Гранулометрический состав определяет многие физические свойства и водно-воздушный режим почв, а также химические, физико-химические и биологические свойства.

Меньший диаметр частиц означает большую удельную поверхность, а это, в свою очередь - большие величиныёмкости катионного обмена, водоудерживающей способности, лучшую агрегированность, но меньшую прочность. Тяжёлые почвы могут иметь проблемы с воздухосодержанием, лёгкие - с водным режимом.

Разные фракции обычно представлены различными минералами. Так, в крупных преобладает кварц, в мелких - каолинит, монтмориллонит. По фракциям различается способность образовывать с гумусоморганоминеральные соединения.

Влияние гранулометрического состава на продуктивность растений

Продуктивность растений на почвах различного гранулометрического состава может существенно различаться, что объясняется различием в свойствах почв. Оптимальный гранулометрический состав зависит от условий влагообеспеченности и технологии возделывания. В засушливых условиях низкий запас влаги в лёгких почвах (супесях и песках) и слабый капиллярный подъём приводят к существенному снижению урожайности. В условиях хорошего и избыточного увлажнения такие почвы лучше аэрируются и растения на них чувствуют себя лучше. Низкий запас элементов питания в лёгких почвах можно легко устранить при внесении удобрений, которые имеют высокую эффективность на таких почвах вследствие малой буферности.

Билет 6

1. Селекций сорт

Селе́кция (лат. selectio - выбирать) - наука о методах создания новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов, с полезными для человека свойствами. Селекцией называют также отрасль сельского хозяйства, занимающуюся выведением новых сортов и гибридов сельскохозяйственных культур и пород животных.

Сорт (от фр. sorte ) - группа культурных растений, полученная в результате селекции в рамках низшего из известных ботанических таксонов и обладающая определённым набором характеристик (полезных или декоративных), который отличает эту группу растений от других растений того же вида.

2. Поговоркий поссловицы по семеноводству

Сей под погоду, будешь есть хлеб год от году.

Затмение бывает оттого, что злой дух скрадывает свет божий и впотьмах ловит христиан в свои сети.

Дров да воды станет на ны.

Плесень на ветоши - к урожаю рыжиков.

Солнце за тучку садится - к дождю; в краснах - к вёдру.

Снегу много - и хлеба много (и наоборот).

Рожь две недели зеленится, две недели колосится, две недели отцветает, две недели наливает, две недели подсыхает

Кукушка житным (ржаным) колоском подавится (т. е. перестанет куковать, когда рожь заколосится, Новг.).

Даст бог дождь, уродится и рожь.

Снегу надует - хлеба прибудет; вода разольется - сена наберется.

3. Тема эссе:

Напишите с применением научных агротерминов Основные виды злаков и технология возделования

Виды злаков

В настоящее время науке известно достаточно большое количество видов злаков. Семейство Злаков подразделяется на более чем 700 родов, в которых объедены 11 тысяч видов растений. Однако, среди самых широко распространенных и всемироно известных видов злаков можно выделить пожалуй такие как пшеница, рис, ячмень, рожь, овес, кукуруза, а также просто, сахарный тростник и бамбук. Все выше перечисленные виды злаковых растений играют важную роль в пищевой промышленности всех без исключения мировых государств.

Технология возделывания ярового ячменя

Система основной и предпосевной обработки почвы.
После уборки пропашных культур (картофеля, кукурузы) необходимо проведение немедленной вспашки, однако её чаще всего проводят только через 3-4 недели, так как все усилия в этот период бросаются на уборку и сохранение урожая. Если предшественником является озимая рожь, то вспашку проводят тоже во второй половине осени. Вспашка проводится на глубину пахотного слоя плугами ПГЦ-3-35, ПГП-3-35, ПГЦ-8-35. По возможности проводится полупаровая обработка почвы культиваторами КПС-4 в агрегате с боронами БЗСС-1,0. На этом основная обработка заканчивается.
Весной, по мере физического созревания почвы проводится закрытие влаги сцепками борон БЗСС-1,0, культиваторами КПС-4 в агрегате с боронами БЗСС-1,0.

Характеристика сортов, применяемых в хозяйстве.
От выбора сорта зависит во многом будущая урожайность ячменя. Прежде чем выбирать сорт необходимо учесть тип почвы, её плодородие, а также географическое местоположение хозяйства.
В хозяйстве рекомендуется возделывать не менее трёх районированных и перспективных сортов ячменя -- по одному из каждой группы спелости.

Уход за посевами.
После посева ярового ячменя сразу же осуществляют прикатывание машиной ЗККШ-6А. Эта процедура обязательна для того, чтобы семена ячменя лучше закрепились в почве.
Обязательным приёмом в хозяйстве является довсходовое и послевсходовое боронование сетчатыми боронами БСО-4, что способствует значительному уничтожению всходов сорняков.

Уборка урожая.
Когда зерно ячменя достигает физической спелости и влажности приблизительно 20-22 %, в хозяйстве начинается его уборка. Уборка начинается с участков, на которых ячмень наиболее созрел. Это делается для того, чтобы уменьшить потери, связанные с перезреванием зёрен и ломкостью стеблей.
Уборка проводится комбайнами СК-5 «Нива», Дон-1500, а с 2001 года и комбайном «Лида».

Билет 7

1. Понятие о бонитировке почв.

Бонитировка почв - это специализированная классификация почв по их продуктивности, построенная на объективных признаках (свойствах) самих почв, наиболее важных для роста с.-х. культур и коррелирующих со средней многолетней урожайностью (акад. С. С.Соболев).

