Почвоведение и растениеводство

Размещено на http://www.allbest.ru/

УО «Белорусский государственный экономический университет»

Опорный курс лекций по дисциплине

Производственные технологии

для специальности 1-25 01 07 « Экономика и управление на предприятии»

специализации 1-25 01 07 15 «Экономика и управление на предприятии АПК»

Бадьина В.М.

МИНСК 2012



Тема 1. Почва и ее образование

Почва является основным средством производства в сельском хозяйстве. Почва это рыхлый поверхностный слой суши земного шара, способный производить урожай растений. Почва является непосредственным условием существования наземных растений. Воздействуя на почву, человек может влиять на рост и развитие растений, т.е. на величину и качество урожая.

Почва обладает плодородием. Различают потенциальное, или природное, и эффективное, или искусственное плодородие. Общий запас питательных веществ в почве характеризует ее потенциальное плодородие. Оно возникает и развивается под влиянием различных естественно - исторических процессов без участия человека. Содержание в почве питательных веществ в доступных для растений формах, способных обеспечивать высокие урожаи сельскохозяйственных культур, служит оценкой ее эффективного или искусственного, плодородия, которое создается трудом человека, путем применения агротехники, удобрений, мелиорации и т.д.

Почва состоит из трех фаз - твердой, жидкой и газообразной.

Почвенный воздух отличается от атмосферного повышенным содержанием углекислого газа и несколько меньшим - кислорода. В атмосферном воздухе содержится 0,03% СО 2, а в почвенном -0,3-1,0%.

В условиях недостатка кислорода ухудшаются условия для протекания процессов дыхания и роста корней, подавляется усвоение растениями питательных веществ. Хорошая аэрация создает в почве более благоприятные условия для развития почвенных микроорганизмов, питания и роста растений.

Почвенный раствор - наиболее подвижная и активная часть почвы, в которой совершаются различные химические процессы и из которой растения усваивают питательные вещества (соли). Поступление солей в раствор происходит в результате выветривания и разрушения минералов, разложения органических веществ в почве микроорганизмами, внесения органических и минеральных удобрений. Для питания растений особенно важно наличие в почве ионов калия, кальция, аммония, магния. Обычно содержание водорастворимых солей в почве составляет около 0,05%. Избыток их в почве (более 0,2%) оказывает вредное действие на растения.

Твердая фаза почвы содержит основной запас питательных веществ для растений. Она состоит из минеральной части, на которую приходится около 90-99% массы твердой фазы, и органической части которая играет очень важную роль в плодородии. Почти половина твердой фазы приходится на кислород, одна треть на кремний, более 10%- на алюминий, железо и только 7% - на остальные элементы.

Минеральная часть почвы состоит преимущественно из частиц различных минералов, от миллионных долей миллиметра до 1мм и более. Частицы различных размеров принято называть механическими элементами. Частицы крупнее 1мм называют скелетом почвы или ее каменистой частью. Все частицы мельче 1мм - мелкоземом. В мелкоземе выделяют две фракции: физический песок и физическую глину. Фракцию физического песка включают все частицы размером более 0,01мм, а во фракцию физической глины - менее 0,01мм.

Важнейшей частью почвы является органическое вещество. Органическая часть почвы подразделяется на две группы:1)негумифицированные органические вещества растительного и животного происхождения; 2).органические вещества специфической природы или перегнойные.

В группу негумифицированных органических веществ входят отмершие, но неразложившиеся или полуразложившиеся растительные остатки (опад листьев, корни), а также остатки животных (черви, насекомые и др.) и тел микроорганизмов.

Негумифицированные органические вещества являются источником питательных веществ для растений легко разлагаются в почве и переходят в доступную для растений минеральную форму.

Около 85-90% общего количества органического вещества почвы приходится на долю гумусовых веществ - высокомолекулярных азотсодержащих органических соединений, состоящих из 40-60% СО2, 30-48% О2, 4-6% Н 2,2,5-5,0% азота.

Гумусовые вещества по составу и свойствам подразделяются на гуминовые кислоты, фульвокислоты.

Гуминовые кислоты имеют черную окраску, содержат 52-63% углерода. Они слабо растворимы в воде, но растворяются в растворах щелочей. Фульвокислоты имеют цвет от соломенно- желтого до оранжевого. В их состав входит до 40-48% кислорода, 4-6% водорода, 2-6% азота. Они хорошо растворимы в воде, кислотах, щелочах, наиболее подвижны, обладают выраженными кислотными свойствами.

Чтобы повысить плодородие почвы, необходимо знать ее строение и морфологические признаки. Основными морфологическими признаками почв являются: строение почвы, мощность, окраска, сложение, структура, включения, новообразования.

Строение почвы - это расчленение ее на ряд в вертикальном направлении горизонтов.

При описании строения почвы по отдельным горизонтам (слоям) пользуются латинскими буквами А, В, С, Д,Т,G

А - верхний слой - перегнойный или гумусовый горизонт. В большинстве случаев темной окраски по сравнению с другими горизонтами.

А о - лесная подстилка из опавших листьев, хвои., веток.

А 1- верхний гумусовый или перегнойный горизонт или перегнойно - аккумулятивный горизонт.

А пах - пахотный горизонт. В зависимости от типа и мощности почвы в него входит гумусовый горизонт или часть его. Но если мощность А пах, превосходит мощность А1. в него могут входить А2 и даже часть иллювиального В.

А 2 - элювиальный или горизонт вымывания. Этот слой вследствие вымывания гумуса, железа, марганца в нижележащие горизонты и накопления кремнезема называется подзолистым и имеет светло- серую окраску.

В - иллювиальный или горизонт вмывания.

С - материнская порода, не затронутая почвообразовательными процессами.

Д - подстилающая порода, образующаяся в результате избыточного увлажнения и недостатка кислорода. При этом происходят окислительно - восстановительные процессы с образованием кислых соединений железа, марганца, подвижных форм алюминия. Обычно сизовато - серой окраски.

А т - торфяный горизонт выделяют в болотных и торфяно - болотных почвах, имеющих несколько слоев торфа, отличающихся между собой по морфологическим признакам и ботаническому составу:

Мощность почвы или толщина от поверхности до материнской породы колеблется от 20-30 см (почвы тундры) до 150-200 см (черноземы). Мощность отдельных горизонтов также не одинакова и определяется с указанием их верхних и нижних пределов А1 - 0-10 см; А2 - 10-20 см и т.д.

