Основы земледелия и агрохимии Учебное пособие

Л.В.ДУБИНИНА
Основы земледелия и агрохимии
Учебное пособие
Мариинский Посад
Поволжский государственный технологический университет
2014
УДК 633.00
ББК 41.00
Д 79
Рецензенты:
председатель цикловой комиссии общепрофессиональных и специальных дисциплин
технических специальностей Мариинско – Посадского филиала Поволжского
государственного технологического университета О.В.Ямукова
главный агроном Чебоксарского питомника декоративных растений «Ивушка»
А.Ю. Яковлева
Печатается по решению методического совета
Мариинско - Посадского филиала ФГБОУ ВПО «ПГТУ»
Д 79 Основы земледелия и агрохимии Учебное пособие для студентов специальности
250109.51 «Садово-парковое и ландшафтное строительство».-МПФ ПГТУ, 2014. – 29с
Данное учебное пособие написано по программе ФГОС СПО для студентов
специальности «Садово-парковое и ландшафтное строительство». Большое внимание
уделено вопросам обработки почвы, разработки севооборотов, применения удобрений и
борьбы с сорняками. Даны вопросы для самоконтроля.
УДК 633.00
ББК 41.00
Д 79
©Дубинина Л.В.
© Мариинско-Посадский филиал
ФГБОУ ВПО «ПГТУ», 2014
2
СОДЕРЖАНИЕ
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . ……………………….. . .
1. Факторы жизни растений и законы земледелия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1. Условия развития растений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2. Значение минеральных элементов в жизни растений. . . . . . …… . . . . . .
1.3. Внешние признаки недостатка питательных элементов у растений
1.4. Законы земледелия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.Обработка почвы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1. Агротехнические свойства пахотного слоя и приемы механической
обработки почвы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2. Способы поверхностной обработки почвы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3. Системы обработки почвы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Система севооборотов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1. Научные основы севооборотов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2. Севообороты в декоративных питомниках . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Система применения удобрений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1. Органические удобрения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2. Минеральные удобрения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.1. Азотные удобрения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.2. Фосфорные удобрения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.3. Калийные удобрения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.4. Комплексные (сложные) удобрения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3. Дозы, сроки и способы применения удобрений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Химическая мелиорация почв . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1.Известкование кислых почв. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2. Известковые удобрения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3. Определение доз извести и известковых материалов . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Сорняки и меры борьбы с ними . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1. Биологические особенности сорняков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2. Учет сорняков и картограммы засоренности полей . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3. Меры борьбы с сорняками . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3.1. Предупредительные меры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3.2. Истребительные меры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7. Системы земледелия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1. Понятие о системах земледелия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7. 2. Факторы эволюции и классификация систем земледелия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3. Принципы разработки систем земледелия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
5
5
7
9
11
12
12
16
17
19
19
20
24
24
25
25
27
28
28
32
33
33
34
35
36
36
38
39
39
40
44
44
46
48
51
3
ВВЕДЕНИЕ
Земледелие — важнейший раздел агрономии, изучающий основные методы
повышения плодородия почвы и получения высоких и устойчивых
урожаев
сельскохозяйственных культур.
Народнохозяйственное значение земледелия исключительно велико. Оно
обеспечивает население продуктами, животноводство — кормами, а многие отрасли
промышленности — сырьем.
Земледелие в широком его понимании представляет собой одну из важнейших и
древнейших отраслей сельского хозяйства и возникло в результате практической
деятельности человека при добывании им жизненно необходимых продуктов питания,
материала для построек, сырья для переработки, одежды и т. д.
Первоначально агрономия занималась описанием природных явлений и
хозяйственных приемов, с которыми приходилось иметь дело земледельцу. В дальнейшем
все эти явления начали анализировать и систематизировать. Теоретические обобщения
стали возможны лишь в XVIII веке в связи с развитием естественных наук.
В России основателем научного земледелия был М. В. Ломоносов (1711-1766 гг). В
своей работе «О слоях земли» он писал: «Чернозем — не первозданная материя,
произошел от согнития животных и растущих тел со временем». По его инициативе при
Российской академии наук в 1765 году был организован «Класс земледельчества», в
котором стали заниматься? изучением вопросов сельского хозяйства.
В 1770 году в Московском университете М. И. Афонин впервые организовал кафедру
агрономии. Наряду с М. И. Афониным основы русской агрономической науки закладывал
А. Т. Болотов. В своей работе «Об удобрении земли» он писал, что пища растений
«состоит в воде и некоторых особливых земляных или паче минеральных частичках,
следовательно, надобно в той земле сим вещам в довольном количестве находиться».
Таким образом, за 70 лет до немецкого ученого Либиха А.Т.Болотова предвосхитил
теорию минерального питания растений. Известным агрономом был и основоположник
плодосменной системы земледелия в России И.М.Комов.
В труде «О земледелии»(1788) он указал на необходимость связи земледелия с
естественными науками задолго до работ немецкого ученого А.Тэера (1809) дол основы
«гумусовой» теории питания растений.
Важную роль в развитии отечественной агрономии сыграло основанное в 1765 году
«Вольное экономическое общество», в печатных трудах которого, издававшихся 125 лет,
описывались результаты полевых опытов по возделыванию культурных растений как в
России, так и за границей, исследования новых приемов обработки почвы и способов
ведения сельского хозяйства.
В советский период агрономическая наука плодотворно развивалась благодаря
работам И.В.Мичурина, В.Р.Вильямса, Д.Н.Прянишникова, Н.И.Вавилова, Н.М.Тулайкова
и других ученых.
Среди сельскохозяйственных наук учение о земледелии является наиболее близким к
садово-парковому и ландшафтному строительству, так как оно решает вопросы
сохранения и повышения плодородия почв в целях повышения урожаев. В садово парковом и ландшафтном строительстве эти же вопросы приходится решать в целях
создания долговечных и высокоэстетичных насаждений. Громадный опыт, накопленный
отечественным сельским хозяйством, является той основой садово – паркового
строительства, на которой решаются такие важные вопросы, как обработка почв в
декоративных питомниках и на площадях зеленого строительства, борьба с сорной
растительностью, применение минеральных и органических удобрений, стимляторов
роста и т.д., а также разработка и применение систем севооборотов.
Курс основ земледелия и агрохимии преследует цель рассмотреть богатый опыт
сельскохозяйственного производства с целью использования его в зеленом строительстве.
4
1. ФАКТОРЫ ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ И ЗАКОНЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Органическое вещество урожая создается зелеными растениями при участии
солнечной энергии. Но зеленые растения могут нормально расти и развиваться только
при определенных: условиях. Условия, необходимые для жизни растительного организма, называют факторами роста и развития. К числу основных факторов относятся
свет, тепло, воздух, вода и пища.
1.1. Условия развития растений
С в е т. Значение света как фактора жизни растений очень большое, т. к. световая
энергия является основным условием для фотосинтеза. Фотосинтез зависит от количества
поступающего света и его качества: 6С02 + 6Н20 + свет, хлорофилл С6Н12О6 + 602.
Свет имеет большое значение в процессах роста и развития.
Интенсивное освещение увеличивает рост корней, способствует лучшему развитию
листьев и боковых побегов стебля, усиливает кущение. Растения при достаточном свете
становятся здоровыми, более продуктивными, и улучшается качество продукции. При
недостаточном освещении нарушается нормальный рост растений. У них образуются
длинные, тонкие стебли, корневая система развивается слабо, хлеба плохо кустятся,
стебли сильно вытягиваются и полегают. Таким образом, недостаточная интенсивность
света приводит к снижению урожайности и его качества.
Задачи растениеводства - разумно управлять светом, не давать голодать растению изза недостатка света. Управление световым режимом в полевых условиях может
осуществляться путем более правильного распределения растений по площади. С этой
целью применяют прогрессивные способы посева: узкорядный, перекрестный. Для более
равномерного освещения растений в течение суток большое значение имеет правильное
направление рядков посева — с севера на юг. Важнейшим условием лучшего освещения
растений является уничтожение сорняков и своевременное прореживание пропашных
культур.
Т е п л о . Различные растения требуют неодинакового количества тепла для
развития от появления всходов до полного созревания.
Потребность растений в тепле меняется в зависимости от возраста, стадии развития и
условий воспитания у предшествующих поколений. Нормальный рост и развитие
растений зависит не только от температуры воздуха, но и от температуры почвы. В
полевых условиях температура почвы оказывает существенное влияние на прорастание
семян, появление всходов, начальный рост и развитие растений и их корневой системы. .
Семена различных культур прорастают в почве при неодинаковой температуре.
Оптимальная температура прорастания для большинства культурных растений находится
в пределах 25—30°С. Но более резко различаются растения по минимальной температуре
при прорастании семян, что необходимо учитывать при установлении сроков посева.
В о з д у х . Он необходим для дыхания растений (через корневую систему), для
микробиологических процессов, протекающих в почве. Большой недостаток кислорода
воздуха в почве угнетает рост и развитие растений, часто приводит к гибели растений. В
почвах избыточного увлажнения воздух оказывается основным (главным) фактором,
определяющим плодородие почвы.
О роли и значении кислорода в земледелии образно сказал М. Краузе (цит. по В. Т.
Макарову и Н. П. Ремезову): «При ближайшем рассмотрении совершаемый кислородом
цикл является поистине чудесным. Он входит видимо в мертвую почву, делает
возможной богатую жизнь микроорганизмов, растворяет необходимые растению
питательные вещества, обогащается углеродом, при выходе из почвы представляет
образовавшуюся таким образом углекислоту в распоряжение усваивающих ее частей
5
растения, затем очищенный, омоложенный снова уходит в почву, чтобы здесь снова
начать свою творящую жизнь работу».
Воздух доставляет в почву не только кислород, но и азот. Клубеньковые и
свободноживущие в почве азотофиксирующие бактерии, связывая азот воздуха,
обогащают почву азотом. Микробиологические процессы, их интенсивность зависит от
воздушного режима (аэрации) почвы. Чем рыхлее почва, тем лучше аэрация и создаются
более благоприятные условия для жизнедеятельности азотофиксирующих и других
полезных микроорганизмов.
Между почвенным и атмосферным воздухом происходит постоянный газообмен с
выделением из почвы углекислого газа («дыхание» почвы). У поверхности почвы
углекислый газ увеличивает поступление в растение питательных веществ из почвы,
усиливает процесс ассимиляции его листьями и повышает урожайность растений.
Оптимальный воздушный режим складывается в рыхлой почве, имеющей зернистую
структуру. Основной мерой улучшения воздушного режима почвы является высокая
культура земледелия (правильное чередование севооборотов, система обработки почвы,
посев сидератов и многолетних трав).
В о д а. Огромную роль в жизни растений играет вода. Урожай сельскохозяйственных
культур зависит в первую очередь от водного режима почвы и приземного слоя
атмосферы. Водный режим оказывает исключительно большое влияние на все явления и
процессы, связанные с созданием органического вещества (урожая). От него зависит
воздушный и питательный режим почвы, связность и прочность почвенных агрегатов,
водный режим рек, озер, а также климат страны. Прежде всего вода нужна для набухания
семян растений при прорастании и для усвоения питательных веществ в период
вегетации.
Потребность растений в воде по периодам их жизни также не одинакова. Каждое
растение имеет свой критический период потребности во влаге. Если в критический
период влаги не хватает, то растение резко снижает урожай, несмотря на то, что в другое
время влаги было достаточно.
Основными источниками влаги являются атмосферные осадки. Земледелие в разных
природных зонах располагает разными водными ресурсами. По количеству выпадающих
осадков территорию России можно разделить на несколько зон: зона избыточного
увлажнения — количество выпадающих осадков более 600 мм, приход влаги превышает
ее расход (испарение); зона неустойчивого увлажнения—осадков выпадает 400...500 мм,
расход влаги равен примерно поступлению; зона недостаточного увлажнения —
количество осадков 250...300 мм, испарение влаги превышает поступление.
На водный режим почвы существенное влияние оказывает рельеф местности,
экспозиция склона, глубина грунтовых вод, температура воздуха и т. д.
Основными мероприятиями по улучшению водного режима почв являются: обогащение
почвы гумусом (перегноем), улучшение почвенной структуры и повышение
водопрочности почвенных агрегатов, поддержание оптимальной пористости, уничтожение сорняков, правильная система обработки почвы, посев в лучшие агротехнические
сроки; в засушливых районах — орошение, посадка полезащитных лесных полос,
снегозадержание с помощью кулисных паров, весеннее задержание талых вод;
мульчирование посевов; в районах избыточного увлажнения — осушение, осеннее
гребневание и бороздование.
П и т а т е л ь н ы е в е щ е с т в а . Для нормального роста и развития растений
необходимо, чтобы кроме воздуха и воды в почве находились усвояемые питательные
вещества. В состав зеленых растений входит большое количество химических веществ
(свыше 60), но основными для растений, биологически важными являются углерод,
кислород, водород, азот, сера, фосфор, кальций, магний, железо. Кроме них большое
значение в питании растений имеют микроэлементы: бор, марганец, медь, цинк и другие.
В растения пища поступает двумя путями: через корневую систему из почвы и через
6
листовой аппарат из воздуха. Из воздуха и из почвенного раствора растения
ассимилируют углекислоту. А из углекислоты и воды, при участии солнечной энергии,
образуются простые безазотистые органические вещества. Простейшие сахара,
образующиеся в процессе фотосинтеза, служат исходным материалом для образования
более сложных соединений: углеводов, белков, жиров.
Основные питательные вещества, необходимые для растений (азот, сера, фосфор,
калий, кальций, магний и т. д.) поступают в растения через корневую систему в виде
солей. Питательные вещества находятся в почве в виде различных сложных соединений,
и не все соединения в одинаковой степени доступны для растений, т. е. в нерастворимом
виде (недоступные) и растворенном (доступные).
Огромное значение в обеспечении растений питательными, веществами играют
почвенные микроорганизмы. Одни микроорганизмы, разрушая органическое вещество,
способствуют его минерализации с образованием и накоплением усвояемых питательных
элементов — азота, фосфора, калия и т. д. Другие виды микроорганизмов наоборот,
поглощая отдельные химические элементы, снижают содержание их в почве. Третьи усваивают азот из почвы и обогащают им почву. Развитие или преобладание в почве того
или иного вида микроорганизмов зависит от водно-воздушного и теплового режима
почвы, содержания минеральных, органических соединений и питательных веществ. И
поэтому вся хозяйственная деятельность человека должна быть направлена на создание
оптимального водно-воздушного и теплового режима, увеличение содержания в почве
гумуса, создание условий для прохождения в почве аэробного и анаэробного процессов.
Основными мерами регулирования пищевого режима почвы являются следующие:
внесение в почву органических, минеральных и известковых удобрений, введение
правильной системы обработки почвы, борьба с сорной растительностью, сохранение
почвенной структуры, обогащение почвы полезной микрофлорой.
1.2. Значение минеральных элементов в жизни растений
Зеленые растения из углекислого газа атмосферы, воды и минеральных солей почвы
за счет солнечной энергии образуют углеводы, белки, жиры и многие другие
органические соединения. В их состав входит более 60 различных химических элементов.
Но наибольшее количество сухого веса растений (более 90%) приходится на долю
кислорода (42%), водорода (7%),
углерода (45%). Азота и зольных элементов (фосфора, калия и др.) в урожае растений
содержится около 6...7.% от общего количества воздушно-сухого вещества.
В зависимости от количественного содержания в тканях растений минеральные
элементы принято делить на следующие группы:
I группа — макроэлементы, содержание которых в тканях растений составляет от
десятков до сотых долей процента. К ним относятся: углерод, азот, калий ,кальций,
магний, фосфор, железо, сера и др.;
II группа — микроэлементы, содержание которых колеблется от тысячных до
стотысячных долей процента. Эти соединения необходимы для растений в небольшом
количестве. К ним от
носятся: марганец, бор, медь, бром, молибден, кобальт, йод, цинк и др.;
III группа — ультрамикроэлементы (селен, ртуть, радий, серебро, золото и др.). Их
содержание в растениях достигает миллионных долей процента.