Бонитировка почв - это сравнительная оценка качеств почв по плодородию при сопоставимых уровнях агротехники и интенсивности земледелия (проф. Т. П. Магазинщиков).

Бонитировка почв - это сравнительная оценка качества почв по основным природным свойствам, имеющим устойчивый характер и существенно влияющим на урожайность с.-х. культур, выращиваемых в конкретных природно-климатических условиях (доц. М. Г. Ступень).

2. Термины по кормопроизводству

Кормопроизводство-это научно-обоснованная система организационно-хозяйственных и технологических мероприятий по производству, переработке и хранению кормов, выращиваемых на пашне, сенокосах и пастбищах.

Луговое кормопроизводство - это производство кормов на сеяных и естественных сенокосах и пастбищах. Луга, используемые для заготовки сена, называются сенокосами, а отводимые для систематического выпаса скота,- пастбищами. Площадь природных кормовых угодий в 5 раз превышает площадь кормовых культур на пашне, однако из-за низкой продуктивности удельный вес кормов, получаемых с них, в общем балансе кормов занимает немногим более 30%.

3. Тема эссе:

Напишите с применением научных агротерминов морфологичесский и биологичесские особенности и технология возделования о многолетних бобовых трав

В отличие от однолетних трав могут в течение многих лет произрастать на одном месте без ежегодного подсева; преобладают в составе травостоя лугов, пастбищ и занимают видное место в полевом травосеянии. Большинство многолетних трав относится к семейству злаковых (тимофеевка, лисохвост, костер) и бобовых (клевер, люцерна, эспарцет).

Под биологическими особенностями многолетних трав следует понимать особенности их роста и развития, приспособления растений, которые позволяют им жить и размножаться в определенных условиях внешней среды. К биологическим особенностям относят способы питания, размножения, типы побегообразования, характер развития, отавность, продолжительность жизни.

Знание биологических особенностей многолетних трав имеет очень большое, основополагающее значение для луговодства. Эти знания необходимы для грамотного решения всех вопросов лугопастбищного хозяйства: улучшения кормовых угодий, создания сеяных сенокосов и пастбищ, организации рационального использования, технологии выращивания многолетних трав на корм и семена.

Технология возделывания многолетних трав

Покровные культуры

Многолетние травы в первый год жизни развиваются медленно, могут сильно зарастать сорняками и давать низкие урожаи. Люцерну на окультуренных почвах при достаточном внесении удобрений можно высевать и без покрова, так как они к осени дают сравнительно высокий урожай зеленой массы.

Обработка почвы. Обработка почвы под покровную культуру служит и подготовкой ее под многолетние травы. Проводят ее с учетом местных рекомендаций так, чтобы до посева трав поле было хорошо очищено от сорняков, накоплено много влаги и созданы условия для лучшей заделки семян и появления дружных всходов.

Удобрение

Избыточная кислотность почвы -- одна из основных причин выпадения из травостоя клевера, люцерны и низкой их урожайности. Без известкования кислых почв возделывание, например, люцерны практически невозможно. Под многолетние травы необходимо вносить микроудобрения: молибденовые на кислых, борные на известкованных, и слабокислых почвах.

Посев многолетних трав проводится семенами высоких посевных качеств. В целях обеззараживания за 3--4 недели до посева их протравливают.

В день посева семена люцерны, клевера обрабатывают нитрагином, злаковые травы -- азотобактерином, а также раствором молибденовых или борных удобрений. На гектарную норму семян расходуют 50--100 г молибденовокислого аммония, 2 -- 3 г борной кислоты (или 57 г буры), растворенных в 1 -- 2 л теплой воды.

На хранение его укладывают в скирды или стога влажностью 16- 17 %. Одно из главных условий повышения качества сена -- своевременная уборка трав.

Билет 8

1. Много ядные вредители (каз, рус, и лат названия)

Медведка обыкновенная (GryllotalpagryllotalpaL.) Медведка ортақ

Щелкунбуроногий (Melanotus brunnipes Germ.).

Широкий щелкун (SelatosomuslatusF.) Кең құмды

Медляк песчаный (OpatrumsabulosumL.)

Озимая совка (ScotiasegetumSchiff.).қысқы совок

Стеблевой мотылек (Ostrinianubilalislib.).

2. Вредитель зерновых культур (каз, рус, и лат названия)

Цикадка полосатая (Psammotettix striatus L.)

ПШЕНИЧНЫЙ КЛЕЩ Aceria tritici Shevtch.

Злаковая муха (Зеленоглазка) Chlorops pumilionis Bjerk.

Озимая муха. Hylemyia coarctata Fall.

Зерновая совка. Parastichtis basilinea.

Меромиза (Meromyza nigriventris Meg.)

4. Тема эссе:

Напишите с применением научных агротерминов о защите с\х культур от вредителей и болезни

Системы интегрированной защиты сельскохозяйственных куль­тур от вредителей, болезней и сорняков в

К физико-механическим свойствам относят пластичность, липкость, набухание, усадку, связность и твердость. Физико-механические свойства имеют важнейшее значение для оценки технологических свойств почвы.

Пластичность - способность почвы изменять свою форму (деформироваться) под воздействием внешних сил и сохранять полученную форму после прекращения механического воздействия. Пластичность обусловлена гранулометрическим составом и приобретает ее в определенном диапазоне влажности (в сухом и переувлажненном состоянии почвы пластичностью не обладают). Наиболее высокой пластичностью обладают глинистые почвы, а наименьшей - пески.