Окраска почвы является одним из важнейших морфологических признаков. Она зависит от количества перегноя (гумуса), окиси железа, закисных его соединений, кварца, карбонатов.

Содержание гумуса придает почве черный цвет. Так, при содержании в почве 12-15% перегноя - верхний слой А1 - окрашен в черный цвет, при 4-6% - серый, каштановый, темно-бурые цвета.

Водная окись железа (Fe2O3nH2O) и соединения марганца (Mn2O3) окрашивают почву в красный цвет. При избыточном увлажнении и недостаточной аэрации в почве происходят восстановительные или глеевые процессы с образованием закисных соединений железа окрашивающих почву в сизоватый или грязно-синеватый цвет. Глеевые горизонты обозначаются дополнительно буквами А2д Вд.

Наличие в почве аморфного кремнезема (SiO2) или карбоната кальция (CaCO3) или каолинита (H2Al2Si2O3H2O) обуславливает белую окраску.

Материнская порода в зависимости от состава может иметь красно-бурую (суглинки или глины), желтоватую (пески и супеси) или палевую окраску (лессовая или лессовидная породы).

На окраску почвы влияет влажность. Сухие почвы имеют более светлые тона, чем влажные.

Следующим важнейшим морфологическим признаком является сложение почвы, т.е. внешнее выражение степени плотности, пористости и трещинноватости. Характер сложения зависит от механического состава и структуры почвы, а также от деятельности почвенной фауны и флоры растений.

В зависимости от степени плотности, сложение почвы может быть: рассыпчатым, рыхлым, плотным, слитным (очень плотным).

При рассыпчатом сложении отдельные частицы почвы не связаны между собой. Масса их состоит из отдельных не сцементированных песчинок, которые при высыхании становятся сыпучими. Это характерно для песчаных и супесчаных почв.

При рыхлом сложении между структурными отдельностями хорошо заметны поры и трещины, которые при высыхании почвы распадаются на отдельные агрегаты. Этот тип сложения характерен для суглинистых или глинистых почв с ореховатой, зернистой или комковатой структурой.

Плотное сложение характерно для нижних слоев глинистых почв, где почвенные частицы очень прочно сцементированы и трудно разламываются.

Слитное (очень плотное) сложение, характерно для бесструктурных глинистых почв и столбчатых солонцов.

По характеру пор внутри структурных отдельностей или между ними различают тонкопористое (диаметр пор меньше 1мм), пористое (1-3мм), губчатое (3-5мм), ноздреватое (5-10мм), ячеистое (поры больше 10мм) сложения.

Сложение почвы является важным признаком. Оно определяет возможность обработки почвы сельскохозяйственными орудиями, сопротивление почвы при обработке, производительность агрегата и расхода топлива.

Новообразования - это скопления разнообразных веществ, образующихся в результате почвообразовательного процесса. Они концентрируются на поверхности твердых частиц или в порах и пустотах между ними и резко отличаются по цвету и химическому составу от всей массы почвы. Различают новообразования химического (соединение извести, гипса, гидроокислы и закиси железа, окислы марганца, кремнезема) и биологического происхождения (копролиты - экскременты червей и личинок насекомых, кротовины - ходы кротов, сусликов, корневины - следы сгнивших крупных древесных корней, червоточины - извилистые ходы червей, дендриты - отпечатки мелких корешков). Состав новообразований является одним из характерных признаков типа почвы и ее агрономических свойств. Наличие сизоватых и ржаво-охристых пятен указывает на заболоченность почвы.

Включения - это остатки животных и растений (кости, корни, листья, хвоя), обломки горных пород (галька, валуны, хрящ, гравий), образования аптропогенного происхождения - (обломки кирпича, кусочки угля, черепки посуды), присутствие которых не связано с почвообразовательным процессом.

Структура - это отдельности (комочки, агрегаты), различной формы и величины, на которые распадается почва в спелом состоянии. В зависимости от формы агрегатов структура может быть кубовидной, призмовидной и плитовидной. Для кубовидной характерны глыбистые, комковатые, зернистые и ореховатые комочки. Призмовидную структуру формируют комочки столбовидной, столбчатой и призматической формы. Пылевидная структура отличается комочками плитчатой и чешуйчатой формы.

В зависимости от величины почвенных комочков различают микро, макро и мегаструктуру (глыбистую) почвы. Если диаметр комочков менее 0,25 мм говорят о микроструктуре, она называется пылеватой. Макроструктура представлена комочками диаметром от 0,25 до 10 мм. Она является наиболее ценной в агрономическом отношении, имеет хорошую аэрацию, лучше впитывает осадки, не заплывает и устойчива к водной, и ветровой эрозии. Мегоструктура представлена комочками размером более 10 мм.

Образование плодородной почвы зависит от наличия следующих факторов: наличия горных пород, климата, растительных и животных организмов, рельефа, деятельности человека.

Почвы начинают образовываться на поверхности горной породы. Их минералогический состав зависит от почвообразующей породы. Каждый тип горной породы характеризуется механическим и минералогическим составом, определенным содержанием химических элементов, от которых и зависят минералогический, механический, химический состав почвы. Так, на гранитных породах выходящих на поверхность в северных районах СНГ содержащих в основном минерал кремний, образуются бедные питательными веществами почвы.

Климатические особенности, связанные с поступлением на землю солнечного тепла, оказывает существенное влияние на образование почвенного покрова. От полюса к экватору поступление солнечного света увеличивается, в зависимости от этого формируются природно - климатические зоны. Каждая зона характеризуется определенным почвенным покровом. Такая же зависимость наблюдается в горных районах, где от подножия гор к вершинам происходит смена почвенного покрова, связанная с зональностью.

В северных широтах. где температура воздуха в течении года. очень низкая, количество осадков превышает испарение, в результате чего почвы переувлажнены, в них накапливаются неразложившиеся органические вещества. В южных широтах, с жарким климатом, где испарение превышает выпадение осадков, почвы страдают от недостатка влаги. В районах умеренного климата, где температура воздуха и количество осадков оптимальны, образуются наиболее плодородные почвы.

