих коллоидов (Na+,Mg2+), так как такие почвы очень быстро набухают и плохо впитывают и фильтруют воду. Если почва рыхлая, хорошо острук-турена, ее водопроницаемость будет значительно выше по сравнению с плотными, бесструктурными почвами .

Водоподъемная способность — свойство почвы вызывать восходящее передвижение в ней воды за счет капиллярных сил. Высота подъема воды в почвах и скорость ее передвижения определяются в основном гранулометрическим составом, порозностью и структурным состоянием почв. Чем почва тяжелее и бесструктурней, тем больше потенциальная высота подъема воды, но скорость подъема меньше .

Благодаря водоподъемной способности почв грунтовые воды участвуют в дополнительном снабжении растений водой, развитии восстановительных процессов и засоления в почвенном профиле .

Почвы бесструктурные, с большим количеством капиллярных пор характеризуются высоким восходящим током воды и за счет испарения теряют много влаги. В оструктуренных почвах капиллярная влага менее подвижна благодаря разобщенности крупными порами и поэтому сохраняется лучше .

Испаряемость воды с поверхности почвы зависит от многих причин. Чем почва влажнее, тем она относительно больше испаряет влаги. Испаряющая способность почвы зависит от ее гранулометрического состава, крутизны и экспозиции склона, физических свойств почвы, характера растительного покрова, а также от влажности воздуха .

Вся совокупность явлений поступления влаги в почву, ее передвижения, удержания в почвенных горизонтах и расхода из почвы называется водным режимом. Количественной характеристикой водного режима является коэффициент увлажнения (КУ) — отношение суммы осадков за годовой цикл к испаряемости за этот же период .

В зависимости от величины коэффициента увлажнения выделяют следующие типы водного режима (по Г. Н. Высоцкому) .

1.Мерзлотный тип. Характерен для районов распространения вечной мерзлоты, где она играет роль водоупора. Верхняя часть оттаявшей летом почвы большую часть вегетационного периода насыщена влагой .

2. Промывной тип (КУ больше 1). Характерен для местностей, где сумма годовых осадков больше величины испаряемости. Притаком типе водного режима почвенная толща ежегодно подвергается сквозному промачиванию до грунтовых вод. В почве идет интенсивное вымывание продуктов почвообразования. В таких условиях формируются почвы подзолистого типа, красноземы, желтоземы (рис. 1.10) .

3. Периодически промывной тип (КУ от 0,8 до 1,2) характеризуется средней многолетней сбалансированностью осадков и испаряемости .

Сквозное промачивание почвы происходит только в отдельные годы. В таких условиях формируются серые лесные почвы, оподзоленные и выщелоченные черноземы. Водообеспеченность почв неустойчивая .

Для Республики Беларусь характерны промывной и периодически промывной типы водного режима .

4. Непромывной тип (КУ меньше 1). Характерен для тех местностей, где влага осадков распределяется только в верхних гор-зонтах и не достигает грунтовых вод. Связь между атмосферными и грунтовыми водами осуществляется через слой с очень низкой влажности. Обмен влагой происходит путем передвижения воды в форме пара. В таких условиях формируются черноземы, каштановые, бурые полупустынные и серо-бурые пустынные почвы. Причем запасы влаги, накопленные к весне, интенсивно расходуются на транспирацию и испарение и к осени становятся ничтожно малыми .

При таком типе водного режима без орошения земледелие не всегда возможно (рис. 1.11) .

5. Выпотной тип (КУ значительно меньше 1) проявляется в степной, особенно в полупустынной и пустынной зонах при относительно близком залегании грунтовых вод. Для данного типа водного режима характерно преобладание восходящих токов влаги в почве за счет подтока ее по капиллярам от грунтовых вод. Если грунтовые воды минерализованы, в почву поступают и аккумулируются в верхних горизонтах легкорастворимые соли (рис. 1.12) .

6. Ирригационный тип. Формируется при дополнительном увлажнении почвы за счет орошения. При орошении могут сочетаться различные типы водного режима. В период полива тип водного режима промывной, затем он сменяется непромывным и даже выпотным, вследствие чего в почве периодически создаются нисходящие и восходящие токи воды, что оказывает специфическое влияние на процесс почвообразования .

В условиях земледелия обязательным мероприятием является регулирование водного режима, которое основывается на учете климатических и почвенных условий, а также биологических потребностей растений в воде .

Как правило, оптимальные для роста и развития растений условия создаются при приблизительно равном количестве поступающей и расходующейся влаги (т. е. при КУ приближающемся к 1). По этой причине для конкретных почвенно-климати-ческих условий способы регулирования водного режима почв имеют свои особенности .

Почва — многофазная система, в которой практически всегда в том или ином количестве присутствует почвенный воздух .

Количество почвенного воздуха и его состав оказывают существенное влияние на развитие растений и микроорганизмов, на интенсивность и направленность почвенных процессов. Кроме того, почва сорбирует токсичные промышленные выбросы газов и очищает атмосферу от загрязнения .

Совокупность ряда физических свойств, определяющих состояние и поведение почвенного воздуха в профиле, называются воздушно-физическими свойствами почв. Наиболее важными являются воздухоемкость, воздухосодержание, воздухопроницаемость или аэрация, воздухообмен .

Общей воздухоемкостью почв называют максимально возможное количество воздуха, которое содержится в воздушно-сухой почве ненарушенного сложения при нормальных условиях (% об.). Воздухоемкость почв зависит от их гранулометрического состава, сложения, структурного состояния .

Воздухосодержанием называют количество воздуха, содержащегося в почве при определенном уровне естественного увлажнения .

Вода и воздух в почве являются антагонистами, поэтому чем ниже содержание влаги, тем выше воздухосодержание и наоборот. Воздухосодержание в почвах колеблется от 0 (на переувлажненных и затапливаемых территориях) до 80-90 % (на переосушенных торфяниках) .

Воздухопроницаемоть (газопроницаемость) — способность почвы пропускать через себя воздух .

Она определяет скорость газообмена между почвой и атмосферой и зависит от гранулометрического состава, оструктуренности почвы, объема и строения (конфигурации) пор .

Воздухообмен — обмен газами между почвенным воздухом и атмосферой. Совокупность всех явлений поступления воздуха в почву, передвижения его в профиле почвы, изменения состава, газообмен почвенного воздуха с атмосферным называется воздушным режимом почвы .

Наиболее благоприятно он складывается в оструктуренных, рыхло сложенных почвах, способных быстро проводить и перераспределять поступающие в них воду и воздух .

Различные культуры предъявляют неодинаковые требования к воздушному режиму почв. Наиболее требовательны картофель и кукуруза, несколько менее — зерновые и наименее требовательны — многолетние травы. Причем для растений наибольшее значение имеет продолжительность периода с неблагоприятной аэрацией .

Воздушный режим почв оптимизируется при их окультуривании. Регулирование реакции среды, применение органических и минеральных удобрений, орошение почв активизирует биологические процессы в почвах. При этом повышается активность дыхания. Важнейшими приемами регулирования воздушного режима являются углубление пахотного слоя, рыхление, ликвидация почвенной корки .

Основным источником тепла в почве является лучистая энергия солнца .

Лучистая энергия солнца, поглощаясь поверхностью почвы, превращается в тепловую и передается в нижележащие слои. Часть солнечной энергии отражается поверхностью почвы. Количество поглощенного и излученного поверхностью почвы тепла зависит от ее окраски, агрегированности, затененности растениями, увлажнения и др .

Реальное количество поступающей в почву солнечной тепловой энергии определяется широтой местности, временем года, состоянием атмосферы, экспозицией склона и др. В Северном полушарии суммарный приток солнечной радиации увеличивается при движении с севера на юг .

Совокупность свойств, обусловливающих способность почвы поглощать и перемещать в своей толще тепловую энергию, называется тепловыми свойствами. К ним относятся теплопоглотительная способность почв, теплоемкость, теплопроводность, тепло-усвояемость .

Теплопоглотительная способность почв — способность поглощать (отражать) определенную долю падающей на ее поверхность солнечной радиации. Характеристикой этого показателя является альбедо (А, %) — доля коротковолновой солнечной радиации, отражаемой поверхностью .

Альбедо зависит от цвета почвы, количества и качества органического вещества, гранулометрического состава, оструктуренности, состояния поверхности, влажности. Причем диапазон отражения лучистой энергии почвой составляет 8-30 %. Естественное варьирование определяется характером растительного и снежного покрова .

Почвы темноцветные, оструктуренные, с шероховатой поверхностью являются более теплыми .

Почвы во влажном состоянии поглощают солнечной радиации больше .

Теплоемкость — свойство почв поглощать тепловую энергию. Зависит от ее минералогического и гранулометрического состава, содержания органического вещества, сложения и окультуренности. Теплоемкость почв зависит от их влажности и подвержена сильной динамике, так как динамичной является влажность почвы .

Теплообмен — процесс переноса теплоты, а свойство почвы передавать энергию путем теплового взаимодействия соприкасающихся между собой частиц называется теплопроводностью. От нее зависит скорость передачи тепла от одного слоя к другому. Передача тепла может осуществляться через минеральные и органические частицы и разделяющие их воду и воздух. Причем каждая составная часть почвы характеризуется разной теплопроводностью .

Летом при просыхании верхнего слоя почвы ее теплопроводность снижается, а следовательно, уменьшается передача тепла от верхнего слоя вниз. При накапливании влаги в почве в осеннее время в ней создаются запасы тепла, защищающие посевы при появлении ранних заморозков .

Снежный покров предохраняет почву от потерь тепла и прямого воздействия низких температур .

Растительный покров защищает почву от перегрева в летний период, способствует накопленю снега зимой. Под снегом снижение температуры почвы начинается позднее и на меньшую глубину .

Так как легкие и тяжелые почвы имеют различные тепловые свойства, то и температурный режим у них отличается. Легкие почвы быстро прогреваются и также быстро охлаждаются, тяжелые лучше сохраняют тепло. Самые холодные — торфяно-болотные почвы, так как они более влажные и имеют высокую теплоемкость. Разница в температуре торфяноболотных и минеральных почв составляет 2,5-4,2 'С .

В зависимости от среднегодовой температуры и характера промерзания почвы выделяют четыре типа температурного режима почвы:

1) мерзлотный — характерен для местностей, где среднегодовая температура почвенного профиля имеет отрицательный знак;

2) длительно сезоннопромерзающий тип температурного режима проявляется на территориях, где преобладает положительная среднегодовая температура почвенного профиля. Почва промерзает на глубину не менее 1 м. Длительность промерзания — не меньше 5 месяцев;

3) сезоннопромерзающий тип температурного режима отличается положительной среднегодовой температурой почвенного профиля. Промерзание носит сезонный характер, продолжительность — не более 5 месяцев. Подстилающие породы — не мерзлые;

4) непромерзающий тип температурного режима наблюдается в местностях, где промерзание почвенного профиля и морозность не проявляются .

В создании оптимальных условий для роста и развития растений большое значение имеет регулирование теплового режима. В северных районах комплекс таких мероприятий направлен на повышение температуры почвы, в южных — на понижение .

Приток солнечного тепла на поверхность почвы регулируется путем затенения. В качестве затенителей могут использоваться растения, мульчирующие материалы. Регулируют приток солнечной радиации и специальные приемы обработки почвы: рыхление, прикатывание, гребневые и рядковые посевы .

Распространенным приемом является мульчирование почвы торфом, мульчирующей бумагой, соломой. Покрытие почвы мульчей снижает испарение влаги, а следовательно — расход тепла. Темноокрашенные мульчирующие материалы способствуют притоку тепла, светлоокрашенные увеличивают альбедо и ослабляют нагревание. Кроме того, мульчирование сглаживает колебания температуры почвы .

Всякая механическая обработка почвы способствует усилению теплообмена. Шероховатая поверхность почвы по сравнению с плотной днем лучше поглощает солнечную энергию, а ночью — больше ее излучает. Рыхлая почва лучше сохраняет тепло ночью. Этой же цели достигают путем гребневых и грядковых посевов .

Эффективный и распространенный прием регулирования температуры почвы — полив. При поливе температура верхних слоев почвы снижается, но так как теплоемкость влажной почвы выше, суточные колебания температур сглаживаются .

Для регулирования теплового режима часто используется снежная мелиорация. Накопление снега снижает отрицательные температуры в почве и глубину их проникновения. При снегозадержании в почве накапливается влага, лучше сохраняется тепло .

1.3.4. Плодородие почв

Почва является основным средством сельскохозяйственного производства и ее значение определяется плодородием. Человек при использовании земли оценивал ее в первую очередь с точки зрения способности производить урожай сельскохозяйственных культур — неотъемлемое специфическое свойство почвы как природного тела. В последнее время под плодородием понимают способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла и благоприятной физико-химической средой для нормального роста и развития .

Уровень плодородия почвы зависит от ряда параметров, важнейшими из которых являются конкретные показатели почвенных режимов: температурный, водно-воздушный, питательный, физико-химический, биохимический, солевой и др .

Для большинства свойств и режимов выявлены количественные показатели, позволяющие дать оценку почвенного плодородия в соответствии с требованиями сельскохозяйственных культур. Причем для каждой почвенной разновидности такие показатели будут иметь свою специфику. На основании учета данных показателей создаются модели почвенного плодородия .

Виды плодородия почв. Различают следующие виды плодородия: естественное, искусственное (природное), эффективное (экономическое), потенциальное .

Естественное плодородие — плодородие, которым обладает почва в природном состоянии без вмешательства человека. Формируется в результате природного почвообразовательного процесса. В чистом виде присуще целинным почвам и характеризуется продуктивностью природных ценозов .

Искусственное плодородие — плодородие, которое обусловлено количественными и качественными изменениями в свойствах и режимах почв, вызванных воздействием человека. В чистом виде возникает при создании искусственных субстратов для выращивания растений в культивационных сооружениях (теплицах, фитотронах и др.) .

Потенциальное плодородие — плодородие почвы, определяемое ее свойствами как приобретенными в процессе почвообразования, так и созданными или измененными человеком. Характеризуется общими запасами элементов питания растений, формами их соединений и сложным взаимодействием всех других свойств, определяющих способность почвы в благоприятных условиях удовлетворять потребности растений .

Высоким потенциальным плодородием обладают, например, болотные торфяные почвы низинного типа, в которых содержатся значительные запасы элементов питания. Кроме того, такие почвы способны после осушительных мелиорации обеспечить высокий Урожай .

Эффективное (экономическое) плодородие — плодородие, которое реализуется в урожае сельскохозяйственных культур .

Зависит не только от уровня природного плодородия, но в большой степени и от условий использования почв в производстве, развития науки и техники и реализации их достижений, тесно связано с социально-экономическими отношениями. Эффективное плодородие — результат реализации потенциального плодородия .

Воспроизводство почвенного плодородия. Почвенное плодородие является достаточно динамичным, поскольку связано с процессами превращения и аккумуляции веществ, что в свою очередь является причиной количественных и качественных изменений факторов и условий плодородия. За определенный период времени (вегетационный, годичный, цикл севооборота и др.) происходит изменение плодородия почвы, его воспроизводство .

Изменения свойств почвы могут протекать в направлении, благоприятном для развития плодородия, т. е. приводить к его повышению. Формирование плодородия почвы выше исходного уровня представляет собой расширенное воспроизводство .

Важнейшая задача рационального использования почв — обеспечение расширенного воспроизводства почвенного плодородия .

Почвенное плодородие может формироваться так, что за определенный период времени оно возвращается к исходному уровню. Такое воспроизводство называется простым .

Формирование почвенного плодородия ниже первоначального уровня называется неполным .

Под воздействием естественных и антропогенных факторов при сельскохозяйственном использовании почв развивается культурный почвообразовательный процесс. Специфичность его заключается в том, что он развивается под направленным воздействием человека. Естественная растительность заменяется культурной, на почвообразование воздействуют новые факторы: обработка почвы, применение удобрений и других средств химизации, мелиорация и др .

Направленное развитие культурного почвообразовательного процесса позволяет обеспечить определенный уровни (модели) почвенного плодородия .

Под моделями почвенного плодородия следует понимать совокупность агрономически значимых свойств почв и их режимов, обеспечивающих определенную продуктивность растений. Сочетание количественных показателей (и режимов) почвы, при котором могут быть максимально использованы все жизненно важные для растений факторы, наиболее полно реализованы потенциальные возможности возделываемых культур и обеспечен максимальный урожай при его высоком качестве называют оптимальными параметрами свойств почв .

Модели почвенного плодородия должны учитывать:

1) гумусное состояние почв — содержание и состав гумуса, его запасы, мощность гумусового слоя;

2) параметры, характеризующие питательный режим почв (содержание питательных элементов);

3) показатели оптимальных физических свойств (плотность, агрегированность, влагоемкость, водопроницаемость, аэрация);

4) показатели, характеризующие строение почвенного профиля;

5) показатели физико-химических свойств (реакция, емкость поглощения, состав обменных катионов, степень насыщенности основаниями) .

Кроме вышеперечисленных показателей для некоторых почв при составлении моделей плодородия учитывают наличие токсических веществ, солей и т. п .

Объединение почв в группы по их важнейшим свойствам, происхождению и особенностям плодородия называется классификацией почв. В соответствии с современными представлениями классификация почв — это система таксономических единиц, основой которой является генетический почвенный тип .

В связи с этим к одному генетическому типу относятся почвы, развивающиеся в однотипных биологических, климатических и гидрологических условиях на определенной группе почвообра-зующих пород и характеризуется ярким проявлением основного процесса почвообразования при возможном сочетании с другими процессами .

На территории республики Беларусь выделены следующие основные типы почв:

1) дерново-карбонатные;

2) бурые лесные;

3) подзолистые;

4) дерново-подзолистые;

5) дерново-подзолистые заболоченные;

6) дерновые заболоченные;

7) болотно-подзолистые;

8) торфяно-болотные почвы низинного типа;

9) торфяно-болотные почвы верхового типа;

10) аллювиальные (пойменные) дерновые, дерново-заболоченные почвы;

11) аллювиальные старопойменные (палеопойменные) дерновые и дерново-заболоченные почвы;

12) аллювиальные болотные почвы;

13) антропогенно-преобразованные почвы .

При изучении почв анализируют их морфологические признаки, к которым относятся строение почвы; мощность почвы и отдельных ее горизонтов; окраска; гранулометрический состав; структура;

сложение; включения и новообразования; характер перехода одного генетического горизонта почвы в другой .

Строение почвы — ее внешний облик, обусловленный определенной сменой в вертикальном направлении ее слоев, или горизонтов .

Горизонты отличаются один от другого морфологическими признаками. В почве различают несколько горизонтов. Каждый горизонт имеет свое название и буквенное обозначение (индекс) .

Обычно выделяют следующие горизонты: Ап — пахотный; Ад — лесная подстилка, Ад — дернина;

А, — гумусово-аккумулятив-ный; Aj — элювиальный; В — иллювиальный (переходный); G — глеевый;

С — материнская порода; Д — подстилающая порода .

В одних случаях горизонты четко выделяются на почвенном профиле, в других — проявляются слабо. Это зависит от типа, возраста почв и особенностей материнских пород. В молодых почвах генетические горизонты дифференцированы слабо .

Каждому почвенному типу свойственно свое сочетание горизонтов, некоторые из них могут в том или ином профиле отсутствовать. 56 Окраска почв. С учетом других признаков и свойств окраска является существенным показателем процессов, происходящих в почве, и принадлежности почвы к тому или иному типу. Многие почвы получили название в соответствии со своей окраской — подзол, краснозем, чернозем и т. д .

В окраске почвы, ее оттенках и переходах очень ярко отражаются особенности почвообразовательного процесса. Определяется цвет почвы окраской тех веществ, которые входят в ее состав. Наиболее важны для окраски почв следующие соединения: органические вещества; соли железа; оксиды кремния и кальция и др. (рис. 1.13) .

На окраску почвы влияет ее структурное состояние. Комковатые, зернистые или глыбистые почвы кажутся темнее, чем распыленные, бесструктурные. Влажные почвы всегда более темные, чем сухие .

Гранулометрический состав. В полевых условиях определяют визуально и органолептически. Для точного определения применяют лабораторные методы .

Структура. В почвенных горизонтах структурные отдельности не бывают одного размера и формы. Чаще всего структура бывает смешанной: комковато-зернистой, комковато-пылеватой, комковато-пластинчато-пылеватой и т. д .

Для верхних, обогащенных гумусом горизонтов почвы характерна зернистая и комковатая структура; для подзолистых горизонтов — пластинчатая, листоватая, чешуйчатая; для ниже лежащих горизонтов, в которые вмываются вещества с нисходящим током воды — глыбистая призматическая, столбчатая, ореховатая. В почвенных горизонтах структура редко бывает однородной, чаще всего она смешанная: комковато-зернистая, пластинчато-пылеватая и т. п .