Липкость - способность почвы во влажном состоянии прилипать к другим телам (сельскохозяйственным орудиям или другим предметам). Степень липкости зависит от гранулометрического состава, содержания гумуса и влажности. Она наибольшая у глинистых почв и наименьшая у песчаных почв. С липкостью связано важное агрономическое свойство почвы - физическая спелость, то есть состояние влажности, при котором почва хорошо крошится на комки, не прилипает при этом к орудиям обработки. Физическая спелость зависит от гранулометрического состава, гумусированности почв и влажности. Весной раньше других поспевают к обработке песчаные и супесчаные почвы, а при одном и том же гранулометрическом составе - более гумусированные. Для суглинистых почв интервал влажности, при которой достигается такая спелость, равен 40...60%, для глинистых - 50...60%, для легких почв - 40...70 %НВ.

Интервалы влажности почвы, при которой достигается ее физическая спелость, для лугово-каштановой почвы Тер- ско-Сулакской равнины Дагестана составляет 45...60%, лугово-каштановой солончаковой - 45...55%, коричневой почвы предгорной зоны - 40...65% НВ.

Различают также биологическую спелость почвы, под которой понимают такое состояние ее теплого режима, при котором активизируется микробиологическая активность, а почва готова к посеву или посадке.

Набухание - увеличение объема почвы при увлажнении, измеряемое в процентах к исходному объему почвы. Противоположное ему свойство, проявляющееся при высыхании, называют усадкой. Набухание и усадка зависят от гранулометрического и минералогического состава, состава поглощенных катионов. Наибольшей набухаемостью обладают глинистые и солонцовые почвы. Набухание - отрицательное свойство почв, т.к. приводит к разрушению почвенных агрегатов. Сильная усадка приводит к образованию трещин, разрыву корневой системы растений.

Связность (сцепление) - способность почвы сопротивляться внешнему усилию, стремящемуся разъединить частицы почвы, выражается в т/м. Связность зависит от гранулометрического и минералогического состава, структуры, содержания гумуса, влажности почвы. Наибольшей связностью обладают глинистые почвы, наименьшей - песчаные. Связность снижается при улучшении структуры. Связные почвы лучше противостоят эрозии, однако при увеличении связности возрастают энергетические затраты на обработку почвы.

Твердость - свойство почвы оказывать сопротивление при проникновении в нее под давлением какого-либо тела. Измеряется в кг/см 2 и зависит от влажности, гранулометрического состава, структуры, содержания гумуса. Классификация почв по твердости следующая: рыхлая (

(30.. .50), весьма плотная (50...100), слитная (>100кг/см 2).

Для придания почве благоприятной структуры ее необходимо обрабатывать в состоянии физической спелости. При обработке суглинистых и глинистых почв в спелом состоянии они легко крошатся на комки оптимального размера. При вспашке почвы в переувлажненном состоянии образуется сплошной пласт, который быстро теряет воду и дальнейшее его разделывание приводит к сильному разрушению структуры. Вспашка сухой почвы сопровождается появлением крупных глыб и комков.

Наряду со снижением качества обработки неспелых почв возрастают тяговые усилия и расход горючего: на сухой

Вследствие повышенной связности, а на переувлажненной - вследствие увеличения липкости.

Структурное состояние почвы влияет на диапазон оптимальной влажности, при которой наступает физическая спелость. Комковатая почва имеет меньшую связность и липкость при той же влажности, что и распыленная почва. Поэтому интервал влажности для хорошей обработки на структурных почвах шире, чем на плохо оструктуренных.

Наступление физической спелости почвы можно определить следующим образом. В нескольких местах на поле следует взять неполную горсть почвы, слегка ее сжать и с высоты пояса человека уронить на землю. При этом спелая суглинистая и супесчаная почва распадется на мелкие комочки, а глинистая при падении не изменит сделанной в руке формы. Неспелая (переувлажненная) почва при падении сплющивается. Физическая спелость почвы в пределах одного поля наступает неодновременно, поэтому обработку надо проводить выборочно, по мере подсыхания отдельных участков. В первую очередь поспевает почва на южном и на более крутых склонах, а затем на северных и на пологих.

Для высококачественной обработки почвы необходимо изучить почвенные условия каждого поля и его участков, чтобы своевременно определить наступление физической спелости.

С увеличением скорости движения агрегатов при обработке почвы интервал оптимальной влажности возрастает. Это позволяет проводить вспашку при более высокой влажности почвы. При увеличении скорости движения пахотного агрегата с 3,8 до 5,2 км/ч предельная относительная влажность спелой почвы повысилась на 7... 17%.

Увеличение скорости движения агрегатов на вспашке черноземов способствует лучшему крошению почвы и уменьшению гребнистости вспашки.

Повышение скорости движения почвообрабатывающих агрегатов экономически и агротехнически целесообразно не только на вспашке, но и при культивации, лущении, прика- тывании и бороновании. При увеличении скорости движения трактора на культивации до 10-11 км/ч количество крупных глыб уменьшается на 24...28%, гребнистость вспашки - на

• 34.. .39, твердость ее в слое 0...18 см - на 8,6...27% при одновременном повышении производительности агрегата - на
• 24.. . 30%.