Наземные растения могут существенно влиять на формирование почвенного покрова. Но почва тогда перестает быть мертвой, когда она обогащается органическим веществом. Под влиянием жизнедеятельности низших растений органическое вещество разрушается, распадаясь на химические соединения и элементы. Источником пополнения органического вещества являются хвойные растения, лиственные породы, травянистая растительность. грибы, которые разлагаясь пополняют запас органического вещества в почве.

Рельеф создает местные климатические изменения перераспределяя количество влаги, тепла, освещенность. Основными элементами рельефа являются водоразделы, склоны, долины. На водоразделах размещаются наиболее типичные для данной зоны почвы. На склонах происходит сток осадков и разрушение поверхности, в долинах накапливаются продукты разрушения горных пород. В котловинах и понижениях рельефа в одной и той же зоне образуются переувлажненные почвы. В речных долинах, поймах рек формируются почвы связанные с переувлажнением и обогащением поймы илистыми частицами.

Одним из факторов почвообразования является возраст почв. Чем дольше существует суша, тем более мощный почвенный покров формируется на ней.

На почвообразование оказывает влияние и деятельность человека. Она носит положительный и отрицательный характер. Повышая почвенное плодородие, человек вносит запас питательных веществ в виде удобрений, улучшает структуру и водный режим почвы. Почвы подвергшиеся мелиорации часто становятся непригодными для земледелия из-за развития эрозии, заболачивания, засоления.

Задание:

1.Изучить состав, строение, важнейшие морфологические признаки почв. Зарисовать схемы строения вертикальных профилей почв РБ./рис.1/

2.Изучить основные факторы почвообразования на территории РБ

Материалы. Монолиты, рисунки вертикальных профилей почв, плакаты, почвенная карта РБ.

Тема 2. Основные свойства почв и пути их оптимизации

Механический анализ почвы служит для определения в почве количественного содержания (в процентах) частичек различной крупности. Знание механического состава почвы важно во многих отношениях. Частички механического состава почвы обладают различными минералогическим, а следовательно и химическим составом.

Различные по величине механические частицы состава почвы проявляют неодинаковую способность удерживать вещества почвенного раствора, приходящие в соприкосновение с ними.

Механический состав почвы в значительной мере определяет многие физические свойства : строение пахотного слоя, связность, вязкость и др. Различные частички механического состава почвы по разному участвуют в процессе образования ее структуры. Водные, воздушные, тепловые свойства, в большей степени зависят от их механического состава. Количество доступной и недоступной растениям влаги тесно связано с особенностями механического состава почв, который также влияет на развитие в ней биологических процессов.

Механический состав почвы может быть различным. Поэтому почву принято называть по механическому составу верхнего перегнойного горизонта с указанием механического состава покровной и подстилающих пород. Выделяют следующие разности по механическому составу (табл.1 ).

Таблица 1 Классификация почв подзолистого типа почвообразования по механическому составу (по Н.А. Качинскому)

Разности почв по механическому составу, содержанию физической глины (частиц0,01мм)	% физической глины	Дополнительная характеристика по преобладанию фракции
Рыхлые пески Связные пески Рыхлые супеси Связные супеси Легкие суглинки Средние суглинки Тяжелые суглинки Легкие глины Средние глины Тяжелые глины	0-5 5-10 10-15 15-20 20-30 30-40 40-50 50-65 65-80 80-100	Мелкозернистые, среднезернистые, гравийно-хрящеватые Пылевые, пылевато-песчаные, песчанистые, гравийно-хрящеватые Пылеватые, пылевато-песчаные, песчанистые Иловатые, пылеватые, песчанистые

Отдельные частички почвы, т.е. обломки горных пород и отдельные зерна минералов называются механическими элементами, которые могут быть неодинаковых размеров. Самые крупные частицы (больше 1мм) - камни и гравий - образуют так называемый почвенный скелет, а все механические элементы размером меньше 1 мм - мелкозем. Группу механических элементов почвы или породы размером больше 0,01мм называют физическим песком, а меньше 0,01мм - физической глиной (табл.2).

Таблица 2 Классификация механических элементов почвы (по Качинскому Н.А.)

Размер механических элементов ,мм	Название механических элементов
3 3-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0.005 0,005-0,001 0,001-0,0005 0,0005-0,0001 0,0001	Камни Почвенный Гравий скелет Песок крупный Физический Песок средний песок Песок мелкий Пыль крупная Пыль средняя Мелкозем Пыль мелкая Физическая глина Ил грубый Ил тонкий Коллоиды

Каждая группа механических элементов по-разному влияет на физические, физико-химические, биологические и водные свойства почвы.

Водные свойства почв. Количество воды в почве зависит от климата, количества выпадающих осадков, механического состава, содержания в ней гумуса, наличия растительности, близости грунтовых вод и т.д. Способность почвы удерживать воду является одним из основных ее свойств.

Влажностью почвы называется то количество воды, которое содержится в ней в данный момент, выраженное в процентах к весу абсолютно сухой почвы. Влажность почвы непрерывно изменяется вследствие передвижения воды по профилю почвы и ее испарения. Данные влажности используют для вычисления запаса влаги в том или ином горизонте почвы и для пересчета с влажной почвы на абсолютно сухую.

Способность почвы впитывать и пропускать через себя воду, поступающую с поверхности, в нижние горизонты называется водопроницаемостью. Водопроницаемость находится в зависимости от структуры и строения почвы, механического состава и влажности. Супесчаные, песчаные почвы хорошо проницаемы для воды, но плохо ее удерживают. Бесструктурные глинистые и тяжелосуглинистые почвы слабо пропускают воду и плохо ее впитывают. При большом выпадении дождей процесс просачивания воды в почву замедляется, она застаивается на поверхности, что ведет к гибели посевов и размыву почвы. Чем больше в почве перегноя, тем она рыхлее, легче пропускает воду в глубь слоев по крупным порам между агрегатами и хорошо впитывается ими. Если почва хорошо поглощает воду, то ее больше накапливается в ней, а это является необходимым условием для произрастания сельскохозяйственных растений.