Каждый химический элемент выполняет определенную функцию в жизни растений и,
как правило, не может быть заменен другим элементом. Недостаток того или иного
элемента приводит к нарушению жизненных процессов, протекающих в растениях, и
снижению урожая. Рассмотрим роль каждого элемента в жизни растений.
Трудами акад. Д. Н. Прянишникова установлена исключительно большая роль
а з о т а в жизни растений. Азот входит в состав всех белковых веществ, нуклеиновых
7
кислот, хлорофилла, ферментов и составляет часть протоплазмы, является необходимой и
составной частью всех аминокислот. При недостаточном азотном питании наблюдается
посветление листьев, замедляется рост растений, снижается урожай. Наоборот, при
избыточном азотном питании усиливается образование зеленой массы, затягивается
период цветения и плодоношения, хлеба часто полегают. В этом случае растения следует
подкармливать золой, суперфосфатом и калием.
Почва — главный источник азотного питания растений. Каждая почва содержит
определенное количество азота, главным образом в форме первичных и
трансформированных органических соединений. Они становятся доступными для
растений только после минерализации до нитратов и аммиака. Превращение
органического азота в минеральный осуществляется при помощи микроорганизмов.
Запасы азота в почве пополняются в процессе разложения растительных остатков, трупов
животных и микроорганизмов. Большим резервом азота является молекулярный
азот атмосферы и вносимые в почву азотные удобрения.
Ф о с ф о р — обязательный компонент органических соединений, протоплазмы и
клеточных ядер растений. Он входит в состав нуклеиновых кислот, с помощью которых
передаются наследственные признаки организмов. Фосфор имеется также в фосфатидах
(жирах и жироподобных веществах), он участвует в образовании и превращении
углеводов и азотистых веществ, в процессах фотосинтеза, дыхания и брожения.
Особо важную роль фосфор играет в начальный период развития растений.
Фосфорное голодание в этот период развития растений резко снижает накопление сухой
массы, нарушает азотный обмен растений. Обильное фосфорное питание в оптимальном
сочетании с другими факторами роста и развития способствует лучшему развитию
корневой системы; фосфор стимулирует созревание растений.
Основной источник питания растений — трех - основная ортофосфорная кислота.
Двухвалентные катионы ортофосфорной кислоты представляют важный источник
усвояемого фосфора для растений. Большое влияние фосфор оказывает на плодородие
почв с высоким содержанием алюминия, железа, марганца. Фосфор, связывая их, снижает
отрицательное воздействие на продуктивность растений.
К а л и й является обязательным участником формирования фитомассы и
обеспечивает благоприятную физико-химическую обстановку в растительном организме.
Он способствует обводненности клеток, принимает участие в углеводном и белковом
обмене, повышает ферментативную активность, увеличивает зимостойкость культур,
делает растения более устойчивыми к заболеванию и засухе.
Основные источники калия в почвах — первичные и вторичные алюмосиликаты,
которые широко представлены в большинстве материнских (почвообразующих) пород.
Общее содержание калия в почве достигает 2...&%, т. е. больше, чем содержание фосфора
и азота. Но в почвах легкого гранулометрического состава (песчаные и супесчаные)
наблюдается недостаток калия. Источником калия в почве являются калийные удобрения:
калийная соль, хлористый калий, зола.
К а л ь ц и й оказывает положительное влияние на рост корней растений и играет
большую роль в нейтрализации органических кислот, возникающих в процессе обмена
веществ в растениях. Одной из важных его функций является влияние на физикохимическое состояние протоплазмы и коллоидов клетки, на активность ферментов. При
недостатке кальция в почве у растений нарушаются процессы синтеза, корневая система
ослизняется и заболевает, слабо образуются корневые волоски. Кальций нейтрализует
вредную для растений кислотность почвы, поэтому известкование кислых почв резко
повышает их плодородие.
Магн и й
входит в состав хлорофилла, фитина и других веществ,
непосредственно участвует в процессе фотосинтеза. В нем нуждаются картофель, свекла
и бобовые культуры. Его чаще всего не хватает в кислых почвах легкого гранулометрического состава и бедных гумусом. Внесение азотных, фосфорных и калийных
8
удобрений увеличивает потребность растений в магнии. Ценным источником пополнения
магния в почве служат калиймагниевые соли (калиймагнезия), а также органические
удобрения.
С е р а входит в состав многих веществ, играющих важную роль в жизнедеятельности
растений и определяющих их продуктивность. Она содержится в составе белка,
аминокислот, участвует в процессах окисления, белковом обмене, положительно влияет
на образование клубеньковых бактерий. Содержание серы в почве колеблется в больших
пределах и может составлять от 2 до 3500 мг на 100 г почвы. Сера в почве находится
преимущественно в органической форме и только на 10...15% —в форме минеральных
веществ. Органические вещества, содержащие серу, в почве разлагаются серобактериями
до серной кислоты, которая затем усваивается растениями. В среднем количество серы в
почве, обеспечивающее нормальное питание растений, составляет 10 - 15 кг/га. Ниже
этого уровня обнаруживается серная недостаточность.
Ж е л е з о входит в состав некоторых ферментов, которые влияют на образование
хлорофилла и дыхание растений. При недостатке железа наступает хлороз растений,
листья теряют нормальную зеленую окраску. Железное голодание растений чаще всего
проявляется на дерново-карбонатных и сильно известкованных почвах.
Для нормальной жизни растениям необходимы микроэлементы, т. к. они существенно
влияют на процессы фотосинтеза и участвуют в биологических процессах, протекающих
в растениях.
При отсутствии бора отмирают точки роста растений. Борное голодание уменьшает
сопротивление растений к болезням (гнили у сахарной свеклы, головни и ржавчины у
озимой пшеницы). Недостаток бора отмечается в почвах тундры, подзолистых почвах,
красноземах и торфяных почвах.
М о л и б д е н участвует в восстановлении нитратов до аммиака при синтезе
аминокислот и белковых веществ, способствует фиксации молекулярного азота
клубеньковыми бактериями. Он улучшает условия кальциевого питания бобовых и
других растений. Особенно страдают от недостатка молибдена растения на подзолистых
почвах.
М е д ь входит в состав таких важных ферментов, как полифенолоксидазы,
аскорбиноксидазы, и увеличивает их активность. Он оказывает стабилизирующее влияние
на хлорофилл, что значительно усиливает фотосинтетическую деятельность зеленых
растений. Богаты медью красноземы и, желтоземы, а бедны — торфяники. При
недостатке меди растения болеют и теряют тургор.
Ц и н к входит в состав ряда ферментов и усиливает активность таких ферментов, как
каталаза, пероксидаза и др. Недостаток цинка нарушает липоидный и углеводный обмен,
снижает содержание фосфорорганических соединений и замедляет процесс образования
хлорофилла, в результате чего растения поражаются пятнистым хлорозом, желтухой.
Тундровые почвы характеризуются большим содержанием цинка. На карбонатных почвах
в засушливых районах страны отмечается цинковое голодание растений.
1.3. Внешние признаки недостатка питательных элементов у растений
Недостаток или избыток любого питательного элемента нарушает нормальный ход
биохимических процессов в растениях, приводит к морфологическим и анатомическим
изменениям, к появлению характерных признаков недостатка или избытка того или иного
элемента. Использование этих признаков для определения обеспеченности растений
элементами питания служит основой метода визуальной диагностики.
Основные признаки недостатка элементов питания следующие; изменение окраски
листьев, обесцвечивание главной жилки; изменение толщины кожицы (утолщение,
опробковение) и деформирование плодов; изменение формы и размера листьев,
междоузлий и плодов; приостановка роста, слабое развитие корневой системы; появление
9
клеевидных выделений на ветках и стеблях. Различно влияние недостатка питательных
веществ на старые и молодые растущие части растения, точки роста.
Недостаток азота прежде всего сказывается на изменении окраски листьев:
обесцвечивание начинается с нижних листьев, окраска становится сначала светлозеленой, затем желтой с оранжевым и красным оттенками. Пожелтение сопровождается
высыханием и отмиранием листьев (цв.табл. I).
Характерным признаком азотного голодания являются сильная задержка роста,
уменьшение образования (роста) новых побегов, утончение стебля, уменьшение
размеров молодых листьев: они становятся тонкими и узкими. Признаки азотного
голодания встречаются на всех почвах во все периоды роста растений. Для ликвидации
недостатка азота применяются корневая подкормка аммиачной селитрой или навозной
жижей, некорневая подкормка мочевиной (0,3%-ным раствором).
Недостаток фосфора проявляется на молодых растениях и выражается в замедлении
роста и развития (листья мелкие, бутонизация и цветение задерживаются) растения.
Зеленая окраска листьев тусклая и переходит в пурпурную (цв.табл. 2,3). Рекомендуется
подкармливать растения суперфосфатом.
При недостатке калия молодые листья растений становятся темно-зелеными с голубым
оттенком. Более старые листья желтеют, отмирание их начинается с верхушек и
распространяется вниз по краям, а затем между жилками. Признаком недостатка калия
являются морщинистость и закручивание листьев (цв. табл. 4). Недостаток калия
проявляется в период сильного роста в середине вегетации. Подкормки калием
малоэффективны.
Недостаток магния наблюдается в основном на легких почвах у растений с крупными
листьями. Основной признак магниевого голодания — появление на нижних листьях
пятнистости, полосатое, светло-зеленых пятен между жилками (жилки остаются зелеными
(цв.табл. 6, 7, 8). Кончики листьев и края при сильном недостатке магния загибаются.
Края листьев становятся морщинистыми и постепенно отмирают. В ранние фазы роста
растения недостаток магния можно устранить внесением в подкормку калимагнезии,
доломитовой муки.
При недостатке кальция у растений наблюдается побеление верхушек у молодых
листьев (цв. табл. 5). Молодые листья мелкие, искривленные. При остром недостатке
отмирает верхушечная почка. В период плодоношения недостаток кальция проявляется
на растениях и плодах. Устранить недостаток кальция рекомендуется известкованием
почвы, внесением кальциевой селитры (опрыскивание 1%-ным раствором).
Марганцевое голодание встречается на щелочных и нейтральных почвах, на торфяниках,
карбонатных почвах. Острый недостаток некоторых микроэлементов можно наблюдать
также по внешним признакам (цв. табл. 9).
Недостаток бора проявляется, на карбонатных почвах, заболоченных, кислых и после
известкования почв у таких растений, как свекла, капуста, брюква. Наблюдаются
посветление верхушки растений и верхних молодых листьев, отмирание точек роста, Опадение цветков (цв. табл. 10). При слабом недостатке имеют место отсутствие завязывания
семян, длительное цветение, низкий урожай. Чаще недостаток бора проявляется в
засушливые годы при избыточном внесении извести и азотных удобрений.
Недостаток меди вызывает хлороз листьев, увядание, задержку стеблевания, слабое
образование репродуктивных органов. Признаки недостатка меди проявляются на
молодых частях растений пшеницы, ячменя, овса, лука, цитрусовых.
Недостаток цинка вызывает хлороз листьев с последующим их отмиранием,
розетчатость, мелколистность; листья с волнистыми краями, асимметричные. Наиболее
чувствительны к недостатку цинка томаты, яблоня, фасоль (цв. табл. 12).
Недостаток молибдена — ослабленная зеленая окраска, по краям листьев хлороз,
листья искривляются, точки роста отмирают. Наиболее поражаются томаты, цветная
капуста, клевер (цв. табл. 12).
10
1.4. Законы земледелия
Взаимодействие факторов жизни растений в процессе их роста и развития необычайно
сложное и многообразное и происходит в определенной закономерности. Эти
закономерности в агрономической науке называются законами земледелия.
З а к о н н е з а м е н и м о с т и ф а к т о р о в , сформулированный В. Р.
Вильямсом, гласит, что «ни один из факторов жизни растений не может быть заменен
никаким другим», т.е. заменить один фактор другим (например: воду воздухом, свет
теплом и т. д.) при сохранении других нельзя. Отсутствие какого-либо из этих факторов
влечет за собой приостановление роста и развития растений.
З а к о н р а в н о з н а ч и м о с т и ф а к т о р о в . В. Р. Вильяме сформулировал как
логическое следствие первого закона, как второй закон земледелия: «Все факторы жизни
растений, безусловно, равнозначимы», т.е. все факторы роста и развития одинаково
важны для получения максимального урожая. На практике максимальный урожай можно
получить только при обеспечении растений всеми факторами роста и развития.
З а к о н м и н и м у м а, о п т и м у м а и м а к с и м у м а . Изучение влияния одного
фактора (влаги) при одинаковых прочих условиях привело Гельригеля к выводу, что
«наибольший урожай осуществим при среднем оптимальном наличии факторов: при
наименьшем (минимальном) и наибольшем (максимальном) наличии факторов урожай
растений не осуществим (равен нулю)». Это заключение было названо законом «о п т и м
у м а». Величина урожая определяется фактором, находящимся в минимуме. Наибольший
урожай можно получить при условии обеспечения растения всеми основными факторами
его жизни одновременно и оптимально потребных для него количествах. При этом
необходимо учитывать не только количество, но и качество. Фактор, находящийся в
минимуме, называют ограничивающим. Установление на практике фактора, ограничивающего урожай и воздействие на него, является непременным условием обеспечения
нормального роста и развития; растений.
В
разных почвенно-климатических зонах факторы, ограничивающие урожай,
различны. В зоне распространения подзолистых почв (лесная зона) для нормального
роста и получения максимального урожая растениям недостает пищи из-за низкого
содержания в почве гумуса и повышенной кислотности почвы. Устранение этого фактора
приводит к увеличению урожая.
В зоне распространения черноземов и каштановых почв (степная зона) фактором,
ограничивающим урожай растений, выступает недостаток влаги. Для устранения его
проводят орошение земель и другие влагосберегающие и влагонакапливающие
агротехнические мероприятия.
З а к о н в о з в р а т а . К. А. Тимирязев и Д. Н. Прянишников закон возврата
питательных
веществ
признавали
как
величайшее
приобретение
науки.
Сельскохозяйственные культуры выносят из почвы большое количество различных
питательных веществ и таким образом обедняют почву. Компенсация выноса веществ и
энергии из почвы позволяет сохранить плодородие почвы и даже повысить его. Закон
возврата — научная основа сохранения и воспроизводства почвенного плодородия.
Закон
совокупного
действия
факторов
жизни
р а с т е н и й . Он гласит, что совместное действие факторов жизни оказывает более
сильное влияние каждого из них на урожайность растений, чем раздельное применение
этих, факторов. Из данного закона земледелия следует вывод, что для получения высоких
урожаев сельскохозяйственных культур необходимо одновременное наличие или приток
всех факторов жизни в оптимальном соотношении. Причем, как справедливо указывает С.
А. Воробьев, совместное действие факторов жизни; растений проявляется не только в
лучшем использовании растением каждого из них, но и косвенно — путем воздействия
друг на друга. Например, фосфорные удобрения сами по себе не оказывают влияния на
количество доступной для растений воды, но, снижая транспирационный коэффициент и
способствуя более быстрому созреванию урожая, они уменьшают общую потребность
11
растений в воде.
Контрольные вопросы
1) Какие условия внешней среды необходимы для роста и развития растений?
2) Для чего растениям нужен свет? Как можно улучшить использование
растениями солнечного света?
3) Каково значение тепла в жизни растений? Как можно регулировать
температуру приземного слоя воздуха и почвы?
4) Что является пищей для растений? В каких формах содержится в почве
основной запас пищи растений?
5) Каково значение воды в жизни растений?
6) Каково содержание основных законов земледелия?
7) Раскройте роль основных элементов пищи в жизни растений.
2. ОБРАБОТКА ПОЧВЫ
Обработка почвы является важным мероприятием по повышению ее плодородия,
что влияет на обеспечение растений необходимыми условиями жизни и в первую очередь
водой и элементами питания.
Поддержание почвы в состоянии высокого эффективного плодородия производится
путем проведения целого ряда агротехнических приемов, основу которых составляет
обработка почвы.
Основной задачей обработки почвы является придача почве рыхлого,
мелкокомковатого сложения, а следовательно, создание благоприятного воздушного и
пищевого режимов. Это достигается перераспределением слоев и частиц почвы. Если
почва структурна, то обработка ставит своей целью расположить структурные комочки
рыхло, не разрушая и не распыляя их. Если же почва бесструктурна, то обработкой
необходимо создать временное подобие структуры и рыхлость почвы.