На начальном этапе освоения целины механическая обработка играет исключительно важную и по существу мелиоративную роль в почвообразовании.
При вспашке с оборотом пласта резко различные по свойствам генетические горизонты и подгоризонты срезаются на глубину вспашки и перемешиваются, в результате чего создается качественно новый горизонт - пахотный слой. Свойства его резко отличаются от свойств тех горизонтов, какие вошли при вспашке в его состав. Содержание гумуса и прочной структуры в новом пахотном слое почвы снижается до уровня средней величины в результате перемешивания с нижними менее гумусными и менее структурными горизонтами. Усредняется и плотность почвы. Обычно вновь созданный пахотный слой имеет более рыхлое сложение, чем основная масса подгоризонтов, захваченных плугом. Увеличивается численность почвенной микрофлоры и уменьшается почвенная фауна и ее роль в образовании прочной структуры и сложении почвы. Групповой состав почвенных микроорганизмов изменяется. Вследствие улучшенной аэрации в почве усиливаются процессы нитрификации, а процессы денитрификации при этом резко снижаются. Например, по данным А.С. Шаровой, численность денитрификаторов в результате распашки целины елового леса снизилась с 600 тыс. на 1 г почвы до нуля.
В процессе возделывания сельскохозяйственных культур система механической обработки почв регулирует плотность пахотного слоя - одного из главных факторов почвенного плодородия, так как с изменением плотности почвы меняются водный, воздушный и тепловой режимы и, как следствие, биологическая активность и питательный режим почвы (табл. 120).

Почва, оставленная без обработки даже в течение одного вегетационного периода, неизбежно уплотняется, при этом резко снижается ее свободная пористость и водопроницаемость. Увеличивается количество очень мелких пор и в связи с этим возрастает количество недоступной растениям влаги, ухудшается газовый режим почвы и резко снижается урожай растений. Так, повышение плотности почв от 1,0 до 1,6 г/см3 снижало скорость фильтрации воды в суглинистых и тяжелосуглинистых почвах в 1000 и 5000 раз, причем наибольшее падение фильтрации наблюдалось уже при первом уплотнении почвы от 1,0 до 1,2 г/см3. При увеличении плотности от 1,0 до 1,4 г/см3 влажность устойчивого завядания растений дерново-слабоподзолистой почвы увеличилась с 8,2 до 12,7 об.%, а южного чернозема - с 16,4 до 25,8%. В вегетационных опытах уплотнение почвы с 1,1 до 1,5 г/см3 вызывало снижение урожая овса на дерново-подзолистой почве с 12,7 до 7,5 г, на каштановой почве - с 10,5 до 7,5 г и на мощном черноземе - с 14,0 до 3,7 г зерна на сосуд (табл. 121).
Экспериментально установлена оптимальная плотность, при которой в пахотном слое создается благоприятное для получения наиболее высоких урожаев соотношение свободной и капиллярной порозности и благоприятный водно-воздушный и термический режимы. Для разных почв величина оптимальной плотности пахотного слоя почвы различна и колеблется в пределах от 1,0 до 1,25 г/см3. Система обработки почв направлена на создание оптимальной плотности сложения пахотного слоя для каждой культуры севооборота.
Исключительно важную роль играет обработка в регулировании водно-воздушного режима подзолистых и гидроморфных почв, которые испытывают длительное сезонное переувлажнение.
Регулируя водно-воздушный режим, механическая обработка повышает биологическую активность почвы, а вместе с этим улучшает ее пищевой режим. По Е.Н. Мишустину, обработка может увеличить численность почвенных микроорганизмов в 3 раза. Под влиянием обработки в почве увеличивается численность различных групп микроорганизмов и вместе с этим количество подвижных, доступных растениям соединений азота, фосфора и калия. Так, на делянках без растений в дерново-подзолистой почве, которая постоянно обрабатывалась по типу пропашных культур, численность бактерий на МПА, крахмало-аммиачной среде, среде Аристовской и Эшби была в 1,5-2 раза больше, чем на делянках с уплотненным пахотным слоем, который со времени посева озимых не обрабатывался. Соответственно в ней было выше и содержание элементов питания - гидролизуемого азота и подвижных соединений фосфора и калия.
Обработка почвы оказывает большое влияние на содержание гумуса в почве. С одной стороны, она усиливает аэробные процессы минерализации органического вещества в почве и тем самым играет важную роль в обеспечении растений элементами питания, в первую очередь азотом. С другой стороны, обработка, улучшая условия аэрации, способствует развитию микроорганизмов, участвующих в образовании гумуса, и усилению окислительных процессов. Напомним, что, по Тюрину, новообразование высокомолекулярных гумусовых веществ происходит в результате реакций окисления. Соотношение этих двух противоположных процессов - процессов минерализации и образования гумуса под влиянием обработки почвы - зависит от поступления в почву органического материала в виде растительных остатков, корневых выделений, органических удобрений. При наличии их в рыхлой обрабатываемой почве создаются условия для преобладания процессов образования гумуса над его минерализацией. Как видно из данных табл. 122, при внесении одинакового количества навоза в рыхлой почве под пропашной культурой гумуса образовалось значительное больше, чем в уплотненной почве под озимой рожью.