Водопроницаемостью почвы называется способность почвы поднимать по своим капиллярным промежуткам воду из нижних горизонтов в верхние. Разные почвы по-разному способны поднимать воду снизу вверх.

Водоподъемность почвы характеризуется двумя моментами: высотой поднятия влаги и скоростью ее движения. Высота и скорость в почве поднятия влаги находится в зависимости от: механического состава, структуры, диаметра капиллярных промежутков, характера солей почвенного раствора, степени уплотнения, влажности.

Влагоемкостью называется способность почвы поглощать и удерживать в себе определенное количество воды.

Различают полную, капиллярную и полевую влагоемкости почвы. При полной влагоемкости наблюдается насыщение всех промежутков почвы водой. При капиллярной влагоемкости заполняются водой только капиллярные поры. За счет капиллярной влаги происходит в основном, снабжение растений водой. При полевой влагоемкости вода находится в почве в малоподвижном состоянии. Эта влагоемкость может изменяться в зависимости от наличия грунтовых вод, от полной капиллярной влагоемкости до наименьшей.

Влагоемкость почвы зависит от ряда факторов: а) механического состава и структуры почвы; б) наличия перегноя. Так, тяжелые глинистые почвы характеризуются большей влагоемкостью, чем суглинистые. Песчаные почвы плохо удерживают воду. Окультуренные почвы, имеющие капиллярные и некапиллярные промежутки, обладают высокой влагоемкостью.

Физические свойства почв. Удельным весом почвы называется вес 1см3 твердой фазы сухой почвы. Величина удельного веса почвы зависит от количества органических веществ. Чем богаче почва органическими веществами, тем меньше ее удельный вес и, наоборот. Так, торфяно - болотные почвы имеют удельный вес 1,8, черноземные (от 10% перегноя) - 2,35, дерново-подзолистые суглинистые - 2,54 - 2,6, песчаные - 2,7 г/см3 и больше.

Объемным весом почвы называется вес в граммах 1см3 сухой почвы с ненарушенным сложением.

Объемный вес почвы зависит от механического состава, количества органического вещества и сложения почвы. Песчаные почвы, содержащие мало перегноя с плохо выраженной структурой, имеют объемный вес всегда больше, чем почвы глинистые с большим содержанием перегноя и хорошо выраженной комковатой или зернистой структурой.

Объемный вес почвы колеблется от 1,0 до 1,8. Почвы с большим содержанием перегноя имеют объемный вес 1,2-1,4; безгумусные нижние горизонты характеризуются объемным весом в пределах 1,6-1,8. Объемный вес торфяных почв ниже единицы.

Объемный вес является важным агрономическим показателем степени плотности почвы, влияет на физические свойства, химические и биологические процессы.

Порозность (скважность) зависит от механического и агрегатного состояния почвы, ее структуры. Так, чем более мелкозернистая структура, тем выше ее порозность или, чем больше в почве перегноя, тем больше имеется в ней пор, ходов дождевых червей и других промежутков. Так, для песчаных почв порозность колеблется от 30 до 40%, для суглинистых от 40 до 50%, глинистых от 50% и больше, торфа достигает 85%.

В зависимости от состояния промежутков между частицами почвы и их величины, помимо общей скважности различают капиллярную и некапиллярную скважности. Капиллярной скважностью называется узкие (волосные) промежутки почвы, по которым вода способна подниматься снизу вверх, чего не наблюдается в крупных промежутках, которые называются некапиллярной скважностью. От соотношения этих двух видов скважности зависят водные и воздушные свойства почвы.

Наиболее благоприятным соотношением между капиллярной и некапиллярной скважностью считается такое, когда преобладает некапиллярная скважность. В этом случае в почве создается благоприятный водный и воздушный режим, лучшие условия для микробиологической деятельности и накопления элементов пищи, что и обуславливает хороший рост и высокую продуктивность растений.

Агрохимические свойства почв. В формировании высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур важная роль принадлежит агрохимическим свойствам почв: реакции среды, обеспеченности почв доступными формами питательных веществ и гумусом. Только при достижении оптимальных параметров указанных свойств почв обеспечиваются наиболее благоприятные условия для роста и развития растений.

Определение агрохимических свойств почв колхозов и совхозов проводят путем полевых крупномасштабных агрохимических исследований сельскохозяйственных угодий; отбора почвенных образцов и их последующего лабораторного анализа областными станциями химизации сельского хозяйства, с периодичностью один раз в 5 лет.

В результате агрохимических исследований для хозяйств составляют: картограмму кислотности почв и обеспеченности их гумусом и магнием; картограмму обеспеченности почв фосфором и калием; таблицы агрохимической характеристики и механического состава почв в разрезе сельскохозяйственных угодий; объяснительную записку, где содержится анализ состояния агрохимического плодородия почв и его изменения за 5-летний период, а также рекомендации по повышению их плодородия.

Из всего комплекса свойств почв, которые отражают состояние плодородия почв наибольший интерес представляют следующие агрохимические показатели: степень кислотности (рН),содержание гумуса, фосфора и калия. Однако питательный режим почвы определяется всей совокупностью присутствующих в ней макро и микроэлементов. В настоящее время разработана интегральная модель высокоокультуренной дерново-подзолистой суглинистой почвы на продуктивность 65-75 ц/га, которая по основным параметрам соответствует следующим показателям: мощность почвы-25-35см, содержание гумуса-2,5-3,5%, рН-6,1-6,5, содержание фосфора и калия 250-350 мг/кг почвы.

Регулирование питательного режима почв осуществляется путем внесения минеральных, органических удобрений, активизацией процессов минерализации органического вещества почвы. Кроме того, питательный режим почвы улучшается путем выращивания многолетних трав, оставляющих большое количество корневых и пожнивных остатков, бобовых культур, обогащающих почву азотом за счет фиксации его из атмосферы.