Сложение — это внешнее выражение плотности и пористости почвы .

По характеру сложения различают почвы:

1) очень плотные — копать яму лопатой почти невозможно, приходится применять лом или кирку;

2) плотные — чтобы выкопать яму, требуется значительное усилие, но можно обойтись и без лома (такая плотность характерна для иллювиальных горизонтов суглинистых и глинистых почв);

3) рыхлые — яму копать легко, а почва, сброшенная с лопаты, рассыпается на мелкие отдельности (такое сложение наблюдается в суглинистых и глинистых почвах с хорошо выраженной комковато-зернистой структурой и в верхних горизонтах песчаных и супесчаных почв). Рыхлое сложение наблюдается также в пахотных горизонтах почв после их обработки;

4) рассыпчатые — механические элементы обычно не сцементированы и в сухом состоянии представляют сыпучую массу (такое сложение характерно для пахотных горизонтов песчаных и супесчаных почв) .

Пористость характеризуется формой и величиной пор внутри структурных отдельностей или между ними .

Новообразования и включения. Новообразованиями называют скопления веществ различной формы и химического состава, которые образуются и откладываются в горизонтах почвы вследствие физических, химических и биологических процессов, происходящих в почвах, а также непосредственного воздействия на почву растений и животных .

К ним относят выцветы и налеты; корочки, примазки и потеки; прожилки и трубочки, червоточины, капролиты, кротовины, корневины .

По новообразованиям в почве можно судить о ее генезисе и агрономических свойствах. Так, наличие в верхних горизонтах почв сизоватых и ржаво-охристых пятен говорит о том, что данные почвы образовались в условиях избыточного увлажнения .

Включениями называют тела органического или минерального происхождения, находящиеся в почве, образование которых не связано с почвообразовательным процессом. К включениям относятся валуны и другие обломки горных пород; раковины и кости животных; кусочки кирпича, стекла, угля и т .

п .

Дерново-карбонатные почвы на территории Беларуси встречаются в виде мелких пятен и островов среди дерново-подзолистых почв. Формируются они под влиянием дернового почвообразовательного процесса, протекающего на карбонатных почвообразующих породах — известняках, доломитах, мергеле, известковых туфах, там, где эти отложения выходят на поверхность и являются почвообразующими .

Дерновый процесс почвообразования — почвообразовательный процесс, протекающий под воздействием травянистой растительности, приводящий к формированию почв с хорошо развитым гумусовым горизонтом. Важнейшая особенность данного процесса почвообразования — накопление гумуса, питательных веществ и создание водопрочной структуры в верхнем горизонте почвы .

В чистом виде дерновый почвообразовательный процесс протекает под луговой и лугово-степной травянистой растительностью, органические остатки которой откладываются не только на поверхности, но и в массе почвы. Травянистая растительность, извлекая своей мощно разветвленной корневой системой элементы зольной пищи из почвы и материнской породы, закрепляет их в верхних горизонтах в форме органического вещества. Происходит обогащение почвы и азотом за счет фиксации его из воздуха свободноживущими азотфиксирующими микроорганизмами и клубеньковыми бактериями бобовых растений .

При разложении органических остатков травянистых растений образуются гумусовые вещества, которые, вступая во взаимодействие с минеральной частью почвы, способны при благоприятных условиях накапливаться в больших количествах. В результате биологического круговорота веществ в верхних горизонтах почвы не только накапливается гумус, но и увеличивается содержание питательных веществ, улучшаются физические свойства, усиливаются микробиологические процессы, в результате чего образуются плодородные почвы .

Интенсивность проявления дернового процесса определяется биологической продуктивностью травянистой растительности, т. е. количеством и качеством синтезированного и оставляемого в почве органического вещества и комплексом условий, от которых зависит образование и накопление гумуса .

Наибольшую массу органического вещества луговая травянистая растительность создает непосредственно в виде корней, которые и являются главным источником образования гумуса. Разложение корневых остатков происходит в тесном контакте с минеральной частью почвы, способствуя закреплению образующихся гумусовых веществ .

Основная масса (80-95 %) и наибольшая протяженность корней приходится в основном на верхние горизонты почвы, в которых накапливается максимальное количество органических остатков и гумуса .

Так как продолжительность жизни трав составляет 1-3 года, их химический состав характеризуется высокой зольностью и повышенным содержанием азота, они обеспечивают интенсивный биологический круговорот веществ. Корневые системы травянистых растений имеют высокую разветвленность, что обусловливает активное развитие микробиологических и биохимических процессов в зоне их распространения. В составе растительного опада, который формируют многолетние травы, на долю корней приходится от 20-85 %. Таким образом, количество корневых остатков приблизительно равно наземному опаду или превышает его. Корневой опад попадает непосредственно в почвенную толщу и разлагается интенсивно за счет тесного контакта с почвенными частицами, что способствует процессам гумификации и закреплению образующихся гумусовых веществ .

Наряду с аккумуляцией гумуса в почве увеличивается содержание питательных веществ, улучшаются физико-химические и физические свойства, усиливаются микробиологические процессы. Все это приводит к формированию плодородных почв .

Большое влияние на темп и характер разложения органического вещества оказывает аэрация почв .

В аэробных условиях происходит интенсивное разложение органических остатков с образованием гумуса и окисленных минеральных соединений. Полной минерализации органического вещества в таких условиях не происходит, поскольку интенсивность аэробного процесса регулируется природными факторами: влажностью, температурой, содержанием питательных веществ .

В анаэробных условиях органическое вещество разлагается медленно, образуются восстановленные соединения — закисное железо, сероводород, метан и др., которые оказывают неблагоприятное влияние на рост и развитие растений. Органические остатки при этом накапливаются в виде торфяной массы, и дерновый процесс переходит в болотный .

На образование гумуса большое влияние оказывает содержание в почве углекислого и обменного кальция. Они стимулируют разложение свежих растительных остатков, а образующиеся гумусовые вещества переводят их в нерастворимое состояние, предохраняя тем самым от вымывания из почвы и разложения микроорганизмами. По этой причине благоприятные условия для образования дерновых почв создаются на породах, богатых углекислым кальцием: на карбонатных отложениях или на продуктах выветривания коренных известковых пород (известняках, доломитах, мергелях). Образовавшиеся на подобных породах дерновые почвы богаты гумусом, насыщенны основаниями и имеют реакцию, близкую к нейтральной .

Дерновые почвы, сформированные на карбонатных почво-образующих породах, получили название дерново карбонатных. Они подразделяются на дерново-карбонатные типичные, выщелоченные и оподзоленные. Дерново-карбонатные выщелоченные и дерново-карбонатные оподзоленные — самые плодородные почвы таежно-лесной зоны .

Бурые лесные почвы встречаются преимущественно в центральной и западной частях в виде пятен среди дерново-подзолистых почв, занимая относительно повышенные хорошо дренированные участки, сложенные преимущественно рыхлыми почвообразующими породами богатого минералогического состава .

Формируются бурые лесные почвы Беларуси под влиянием буроземного почвообразовательного процесса, который протекает под широколиственными или хвойно-широколиственными лесами с богатым разнотравным покровом .

Бурые лесные почвы имеют слабую дифференциацию на генетические горизонты, однотонное буроватое окрашивание с постепенным осветлением книзу. По всей толще профиля имеют высокую пористость и хорошо аэрированы .

В культуре бурые лесные почвы используют как пахотные и сенокосные угодья. Особую ценность они представляют в лесном хозяйстве, поскольку пригодны для выращивания дуба и других требовательных к почвенным условиям пород .

Подзолистые почвы (рис. 1, вклейка) формируются под влиянием подзолистого почвообразовательного процесса, который протекает под пологом хвойных лесов без участия травянистой растительности при промывном типе водного режима .

Опад хвойных лесов, состоящий преимущественно из хвойной иглицы, шишек, веток, остатков мхов беден зольными элементами и азотом и богат трудноразлагаемыми дубильными веществами, лигнином, восками, смолами .

Опад накапливается на поверхности почвы в виде лесной подстилки. Такая подстилка контактирует с почвенными частицами только по поверхности почвы и разлагается достаточно медленно. В данном процессе основное участие принимает грибная микрофлора .

При разложении лесной подстилки образуются соединения, среди которых преобладают кислоты, разрушающие минералы и илистые частицы. Продукты разрушения мигрируют вниз по профилю с током воды. Этому способствует промывной тип водного режима .

Под лесной подстилкой в результате подзолистого процесса обособляются генетический горизонт, обладающий следующими основными признаками и свойствами: светло-серый или белесый цвет, напоминающий цвет печной золы; беден элементами питания; имеет кислую реакцию, пластинчато-листоватую структуру (или становится бесструктурным). Такой горизонт называется аллювиальным (горизонт вымывания) или подзолистым .

Ниже подзолистого горизонта происходит закрепление части веществ, вынесенных из лесной подстилки и подзолистого горизонта. Образуется иллювиальный горизонт (горизонт вмывания). Иллювиальный горизонт приобретает заметную уплотненность, иногда даже цементированность .

Интенсивность подзолистого процесса определяется рядом факторов. Один из важнейших — нисходящий ток воды: чем меньше промачивается почва, тем слабее протекает подзолообразование .

Подзолистые почвы содержат мало гумуса — 1,0-0,5 %. Такие почвы бедны азотом и фосфором, особенно доступными для растений формами, реакция среды кислая. Содержание подвижного железа, алюминия и марганца часто бывает в количествах токсичных для растений. Подзолистые почвы бесструктурные, физические свойства неблагоприятны .

При вовлечении подзолистых почв в пашню отмечается склонность к заплыванию и образованию корки. В связи с этим при введении в культуру такие почвы нуждаются в посеве многолетних трав, известковании, внесении органических удобрений и др .

Дерново-подзолистые почвы (рис. 2, вклейка) формируются под травянистыми или мохово-травянистыми лесами при сочетании двух почвообразовательных процессов — дернового и подзолистого .

В верхней части профиля дерново-подзолистые почвы имеют гумусо-аккумулятивный (дерновый) горизонт, образовавшийся в результате дернового процесса, ниже — подзолистый горизонт, сформировавшийся под влиянием подзолистого процесса. Данные почвы характеризуются небольшой мощностью дернового горизонта, низким содержанием гумуса и питательных веществ, кислой реакцией и наличием малоплодородного подзолистого горизонта .

При формировании дерново-подзолистых почв не происходит накопления большого количества гумуса и питательных веществ. Дерновому процессу почвообразования противостоит подзолистый, поскольку органические остатки травянистых растений, выросших под пологом леса, содержат сравнительно мало зольных элементов и азота .

Разложение растительного опада осуществляется как бактериальной, так и грибной микрофлорой .

Дерново-подзолистые почвы характеризуются непрочной структурой, кислые .

В пахотных дерново-подзолистых почвах мощность дернового горизонта и содержание гумуса в нем зависят от степени окультуренности. Степень оподзоленности таких почв установить трудно, так как при механических обработках почв затрагивается подзолистый горизонт. По этой причине в названии почв вместо степени оподзолености указывают степень окультуренности .

Количество и качественный состав гумуса, кислотность и физико-химические свойства в дерново-подзолистых почвах могут сильно варьироваться в зависимости от гранулометрического, химического и минералогического состава почвообразующих пород, степени выраженности подзолистого и дернового процессов и окультуренности почв .

Дерново-подзолистые заболоченные почвы широко распространены в Республике Беларусь. Они формируются при сочетании трех почвообразовательных процессов: дернового, подзолистого и оглеения .

Оглеение — сложный биохимический восстановительный процесс, протекающий при переувлажнении почв в анаэробных условиях (недостаток кислорода) при непременном наличии органического вещества и участии анаэробных микроорганизмов .

Избыточное увлажнение данных почв может формироваться как атмосферными, так и грунтовыми водами. При глееобразовании происходит разрушение минералов, существенным изменениям подвергаются элементы с переменной валентностью (Fe, Mn, S и N). При длительном избыточном увлажнении в профиле почвы формируется глеевый горизонт. Если избыточное увлажнение не носит постоянного характера, то сплошной глеевый горизонт может не образовываться, а вместо него в почве ном профиле появляются отдельные сизоватые или зеленовото-голубоватые пятна. Такие горизонты называют глееватыми .

Развитие оглеения отрицательно влияет на агрономические свойства почв. Для прерывания такого процесса требуется коренное изменение водно-воздушного режима, которое достигается при временном избыточном увлажнении путем проведения комплекса агротехнических мероприятий, а при постоянном — проведения мелиорации .

Глеевые почвы не распахивают, они нуждаются в мелиоративных мероприятиях .

Глееватые почвы без мелиоративных мероприятий распахивают редко, большей частью в пашню включают отдельные контуры глееватых почв, расположенных среди автоморфных .

Урожаи на неосушенных пахотных почвах значительно ниже, чем на таких же почвах нормального увлажнения. Луга малопродуктивны. Основа травостоя — белоус торчащий, полевица обыкновенная, щучка дернистая, разнотравье бедное .

Дерновые заболоченные почвы среди большого разнообразия переувлажненных почв обладают наибольшим потенциальным плодородием. Встречаются практически во всех районах Беларуси. Заняты в основном луговыми угодьями и только незначительная их часть — пашней .

Формируются дерновые заболоченные почвы под влиянием двух процессов: дернового и болотного .

Дерновые заболоченные почвы имеют хорошо выраженный и достаточно мощный гумусовый горизонт темного цвета с хорошей зернисто-комковатой структурой и различной степени оглеенность в нижележащих горизонтах. Они содержат большое количество гумуса и валового азота, но бедны подвижным; реакция среды близка к нейтральной .

Такие почвы характеризуются высоким потенциальным, но низким эффективным плодородием. В естественном состоянии они заняты сенокосами и пастбищами .

Болотно-подзолистые почвы формируются в результате болотного и подзолистого процессов почвообразования и приурочены к пониженным элементам рельефа .

Торфяно-болотные почвы различных типов и мощности торфа занимают 2,9 млн га, что составляет 14,2 % площади республики. Наибольшее количество торфяно-болотных почв расположено в Брестской, Минской и Гомельской областях .

Формируются такие почвы под влиянием болотного процесса почвообразования, который проявляется в накоплении органического вещества в виде полуразложившихся растительных остатков (торфообразование) и в оглеении минеральной части почвы .

Заболачивание суши может осуществляться несколькими путями: поверхностное заболачивание атмосферными водами, заболачивание мягкими грунтовыми водами, заболачивание жесткими грунтовыми водами. Основные массивы торфяно-болотных почв сформировались в результате заболачивания суши .

Образование торфяно-болотных почвы происходит и при заторфовывании водоемов (озер, заводей рек, стариц и др.) (рис. 1.14). При заторфовывании водоемов мощность торфяников может достигать 15 м и более .

Основная часть болот Беларуси сосредоточена в Полесской низменности. Преобладают торфяно-болотные почвы низинного типа .

Торфяно-болотные почвы низинного и верхового типов весьма различаются по своим свойствам, а следовательно — и по сельскохозяйственному использованию .

Торфяноболотные низинные почвы (рис. 3, вклейка) содержат много гумусовых веществ. В условиях, когда реакция среды близка к нейтральной в значительных количествах накапливаются гуминовые вещества, степень разложения и зольность торфа высокая .

Низинный торф имеет плотность сложения 0,4-0,6 г/см3, влагоемкость — 400-600 %, высокую сорбционную способность, низкую теплопроводность .

Торфяноболотные верховые почвы образуются преимущественно на водоразделах в условиях увлажнения пресными застойными водами. Растительный покров их представлен главным образом сфагновым мхом, полукустарниками (морошка, багульник, голубика и др.) и древесными породами (ель, сосна, береза), обычно сильно угнетенными .

Верховой торф представляет собой слаборазложившиеся, не полностью утратившие анатомическое строение растительные остатки. Глубокого разложения растительных остатков не происходит ввиду низкой микробиологической активности .

Верховой торф имеет низкую плотность, огромную влагоемкость 1000-1100 %, слабую водопроницаемость и плохую теплопроводность. Хорошо сорбирует газы .

Использование болотных почв в сельском хозяйстве может идти в двух направлениях: как источник органических удобрений и как объект освоения и превращения их в культурные угодья .

Для непосредственного удобрения используют хорошо разложившийся торф низинных болот .

После разработки его тщательно проветривают для устранения избыточной влажности, усиления микробиологических процессов и окисления вредных закисных соединений .

Малоразложившийся торф целесообразно использовать на подстилку. Он хорошо впитывает навозную жижу и газы, тем самым устраняя потерю азота. Получающийся торфяной навоз обладает высокими удобрительными качествами .

Высококачественные органические удобрения получают при компостировании торфа. При этом добавляют известь, фосфоритную муку, минеральные удобрения, навоз и другие компоненты .

Как сельскохозяйственные угодья верховые и низинные торфяники имеют разную ценность. Более ценными являются низинные болотные почвы, торф которых обладает высокой зольностью, большим содержанием азота, а также благоприятной реакцией. После осушения они могут быть превращены в высокопродуктивные сельскохозяйственные угодья .

Аллювиальные (пойменные) почвы. Развитие почв в поймах рек происходит под влиянием ежегодного затопления полыми водами и отложения на поверхности свежего аллювиального наноса (рис. 4, вклейка) .

Характер наносов определяется скоростью течения реки, формой, рельефа, строением поймы, продолжительностью паводков, а также составом геологических отложений, через которые протекает река .

В поймах обычно выделяют три зоны: прирусловую, центральную и притеррасную. На территории республики реки текут медленно, образуя широкие извилистые долины с несколькими (как правило тремя) террасами. Самая низкая — пойменная — чаще всего занята луговыми угодьями, над ней — вторая терраса — занята лесом, третья — полевыми угодьями .

Антропогенно-преобразованные почвы. Территория Республики Беларусь является районом древнего земледелия. Под влиянием правильных научно обоснованных агротехнических приемов воздействия на почвы в них происходят коренные сдвиги в направлении почвообразовательных процессов в лучшую сторону .

Однако воздействие человека на почву не всегда носит характер окультуривания и может выражаться в снижении плодородия почв или даже в полной его утрате за счет деградации, засоления, развития эрозионных процессов .

Восстановление плодородия почв осуществляется путем рекультивации .

В зависимости от факторов, вызывающих эрозию поч различают несколько ее видов: водная, речная, ирригационная, ветровая и др .

Одним из основных эродирующих факторов является действие воды, которое обусловливает развитие водной эрозии. Водную эрозию подразделяют на плоскостную (поверхностную) и линейную (овражную) .

Плоскостная (поверхностная) эрозия наблюдается на склонах и проявляется в виде смыва верхних горизонтов почвы при стекании талых и дождевых вод .

В результате развития плоскостной эрозии формируются эродированные почвы, обладающие по сравнению с исходными более низким плодородием. Снижение плодородия зависит от степени смытости почв и связано с постепенным удалением наиболее плодородного верхнего слоя и вовлечением в пахотный горизонт менее плодородных нижних горизонтов. При этом изменяется химический состав, ухудшаются свойства и режимы почв: снижается содержание и запасы гумуса и элементов минерального питания, особенно азота; ухудшаются физические и биологические свойства почвы. Смытые почвы имеют худшую оструктуренность, низкую пористость и повышенную плотность .

Весь комплекс изменений, происходящих при формировании эродированных почв, приводит к падению их плодородия, а следовательно, к снижению урожая .

Линейная (овражная) эрозия — размыв почвы в глубину струей воды, стекающей по склону. Овраги полностью уничтожают почву .

Речная эрозия представляет собой снос почвенного материала с берегов и со дна постоянных водных потоков. Особенно подвержена эрозии внешняя сторона излучин .

Разновидностью водной эрозии является ирригационная, которая возникает при смыве и размыве почвы оросительными водами .

Защита почв от водной эрозии слагается из профилактических мероприятий по предупреждению ее развития и конкретных мер по устранению эрозии там, где она уже развита .

Под ветровой эрозией (или дефляцией) понимают такое разрушение почвы, где в качестве эродирующего фактора выступает ветер .

Ветровая эрозия проявляется в виде пыльных бурь и местной (повседневной) эрозии. Скорость ветра на территории Беларуси не представляет опасности для почвенного покрова и не создает условий для развития ветровой эрозии. Однако на переосушенных торфяниках верхние горизонты почвы бесструктурны, поэтому когда при пересыхании они приобретают способность переноситься ветром, возможны пыльные бури, которые являются проявлением ветровой эрозии .

Глава 2АГРОХИМИЯ Агрохимия — наука об оптимизации питания растений, применения удобрений и плодородия почвы с учетом биоклиматического потенциала для получения высокого урожая и качества продукции .