В лабораторных опытах при компостировании корней клевера в подзолистой и черноземной почвах в аэробных условиях (в токе газовой смеси - 20% O2 и 80% N) гумуса образовывалось также больше, чем в условиях анаэробных (0,5% O2 и 95,5% N).
Обработка почв частично разрушает структуру, но в то же время в еще большей степени образует структурные агрегаты в результате крошения глыб орудиями и за счет агрегации пылеватых частиц физически «спелой» почвы при сдавливании. Сближенные пылеватые и глинистые частицы скрепляются в агрегаты под действием сил Ван-дер-Ваальса, за счет добавочных валентностей, пленок ориентированной воды, полимеризации дипольных органических соединений и др.
Для каждой почвы существует своя оптимальная влажность структурообразования, соответствующая понятию «спелой» почвы, при которой перемешивание и механическое воздействие орудий обработки приводят к образованию структурных агрегатов. Опытами установлено, что обработка почвы при оптимальной влажности улучшает структурное состояние почвы и повышает урожай растений. На старопахотных распыленных почвах механическая обработка при оптимальной влажности осенью и весной, предпосевная обработка (рыхление и боронование) после выпадения осадков являются основным фактором улучшения структуры и водно-воздушного режима пахотного слоя на весь период вегетации. Механическая обработка сухой почвы, что бывает при лущении стерни, при подготовке почвы под посев озимых, наоборот, сильно разрушает структуру почвы.
Механическая обработка оказывает и косвенное влияние на структуру почвы. С одной стороны, она снижает прочность структуры, поскольку способствует минерализации гумусовых веществ, скрепляющих агрегаты. С другой стороны, в результате рыхления в почве лучше развивается корневая система растений, интенсивней образуются перегнойные вещества, мицелий и слизистые продукты жизнедеятельности микроорганизмов, повышающие прочность структуры. В конечном счете благодаря правильной обработке в почве образуется структурных агрегатов больше, чем разрушается. Однако структура, возникшая в результате обработки, обладает малой водопрочностью, большая часть ее разрушается в период осенне-весеннего переувлаженения почвы и только немногие из агрегатов, образованных обработкой, под влиянием гумусовых веществ эволюционируют в стабильно прочную структуру.
Под влиянием обработки изменяются, и агрохимические свойства почвы. Усиливаются процессы выветривания первичных минералов и процессы перевода минеральной части почвы в активные формы соединений, увеличивается содержание обменных оснований. В почвах с кислой реакцией при этом снижаются кислотность, содержание подвижного алюминия, увеличивается степень насыщенности почвы основаниями.
В результате уничтожения естественной растительности и механической обработки почв на площадях, вводимых в культуру, создаются условия для усиления водной и ветровой эрозии почв. Резко усиливается смыв и выдувание наиболее плодородного богатого гумусом верхнего слоя почвы, растут рытвины, промоины и овраги; как следствие этого снижается плодородие почв, гибнут посевы и увеличиваются площади бросовых земель. Поэтому защита пахотных почв от эрозии является одной из важнейших задач земледелия. Для предотвращения эрозии почв необходимы правильная организация территории с учетом рельефа и осуществление комплекса мер, направленных на устранение поверхностного стока и сохранение почв: специальные гидротехнические сооружения, террасирование склонов, постройка лотков-водотоков, водозадерживающих валов и водопоглощающих канав, лесные почвозащитные насаждения, противоэрозионная агротехника - глубокая безотвальная вспашка, прерывистое бороздование, вспашка и рядовой сев поперек склонов, противоэрозионные севообороты, внесение органических удобрений и др. 1

Вовлечение серой лесной почвы в сельскохозяйственное производство в течение 26 лет приводит к формированию специфических свойств, которые обусловлены преобразованием микроагрегированности почв. Активность этого процесса зависит от типа агрогенной нагрузки. Так механическое воздействие на серую лесную почву в результате ежегодной отвальной вспашки на 20–22 см вызывает изменение коэффициента полидисперсности и фактора дисперсности в слое 30–40 см. Применение ежегодной безотвальной обработки на глубину 6–8 см не оказывает существенного влияние на микроагрегированность почвы, что не приводит к формированию плужной подошвы.

серая лесная почва

приемы основной обработки

агроэкосистемы

коэффициент полидисперсности

фактор дисперсности

плужная подошва

1. Зинченко С.И., Зинченко В.И. Развитие земледелия от мотыжного до почво-защитного. – М.: Транзит-Икс, 2006. – 136 с.

2. Зинченко С.И. Основы обработки черноземов. – М.: Транзит-Икс, 2006. – 248 с.

3. Научные основы систем земледелия Владимирской области / под общ. ред. И.В. Бирюкова, С.И. Зинченко. – Владимир: ВООО ВОИ ПУ «Рост», 2010. – 308 с.

4. Соколовский А.Н. Избранные труды. – Киев: Урожай, 1971. – С. 200–201.

Основным почвообрабатывающим орудием для проведения обработки в Опольной зоне является отвальный плуг . Отвальная вспашка способствует выносу илистых частиц в более глубокие горизонты и перемещению вниз нижней границы подзолистого и переходного горизонта. С повышением глубины вспашки вынос ила увеличивается, а нижняя граница указанных горизонтов опускается глубже. Происходит обеднение пахотного слоя наиболее активными в физико-химическом отношении илистыми и коллоидными частицами. Применение этого орудия приводит к формированию уплотненного слоя ниже глубины обработки - плужной подошвы .

Целью данной работы было выявить наиболее оптимальный прием основной обработки, снижающий формирование плужной подошвы; определить влияние антропогенного воздействия на значение коэффициента полидисперсности и фактора дисперсности серой лесной почвы агроценозов.