почва минеральный удобрение культура

Таблица 3. Агрохимические свойства почв

Почвы	Гумус, %	pН	Р2О5	К2О
			мг на 100г почвы
Дерновоподзолистые: среднеокультуренные сильноокультуренные Серые Черноземы: выщелоченные мощные обыкновенные южные Темно-каштановые Сероземы	2-3,5 2,5-4,0 2,2-4,7 6-9 10-12 5-8 3-4 4-5 1-1,5	4,6-5,0 5,1-6,0 5,2-5,7 5,5-6,5 7-8 7-8 7-7,2 7,2-8	5-10 15-20 8 3-4т/га 3-4т/га 2-3,5т/га 2,4-6,0т/га	10-15 20-30 13 45-55т/га 50-55т/га 50-60т/га 75-90т/га

Различные типы почв не только различаются по общему содержанию гумуса, но и по его составу (по соотношенению гуминовых и фульвокислот.) В гумусе дерново-подзолистых почв по сравнению с гумусом черноземов больше фульвокислот и меньше гуминовых кислот. Эти различия обуславливают более высокую подвижность органического вещества и азота в дерново-подзолистых почвах по сравнению с черноземами. Гумус влияет на агрономические свойства почвы, улучшает физико- механические свойства, является источником элементов питания, материалом для создания структурных агрегатов, источником биологически активных веществ. Основными приемами способствующими повышению содержания гумуса в почве являются: систематическое внесение удобрений, посев сидеральных культур и многолетних трав, известкование почвы, рациональная система обработки почв, проведение мелиоративных работ.

Тема 3. Почвы РБ, их характеристика, плодородие и сельскохозяйственное использование

В СНГ и РБ отмечается большое разнообразие почв. Образование и развитие той или иной почвы и ее свойства зависят от климатических условий, материнской породы, растительности, рельефа местности и других факторов. В соответствии с этим меняется состав, свойства почвы и происходит смена растительных формаций.

Почвы в нашей стране, меняются в широтном направлении с севера на юг (горизонтальная зональность), располагаются поясами.. Каждой из климатических зон присущи те или иные почвы, растительность, животный мир. Однако строгое соответствие между почвенными и природными зонами бывает не всегда. Часто характер почвенного покрова меняется, прерывается и сменяется почвами, характерными для другой зоны в зависимости от условий залегания материнских пород, рельефа, степени увлажненности . Кроме горизонтальной зональности в горных областях имеется вертикальная зональность, где смена почв идет в соответствии с поясами гор (высокогорные, альпийские, субальпийские).

На территории СНГ сформировались следующие широтные почвенные зоны.

тундрово-арктическая зона с почвами тундро-болотного типа 8,1% территории;

таежно-лесная зона (51,7%) с преобладанием подзолистых и дерново-подзолистых почв,

лесостепная зона (5,6%) с преобладанием серых лесных почв (2,8%);

зона луговой степи (8,6%) с черноземами. Встречаются засоленные почвы: солонцы, солончаки и солоди;

зона сухих степей (5,4%) с каштановыми и бурыми почвами;

зона пустынной степи (6,3%) с преобладанием серо-бурых;

предгорно-пустынные степи сухих субтропиков с преобладанием сероземов (1,9%);

зона влажных субтропиков (1%) с преобладанием красноземов и желтоземов.

В поймах рек образовались пойменные почвы (2,6%).

Почвы, встречающиеся в разных природных зонах, называются интрозональными. К ним относятся болотные почвы, солонцы, солончаки, солоди.

Все почвы подразделяются на типы, подтипы, виды и разновидности. Такая классификация почв основана на генезисе (происхождении) почв, и поэтому она называется генетической. В современной классификации также учитываются агропроизводственные признаки, например, механический состав, степень окультуренности почв.

Почвы, сформированные в определенных природных условиях, имеющих сходство почвообразовательного процесса и обладающие одними и теми же свойствами, составляют тип почвы. Основные типы почв: тундровые, подзолистые и дерново-подзолистые, болотные, серые лесные, черноземы, каштановые, бурые, сероземы, красноземы, засоленные (солончаки, солонцы, солоди) и пойменные.

Подтип объединяет группу почв в пределах одного типа, несколько отличающихся по почвообразованию. Например, серые лесные подразделяются на светло-серые, серые и темно-серые. Черноземы - на оподзоленные или выщелочные, типичные, обыкновенные, южные и предкавказские.

Вид почвы отражает степень выраженности почвообразовательного процесса, степень оподзоленности, засоления, мощности гумусового слоя, содержания гумуса. Например, дерново-подзолистые подразделяются на дерново-слабо-подзолистые, дерново-среднеподзолистые и дерново-сильно-подзолистые. Среди черноземных почв выделяют виды по мощности гумусового горизонта: сверхмощные - (более 120 см), мощные (80-120 см), среднемощные (40-80 см) и маломощные (менее 40 см).

Разновидность почвы отражает ее механический состав - песчаная, супесчаная, глинистая и т. д. Поэтому необходимо давать полное название почвы с отражением типа, подтипа, вида и разновидности. Например, дерново-подзолистая, среднеоподзоленная, суглинистая почва, развивающаяся на легких пылевато-песчанистых суглинках, подстилаемых с глубины 105 см моренным суглинком.

На территории РБ выделяются следующие основные типы почв:

дерново-карбонатные почвы - 0,1%;

дерново-подзолистые почвы - 36,2%;

дерново-подзолистые заболоченные - 36,8%;

дерновые и дерново-карбонатные заболоченные почвы - 11,2%;

пойменные дерновые почвы - 5,0%;

торфяно -болотные почвы - 12,9% от площади пашни.

Под сельскохозяйственными угодьями в РБ занято 8808тыс.га, где на долю пашни приходится 63,3%. Под пашню используют дерновые и дерново-карбонатные , дерново-подзолистые автоморфные почвы ( нормального увлажнения-51,7%), дерново-подзолистые заболоченные (36,5%), дерновые и дерново-карбонатные заболоченные (5,5%),торфяные- 5,3%, пойменные-(0,5%).

Дерново-подзолистые почвы, имеют низкое естественное плодородие. Для них характерна кислая реакция среды (рН 4,5-5,0),содержание гумуса менее 2%, степень насыщенности почвы основаниями 50-70%,слабая обеспеченность почвы фосфором и калием (50-100мг/кг почвы).

Торфяно - болотные почвы образуются на низком или равном рельефе с близким залеганием грунтовых вод в создающихся при этом анаэробных условиях формируется торф, сопровождающийся оглеением. Характерно преобладание процесса накопления органического вещества над его разрушением.