2.1. Питание растений Роль отдельных элементов в питании растений. Растения на 75-95 % состоят из воды, и только 5-25 % — из сухого вещества. В составе растений выделяют органогенные элементы (95 %): С (45 %), О (42 %), Н (1,5 %), N (1,5 %) и зольные вещества (5 % ): Р, К, Са, Mg и др .

В растениях обнаружено более 70 химических элементов: 20 из них — необходимые (О, С, Н, N, Р, К, Са, Mg, Na, Fe, S, CI, Mn, B, Zn, Cu, Mo, Co, V, J); 12 — условно необходимые (Si, Li, Cd, Se, Ag, Pb, Cr, F, Ni, Al, Ti). Все элементы, потребляемые растениями, делятся на макроэлементы: их содержание варьируется от 0,01 до 10 % и более (O,С,Н, N, Р, К, Са, Mg, Fe, S) и микроэлементы, их содержание составляет менее 0,01 % (Мn, В, Zn, Сu, Мо, Со, V и др.) .

Одним из основных элементов, необходимых растениям, является азот. Он входит в состав всех простых и сложных белков, в состав нуклеиновых кислот, играющих исключительно важную роль в обмене веществ в организме. Азот содержится в хлорофилле фосфатидах, алкалоидах, ферментах и многих других органических веществах растительных клеток .

Условия азотного питания сильно влияют на рост и развитие растений. При недостатке азота их рост резко ухудшается. Особенно сильно сказывается недостаток азота на развитии листьев: они становятся мелкими, светло-зеленой окраски, преждевременно желтеют, а при остром и длительном азотном голодании отмирают, стебли при этом тонкие и слабо ветвятся. Ухудшаются также формирование и развитие продуктивных органов, налив зерна. Однако избыточное азотное питание, особенно во второй половине вегетации, задерживает созревание растений; они образуют большую вегетативную массу, но мало зерна или клубней и корнеплодов. Избыточное азотное питание ухудшает и качество продукции. В корнеплодах сахарной свеклы снижается концентрация сахара, у картофеля — содержание крахмала, в овощах и кормах накапливаются опасные для человека и животных количества нитратов .

Существенное влияние на многие биохимические процессы в растениях оказывает фосфор. Он входит в состав ядерных белков — нуклеопротеидов, а также нуклеиновых кислот, липоидов, фитина и макроэргических веществ, без которых невозможна жизнедеятельность организма. Фосфор участвует в синтезе и распаде сахарозы, крахмала, белков, жиров и других соединений, ускоряет созревание .

Фосфора больше всего содержится в репродуктивных и молодых растущих органах и частях растений, где идет интенсивный синтез органического вещества. Из более старых листьев он может передвигаться к зонам роста и использоваться повторно, поэтому внешние признаки его недостатка проявляются у растений прежде всего на старых листьях. В этом случае они приобретают характерный красно-фиолетовый или голубоватый оттенок, иногда темно-зеленую окраску .

Калий в растении находится в ионной форме и не входит в состав органических соединений клеток .

Содержится главным образом в цитоплазме и вакуолях, а в ядре отсутствует. Калий способствует продвижению углеводов из листовых пластинок в другие органы растений и сильно влияет на оводнение растительных коллоидов. Под влиянием калия усиливается накопление крахмала, сахарозы и жиров, увеличивается синтез витаминов. Он увеличивает лежкость при хранении, засухоустойчивость растений .

При недостатке калия в питательной среде происходит его отток из более старых органов и тканей в молодые растущие органы, где он подвергается повторному использованию (реутилизации). При этом края и кончики листьев (прежде всего нижних) буреют, приобретают как бы обожженный вид, на пластинке появляются мелкие ржавые пятна. При недостатке калия клетки растут неравномерно, что вызывает гофрированность, куполообразное закручивание листьев. Особенно часто недостаток калия проявляется при возделывании картофеля, корнеплодов, капусты, силосных культур и многолетних трав, что связано с большим потреблением ими калия. Зерновые злаки менее чувствительны к недостатку калия .

Однако при остром дефиците калия они плохо кустятся, междоузлия стеблей укорачиваются, а листья, особенно нижние, увядают даже при достаточном количестве влаги в почве .

Кальций содержится во всех растительных клетках, причем в большем количестве — в стареющих клетках. При недостатке кальция наблюдается отмирание верхушечной почки и прекращается рост стебля. Кальций участвует в превращении азотистых веществ, оказывает влияние на состояние коллоидов клетки, способствует образованию корневых волосков, через которые растение усваивает питательные вещества и воду .

При недостатке кальция рост и развитие корней приостанавливаются, они становятся утолщенными, не образуют корневых волосков, клеточные стенки их ослизняются, темнеют и теряют способность поглощать питательные элементы. Дефицит данного элемента задерживает рост листьев, на них появляются светло-желтые пятна, затем листья желтеют и преждевременно отмирают. Кальций, в отличие от азота, фосфора и калия, не может повторно использоваться, поэтому признаки кальциевого голодания появляются прежде всего на молодых листьях .

Магний входит в состав хлорофилла, а следовательно, участвует в фотосинтезе и (как и кальций) в синтезе азотосодержащих соединений, а также активизирует деятельность многих ферментов. Недостаток магния проявляется особенно на почвах легкого гранулометрического состава. В песчаных почвах его содержится в 15-20 раз меньше, чем в глинистых и суглинистых. Этим объясняется преимущество магнийсодержащих известковых удобрений на легких почвах. При недостатке магния уменьшается содержание хлорофилла в зеленых частях растений, листья, прежде всего нижние, становятся пятнистыми — «мраморными», бледнеют между жилками, а вдоль жилок сохраняется зеленая окраска (частичный хлороз). Затем листья постепенно желтеют, скручиваются с краев и преждевременно опадают. Развитие растений замедляется, ухудшается их рост .

Железо играет большую роль в окислительно-восстановительных процессах, входит в состав дыхательных ферментов, его наличие является обязательным условием для образования хлорофилла. При недостатке железа вследствие нарушения образования хлорофилла, особенно у плодовых деревьев, развивается хлороз. Листья теряют зеленую окраску, затем бледнеют и преждевременно опадают .

Положительное влияние на формирование урожая сельскохозяйственных культур оказывают микроэлементы .

Бор участвует в окислительно-восстановительных процессах, улучшает углеводный обмен в растениях, влияет на белковый и нуклеиновый обмен, на формирование репродуктивных органов. Особенно чувствительны к недостатку бора бобовые, свекла, томаты, лен. При низкой обеспеченности бором свекла болеет сердцевидной гнилью, томат сбрасывает завязи, огурец образует уродливые и недоразвитые плоды. Лен при недостатке бора поражается бактериозом (кальциевым хлорозом), что резко снижает выход и качество волокна. При борном голодании бобовых культур нарушается развитие клубеньков на корнях и снижается сим-биотическая фиксация азота, замедляется рост и формирование репродуктивных органов. Картофель при недостатке бора поражается паршой, у плодовых деревьев появляется суховершинность, развиваются наружная пятнистость и опробковение тканей плодов. Недостаток бора чаще всего проявляется на известкованных дерново-подзолистых почвах .

Молибден входит в состав фермента нитратредуктозы, хлоропластов, участвует в биосинтезе нуклеиновых кислот, фотосинтезе, Дыхании, образовании пигментов, витаминов и т. д. Растениям не хватает молибдена обычно на кислых почвах, чаще всего легкого гранулометрического состава. Особенно требовательны к наличию молибдена в почве бобовые и овощные культуры, корнеплоды, рапс. Дефицит молибдена ограничивает развитие клубеньков на корнях бобовых культур, что приводит к резкому снижению урожая и содержанию белка в растениях. Недостаток молибдена при больших дозах азота может приводить к накоплению в растениях, особенно в овощных и кормовых, повышенных количеств нитратов, токсичных для человека и животных. При недостатке молибдена резко тормозится рост растений, они приобретают бледно-зеленую окраску (листовые пластинки деформируются и листья преждевременно отмирают) .

Медь оказывает влияние на синтез белка, регулирует работу окислительных ферментов. Острый недостаток меди испытывают в большей степени зерновые культуры на торфяно-болотных почвах. Недостаток меди на осушенных торфяных почвах вызывает «болезнь обработки» («белая чума») у зерновых культур, что приводит к побелению и засыханию листьев. Пораженные растения совсем или частично не образуют колосьев или метелок, а образовавшиеся соцветия бесплодны либо слабо озернены, что резко снижает урожай зерна, а при остром медном голодании плодоношение полностью отсутствует .

Марганец оказывает положительное влияние на биосинтез нуклеиновых кислот, синтез пигментов и витаминов. Регулирует азотный режим и образование семян бобовых культур .

Характерный симптом марганцевого голодания — точечный хлороз листьев. На листовых пластинках между жилками появляются мелкие желтые и хлоротичные пятна, затем пораженные участки отмирают. Недостаток марганца чаще всего наблюдается на нейтральных и щелочных, а также на легких почвах .

Цинк участвует в синтезе ферментов, образовании углеводов, способствует улучшению качества белка. Чувствительны к недостатку цинка плодовые, кукуруза, сахарная свекла, лен. При недостатке цинка тормозится рост растений, нарушается фотосинтез, синтез углеводов и белков, обмен фенольных соединений. Признаки цинкового голодания проявляются в задержке роста междоузлий, хлорозе, мелколистности и розеточности. При сильном поражении ветви плодовых отмирают, что приводит к появлению «суховершинности». При недостатке цинка на известкованных почвах лен может поражаться бактериозом, что резко снижает урожай .

Йод и кобальт усиливают активность многих ферментов, увеличивают холодостойкость, засухоустойчивость и сопротивляемость к грибным болезням. Наиболее бедны кобальтом дерново-подзолистые почвы легкого гранулометрического состава. После известкования потребность в кобальте возрастает .

При недостатке кобальта нарушается обмен веществ у человека: снижается образование гемоглобина, белков, нуклеиновых кислот. При низком содержании в кормах кобальта животные заболевают акобальтозом .

Потребность растений в питательных веществах вразличные периоды роста. В течение вегетации растения предъявляют неодинаковые требования к условиям питания. Следует различить критический период питания, когда размеры потребления могут быть ограниченными, но недостаток элементов питания в это время резко ухудшает рост и развитие растений и период максимального поглощения, который характеризуется наиболее интенсивным потреблением питательных веществ .

В начальный период роста у растений наблюдается высокая чувствительность как к недостатку, так и к избытку элементов питания. Данный период является критическим в отношении фосфорного питания. Фосфор оказывает положительное влияние на развитие корневой системы. Недостаток фосфора в раннем возрасте настолько сильно угнетает растения, что урожай резко снижается даже при обильном питании фосфором в последующие периоды. В этот период начинаются синтетические процессы при еще слаборазвитой корневой системе, поэтому питательные вещества должны находиться в прикорневой зоне в легко растворимой форме .

По мере дальнейшего развития растений в период интенсивного роста надземных органов — стеблей и листьев — наступает критический период питания азотом. Азот ускоряет рост вегетативной массы растения. В период интенсивного роста стеблей и листьев, растения потребляют много азота — период максимального его потребления. Недостаток азота в это время даже при усиленном питании позднее приводит к снижению урожая .

Ко времени цветения и начала плодообразования потребность в азоте у большинства растений уменьшается, но возрастает роль фосфора и калия. Они участвуют в синтезе и передвижении органических веществ в растении, например аминокислот — в зерно, сахаров— в корни корнеплодов и т. д .

В период плодообразования, когда нарастание вегетативной массы заканчивается, потребление всех питательных веществ растением постепенно снижается, а затем их поступление приостанавливается .

Дальнейшее образование органического вещества и другие процессы жизнедеятельности обеспечиваются в основном за счет повторного использования (реутилизации) питательных веществ, ранее накопленных в растении .

Различные сельскохозяйственные культуры отличаются по размерам и интенсивности поглощения питательных элементов в течение вегетации. Например, овощные имеют короткий период питания .

Озимые зерновые, многолетние травы, сахарная свекла — более длительный .

Отдельные элементы питания поглощаются растениями с различной интенсивностью. Так, зерновые в большем количестве поглощают азот, менее интенсивно — фосфор и калий. Свекла в период нарастания листьев больше поглощает азот, а когда происходит в корнях образование сахара — калий .

Неодинаковая количественная потребность и интенсивность поглощения растениями отдельных элементов питания должна учитываться при разработке системы питания сельскохозяйственных культур .

С помощью удобрений можно регулировать накопление в растениях органическихсоединений — белков, крахмала, сахаров,жиров, витаминови др .

2.2. Удобрения. Их значение и классификация

Применение удобрений — одно из главных направлений интенсификации сельского хозяйства, основной путь получения высоких урожаев хорошего качества. Главной задачей химизации сельского хозяйства является получение наибольшей отдачи от применения удобрений при строгом соблюдении требований по охране почв, воздуха и водных источников от возможного загрязнения. В условиях дерново-подзолистых почв, преобладающих в структуре сельскохозяйственных земель Республики Беларусь, внесение удобрений является основным фактором формирования высокой урожайности сельскохозяйственных культур с хорошим качеством продукции, сохранения и повышения почвенного плодородия. Научно обоснованное применение удобрений на дерново-подзолистых легкосуглинистых и супесчаных почвах способствует формированию около половины продуктивности сельскохозяйственных культур .

Удобрения значительно повышают урожайность сельскохозяйственных культур. Считается, что в мире каждый третий житель планеты питается продуктами, полученными за счет применения удобрений .

По данным ученых-агрохимиков, каждый килограмм азота, фосфора и калия (NPK) увеличивает урожайность зерновых на 5,0-6,6 кг, картофеля — на 20, сахарной свеклы — на 26 кг (табл. 2.1) .

Таблица 2.7 Нормативы окупаемости минеральных удобрений по областям Республики Беларусь Область Балл плодоро- Окупаемость 1 кг NPK дия почв зерновые, кг все культуры на зерна пахотных землях, к .

ед .

Брестская 31,9 6.25 8.09 Витебская 26,6 5,37 6.94 Гомельская 30,1 5,95 7.70 Гродненская 34,4 6,66 8.62 Минская 32,8 6,40 8.28 Могилевская 31,6 6,20 8.02 Всего по Респуб- 31,2 6.13 7,94 лике Беларусь Значение удобрений состоит также в том, что они не только повышают урожайность, но и при правильном применении улучшают качество растениеводческой продукции. Например, азотная подкормка озимой пшеницы повышает содержание белка в зерне, внесение фосфорных и калийных удобрений увеличивают содержание крахмала в клубнях картофеля, сахара в корнях корнеплодов и т. д .

Большое влияние оказывают удобрения на плодородие почвы. Поддержание достигнутого уровня плодородия почв является одним из важнейших условий эффективного ведения сельского хозяйства республики. Хорошо окультуренные почвы, т. е. почвы достаточно высоко обеспеченные фосфором, калием, гумусом, с оптимальной реакцией среды, обусловливают стабильную основу продуктивности растениеводческой отрасли. На таких почвах для получения планируемой урожайности сельскохозяйственных культур требуются меньшие затраты минеральных удобрений, что позволяет перейти на принципиально новую ресурсосберегающую систему их применения .

В последнее время данная система реализована при расчете оптимальных доз минеральных удобрений на планируемую урожайность, при применении удобрений по полям и отдельно удобряемым участкам. Суть ее заключается в том, что расчетные дозы минеральных удобрений с учетом действия и последействия органических удобрений на почвах с оптимальным содержанием фосфора и калия должны компенсировать вынос данных элементов с урожаем, т. е. поддерживать достигнутый уровень обеспеченности почв. На почвах с более низким содержанием фосфора и калия расчетные дозы фосфорных и калийных удобрений на 40-80 % превышают вынос указанных элементов с целью постепенного повышения их запасов, а на почвах с содержанием фосфора и калия более 300 мг/кг при расчете доз удобрений предусматривается только частичная (50-60 %) компенсация выноса. Азотные удобрения применяются в оптимальных дозах .

Известно, что органические удобрения увеличивают содержание гумуса, улучшают структуру почв .

При применении органических и минеральных удобрений улучшаются физические, физико-химические и биологические свойства почвы. Внесение навоза усиливает микробиологическую активность почвы, приземный слой атмосферы и почвенный воздух насыщаются углекислым газом. С навозом в почву вносится громадное количество микроорганизмов, что усиливает микробиологическую активность почвы. Так, с 40 т навоза вносится до 500 кг микроорганизмов на 1 га. При этом на 20-30 % повышается эффективность минеральных удобрений .

Органические удобрения являются источником углекислоты. При разложении 30-40 т навоза ежедневно выделяется 35-65 кг С02, который насыщает почвенный воздух и приземный слой атмосферы, что приводит к улучшению воздушного питания растений .

Известкование, а также применение органических удобрений способствуют снижению кислотности почвы. Кроме того, при этом снижается подвижность в почве тяжелых металлов и радионуклидов, что уменьшает возможность их поступления в продукцию .

Плодородие почв и уровень применения удобрений на современном этапе развития земледелия являются также наиболее важными условиями повышения устойчивости растений к неблагоприятным погодным условиям .

Удобрения можно разделить на три группы — органические, минеральные, бактериальные. Органические удобрения получают в основном в хозяйствах. Минеральные удобрения выпускают на специальных туковых заводах. Они содержат питательные вещества в виде минеральных солей. В зависимости от содержания элементов питания удобрения подразделяются на макро- и микроудобрения. Кроме того, по наличию элементов питания различают однокомпонентные (простые) и комплексные минеральные удобрения. Однокомпонентные содержат один какой-либо элемент питания. К ним относятся азотные, фосфорные, калийные, магниевые, серные, микроудобрения. Комплексные удобрения содержат два и более основных питательных элемента .

Классификация удобрений представлена на рис. 2.1 .

По агрегатному состоянию различают твердые, жидкие, суспензированные, по строению — порошковидные, кристаллические и гранулированные удобрения .

Бактериальные удобрения — препараты бактерий с торфом или почвой или в жидкой культуре, позволяющие повышать урожайность сельскохозяйственных культур, в первую очередь бобовых .

2.3. Органические удобрения

К наиболее распространенным органическим удобрениям в Республике Беларусь относят подстилочный и бесподстилочный навоз, птичий помет, сапропель, торф, зеленое удобрение, а также различные компосты (торфонавозные, торфопометные, верми-компосты, с использованием соломы, костры льна, лигнину, растительные, древесные и бытовые отходы и т. д.). В структуре органических удобрений, заготавливаемых в Беларуси, подстилочный навоз занимает 33,4 %, компосты — 31,6; жидкий навоз — 18,2 и полужидкий — 16,8 %. В перспективе увеличатся объемы производства подстилочного навоза, и останется практически на прежнем уровне удельный вес жидкого навоза. Следует отметить, что содержание элементов питания в органических удобрениях в зависимости от вида подстилки, типа кормления животных, метода уборки, сроков хранения и способов приготовления может изменяться в широких пределах, что обусловливает необходимость контроля качества удобрений и содержания в них основных элементов питания (табл. 2.2) .

Таблица 2.2 Виды органических удобрений и потребление из них элементов питания Вид удобрения Потребление из 1 т (первый Потребление из год) 1 т (второй год) кг г кг

–  –  –

ПОЛУЖИДКИЙ 0,72 0.25 1.65 0,9 1.2 12.8 0.35 0.11 0.25 навоз свиной Навозные стоки 0,15 0.15 0.40 0,2 0.2 0,8 0.04 0.08 0.13 Торфонавозный 0.70 0.35 1.80 0,6 0.1 2.0 0.30 0.14 0.29 компост (1:1) Торфонавозныи 0,40 0.27 0,71 0,9 0.7 2.0 0.30 0.14 0.29 ком пост(1:2) Навоз лошадей 1,04 0.77 2.75 - - - 0,70 0.33 0,66 Навоз овец 2.07 0.60 2,80 1,9 2.9 6.0 0.82 0.24 0.60 Птичий помет 3.28 4.00 2,75 1 0.4 19,5 1,64 1,95 0.66 Торфопометный 2,04 2,05 1,50 1.2 0.5 10,8 1.02 0,98 0.30 компост(1:1) Торфопометный 2.44 2.50 1.50 1.1 0,5 13,8 1.22 1,20 0.30 компост (1:2) Сапропели орга- 0.50 0.22 0.75 2.4 1.9 30.0 0.27 0.09 0,18 нические Зеленое удобре- 1,35 0,25 0,85 - - - 0,46 0,12 0.17 ние В среднем по Республике Беларусь поступление элементов питания с органическими удобрениями характеризуется следующими величинами: N — 3,5, P2Os — 1,8, К20 — 3,4, СаО — 2,3, MgO — 0,7, S04 — 0,5 кг на 1 т условного навоза .

Подстилочный навоз состоит из твердых и жидких выделений животных, подстилки и остатков корма. Состав и удобрительная ценность его зависят от вида животных, состава кормов, подстилки, способа хранения .