Материалы и методы исследования

Исследования проводились на серой лесной среднесуглинистой почве на стационарном опыте (ГНУ Владимирский НИИСХ, г. Суздаль), заложенного в 1986 году. Формирование агроэкосистем происходило в течение 26 лет в севообороте: овес с подсевом клевера-клевер 1-го года - клевер 2-го года - озимая рожь-яровая пшеница-ячмень. Пахотный слой имеет следующие агрохимические показатели: содержание гумуса 2,5 %, подвижных форм Р2О5 и К2О - 15 и 13,8 мг/ 100 г почвы соответственно, рНсол 5,8.

Объектами исследования были следующие варианты: ежегодная плоскорезная обработка на глубину 6-8 см; ежегодная отвальная вспашка на глубину 20-22 см; периодическая ярусная вспашка на глубину 28-30 см под озимую рожь с чередованием ее с плоскорезной обработкой на глубину 6-8 см под остальные культуры севооборота. Минеральные удобрения вносились фоново в дозах, рекомендованных для культур севооборота (NPK 40-60 кг/га д.в.). В качестве контроля использовалась почва залежи, более 30 лет не подвергавшаяся воздействию почвообрабатывающих орудий.

Результаты исследований и их обсуждение

Определение гранулометрического состава серой лесной почвы проводили на изучаемых фонах после возделывания клевера, перед обработкой под озимую рожь. Рассчитали коэффициент полидисперсности (δ, %) на глубину отбора почвенных образцов (рис. 1). Этот показатель характеризуется отношением фракций почвы < 0,001 мм к фракциям > 0,01 мм.

бг

Рис. 1. Изменение коэффициента полидисперсности по профилю почвы: а - залежь; б - ежегодная мелкая безотвальная обработка на 6-8 см; в - ежегодная отвальная вспашка на 20-22 см; г - периодическая ярусная вспашка на 28-30 см

Для почвы залежи коэффициент полидисперсности возрастает от 11 % в слое 0-10 см до 43,1 % на глубине одного метра. На варианте с ежегодной мелкой обработкой на 6-8 см наблюдается аналогичное плавное распределение по профилю коэффициента полидисперсности (рис. 1а,б).

Излишне рыхлое сложение, формируемое после отвальной вспашки на 20-22 см и периодической ярусной вспашке на глубину 28-30 см, обуславливает вымывание илистой фракции почвы в нижние необрабатываемые слои почвы . Здесь происходит закупоривание почвенных пор илистыми частицами, что приводит к формированию плужной подошвы под обрабатываемым слоем почвы . Активизация этих процессов может привести к снижению впитывания атмосферных осадков и талых вод в весенний период, застаиванию их на поверхности или в пахотном слое почвы.

В результате этого на варианте с ежегодной отвальной вспашкой на глубине 30-40 см, то есть под плужной подошвой, наблюдается минимальное значение коэффициента полидисперсности (рис. 1в). На варианте с периодической ярусной вспашкой минимальное значение этого показателя отмечается также ниже плужной подошвы - на глубине 40-60 см.

Снижение коэффициента полидисперсности на этих вариантах показывает, что под плужной подошвой формируется более грубодисперсный слой почвы в результате концентрации мелкодисперсной фракции в слое плужной подошвы.

Гранулометрический и микроагрегатный анализ позволяют определить показатели микроагрегированности или потенциальную способность серой лесной почвы к микроагрегированию. Один из таких показателей, характеризующих прочность структуры почвы, предложен Н.А. Качинским - фактор дисперсности почвы (Кк) (рис. 2).

ав

бг

Рис. 2. Изменение фактора дисперсности по профилю почвы: а - залежь; б - ежегодная мелкая безотвальная обработка на 6-8 см; в - ежегодная отвальная вспашка на 20-22 см; г - периодическая ярусная вспашка на 28-30 см

Он определяется отношением содержания ила при микроагрегатном анализе к содержанию ила при гранулометрическом анализе. Чем выше фактор дисперсности (Кк, %) тем менее прочна микроструктура почвы.

Результаты исследований показали, что в почве, где проводили ежегодную безотвальную обработку на глубину 6-8 см и на участке залежи минимальная прочность структуры наблюдается в слое 0-10 см. На остальных глубинах (до одного метра) Кк практически не изменяется, а это свидетельствует о формировании микроструктуры с высокий прочностью (рис. 2а, б). На вариантах с ежегодной отвальной вспашкой, как и с периодической ярусной вспашкой, в слое 0-30 см формируется прочная микроструктура, однако влияние плужной подошвы проявляется на глубинах 30-40 и 40-60 см (рис. 2в,г). В этой области почвенного профиля наблюдается наименьшая прочность микроструктуры. Это может способствовать развитию интенсивных восстановительных процессов в нижележащем корнеобитаемом профиле серой лесной почвы.

Проявление восстановительных процессов приведет к ухудшению физико -химических свойств почвы и способно отрицательно повлиять на развитие корневой системы возделываемых культуры, снизит продуктивность агроэкосистемы.

Заключение

Таким образом, вовлечение серых лесных почв в сельскохозяйственное производство приводит к формированию специфических свойств агроэкосистемы, которые обусловлены преобразованием микроагрегированности почв.

Активность этого процесса зависит от типа антропогенного воздействия. Ежегодная безотвальная обработка серой лесной почвы на глубину 6-8 см формирует микроагрегатный состав аналогично участку залежи. Агрогенное воздействие на почву в результате ежегодной отвальной вспашки на глубину 20-22 см вызывает формирование плужной подошвы, что приводит к изменению микроагрегированности почвы в слое 30-40 см и возможности проявления интенсивных восстановительных процессах в нижележащих корнеобитаемых слоях серой лесной почвы.