Торфяно - болотные почвы имеют кислую реакцию среды. Содержат боль шой запас питательных веществ для растений. После осушения они являются лучшими почвами способными обеспечивать получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Однако длительное их использование под пропашные культуры сопровождается усиленной их минерализацией органического вещества и его быстрым истощением. Поэтому при мощности торфа менее1м рекомендуется занимать торфяники под многолетние травы с возделыванием зерновых культур в период перезалужения. Для повышения плодородия почв необходимо вносить фосфорно-калийные удобрения и микроудобрения, особенно медные.

Пойменные почвы создаются в условиях периодического затопления поймы и неглубокого залегания грунтовых вод. Пойменные почвы характеризуются высоким естественным плодородием, имеют слабокислую или близкую к нейтральной реакцию среды, содержат много гумуса и питательных веществ. Используются в основном под сенокосы и пастбища.

Среди всего многообразия почв Республики Беларусь наиболее высоким плодородием обладают дерново - карбонатные почвы. При соответствующей агротехнике они способны обеспечивать получение высоких устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Для повышения плодородия пахотных почв республики рекомендуется проводить культуртехнические работы, введение правильных севооборотов, внесение органических и минеральных удобрений, известкование, углубление пахотного горизонта.

Бонитировка произошла от латинского слова bonitas, что означает в переводе на русский язык “доброкачественность”. Бонитет почвы - показатель ее качества. Бонитировка выступает в качестве сравнительной оценки качества почв.

В практике при бонитировке почв в качестве ее показателей принимались или природные свойства почвы, или экономические показатели (урожайность, доходность или те и другие в сочетании). В подавляющем большинстве за основу бонитировки берут природные признаки и свойства почв.

Бонитет почв - показатель их сравнительного естественного плодородия по природным и приобретенным в процессе окультуривания признакам, отражающий степень благоприятности данной почвы для сельскохозяйственных культур. Предмет бонитировки - естественное плодородие почвенной разновидности, критерии - признаки почв, коррелирующее с урожайностью основных культур.

Балл бонитета - относительный показатель плодородия данной почвы по сравнению с наилучшей. По каждому отобранному признаку определяется относительный показатель урожайности.

Б=Пф/Попт100

Где, Б - балл;

Пф и Попт - показатель фактический и оптимальный.

Из баллов урожайности по структуре посевных площадей определялся средневзвешенный балл по данному признаку, а по ним средний балл почвенной разновидности.

Бонитировочная шкала представляет собой таблицу, где почвенные разновидности представлены в порядке понижения плодородия с соответствующим баллом оценки.

Для получения фактического бонитировочного балла пахотных угодий в исходный балл вводились поправки на лиматические условия (от1 до 0,86), заболоченность (от 1,06 для мощных песчаных до 0,43), на эродированность (до 0,49), на завалуненность (до 0,81), на контурность (до 0,76), на агрохимическую окультуренность (до 0,50). На кормовых угодьях учитывались их закустаренность и поправочный коэффициент может достигать 0,51 при закустаренности более 50%, а также климатические условия и окультуренность.

В соответствие с принятой в республике бонитировачной шкалой легко - и среднесуглинистые почвы подстилаемые мореным суглинком оцениваются в 73 балла. Входящие в группу дерново-подзолистые супесчаные почвы характеризуются в несколько большей, по сравнению с суглинистыми динамичностью водного режима, что отрицательно сказывается на продуктивность культур. Однако, плодородие этих почв сильно возрастает при подстилании супесей моренным суглинком. При проведении кадастровой оценки естественное плодородие дерново-подзолистых супесчаных, подстилаемых мореной почв оценено в 69 баллов. Это значит, что эти почвы пригодны для выращивания всех в республике сельскохозяйственных культур.

Глинистые и тяжелосуглинистые почвы характеризуются большой влагоемкостью. Качество таких почв при оптимальном их состоянии (отсутствие камней, эрозии) оценивается 57 баллов. Следовательно, при цене среднереспубликанского балла в 0,5 ц/га только за счет эффективного плодородия на этих почвах можно получать урожайность в 20ц,га.Наиболее пригодны почвы данной агрогруппы для зерновых и многолетних трав.

Песчаные и супесчаные, подстилаемые песками почвы имеют невысокий уровень естественного плодородия, так как характеризуются высокой водопроницаемостью, малой влагоемкостью и емкостью поглощения, небольшими запасами питательных веществ. Их плодородие, в соответствии с бонитировочной шкалой, используемой при кадастровой оценке земель оценивается в среднем в 49-20 баллов; в том числе связные супеси, подстилаемые песками - 49 баллов; рыхлые пески, подстилаемые песками - 43 балла; связные пески, переходящие в рыхлые пески - 30 баллов а рыхлые пески, подстилаемые суглинками - в 32 балла. Песчаные и супесчаные почвы пригодны для выравнивания менее требовательных к условиям произрастания культур (озимая рожь, овес, люпин, картофель) и непригодны для выращивания таких культур, как пшеница, лен, рапс, многолетние травы.

Торфяные почвы в зависимости от генезиса и увлажнения выделяются в низинные, верховые и переходные. Низинные торфяники обладают высоким потенциальным плодородием. После осушения они способны обеспечивать получение высоких урожаев многолетних трав, зерновых, пропашных культур. По оценочной шкале они оцениваются в 69-42 балла; в том числе торфяные среднемощные и мощные - 63 балла, торфяно-глеевые - 57 баллов, торфянисто глеевые в зависимости от подстилания суглинком или песком - 49 и 42 балла.

Тема 4. Севообороты

СЕВООБОРОТ это научно обоснованное чередование с/х культур и паров во времени и на территории. В основе севооборотов лежит план развития хозяйства с рациональной структурой посевных площадей применительно к природным, экономическим условиям. При рациональной структуре посевных площадей и правильном размещении культур в севообороте наиболее полно и правильно используются земли.

СХЕМА СЕВООБОРОТА это перечень с/х культур и паров в порядке их чередования в севообороте. В ней устанавливают последовательность культур и паров в севообороте.