Кроме того, обработка почвы предлагает уничтожение сорной растительности, а
также заделку в почву удобрений и послеуборочных остатков.
Прежде чем перейти к рассмотрению системы обработки почвы, необходимо кратко
ознакомиться с важнейшими агротехническими свойствами пахотного слоя и с приемами
обработки почвы и лишь после этого перейти к изучению системы обработки почвы.
2.1. Агротехнические свойства пахотного слоя и приемы механической
обработки почвы
Пахотный слой почвы можно разделить на два слоя. Верхний слой примерно до 10 см
глубиной....под влиянием: размывания атмосферными осадками, разложения перегноя
бактериями, движения по полю животных, людей, орудий, машин к концу лета
распыляется, уплотняется и теряет способность крошиться. Если же целина или поле изпод многолетних трав, то верхний слой почвы представляет собой дернину, переплетенную и скрепленную корешками, которые не позволяют структурным комочкам
рассыпаться в рыхлое состояние.
Нижний слой гумусового горизонта (дернины или жнивья) отличается от верхнего
способностью крошиться на комочки, так как он слабо связан живыми корнями
растений. Кроме того, его гумус не разрушают аэробные бактерии вследствие недостатка
воздуха, и, наконец, на него не действуют удары капель дождей, передвижение
животных, людей, машин и орудий.
Приемы воздействия на почву сводятся к следующим технологическим приемам
(процессам): рыхление, оборачивание, перемешивание, уплотнение, выравнивание или,
наоборот, создание борозд, лунок и т. д.
Р ы х л е н и е заключается в изменении взаимного расположения почвенных
12
отдельностей с образованием более крупных пор. Оно способствует созданию рыхлого
пахотного, а в некоторых случаях и подпахотного слоя. В уплотненной почве
задерживается рост корней, корнеплодов и клубней, нарушается оптимальное
соотношение воды и воздуха. Рыхление улучшает водо- и воздухопроницаемость почвы,
способствует накоплению элементов питания и влаги в ней.
Для рыхления почвы используют отвальные и дисковые плуги, лущильники,
различные бороны, культиваторы, ротационные мотыги, фрезы. Существуют два вида
рыхления: глубокое —, 30...40 см и поверхностное —5...10 см. Для рыхления подпахотного слоя без оборачивания применяют плуги с почвоуглубителями и с вырезными
корпусами.
Крошение способствует уменьшению размеров почвенных структурных
отдельностей. При этом изменяется рыхлость поверхностного слоя.
О б о р а ч и в а н и е — перемещение в вертикальном направлении
слоев
или горизонтов почвы. Оно способствует уничтожению сорной растительности и
вредителей сельскохозяйственных культур. Путем оборачивания заделывают в почву
пожнивные и корневые остатки растений, дернину при распашке целины или сеяных
многолетних трав, а также навоз и минеральные удобрения.
Для оборачивания почвы применяют орудия с отвалами, главным образом
отвальные плуги. Дернину, сорную растительность, пожнивные и корневые остатки
лучше всего заделывать при вспашке плугом с предплужниками.
П е р е м е ш и в а н и е п о ч в ы — изменение взаимного расположения
почвенных отдельностей и удобрений, обеспечивающее однородное состояние
обрабатываемого слоя почвы. Выполняют его одновременно с рыхлением и
оборачиванием. Однородность пахотного слоя, созданная при перемешивании почвы,
имеет важное значение для одинакового роста и развития растений на поле. Оно
особенно необходимо в тех случаях, когда к плодородному слою припахивают менее
плодородный подпахотный слой. Для перемешивания почвы используют плуги без
предплужников и другие рыхлящие, но необорачивающие орудия.
Уп лот н ен и е
почвы
— изменение взаимного расположения
почвенных отдельностей с образованием более мелких пор. Его проводят во время
предпосевной подготовки почвы и после посева. И в том и в другом случае уплотнение
создает лучший контакт семян, особенно мелких, с почвой и улучшает подток воды из
нижних слоев почвы, а также способствует более быстрому прогреванию почвы. В
степных условиях оно предупреждает выдувание мелких частиц ее. Уплотнение применяют иногда для дробления почвенных комков, часто проводят при обработке рыхлых
торфянистых почв. При этом используют различные катки.
В ы р а в н и в а н и е почвы применяют для устранения неровностей
поверхности почвы. Оно предохраняет почву от иссушения и способствует более
равномерному посеву. При этом используют бороны, волокуши и катки. В поливных
условиях выравнивание перед поливом (планировка) необходимо для обеспечения
равномерного распределения воды. Его выполняют специальным орудием малой
(тяжелая волокуша), а также грейдерами и другими орудиями.
Создание
микрорельефа
(борозд, гребней, гряд, лунок,
микролиман). Элементы микрорельефа устраивают для регулирования почвенного
режима в различных природных условиях для осушения, улучшения воздушного и
пищевого режимов, усиления прогревания почвы, задержания талых вод и
предупреждения смыва почв. В районах недостаточного увлажнения для увеличения
запасов влаги в почве за счет осенних и зимних осадков и весенних талых вод
микрорельеф создают приемами прерывистого бороздования зяби, лункования,
щелевания и др. При этом используют окучники, грядоделатели, плуги со специальными
приспособлениями, лункоделатели, щелерезы и др. орудия.
Приемы механической обработки почвы подразделяют на основные и поверхностные.
13
К первым относят различные виды вспашки плугами с отвалами, безотвальными плугами,
глубокорыхлителями-плоскорезами, фрезирование; ко вторым — лущение, культивация,
боронование, шлейфование, прикатывание.
Основным видом оборачивания почвы является в с п а ш к а . Пахота представляет
основной вид обработки почвы.
Сущность вспашки состоит в том, что пласт, подрезанный снизу по горизонтали
лемехом, а с левой стороны по вертикали отрезанный ножом или диском, оборачивается
отвалом. При оборачивании пласта почва одновременно рыхлится и перемешивается на
мощность пахоты- Но степень рыхления и перемешивания почвы неодинаковы и зависят
как от свойств почвы, так и от типа отвала. Требованиям передовой агротехники отвечает
культурная вспашка, выполненная плугом с предплужником. Но в ряде случаев могут
быть и исключения. Например, при освоении торфянистых почв целесообразнее
применять не плуг с предплужником, а фрезу и другие орудия. В некоторых случаях
лучше применять безотвальную вспашку.
Плуг с предплужником состоит из главного корпуса плуга и предплужника с
корпусом меньшим, чем главный корпус.
Предплужник снимает верхний уплотненный или переуплотненный корнями слой
пласта мощностью в 10 см и сбрасывает его на дно борозды. Черенковый нож,
следующий за предплужником, отрезает с левой стороны нижний слой пласта.
Главный корпус плуга поднимает этот слой на глубину не меньше 10 см.
Раскрошившись на крутом отвале, он равномерно засыпает мелкими комками верхний
слой, сброшенный предплужником на дно борозды. За высокие качества работы этот плуг
получил название культурного плуга, а вспашка этим плугом — культурной вспашкой.
Перед вспашкой поле должно, быть очищено от соломы, сорняков и мусора.
Вспашка, а также и другие виды обработки почвы должны производится в спелом
состоянии почвы, когда почва не мажется, не липнет к орудиям и легко крошится.
Перед началом вспашки плуг должен быть отрегулирован и правильно установлен. По
высоте предплужник устанавливается так, чтобы он подрезал и оборачивал слой почвы в
10 см.
При весенней пахоте поле должно быть немедленно забороновано или выравнено во
избежание потери влаги почвой.
Вспашка должна производиться загонами, а не в круговую (фигурно), что запрещено.
Загоны должны быть по возможности длинными, чтобы длина их превышала ширину в
10-15 раз не менее для избежания холостых переездов на концах гонов. Загоны пашутся
всвал или вразвал вдоль длинных сторон участка. В первом случае, т.е. в с в а л , вспашка
участка начинается с середины, от двух встречных заездов получается гребень. При
вспашке в р а з в а л участок пашется последовательно с правого и левого края
загона к середине. К концу вспашки загона на середине участка остается разъемная
борозда. Вспашка загонов всвал и вразвал обычно чередуется: загон, вспаханный в
первый раз всвал, во второй раз пашется вразвал. Это делается для того, чтобы уменьшить
число гребней и разъемных борозд.
Глубина культурной вспашки не должна быть меньше 20 см. Если почвенный
горизонт А1 маломощен, то необходимо производить углубление подпахотного горизонта.
При б е з о т в а л ь н о й о б р а б о т к е п о ч в ы применяются безотвальные
плуги, которые глубоко (на 27 - 30 см) рыхлят почву, но не оборачивают пласт и
используются главным образом в Зауралье в системе обработки почвы, разработанной
Т. С. Мальцевым. По этой системе один раз в течение 4...5 лет почву рыхлят на большую
глубину безотвальными плугами, а в период между глубокими обработками каждый год
обрабатывают дисковыми лущильниками на 10...12 см. При этом верхний слой почвы не
перемещается, что способствует его обогащению органическим веществом за счет
растительных) остатков однолетних культур.
Безотвальная обработка почвы эффективна в засушливых условиях, где оборачивание
14
пласта может привести к потере влаги в пахотном слое.
Плоскорезную
обработку
п о ч в ы проводят в районах,
подверженных ветровой эрозии. При этом используют специальные глубокорыхлителиплоскорезы, которые оставляют на поверхности почвы значительную часть стерни и
одновременно рыхлят почву на глубину до 30 см. В ходе обработки почва меньше
распыляется, а стерня, оставшаяся на поверхности после обработки, способствует
уменьшению ветра в приземном слое и снижает ветровую эрозию. Максимальное
сохранение стерни на поверхности почвы после обработки и посева — главное условие
плоскорезной обработки.
При безотвальной и плоскорезной обработках затрудняется борьба с сорняками,
поэтому они должны сочетаться с введением в севооборот чистых паров и широким
применением гербицидов.
Ф р е з е р о в а н и е - прием обработки почвы, обеспечивающий усиленное
крошение и перемешивание обрабатываемого слоя. Фрезерование применяют на глубоко
задернованных и торфянистых почвах для более быстрой их минерализации.
Фреза представляет собой большой барабан с пружинными лапами и ножами
различной формы. Барабан вращается в обратном направлении движению фрезы, лапы
врезаются в торф или дернину и небольшими кусками отбрасывают их назад, где они
ударяются 6 защитную решетку и сильно крошатся. Такой быстрой разделки почвы
нельзя добиться при обычной вспашке. Обычно фреза очень сильно распыляет почву,
поэтому после 1...2 кратного фрезерования торфянистых и задернованных почв в
дальнейшем переходят на вспашку плугом с предплужниками. Фрезу можно
использовать также для обработки почвы при коренном улучшении лугов и пастбищ.
На качество обработки почвы большое влияние оказывают сроки ее проведения.
Лучше всего обрабатывать так называемую спелую почву, когда ее влажность составляет
40...60% полной влагоемкости. В таком состоянии почва хорошо крошится и не
распыляется. При обработке переувлажненной или пересохшей почвы образуются
крупные комки и глыбы, она сильно мажется или сильно распыляется.
Большое значение имеет глубина обработки. При глубокой обработке создается мощный
пахотный слой. Чем глубже разрыхлена почва, тем больше и быстрее проникает в нее
вода, улучшается воздушный режим, больше развивается полезных микроорганизмов, а
следовательно, увеличивается запас доступной растениям пищи. В глубоко обработанной
почве растения образуют мощную корневую систему и лучше используют запасы воды
и питательных веществ.
Глубина обработки имеет большое значение и для борьбы с сорняками, особенно с
многолетними корневищными и корнеотпрысковыми. Глубокозаделанные в почву
отрезки корневищ и корней не могут пробиться на поверхность и погибают. Однако
ежегодно пахать на одну и ту же глубину нельзя, т. к. на дне борозды образуется
уплотненный слой (плужная подошва), затрудняющий поступление воздуха и воды в
подпахотные горизонты. Особенно опасно образование плужной подошвы на глинистых
почвах.
Вспашка на глубину 28...30 см рекомендуется под корнеплоды и клубнеплоды, на
25...27 см—под кукурузу и подсолнечник и на 20...25 см — под зерновые колосовые
культуры. Однако в различных зонах глубина обработки почвы неодинаковая и зависит
главным образом от мощности пахотного слоя, состояния поля, предшествующей
культуры и других особенностей.
При закладке садов и ягодников применяют вспашку на глубину 50...60 см и более
плантажными плугами, которые могут обрабатывать почву при ширине до 50...60 см.
При обработке каменистых почв, а также почв, в которых имеются корни деревьев,
используют дисковые плуги.
15
2.2. Способы поверхностной обработки почвы
В задачу поверхностной обработки почвы входят уничтожение почвенной корки,
рыхление уплотнившегося слоя почвы, подрезание сорняков, неглубокая заделка
минеральных удобрений. Обработку почвы на небольшую глубину проводят также во
время ухода за посевами, главным образом, пропашных культур. Глубина рыхления при
поверхностной обработке не превышает 12...14 см.
Л у щ е н и е м называется мелкая обработка почвы на глубину от 4 до 10 см,
отчасти связанная с оборотом почвы. От вспашки лущение отличается меньшей
глубиной, а от других приемов обработки тем, что может предшествовать вспашке, тогда
как остальные приемы обработки следуют за ней. Целью его является борьба с
сорняками, вредителями и создание рыхлого поверхностного слоя. Лущение применяется
как метод! предварительной* (перед вспашкой) обработки уплотнившихся почв после
уборки урожая и как метод ухода за паровым вспаханным полем. Оно производится или
специальными лущильниками или дисковыми боронами.
Б о р о н о в а н и е м называется поверхностное рыхление и перемешивание
почвы без оборота пласта. Боронование производится боронами, разными по конструкции
и тяжести (тяжелые с весом на 1 зуб —2 кг и более, средние на 1 зуб —1,5 кг, легкие —1
кг). Бывают бороны зубовые, пружинные, дисковые. Бороны применяют для измельчения
пластов и глыб, выравнивания поверхности пашни, уничтожения корки на пашне. При
посеве их используют после рядовых сеялок (поперек следов сеялок). При уходе за
культурами проводят весеннее боронование озимых, трав и послеукосное боронование
многолетних трав. На хорошо оструктуренных почвах вместо бороны используются
волокуша и гвоздевки (шлейфы), т. е. деревянные брусья, соединенные между собой
цепями. У гвоздевки (шлейфа) на первом брусе имеются зубья. Эти орудия служат для
выравнивания почвы без распыления ее. Гвоздевку и шлейф-борону можно применять
весной при небольшом заплывании зяби. Достоинство шлейфа по сравнению с бороной
состоит в том, что весной им можно начать работу несколько раньше, как только
просохнут верхушки гребней. В ряде случаев шлейф используют вместо бороны или
дополнения к ней при культивации. Однако шлейфование на тяжелых глинистых и солонцеватых почвах приводит к замазыванию поверхности пашни и чаще всего применяется
перед посевом мелкосеменных культур.
К у л ь т и в а ц и я , как и боронование, производит рыхление ,почвы, но глубина
рыхления больше, чем боронование (от 5 до 12 см). Весной уплотненную и заплывшуюся
зябь в засушливых условиях целесообразно не перепахивать, а культивировать.
Культиваторы, разрыхляя почву, не переворачивают ее, вследствие чего она меньше
испаряет влагу.
Культивация обеспечивает также частичное перемешивание без оборачивания, а
также подрезание сорняков. Она может быть сплошной при обработке паров и почвы до
посева и междурядной при уходе за посевами пропашных культур.
В последнее время широко применяются культиваторы-плоскорезы. Они рыхлят почву
не оборачивая, оставляют до 90% стерни на поверхности пашни. Глубина обработки
достигает 14... 16 см. К культиваторам относятся также ротационные мотыги, рабочие
органы которых представляют игольчатые диски. Иглы врезаются в почву, выдергивают
молодые, еще не окрепшие сорняки, уничтожают корку и рыхлят поверхностный слой
почвы.
