Восроизводство агрофизических и биологических показателей почвы

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 15Следующая ⇒

Гранулометрический и минералогический состав.Твердая фаза почвы представляет собой смесь органических элементов трёх видов: органических, минеральных органоминеральных. Гранулометрический состав представляет собой относительное содержание в почве механических элементов (фракций). Механические частицы более 1мм в диаметре именуются скелетом почвы, а частицы менее 1мм - мелкозёмом. Гранулометрический состав почвы определяет её поглотительные свойства.

С измельчением частиц возрастает их гигроскопичность, влагоёмкость, пластичность, липкость идругие технологические свойства. Частицы менее 0, 001мм обладают чётко выраженной коагуляционной способностью. Эта способность механических тонкодисперсных частиц исключительно важна при структурообразовании. Вследствие высокой поглотительной способности они содержат наибольшее количество гумуса.

Плотностьпочвы уменьшается по мере увеличения содержания песка в её составе. Валовой химический состав разных механических фракций почвы закономерно изменяется независимо от почвенного типа.

Набухание почвы происходит за счёт оболочек связанной воды, которая формируется вокруг коллоидных и глинистых частиц. Эти оболочки уменьшают силу сцепления между частицами, раздвигая их и способствуя увеличению объёма почвы.

Липкость почвы ухудшает качество обработки. С увеличением количества физической глины липкость почвы растёт.

Структурность почвы – важный показатель её физического состояния. Это способность почвы распадаться на агрегаты, различные по величине и форме, называемые структурой. В земледелии принята следующая классификация структурных агрегатов по величине: комки -- более 10мм; макроструктура – 0, 25-10мм, микроструктура – менее 0, 25мм.

Особый интерес представляет мелкозернистая и зернистая структура -0, 25-10мм, она должна быть пористой, механически упругопрочной и водопрочной. В ряде случаев важное значение для оценки качества почв имеет микроструктура. Почвы такой структуры обладают благоприятным комплексом водно-воздушных свойств. Это наблюдается в серозёмных почвах, поглощающий комплекс которых богат коллоидами и насыщен кальцием. В условиях эрозионной опасности и в засушливых районах особое агрономическое значение приобретает увеличение размеров агрегатов до 1—2мм в диаметре.

В природных условиях разделение почвенной массы на структурные отдельности (комки) происходит под воздействием корневых систем растений, жизнедеятельности биоты почвы, под влиянием периодических промораживания и оттаивания, увлажнения и высушивания, а также воздействия почвообрабатывающих орудий.

Степень развития корневой системы растений по разному влияет на образование структуры. Так, многолетние травы с мощной корневой системой оказывают большее влияние, чем однолетние травы. Роль растений в образовании структуры почвы более значительна в сравнении с другими факторами структурообразования. В зоне расположения корней – ризосфере формируются специфические сообщества микроорганизмов и почвенной фауны (насекомых, землероек, дождевых червей и др.), продукты метаболизма которых воздействуют на оструктуривание почвы.

Почвенная структура тесно взаимосвязана с другими агрофизическими показателями плодородия – строением, общей пористостью почвы и её плотностью.

Основными направлениями воспроизводства структуры почвы в земледелии являются:

1. Обогащение почвы органическим веществом как основным источником

образования гумуса и энергии для микроорганизмов.

2. Пополнение почвенных запасов кальция и магния как основных элементов структурообразования путём проведения известкования кислых и гипсования солонцовых и засолённых почв.

3.Сокращение числа проходов сельскохозяйственной техники по полям, особенно тяжеловесной, путём использования ресурсосберегающих технологий выращивания растений.

4.Защита почвы от водной эрозии и дефляции путём регулирования стока воды и скорости ветра в приземном слое.

Моделирование баланса органического вещества почвы

В севообороте

Возрастающее значение органического вещества почвы в земледелии обусловливает особую актуальность моделирования (прогнозирования) баланса гумуса в различных севооборотах. Исходными положениямипри прогнозировании гумусового баланса в севообороте являются научно обоснованные статьи расхода и прихода связанного углерода пахотных почв.

Приходная часть гумусового баланса складывается из поступленияорганического вещества с корневыми и пожнивными остатками культур, с навозом и другими органическими удобрениями, а также связывания некоторого количества диоксида углерода атмосферы сине-зелёными водорослями.