Чередование культур во времени означает правильную смену одних растений другими на данном поле, а чередование культур на территории заключается в том, что все культуры проходят через все поля севооборота. Интервал времени, в течении которого все с/х культуры и пар проходят через каждое поле в последовательности предусмотренной схемой севооборота называется РОТАЦИЕЙ СЕВООБОРОТА. Продолжительность ротации соответствует числу полей севооборота.

ПОЛЯ СЕВООБОРОТА это равные участки пашни на площади, на которые она разбивается согласно схеме при нарезке севооборота. В каждом поле обычно высевают одну культуру, что позволяет использовать сложную с/х технику и прогрессивные технологии.

Севооборот имеет большое значение в правильном использовании земли, лучшей организации труда и лучшем использовании средств производства.

Наличие в севообороте нескольких культур с различными сроками посева, уборки, обработки почвы позволяет хозяйству равномерно и своевременно с лучшим качеством выполнять все с/х работы.

Главное агротехническое значение состоит в том, что каждая культура размещается в лучших условиях для своего роста и развития, и в то же время оказывает воздействие, создавая хорошие условия для следующей культуры, т.е. благоприятно влияет на плодородие почвы. Однако, иногда в одном поле высевают две или три культуры сходные по требованиям и внешним условиям и агротехнике. Поле, на котором высевают две и более культуры называют сборным.

Если растение длительное время выращивают на одном и том же месте, то их называют бессменными; а выращивание длительное время какой то культуры называется монокультурой. Большинство культур при бессменном выращивании резко снижает урожайность и снижает плодородие почвы. Однако разные культуры неодинаково отзываются на бессменное выращивание. Например, лен при длительном бессменном выращивании почти полностью погибает, зерновые - снижают урожай. Картофель, кукуруза переносят длительное выращивание на одном месте но при внесении большого количества удобрений.

Севооборот имеет большое значение, так как его влияние распространяется на все стороны жизни растений и почву. Он благоприятно влияет на плодородие почвы, повышает урожайность, снижает засоренность, поражаемость их болезнями, повреждаемость вредителями, уменьшает отрицательное действие эрозии.

Обобщив опыт, накопленный в учении о плодосмене, Д.Н. Прянишников объединил причины необходимости чередования культур в 4 группы: химического, физического, биологического, экономического порядка.

ПРИЧИНЫ ХИМИЧЕСКОГО ПОРЯДКА. Различные растения обладают неодинаковой потребностью в питательных веществах. Так, зерновые потребляют больше азота и фосфора, картофель, сахарная свекла - калия, бобовые - фосфора и кальция и в то же время обогащают почвы азотом, который они усваивают их воздуха.

Кроме этого разные растения поглощают из почвы питательные вещества в различных соотношениях. Чередование культур устраняет одностороннее обеднение почвы.

Растения по - разному усваивают питательные вещества из почвы. Так, лен, пшеница, сахарная свекла требует легкоусвояемые, растворимые вещества, а картофель, гречиха - может использовать питательные вещества из труднорастворимых соединений. Чередование культур позволяет более полно использовать питательные вещества в почве.

Чередование культур необходимо в связи с тем, что различные культуры возвращают в почвы с пожнивными и корневыми остатками различное количество питательных веществ. Так, наибольшее количество растительных остатков дают бобовые, злаковые травы, среднее - зерновые культуры, наименьшее - картофель, сахарная свекла.

ПРИЧИНЫ ФИЗИЧЕСКОГО ПОРЯДКА. Сельскохозяйственные культуры по- разному влияют на структуру почвы ввиду их биологических особенностей, технологии возделывания.

Так, введение в севооборот многолетних трав способствует созданию структуры почвы и накоплению в ней перегноя, улучшают структуру почвы. После уборки пропашных культур почва становится рыхлой ввиду многократных междурядных обработок.

Культуры расходуют неодинаковое количество влаги. Технические культуры расходуют много влаги и сильно иссушают почву. Особенно много воды расходует люцерна и многолетние травы., наименьшее количество - просо, сорго.

При чередовании культур нужно учитывать глубину проникновения корневой системы в почву. Так, корни льна, картофеля проникают на глубину - 0,8 - 1,0 м, озимой ржи - 1,5 - 1,6, кукурузы - 2 - 2,5, сахарной свеклы - 3 - 3,5, люцерны - 4 - 5 м.

ПРИЧИНЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПОРЯДКА. Биологическая необходимость чередования культур вызывается их различным отношением к сорнякам, вредителям, болезням. Большинство с/х культур имеют свои специализированные сорняки. Так, озимые культуры засоряются зимующими и озимыми сорняками, яровые зерновые - ранними и поздними яровыми сорняками. Особенно сильно засоряются сорняками повторные посевы яровой пшеницы, проса, ячменя.

При выращивании пропашных культур создаются лучшие условия для уничтожения сорняков.

При повторных посевах в почве и на пожнивных остатках усиленно размножаются отдельные расы грибов. Например, лен при повторных посевах сильно поражается фузариозом, подсолнечник - ложной мучнистой росой, кукуруза - фузариозом.

При повторных посевах создаются благоприятные условия для размножения вредителей. Так, в посевах сахарной свеклы усиливается размножение свекловичного долгоносика, нематоды, на зерновых - жужелицы, хлебного пилильщика, шведской и гессенской мухи и др.

Бессменное выращивание может привести к почвоутомлению - накоплению токсичных веществ выделяемых растениями, микроорганизмами, грибами.

ПРИЧИНЫ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ПОРЯДКА. Чередование культур связано с различным количеством и распределением во времени труда. В севообороте целесообразно иметь культуры и сорта различных сроков сева и уборки. Это обеспечивает проведение полевых работ в лучшие сроки и высоким качеством.

Севооборот служит эффективным средством регулирования и воспроизводства гумуса в почве. Агротехническая роль севооборота должна быть направлена на повышение плодородия почвы. Возделывание разнообразных культур в правильном севообороте обеспечивает им лучшие фитосанитарные условия, предохраняет почву от эрозии, позволяет увеличить в ней запас органического вещества.

Сельскохозяйственная культура или пар занимавшие поле в предыдущем году, называют предшественником. Паром называют поле, свободное от выращивания с/х культур в течении определенного периода, тщательно обрабатываемое от сорняков. По степени влияния предшественников на свойства почв выделяют предшественники: отличные, хорошие, удовлетворительные и выделяют их в группы: чистые и занятые пары, многолетние травы, зерновые бобовые, пропашные, технические, озимые зерновые, яровые зерновые, однолетние травы.