Лучшим подстилочным материалом является солома злаковых культур и верховой торф. Значение подстилки заключается в том, что она создает мягкое сухое ложе для животных, увеличивает выход навоза, поглощает жидкие выделения животных и образующийся аммиачный азот. Одна часть соломенной подстилки может поглощать две-три части жидкости, верхового торфа — 10-15 частей. Подстилка улучшает свойства навоза, делает его более рыхлым, менее влажным, способствует лучшему разложению при хранении. Подстилочный навоз легче перевозить, лучше вносить и заделывать в почву .

Солома для подстилки используется в виде резки длиной Ю-15 см. Оптимальный расход подстилки составляет от 10-12 до 20-25 кг сухого низинного торфа в сутки на корову или 4-5 кг соломы .

Для подстилки можно использовать и древесные опилки. Однако качество навоза при этом ухудшается вследствие низкого содержания азота и большого количества медленно разлагающейся клетчатки и лигнина. Лучше всего его длительно компостировать .

В хозяйствах чаще всего применяется смесь навоза разных видов скота преимущественно на соломенной подстилке. В таком навозе в среднем содержатся следующие элементы: N — 0,5 %, Р2°5 ~~ 0.20-0,25 % К20 — 0,6 %. Кроме того, с 20 т навоза в почву поступает до 80 кг В, 8 кг — Мо, 60 кг — Си, 380 кг — Zn и другие элементы .

Бесподстилочный навоз получают на комплексах с транспортерами и гидравлическими системами навозоудаления. В зависимости от степени разбавления водой бесподстилочный навоз подразделяется на полужидкий (влага 84-92 %), жидкий (93-97 %) и навозные стоки (98-99 %) .

Бесподстилочный навоз обладает высоким удобрительным действием, элементы питания для растений находятся в легкорастворимой форме, около половины азота находится в аммиачной форме, треть фосфора и весь калий растворимы. Однако его трудно перевозить и хранить, чаще всего его используют для приготовления компостов. Применение высоких доз бесподстилочного навоза приводит к загрязнению грунтовых вод нитратами. Жидкий навоз и навозные стоки характеризуются высоким содержанием патогенной микрофлоры. Не рекомендуется длительное применение повышенных доз бесподстилочного навоза на одних и тех же участках, так как это способствует ухудшению качества растительной продукции. Повышается содержание нитратов в кормах, уменьшается содержание сахара в корнях сахарной свеклы, крахмала — в клубнях картофеля, в растениях может накапливаться избыточное количество микроэлементов .

Агрономически обоснована технология разделения жидкого навоза на фракции. Жидкая фракция вносится мобильным транспортом, а оставшаяся густая фракция компостируется с торфом. Полужидкий навоз чаще всего используется для компостирования .

Навозная жижа — преимущественно азотно-калийное удобрение. Она вытекает из жижесборников на скотных дворах или навозохранилищах. Навозную жижу необходимо хранить в плотно закрытом жижесборнике, чтобы уменьшить потери азота .

Птичий помет является самым концентрированным органическим удобрением, по содержанию питательных веществ и их доступности растениям превосходит другие виды. Содержание питательных веществ в птичьем помете зависит от количества и качества корма, вида птицы и подстилочного материала. Птичий помет в основном является азотно-фосфорным удобрением. Недостаток калия восполняется минеральными удобрениями. При внесении 5 т/га помета действие его на урожай превосходит 30 т/га подстилочного навоза. При хранении помета наблюдаются большие потери азота, чтобы их снизить к нему добавляют торф, опилки, костру, солому или готовят компосты .

Для улучшения технологических качеств куриного помета применяется его термическая сушка при температуре +600...+800 С. Помет превращается в сыпучее гранулированное высококонцентрированное органическое удобрение (влажность — 17 %, N — 4,54 %, Р205 — 3,65 %, К20 — 1,74 %) .

Сапропель — озерный ил, образуемый на дне пресноводных озер из растительных и животных остатков, подвергшихся микробиологическим процессам в анаэробных условиях. Сапропели могут рассматриваться как перспективный заменитель торфа. В состав сапропеля входят азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, микроэлементы (медь, цинк, бор и др.), витамины и другие биологически активные вещества .

Применение свежедобытых сапропелей в качестве удобрения не эффективно, так как азот находится в органической форме, содержится много закисных соединений, биохимические процессы замедлены. Для улучшения свойств предусматривается их проветривание и промораживание, что приводит к активизации микробиологической деятельности и улучшению структуры. Эффективность 1 т сапропелей равноценна 0,6-0,8 т торфонавозных компостов .

Сапропель может применяется также для приготовления различных удобрительных смесей и компостов, мелиорантов, сапропелевых субстратов, растительных грунтов, а также для кормления животных (в качестве ингредиентов комбикормов, различных белково-витаминно-минеральных добавок и премиксов) .

Гидролизный лигнин — один из резервов органических удобрений, можно также использовать как заменитель торфа. Данный отход гидролизной промышленности представляет собой торфообразную органическую массу, содержащую вещества, которые могут быть использованы для питания растений и микроорганизмов. Возможность использования отходов таких заводов в качестве органических удобрений позволяет решать и экологическую проблему их утилизации .

Гидролизный лигнин имеет кислую реакцию среды, поэтому для повышения его эффективности необходима предварительная нейтрализация. Целесообразно использовать лигнин для компостирования с навозом, птичьим пометом. При этом улучшаются физико-химические свойства самого лигнина и компостируемых добавок. По эффективности лигнинно-навозные компосты равнозначны торфонавозным .

Солома используется как органическое удобрение, раздельно с жидким или полужидким навозом .

Во время уборки озимых культур солому измельчают, равномерно распределяют по поверхности почвы, вносят жидкий или полужидкий навоз, затем поле дискуют или запахивают. Солома содержит такие ценные компоненты, как целлюлоза, лигнин и др., которые являются энергетическим материалом для почвенных микроорганизмов и образования гумуса. При минерализации в почве соломы высвобождаются почти все необходимые растениям питательные вещества, включая микроэлементы .

Однако недостаток азота в злаковой соломе приводит к активной иммобилизации (закреплению в биологической форме) подвижных форм азота почвы, и растения испытывают его недостаток, который компенсируется внесением минерального азота. Можно также применять солому в сочетании с зеленым удобрением, что позволяет исключить внесение минерального азота, а также создает благоприятные условия для образования гумуса в почве. После заделки соломы рекомендуется высевать на данном поле зернобобовые. В противном случае, чтобы не снизить урожайность последующей культуры, особенно зерновой, необходимо дополнительно внести 10-12 кг азота на каждую тонну запаханной соломы .

Исследованиями установлено, что запашка 3 т/га соломы с добавлением 30 кг/га д. в. азота на фоне минеральных удобрений дает с учетом действия на картофель, ячмень, однолетние травы прибавку 11.0 ц/га к. ед. Дополнительное внесение 27 т/га жидкого навоза обеспечивает прибавку урожая до 30 ц/га к .

ед. По влиянию на урожай сельскохозяйственных культур солома, вносимая в почву совместно с жидким или полужидким навозом, равноценна соломистому навозу .

Твердые бытовые отходы и осадки сточных водявляются одним из резервов пополнения запасов органического вещества в почве. Наиболее простой и доступный способ их использования — компостирование .

Твердые бытовые отходы необходимо подвергать биотермической переработке и обеззараживанию. Установлены ограничения на содержание в них стекла, полимеров и других балластных включений .

В осадках сточных вод отмечается большое содержание влаги, тяжелых металлов (Pb, Cd, Cr, Hg, Си, Ni), а также различных патогенных микроорганизмов, что не позволяет их применять для удобрения полей. В основном стоки используют в зеленном строительстве, лесном хозяйстве. При этом к ним предъявляются следующие требования: они должны быть гигиенически безвредными, не содержать избыточного количества тяжелых металлов, иметь высокое содержание элементов питания растений .

Компосты используются в Беларуси в качестве органических удобрений и подразделяются на торфонавозные, торфожижевые, торфопометные, навозо-лигнинные и др. Наиболее широко применяются торфонавозные компосты в отношении навоза и торфа 3:1, когда на 1 часть торфа приходится 3 части бесподстилочного навоза. Содержание торфа уменьшено в связи с повышением стоимости и дефицитом торфа. При компостировании усиливаются биологические процессы разложения торфа, в результате увеличивается содержание более доступного для растений азота, уменьшается кислотность торфа. Торф, обладая высокой влагоемкостью и поглотительной способностью, хорошо удерживает жижу и поглощает аммиачный азот навоза, предохраняя его от улетучивания. При компостировании гибнет основная масса жизнеспособных семян сорных растений и болезнетворных микроорганизмов .

Правильно приготовленные компосты не уступают по эффективности навозу. Срок созревания компоста — 3-4 месяца .

Торфонавозные компосты следует готовить в поле на месте их применения, вблизи животноводческих ферм или в навозохранилище. Летом компостирование можно проводить площадным способом:

на слой торфа (20-30 см) укладывают слой навоза, затем бульдозером или тяжелой дисковой бороной перемешивают и сгребают в штабеля .

Торфожижевые компосты готовят в поле. В корытовидное углубление из торфа заливается навозная жижа. После впитывания жижи всю массу бульдозером сгребают в штабеля и не уплотняют .

Торфожижевые компосты можно вносить через 1-1,5 месяца после закладки. По эффективности они не уступают навозу .

Аналогично готовятся компосты из торфа и жидкого навоза .

Торфопометные компоеты готовят из одной части помета и двух частей торфа. Можно к одной части помета добавлять полторы части почвы и складывать на краях удобряемых полей — пометно-почвенные компосты. Кроме того, на птицефабриках готовят компосты из одной части опилок трех частей помета .

Лигнинно навозные компосты готовят из нейтрализованного лигнина и навоза. Нейтрализацию лигнина осуществляют доломитовой или известковой мукой. Готовят также лигнинно-пометные компосты .

Навозно-сапропелевые компосты получают при добавлении к сапропелевым удобрениям бесподстилочного навоза или птичьего помета. Компосты из сапропелей и птичьего помета в соотношении по массе 1:1 являются самым качественными и быстродействующими из всех компостов. Их рекомендуется вносить невысокими дозами (20-30 т/га) .

Торфофекальные компосты готовят так же, как и торфожижевые. Необходимо, чтобы температура в компосте поднялась до +60 "С. Лучше вносить их на второй год после закладки. Не рекомендуется применять под овощные культуры .

Вермикомпосты — продукт, получаемый из органических отходов, подвергнутых физико-химической, биохимической и микробиологической трансформации в кишечнике дождевых или красных калифорнийских червей.

С помощью червей компостируют различные органические отходы:

навоз, бытовой мусор, растительные остатки. Новая технология переработки отходов получила название вермикомпостирования, а получаемый компост — вермикомпост .

Технология вермикомпостирования основана на способности червей поглощать в процессе своей жизнедеятельности растительные остатки и почву. В организме червей они измельчаются, химически трансформируются, обогащаются некоторыми питательными элементами, ферментами и микроорганизмами .

Преимущество вермикомпостирования по сравнению с обычными способами компостирования заключается в том, что происходит ускорение процесса разложения и минерализации органического вещества отходов (в 2-5 раз в зависимости от свойств исходного сырья), уменьшается объем отходов, происходит более глубокое обеззараживание компостов, подавляется деятельность патогенных микроорганизмов, отходы перестают выделять неприятные запахи .

Зеленое удобрение — свежая растительная масса, запахиваемая в почву для обогащения ее органическим веществом, азотом и другими элементами питания. Часто этот прием называют сидерацией; а растения, выращиваемые на удобрение, — сидератами .

В зависимости от того, возделывают сидераты в чистом виде или в смеси с другими культурами, различают самостоятельные или уплотненные посевы сидератов. При самостоятельном посеве сидераты занимают поле 1-2 сезона. Если сидераты возделывают в течение короткого периода от уборки одной культуры до посева другой, то их называют промежуточными .

Уплотненные посевы позволяет получать значительное количество зеленой массы еще во время роста основной культуры. Растение на зеленое удобрение запахивают сразу или вскоре после уборки основной культуры .

В зависимости от способов использования зеленой массы различают полное, укосное и отавное зеленое удобрение. Зеленое Удобрение в зависимости от типа использования (полное, отавное, укосное) запахивается осенью до наступления заморозков. Озимые сидеральные культуры запахиваются весной следующего года. При использовании на зеленое удобрение промежуточных культур их посев после уборки основных зерновых и зернобобовых культур производится в срок до 15 августа. При полном использовании запахивают всю растительную массу, укосном — скошенную зеленую массу запахивают на другом поле, при отавном — на удобрение запахивают корни, стерню, отросшую отаву .

В качестве сидератов преимущественно возделывают бобовые растения (люпин, сераделла, донник, озимая вика, чина, эспарцет) и крестоцветные культуры (горчица белая, редька масличная, озимый и яровой рапс и др.) .

Роль зеленого удобрения особенно велика в зоне с дерново-подзолистыми почвами, бедными гумусом и подвижными элементами питания. Сидераты обогащают почву органическим веществом и азотом, способствуют накоплению в пахотном горизонте других питательных веществ, которые извлекают из более глубоких слоев почвы. После запахивания сидеральных культур уменьшается кислотность почвы, улучшается ее структура, создаются наиболее благоприятные условия для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов. Возделывание сидеральных культур значительно снижает засоренность полей .

В зеленой массе сидератов находится примерно столько же азота, сколько в навозе, а фосфора и калия немного меньше, недостаток их устраняется внесением соответствующих минеральных удобрений .

Процесс разложения зеленого удобрения в почве протекает значительно быстрее, чем других органических удобрений. Возделывание на зеленое удобрение бобовых культур равноценно применению 30-40 т/га навоза .

Технология хранения подстилочного навоза. В зависимости от способов хранения навоза определяют потери из него азота и сухого вещества. Существуют технологии хранения подстилочного навоза под скотом, в навозохранилище и в полевых штабелях .

Хранение навоза под скотом используется при беспривязном содержании скота в животноводческих помещениях, в полевых загонах и на выгульных площадках. При таком хранении подстилка из торфа или резаной соломы равномерно перемешивается с экскрементами животных и уплотняется. При этом отпадает необходимость ежедневной уборки навоза, что снижает себестоимость навоза, упрощается уход за животными и почти отсутствуют потери аммиачного азота .

Производится периодическое удаление навоза бульдозером, вывоз в поле или на специально приготовленные площадки около животноводческим ферм с последующей укладкой его в бурты .

Хранение навоза в навозохранилище. Лучший способ хранения навоза — навозохранилище с жижесборником. Навозохранилища располагают на возвышенных местах на расстоянии не менее 50 м от скотных дворов и свыше 200 м от жилых построек, размеры навозохранилища зависят от количества скота и продолжительности хранения .

Навоз укладывается вдоль длинной стороны навозохранилища большими штабелями шириной 2-3 м, тесно примыкающими один к другому. Штабеля сверху прикрывают торфом или резаной соломой слоем 15-20 см. При таком хранении потери азота из навоза минимальны .

Хранение навоза в полевых штабелях производится при недостатке навозохранилищ. Недопустимо хранить навоз в небольших кучах. При таком хранении улетучивается почти весь аммиачный азот, а другие питательные вещества вымываются талыми водами и дождями .

В поле навоз необходимо укладывать в большие, хорошо уплотненные штабеля шириной 3-4 и высотой 2-2,5м. Для закладки штабеля выбирают высокое, сухое место, на которое укладывают слой торфа (20-30 см) или резанной соломы. Чтобы навоз не замерзал, укладку каждого штабеля следует завершать в течение 1-2 дней. Сверху штабель также укрывают слоем торфа .

Хранить подстилочный навоз можно около фермы на бетонированных площадках в уплотненных штабелях шириной 5-6 м и высотой 2,5-3,0 м .

При хранении подстилочного навоза в навозохранилище или полевых штабелях существует несколько способов его хранения: рыхлый, горячепрессованный и плотный .

При рыхлом или горячем способе хранения возможно сильное самосогревание, при этом происходят значительные потери органического вещества и азота. Применяется в соответствии с указаниями ветеринарной и карантинной служб при инфекционных заболеваниях животных или при наличии в подстилочном навозе семян карантинных сорняков. Горячепрессованный способ применяется, когда необходимо подвергнуть навоз систематическому обеззараживанию. Навоз после 3-5-дневного разогревания До +50...+60 'С уплотняют и хранят до полного использования. Плотный (или холодный) способ хранения — удаленный из животноводческого помещения навоз сразу уплотняют, что обеспечивает самую лучшую сохранность органического вещества и азота (их потери в 3 раза меньше по сравнению с рыхлым хранением). В связи с этим для получения навоза хорошего качества его рекомендуется хранить холодным способом .

Накопление и хранение навоза в значительной мере определяют его качество. В зависимости от степени разложения навоз на соломенной подстилке подразделяют на свежий, полуперепревший, перепревший и перегной. В свежем слаборазложившемся навозе солома незначительно изменяет цвет и прочность, в полуперепревшем приобретает темно-коричневый цвет, теряет прочность и легко разрывается. В полуперепревшем навозе теряется 10-30 % первоначальной массы и органического вещества .

Перепревший навоз представляет собой однородную массу, отдельные соломины не обнаруживаются .

При этой стадии теряется около 50 % исходной массы и органического вещества. Перегной — рыхлая темная масса, при этом теряется около 75 % массы сухого органического вещества. Доводить навоз до состояния перегноя нерационально, так как в 2-3 раза уменьшается содержание органического вещества .

Применение органических удобрений. Различные культуры характеризуются неодинаковыми требованиями к органическим удобрениям. Средние дозы органических удобрений, рекомендуемые под сельскохозяйственные культуры, представлены в табл. 2.3 .

Таблица 2.3 .

Средние дозы органических удобрений, рекомендуемые под различные сельскохозяйственные культуры Культура Подстилочный Жидкий навоз, т/га навоз или ком- крупного свиней пост, т/га рогатого скота Картофель столовый 40-50 - Картофель фуражный 50 70 140-200 110-150 Сахарная свекла 60-70 - Кормовые корнеплоды 70-80 200-250 150-180 Кукуруза 70-80 200-250 150-180 Овощные культуры 20-80 - Озимые зерновые 30-40 - Однолетние травы 30-40 80-100 60-80 Многолетние злаковые и бобово-злаковые травы:

при перезалужении; 30-40 80-100 60-80 при подкормке - 150-250 130-180 Луговые земли - 140-200 110-150 Оптимальным сроком применения подстилочного навоза и компостов на связных почвах при возделывании пропашных культур является осеннее внесение под зяблевую вспашку. Дозы применения органических удобрений зависят от гранулометрического состава почвы и от соотношения площади возделываемых на данных почвах многолетних трав и пропашных культур (табл. 2.4) .

На почвах легкого и среднего гранулометрического состава в зоне достаточного увлажнения органические удобрения необходимо заделывать на полную глубину пахотного слоя. На тяжелых глинистых почвах их лучше вносить на глубину 14-18 см .

Таблица 2.4 Нормативы потребности в органических удобрения для поддержания бездефицитного баланса гумуса в дерново-подзолистых почвах, т/га Пропашные культуры, % Вид почвы 10 20 30 Многолетние травы, % Суглинистые 10 9 7 6 14 13 11 10 16 15 13 12 Супесчаные 12 11 9 8 16 15 13 12 18 17 15 14 Песчаные 14 13 11 10 19 18 16 15 - - Правильно подготовленные навоз и компосты к осени хорошо вызревают, в них погибает большинство возбудителей болезней и семян сорных растений .

Следует также учитывать, что основная масса питательных веществ органических удобрений становится доступной для питания растений только после минерализации .

При весеннем внесении органических удобрений затягиваются сроки вследствие переувлажнения почвы, напряженного графика весеннего сева и других полевых работ; при этом происходит переуплотнение почвы; кроме того, для заделки органических удобрений требуется проводить дополнительные обработки почвы .

При внесении высоких доз органических удобрений на слабо-окультуренных почвах и при углублении пахотного горизонта эффективен послойный способ заделки: половину нормы удобрений вносят под вспашку на полную глубину пахотного слоя, а половину заделывают в почву после вспашки с помощью дисковых борон на глубину 12-14 см .

Один из приемов повышения эффективности органических удобрений — локальное его внесение лентами, в борозды, лунки. Эффект обусловлен снижением потерь элементов питания за счет связывания их почвой, вымывания, денитрификации, увеличения доступности питательных веществ растению .

Разбросанные по полю органические удобрения должны быть сразу заделаны в почву. Время между разбрасыванием и заделкой в почву не должно превышать 6 ч .