Расходная часть гумусового баланса состоит из минерализации органического вещества почвы под различными культурами в условиях принятой технологии производства продукции и выноса продуктов разложения из корнеобитаемого слоя растениями, а также за счёт вертикального и поверхностного стока.

Вынос азота с запланированным урожаем полевых культур устанавливают по справочным данным. Использование растениями азота из органических, минеральных удобрений и растительных остатков определяют по нормативным данным.

При расчёте гумусового баланса следует учитывать, что эффективность использования азота гумуса зависит от гранулометрического состава почвы и полевых культур. Для этого используют поправочные коэффициенты.

Независимо от размера хозяйства и форм собственности баланс гумуса должен быть бездефицитным, а на почвах с низким содержанием органического вещества – положительным.

4.Агрохимические показатели плодородия почвы и их

Воспроизводство.

Растения усваивают азот и зольные элементы из почвы в форме минеральных солей. В наибольшем количестве растения поглощают макроэлементы – азот, фосфор, калий, кальций, магний, серу. Их часто называют зольными элементами. Растениям необходимы также такие элементы, которые потребляются ими в небольших количествах, но играют важную роль в различных процессах обмена веществ. К ним относят железо, бор, марганец, цинк, медь, молибден и др. Их называют микроэлементами. Исчисляются они сотыми и тысячными долями процента.

В растениях также встречаются элементы в ничтожно малых количествах, которые называют ультрамикроэлементами. К ним относятся серебро, уран, золото, радий, торий, актиний и др. Они играют определённую роль в биохимических процессах, происходящих в растениях. Кроме перечисленных элементов, растения поглощают и другие вещества, находящиеся в почве, которые могут в одних случаях действовать на растения положительно (натрий на сахарную свёклу, кремний на зерновые культуры), а в других – отрицательно (хлор на картофель, табак и другие хлорофобные культуры).

Основную часть питательных веществ растения усваивают из почвенного раствора, который постоянно взаимодействует с твёрдой фазой почвы.

Содержание доступных форм питательных веществ зависит от их валового запаса. Большую роль в переводе валовых запасов питательных веществ в подвижное состояние играет почвенная микрофлора, особенно обитающая в прикорневой зоне ( ризосфере). Главным источником азота в почве является гумус. В нём содержится около 5% азота, который является основным источником питания растений.

По данным И. В. Тюрина запасы гумуса в метровом слое почвы на 1га составляют: в каштановых и светло-каштановых—100, тёмно-каштановых и южных чернозёмах – 200—250, обыкновенных чернозёмах -- 400-500, выщелоченных чернозёмах – 500-600 т. В пахотном слое почвы гораздо меньше гумуса, чем в метровом. В то же время верхние слои почвы больше обогащены микрофлорой, и основная часть азота при минерализации гумуса поступает на питание растений именно из этих слоёв.

Источниками пополнения азота в почве являются азотфиксирующая способность свободноживущих и клубеньковых микроорганизмов, а также поступление его с атмосферными осадками. Значительное количество азота накапливается в почве благодаря жизнедеятельности клубеньковых бактерий бобовых растений. Ежегодно на 1га посева бобовых культур может накапливаться следующее количество азота: Люцерны – 250 – 300кг, сои-100, вики, гороха, фасоли – 70—80 кг. С осадками ежегодно поступает 2—11 кг/га азота. Все перечисленные источники пополнения запасов азота составляют незначительную часть того азота, который выносится с урожаем с/х культур. Поэтому необходимо принимать меры для воспроизводства почвенных запасов азота путём внесения органических и минеральных удобрений.

В разных почвах содержится неодинаковое количество фосфора (р2о5) – от 0, 01% в бедных песчаных почвах до 0, 20% в мощных высокогумусных почвах. Верхние слои почвы обычно содержат больше Р2О5, что связано с накоплением фосфора в зоне отмирания основной массы корней.

Содержание подвижных форм фосфора оказывает непосредственное влияние на урожайность с/х культур. Оптимальный уровень обеспеченности подвижным фосфором для чернозёма (по Мачигину) – 45—60мг на кг почвы. При этом уровне обеспеченности фосфором достигается наиболее высокий урожай полевых культур. Повышение содержания фосфора в почве возможно при внесении органических и минеральных удобрений.

Калий почвы – основной источник питания растений. Валовое содержание его в почве часто превышает содержание азота и фосфора.