П р и к а т ы в а н и е применяется для уплотнения и выравнивания пашни,
рыхления корки и уничтожения глыб и производится катками (гладкими, кольчатыми и
рубчатыми). Оно нередко используется для увеличения капиллярности почвыобеспечения притока влаги к семенам. Но прикатывание нужно применять осторожно,
т. к. катки, раздавливая комочки, уплотняют почву и понижают воздухопроницаемость.
После прикатывания необходимо легкое боронование.
Прикатывание оказывает влияние на многие качественные показатели: более точно
16
выдерживается заданная глубина заделки семян, достигается лучший контакт семян с
твердой фазой почвы, изменяются в положительную сторону тепловые свойства
поверхностного слоя почвы. Главная задача прикатывания состоит не в том, чтобы
уплотнением подтянуть влагу ближе к поверхности, а в том, чтобы в засушливых
условиях как можно дольше сохранить влагу в почве.
2.3. Системы обработки почвы
Система обработки почвы — это определенный порядок и последовательность
взаимосвязанных приемов обработки почвы, подчиненных решению ее главных задач,
применительно к почвенно-климатическим условиям. Ее выбор зависит от природных
условий, состояния поля, его засоренности, применения удобрений в севообороте.
Система обработки почвы предусматривает оптимальные сроки и высокое качество
выполнения всех приемов с использованием комплекса машин и орудий в полевом
севообороте.
Существуют две системы обработки почвы: о с н о в н а я (зяблевая) и
предпосевная.
Различают также систему обработки целинных и залежных земель и систему ухода за
растениями покрытые дерниной, и «мягкие» почвы — пахотные) система зяблевой
обработки подразделяется на системы обработки дернины и жнивья.
Система предпосевной обработки включает: а) предпосевную обработку почвы под
яровые; б) предпосевную обработку под озимые.
Под все яровые и зерновые культуры основная обработка почвы должна производится
с осени.
Система основной (зяблевой) обработки почвы «мякоти» состоит из двух приемов:
лущения стерни и зяблевой вспашки.
Основная обработка дернины и полей из-под пропашных культур состоит только из
одного приема — вспашки плугом с предплужником осенью на глубину не менее 20 см.
Лущение производится с целью борьбы с сорняками и вредителями
сельскохозяйственных культур, повышения производительности глубокой вспашки и
сбережения в почве влаги. Лущение стерни производится вслед за уборкой зерновых культур на лубину 5 см с применением дискового лущильника, после чего поле не боронуется.
Через 2...3 недели после появления всходов сорняков производится основная вспашка на
глубину не менее 20...22 см, а на участках с меньшим пахотным слоем — на глубину 2...4
см. На полях черного пара, где весной вносился навоз, разовое углубление можно
увеличить до 5 см. Если лущения не было, вспашку надо начинать как можно раньше
(август или сентябрь).
Весной для сбережения влаги нужно выборочно, не дожидаясь подсыхания всей
площади, на бесструктурных почвах приступить к боронованию, которое должно быть
закончено в первые 2 дня с момента спелости почвы. Боронуют в 1...2 следа по диагонали
плужной борозды.
На структурных суглинистых почвах вместо бороны употребляется либо волокуша,
либо гвоздевка для подравнивания и рыхления зяби. После этого почва поля
культивируется на глубину 8...10 см (поперек вспашки).
В случае уплотнения зяби вместо культивации можно проводить глубокое рыхление
плугами без отвалов. Если на зябь внесены органические удобрения, то производят
перепашку пара.
Весенняя перепашка зяби проводится также на сильно уплотнившихся, заплывших
глинистых почвах. Она на 5 см мельче основной вспашки.
Одновременно с культивацией или перепашкой зяби на бесструктурных почвах
необходимо провести боронование в 1...2 следа зубовыми боронами.
При осенней вспашке дернины плугом с предплужником производится весенняя
17
культивация а при вспашке без предплужника необходимо применять дискование
почвы.
На участках, не вспаханных осенью на зябь, весной в сжатые сроки производится
вспашка на полную глубину плугом с предплужником. Одновременно со вспашкой
нужно произвести боронование почвы.
Предпосевная обработка почвы под озимые культуры называется о б р а б о т к о й
п а р о в о г о поля. Пары делятся на чистые, занятые, кулисные и сидеральные. Чистые
пары, в свою очередь, подразделяют на черные и ранние.
В ч е р н о м п а р у основная (глубокая) вспашка производится осенью за год до
посева, а в р а н н е м пару — рано весной в год посева. Осенняя обработка черного пара
такая же, как и зяблевая обработка под яровые культуры. В тех случаях, когда черный пар
следует за ранними яровыми культурами, основной (глубокой) вспашке предшествует
лущение жнивья.
З а н я т ы м п а р о м называется такой пар, при котором в период парования
поле занято той или иной культурой, например:
вико-овсяной смесью, ранним
картофелем, люпином.
К у л и с н ы е п а р ы применяют преимущественно в степных засушливых районах.
Это чистые пары, на которых высевают высокостебельные растения кулисами (полосами)
для задержания снега зимой, утепления озимых культур и накопления в почве влаги. В
качестве кулисных растений высевают кукурузу(2...3 рядка) или подсолнечник с
междурядием 30 см. Расстояние между кулисами устанавливают кратное ширине захвата
сеялки (15...20 м). Кулисные растения высевают весной или летом за 1...1,5 месяца до
посева озимых культур. При этом межкулисные полосы в течение лета обрабатывают как
чистый пар, а осенью в оптимальные сроки засевают озимыми культурами. Кулисы
оставляют на зиму, весной стебли убирают.
|
С и д е р а л ь н ы е п а р ы отличаются от занятых паров тем, что на них
выращивают бобовые культуры (горох, вику, люпин, сараделлу и др.) для запахивания
их в почву на удобрение. Они преимущественно применяются в районах с достаточным
увлажнением с бедными подзолистыми почвами песчаного и супесчаного механического
состава. Использование сидеральных паров обогащает почву перегноем, азотом и
другими элементами зольного питания, резко улучшает ее физико-механические
свойства.
Ранней весной для предотвращения быстрого испарения воды из почвы на бесструктурных почвах производится в 1...2 следа боронование, а на структурных почвах
поверхность пашни выравнивается и рыхлится волокушей. После прорастания сорняков
производится лущение отвальным лущильником на глубину 5...7 см. Количество лущений
устанавливается в зависимости от степени засорения полей. Увеличивая каждый раз
глубину лущения и выворачивая на поверхность новую порцию семян сорняков, после
прорастания которых всходы уничтожаются последующим лущением, почва все более
очищается от сорняков.
Контрольные вопросы
1. Каковы задачи обработки почвы?
2. Расскажите о приемах основной обработки почвы и их назначении.
3. Какими орудиями выполняют приемы основной обработки почвы?
4. Расскажите о приемах поверхностной обработки почвы и их назначении.
5. Какими орудиями выполняются приемы поверхностной обработки почвы?
6. Что понимается под системой обработки почвы?
7. Что такое пары?
8. Расскажите о парах и системах обработки почвы по системам черного, раннего и
занятого паров.
18
3. СИСТЕМА СЕВООБОРОТОВ
С е в о о б о р о т — это ежегодное или периодическое научно обоснованное
чередование культур и пара по полям, направленное на повышение плодородия почвы и
урожайности сельскохозяйственных культур.
В основе севооборотов лежит научно обоснованная структура посевных площадей.
Она разрабатывается в соответствии со специализацией хозяйства и перспективным
планом его развития. Структура посевных площадей — это соотношение площади
посевов различных сельскохозяйственных культур в хозяйстве, выраженное в процентах.
В севообороте выращивают различные по биологии и технологии выращивания
сельскохозяйственные культуры (озимые, яровые, пропашные, многолетние травы и т. д.),
которые чередуются в определенной последовательности. Такое чередование культур
связано со всей агротехникой возделывания культур — системой обработки почвы,
системой удобрения, защитой почв от эрозии, мероприятиями по борьбе с сорняками,
болезнями и вредителями и т. д.
Перечень культур и паров в порядке их чередования в севообороте называют с х е м о й
с е в о о б о р о т а. Период, в течение которого культуры и пар проходят через каждое поле
в последовательности, установленной схемой севооборота, называется р о т а ц и е й
с е в о о б о р о т а.
3.1. Научные основы севооборотов
Необходимость чередования культур давно установлена практикой земледелия. О
пользе ее писали еще римские агрономические деятели. С развитием теории плодосмена
необходимость чередования культур стала обосновываться с точки зрения теории
почвенного питания растений.
Исследования отечественных и зарубежных ученых показали, что при правильном
чередовании культур в севообороте урожайность всегда бывает выше, чем при
повторном или бессменном (более 6—8 лет) выращивании их на одном и том же месте.
Так, на Опытной станции полеводства Московской сельскохозяйственной академии им.
К. А. Тимирязева (ТСХА) ведутся исследования, начатые еще академиком Д. Н. Прянишниковым в 1912 году, в которых сравнивается урожайность различных культур (озимая
рожь, овес, картофель, лен, клевер и др.) при бессменном посеве и в 6-польном
севообороте с чистым паром. Результаты этих опытов показали, что урожайность ржи и
овса в севообороте как на удобренном, так и на неудобренном фоне намного выше, чем
при бессменном посеве.
Даже дополнительное внесение удобрений при бессменном их выращивании (при
монокультуре) не повышает урожайность сельскохозяйственных культур.
Изучение биологических особенностей растений и их влияния на свойства почвы
позволило дать научное объяснение причин, вызывающих снижение урожайности
культур при длительных бессменных посевах (монокультуре). Такими причинами
являются: 1) одностороннее истощение почвы элементами питания и быстрая потеря
влаги; 2) сильное распространение сорняков; 3) распространение болезней и вредителей
культур.
С целью лучшего использования питательных веществ целесообразно чередовать
растения с разной корневой системой. К примеру, стержнекорневые (сахарная свекла),
многолетние бобовые травы с растениями с мочковатой корневой системой 1 (пшеница,
рожь, овес и др.).
При бессменном выращивании культур (монокультуре) посевы часто сильно
засоряются сорняками, т. к. многие сорные растения по своим биологическим
особенностям приспосабливаются к произрастанию совместно с культурными растениями
(овсюг приспосабливается к овсу; куриное просо, щетинник, щирица — к посевам проса и
19
т. д.). В то же время многие сельскохозяйственные культуры подавляют рост и развитие многих сорняков. Озимые рожь и пшеница подавляют сорняки лучше, чем яровые культуры.
Чередование в севообороте культур сплошного посева с чистыми и занятыми парами,
рациональное размещение культур по конкурентоспособности — надежное средство
борьбы с сорняками в посевах. При повторных и длительных посевах создаются
благоприятные
условия
для
распространения
болезней!
и
вредителей
сельскохозяйственных культур. Проволочник сильно размножается при чистом
бессменном выращивании клевера; сахарная свекла повреждается свекловичным
долгоносиком; в посевах зерновых распространяется клоп-черепашка, зерновая совка,
жужелица, бобовые долгоносики; в посевах льна долгунца и капусты — блошки.
Большую опасность представляют для бессменных посевов болезни, вызываемые
грибами, бактериями, вирусами. Например, зерновые культуры поражаются корневыми
гнилями, лен-долгунец — фузариозом, картофель — паршой, фитофторозом, капуста —
килой.
Правильное чередование культур в севообороте способствует накоплению в почве
органического вещества и улучшению ее структуры и тем самым созданию оптимального
(благоприятного) для растений водного, пищевого и воздушного режимов.
Наиболее благоприятные условия для культурных растений в севообороте создаются
при чередовании культур сплошного посева с пропашными культурами и парами,
бобовых культур со злаковыми, растений с разной мощностью и глубиной
проникновения в почву корневой системы.
3.2. Севообороты в декоративных питомниках
В декоративных питомниках под севооборотом понимают процесс выращивания
основных культур — посадочного материала для озеленения, прерываемый для поднятия
плодородия почвы различного рода парами или выращиванием на этих же площадях
других культур (трав, пропашных культур).
Севообороты вносят систему в эксплуатацию земли, дают возможность получить
ценные наблюдения, позволяющие улучшать выращивание растений и повышать их
качество.
Так, бессменное выращивание одного вида всегда приводит к одностороннему
истощению почвы, изменению ее кислотности, развитию специфических для вида
болезней и вредителей, ослаблению деятельности полезных для растений и усилению
воздействия вредных для него микроорганизмов и грибов, развитию многолетних
сорняков. Эти факты учитываются в сельскохозяйственной практике, и один и тот же вид
на одном и том же месте несколько ротаций не выращивают.
Имеются сельскохозяйственные культуры, мало реагирующие на бессменное
выращивание на одном месте, — это картофель, хлопчатник и кукуруза, которые при
внесении достаточного количества удобрений дают хорошие урожаи.
В древесных питомниках в основном с многолетним выращиванием растений (от 2 до
6 лет в одном отделе) также стремятся не сажать одну и ту же породу постоянно на
одном месте, а определенным образом чередуют их. Но не всякое чередование пород
приводит к хорошим результатам: бессистемное чередование пород в питомнике
Нальчика во второй половине XX в., сменившее старые травопольные севообороты,
привело при сохранении прежней агротехники к снижению качества деревьев и
кустарников, увеличению срока их выращивания, обесструктуриванию почвы и смыву ее
плодородного слоя.
Любой севооборот должен сохранять плодородие почвы, улучшать ее структуру,
эффективность борьбы с сорняками. Сохранению плодородия почвы помогают в первую
очередь мелиорация (известкование, гипсование) и внесение удобрений.
Однако севооборот, который предполагает не только смену полей основного
производства (из-под деревьев и кустарников) полями пара, трав, но и чередование пород
20
на одном и том же месте, т.е. чередование древесных культур — культурооборот, позволяет целесообразно использовать и максимально сохранить почвенное плодородие.
При чередовании основных культур последующие породы должны использовать
преимущества предшествующих им пород, так называемых предшественников. Так, после
выращивания культур семейства бобовых, обогащающих почву азотом, нужно высаживать на их место культуры, требовательные к азоту (сирень, тамарикс, вяз приземистый,
рябину обыкновенную и др.). После пород, истощающих почву, следует высаживать
растения (конечно, после внесения удобрений), способствующие восстановлению плодородия: конский каштан, липы, клены, чубушники, т.е. надо учитывать характеристику
пород по их способности влиять на плодородие почвы и по ценности для озеленения.
Бывает необходимо чередовать растения одной группы. Тогда чередование проводят с
учетом выноса элементов питания породами, а именно: сначала следует выращивать
растения с большим выносом элементов питания, а затем с меньшим. Например, деревья,
относящиеся к I группе, должны сменяться в следующем порядке: ясень обыкновенный,
вяз гладкий, затем дубы черешчатый и красный, липы, клены и конский каштан;
кустарники, относящиеся ко II группе, должны сменять друг друга в таком порядке:
смородина, спирея японская, боярышники, чубушник пушистый и лигуструм.
Чередование пород учитывают как в культурообороте, так и при составлении общего
севооборота для каждого отдела питомника — посевного отделения и школ.
При севообороте каждого отдела учитывают сроки выращивания растений в
соответствующем отделе до получения из них стандартного материала и время,
необходимое для восстановления плодородия, уничтожения сорняков и накопления
влаги.
Все растения, имеющие одинаковые сроки выращивания в данном отделе и
агротехнику формирования, объединяют в один севооборот — группу, для которой
определяют необходимую для произрастания площадь из расчета площади питания на
одно растение. Участков, равных этой площади, отводится для этой группы столько,
сколько лет выращивается эта группа плюс один год или несколько лет. На этих
«лишних» участках — полях — выращивают другие, не древесные культуры или
используют их под пар. Количество полей определяют в соответствии с количеством лет
выращивания потому, что питомник должен выпускать растения ежегодно в
определенном объеме как для озеленения, так и для закладки новых школ в этом же
объеме. Представление об определении количества полей можно получить из ротационных
таблиц (табл. 3.2.1. и 3.2.2.).
Ротацией называется период между первым и повторным высаживанием культуры на поле
севооборота.