2.4. Бактериальные удобрения

Бактериальные удобрения — препараты бактерий с торфом или в жидкой культуре, позволяющие повышать урожайность сельскохозяйственных культур, в первую очередь бобовых .

Бактериальные удобрения обеспечивают повышение урожайности и качества растениеводческой продукции за счет биологической (микробной) мобилизации основных элементов минерального питания, стимуляции роста, также выполняют фитосанитарные функции, повышая устойчивость растений к корневым инфекциям. Применение бактериальных удобрений создает условия для экономии минеральных удобрений .

Сапронит. В последнее время в республике применяется бактериальное удобрение сапронит, содержащее активные зональные штаммы клубеньковых бактерий, специфичные для отдельных бобовых культур. Использование сапронита повышает эффективность бобово-ризобиального симбиоза и урожайность бобовых культур, улучшает качество продукции, увеличивает содержание протеина в горохе на 0,5-2,2 кг/га, люпине — 2,4-3,0, клевере — 0,9-5,0 кг/га .

Предпосевная обработка 1 т семян проводится рабочей смесью: 1 л сапронита + 10 л воды (непосредственно перед использованием). Изготавливается жидкий препарат, объем гектарной дозы — 0,2 л .

Азобактерин. Бактериальное удобрение широкого спектра действия — для зерновых культур, многолетних трав и льна-долгунца. Повышает эффективность использования биологического азота, стимулирует рост, продуктивное кущение, повышает устойчивость к коневым инфекциям, увеличивает урожайность на 15-30 %. Использование азобактерина улучшает качество зерна и травяных кормов по содержанию протеина, увеличивает выход длинного волокна и урожайность семян льна-долгунца. Его применение позволяет экономить азотные удобрения на 15-40 кг/га .

Используется как для предпосевной обработки семян, так и для обработки посевов. Азобактерин изготавливается в жидкой форме. Объем гектарной дозы — 0,5 л. Предпосевная обработка 1 т семян проводится рабочей смесью: 1 л азобактерина + 1-2 л раствора прилипателя + 3-4 л воды. Обработка посевов проводится рабочей смесью из расчета на 1 га: 0,5 л азобактерина + 150-200 л воды .

Ризобактерин. Бактериальное удобрение на основе ризосферных азотфиксаторов для зерновых культур. Применение ризобактерина позволяет повысить урожайность зерна на 10-15 %, снизить дозы азотных удобрений на 20-30 % .

Доза расхода ризобактерина для обработка 1 т семян зерновых культур составляет 0,9-1,1 л, непосредственно перед посевом препарат разбавляют 10 л воды. Изготавливается в жидкой форме, объем гектарной нормы 0,2 л .

Ризобактерин-С. Представляет собой усовершенствованную форму ризобактерина с повышенным сроком хранения, прикрепляемостью и выживаемостью продукта на корнях зерновых культур .

Фитостимофос. Рекомендуется как бактериальное удобрение на основе фосфатмобилизующих бактерий для улучшения фосфатного питания сельскохозяйственных культур. Фитостимофос эффективен при возделывании зерновых, зернобобовых и овощных культур. Стимулирует прорастание семян, физиологические процессы в растениях, повышает подвижность труднорастворимых фосфатов в почве, что компенсирует 15-30 % фосфорных Удобрений, повышает урожайность культур в среднем на 20 % .

Норма расхода фитостимофоса для обработки 1 т семян яровой пшеницы составляет 1,1л, для кукурузы — 5,0 л, зернобобовых — 1.0 л, непосредственно перед посевом препарат разбавляют 10 л воды. Изготавливается в жидкой форме, объем гектарной дозы — 0,2 л .

Калиплант рекомендуется для улучшения калийного питания сельскохозяйственных культур. Использование калипланта активизирует биологическую мобилизацию калия, способствует увеличению доступности почвенного калия для сельскохозяйственных культур и коэффициента использования калия почвы на 5-10 %. Калиплант является эффективным стимулятором роста, повышает устойчивость растений к корневым инфекциям. Увеличивает урожайность зерновых культур на 4-9 ц/га, масло семян озимого рапса (3-6 ц/га) .

2.5. Минеральные удобрения

–  –  –

Удобрения сложно- N:P20.:K20 10.0:20,0:20,0 10,0:5.0 смешанные гранулированные (АФК) N:P205:K20 16,0:16,0:16.0 6,25 N:P205:K20 5,0:16.0:35,0 20,0:6,25:2.86

N:P205:K20 16,0:12:20 8.88:6.25:5

Жидкие комплексные N:PA 10,0:34,0 10.0:2.94 удобрения (ЖКУ) Кристалл и н N:P205:K20 20.0:6:10 5.0:2,5:10,0

Характеристика наиболее распространенных азотных удобрений. Азотные удобрения в зависимости от содержащейся в них формы азота подразделяются на следующие группы:

1) нитратные — удобрения, содержащие азот в нитратной форме (натриевая и кальциевая селитры);

2) аммонийные — удобрения, содержащие азот в аммонийной форме (сульфат аммония, хлористый аммоний);

3) аммонийно-нитратные — содержат азот в аммонийной и ни тратной форме (аммиачная селитра);

4) амидные — содержат азот в амидной форме (мочевина);

5) карбамид — аммонийно-нитратные, содержащие азот в амидной, аммонийной и нитратной форме (карбамид аммиачная селитра (КАС) .

В Республике Беларусь из азотных удобрений наиболее широко применяется мочевина (карбамид) CO(NH2)2, которая содержит 46 % азота, является самым концентрированным из твердых азотных удобрений. По внешнему виду представляет собой белый кристаллический продукт, хорошо растворимый в воде. Гигроскопичность кристаллической мочевины (при +20 С) сравнительно небольшая, но с повышением температуры заметно увеличивается. При хороших условиях хранения мочевина почти не слеживается. Выпускается в гранулированном виде с содержанием биурета (вредная для растений примесь) не более 1 %, который в таких концентрациях не оказывает вредного влияния на растения. При внесении в почву под влиянием уробактерий в течение двух-трех дней мочевина превращается в углекислый аммоний. Под действием нитрифицирующих бактерий ионы аммония переходят в нитраты .

Мочевина является биологически кислым удобрением. Ее можно применять на различных почвах под все культуры при условии немедленной заделки в почву. Удобрение менее пригодно для поверхностного внесения в качестве подкормки озимых культур, лугов, пастбищ вследствие потерь аммиака в результате разложения углекислого аммония, который является очень летучим. В связи с этим мочевину целесообразно использовать под пропашные и овощные культуры, а также для поздних подкормок зерновых культур в виде 10-15%-х растворов, одновременно вводя при необходимости в раствор мочевины ретарданты и пестициды .

Аммиачная селитра (NH4N03) содержит 34-35 % азота. Половина азота находится в аммонийной форме, связывается почвой, остальная — в нитратной, которая в почве свободная, очень подвижная и может вымываться. Удобрение хорошо растворимо в воде, выпускается в гранулированном виде, обладает хорошими физическими свойствами, сохраняет хорошую сыпучесть и рассеиваемость. Аммиачная селитра сильно гигроскопична, при хранении слеживается. Взрывоопасна, необходимо хранить в сухом помещении, оборудованном противопожарными средствами .

Аммиачная селитра является физиологически кислым удобрением. Пригодна под все культуры на разных почвах, но более эффективно ее использовать для поверхностных подкормок зерновых культур, сенокосов и пастбищ. Можно также применять и для подкормки пропашных, овощных, плодовых и ягодных культур с обязательной заделкой в почву. Смешивать аммиачную селитру с суперфосфатом и калийными удобрениями следует непосредственно перед внесением в почву. Для уменьшения потерь азота от вымывания под яровые культуры ее необходимо вносить весной под предпосевную культивацию почвы .

Сульфат аммония (сернокислый аммоний) — (NH4)2S04 — кристаллическая соль белого, желтоватого, зеленоватого или серого цвета, хорошо растворимая в воде, содержит 20,5-21,0 % азота и 24 % серы. Слабо гигроскопична, мало слеживается, хорошо рассеивается и быстро растворяется в воде .

Сульфат аммония — физиологически кислое удобрение, при систематическом внесении подкисляет почву. Особенно сильно реагируют на подкисляющее действие сульфата аммония культуры, чувствительные к почвенной кислотности: клевер, пшеница, ячмень, свекла и капуста, для которых сульфат аммония менее эффективен, чем нитратные формы удобрений. Известкование устраняет подкисляющее действие сульфата аммония и повышает его эффективность. В то же время для культур, менее чувствительных к кислотности почвы, сульфат аммония является одним из лучших азотных удобрений. Его можно также применять для поверхностных подкормок озимых зерновых, сенокосов и пастбищ .

Карбамида-аммиачная смесь (КАС) представляет собой смесь концентрированных растворов карбамида и аммиачной селитры с содержанием азота 28-32 %. Является одним из перспективах азотных удобрений, не содержит свободного аммиака, поэтому не требует немедленной заделки в почву. Преимущество данного Удобрения заключается в том, что оно более технологично и удобно пРи использовании, характеризуется низкими трудовыми затратами на производство и применение, имеется возможность более равномерного распределения по поверхности почвы и др. В результате рентабельность применения КАС выше, чем других азотных удобрений .

Растворы КАС являются превосходным однокомпонентным удобрением, кроме того, на их основе могут быть приготовлены комплексные удобрения с добавлением микроэлементов. КАС можно использовать под все сельскохозяйственные культуры как в виде основного удобрения, так и в подкормки зерновых и других культур. При основном внесении возможно поверхностное сплошное и локальное (ленточное) внесение .

При проведении подкормок зерновых культур, особенно в фазы выхода в трубку и начало колошения, концентрированные растворы КАС желательно разбавлять водой в соотношении 1:2, чтобы исключить ожоги растений, а доза азота не должна превышать соответственно 30 и 20 кг/га .

Медленнодействующие азотные удобрения — новый вид слаборастворимых удобрений, азот которых медленно переходит в растворимую форму, постепенно используется растениями в течение вегетации и не теряется из почвы .

Наиболее распространенной формой медленнодействующих удобрений является мочевино-формальдегидное удобрение (МФУ), получаемое конденсацией мочевины формальдегидом. В удобрении содержится от 33 до 42 % общего азота, в том числе 3-10 % водорастворимого. Выпускается в виде порошка и гранул. Пригодно для использования под зерновые, лен и под все культуры на легких почвах .

Производство данного удобрения обходится очень дорого, что сдерживает его широкое применение .

Новые формы медленнодействующих азотных удобрений — капсулированные — гранулы покрыты тонкими полимерными пленками или серой. Серное покрытие составляет до 10 % от массы удобрения (мочевины), хорошо используется растениями и по эффективности превосходит МФУ .

Перспективным является производство мочевины методом прессования на основе фосфогипса .

Полученное удобрение содержит 30-32 % N, 25 % S03 и 2,7 % Р205, имеет пониженную скорость вымывания азота, повышенную прочность гранул. По данным института почвоведения и агрохимии, применение данного удобрения на дерново-подзолистых супесчаных почвах под озимую рожь позволило получить прибавку урожайности 6,5 ц/га по сравнению с обычной мочевиной .

Особенности применения азотных удобрений. Азотные удобрения имеют решающее значение в повышении урожайности сельскохозяйственных культур. Особенно эффективны они в обеспеченных влагой районах на бедных азотом почвах .

Азотные удобрения, выпускаемые туковой промышленностью, хорошо растворимы в воде. Сильная растворимость и подвижность в почве таких удобрений не всегда полезны. При внесении их в больших дозах создается избыточно вредная концентрация и высокое осмотическое давление почвенного раствора, резко ослабляющее развитие молодых растений. В районах достаточного увлажнения, особенно на легких почвах, возможно вымывание внесенного азота .

Решающим фактором повышения эффективности азотных удобрений является строгое соблюдение доз и сроков их внесения. Азотные удобрения вследствие сильного вымывания в виде N03_ или улетучивание в виде NH4+ рекомендуется вносить весной под предпосевную обработку почвы или в виде подкормок по результатам почвенной и растительной диагностики .

Характеристика основных фосфорных удобрений. Исходным сырьем для производства фосфорных удобрений служат природные апатиты и фосфориты, содержащие в своем составе соли фосфорной кислоты, необходимые для питания растений. Фосфорные удобрения получают путем кислотной и термической переработки апатитов и фосфоритов, а также размола фосфоритов до состояния тонкой муки .

Наряду с этим в качестве удобрений используются богатые фосфором отходы металлургической промышленности (томасшлак, мартеновские шлаки) .

Суперфосфат простой гранулированный — Са(Н2Р04)2 • 2Н20 + 2CaS04 • 2Н20 — представляет собой гранулы от светло-серого до темно-серого цвета. Содержит 19-21 % Р205 и до 40 % сульфата кальция. Гранулированный суперфосфат обладает хорошими физическими свойствами: не слеживается, сохраняет хорошую рассеиваемость. Грануляция способствует меньшему соприкосновению удобрения с частицами почвы, что задерживает процесс Ретроградации фосфорной кислоты, т. е. ослабляет переход фосфора в труднорастворимые формы .

Двойной гранулированный суперфосфат — Са(Н2Р04)2 • Н20 в отличие от простого имеет высокое содержание усвояемого фосфора в расчете на Р205 — (42-49) % и не содержит гипса. Представляет собой гранулы светло-серого или темно-серого цвета. Химические и физические свойства, а также применение и эффективность такие же, как и простого суперфостфата. Только при удобрении культур, положительно реагирующих на гипс, предпочтение следует отдавать простому суперфосфату. Выпускается также с добавками микроэлементов .

Суперфос — новое перспективное фосфорное удобрение. Представляет собой гранулы темно-серого цвета. Получается при неполном разложении фосфоритов фосфорной кислоты. Общее содержание в нем Р205 от 35 до 44 %. Содержание водорастворимого фосфора составляет 50-60 % от общего. По своему действию на урожай сельскохозяйственных культур приближается к двойному суперфосфату. Особенно эффективно внесение суперфоса на дерново-подзолистых почвах .

Особенности применения фосфорных удобрений. В почве фосфор суперфосфата вследствие химического взаимодействия с полуторными окислами, карбонатами кальция и магния превращается в нерастворимые в воде фосфаты, менее доступные для растений, т. е. подвергается химическому поглощению или ретроградации. Фосфор суперфосфата почти полностью закрепляется в месте его внесения и слабо передвигается в почве. Так, на кислых дерново-подзолистых почвах, содержащих большое число подвижных форм полуторных окислов, образуются фосфаты алюминия и железа, фосфор из которых слабо доступен для растений. В результате этого уменьшается использование фосфора растениями и снижается его эффективность. При внесении до посева в качестве основного удобрения суперфосфат следует заделывать под плуг, чтобы удобрение находилось в более глубоком и постоянно влажном слое почвы, где размещается основная масса корней растений. Поверхностное внесение фосфорных удобрений в подкормку без заделки малоэффективно. Закрепление фосфора суперфосфата на кислых почвах, особенно гранулированного, снижается при локальном его внесении: в рядки или гнезда при посеве, а также при ленточном внесении до посева .

Рядковое или припосевное внесение позволяет улучшить питание растений фосфором в начальный период его развития и благоприятно отражается на росте корневой системы. При рядковом внесении небольшие дозы суперфосфата дают такие же прибавки урожая, как и значительно большие дозы при разбросном допосевном внесении. Это обусловлено снижением химического связывания фосфора, а также размещением удобрения вблизи прорастающих семян и обеспечением питания растений легкодоступным фосфором с самого раннего периода роста. Доза фосфора для припосевного удобрения зависит от биологических особенностей сельскохозяйственных культур и составляет 10-20 кг/га .

Фосфоритная мука может применяться только на средне-и сильнокислых почвах при рНкс15,0 .

Характеристика основных калийных удобрений. Сырьем для получения калийных удобрений являются природные калийные соли. Крупнейшим месторождением хлористых калийных солей является Белорусское месторождение, представленное карналлитом и сильвинитом .

По химическому составу калийные удобрения подразделяют на хлоридные (хлористый калий и смешанные соли) и сульфатные (сульфат калия, калимагнезия и калимаг). В зависимости от содержания калия и технологии производства калийные удобрения подразделяются на концентрированные (хлористый калий, сернокислый калий, калийная соль, поташ, калимагнезия и калимаг) и размолотые природные соли (сильвинит и каинит). Кроме того, в качестве калийсодержащих удобрений используются отходы промышленности — цементная пыль и печная зола .

Хлористый калий (КС1) — основное калийное удобрение республики, на долю которого приходится до 90 % в ассортименте данного вида удобрений. Хлористый калий содержит от 57 до 60 % К 20 и представляет собой кристаллическое вещество от белого до красно-бурого цвета. Кристаллы хлористого калия малогигроскопичны, слеживаются при хранении .

По сравнению с другими хлорсодержащими удобрениями в нем на единицу калия отмечается минимальное содержание хлора, вследствие чего он может применяться под все сельскохозяйственные культуры на любых почвах. Под чувствительные к хлору культуры хлористый калий лучше вносить осенью, тогдахлор вымывается в более глубокие слои. На легких песчаных и супесчаных, а также торфяно-болотных почвах хлористый калий во избежание вымывания калия следует вносить весной .

Сернокислый калий (K2S04) — ценное бесхлорное удобрение. Содержит 46-50 % К20. Представляет собой мелкокристаллическую соль сероватого цвета, растворимую в воде. Обладает хорошими физическими свойствами: негигроскопична, не слеживается. Может применяться на любых почвах под все культуры. Однако ввиду энергоемкого и дорогостоящего производства выпускается в ограниченном количестве. Применяется в основном в овощеводстве. Особо пригодна под культуры, чувствительные к хлору (картофель, гречиха, огурец, лук) .

Калийная соль получается механическим смешиванием хлористого калия с тонкоразмолотым сильвинитом или каинитом. Кристаллическая соль серого цвета с включением розовых кристаллов. Содержание К20 не менее 40 %, кроме того, в ней содержится 35 % NaCl. Хлора в данном удобрении больше, чем в хлористом калии. Калийная соль наиболее эффективна для сахарной свеклы и кормовых корнеплодов, которые положительно реагируют на натрий и малочувствительны к избытку хлора. Для культур, чувствительных к избытку хлора, она менее пригодна, чем хлористый калий. Вносится в качестве основного удобрения осенью под зяблевую вспашку .

Применение калийных удобрений. Все калийные удобрения хорошо растворимы в воде. При внесении их в почву калий поглощается коллоидной фракцией почвы, а хлор остается в почвенном растворе, поэтому легко вымывается. В результате поглощения подвижность калия в почве снижается и предотвращается его вымывание. Исключением являются песчаные, супесчаные и торфяно-болотные почвы. На суглинистых почвах калийные удобрения следует вносить с осени под зяблевую вспашку. При этом они размещаются во влажном слое почвы, в котором развивается основная масса деятельных корней, и калий лучше используется растениями .

Все калийные удобрения — физиологически кислые соли. Их кислотность заметно проявляется при длительном применении под калиелюбивые культуры (гречиха, корнеплоды, картофель, овощи), особенно на дерново-подзолистых почвах. По этой причине такие почвы следует известковать и вносить в них азотные и фосфорные удобрения. На почвах, бедных азотом и фосфором, одни калийные удобрения не дают должного эффекта .

Комплексные удобрения. Удобрения, содержащие два или три основных питательных элемента, называются комплексными. Преимущества их заключаются в том, что они содержат несколько элементов питания, в них более высокая концентрация, они обеспечивают лучшую доступность элементов корневой системе, экономию при транспортировке, внесении, расходы на тару и складские помещения .

Комплексные удобрения подразделяют на двойные, содержащие два компонента (азотно-фосфорные, азотно-калийные), и тройные (азотно-фосфорно-калийные). По способу производства их подразделяют на сложные, сложносмешанные (или комбинированные) и смешанные удобрения. Выделяют также жидкие (ЖКУ), суспензированные (СЖКУ) и комплексные гранулированные удобрения на основе торфа (КГУ) .

Сложные удобрения содержат два или три питательных элемента в составе одного химического соединения. Например, аммофос, калийная селитра .

Сложносмешанные (комбинированные) удобрения получают в едином технологическом процессе путем обработки готовых односторонних удобрений (суперфосфат, аммиачная селитра, хлористый калий и др.) фосфорной или серной кислотой и их аммонизации. В таких удобрениях содержится два или три элемента питания, хотя и в виде различных химических соединений. Кроме того, они могут иметь в составе микроэлементы — бор, медь, цинк и др. К ним относятся нитрофос, нитрофоска, жидкие комплексные удобрения, борный суперфосфат, кристаллин др .

Смешанные — механические смеси простых удобрений. Тукосмеси могут готовиться в заводских условиях или на тукосмеси-тельных установках в хозяйствах .