В глинистых и суглинистых почвах его содержание достигает 2—3%. Значительно меньше его в песчаных, супесчаных и торфяных почвах, где снижение его доходит до 0, 1%. По обеспеченности растений калием в разных почвах судят по его подвижным формам.

Различные типы почв имеют неодинаковую способность закреплять калий в необменном состоянии. Наиболее интенсивно фиксация калия протекает в солонцах. Чернозёмы обладают большей способностью фиксировать калий, чем дерново-подзолистые почвы. Фиксация калия удобрений на чернозёмах достигает 300 – 700 кг на 1га.

Оптимальное содержание подвижного калия в основных подтипах чернозёмов колеблется в зависимости от почвы, культуры и метода определения от 130 до 200 мг / кг по Чирикову, до 400мг/кг по Мачигину.

Основной фактор воспроизводства элементов минерального питания – внесение органических и минеральных удобрений.

Кроме рассмотренных элементов большую роль в формировании урожая и его качества играют микроэлементы: марганец, бор, молибден, медь, цинк, кобальт, йод. Они являются обязательной составной частью ферментов, витаминов, ростовых веществ, которые в растениях выполняют важную роль ускорителей и регуляторов сложнейших биохимических процессов. Растениям микроэлементы требуются в очень малых количествах, однако их недостаток или избыток нарушает обмен веществ у растений.

При получении высоких урожаев потребность растений в различных микроэлементах почвой удовлетворяется не полностью, поэтому их необходимо вносить с микроудобрениями.

Большое значение для плодородия почвы и получения высоких урожаев имеет реакция почвенного раствора. Большинство культур и почвенных микроорганизмов лучше развивается при слабокислой или нейтральной реакции почвы. Для поддержания оптимальной реакции среды проводится известкование кислых почв или гипсование почв со щелочной реакцией почвенного раствора. Однако отдельные виды культурных растений значительно различаются по требовательности как к наиболее оптимальному для их роста интервалу рН, так и к смещению его в ту или другую сторону.

Одни растения не выдерживают кислых почв (люцерна, свёкла, хлопчатник), другие успешно растут на слабокислой почве (гречиха, лён, картофель), у остальных оптимальная реакция почвенного раствора находится в диапазоне, близком к нейтральной реакции почвенной среды (горох, пшеница, кукуруза, люцерна).

Так, например, картофель, овёс, рожь, лён, гречиха хорошо развиваются и формируют хороший урожай при реакции почвенного раствора РН в пределах 5-6.

Косвенное действие кислотности проявляется в резком снижении почвенного плодородия из-за увеличения подвижности гумусовых веществ и вредного влияния ионов водорода (Н±) на минеральную часть почвы. При этом почва обедняется коллоидами, которые вымываются в подпахотные слои. Недостаток в почве обменных веществ кальция и магния вызывает резкое ухудшение физических и физико- химических свойств почвы (структура, ёмкость поглощения, буферность).

Повышенная кислотность угнетает почвенные организмы, прежде всего нитрификаторы и азотфиксирующие бактерии (клубеньковые и свободноживущие), почвенную фауну. В целом биологическая активность кислой почвы значительно ниже, чем нейтральной.

Наиболее эффективное использование почвенных и внесённых элементов питания растений возможно при создании оптимальных условий водно-воздушного режима почвы. При недостатке влаги растения не могут усваивать запасы питательных веществ, а при избыточном увлажнении возникает опасность значительных непроизводительных их потерь.

Рациональному использованию плодородия почв в значительной степени способствует высокая культура земледелия, своевременное и качественное выполнение всех полевых работ, защита посевов от сорняков, вредителей и болезней.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные статьи прихода и расхода органического вещества почвы.

2. Какова роль сельскохозяйственных культур в балансе гумуса почвы.

3. Функции почвенной биоты в преобразовании растительных остатков и удобрений

4. Основные направления воспроизводства фитосанитарного состояния почвы.

5. Пути воспроизводства агрохимических показателей плодородия почвы

6. Составьте схему воспроизводства плодородия почвы.

7. Каковы основные направления воспроизводства структуры почвы?

РАЗДЕЛ 2. Сорные растения

Лекция 5. Сорные растения, понятие. Биологические и экологические

Особенности.

Постоянные и злостные враги земледельца – сорные растения, которые

произрастают в посевах культурных растений и расходуют влагу и элементы

питания, являясь их конкурентами. Совместное произрастание сорняков и

культурных растений приводит к потере урожая, величина которой может быть различной – от 10-30% до полной гибели культурных растений.