Эти таблицы составлены для выращивания группы медленнорастущих пород — ясеня
обыкновенного, липы и клена остролистного — в посевном отделении и I школе. В посевном
отделении их выращивают 2 года, в I школе — 5 лет.
Таблица 3.2.1.
Ротационная таблица посевного отделения (2 года выращивания)
Год
2004
2005
2006
1
Сеянцы 1-го года
выращивания
Сеянцы 2-го года
выращивания
Пар
Номер поля
2
Пар
Сеянцы 1 -го года
выращивания
Сеянцы 2-го года
выращивания
3
Сеянцы 2-го года
выращивания
Пар
Сеянцы 1 -го года
выращивания
выращивания
Примечание. В 2007 г. занятость полей такая же, как и в 2004 г. и т.д.
21
Таблица 3.2.2.
Ротационная таблица I школы медленнорастущих пород с 5-летним сроком
выращивания
Год
Номер поля
1
2
3
4
5
6
2004
Саженцы
Пар
Саженцы
Саженцы Саженцы Саженцы
1-го года
5-го года
4-го года 3-го года
2-го года
выращивыращивыращивыращивыращивания
вания
вания
вания
вания
2005
Саженцы
Саженцы Пар
Саженцы Саженцы Саженцы
2-го года
1 -го года
5-го года
4-го года 3-го года
2006
Саженцы
Саженцы Саженцы
Пар
Саженцы Саженцы
3-го года
2-го года 1-го года
5-го года 4-го года
2007
Саженцы
Саженцы Саженцы
Саженцы Пар
Саженцы
4-го года
3-го года
2-го года
1 -го года
5-го года
2008
Саженцы
Саженцы Саженцы
Саженцы Саженцы Пар
5-го года
4-го года 3-го года
2-го года
1-го года
2009
Пар
Саженцы Саженцы
Саженцы Саженцы Саженцы
5-го года
4-го года
3-го года
2-го года 1 -го года
В предлагаемых ротационных таблицах в севообороты включено лишь по одному
полю, не занятому основным производством. Это поле используют под черный пар — в
зонах недостаточного увлажнения и сидеральный пар — в зонах достаточного увлажнения. Такая схема рекомендуется теперь для питомников большинства районов нашей
страны вместо ранее применявшихся севооборотов, в которые включались поля злаковых
и бобовых трав (одно- и многолетних), сидеральных и черных паров и даже пропашных
культур. При этих схемах около 40 % площадей питомников декоративных пород
выпадало из основного производства, так как в отделе размножения с двухлетним сроком
выращивания было 4 поля, а при пятилетнем сроке выращивания деревьев в школе
имелось 8—9 полей, т.е. соответственно 2, 3 и 4-е поля были заняты травами, парами.
Из современных севооборотов в древесных питомниках исключены пропашные и
многолетние зернобобовые травы. Пропашные культуры, основное назначение которых борьба с сорняками, в наших питомниках не нужны, так как деревья и кустарники
являются по сути дела пропашными культурами, многократно за лето культивируемыми.
Кроме того, борьбу с сорняками можно вести и по пару с помощью гербицидов.
Пропашные культуры обладают в то же время высоким выносом питательных веществ из
почвы, что невыгодно для основного производства.
Зернобобовые травы использовали для накопления органического вещества и
восстановления структуры. Но если сравнивать показатели накопления органического
вещества у трав и деревьев, то обнаружим, что в школе деревьев органического вещества
поступает в почву не менее, чем от многолетних трав, поэтому без многолетних трав
вполне можно обойтись. В школе кустарников органического вещества поступает
меньше, но однолетний люпин этот недостаток может восполнить за год.
Поступление сухого органического вещества после реализации саженцев и запашки
пласта многолетних трав в слой почвы толщиной 30 см, т/га, приведено ниже:
Посевное отделение древесных пород (2 года выращивания)
Корни .......................................................................... ……………………..0,4—3,4
Опад листвы................................................................ ……………………..2,1 — 5,2
Всего ........................................................................... ……………………..2,5-8,6
Школа кустарников (2 года выращивания)
Корни..........................................................................………………………0,6 — 3,7
Опад листвы................................................................………………………0,9 — 4,5
Всего ...........................................................................………………………1,5 — 8,2
22
Школа древесных (5 лет выращивания)
Корни.......................................................................... ………………………2,6 — 6,7
Опад листвы................................................................ ………………………2,5 — 7,2
Всего .......................................................................... ……………………….5,1 — 13,9
Смесь бобово-злаковых трав (после 3 лет выращивания)
Корни.......................................................................... ………………………5,4—8,8
Пожнивные остатки ........................................................... ………………………2,4
Всего ................................................................................... ………………………9,5
Люпиновый пар (за один год)
Корни.................................................................................. ………………………1,0
Надземная часть ................................................................. ………………………4,0
Всего ................................................................................... ………………………5,0
Высокой структурообразующей способностью обладают породы, в опаде которых
содержится много кальция; хвойные в этом отношении малоценны, а робиния, аморфа,
бересты, бузина красная, вязы гладкий и приземистый, жимолость татарская, клены
остролистный, ясенелистный и татарский, лещина, рябина, смородина золотистая,
тамарикс, ясень зеленый, шелковицы, яблони особенно ценны для создания структуры на
кислых почвах. Приведенные данные о накоплении органического вещества и влиянии
его на структуру почвы показывают, что поля с многолетними травами в севооборотах
древесных декоративных питомников не нужны. Это позволяет сократить количество
полей, увеличить удельный вес продуцирующей площади и тем самым повысить
производственную мощность каждого питомника.
На основании теории почвоутомления и практического опыта целесообразно иметь в
севообороте культуры или пары, которые позволяют сохранять почвенное плодородие
или восстанавливать его в наиболее короткие сроки. В каждом конкретном случае это
определяется также и ассортиментом выращиваемых деревьев и кустарников, их
способностью обеднять почву, приводить к почвоутомлению. Здесь уместна группировка
пород по индифферентности к предшественнику, общему выносу питательных веществ из
почвы, отношению к почвенным условиям и т.п.
Чтобы правильно разработать севообороты для декоративного питомника, необходимо
прежде всего знать, какое воздействие оказывает на почву основная культура, какие
мероприятия и в какой степени способствуют повышению производительности основной
культуры в более короткий период, знать пути восстановления плодородия почвы
применительно к конкретным условиям района. Нельзя механически использовать
севообороты, разработанные в других районах и нередко для другой культуры.
В условиях Нечерноземья на площадях, занятых легкими суглинками и супесчаниками,
которые нуждаются в органических удобрениях, целесообразно в севооборот вводить
посевы бобовых культур с последующей их запашкой. Наряду с этим в почву необходимо
вносить навоз, компосты и торфоминеральные удобрения. В условиях пересеченного
рельефа целесообразно в севообороте предусматривать большие площади, занятые
многолетними травами.
Лесостепная зона европейской части РФ отличается благоприятными условиями для
выращивания на серых лесных почвах, выщелоченных и обыкновенных черноземах
зернобобовых, клевера и эспарцета. Учитывая, что особое внимание должно быть уделено
защите почвы от водной эрозии, целесообразно вводить в севооборот указанные выше
культуры.
В условиях черноземной степи, в районах южных черноземов и каштановых почв в
севообороте могут быть использованы пропашные культуры — кукуруза, подсолнечник. В
наиболее засушливых районах наряду с пропашными культурами в севооборот необходимо вводить чистые пары, которые помогают эффективно бороться с многолетними
сорняками. Интенсивный севооборот может вводиться и на орошаемых землях с
23
пропашными культурами.
Исходя из специализации питомника, сроков выращивания декоративных растений и
способов их размножения, почвенных условий, наличия местных удобрений, условий
орошения и т.п. устанавливаются как число севооборотов, так и количество полей в
севообороте. Учитывая, что все декоративные деревья и кустарники могут быть по своим
биологическим особенностям объединены в несколько групп (принимая во внимание и
периоды выращивания), целесообразно иметь минимальное количество севооборотов с
меньшим числом полей за счет их объединения в большую площадь. Это позволит
использовать на полях современную мощную технику, уменьшить площадь обочин, на
которой проводится восстановление плодородия.
Контрольные вопросы
1) Что такое севообороты?
2) Почему надо вводить в хозяйствах севообороты?
3) Перечислите виды севооборотов. В чем их суть?
4) Каков порядок введения и освоения севооборотов?
5) Расскажите о севообороте в декоративных питомниках.
4. СИСТЕМА ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ
Все удобрения, применяемые в сельском и лесном хозяйстве, подразделяются по
видам на органические и минеральные.
4.1. Органические удобрения
Органические удобрения оказывают многостороннее и длительное действие как на
питание растений, так и на плодородие почвы. Элементы питания в них находятся в
основном в виде органических соединений и могут выполнять свою роль лишь после
микробиологического разложения.
Особое значение имеют органические удобрения в регулировании физикохимических условий, улучшении их гумусного состояния. Исходя из этого органические
удобрения необходимо использовать не только для обеспечения урожаев возделываемых
«культур, но и с целью поддержания органического вещества в почвах.
К важнейшим органическим удобрениям относятся навоз, навозная жижа, птичий
помет, торф, компосты и сидераты.
Н а в о з является наиболее ценным органическим удобрением. Он содержит все
питательные вещества, необходимые растениям: азот, фосфор, серу, калий, кальций,
магний, железо и микроэлементы. Качество и количество навоза зависит от вида и
возраста животного, от типа кормления, продолжительности стойлового периода, от
способа содержания животных и технологии хранений навоза. С увеличением срока
хранения навоза, повышением степени его разложения относительное содержание в нем
азота, фосфора и калия увеличивается, а аммиачного азота уменьшается.
Различают четыре стадии разложения навоза, приготовленного на соломенной основе:
свежий, полуперепревший, перепревший и перегной. Наиболее ценными являются
перепревший навоз и перегной. Перегной — это темная масса; в этой стадии разложения
навоз теряет около 50% веса сухого органического вещества.
Качество навоза зависит от способа хранения. Наиболее целесообразно хранить навоз
холодным способом. Недопустимо хранить навоз в поле зимой в мелких кучах, т. к. при
этом улетучивается весь аммиачный азот.
Н а в о з н а я ж и ж а — быстродействующее азотио-ка-лийное удобрение.
Содержит около 0,3...0,4% азота и 0,3...0,6% калия. Применяется для подкормки овощных
и пропашных культур- из расчета 5...10 т/га. Используется также для приготовления
торфожижевых компостов.
П т и ч и й п о м е т — сильно и быстродействующее органическое удобрение с
24
высоким содержанием основных питательных веществ и микроэлементов. В сыром
курином помете содержится 1,5...2,5% азота, 1...2|% фосфора и около 1% калия. Вносится
в почву с добавлением суперфосфата в количестве 6...10% от веса сырого помета после
удаления его из птичника под картофель, овощи из расчета 10...12 т/га, зерновые —5...6
т/га. Используется как основное удобрение и подкормка, в первую очередь, под сахарную
свеклу, картофель и овощные клуьтуры.
Торф используется двух видов: низинный и верховой. В качестве органического
удобрения применяется только низинный торф. Он более богат азотом, но беден
фосфором и калием. Поэтому применение торфа в чистом виде не эффективно. Перед
внесением в почву его компостируют с биологически активными компонентами (навоз,
навозная жижа, фекалии), а верховой торф перед компостированием используют для
подстилки скоту.
З е л е н о е у д о б р е н и е (сидераты) — это удобрение, получаемое запахиванием в
почву надземной массы растений, один из эффективных способов повышения
плодородия подзолистых почв легкого механического состава. На зеленое удобрение
высевают обычно бобовые культуры (люпин, донник, сараделла, викоовсянная смесь,
горох и др). Эти растения накапливают в результате азотофиксации большое
количествоазота. При запашке зеленой массы в почву попадает бкблб 150...200 кг/га
азота, что равноценно 30...40 т навоза. Зеленое удобрение, обогащая песчаные и
супесчаные почвы органическим веществом, повышает их связность, что улучшает водный режим почвы и жизнедеятельность почвенных микроорганизмов.
4.2. Минеральные удобрения
Минеральные удобрения подразделяются на простые (односторонние) , комплексные
(сложные) и микроудобрения.
Считается, что п р о с т ы е минеральные удобрения содержат только один элемент
питания. В некоторой степени это принимается условно, т. к. в простых удобрениях
кроме одного основного элемента питания в смеси могут содержаться сера, магний,
кальций и микроэлементы.
К о м п л е к с н ы е (с л о ж н ы е) минеральные удобрения содержат несколько
элементов питания (азот, фосфор, калий; фосфор, азот, калий). По способам производства
они подразделяются на комбинированные и смешанные.
М и к р о у д о б р е н и я – это удобрения, содержащие элементы, необходимые для
жизнедеятельности растений в очень небольших количествах (микроэлементы).
Простые удобрения в зависимости от того, какой элемент питания в них содержится,
подразделяют на азотные, фосфорные и калийные.
4.2.1. Азотные удобрения
Основным сырьем для получения азотных удобрений является аммиак (NH3)и
азотная кислота (HN03). В зависимости от содержания азота они подразделяются на
следующие группы: аммиачные, аммонийные, нитратные (селитры), аммонийнонитратные и амидные.
Основными формами азотных удобрений являются аммонийно-нитратная (аммиачная
селитра) и амидная (мочевина). В сравнительно больших количествах используют
сульфат аммония, водный аммиак, азот в сложных удобрениях. Другие формы азотных
удобрений применяются в ограниченных количествах.
В о д н ы й а м м и а к (аммиачная вода) содержит 20...25% аммиака. Применяют в
качестве предпосевного удобрения; вносят в почву на глубину 12-18 см культиваторамирастениепита-телями во влажную почву, т. к. при внесении в сухую почву возможны
потери аммиака. При длительном применении-аммиач-ной воды на кислых подзолистых
почвах происходит сильное подкисление за счет выноса кальция из почвы и увеличения
25
подвижности алюминия, железа и марганца. Поэтому перед внесением удобрения почву
следует известковать.
Б е з в о д н ы й (сжиженный) а м м и а к NH3 содержит 82% азота, в жидкое
состояние переходит только под высоким давлением. Поэтому его хранят и перевозят в
толстостенных сосудах, выдерживающих давление более 20 атм. В почве превращается из
жидкости в газ, который отсорбируется коллоидной фракцией почвы и поглощается
почвенной влагой, образуя гидроокись аммония. В почву вносят под все
сельскохозяйственные культуры на глубину 16...22 см. Поверхностное внесение не
допускается.
К группе аммонийных удобрений относится сульфат аммония (сернокислый
аммоний) (NH4)2 • S04, кристаллическое вещество белого или серого цвета, хорошо
растворим в воде, содержит 20...21% азота. Сульфат аммония сильно подкисляет почву,
поэтому применяется только после известкования кислых почв. Содержащийся в
удобрении азот (аммиачный) в отличие от нитратов поглощается почвой и не вымывается
водой, что позволяет применять сульфат аммония в качестве основного удобрения
осенью под основную (зяблевую) вспашку.
Хлористый
аммоний
NH4C1
содержит
24...25%
азота.
Этот
мелкокристаллический белый или желтоватый порошок является побочным продуктом
при получении соды аммиачным способом. Высокое содержание соды в хлористом
аммонии при его внесении в почву отрицательно сказывается на урожае и качестве
культур, особенно чувствительных к избытку хлора (картофель, овощные культуры,
цитрусовые и плодово-ягодные культуры). Его следует вносить только под основную
вспашку, т. к. при этом хлор вымывается в нижележащие слои и отрицательное действие
его на растения ослабляется.
С у л ь ф а т а м м о н и я - н а т р и я ((NH4b • SO4 + Na2S04 содержит 16...17%
азота и 8% натрия. Это кристаллическая соль желтоватого цвета. Из-за содержания
натрия это удобрение целесообразно применять под сахарную свеклу на черноземах,
серых лесных и дерновоподзолистых известкованных почвах.
Нитратные удобрения:
натриевая и кальциевая селитра. Н а т р и е в а я
с е л и т р а Na N03 содержит 16...16,5% азота. Встречается в природе в виде залежей. Это
физиологически щелочное удобрение применяется в основном на кислых дерновоподзолистых почвах Нечерноземной зоны. Особенно эффективно для сахарной свеклы.