Библиографическая ссылка

Зинченко С.И., Мазиров М.А., Зинченко В.С. АНТРОПОГЕННОЕ ВЛИЯНИЕ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ НА ЭЛЕМЕНТЫ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТАВА СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ // Успехи современного естествознания. – 2013. – № 2. – С. 47-50;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=31362 (дата обращения: 01.02.2020). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Орудия обработки воздействуют на почву чисто механически и поэтому изменяют преимущественно ее физические свойства: плотность; размеры и форму почвенных агрегатов; общий объем, размеры и соотношение различных пустот, пор и капилляров; размеры органических остатков; взаиморасположение и степень соприкосновения почвенных фаз и их компонентов.

Специфическое воздействие оказывает обработка на живую фазу почвы. Живые организмы при физическом воздействии на них часто погибают. При изменении сложения обрабатываемого слоя и перемещении в его пределах живых организмов значительно изменяются условия их существования, которые также могут привести к их гибели. Для некоторых групп организмов условия жизни улучшаются, это культурные растения, некоторые группы микроорганизмов, отдельные представители мезо - и макрофауны.

Значительное воздействие оказывает обработка на газовую фазу почвы. В результате рыхления, крошения, оборачивания усиливается доступ атмосферного воздуха в почву, особенно в глубокие слои, что может существенно изменять состав почвенного воздуха и окислительно-восстановительные условия. Обработка оказывает влияние на распределение и состав воздуха не только в различных слоях почвы, но и на поверхности и внутри почвенных агрегатов, изменяя их размеры, плотность и форму.

Очень незначительное влияние при однократном воздействии оказывает обработка на гранулометрический и химический состав почв, на содержание и состав органического вещества, разрушая частицы (реже вызывая их соединение), но при многократном физическом воздействии на некоторые почвы такое влияние может быть существенным.

При механическом воздействии на почву, особенно при ее перемешивании и оборачивании, существенно изменяется морфологическое строение почвы. Крошение и перемешивание, проводимые интенсивно (например, при фрезеровании) или многократно повторенные, приводят к гомогенизации почвенного материала, к созданию морфологически однородной почвенной массы.

Во многих случаях обработка приводит к дифференциации почвы по морфологическим признакам, чаще по плотности почвы. Например, при прикатывании верхний слой становится более плотным, при рыхлении - менее плотным. При обработке междурядий, при обработке почвы чизельными плугами, почвоуглубителями, глубокорыхлителями и т. п. почва становится неоднородной по этому показателю в горизонтальном направлении.

Вспашка часто приводит к морфологической неоднородности почвы прежде однородного пахотного горизонта. Например, припахивание подзолистого или иллювиального горизонта на подзолистых почвах, карбонатного на каштановых почвах приводит к ярко выраженной неоднородности по цвету, которая отражает неоднородность почвы по свойствам, определяющим условия жизни растений. Запахивание органических удобрений, остатков растений, химических мелиорантов также приводит к морфологически выраженной неоднородности пахотного горизонта. Особенно большой пестротой отличается пахотный горизонт осваиваемых почв, если при вспашке перемешиваются разнокачественные почвенные слои и горизонты, например при освоении подзолистых почв пахотный горизонт может состоять из черных пятен оторфованной подстилки, белесых - подзолистого горизонта, серых - гумусового, красновато-бурых - иллювиального или переходного горизонтов.

Изменение состояния почв в результате обработки существенно сказывается на режимах и процессах в обрабатываемом слое и в меньшей степени на остальной почвенной массе. Это приводит к изменению свойств почвы и ее плодородия. Обычно обработка в наибольшей степени изменяет водно-воздушный режим почв, причем такое действие может быть как положительным, так и отрицательным, несмотря на то что в задачи обработки входит изменение этого режима только в благоприятную сторону. Но, как известно, задачи обработки часто вступают в противоречие друг с другом, поэтому неблагоприятные последствия обработки необходимо компенсировать другими агроприемами.

Влияние обработки на свойства почвы часто происходит через почвенную биоту. На обрабатываемых почвах активность микроорганизмов, как правило, в несколько раз выше, чем на аналогичных целинных почвах, соответственно здесь выше скорость трансформации веществ и их биологического круговорота. На обрабатываемых почвах малый биологический круговорот уже трудно назвать кругооборотом, так как много веществ, особенно органических, из него исключается. Если не компенсировать эти потери с учетом своеобразия процессов в обрабатываемых почвах, происходит падение их плодородия.

Наиболее показателен в этом отношении пример с использованием черноземов в сельскохозяйственном производстве. При интенсивной распашке их на протяжении текущего столетия потери гумуса в этих почвах составили в зависимости от природных условий и применяемой системы хозяйствования от 20 до 50% и более. Интенсивная обработка и снижение содержания гумуса привели к снижению степени агрегированности почвы, уменьшению содержания наиболее ценной водопрочной зернистой фракции почвенной структуры. Такие изменения сопровождаются увеличением плотности почвы, ухудшением ее водопроницаемости и водоемкости, что заставляет интенсифицировать ее обработку, и, таким образом, образуется порочный замкнутый круг.

Процессы деградации почв, вызванные их распашкой, сходные с теми, что идут на черноземах, имеют место и на других почвах и не только в нашей стране. В почве прерий Северной Америки потери гумуса аналогичны его потерям на черноземах.

Второй мощный фактор деградации почв, вызванный их распашкой - эрозия почв. Водная эрозия и дефляция в той или иной степени затрагивают практически все почвы. Проявление этих процессов в своих крайних выражениях приводит к катастрофическим для почвы последствиям - она может целиком потерять свой плодородный гумусированный слой. Для предотвращения эрозии почв в районах ее интенсивного проявления приходится затрачивать много средств и усилий.