Между количеством питательных веществ, выносимых культурными и сорными растениями, существует обратная зависимость: чем больше этих веществ уносят сорные растения, тем меньше их приходится на долю культурных, и наоборот.

Некоторые сорные растения используют в хозяйственных целях (пырей на сено, донник в качестве сидеральной культуры), а некоторые из них используются в ветеринарии и медицине.

В более узком земледельческом аспекте под сорняками следует понимать дикорастущие растения, обитающие на сельхозугодьях и снижающие величину и качество продукции.

Нередко в посевах возделываемой культуры встречаются растения другой культуры, их называют засорителями.

Отсюда ясно, что борьба с сорняками – это необходимое звено общей борьбы за намеченный уровень урожайности. Одним из самых первых необходимых условий резкого повышения урожайности культурных растений является освобождение полей от сорных растений.

В настоящее время наука и практика располагают достаточно эффективным арсеналом средств и приёмов борьбы с сорной растительностью на полях. Однако успех всего дела зависит от того, как грамотно, умело и своевременно земледелец применяет рекомендации по борьбе с сорняками на практике

1.Вредоносность сорных растений.

Сорные растения наносят сельскохозяйственному производству значительный ущерб. Негативное влияние сорняков на культурные растения может быть прямым и косвенным. Прямое заключается в том, что ухудшает условия жизни культурных растений, перехватывая влагу, элементы питания и свет. У некоторых сорных растений корневая система развивается быстрее и глубже проникает в почву, чем у культурных растений. Например, корни овсюга достигают глубины 2м, а корни бодяка полевого на третий год жизни – 7м. Помимо влаги сорняки извлекают из почвы большое количество различных элементов, ухудшая минеральное питание культурных растений.

Сорняки выносят из почвы больше азота, фосфора и калия, чем культурные растения. Так бодяк полевой выносит из почвы 138кг с1га азота, 36 кг фосфора, 167 кг калия, тогда как ячмень выносит с урожаем 75 кг азота, 28 кг фосфора и 63 кг калия с 1га.

Некоторые сорняки оказывают механическое воздействие на растения культуры. Вьющиеся и тонкостебельные сорняки (горец вьющийся, вьюнок полевой, подмаренник цепкий) оказывают физическое давление на вегетативные органы культуры и вызывают полегание посевов.

Разнообразно и косвенное негативное влияние сорняков на культурные растения. При затенении посевов сорняками температура почвы снижается на 1 – 4 градуса, что ухудшает условия жизнедеятельности культурных растений. Многие сорняки являются резерваторами болезней и вредителей, благоприятствуют их развитию, а затем и массовому поражению ими

посевов. На засорённых полях сильно осложняются работы по уборке урожая. В зависимости от уровня засорённости возрастают затраты на обработку почвы таких полей.

Вред, приносимый сорняками, произрастающими на пашне, кормовых угодьях, весьма многообразен. Только краткое перечисление форм вреда занимает более 10 пунктов:

*Сорняки расходуют большое количество почвенной влаги;

*Сорняки расходуют большое количество питательных веществ из почвы,

выше, чем культурными растениями;

*сорняки верхнего яруса затеняют культурные растения, ухудшая ими

усвоение углекислоты и снижая синтез органического вещества;

*вьющиеся сорняки обвиваются вокруг культурных растений и вызывают

их полегание (вьюнок полевой, гречишка вьюнковая), что ведёт к

усложнению уборки и значительным потерям урожая;

*сорняки являются местом обитания вредителей и болезней культурных

растений. Например, пырей ползучий способствует распространению

проволочника, линейной ржавчины. На полыни горькой паразитирует

заразиха подсолнечниковая.

*плоды, семена некоторых сорных растений придают зерну неприятный

запах и вкус (корзинки полыни горькой) или делают его ядовитым (плевел

опьяняющий, придают горечь молоку (полынь горькая), засоряют шерсть у

овец (дурнишник, липучка обыкновенная) и т. п.

*цветочная пыльца некоторых сорняков вызывает аллергию у людей.

Например, пыльца полыни горькой вызывает сенную лихорадку;

*подземные вегетативные органы ( корни, корневища) повышают

тяговое сопротивление почвообрабатывающих орудий, расход топлива;

*сорняки-паразиты вытягивают соки из культурных растений и даже

могут вызвать их гибель. Например, заразиха на подсолнечнике, повилика

полевая --- на овощных культурах, картофеле, повилика хмелевидная – на

смородине, малине.