Натриевую селитру используют в качестве рядкового удобрения и для подкормки
сельскохозяйственных культур.
К а л ь ц и е в а я с е л и т р а Са (N03)2 содержит 15,5% азота. Обладает высокой
гигроскопичностью, быстро слеживается, что осложняет ее хранение, перевозку и
применение. Хорошо растворяется в воде. Физиологически щелочное удобрение целесообразно использовать на кислых почвах, особенно для подкормки озимых культур.
Аммонийно-нитратные удобрения содержат азот в аммиачной и нитратной формах.
К ним относятся аммиачная селитра и известково-аммиачная селитра.
А м м и а ч н а я с е л и т р а (азотнокислый аммоний, нитрат аммония) NH4N03
содержит 34...35% азота. Выпускается в виде белых гранул и плоских чешуек. Хорошо
растворяется в воде. Это физиологически кислое удобрение, поэтому на кислых почвах
его применяют только после известкования. При хранении ее нельзя смешивать с торфом,
опилками, соломой и другими органическими веществами, т. к. возможно самовозгорание
и взрыв от детонации.
К группе амидных удобрений относятся мочевина, цианамид кальция. На практике
широко применяется мочевина.
М о ч е в и н а (карбамид) Са (NH2)2 содержит 46% азота. Это самое
концентрированное твердое азотное удобрение. Получают его из аммиака и углекислоты
при высоком давлении и температуре 180-200°С. Мочевина хорошо растворяется в воде.
При внесении в почву под действием микроорганизмов она быстро превращается в
26
углекислый аммоний, а затем в процессе нитрификации переходит в нитраты. Мочевину
можно использовать на всех почвах, но наибольший эффект от ее применения
наблюдается на почвах, где активизированы микробиологические процессы.
Ц и а н а м и д к а л ь ц и я CaON2 содержит 14...20% азота. Это темно-серый или
черный порошок, сильно пылит при рассеивании. Пыль разъедает кожу и слизистые
оболочки. В почве цианамид кальция быстро разлагается и превращается в аммиак. Он
обладает ядовитыми свойствами и вредно действует на растения. Поэтому это удобрение
следует вносить за 5-10 дней до посева растений и воздерживаться от применения
больших доз.
4.2.2. Фосфорные удобрения
Фосфор в природе встречается в виде соединений с другими элементами, главным
образом кислородом. Исходным сырьем для получения фосфорных удобрений являются
фосфаты, фосфориты и апатиты.
По степени растворимости фосфорные удобрения подразделяются на три основные
группы: 1) растворимые в воде (водорастворимые): суперфосфат простой, двойной,
аммофос и диаммофос;
2) нерастворимые в воде, но растворимые в растворе лимоннокислого аммония или
лимонной кислоты: преципитат, томасшлаки и фосфатшлаки;
3) труднорастворимые (нерастворимые) в воде и слабых кислотах, они не могут
непосредственно использоваться растениями: фосфоритная и костяная мука.
С у п е р ф о с ф а т п р о с т о й представляет собой порошок от светло-серого до
темно-серого цвета. Получается путем разложения апатита и фосфорита серной кислотой.
Содержит 19...19,5% фосфора. Наполовину состоит из гипса, который улучшает физические свойства удобрения, т. е. обезвоживает его.
При внесении в почву суперфосфат превращается в дикальцийфосфат, а при наличии
в почве карбонатов кальция он частично переходит в малодоступный для растений
трикальцийфосфат.
На кислых, богатых полуторными оксидами почвах суперфосфат переходит в
труднодоступные для растений фосфаты железа и алюминия. Часть фосфатов в виде
ионов Н2Р0-4
и НР02-4 поглощается почвенными коллоидами и используется
микроорганизмами для построения своего тела.
Суперфосфат применяется в качестве основного удобрения под все
сельскохозяйственные культуры. На кислых почвах он эффективен только после
известкования.
Гранулированный суперфосфат имеет более благоприятные свойства, чем
порошковидный. Применяют его в качестве основного, а также припосевного удобрения.
П р е ц и п и т а т представляет собой белый или светло-серый порошок, пылит при
внесении. Удобрения получают путем осаждения фосфорной кислоты молоком или
мелом. Фосфор в преципитате содержится в виде доступного для растений нитратнорастворимого дикальцийфосфата. Вносимый в почву в качестве основного удобрения он
не уступает суперфосфату. В качестве припосевного удобрения не используется из-за
отсутствия в нем водорастворимых фосфатов.
Ф о с ф о р и т н а я м у к а — размолотые природные фосфориты или продукты их
обогащения без какой-либо химической переработки. Это порошок серого или бурого
цвета, в котором фосфор представлен неусвояемым растениями трехкальциевым фосфатом. Растения могут использовать фосфоритную муку при внесении ее в кислую почву,
где под влиянием почвенной кислотности фосфор постепенно переходит в растворимую и
доступную для растений форму. Действие фосфоритной муки вследствие медленного
разложения в почве продолжается несколько лет. Поэтому в качестве основного
удобрения на кислых почвах ее рекомендуется использовать в двойной дозе по сравнению
с суперфосфатом.
27
4.2.3. Калийные удобрения
Сырьем для производства калийных удобрений являются природные руды
(сильвинитовые и карналлитовые). Калийные удобрения подразделяются на три группы:
1) концентрированные соли, являющиеся продуктом переработки калийных руд
(хлористый калий, сернокислый калий, калиймагнезия);
2) сырые калийные соли, представляющие собой размолотые калийные руды (каинит,
сильвинит);
3) 30 и 40%-е калийные соли, получаемые путем смешения калийных солей с
концентрированными, с хлористым калием.
Х л о р и с т ы й к а л и й — основное калийное удобрение. Получается путем
переработки сильвинитовых руд. Содержит 53,6... 62,5% калия, малогигроскопичен,
сильно слеживается. Для уменшения слеживаемости его обрабатывают жирными аминами. Вносят в почву как основное удобрение.
40% к а л и й н а я с о л ь представляет механическую смесь хлористого калия с
размолотым сильвинитом. Содержит не менее 40% К2О. Кроме того, в этом удобрении
содержится натрий. Имеет меньшую (по сравнению с хлористым калием)
гигроскопичность.
К а л и м а г н е з и я перспективное удобрение с содержанием 26-28% К2О.
Выпускается в двух формах: гранулированной (марка А) и порошковидной (марка Б).
Применяется под культуры, чувствительные к хлору, прежде всего на легких почвах,
бедных магнием.
4.2.4. Комплексные (сложные) удобрения
Кроме простых удобрений в промышленных масштабах производятся к о м п л е к с н ы е
(сложные) у д о б р е н и я (см. схему).
Сложные удобрения
Комбинированные удобрения
Химически сложные
Смешанные удобрения
Химически
комбинированные
Механические
смеси
Химически сложные удобрения, обозначенные единой химической формулой, содержат два
или три вещества, соотношение питательных веществ в которых определено химической
природой, а не потребностью производства того или иного растения. К ним относятся аммофос,
диаммофос, фосфаты калия, аммофоска, нитрофоска и др. Их применение как чистых солей в
больших масштабах нецелесообразно, они являются основой для получения химически
комбинированных и смешанных удобрений.
Химически комбинированные удобрения производят с заранее заданным в них количеством
питательных веществ, названия этих удобрений совпадают с названиями химически сложных
удобрений, но по свойствам и по содержанию N, Р205, К20 они очень различаются. Химически
комбинированные удобрения являются наиболее перспективными.
Смешанные удобрения приготовляют механическим смешиванием концентрированных
удобрений с заданным соотношением веществ. Они более удобны в использовании, чем
химически комбинированные, в которых содержание веществ задается очень строго и жестко.
Смеси удобрений можно готовить на месте. Но в любом случае – при фабричном
изготовлении туков или при смешении удобрений на месте – надо знать, какие вещества
можно смешивать без ущерба для качества удобрения. Возможность смешивания тех или
иных удобрений приведена на рис. 4.2.1.
28
Рис.4.2.1
№
Виды удобрений
1
4
Сульфат
аммония,
аммофос, диаммофос
Нитрофоска,
аммиачная селитра
Натриевая,кальцииевая селитры
Цианамид кальция
5
Мочевина (карбамид)
6
Суперфосфат
7
Фосфоритная мука
8
Преципитат
9
11
Томасшлак, фосфат
шлак
Калийная соль,
сильвинит
Известь, зола
12
Навоз, помет
2
3
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Удобрение нельзя смешивать
Удобрение можно смешивать до внесения
Можно смешивать непосредственно
перед внесением
Минеральные удобрения необходимо подбирать так, чтобы после их внесения в почве
создавалась оптимальная для развития
пород кислотность.
Т о р ф о м и н е р а л ь н о – а м м и а ч н ы е удобрения (ТМАУ) — это сравнительно
новые высококонцентрированные удобрения заводского приготовления. Исследования
показали, что это удобрение, имеющее различные марки — от ТМАУ-1 до ТМАУ-бк, —
может использоваться лишь в дозах от 7,5 т/га (ТМАУ-4, ТМАУ-4к, ТМАУ-бк) до 30
т/га (ТМАУ-1) в зависимости от содержания в нем элементов питания.
Удобрения вносят по определенной системе, состоящей из предпосадочного внесения
и подкормок — корневых и внекорневых. Основное удобрение вносят во время основной
обработки земли, 50 —70 % установленной дозы. Под основную вспашку вносят навоз,
компост, торф, фосфорные и калийные удобрения.
Предпосадочное удобрение проводят при обработке почвы перед посадкой и посевом,
под обработку культиватором, в посевные и посадочные борозды и ямы в объеме 30 %
установленной дозы. В этот период вносят органические, азотные удобрения и
легкорастворимые фосфорные и калийные.
Подкормки проводят за вегетацию 2 — 3 раза, внося за этот период требуемое годовое
количество веществ (см. табл. 4.5). Корневая подкормка может быть сухой или жидкой;
сухие удобрения вносят в хорошо увлажненную почву. В сухую почву (при невозможности ее увлажнить) вносят удобрения в растворенном виде, раствор должен иметь
концентрацию не более 0,1 %. Для корневых подкормок используют аммиачную селитру,
суперфоефат и все виды калийных удобрений.
Внекорневая подкормка — это подкормка растений раствором питательных веществ
путем опрыскивания листьев и стволов растений. Раствор для внекорневых подкормок
29
готовят из расчета 100 л воды, 1 кг мочевины, 1,5 кг суперфосфата и 0,5 кг хлористого
калия. Эту смесь в течение 4 —5 ч перемешивают, затем дают отстояться, процеживают и
с помощью опрыскивателей наносят на листья. Внекорневую подкормку лучше проводить
вечером или в несолнечные дни, чтобы раствор дольше не высыхал и лучше
проник в листья.
М и к р о у д о б р е н и я — это удобрения, содержащие элементы, необходимые для
жизнедеятельности растений в очень небольших количествах, так называемые
микроэлементы. К микроэлементам относят магний, натрий, серу, железо, марганец, бор,
молибден, цинк, медь. Диагностических данных о недостаточности микроэлемен- тов у
конкретных древесных пород в литературе немного, однако признаки недостатка
микроэлементов у древесных и травянистых растений весьма схожи и проявляются
следующим образом:
-при недостатке магния наблюдается хлороз листьев, затем их увядание и опадение,
при очень большом недостатке магния могут опасть все старые листья; его мало на легких
кислых почвах, из которых он легко вымывается водой;
-при недостатке натрия листья становятся темно-зелеными и тусклыми, по краям листа
могут появиться бурые пятна в виде ожогов. Даже небольшой недостаток влаги при
недостатке натрия приводит к опадению листвы;
-при недостатке серы наблюдается раннее одревеснение побегов, из-за чего они
остаются тонкими с желтоватым оттенком корки. Листья имеют признаки хлороза, как
при недостатке азота;
-при недостатке железа наблюдается хлороз листьев, особенно молодых. Иногда листья
полностью белеют, но чаще они имеют хлорозные пятна;
-при недостатке марганца также развивается хлороз, при очень сильном недостатке
зелеными остаются только жилки; хлорозные участки отмирают. Марганцевое голодание
развивается чаще всего на нейтральных и щелочных почвах;
-при недостатке бора у многих растений отмирают точки роста, так как он не
утилизируется в растениях, на листьях появляются ожоги, пигментация, листья
скручиваются;
-при недостатке цинка у некоторых видов деревьев деформируются листья и побеги —
на концах побегов развивается розеточность;
-при недостатке молибдена нарушается синтез аминокислот, он способствует
связыванию атмосферного азота бобовыми растениями. Его мало на кислых почвах, на
щелочных и нейтральных обычно достаточно;
-при недостатке меди не образуются качественные семена; чаще всего меди недостает
в осушенных торфяных почвах.
Наиболее распространенными являются борные удобрения: изготовляют суперфосфаты с добавлением бора — простой борный суперфосфат (содержание бора 0,3 — 0,5
%, как основное удобрение вносят 0,5 — 1 ц/га в рядки и 1 — 2 ц/га вразброс) и двойной
борный суперфосфат (содержание бора 1,5 —2 %, доза внесения вдвое меньше,
используют как основное удобрение и для корневых подкормок).
Для обработки семян и для внекорневых подкормок используют борную кислоту и
буру (для предпосевного опудривания семян 50 — 80 г на гектарную норму семян, для
подкормок — раствор концентрацией 0,5 —0,8 %).
Выпускаются также марганцевые удобрения: марганцевый суперфосфат (содержание
марганца 1,5—2%, основное удобрение,
доза внесения 2,0 — 2,5 ц/га), марганцевые шлаки (содержат марганца 5 — 12%, вносят
как основное удобрение один раз в 5 —6 лет по 1 — 3 т/га, лучше в кислые почвы),
сульфат марганца (вносят как основное удобрение, доза 15—10 кг/га, для внекорневых
подкормок — в виде раствора концентрацией 0,05 — 0,1 %), марганцевые порошки (смесь
сульфата марганца с тальком для обработки семян, по 100 —500 г порошка на 1 ц семян).
Медные удобрения включают: пиритные (колчеданные) огарки (порошок, содержит по
0,2 — 0,3% меди, железа, цинка, молибдена, кобальта; вносят под зябь по 5 —6 ц/га через
30
5 — 6 лет), сульфат меди (содержит до 25 % меди, используется для внекорневых
подкормок раствором концентрацией 0,2 — 0,5 % и для обработки семян перед посевом),
медьсодержащие порошки (смесь сульфата меди с тальком для опудривания семян).
Цинковые удобрения выпускают в виде сернокислого цинка (для внекорневых подкормок
и обработки семян раствором концентрацией 0,05 — 0,1 % и для опудривания семян из
расчета по 50 г на 1 ц семян) и порошка из сернокислого цинка и талька (для опудривания
семян из расчета 100—150 г порошка на 1 ц семян).
Молибденовые удобрения бывают: молибденизированные простой (содержание
молибдена 0,1 %, в основном удобрении, норма — 50—100 кг/га при внесении в рядки и
20 кг/га при внесении вразброс) и двойной (содержание молибдена 0,2 %, основное удобрение, норма — 25 — 50 кг/га при внесении в рядки) суперфосфаты, молибденовокислый
аммоний (для внекорневых подкормок раствором концентрацией 0,01 — 0,03% и для
опудривания семян из расчета 30 —50 г на гектарную норму семян) и его смесь с тальком
(для опудривания семян из расчета 200 г на 1 ц семян).
Полимикроудобрения (ПМУ) содержат медь, марганец, бор и больше всего (до 25 %)
цинка; используют для внесения в почву по 15 — 20 кг/га и для опудривания семян из
расчета 400 г на 1 ц.
Фритты — смесь бора, меди, марганца, молибдена, цинка и железа, полученная путем
спекания их со стеклом, считается долго-действующим удобрением (выпускается в малых
количествах).
Б а к т е р и а л ь н ы е у д о б р е н и я — это чистые культуры бактерий, которые
при внесении в почву способствуют в процессе своей жизнедеятельности образованию
соединений азота (нитрагин и азотоген) и фосфора (фосфоробактерин), усваиваемых
растениями.