К чистым парам относят черный, ранний, кулисный.

ЧИСТЫЙ ПАР -паровое поле, свободное от выращивания с/х культур в течении вегетативного периода.

РАННИЙ ПАР - чистый пар, который начинают обрабатывать весной следующего года после убранной осенью культуры.

КУЛИСНЫЙ ПАР - чистый пар, в котором высевают высокостебельные культуры в виде кулис (полос).

ЗАНЯТЫЙ ПАР - пар занятый растениями, рано освобождающими поле для обработки почвы и создающими как предшественники благоприятные условия для последующих культур. В СПЛОШНОМ ЗАНЯТОМ ПАРУ в качестве парозанимающей культуры используют растения сплошного сева (зерновые, однолетние и многолетние травы вико- горохо-овсяные смеси). В ПРОПАШНОМ ЗАНЯТОМ ПАРУ - парозанимающие культуры: ранний картофель, кукуруза на силос.

СИДЕРАЛЬНЫЙ ЗАНЯТЫЙ ПАР - пар, занятый растениями для заделки их в почву (люпин) на зеленое удобрение.

Пары дают возможность собирать более высокие урожаи, благодаря лучшему обеспечению влагой. Так, установлено, что обеспечение растений влагой в чистом пару в 1,5 - 2,5 раза больше, чем по непаровым предшественникам.

Во время отсутствия растений в поле накапливается больше питательных веществ, которые используются первой культурой, высеваемой после пара. Чистые пары имеют большое значение для борьбы с сорняками, болезнями, вредителями, так как в период парования проводятся систематические обработки почв.

Основными принципами классификации севооборотов являются следующие:

по хозяйственному признаку их делят на полевые, кормовые и специальные (почвозащитные, овощные);

по ведущей культуре, определяющей производственное направление севооборотов, они могут быть зерновые, льняные, зернопропашные и др. по числу полей в севообороте 3- 9 польные.

По совокупности признаков дается полное название. Например, полевой пятипольный льняной севооборот.

Промежуточными культурами называют растения, выращиваемые во время, свободное от возделывания основной культуры севооборота. Их используют в основном на корм скоту в виде зеленого корма, сенажа, силоса, травяной муки.

Промежуточные культуры служат важным фактором интенсификации земледелия. Они позволяют более полно использовать землю, увеличивают производство кормов, улучшают их качество. Эти культуры играют санитарную роль в борьбе с сорняками, болезнями, вредителями с/х культур, обогащают почву органическим веществом, как бобовые, азотом, предохраняют почву от водной и ветровой эрозии. Промежуточные культуры по характеру и срокам выращивания делят на озимые, пожнивные, поукосные, подсевные.

Озимые промежуточные культуры высевают в конце лета под покров и после уборки основной культуры и убирают весной. После их уборки высевают основную культуру. Например: озимая рожь, озимая пшеница, вика, горох, рапс, сурепица. Они дают ранний урожай зеленой массы весной.

Пожнивные - промежуточные культуры высевают в севооборотах после уборки основной культуры (озимых, яровых) в оставшееся летне-осеннее время. Для этого необходимо 65-70 дней. Примером могут служить следующие культуры - горчица белая, редька масличная, турнепс, однолетний люпин, кукуруза.

Поукосные -культуры выращивают после убранной на зеленый корм, сено, силос основной культуры в том же году (после озимой ржи, однолетних трав). От пожнивных культур они отличаются более ранними сроками посева

Подсевные промежуточные культуры высевают весной под покров основной культуры. В качестве подсевных культур используют сераделлу, вику, дон. райграс, люпин, клевер, донник)

Ротация - это период, в течение которого каждая культура проходит через все поля севооборота и возвращается их на прежнее место. Ротационная таблица необходима для того, чтобы знать в каком поле в том или ином году будет размещаться культура и в случае необходимости внести изменения.

Тема 5. Системы обработки почв

Обработка почвы это механическое воздействие на почву рабочими органами машин и орудий с целью создания наилучших условий для возделывания растений. Основные задачи механической обработки почвы:

сохранение и повышение плодородия почвы, защита от эрозии и создание условий для устойчивого земледелия;

изменение строения и агрегатного состава почвы с целью создания благоприятного для растений водного, воздушного, теплового, питательного режима почвы;

очищение почвы от сорняков, их семян, возбудителей болезней и вредителей.

Обработка почвы создает благоприятное строение пахотного слоя, способного накопить и сохранить влагу, воздух, питательные вещества. Хорошо обработанная почва способствует созданию мощной корневой системы с/х растений, что способствует лучшему поглощению воды и питательных веществ растениями.

При обработке почвы происходят изменения в тепловом режиме.

Задачи обработки меняются в зависимости от зоны, почвенно-климатических условий, биологических особенностей растений.

Качество обработки почвы зависит от физико-механических свойств обрабатываемой почвы. К ним относят: пластичность, липкость, связность, физическую спелость.

Пластичность это способность почвы изменять свою форму под влиянием внешних сил без образования трещин и длительно сохранять ее. Наиболее пластичны глинистые, суглинистые почвы и, наоборот, - песчаные сухие и переувлажненные почвы.

Липкость - свойство почв влажных прилипать к другим телам (плуги). Липкость оказывает влияние на тяговое сопротивление почвы, ухудшает обработку почвы.

Связность - способность почвы оказывать сопротивление внешнему усилию, стремящемуся разъединить почвенные частицы. Наименьшую связность имеют песчаные, а большую - глинистые почвы. Составная часть технологического процесса, при которой изменяются определенные свойства почвы, называют технологической операцией. Каждая технологическая операция при обработке почвы изменяет состояние почвы в соответствии с поставленной задачей.

Рыхление - изменение взаимного расположения почвенных отдельностей с увеличением объема почв. Этот прием способствует созданию рыхлого пахотного и подпахотного слоев. Для рыхления используют плуги, лущильники, бороны, культиваторы, фрезы. Различают глубокое (30-40см) и поверхностное рыхление(5-10см). Для рыхления подпахотного слоя используют плуги с вырезными корпусами.