Аммофос — NH4H2P04 — высококонцентрированное азотно-фосфорное твердое удобрение. Содержит 9-12 % азота и до 52 % фосфора, а также перечисленные элементы в хорошо усвояемой растениями преимущественно водорастворимой форме. Гранулированный аммофос отличается хорошими физическими свойствами,не слеживается, нетоксичен, малогигроскопичен, хорошо растворим в воде .

Хороший компонент для тукосмесей, применяется и для непосредственного внесения. Недостаток данного удобрения заключается в неуравновешенном соотношении между азотом и фосфором (1:4). Его можно эффективно использовать для рядкового внесения под все культуры, в качестве подкормок пропашных, овощных и при основном удобрении озимых культур, недостаток азота при этом компенсируется внесением азотных удобрений в подкормку. Результаты многих исследований показали, что эффективность аммофоса обычно выше, чем смеси простых удобрений при равных нормах азота и фосфора .

Аммофосфат содержит 6-7 % N и 45-46 % Р205 или 38-39 % Р205 и 4-5 % N. По своим физическим свойствам близок к аммофосу. Содержит значительно меньше азота по сравнению с аммофосом. Чаще применяют для рядкового внесения, также можно использовать в качестве основного внесения под лен, зернобобовые, овощные на почвах, слабо обеспеченных фосфором .

Диаммонийфосфат (диаммофос) — гранулированное неслеживающееся удобрение темно-серого цвета, содержит 19-21 % N и 35-48 % Р205 в водорастворимой форме. Обладает хорошими физическими свойствами. Можно использовать под все сельскохозяйственные культуры .

Нитрофоска — удобрение, содержащее чаще всего 11 %N, 11 % Р205 и 11 % К20 (31-33 % общего содержания питательных веществ). Выпускается в гранулированном виде. Недостаток нитрофоски — низкое содержание питательных веществ и необходимость дополнять их односторонними удобрениями, так как уравновешенное соотношение питательных веществ не является оптимальным для большинства культур. Нитрофоску вносят в качестве основного удобрения до посева всех культур, в рядки или лунки при посеве, а также в подкормку пропашных культур. Эффективность ее практически такая же, как и эквивалентных смесей простых удобрений .

Селитра калиевая — KN03 — сложное азотно-калийное удобрение, содержит не менее 13 % N и 38-46 % К20. Представляет собой кристаллический белый порошок с желтовато-сероватым оттенком .

Хорошо растворяется в воде, обладает слабой гигроскопичностью, при хранении может слеживаться .

Физиологическипредставляет собой щелочное удобрение. Применение калийной селитры наиболее эффективно в овощеводстве .

Кристаллин и растворин — сложносмешанные удобрения, полностью растворимые в воде и применяемые для выращивания овощных культур и цветов. Кристаллин окрашен в разнообразные цвета, характеризуется различным содержанием элементов питания, например белый — 10 %N, 5 % Р205, 20 % К20, 6 % MgO, розовый — 17 % N, 17 % Р205 и 6 %К20 .

Растворин выпускается только белого цвета, существует четыре его марки с разным содержанием элементов питания. Одна из марок содержит 20 % N, 16 % Р и 10 % К .

Жидкое комплексное удобрение (ЖКУ) производят в виде растворов и суспензий. Признается одной из наиболее экономичных форм туков. Получают методом холодного или горячего смешивания. При горячем смешивании образуются основные (базисные) растворы высокой концентрации. Чаще всего используется ЖКУ марки 10:34:0 (N:P205:K20), содержание азота и фосфора составляет 44 % .

В базовый раствор можно вводить любые недостающие питательные вещества, в том числе микроэлементы, а также пестициды. Благодаря отсутствию свободного аммиака его можно вносить на поверхность почвы с последующей заделкой под любые культуры .

Фосфор в ЖКУ по сравнению с твердыми удобрениями лучше растворяется в воде, может передвигаться по профилю почвы. По этой причине важное значение имеет выбор сроков, способов и доз внесения .

ЖКУ слабо корродирует черные металлы, что позволяет для перевозки и внесения кроме специальных машин использовать после тщательной промывки емкости для аммиачной воды, жидкого навоза .

К недостаткам ЖКУ относится возможность кристаллизации растворов и выпадения осадка при высокой (+38 °С) и низкой (-18 °С) температурах хранения .

Суспензированные жидкие комплексные удобрения (СЖКУ) получают так же, как и жидкие, в растворе, с применением технической глины (до 3 % по массе). Это дает возможность увеличения времени хранения без выпадения осадка. Суммарное содержание питательных веществ в суспензированных удобрениях может быть доведено до 40 % .

Тукосмеси могут готовится различного состава, с разным соотношением N:P205:K20 в зависимости от потребностей удобряемой культуры и свойств почвы. В этом случае тукосмеси имеют преимущество перед комплексными удобрениями, которые выпускают с содержанием питательных веществ, не всегда подходящим для внесения под культуры и на разных почвах .

Выпускаются с различным соотношением питательных веществ и их общим содержанием от 25 до 50 %. В Беларуси Гомельским химическим заводом производится сложносмешанное удобрение с соотношением N:P205:K20 = 16:11:20, 5:16:35, 17:17:17, 10:20:20 и др. Сложносмешанные гранулированные удобрения можно использовать под все культуры в основное и припосевное внесение. При этом удобрение марки 5:16:35 наиболее эффективно для основного внесения под озимые зерновые культуры, озимый рапс и лен; марки 16:11:20 — под яровые зерновые, картофель, сахарную свеклу, гречиху; марки 10:20:20 — при возделывании овощных культур .

Основные требования, предъявляемые к гранулированным смесям, — хорошая сыпучесть, неслеживаемостъ, пригодность к механизированному внесению. При их применении достигается значительная экономия труда и времени по сравнению с раздельным внесением и повышается их эффективность, так как все удобрения вносятся в один след, они более равномерно распределяются по полю. Почва менее уплотнена, структура ее меньше разрушается .

Однако не все удобрения можно смешивать одно с другим, так как в результате химических реакций между ними могут происходить нежелательные изменения: ухудшение физических свойств, уменьшение растворимости, потеря питательных элементов .

Можно заблаговременно смешивать с последующим хранением аммофос, хлористый калий, суперфосфат и сульфат аммония, а также мочевину, суперфосфат и аммофос. Только перед внесением можно смешивать аммиачную селитру с суперфосфатами и хлористым калием. Не смешивают аммиачную селитру с порошковидным суперфосфатом, золой, известковой и доломитовой мукой, навозом и пометом птиц. Мочевину не смешивают с порошковидным суперфосфатом, золой. Известковую и доломитовую муку не смешивают с минеральными удобрениями .

Микроудобрения. Для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур наряду с макроудобрениями важное значение имеют микроудобрения .

Микроудобрения — это удобрения, содержащие микроэлементы, необходимые растениям в сотых, тысячных долях процентов и менее. Однако каждый из них выполняет строго определенные функции в обмене веществ, питании растений и не может быть заменен другим элементом. При выращивании сельскохозяйственных культур на почвах с недостаточным, а в некоторых случаях с избыточным содержанием доступных форм микроэлементов, снижается урожай и ухудшается качество продукции .

Недостаток или избыток отдельных микроэлементов в продукции может вызвать заболевание человека и животных .

Применение микроудобрений является важным элементом высокой культуры земледелия, вносить их необходимо в первую очередь при высоком уровне планируемых урожаев. В республике использование микроудобрений путем внесения в почву осуществляется с помощью создания промышленных форм минеральных удобрений с добавками микроэлементов. Это позволяет при небольших дозах применения более равномерно распределять микроудобрения по удобряемой площади, а также значительно сократить расходы на их внесение .

В почвах Беларуси для сельскохозяйственных культур чаще всего ощущается недостаток бора, меди, цинка, молибдена и других микроэлементов. В последние годы в республике применяются следующие микроудобрения .

Борная кислота (Н3В03) — мелкокристаллический порошок белого цвета, содержит 17,3 % бора .

Солюбор ДФ — порошок белого цвета, содержит 17,5 % бора и хорошо растворяется в воде .

Сульфат меди (медь сернокислая) (CuS04 • 5Н20) — кристаллическая соль голубовато-синего цвета, содержит 25 % меди .

Сульфат цинка (цинк сернокислый) (ZnS04 • 7Н20) — кристаллический порошок белого цвета, содержит 22 % цинка .

Сульфат марганца (марганец сернокислый) (MnS04 • 5Н20) — кристаллический порошок белого цвета, содержащий 22,8 % марганца .

Молибдат аммония (аммоний молибденовокислый) ((NH4)6Mo7024 • 4Н20) — мелкокристаллический порошок белого цвета, содержащий 52 % молибдена .

Для пересчета доз микроэлементов в удобрения и удобрений в соответствующие элементы применяются коэффициенты приведены в табл. 2.6 .

Таблица 2.6 .

Коэффициенты пересчета микроэлементов в удобрения и удобрений в соответствующие элементы Микроэле- Микроудобрения Коэффициенты Коэффициенты менты пересчета микро- пересчета элементов в удоб- удобрений в рения элементы В Борная кислота 5,78 0,173 В Солюбор ДФ 5,71 0,175 Си Медь сернокислая 4,00 0,25 Цинк сернокислый Zn 4,52 0.22 Марганец сернокислый Mn 4,39 0,228 Молибдат аммония Mo 1,92 0.52 Наряду с простыми микроудобрениями в сельском хозяйстве широкое применение получили органоминеральные и хелатные соединения микроэлементов .

Адоб бор — жидкий концентрат удобрения, содержащий 15 % бора (об.) в органоминеральной форме. В 1 л удобрения содержится 150 г бора .

Адоб медь — жидкий концентрат удобрения, содержащий 6,43 % меди в хелатной форме, 9 % азота и 3 % магния. В 1 л удобрения содержится 64 г меди, 90 г азота и 30 г магния .

Адоб марганец — жидкий концентрат удобрения, содержащий 15,3 % марганца в хелатной форме, 9,8 % азота и 2,8 % магния. В 1 л удобрения содержится 153 г марганца, 98 г азота и 28 г магния .

Адоб цинк — жидкий концентрат удобрения, содержащий 6,2 % цинка в хелатной форме, 9 % азота и 3 % магния. В 1 л удобрения содержится 62 г цинка, 90 г азота и 30 г магния .

Эколист моно бор — жидкий концентрат удобрения, содержащий 11 % бора (весовые) в органо-минеральной форме. В 1 л удобрения содержится 150 бора .

Эколист моно медь — жидкий концентрат удобрения, содержащий 7 % меди в хелатной форме, 6 % азота и 4 % серы. В 1 л удобрения содержится 88 г меди, 75 г азота и 65 г серы .

Эколист моно марганец — жидкий концентрат удобрения, содержащий 12 % марганца в хелатной форме, 6 % азота и 4,5 % серы. В 1 л удобрения содержится 174 г марганца, 87 г азота и 50 г серы .

Эколист моно цинк — жидкий концентрат удобрения, содержащий 8 % цинка в хелатной форме, 6 % азота и 3,8 % серы. В 1 л удобрения содержится 108 г цинка, 81 г азота и 51 г серы .

В последние годы сельскохозяйственному производству зарубежными и отечественными производителями предлагается ряд новых составов комплексных удобрений, ориентированных на отдельные культуры или их группы. Кроме известных форм комплексных удобрений, содержащих макро- и микроэлементы фирмы Кемира, к ним можно отнести комплексные удобрения Басфолиар (Польша, фирма Адоб), Эколист (Польша, фирма Экоплон), составы микроэлементов Витамар (Республика Беларусь) и удобрения Агрикола (Россия, компания Техноэкспорт) .

Кроме того, источником микроудобрения являются органические удобрения и зола .

Особенности применения микроудобреннй. Применение микроудобрений зависит от биологических особенностей сельскохозяйственных культур и от почвы (табл. 2.7, 2.8) .

Таблица 2 7. Потребность сельскохозяйственных культур в микроэлементах в зависимости от типов почв Микро- Тип почвы Культура элемент Бор дерново-подзолистые, лен, рапс, сахарная и кормовая дерново-глеевые, тор- свекла, картофель, зернобобовые, фяные семенники многолетних бобовых трав Медь дерново-подзолистые, озимые и яровые зерновые, рапс, торфяные многолетние злаковые травы Цинк дерново-подзолистые кукуруза, лен, многолетние бобовые травы Марганец дерново-подзолистые озимые и яровые зерновые, кукуруза, рапс, многолетние злаковые и бобовые травы Молибден дерново-подзолистые семенники многолетних бобовых трав Кобальт дерново-подзолистые зернобобовые, многолетние бобовые травы

–  –  –

2.7. Система удобрения Высокая эффективность удобрений обеспечивается только при условии применения их в определенной научно обоснованной системе с учетом конкретных почвенно-климатических условий, особенностей питания отдельных культур и чередования их в севообороте, агротехники, свойств удобрений, планируемой урожайности и многих других факторов .

Система удобрения в хозяйстве — комплекс агротехнических и организационно-хозяйственных мероприятий по наиболее рациональному, плановому применению удобрений в целях повышения урожайности сельскохозяйственных культур и плодородия почвы .

Система удобрения должна решать следующие задачи: увеличение урожайности сельскохозяйственных культур и улучшение ее качества, повышение плодородия почв; повышение производительности труда; эффективное использование удобрений; охрана окружающей среды .

Таким образом, система удобрений представляет собой генеральную схему организационно-хозяйственных мероприятий, которая конкретизируется в системе удобрения в севооборотах и в годовых планах применения удобрений .

Система удобрения в севообороте — план применения органических и минеральных удобрений, в котором предусматриваются их виды, дозы, сроки внесения и способы заделки под отдельные сельскохозяйственные культуры. В хозяйстве такой план составляется ежегодно, при его составлении используется планируемая урожайность сельскохозяйственных культур, агрохимические паспорта полей, почвенная карта, план накопления органических удобрений, нормативные справочники по определению доз минеральных удобрений .

Наиболее эффективная система удобрения под сельскохозяйственные культуры в условиях Беларуси — органо-минеральная, сочетающая использование навоза, компостов, зеленых и минеральных удобрений. При внесении органических удобрений вместе с минеральными ослабляется отрицательное влияние физиологической кислотности и повышенной концентрации питательных веществ, особенно заметное при внесении высоких доз минеральных удобрений. Исследованиями установлено, что при совместном внесении половинных доз навоза и минеральных удобрений получают более высокие прибавки урожая, чем при раздельном внесении полной порции каждого из таких удобрений. Особенно эффективна комплексная система удобрений на песчаных и супесчаных почвах, характеризующихся слабой обеспеченностью гумусом и низким плодородием .

Повышение эффективности минеральных удобрений во многом зависит от приемов и способов их внесения. Различают три приема внесения удобрений: основное удобрение (допосевное, предпосевное), рядковое (припосевное) и подкормки (послепосевное). Существуют следующие способы внесения удобрений: сплошной (разбросной), местный (гнездовой, очаговый, рядковый), локально-ленточный и в запас .

Основное удобрение предназначено для обеспечения растений питанием на протяжении всего периода вегетации, особенно во время интенсивного роста и развития и наибольшего потребления элементов пищи. В основное удобрение вносится наибольшая часть дозы удобрений, предусмотренная под данную культуру. Основное удобрение применяется до посева под вспашку, перепашку зяби или под глубокую культивацию. Удобрение при этом заделывается в более глубокий влажный слой почвы и хорошо используется растением почти в течение всей вегетации .

Так вносят органические удобрения, калийные и большую часть фосфорных. Основное внесение азотных удобрений необходимо планировать в весеннее время незадолго до посева под культивацию, что значительно уменьшит потери азота. На легких по гранулометрическому составу почвах целесообразнее все минеральные удобрения вносить весной под предпосевную обработку почвы .

При наличии специальной техники может использоваться локальный способ внесения удобрений, который более эффективен и экономически выгоден, чем вразброс. При локально-ленточном внесении меньше потери элементов питания из удобрений, они меньше связываются почвой, более равномерно размещаются во влаго-обеспеченном слое почвы на оптимальном расстоянии от семян .

При таком способе внесения удобрения располагаются в почве лентами, определенным образом ориентированными относительно корневой системы растений. По данным кафедры агрохимии БГСХА, коэффициенты использования питательных веществ изудобрений при этом выше на 7-13 % по сравнению с разбросным внесением. Окупаемость 1 кг NPK зерновыми возрастает на 1,5-2,5 кг зерна, картофеля и кукурузы примерно на 3 кг к. ед. В связи с этим дозы основного удобрения при локальном внесении удобрений в условиях производства могут быть снижены на 25-30 % по сравнению с разбросным .

Рядковое (или припосевное) удобрение вносят в небольших количествах одновременно с посевом семян или посадкой клубней, рассады. Для всех сельскохозяйственных культур особенно большое значение имеет внесение в рядки гранулированного суперфосфата, так как в начальный период роста растения особенно чувствительны к недостатку фосфора. Данное удобрение снабжает молодые растения доступным фосфором, что способствует развитию более мощной корневой системы .

Припосевное удобрение, несмотря на то, что вносится в небольших дозах, имеет важное значение для развития растений. Благодаря рядковому удобрению растения лучше развиваются и легче переносят временную засуху, меньше повреждаются вредителями и болезнями, лучше подавляют сорную растительность. Значимость рядкового удобрения возрастает в районах, где используется ограниченное количество минеральных удобрений, а фосфор является элементом, находящимся в первом минимуме .

Подкормки применяют в период вегетации растений в дополнение к основному и припосевному удобрению с целью усиления питания растений в периоды наиболее интенсивного потребления ими питательных веществ. Наиболее целесообразны для подкормки легкорастворимые азотные удобрения, а также богатые азотом органические удобрения — навозная жижа, птичий помет. В подкормку удобрения вносят или поверхностно вразброс (ранневесенняя подкормка озимых, подкормка клевера и других многолетних кормовых культур), или в междурядья пропашных и овощных культур с заделкой в почву культиватором-растение-питателем. В засушливые годы подкормки могут не оказать положительного действия на урожай и даже снизить его .

Основой для планирования применения удобрений, установления оптимальных норм и соотношения питательных веществ удобрений под сельскохозяйственные культуры являются результаты полевых опытов .

Определение доз минеральных удобрений. В Республике Беларусь чаще всего для определения доз минеральных удобрений используется балансовый метод. Главной задачей данного метода является наиболее полное удовлетворение потребностей растений в питательных веществах для получения планируемых урожаев и максимальной окупаемости используемых удобрений, повышение и выравнивание плодородия почв, уменьшение загрязнения окружающей среды средствами химизации .

Определение доз удобрений на планируемую урожайность производится расчетными методами, в основе которых лежит баланс питательных веществ — сопоставление расхода элементов питания на формирование урожая (т. е. выноса питательных веществ с урожаем) с поступлением элементов питания из почвы и удобрений. Для определения выноса элементов питания с планируемым урожаем используются нормативные данные по выносу N, Р2О5 и К20 с 1 т основной и соответствующим количеством побочной продукции .

Для расчета количества питательных веществ, поступающих в растение из почвы, учитывается обеспеченность почвы элементами питания (данные берутся из агрохимического паспорта поля) и средние коэффициенты поступления азота, фосфора и калия из запасов почвы .

При внесении под культуру органических удобрений определяют, какое количество элементов питания из них усваивает растение. Для расчета используются качественные показатели органических удобрений и коэффициенты использования питательных веществ растениями из данных удобрений .

Сопоставляя данные по выносу элементов питания планируемым урожаем с количеством их поступления в растение из почвы и органических удобрений, определяют сколько азота, фосфора и калия необходимо внести с минеральными удобрениями, чтобы получить данный урожай .

Дозы удобрений, рекомендуемые для каждой культуры на 1 га почвы, принято выражать в килограммах действующего вещества (д. в.): азотных — азота (N), фосфорных — оксида фосфора (Р205), калийных — оксида калия (К20) .

Схематично расчет доз минеральных удобрений можно представить в виде формулы:

–  –  –

Глава 3 ЗЕМЛЕДЕЛИЕ С ОСНОВАМИСЕМЕНОВОДСТВА

Земледелие — наука и отрасль сельскохозяйственного производства, основанная на использовании земли с целью выращивания сельскохозяйственных культур .

3.1. Факторы жизни растений и приемы их регулирования. Законы земледелия Растения — живые организмы, имеющие взаимосвязанные и согласованно работающие органы (корни, стебли, листья и др.), которые выполняют ряд функций, необходимых для жизни растения как единого организма .

Растительный мир состоит из деревянистых (деревья, кустарники) и травянистых растений. По продолжительности жизни растения подразделяют на однолетние, двулетние и многолетние .

Большинство культурных растений — пшеница, рожь, ячмень, овес, гречиха, лен, кукуруза — являются однолетними, т. е. заканчивают цикл развития от прорастания семян до созревания плодов за один вегетационный период .