*корневые выделения угнетают рост культурных растений. Например,

корневые выделения взрослых растений щетинника снижают высоту, сухую

и сырую массу растений кукурузы. Корневые выделения молокана

татарского и пырея ползучего снижают всхожесть семян яровой пшеницы.

*борьба с сорной растительностью связана со значительными затратами.

Таким образом, сведение численности сорняков до безвредного минимума или полное их устранение с полей в значительной мере снизит затраты на возделывание сельскохозяйственных культур.

2. Биологические особенности сорняков.

Почти всем сорным растениям присуща высокая плодовитость. Так, например, одно растение мари белой может дать 100 тысяч семян, щирицы запрокинутой – 500 тысяч. Семена многих сорных растений имеют приспособления, облегчающие их распространение по территории: летучки у большинства сорняков семейства астровых (осоты, одуванчик), прицепки, крючочки у липучки обыкновенной, дурнишника, целые растения курая, легко отрываются ветром от корня и переносятся по полям, теряя семена. Даже семена овсюга, благодаря наличию коленчатой скрученной ости, способны к небольшому передвижению при её скручивании или раскручивании вследствие её высокой гигроскопичности.

Очень важная особенность большинства сорняков – недружность прорастания во времени. Это исключает полную гибель всходов при проведении предпосевной культивации и даже в период паровой обработки

( овсюг обыкновенный). Например, у овсюга обыкновенного и мари белой прорастание семян растянуто до трёх лет вследствие наличия в них плодов трёх видов (полиморфизм), способных к быстрому прорастанию через год, через два года.

Недружность прорастания обусловлена и рядом других причин: требованием к теплу и температуре почвы (овсюг, щетинник, курай ), реакцией на солнечный свет.

Семена сорняков способны длительно сохранять жизнеспособность в почве и не терять её, даже находясь в неблагоприятной среде – в навозе, в силосе, в воде. А семена некоторых видов сорняков не теряют своей жизнеспособности даже после прохождения через желудочно- кишечный тракт животных.

Большое значение для выживания сорных растений имеет их способность к недружному вызреванию и склонности к осыпанию большей их части до уборки культурных растений. Благодаря этому, в почве всегда имеются значительные запасы жизнеспособных семян сорняков, а часть семян во время уборки попадают в ворох зерна, засоряя его и снижая тем самым его качество.

Практическое значение имеет способность сорняков всхожие семена при подрезании их в середине фазы спелости (щавель курчавый ), или даже при цветении (осот полевой). Исходя из этого, скашивать сорняки следует ещё до цветения и убирать скошенную массу с поля.

Многие сорняки способны к регенерации, восстановлению утраченных органов, если их подрезать на уровне корневой шейки, а не удалить с корнем. Такие сорняки, как щирица, осот, куриное просо при удалении стеблей через некоторое время образуют новые цветоносные побеги и могут дать значительное количество семян. Некоторые многолетние сорные растения способны к вегетативному размножению с помощью корневых отпрысков (вьюнок полевой, осот полевой), корневищ (пырей ползучий, острец), усов (лапчатка гусиная, лютик ползучий).

Многие сорняки являются специализированными засорителями посевов отдельных культур - сорняками-спутниками. Их высокая специализация проявляется в совпадении циклов развития, в одинаковом размере семян, всходы их трудноотличимы от всходов культурных растений. Например, овсюг – овёс, костёр ржаной – озимая рожь, волосовидное просо – просо посевное и др. Многие сорные растения успешно переносят неблагоприятные условия погоды – засуху, заморозки.

Приведённый перечень биологических особенностей сорняков показывает, как они хорошо приспособлены к выживанию на пашне, то есть там, где они постоянно подвергаются истреблению. Для успешного уничтожения сорняков необходимо иметь глубокие знания их биологии. Например, однократное подрезание однолетних сорняков приводит к их гибели, а многолетних – усиливает их размножение.

При длительном применении одного и того же комплекса мер борьбы с сорняками возможно явление компенсации, когда число одних сорняков уменьшается, а других, более стойких, увеличивается. В случае обнаружения явления компенсации необходимо расширить комплекс агротехнических и химических мер борьбы.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