Нитрагин — бактериальный препарат клубеньковых бактерий, которые развиваются на
корнях бобовых (горох, люпин, робиния), а также лоха, ольхи и усваивают азот из
воздуха. Заводской нитрагин имеет вид землистой массы. Его вносят в почву перед
посевом (500 г/га) или заражая семена растений путем их замачивания в растворе
нитрагина (500 г нитрагина расходуют на гектарную норму семян). Нитрагин на кислых
почвах можно применять лишь после известкования.
Азотоген (азотобактерин) — препарат, содержащий свободно живущий в почве
микроб- азотобактер, усваивающий азот воздуха. Азотоген вносят под посевы и посадки,
обрабатывая увлажненные семена или корни растений, а также в бороздки и посадочные
ямки в смеси с компостом или органоминеральными смесями, не содержащими хлор.
Норма внесения азотогена, приготовленного на перегнойной земле, — 1 — 2 кг/га,
приготовленного на торфе — 3 — 6 кг/га.
Фосфоробактерин — препарат, содержащий группу бактерий, способствующих
обогащению почвы легкоусвояемыми формами фосфора. Его готовят из чистых культур в
жидком виде и в виде порошка (на каолине), применяют на почвах, богатых органическими веществами. Вносят в почву с семенами, расход на гектарную норму семян 50 г
жидкого и 250 г порошкообразного фосфоробактерина.
Как эффективные и экологически безвредные рекомендуются биопрепараты на основе
молочнокислых бактерий и полезных почвенных микроорганизмов. Они безопасны для
всего живого мира, оздоравливают почвенные биоцинозы, стимулируют рост растений и
обеспечивают устойчивость экосистем в целом. Использование этих препаратов
позволяет снизить негативные последствия длительного воздействия на почву
химических удобрений.
К биопрепаратам относятся активатор почвенной микрофлоры (АПМ), активатор
прорастания семян (АПС), активатор фотосинтеза (АФ), активатор разложения стерни
(АРС), азотовит и бактофосфин.
Для обработки почвы применяют АПМ, азотовит и бактофосфин. Рабочие растворы
готовят из расчета: АПМ — 2,5 — 3,0 мл, азотовит и бактофосфин — 0,5— 1,0 мл на 1л
воды. Расход препаратов — 400 л/га, обработка почвы — опрыскивание с трактора.
31
Обработку надо проводить перед вспашкой или культивацией, чтобы не допускать
длительного воздействия прямых солнечных лучей на микроорганизмы, или в пасмурную
погоду.
Для обработки надземной части древесных пород рекомендуется препарат АФ; раствор
готовят из расчета 2,5 мл препарата на 1 л воды, а расход на 1 га — 400 л. Обрабатывать
растения надо дважды в июне, в период активного роста, с интервалом 12—15 дней.
Замечено, что многие породы, размножаемые посевами семян, плохо удаются,
особенно в новых для них почвенных условиях: рододендроны, сосна обыкновенная и др.
Микориза — исторически сложившийся симбиоз между высшими растениями и
некоторыми почвенными грибами. Различают микоризу эктотрофную, когда мицелий
гриба образует внешний чехлик вокруг корня, и микоризу эндотрофную, когда мицелий.
4.3. Дозы, сроки и способы применения удобрений
Дозы (нормы) внесения удобрений зависят от многих факторов и прежде всего от
свойств почв (обеспеченности почв доступными элементами питания) и самих удобрений.
Под системой удобрений следует понимать плановое размещение удобрений по всем
полям и культурам севооборота с указанием сроков, способов, доз внесения их с целью
повышения урожаев, плодородия почвы и производительности труда.
В настоящее время агрохимической службой разработаны дозы (нормы) внесения
органических и минеральных удобрений под все сельскохозяйственные культуры. В
справочниках дозы внесения удобрений приводятся в кг действующего вещества (д. в.) на
1 га. Для расчета дозы (нормы) удобрений используют формулу
А= Б * 100/В * Р, кг ;
где: А - доза внесения в кг
Б – норма внесения в кг/га (из приложений 1,2,3,)
В - % содержание действующего вещества в удобрении ( из приложения 4)
Р – площадь участка
При определении потребности конкретной почвы в минеральных удобрениях
учитываются гранулометрический состав, содержание гумуса, степень обеспеченности
основными питательными элементами, реакция почвенного раствора, порода которая
будет выращиваться на данном поле.
Существует три приема внесения удобрений: основное – до посева, припосевное – во
время посева и подкормки – в период вегетации растений..Основное удобрение
обеспечивает питание растений на протяжении всей вегетации и включает большую часть
(80-100%) питательных веществ от общей нормы. Припосевное, припосадочное удобрение
предназначено для улучшения питания молодых растений в начальные критические
периоды их роста. Подкормки в течении вегетации растений используют в периоды
максимального потребления ими питательных веществ. Обычно их применяют, когда
полную норму питательных элементов нецелесообразно вносить в основное удобрение.
Сроки внесения удобрений: осенние, весенние и летние. Способы внесения
удобрений: сплошной (разбросной), местный (рядковый, гнздовой) и ленточный.
Контрольные вопросы
1) Какие удобрения относятся к органическим? Их назначение и влияние на
плодородие почвы.
2) Какие удобрения относятся к минеральным? Их назначение и особенности применения.
3) Как производится расчет доз минеральных удобрений в туках?
4) Какова система применения удобрений в лесных питомниках?
5) Что является основой для правильного применения органических и минеральных
удобрений?
32
5. ХИМИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ ПОЧВ
Значительные площади в нашей стране занимают кислые (дерново-подзолистые) и
щелочные (солонцовые) почвы. Наличие в поглощающем комплексе кислых почв
большого количества ионов водорода и алюминия, а в солонцовых – катиона натрия резко
ухудшает физические, физико-химические и биологические свойства этих почв, снижает
их плодородие.
Методы химической мелиорации этих почв основаны на изменении состава
поглощенных катионов главным образом путем введения кальция в поглощающий
комплекс: в кислые почвы путем известкования, а в щелочные почвы путем гипсования.
5.1.Известкование кислых почв.
Известкование является коренным приемом повышения плодородия кислых
дерново- подзолистых почв, имеющих большое распространение в нашей стране.
Применение извести в земледелии известно с давних времен, но оно долгое время
носило чисто эмпирический характер. Научные основы известкования почв были даны
русскими учеными. Отдельные опыты по известкованию почв проводил в России еще в
начале прошлого века М.Г.Павлов. В 1865г. А.И.Стебутом была выполнена диссертация
по известкованию почв, в которой показано исключительно большое значение этого
приема в повышении урожайности на дерново - подзолистых почвах. Первые точные
опыты по известкованию были проведены в 1867 - 1869гг. Д.И.Менделеевым.
В развитии научных основ известкования большое значение сыграли работы
русских ученых К.К.Гедройца, Д.Н. Прянишникова и др..
Известь оказывает многостороннее действие на почву. Она устраняет кислотность
почвы; уменьшает содержание подвижного алюминия, улучшает микробиологическую
деятельность в почве, повышает насыщенность почв основаниями и буферность почв
против подкисления.
Известкование улучшает физические свойства почв, их водный и воздушный режим.
При вступлении кальция в поглощающий комплекс почв повышается коагулирующая
способность почвенных коллоидов, улучшается структура почвы, особенно при сочетании
с органическими удобрениями. Этому же способствует усиление развития корневой
системы под влиянием кальция.
Кальций положительно влияет на рост и развитие корневой системы растений, на
физиологическую уравновешенность питательного раствора; катионы кальция оказывают
сильное антагонистическое действие, препятствующее избыточному поступлению в
растение катионов Н+, Al3+, Na+, NH+4 и др. Кальций играет большую роль в превращении
азотистых веществ в растении (ускоряет распад запасных белков в семенах при их
прорастании).
В растениях кальций положительно влияет на развитие клеточных оболочек (без
кальция клеточные стенки ослизняются и затрудняется поступление питательных
веществ в клетку).
Известкование повышает подвижность молибдена в почвах. и улучшает молибденовое
питание растений.
Наряду с кальцием в питании растений большую роль играет магний, особенно на
почвах легкого механического состава (песчаных, супесчаных), бедных магнием.
Недостаток магния может быть в сильнокислых дерново-подзолистых почвах и более
тяжёлого механического состава. Поэтому не случайно, что для известковав ния этих почв
применяют магнийсодержащие материалы — доломиты, доломитизированные известняки.
Необходимость магния для питания растений обусловлена тем, что он входит в состав
хлорофилла и принимает непосредственное участие в фотосинтезе. Магний входит также в
состав пектиновых веществ, фитина и других органических соединений, активирует
фермент фосфатазу (которая расщепляет фосфорсодержащие органические соединения с
33
высвобождением фосфорной кислоты), способствует усилению восстановительных
процессов, что приводит к большему накоплению жиров, эфирных масел. Не случайно,
что магний сосредоточивается преимущественно в семенах.
Недостаток магния отражается на внешнем виде листьев растений: наблюдается
частичный хлороз, появляются бесцветные участки листьев (мраморовидность). Магний
более подвижен в растениях, чем кальций, и может повторно использоваться в них — передвигаться из старых листьев в молодые, тогда как кальций этой способностью не
обладает и содержится больше в старых листьях, чем в молодых.
При определении необходимости известкования за основу берутся агрохимические
картограммы кислотности почв, составленные агрохимическими лабораториями. На них ,
как правило, приводятся значения рН для каждого участка с указанием рекомендуемой
дозы извести. Таким образом, в настоящее время основным показателем для установления
необходимости известкования является величина рН солевой хлор – калиевой вытяжки.
Предельной величиной рН является 5,5, ниже которой почвы подлежат известкованию.
5.2. Известковые удобрения
Известковые удобрения подразделяются на твердые (требующие размола), мягкие
или рыхлые (не требующие размола) и отходы промышленности.
И з в е с т н я к о в а я м у к а. Получается в результате размола твердых
известняков. Состоит из СаСО3 и небольшого количества Мg СО3, в пересчете на СаСО3
содержит 85-100% СаСО3.
Известняковая мука – основное известковое удобрение.
Наряду с известняками могут быть
использованы после размола в муку
д о л о м и т и з и р о в а н н ы е и з в е с т н я к и, которые кроме СаСО3 содержат
Мg СО3. В сумме эти карбонаты содержат 85 – 108% в пересчете на СаСО3.
Доломитизированную муку прежде всего следует применять на почвах легкого
механического состава.
М е л м о л о т ы й (90 – 100 СаСО3) – ценнон известковое удобрение, может
применяться на всех кислых почвах, действует быстрее известняковой муки.
Ж ж е н а я, или к о м к о в а я и з в е с т ь (СаО). Получаентся обжигом
известняка, в результате чего СО2 из СаСО3 улетучивается и остаются СаО МgО (если
применялся доломитизированный известняк).
Г а ш е н а я и з в е с т ь, и л и п у ш е н к а (Са(ОН)2. Получается как отход на
известковых заводах при взаимодействии СаО с водой. В пересчете на СаСО 3 содержит
135% Гашеная известь – быстродействующее известковое удобрение, растворимость ее
примерно в 100 раз выше растворимости известняковой муки.
М я г к и е и з в е с т к о в ы е п о р о д ы. К ним относятся известковые туфы,
мергели, природная доломитовая мука. Если твердые известковые породы являются
осадочными морского происхождения, то мягкие породы – вторичные пресноводные
известковые отложения.
Известковые туфы называют еще ключевой известью, так как они встречаются
главным образом в местах выхода ключей в притеррасных поймах; содержат от 80 до 90%
СаСО3.
Мергели содержат в основном СаСО3, иногда вместе с Мg СО3 с примесью глины.
Поэтому содержание (в пересчете на СаСО3 ) здесь колеблется от 25 до 50%. Мергели
могут быть рыхлые и плотные, требующие измельчения. И туфы и мергели имеют сугубо
местное значение, но при недостатке известняковой муки могут использоваться для
известкования.
Доломитовая мука естественная рыхлая порода состоящая из Мg СО3 и СаСО3 с
общим содержанием в пересчете на СаСО3 95-108%. Не требует размола. Залежи
встречаются редко. Хорошее известковое удобрение для легких кислых почв, бедных
магнием.
34
И з в е с т к о в ы е о т х о д ы п р о м ы ш л е н н о с т и. К ним относятся сланцевая зола, металлургические шлаки, дефекат и др.
Сланцевая зола: Получается при сжигании горючих сланцев на промышленных
предприятиях и электростанциях. Состоит из силикатов, окисей и карбонатов кальция и
магния с общим содержанием в пересчете на СаСО3 65—80%. Кроме того, содержит небольшое количество калия, серы. Используется в районах, богатых залежами горючих
сланцев.В сухом состоянии сильно пылит и применяется с помощью пневматических
устройств.
По действию близка к известняковой муке.
Металлургические шлаки/ При выплавке чугуна из руд в доменном и мартеновском
производстве получаются шлаки, состоящие из труднорастворимых силикатов кальция
(главным образом) и магния, поэтому шлаки должны быть тонко размолоты. Общее
содержание в пересчете на СаСО3 до 85 – 90%.
5.3. Определение доз извести и известковых материалов
Дозу извести определяют тремя способами:
1) по величине гидролитической кислотности (Нг), выраженной в мг/экв на 100 г почвы
по формуле:
Дизв. = Нгх1,5 , т/га Дизв. — доза извести (СаСОз)
2) по величине обменной кислотности (рН солевой вытяжки) и механическому составу по
таблице:
Дозы извести в зависимости от кислотности почвы, т/га СаСОз
Почвы
рН солевой вытяжки (в КС1)
До 4,5
4,6
4,8
5,0
5,2
5,5-5,6
Супесчаные и
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
2,0
легкосуглинистые
Среднесуглинистые и
6,0
5,5
5,0
4,5
4,0
3,5
тяжелосуглинистые
3) по величине рН и содержанию гумуса в почве, используя таблицу:
Дозы извести в зависимости от кислотности почвы и содержания гумуса, т/га СаСОз
Содержание гумуса в
рН солевой вытяжки
почве, %
До 4,5
4,6
4,8
5,0
5,2
1,1 - 2,0
6,0
5,5
5,0
4,0
3,5
2,1 - 3,0
7,0
6,5
5,5
5,0
4,0
3,1 - 4,0
8,0
7,5
6,5
6,0
6,0
4,1 - 5,0
12,0
10,0
8,0
7,0
5,5-5,6
3,2 – 3,0
3,7 – 3,2
4,5 – 3,7
6,0 – 5,5
Количество извести, полученное этими способами, рассчитано на полную
нейтрализацию почвенной кислотности, но так как большинство древесных пород требуют
определенной реакции почвы, то эти нормы вносятся частично, с коэффициентами 0,25; 0,5
или 0,75 от нормы, указанной в таблицах и рассчитанных по формуле. Для пород, требующих
кислых, среднекислых почв (ель, пихта, сосна, бук, лиственница), вносят меньше извести,
применяя коэффициент 0,25 и 0,5 и, наоборот, для пород, требующих слабокислых почв
(яблоня лесная, липа, береза, клен, дуб, граб и т. д.), вносят больше извести, применяя
коэффициент 0,75. Таким образом, определяется доза чистого углекислого кальция
(извести).
Для известкования кислых почв можно применять не только известь, но и другие
известковые материалы: доломитовую муку, гашеную и жженую известь, торфотуф, гажу .
Доза конкретного известкового материала (удобрения) определяется с учетом содержания
в нем чистого СаСОз по формуле:
35
А= Д*100*Р/ % СаСОз в удобр.
А — доза конкретного известкового удобрения, т
Д — доза извести в т/га
% СаСОз — содержание действующего вещества в удобрении (приложение 4)
Р — площадь участка в га
Контрольные вопросы
1) Для чего проводят известкование почвы?
2) При какой величине рН следует проводить известкование почв?
3) Как рассчитывают дозу извести?
4) Какие известковые удобрения вы знаете?
6. СОРНЯКИ И МЕРЫ БОРЬБЫ С НИМИ
Сорными растениями (сорняками) называются растения, не культивируемые
(возделываемые) человеком специально для своих целей, но засоряющие
сельскохозяйственные угодья, лесные питомники и участки лесных культур. Они
исторически приспособились к тем условиям, которые создает человек для успешного
выращивания сельскохозяйственных и лесных культур, посадочного материала.