Изменения водно-воздушного и других режимов почв в результате обработки могут вызвать положительные изменения свойств почвы и повышение ее плодородия. Почвы, которые испытывают избыточное увлажнение, часто положительно реагируют на усиление их аэрированности. В. В. Докучаев еще в 1899 г. писал, что подзолистые почвы, безусловно, требуют для сельскохозяйственной культуры усиленного проветривания, что до сих пор не всегда учитывается при разработке систем обработки почв. И. Б. Макаровым (1981) было показано, что дифференциация пахотного горизонта дерново-подзолистых почв, которая приводит к ухудшению с глубиной свойств этого слоя, происходит постоянно и прерывается только механической обработкой почвы. Если почву оставить без обработки длительное время (десятки лет), то дифференциация в конечном счете приведет к приобретению бывшим пахотным горизонтом строения и свойств, сходных с таковыми в аналогичных целинных почвах. Нижняя часть этого слоя приобретает свойства подзолистого горизонта, большую роль в таких изменениях играет элювиально-глеевый процесс. При углублении пахотного горизонта путем глубокого рыхления почвы плугом Мальцева существенно сокращаются периоды переувлажнения нижней части пахотного горизонта, в нем изменяются окислительно-восстановительные условия, что значительно снижает интенсивность элювиально-глеевого процесса. В результате углубления пахотного горизонта увеличивается содержание гумуса, улучшается его качественный состав, уменьшается кислотность, повышается плодородие почвы.

При избыточном увлажнении и создании восстановительных условий в любых почвах затрудняется трансформация органических остатков, в образующемся гумусовом веществе преобладают агрономически наименее ценные фракции, интенсивно идут процессы денитрификации, образуются токсичные для растений соединения. Усиление аэрации почвы с помощью ее обработки позволяет уменьшить или полностью остановить развитие этих отрицательных явлений.

Рациональная обработка почвы может нейтрализовать отрицательные эффекты применения других агроприемов. В других случаях, наоборот, некоторые агроприемы могут компенсировать неблагоприятные последствия обработки. Часто максимальный положительный эффект можно получить, только сочетая определенные агроприемы с наиболее рациональной в данном случае обработкой почвы.

На каштановых почвах сочетание полива и оптимальной обработки приводит к увеличению содержания гумуса, улучшению агрегатного состава почв; в данном случае устанавливаются более благоприятные условия для образования гумусового вещества, что исследователи связывают преимущественно с изменением гидротермического режима почвы. С другой стороны, есть наблюдения, которые констатируют ухудшение свойств каштановых почв при поливе. Причины этого явления могут заключаться в следующем:

А) орошение не сопровождалось соответствующим изменением агротехники, б) недостаточно было изменить только систему обработки, чтобы воздействовать на почвенные процессы в положительную сторону, в) сам режим орошения мог быть далек от оптимального.

Возделывание пропашных культур, сопровождающееся интенсивной обработкой почв и их повышенной аэрируемостью, приводит к потере гумуса в почвах разного типа. Однако в сочетании с повышенными дозами вносимого навоза более интенсивная обработка на дерново-подзолистых почвах способствует более быстрому накоплению гумуса.

На засоленных почвах и солонцах поддержание пахотного горизонта в рыхлом состоянии и глубокое рыхление этих почв способствуют вымыванию солей из пахотного горизонта в более глубокие слои почвы как при орошении, так и при естественном увлажнении.

По данным В. В. Медведева (1982), агрегирующая способность механических элементов длительно распахиваемого чернозема велика, следовательно, потенциальная способность этой почвы к образованию микро - и макроструктуры сохраняется на достаточно высоком уровне. Минимализация обработки имеет большое значение как средство уменьшения отрицательного влияния длительной распашки на агрофизические свойства черноземов. Сочетание рациональной обработки почвы с внесением органических удобрений и другими агромероприятиями способствует восстановлению плодородия черноземов, что часто можно наблюдать на сортоучастках.

Отсюда видно, что влияние обработки на свойства почвы может быть самым различным в зависимости от ее интенсивности, почвенно-климатических условий, режимов увлажнения, возделываемой растительности, количества и качества удобрений. Однако в связи с ограниченностью имеющихся в настоящее время сведений о влиянии обработки на свойства почвы давать какие-либо прогнозы об этом влиянии в каждом конкретном случае затруднительно или даже невозможно. Необходимо расширять исследования в этом направлении и на их основе разрабатывать теорию обработки почвы, которая сейчас находится в неудовлетворительном состоянии.

Система наблюдений должна включать многие показатели физического, химического и биологического состояния почв. Если возможности наблюдателей ограничены, то необходимо прежде всего оценивать наиболее важные для исследуемых почв показатели, существенно влияющие на их плодородие. Например, на почвах засоленных или имеющих опасность засоления необходимо прежде всего следить за солевым режимом, на кислых почвах - за кислотностью и содержанием гумуса, на черноземах и луговых почвах, на орошаемых землях - за их структурным состоянием и т. д. При проведении широких исследований необходимо обязательно наблюдать за гумусным состоянием почв, так как, во-первых, оно является одним из основных факторов, определяющих плодородие почв, во-вторых, многие показатели гумусного состояния сравнительно быстро изменяются при изменении условий почвообразования и являются хорошими индикаторами этих изменений.