Двулетние растения (корнеплоды, капуста и др.) в первый год жизни образуют корень и листья, а во второй — цветоносные побеги и семена .

Многолетние растения произрастают ряд лет. Причем часть из них (клевер, люцерна, тимофеевка и др.) сохраняют только подземные органы; часть — сохраняет как надземные, так и подземные (яблоня, груша, слива и др.) .

Те растения, которые возделываются человеком с целью получения урожая, называются культурными .

Растения, как и все живые организмы, питаются, дышат, растут и развиваются, размножаются. Для осуществления перечисленных функций растениям необходимы определенные условия окружающей среды. Причем каждый вид растений предъявляет свои специфические требования к таким условиям и требует определенного количественного их соотношения (рис. 3.1) .

Наиболее существенное влияние на рост и развитие растений, их продуктивность и качество продукции оказывают условия освещения, тепловой и питательный режимы, условия увлажнения и аэрации .

Регулируя условия среды, в которой произрастают растения, человек получает большие возможности управления ростом, развитием растений, а следовательно, и их продуктивностью .

Требования растений к условиям освещения. Растения обладают уникальной способностью преобразовывать солнечную энергию в энергию химических связей. Данная важнейшая жизненная функция зеленых растений называется фотосинтезом .

Сущность фотосинтеза заключается в том, что под действием энергии солнечного света, которая поглощается и преобразуется хлоропластами клеток зеленых растений, образуются органические вещества и кислород, который выделяется в атмосферу. Одновременно с созданием органического вещества в растениях протекает процесс его разрушения с высвобождением энергии — дыхание .

Ежегодно растения накапливают 1842 *1015 кДж энергии .

В процессе жизнедеятельности организмов создаются кислород, диоксид углерода, сероводород, метан и пр. Причем большинство атмосферных газов на Земле имеют биогенное происхождение. Ежегодно в атмосферу живыми организмами выделяется около 123 млрд т кислорода и поглощается около 170 млрд т диоксида углерода .

Рост и развитие культурных растений зависят от продолжительности и интенсивности освещения. Растениями длинного дня являются пшеница, рожь, овес, вика, лен, капуста; короткого — кукуруза, просо, сорго, подсолнечник, хлопчатник, соя, фасоль. Растения короткого дня требуют более интенсивного освещения .

Регулирование светового режима в полевых условиях может осуществляться за счет оптимизации нормы посева, что позволяет избежать загущенности растений, способствует улучшению условий освещения. Расположение рядков растений — в направлении с севера на юг .

Требования растений к влаге. Рост и развитие растений в значительной мере определяются тем, насколько полно удовлетворяются их потребности в воде. Вода является обязательной составной частью тканей растений. Питательные вещества поступают к тканям в виде водных растворов .

Потребность растений в воде изменяется в течение вегетационного периода и о ней можно судить по величине транспирацион-ного коэффициента. Транспирационный коэффициент — количество воды, необходимое растению для образования единицы сухого вещества .

Транспирация зависит от температуры и влажности воздуха, интенсивности солнечного излучения, силы ветра, а также от биологических особенностей растений. Такие растения, как сорго, просо, кукуруза, расходуют влагу экономно; наибольшей потребностью в воде отличаются многолетние травы; несколько меньше она у корнеплодов, ржи, пшеницы, ячменя. Причем потребность в воде у растений существенно изменяется в различные периоды роста и развития. Существует так называемый критический период, когда растения испытывают наибольшую потребность в воде, а ее дефицит приводит к резкому снижению продуктивности. Как правило, такой период совпадает с формированием репродуктивных органов .

Периоды наибольшей потребности в воде у разных культур приходятся на разные сроки. Так, зерновые, лен и зернобобовые хорошо развиваются при достаточном количестве влаги в первой половине лета; картофель, корнеплоды, кукуруза потребляют наибольшее количество влаги во второй половине лета. Многолетние травы нуждаются в хорошем обеспечении влагой в течение всего вегетационного периода .

В связи с этим требования растений к условиям увлажнения необходимо учитывать при формировании структуры посевов. Получение устойчивых урожаев при различных погодных условиях гарантировано при подборе культур, различающихся по характеру водопотребления .

Хорошо оструктуренные, богатые гумусом и питательными веществами, лишенные сорной растительности почвы способны накапливать, а затем обеспечивать растения необходимым количеством влаги. По этой причине повышение плодородия почв способствует формированию благоприятных для роста и развития растений условий увлажнения .

Большую роль в формировании водного режима играет обработка почвы. Бесструктурные, распыленные почвы быстро теряют влагу за счет капиллярного испарения; глыбистые — за счет выдувания паров воды, поэтому такие приемы обработки, как рыхление, боронование, выравнивание поверхности почвы, снижают непроизводительные потери воды .

Узкозагонная вспашка вдоль склонов, формирование борозд, гребней и гряд способствуют удалению избытка влаги; лункование и щелевание — сохранению ее в почве .

Регулирование водного режима избыточно увлажненных почв может осуществляться при помощи осушительной мелиорации. При дефиците влаги в почве основным гидротехническим приемом является орошение .

Сооружения с двухсторонним регулированием водного режима дозволяют при необходимости использовать для орошения дренажные воды .

Увеличению запасов влаги в почве способствует снегозадержание, сохранение стерни, посадка лесополос и др .

Требования растений к теплу. Возможности прорастания семян, рост корневой системы, нарастание вегетативной массы, характер и интенсивность таких жизненно важных для растений процессов, как фотосинтез, дыхание, транспирация, в значительной мере определяются температурой почвы и воздуха .

В Беларуси средняя температура в январе колеблется от -4,5 С на юго-западе до -8 °С на северо-востоке, в июле — от +17 С на севере до +18,5 "С на юге. Сумма активных температур уменьшается с 2500 °С на юго-западе до 2000 С на северо-востоке. Безморозный период длится соответственно 150-180 и 140-150 дней .

Тепловой режим почвы формируется за счет поступления, передвижения и отдачи тепла и зависит от количества поступающей лучистой энергии солнца и свойств почвы .

Особые требования к температурному режиму предъявляют овощные культуры. Они плохо переносят не только пониженные температуры, но и незначительные колебания температур в течение суток. В связи с этим основные овощные культуры имеют ограниченный ареал распространения, где вегетационный период и отсутствие резких суточных перепадов температур обеспечивают их полноценный рост и развитие. Требования растений к температурному режиму определяются их биологическими особенностями, стадиями роста и развития. Многие культуры — рис, хлопчатник, соя и др. — способны давать высокие урожаи только в условиях теплого климата; ячмень, овес, лен — в условиях умеренного .

Каждый вид культурных растений требует определенных температурных условий для прорастания семян (табл. 3.1) .

Семена конопли, клевера, люцерны, прорастают при температуре почвы +2...+3 °С; вики, гороха, ячменя, овса +4...+5 °С; льна, люпина +6 С; картофеля +8...+9 С; а просо и соя дают всходы при температуре почвы не ниже +10...+12 С .

–  –  –

3.2. Сорные растения и меры борьбы с ними Сорняки — это дикорастущие растения, самопроизвольно поселяющиеся в посевах культурных и наносящие им вред. Культурные растения других видов и сортов, которые встречаются в посевах сельскохозяйственных культур, называются засорителями .

На полях Республики Беларусь встречается более 300 видов сорняков, среди которых 35-40 видов относятся к числу наиболее распространенных и злостных .

Виды сорняков, предпочитающие постоянно обрабатываемые земли и хорошо приспособившиеся к посевам сельскохозяйственных культур, составляют группу сорнополевой растительности. Сорняки, обитающие преимущественно у жилых и хозяйственных построек, на свалках, по межам и обочинам дорог и т. д., относятся к группе мусорной растительности .

3.2.1. Вред, причиняемый сорняками

Сорные растения наносят сельскохозяйственному производству большой ущерб, размеры которого зависят как от вида сорняка, так и от его численности .

Сорняки ухудшают условия жизни культурных растений, перехватывая у них влагу, элементы питания и свет, что отрицательно сказывается на урожае, а иногда приводит к гибели посевов. Такие сорняки, как василек синий, ромашка непахучая, редька дикая, в отдельные периоды вегетации расходуют влаги 1,5-2 раза больше, чем культурные растения. По этой причине на засоренных полях влажность почвы в корнеобитаемом слое понижается на 2-5 %. С сильной транспирацией сорняков тесно связана их способность охлаждать почву (на 1-4 °С) .

Из внесенных удобрений культурные растения успевают использовать только 40 % питательных веществ, в то время как сорняки — 60-70 %. Известно, что при засоренности 240 сорняков на 1 м2 при определенной их массе с 1 га посева они могут потреблять до 180 кг NPK .

Сорняки быстро всходят, растут и затеняют посевы. При недостатке света всходы культурных растений гибнут или угнетаются; стебли вытягиваются, полегают; плоды не вызревают; клубни картофеля, корнеплоды формируются мелкими, в них меньше полезных веществ. Под пологом разросшихся сорняков хуже проветривается и прогревается почва .

Вьющиеся сорняки, обвивая стебли культурных растений, вызывают их полегание, что затрудняет уборку и приводит к большим потерям урожая. Сорняки также создают трудности при обработке почвы, уходе за посевами, требуют дополнительных затрат на сушку зерна и очистку семян, внесение гербицидов, что сказывается на себестоимости продукции .

Сорняки являются очагами распространения вредителей и болезней сельскохозяйственных культур. Так, редька дикая, пастушья сумка являются резерваторами грибных заболеваний культур из семейства капустных. Пырей ползучий служит переносчиком ржавчины и других грибных болезней зерновых культур. Многие вирусные болезни переносятся насекомыми с сорняков на культурные растения .

Колорадский жук временно обитает на сорных видах паслена. На сорняках из семейства капустных живут многие вредители культурных растений, принадлежащих к тому же семейству (рапс, капуста и др.) .

Марь и лебеда являются местом обитания свекольной мухи, а некоторые долгоносики (вредители кормовой и сахарной свеклы) водятся на чертополохе и бодяке .

Кроме того, многие сорняки обладают ядовитыми свойствами (болиголов пятнистый, белена черная, чемерица Лобеля, куколь обыкновенный, вех ядовитый) и могут вызвать отравление животных и даже падеж; придают молоку и мясу неприятный вкус (полынь горькая, чеснок луговой, пижма обыкновенная, ярутка полевая) или запах (горчица дикая, донник). Пыльца амброзии полыннолистной и некоторых других сорняков вызывает аллергию, особенно в сухую погоду .

С засоренных полей зерно хлебных злаков получают невыполненным и с плохими хлебопекарными качествами. Его натура снижается на 8-11 г, стекловидность — на 0,5-3,3 %, а содержание протеина — на 0,6-2,0 % по сравнению с полями, обработанными гербицидами .

По результатам ежегодных обследований посевов республики установлено, что средняя засоренность основных сельскохозяйственных культур составляет 80-180 шт./м2 .

Вред сорняков необходимо рассматривать с точки зрения сельского хозяйства. В целом это растения не бесполезные, они имеют множество достоинств и выполняют свою роль в окружающей среде:

образуют экологическую нишу для врагов вредных насекомых; дают защиту от мороза, града и жарких солнечных лучей всходам культур; способствуют обогащению почвы гумусом; хорошо защищают почву от эрозии; непаразитные сорняки осуществляют процесс фотосинтеза; дают корм животным; многие сорняки съедобны (лебеда, крапива, сныть, одуванчик); являются ценным лекарственным сырьем .

Американский писатель и философ Р. У. Эмерсон писал: «Любой сорняк — это лекарственное растение, о достоинстве которого еще не знают» .

3.2.2. Биологические особенности сорняков

ДЛЯ успешной борьбы с сорняками необходимо знать их биологические особенности, которые дают им возможность широко распространяться на полях, иметь высокую конкурентную способность по отношению к культурным растениям. К основным биологическим особенностям сорняков относятся следующие .

Высокая семенная продуктивность. Одно растение василька синего дает до 7 тыс. семян, редьки дикой — до 12 тыс., осота полевого — до 19 тыс., пастушьей сумки — до 70 тыс., мари белой — до 100 тыс., щирицы белой — до 2 млн семян. В то время как зерновые хлеба дают в среднем 100-120 зерен на одно растение .

Различные способы распространения. У осота, мать-и-мачехи, одуванчика для переноса ветром имеются летательные волоски-хохолки. Куриное просо, лебеда, бодяк попадают на поля с потоками воды. Семена сорняков переносят птицы, разносят животные, муравьи. Многие семена снабжены шипами, колючками, крючками, якорями, с помощью которых они цепляются за шерсть животных, одежду человека и переносятся на большие расстояния. Мелкие семена с грязью прилипают к колесам машин, подошве обуви и таким образом завоевывают новые территории .

Долговечность и высокая жизнеспособность семян сорняков. Семена сорняков не теряют своей всхожести даже после многих лет пребывания в почве. Семена плевела опьяняющего, найденные в гробнице египетского фараона, проросли спустя 4 тыс. лет .

Семена сорняков не теряют своей всхожести после прохождения кишечника животного, поэтому свежий навоз на поля вносить не рекомендуется .

Недружность прорастания семян сорняков объясняется разно-качественностью семян одного и того же вида. Например, одно растение мари белой дает три вида семян. Одни прорастают в год созревания, другие — будущей весной, третьи — лишь на третий год после того, как осыпятся .

Способность размножаться вегетативным путем. Вегетативно размножаются многие многолетние сорняки (корневищами, корневыми отпрысками, отводками и т. д.) .

Неприхотливость к местам произрастания. Сорняки более засухоустойчивы, морозостойки, чем культурные растения. Могут произрастать как на рыхлой почве, так и на уплотненной .

Высокая приспособленность к культурным растениям. Некоторые сорняки в процессе эволюции настолько приспособились к культурным растениям, что не могут произрастать в естественных условиях, а развиваются только на обрабатываемых почвах. Сорняки, которые приспособились произрастать в посевах определенной культуры, называются специализированными (например, плевел льняной, торица льняная — в посевах льна; редька дикая, горец татарский, марь белая — в посевах гречихи; метлица полевая, пастушья сумка обыкновенная, василек синий — в посевах озимой пшеницы) .

Знание биологических особенностей сорняков позволяет установить, в какие моменты сорняки наименее стойки к различным агрономическим приемам и наиболее чувствительны к неблагоприятным внешним факторам. Это дает возможность разработать рациональную и ресурсосберегающую систему мер борьбы с ними, позволяющую эффективно уничтожать как вегетирующие сорняки, так и находящиеся в почве органы вегетативного размножения .

–  –  –

3.2.4. Меры борьбы с сорняками При планировании мероприятий по борьбе с сорняками за основу берут их видовой состав, биологические особенности, состояние сорного растения (всходы, взрослое растение, семена, плоды, корневища, корневые отпрыски и т. д.). Существенное значение имеет степень засорения полей. Мероприятия по борьбе с сорняками делятся на предупредительные и истребительные .

Предупредительные мероприятия направлены на выявление, локализацию источников, очагов сорных растений и уничтожение путей их распространения. К ним относятся следующие мероприятия .

Противосорняковый карантин проводится с целью предупреждения завоза семян новых сорняков из других стран (внешний карантин) или распространения опасных сорняков из одних районов в другие (внутренний карантин). В группу сорняков внутреннего карантина включены амброзия полыннолистная, трех-раздельная и многолетняя, горчак ползучий (розовый), все виды повилик, подсолнечник сорный, паслен клювовидный, Каролинский и трехцветковый и др. К сорнякам внешнего карантина относятся амброзия приморская, бузинник пазушный, паслен линейно-листный и калифорнийский, подсолнечник реснитчатый и шероховатый. Посевной материал, в котором обнаруживают карантинные сорняки, не допускается к перевозке и к посеву. Очаги карантинных сорняков, при обнаружении на полях и других угодьях, немедленно уничтожают любыми средствами вместе с окружающими их культурными растениями .

Тщательная очистка посевного материала, тары и машин от семян сорных растений. Очистка семенного материала регламентируется ГОСТами .

Использование в качестве удобрения только перепревшего навоза. При заделке в почву свежего навоза, вместе с ним вносится большое количество семян сорных растений, количество которых часто достигает нескольких миллионов на гектар .

Обкашивание дорог, меж, канав, опушек леса, пустырей, мелиоративных каналов до начала цветения сорняков, чтобы исключить их обсеменение .

Скармливание скоту растительных отходов (мякина, полова, засоренные семенами сорняков) в измельченном и запаренном виде .

Обязательная очистка поливных вод при наличии в них семян сорняков .

Применение правильной обработки почвы в целях усиления роста культурных растений .

Своевременная и качественная уборка урожая предохраняет от массового осыпания созревших семян сорняков и засорения ими почвы. Выбирая способ уборки, необходимо исходить из того, чтобы как можно меньше сорняков попадало в почву, полову и солому .

Истребительные мероприятия направлены на уничтожение вегетирующих сорных растений на полях и сельскохозяйственных угодьях, а также органов их генеративного и вегетативного размножения, находящихся в почве, для снижения жизнеспособности сорных растений. Подразделяются на агротехнические, биологические, химические и комплексные .

1. Агротехнические методы борьбы с сорняками дешевле, чем другие методы и средства и разработаны на основе мероприятий по обработке почвы, при проведении которых широко используют уничтожение и подавление сорняков: провокация семян к прорастанию, механическое уничтожение, истощение, удушение, вычесывание, высушивание, вымораживание и др. Перечисленные способы применяют к различным биологическим группам сорных растений или отдельным их видам .

Провокация семян к прорастанию — создание благоприятных условий для прорастания семян и органов вегетативного размножения. После появления всходов их уничтожают различными приемами обработки почвы. Сразу после уборки культур сплошного посева проводится лущение стерни, которым можно спровоцировать к прорастанию до 40 % семян сорняков данного года и множество семян запасов прошлых лет. Спровоцировать семена сорняков к прорастанию можно также уплотнением, увлажнением почвы в теплое время года или воздействием электромагнитных полей при отсутствии культурных растений .

Механическое уничтожение сорняков осуществляется в системе основной, предпосевной и послепосевной обработки почвы. Хорошим средством снижения жизнеспособности большого количества семян сорняков является вспашка на глубину пахотного горизонта. Большое значение в борьбе с сорняками принадлежит полупаровой обработке почвы, которая может состоять из лущения, вспашки и 1-3 культивации. Значительная часть молодых проростков сорняков уничтожается до- и послевсходовым боронованием. При этом боронование лучше проводить в фазе «белых нитей» сорняков, или появления семядолей, до образования настоящих листьев. Сорняки подрезаются также при междурядной культивации пропашных культур, окучивании картофеля .

Истощение — регулярное подрезание вегетативных органов сорных растений для увеличения расхода запасных питательных веществ на отрастание новых побегов, которые в дальнейшем подлежат уничтожению. Применяется на полях, засоренных многолетними и двулетними сорняками. Метод особенно эффективен в системе зяблевой обработки почвы против корнеотпрысковых сорняков .

Двух-трехкратное лущение через 10-15 дней с увеличением с каждым разом глубины (с 8-10 до 10-12 см) и последующая через 10-12 дней глубокая зяблевая вспашка позволяют снизить засоренность посевов яровых культур корнеотпрысковыми сорняками на 70 %. Первое лущение сразу после уборки культур проводится дисковыми лущильниками, второе — лемешными .

Удушение — измельчение орудиями обработки подземных органов многолетних сорняков на основной глубине залегания их корневой системы с последующей глубокой запашкой отрезков (шилец) в почву. Способ удушения разработан В. Р. Вильямсом для уничтожения пырея ползучего. На засоренном пыреем участке проводится перекрестное дискование на глубину 10-12 см. Во время дискования горизонтально расположенные корневища разделяются на отрезки длиной 10-20 см, которые через 10-12 дней дают дружные всходы. В это время проводят глубокую вспашку .

Вычесывание применяют для очищения почвы от корневищ, обладающих большой прочностью на разрыв и расположенных в верхней части пахотного слоя (пырей). Корневища извлекают из почвы путем многократных обработок пружинными и штанговыми культиваторами или боронами. Извлеченные корневища собирают с поля и сжигают .

Высушивание — использование воздействия солнечных лучей на предварительно измельченные корневища сорных растений при обработке почвы в сухую жаркую погоду .

Вымораживание — заключается в извлечении на поверхность почвы при глубокой вспашке подземных органов многолетних сорняков поздней осенью, чтобы при низких температурах они потеряли жизнеспособность. Лучше всего данный способ применять в районах с морозными малоснежными зимами .

2. Биологические методы борьбы с сорняками — целенаправленное использование вирусов, бактерий, грибов, насекомых, клещей нематод, рыб, птиц, грызунов, растений и других организмов для избирательного уничтожения сорняков .

Для уничтожения заразихи используется мушка-фитомиза, которая откладывает яйца в цветках и на стеблях заразихи. Из яиц формируются личинки, питающиеся данными органами сорняка, и в сильной степени повреждают его. Против повилики можно использовать несколько штаммов гриба альтернария .

Он образует споры, которые, попадая на влажные стебли паразитного растения, проникают в ткани и отравляют их. В борьбе амброзией можно использовать амброзиевую совку, гусеница которой питается только листьями амброзии полыннолистной, не повреждая других растений. Для подавления бодяка полевого можно использовать патогенные грибы, вызывающие ржавчину сорняка .

Наиболее дешевым биологическим методом является севооборот. В севообороте культуры сплошного посева чередуются с пропашными культурами, однолетние культуры — с многолетними травами. Быстрорастущие и хорошо кустящиеся озимые хлеба легче подавляют сорняки, чем слабокустящиеся яровая пшеница, просо. В последние годы выявлена способность некоторых культурных растений своими корневыми выделениями подавлять развитие отдельных сорняков. Так, редька масличная подавляет развитие пырея ползучего. Хорошо подавляют сорняки промежуточные посевы .

Биологические методы в практике земледелия находят пока ограниченное применение из-за узкоизбирательного действия и опасности патогенных организмов для культурных растений. Они находятся в стадии развития и совершенствования и являются весьма перспективными .

3. Химические методы борьбы с сорняками осуществляются с помощью препаратов, получивших название гербициды (с лат. herba— трава, ceado— убивать) .

По химическому составу гербициды делятся на неорганическиеи органические, по действию на растения — сплошного и избирательного действия. Гербициды сплошного действия применяются для уничтожения всех растений на площадях, где нет посевов: на обочинах дорог, осушительных и оросительных каналах, в садах и т. д. Препараты избирательного действия, или селективные, уничтожают одни виды растений, но не поражают другие, применяются в посевах культурных растений .

По характеру действия на растения гербициды делятся на контактные и системные. Контактные гербициды разрушают ткани растений в местах непосредственного соприкосновения, почти не передвигаются по растению. При обработке посевов контактными гербицидами уничтожается только наземная часть сорняков, а многие многолетние сорняки способны отрастать. Гербициды системного действия быстро перемещаются от места внесения по всему растению, нарушают обмен веществ и приводят его к полной гибели .

По характеру поступления в растения гербициды бывают листового действия и почвенные. Гербициды листового действия применяются для обработки надземных органов растений. Поч венные гербициды интенсивнее поступают в растения через корневую систему, поэтому их вносят в почву .

Сроки и способы применения гербицидов зависят от их свойств, препаративных форм, путей поступления в растения, избирательности культурных растений и набора поражаемых сорняков .

Различают следующие сроки внесения гербицидов: предпосевное внесение в почву с заделкой культиваторами или боронами; послепосевное внесение в почву без заделки или с одновременной заделкой; довсходовое опрыскивание почвы за несколько дней до появления всходов культурных растений;

послевсходовое опрыскивание; послеуборочная обработка; обработка в периоды массового отрастания сорняков .

Обрабатывают поля гербицидами чаще всего путем опрыскивания, которое может быть крупнокапельным, обычным и мелкокапельным. Опрыскивание посевов может быть сплошным (по всей площади), рядковым и ленточным (на посевах пропашных культур), очаговым (для уничтожения куртин карантинных и особо злостных сорняков). Для опрыскивания посевов или почвы используют тракторные опрыскиватели, большие массивы можно обрабатывать с вертолетов .

Для всех гербицидов установлены оптимальные нормы расхода применительно к разным культурам, определены сроки и способы их внесения. Эффективность применения гербицидов зависит также от форм, в виде которых они выпускаются: порошки, растворимые в воде и образующие устойчивые суспензии; водные растворы; водорастворимые концентраты; концентраты эмульсии; гранулы .

Доза гербицида зависит от его свойств, видового состава сорняков, степени засоренности, гранулометрического состава почвы, содержания в ней органического вещества, погодных условий. Для определения необходимой дозы препарата на гектар пользуются следующей формулой:

D = d - 100/Д, где d— установленная норма расхода действующего вещества, кг/га; А — количество действующего вещества в техническом препарате, % .

Большое влияние на качество обработки оказывают метеорологические условия. Оптимальные условия работы наземных штанговых опрыскивателей создаются в безветренную погоду, а аэрозольных генераторов авиаопрыскивания — при скорости ветра не более 2 м/с. Если на соседних полях находятся культуры, чувствительные к гербициду, то ширина необрабатываемой полосы между ними и опрыскиваемым полем составляет 5-10 м, а при ветреной погоде — и больше. При отсутствии осадков посевы обрабатывают утром и вечером. Осадки во время опрыскивания или в первые 6 ч после него снижают эффективность препарата. Оптимальная температура воздуха во время опрыскивания + 16...+22 С. Почвенные гербициды лучше всего действуют при влажной почве .

Гербициды, применяемые в посевах сельскохозяйственных культур против различных сорняков, включены в «Каталог пестицидов и удобрений, разрешенных для применения в Республике Беларусь», который ежегодно уточняется специальной комиссией .

4. Комплексные методы борьбы с сорняками — научно обоснованное сочетание агротехнических, химических и биологических методов с учетом особенностей возделываемой культуры и конкретных почвенно-климатических условий. Например, в севообороте как биологическом методе борьбы с сорняками сочетаются агротехнические и химические методы .

3.2.5. Экологические аспекты применения гербицидов

Средства защиты растений, в том числе и гербициды, следует применять только после оценки ситуации на каждом конкретном поле, с учетом порогов вредоносности, спектра действия препаратов, экономической целесообразности .

Экономический порог вредоносности (ЭПВ) — минимальное количество сорняков, полное уничтожение которых обеспечивает получение прибавки урожая, окупающей затраты на истребительные мероприятия и уборку дополнительной продукции. В дальнейшем предполагается, что количественные величины ЭПВ сорняков должны быть конкретными не только для каждой культуры и отдельного хозяйства, но и для определенного поля и даже для каждого вида используемых гербицидов .

Вредоносность сорняков определяется не только их количеством и составом, но и чувствительностью к ним культурных растений в зависимости от фазы их роста. Периоды высокой чувствительности культур к произрастающим в посевах сорнякам, определяемые фазой развития и продолжительностью отрицательной реакции культур на сорняки, называют критическими по отношению к сорнякам, или гербакритическими. Знание гербакритического периода позволяет не только установить оптимальные сроки проведения истребительных мероприятий, но и свести к минимуму возможные потери урожая культур от сорняков .

При работе с гербицидами необходимо строго соблюдать правила техники безопасности .

Гербициды хранят в специализированных складах, удаленных от жилых и хозяйственных построек не менее чем на 200 м. Они должны хорошо закрываться, иметь достаточную вентиляцию и освещенность, полы без щелей, умывальник, аптечку. Гербициды хранятся в таре на стеллажах, обязательно наличие заводской маркировки с названием и характеристикой пестицида. Со склада гербициды отпускаются по письменному распоряжению руководителя хозяйства или главного агронома .

Транспортные средства, предназначенные для перевозки гербицидов, должны легко очищаться и обеззараживаться .

Лица, направляемые на работу с гербицидами, проходят медицинское обследование. К данной работе не допускаются подростки до 18 лет, беременные и кормящие женщины, а также лица, страдающие определенными заболеваниями органов дыхания, эндокринных желез, желудочно-кишечного тракта и др. Продолжительность работы с гербицидами не должна превышать 6 ч в сутки. Работающих снабжают спецодеждой. Во время работы не разрешается принимать пищу, курить, пить воду .

Авиаопрыскивание посевов запрещается проводить ближе, чем на 1000 м от населенных пунктов, усадеб, скотных дворов, птичников, источников водоснабжения и 2000 м от рыбохозяйственных водоемов. Площадки (взлетно-посадочные и для заправки гербицидами наземной аппаратуры) разрешается устанавливать не ближе 200 м от жилых построек, ферм и водоисточников. По окончании работ территорию заправочного пункта обрабатывают хлорной известью и перепахивают .

Мелкокапельное опрыскивание посевов и почвы штанговыми тракторными опрыскивателями допускается при скорости ветра не более 4 м/с, крупнокапельное — 5 м/с, авиаопрыскивание — | соответственно не более 3 и 4 м/с .

Выход людей на обработанные гербицидами участки для проведения полевых работ разрешается не раньше чем через 3-5 суток .

Жители близлежащих населенных пунктов, находящихся в радиусе 5 км, должны быть оповещены о предстоящей работе за 3-5 дней. Пчелиные семьи на время обработки изолируются в ульях .

По окончании работ транспортные средства, цистерны, тару и весь инвентарь обеззараживают:

металлические предметы — керосином, деревянные — хлорной известью, металлическую и стеклянную тару — 3-5%-м раствором кальцинированной соды, хлорной известью или золой; бумажную и непригодную деревянную тару из-под пестицидов сжигают, а остатки раствора и использованные обеззараживающие средства засыпают известью и закапывают не менее чем за 200 м от жилых и хозяйственных помещений и водоемов .

Перечисленные мероприятия способствуют защите окружающей среды и здоровья человека от негативного воздействия применения средств защиты растений, в том числе и гербицидов .

3.3. Системы земледелия. Севообороты 3.3.1. Понятие о системе земледелия. Современные системы земледелия в Республике Беларусь Системы земледелия являются продуктом длительного исторического развития народов. Они возникают и изменяются в зависимости от определенных экономических условий, природных факторов, а также в связи с развитием науки и техники. В основе изменения систем земледелия лежат производительные силы общества и производственные отношения. Системы земледелия в их историческом развитии различаются преимущественно по способам использования земли или по изменению структуры посевных площадей, способам поддержания и повышения плодородия почвы. Процесс их развития в каждой стране отражает основные этапы земледелия .

Система земледелия обычно получала название по характеру севооборота, так как в его основе лежит структура посевных площадей и в нем реализуются важнейшие агротехнические и организационные мероприятия .

В историческом развитии системы земледелия сменялись в такой последовательности: примитивные, экстенсивные, переходные от экстенсивных к интенсивным и интенсивные (табл. 3.4) .

Современное земледелие — многокомпонентная система, отдельные элементы которой находятся во взаимосвязи между собой и природной средой. В современных условиях в связи с возросшими задачами и интенсификацией сельского хозяйства понятие системы земледелия значительно усложнилось. В широком социально-экономическом смысле под земледелием понимают высокопродуктивное, устойчивое, экологически обоснованное и экономически эффективное производство высококачественной продукции растениеводства при рациональном использовании земли и воспроизводстве почвенного плодородия .

В более узком смысле под системой земледелия понимают комплекс взаимосвязанных агротехнических, мелиоративных, и организационно-экономических мероприятий, направленных на эффективное использование земли и других ресурсов, сохранение и повышение плодородия почвы с целью получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Под используемыми землями подразумевают не только пашню, но и все земли, которые могут быть пригодны для сельскохозяйственных целей, луговые и пастбищные угодья, заболоченные и заросшие кустарником, нарушенные земли, если их можно привести в пригодное для земледелия состояние .

Таблица 3.4 .

Историческое развитие систем земледелия и их признаки Системы земледелия Признака систем земледелия способ использования способ повышения земли плодородия почвы Примитивная (под- Используется меньшая Природные процессы сечно-огневая, лесо- часть пахотно-пригодных без участия человека польная, залежная, земель. В посевах преобпереложная ладают зерновые Экстенсивная (паро- Под посевами — поло- Природные процессы, вая, многополь- вина и более пашни. В направляемые человено-травяная) структуре посева преоб- ком ладают зерновые и многолетние травы. Значительная площадь занята чистыми парами Переходная (улуч- Пахотно-пригодные зем- Возросшее воздействие шенные зерновые, ли находятся в обработке. человека с использоватравопольная) В посевах преобладают нием природных факзерновые, которые соче- торов таются с многолетними травами или пропашными и чистым паром Интенсивная(плодо- Почти все пахотные зем- Активное воздействие сменная, промыш- ли заняты посевами. По- с помощью средств, ленно-заводская) севная площадь часто поставляемых пропревышает площадь мышленностью пашни. Введены пропашные культуры Биологическая (аль- Пахотно-пригодные зем- Использование органитернативная) ли заняты посевами. Ис- ческих удобрений и пользование высокопро- биологических средств дуктивных, конкуренто- защиты растений способных культур и сортов Современная (ин- На высоком науч- Использование новейтегрированная или но-техническом уровне шей техники, ресурадаптивная, точное используются пахотные сосберегающих техземледелие) земли, возделываются нологий возделывания интенсивные сорта сель- сельскохозяйственных скохозяйственных куль- культур, способсттур вующих охране почв и окружающей среды от загрязнения Научно обоснованная система земледелия должна обеспечивать защиту почв от водной эрозии и дефляции, успешное регулирование водного режима, экологическую безопасность и охрану окружающей среды от загрязнения пестицидами и минеральными удобрениями, создание благоприятных условий для роста и развития сельскохозяйственных культур, труда и жизни человека. Главная цель земледелия — получение максимальных, стабильных урожаев с высоким качеством продукции .

Экстенсивные системы земледелия довольствовались низким уровнем производства и целиком базировались на естественных факторах воспроизводства плодородия .

Интенсивные системы земледелия в воспроизводстве плодородия не ограничиваются естественными факторами, а предполагают применение знаний, труда, капитала и за счет этого обеспечивают максимальный уровень (приближающийся к уровню биоклиматического потенциала) производства продукции растениеводства .

В связи с ухудшающейся экологической ситуацией в земледелии возникла биологическая или альтернативная система земледелия, основанная на использовании элементов питания растительного происхождения (навоз, сидераты, побочная нетоварная продукция), нехимических (биологических) средств защиты растений от вредителей, болезней и сорняков, щадящей обработки почвы и менее напряженных севооборотов .

Адаптивная система земледелия — это биологизированная (замена техногенно-химических средств биологическими), экологизированная (оптимизация технологических процессов с учетом законов экологии), ресурсосберегающая, природоохранная система, активно использующая новейшие достижения науки .

В Республике Беларусь преобладают следующие системы земледелия: плодосменная, зернотравяная, зернопропашная, пропашная, адаптивная (почвозащитная) .

Плодосменная система применяется в хозяйствах с разнообразным набором культур. Севообороты в ней без чистого пара. Около половины площади севооборота занимают зерновые, остальную — бобовые и пропашные культуры, что позволяет осуществлять в них принцип плодосмена .



Pages:   || 2 | 3 | 4 |



Похожие работы:

«Правила гри "Веселая Ферма. Газда" Настольная игра для 2–4 игроков в возрасте от 8 лет. Игровое время: 30–45 минут. Подготовка к игре (вариант правил для четверых игроков, отличия правил игры для меньшего количества игроков смотрите дал...»

«УДК 637.5' 63:636.87.63(470) ДИНАМИКА И ОБЪЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА БАРАНИНЫ В РОССИИ Остроухов Н.А. доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Государственное казенное учреждение Ставропольского края "Центр племенных ресурсов", г. Ставрополь, Россия Аннотация В статье рассматриваются воп...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО -ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИ ТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "С...»

«Майская ночь, или Утопленница. Николай Васильевич Гоголь gogolnikolai.ru Спасибо, что скачали книгу в бесплатной электронной библиотеке http://gogolnikolai.ru/ Приятного чтения! Майская ночь, или Утопленница. Николай Васильевич Гоголь Враг его батька знае! начнуть що небудь робыть люды хрещены, то мурдуютця, му...»

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР ЖИВОТНЫЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ МЕТОДЫ ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКИ КОКЦИДИОЗА ГОСТ 2 5 3 8 3 -8 2 (СТ СЭВ 2547-80) Издание официальное ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Мо...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ...»

«Р.Киплинг Откуда у верблюда горб R. Kipling How the camel got his hump Вот еще одна сказка, и в ней я хочу OW this is the next tale, and it tells рассказать, откуда взялся на спине у how the Camel got his bi...»

«INFOBROSCHRE ZUR LANDTAGSWAHL 2011 ИнформацИонная брошюра о выборах в ландтаг 2011 года www.duhastdiewahl.de „Du hast die Wahl – У тебя есть выбор“ Die Wahlen in den Bundeslndern bieten den Brgerinnen...»

«Гортензия древовидная "Annabelle" Декоративный цветущий кустарник с разбросанными ветвями, достигает 1-1,5м выс. Листья светло-зеленые, цветки кремовобелые, собраны в большие щитковидные соцветия. Растет в защищенных сол...»

«Неделя II по Пятидесятнице, Всех святых в Земли Российстей просиявших. На Утрени. Библиотека Г.Смирнова – www.profundo.ru На Бог Господь Тропарь воскресный, глас 1: Ка=мени запечатану от иуде=й/ и воином стрегущим Пречистое Те=ло Твое=,/ воскре=сл еси тридневный, Спа...»

«Acta Universitatis Lodziensis FOLIA LINGUISTICA ROSSICA Acta Universitatis Lodziensis FOLIA LINGUISTICA ROSSICA SEMANTYKA, STYLISTYKA I PRAGMATYKA TEKSTU PRIMUM VERBUM D 2011 Redakcja naukowo-dydaktyczna FOLIA LINGUISTICA ROSSICA Jarosaw Wierzbiski (redaktor serii) Agat...»

«Утверждена Минсельхозпродом РФ ИНСТРУКЦИЯ О МЕРОПРИЯТИЯХ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ И ЛИКВИДАЦИИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЖИВОТНЫХ ГЕЛЬМИНТОЗАМИ Инструкция переработана с учетом научных достижений и внедрения в практику новых средств борьбы с гельминтозами животных. С утверждением настоящей Инструкции утрачивает силу на территории Российской Фед...»

«СОСТАВ РАБОЧЕЙ ГРУППЫ И КОНСУЛЬТАНТОВ по разработке образовательной программы по направлению 35.06.01 Сельское хозяйство. Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений № Фамилия, имя, Ученая...»

«Annotation В мире существует множество зверей, о которых мы можем судить только отдаленно — по книгам и телепередачам, так как они обитают на других континентах. Эта книга о братьях наших меньших, обитателях планеты Земля — млекопитающих. Самые развитые, самые высокоорганизованные, они вместе с нами...»

«Юрий Дикий Новосельского угол Дворянской* Занятия в новом помещении на Ямской угол Дворянской начались с 1 сентября, а его торжественное открытие и освящение произошло 18 ноября. К 1913 году музыкальная Одесса наряду с Саратовом и Киевом была готова к открытию высшего музыкального заведения – консерватории,...»

«УДК 821.161.1-312.9 ББК 84(2Рос=Рус)6-44 Б82 Оформление серии Петра Петрова Борисова, Ариадна. Б82 Люди с солнечными поводьями / Ариадна Борисова. — Москва : Издательство "Э", 2016. — 416 с. — (Этническое фэнтези). ISBN 978-5-699-82594-3 Отправивши...»

«Приказ Минсельхоза России от 18.12.2015 N 646 Об утверждении Перечня продукции животного происхождения, на которую уполномоченные лица организаций, являющихся производителями подконтрольных товаров и (или) участниками...»

«Лікарське рослинництво: від досвіду минулого до новітніх технологій: матеріали третьої Міжнародної науково–практичної інтернет–конференції. – Полтава, 15–16 травня 2014 р . – Полтава, 2014 УДК 633.8:631.5(470.44) Суминова Н.Б., кандидат с.-х. наук, старший преподаватель;...»

«азастан Республикасы Ауыл шаруашылыы "лтты аграрлы ылыми-білім беру орталыы" КЕА "АЗАЕГІНШІЛІК ЖНЕ СІМДІК ШАРУАШЫЛЫЫ ЫЛЫМИ-ЗЕРТЕУ ИНСТИТУТЫ" ЖШС МАТЕРИАЛДАР ЖИНАЫ Биотехнология жне ауыл шаруашылыы даылдары селекциясы саласындаы жетекші алым, академик О.Ш. Шегебаевты еск...»

«Рассылка "Птицы Москвы и Подмосковья" http://groups.yahoo.com/group/birdnewsmoscow/ Дискуссия на тему "Фенотипический состав московской популяции галок (Corvus monedula) "У...»

«РОССЕЛЬХОЗНАДЗОР ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ЭПИЗООТИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ В СТРАНАХ МИРА №236 04.12.13 Официальная Португалия: слабопатогенный грипп птиц информация: МЭБ Чили: ринопневмония лошадей Германия: слабопатогенный грипп птиц Тайвань: слабопатогенный грипп птиц Сообщения СМИ: Российская Федерация Нарушения...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.М . Джамбулатова" ФАКУЛЬТЕТ АГРОТЕХНОЛОГИИ И ЗЕМЛЕУСТРО...»







 
2018 www.lit.i-docx.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.