Сорные растения наносят огромный вред сельскохозяйственным и лесным культурам,
сеянцам древесно-кустарниковых пород: снижают урожайность культур и их прирост,
ухудшают качество продукции и т. д.
Борьба с сорной растительностью является важной государственной задачей и
обязанностью всех землепользователей. Поэтому необходима постоянная борьба с
сорняками на полях, лугах и других объектах, где они могут произрастать и образовывать
потенциальный запас семян (обочины дорог, территории хозяйственных построек,
навозные и компостные кучи, пространства под опорами высоковольтных линий,
придорожные лесные полосы и т. д.).
6.1. Биологические особенности сорняков
Основные биологические особенности, отличающие сорняки от культурных растений,
следующие:
1) Чрезвычайно
высокое
воспроизводство
(плодовитость)
сорняков
при
благоприятных условиях произрастания. К примеру, редька дикая (одно растение) дает до
12 тыс. шт. семян, осот полевой — до 19 тыс., щирица запрокинутая — до 500—600 тыс.,
марь белая — более 100 тыс. шт. семян. Высокая семенная продуктивность влечет за
собой и сильное засорение почвы. Так, в пахотном слое число семян сорняков может
достигать до 1—2 млрд. шт. на 1 га.
2) Способность семян или плодов сорняков распространяться на большие расстояния
при помощи специальных приспособлений (летучек, прицепок, завитков). Сорные
растения переносятся ветром с близлежащих территорий, водой и животными.
Хозяйственная деятельность человека (несение в почву свежего навоза, торфа,
несвоевременная уборка сорняков, нарушение агротехники выращивания посадочного
материала и т. д. также способствует распространению сорняков и увеличению запаса
семян в почве.
3)
Способность
семян
длительное
время
сохранять
жизнеспособность в почве, а также наличие у семян периода длительного покоя и недружность
их прорастания. Накапливающиеся в почве семена сорняков составляют
«потенциальную» засоренность почвы.
Попав в почву, даже при весьма благоприятных условиях они не прорастают от двух
до шести месяцев. Это объясняется физическими и биохимическими -свойствами семян,
наличием у них водонепроницаемой оболочки и веществ, сдерживающих их прорастание.
Недружность появления всходов, или растянутость периода прорастания семян сорняков,
обусловлена полиморфизмом (способностью образовать одной особью плоды и" семена
36
морфологически различных типов). У мари белой, например, крупные семена прорастают
в год их созревания, а мелкие — через два года и более.
Семена вьюнка полевого сохраняют жизнеспособность в почве до 50 лет, щирицы
запрокинутой—40, пастушьей сумки-35, мари белой—38, бодяка полевого—20 лет.
Создав благоприятные условия для дружного прорастания семян (рыхлый пахотный
слой, оптимальный водно-воздушный и тепловой режим почв и др.) человек может и
должен направить свою хозяйственную деятельность на уменьшение потенциального
запаса семян в пахотном слое почвы и на борьбу с ними.
4) Развитие мощной корневой системы сорных растений, способность сохранять
жизнеспособность после прохождения через кишечник животных и птиц и сохранение
некоторой жизнеспособности (всхожести) семян, находящихся в навозе, воде.
Сорные растения подразделяют на биологические группы по продолжительности
жизни, особенностям питания и размножения. По продолжительности жизни сорняки
делят на малолетние и многолетние.
У малолетних сорных растений жизненный цикл продолжается не более 2 лет. Цветут
и плодоносят они один раз, размножаются только семенами и после плодоношения
отмирают. По времени появления всходов л продолжительности жизни малолетние
сорняки подразделяют на эфемеры, ранние яровые, зимующие, озимые и двулетние.
Э ф е м е р ы имеют короткий период вегетации и при благоприятных условиях за
один вегетационный период могут дать несколько поколений. Поэтому они являются
трудноиско-ренимыми сорняками. К этой группе относится звездчатка средняя
(мокрица).
Р а н н и е я р о в ы е сорняки по особенностям роста и развития весьма сходны
с яровыми культурами. Размножаются они семенами, всходы появляются весной, семена
созревают обычно до уборки культур или одновременно с культурами. Семена сорняков
засоряют почву и семенной материал убираемых
культур. Наиболее распространены среди ранних яровых культур марь белая, редька
полевая (дикая), горец вьюнковый, овсюг обыкновенный, подмаренник цепкий и др.
В с х о д ы п о з д н и х я р о в ы х сорняков появляются в конце весны — начале
лета. Они засоряют обычно культуры позднего срока посева и посадки. Могут
произрастать также в культурах озимых и раннего срока посева. После уборки культур
раннего срока посева (раноубираемых) на необработанных полях поздние яровые
сорняки разрастаются и заканчивают вегетацию в стерне, и поэтому иногда их называют
поживными сорняками. Сюда относятся просо куриное, щирица запрокинутая.
З и м у ю щ и е сорняки засоряют яровые и озимые культуры. Могут дать всходы
весной и осенью. Растения, дающие весенние всходы, по биологии сходны с яровыми
культурами и не образуют прикорневую розетку листьев. А растения, дающие летние и
осенние всходы, развиваются по типу озимых культур и образуют прикорневую розетку
листьев и в этой фазе уходят под снег (зимуют). Перезимовавшие сорняки весной
продолжают рост и развитие, в течение вегетационного периода цветут, плодоносят и
созревшие семена засоряют посевы. К ним? относятся ярутка полевая, ромашка
непахучая, пастушья сумка, живокость полевая, василек синий и др.
Д в у л е т н и е сорняки размножаются в течение двух вегетационных периодов.
При весенних всходах в первый год жизни образуют розетку листьев, развивают мощную
корневую' систему и зимуют в фазе своего развития. Весной следующего года они
быстро трогаются в рост, цветут, плодоносят и отмирают. При поздних (осенних) всходах
растения перезимовывают дважды. К этой группе сорняков относятся болиголов
крапчатый, белена черная, донник желтый, икотник серо-зеленый, липучка ежевидная.
М н о г о л е т н и е сорняки являются наиболее злостными и трудноискоренимыми.
Размножаются преимущественно семенами и вегетативным путем. После созревания
семян надземная часть этих сорняков отмирает, а в почве остаются живые органы
вегетативного размножения, которые дают ежегодно новые стебли, цветки и семена. По
37
способу размножения многолетние сорняки подразделяются на следующие биологические
группы: 1) корнеотпрысковые (размножаются корневыми отпрысками и семенами);
2) корневищные (размножаются подземными стеблями — корневищами и семенами);
3) стержнекорневые (размножаются семенами и вегетативно при отчуждении корней);
4) с мочковатой корневой системой (корнемочковые, размножаются семенами и
вегетативно при отчуждении корней);
5) луковичные (размножаются видоизмененными подземными утолщенными стеблями —
клубнями и семенами).
К о р н е о т п р ы с к о в ы е сорняки размножаются семенами и вегетативно —
корневыми отпрысками. Развивают очень мощную корневую систему, вертикальные
корни глубоко проникают в почву. От них отходят горизонтальные корни размножения,
из почек которых образуются корневые ^отпрыски. К ним относятся бодяк полевой, осот
полевой (желтый), вьюнок полевой. Бодяк и осот являются злостными сорняками в полеводстве. Они засухоустойчивы, хорошо переносят морозы и поэтому для борьбы с ними
необходимо соблюдать всю агротехнику, систему севооборотов и обработки почвы.
К о р н е в и щ н ы е сорняки размножаются семенами1 и корневищами.
Корневище — это подземный видоизмененный стебель, на котором образуются узлы с
зачаточными чешуйчатыми листочками, в пазухах которых закладываются почки. В
корневищах откладываются большие запасы питательных веществ. Новый отрезок
корневища с узлом может дать новую поросль. К корневищным сорнякам относятся
пырей ползучий, мать-и-мачеха, хвощ полевой, тысячелистник обыкновенный.
6.2. Учет сорняков и картограммы засоренности полей
Знание видового состава сорняков позволяет правильно наметить и организовать
систему мер борьбы с ними, рассчитать потребность в рабочей силе, гербицидах,
машинах и механизмах. С этой целью необходимо ежегодно проводить учет сорняков по
каждому полю севооборота и составлять карту засоренности полей севооборотов
хозяйства.
В производственных условиях при обследовании полей применяют обычно
визуальный (глазомерный) метод учета видового состава сорняков и степень
засоренности определяют по балльной системе (табл. 6.1.). Обследование полей проводят
в период наибольшего процветания сорняков, но до полного созревания семян. Поле
обследуют по наибольшей диагонали с остановками через 10 м и на каждом участке поля
делают не менее 15...20 остановок для описания сорняков. На каждой точке описания в
радиусе 1,5...2,0 м на учетных площадках в 1 м2 определяют визуально видовой состав
основных сорняков и устанавливают степень засоренности каждым видом по
пятибалльной шкале и общую степень засоренности посевного отделения или парового
поля.
По окончании обследования определяют средние баллы обилия сорняков по
каждому виду. Сорняки подразделяют по биологическим группам на корнеотпрысковые,
корневищные, малолетние и смешанные типы. Среди основных групп сорняков выделяют
наиболее злостные и трудноискоренимые сорняки: пырей ползучий, осот полевой, бодяк
полевой и др. Все данные обработки материалов заносят в журнал учета засоренности
полей севооборотов, который служит основным материалом для составления карты
засоренности полей, являющуюся основным документом для планирования работ по
борьбе с сорняками.
38
Таблица 6.1.
Оценка степени засоренности посевов по пятибалльной шкале
(А. В. Фисюнов, 1984)
Число сорняков,шт./м2
Балл
засоренности
Степень засоренности
1...5
1
Очень слабая
6...15
2
Слабая
16...50
3
Средняя
51...100
4
Сильная
Более 100
5
Очень сильная
Карту засоренности составляют следующим образом. Территорию питомника
разбивают на поля севооборотов, а каждое поле на элементарные участки площадью
0,5...1,0 га. На схему-карту наносят дорожную сеть и все хозяйственные постройки.
Степень засоренности показывают в контуре каждого поля севооборота и в пределах
каждого элементарного участка в нижнем правом углу кружком, внутри которого
проставляют балл засоренности. В этих же кружках условным знаком отмечают
преобладающий вид сорняка, определяющий тип засоренности. Например: «б» — бодяк
полевой, «п» — пырей ползучий, «ов» — овсюг, «ос» — осот полевой и т. д. Наиболее
злостные и трудноискоренимые сорняки обозначают квадратиком, а карантинные сорняки
— треугольником. Тип засоренности показывают в контуре каждого элементарного
участка поля севооборота штриховкой или окраской общепринятыми знаками (табл. 6.2.).
Таблица 6.2.
Тип засоренности
Условные обозначения
штриховка
цвет
Корнеотпрысковый
Вертикальные линии
Красный
корневищный
Горизонтальные линии
Синий
малолетний
Точки
Желтый
корнеотпрысковоВертикальные и гориФиолетовый
корневищный
зонтальные линии
корневищноГоризонтальные линии
Зеленый
малолетний
6.3. Меры борьбы с сорняками
Система мер борьбы с сорняками предусматривает проведение комплекса, мер,
направленных в первую очередь на предотвращение распространения сорняков,
уничтожение запаса семян и вегетативных органов их размножения, расположенных в
почвенном слое, и надземных органов растений в посевах культур. Система мер борьбы с
сорняками включает: предупредительные и истребительные меры, которые в свою
очередь подразделяются на агротехнические, химические и биологические.
6.3.1. Предупредительные меры
Предупредительные
меры
направлены
на
использование
комплекса
профилактических мероприятий, которые обеспечивают исключение всех источников и
способов поступления сорняков на поля со стороны и включают следующие приемы.
39
1) Очистка посевного материала от семян сорняков. В посевном материале чаще всего
бывают семена тех сорняков, которые по размерам, форме мало отличаются от семян
культурных растений, т. е. их трудно отделить на глаз. Поэтому весь семенной материал
подвергают специальной очистке.
2)
Правильное приготовление органических удобрений. Большое количество семян на
поля заносится со свежим навозом и торфом. В каждой тонне свежего навоза содержится
до 1,5...3,0 млн. шт. жизнеспособных семян сорняков. Поэтому с целью предотвращения
дополнительного заноса семян сорняков с навозом и торфом следует обратить особое
внимание на хранение и правильное использование органических удобрений. Перед
внесением в почву навоз и низинный торф необходимо продержать в компостных кучах в
течение двух лет при температуре 40...60°С. В этих условиях семена многих сорняков
теряют всхожесть в течение 4...6 месяцев. Навозные и компостные кучи необходимо
систематически разрыхлять для доступа кислорода и скашивать сорную растительность на
навозных кучах (штабелях) до созревания семян.
3) Обкашивание дорог, пустырей до созревания семян сорняков. Значительное
количество семян сорняков попадает на поля с соседних к ним участков, где обычно
произрастают и плодоносят сорняки (обочины дорог, пустыри, опушки леса, придорожные лесные полосы и др.). Такие участки следует распахать и засеять многолетними
травами. При невозможности и нецелесообразности их распашки сорняки скашивают до
созревания семян. На обочинах дорог и необрабатываемых участках сорняки желательно
уничтожать химическим и огневым методами.
4) Противосорняковый карантин. Опасные сорняки могут быть занесены на поля из
других хозяйств, районов, республик, а также из зарубежных стран. В группу сорняков
внутреннего карантина входит амброзия полынолистная, горчак ползучий, повилка,
подсолнечник сорный, паслены. При обнаружении карантинных сорняков очаги их
немедленно уничтожают. Машины и орудия после уборки урожая на участке, засоренном
карантинными сорняками, тщательно очищают.
5) Очистка поливных вод от семян сорняков. Для этого уничтожают в первую очередь
сорную растительность по берегам водных источников (рек, каналов, озер) до ее
плодоношения и созревания семян. Для извлечения семян из поливной воды устраивают
запони и отстойники, что позволяет отводить верхний слой воды с сорняками в сторону
от основной массы воды.
Среди других предупредительных мероприятий по борьбе с сорной растительностью
важную роль играет создание благоприятных условий для быстрого роста и развития
культурных
растений, своевременный посев высококачественными семенами,
своевременная качественная уборка урожая и др.
6.3.2. Истребительные меры
Истребительные
меры
направлены
на
непосредственное
уничтожение
вегетирующих сорняков, их семян и вегетативных органов размножения в пару, посевах и
посадках. Различаются агротехнические, химические, биологические способы борьбы
сорняками. Применение каждого из них зависит от степени и типа засоренности полей.
6.3.2.1. Агротехнические мероприятия
Важная роль в снижении засоренности полей принадлежит агротехническим
мероприятиям. К ним относится рациональное чередование культур в севооборотах,
рациональная система обработки почвы и ухода за посевами.
Научно обоснованное чередование культур и паров по полям через определенные
промежутки времени способствует снижению засоренности посевов сорняками. В
отдельных случаях засоренность в севообороте может снижаться, по сравнению с бес40
сменным в 2...5 раз и более. А бессменное возделывание растений особенно сплошного
посева приводит к усиленному размножению специализированных для данной культуры
сорняков и резко увеличивает засоренность посевов. При многократном, возделывании
яровых зерновых культур на одной и той же площади интенсивно размножаются яровые
сорняки. Длительное выращивание на одном и том же поле озимых культур ведет к
распространению метлицы полевой, костра ржаного, а в многолетних травах развивается
пырей ползучий.
Большое значение в борьбе с сорняками имеет способность отдельных культур
подавлять сорняки и очищать почву от их семян и вегетативных органов размножения.
Это связано с биологическими особенностями растений, агротехникой выращивания
культур. Быстрорастущие, высокостебельные, с большой вегетативной массой культуры
лучше подавляют сорняки. К ним относятся клевер, люцерна, однолетние бобовозлаковые смеси, озимая рожь, гречиха и другие. Наибольшей угнетающей способностью
обладают многолетние травы — люцерна, клевер.
В чистом пару борьбу с сорняками ведут комплексно, путем
широкого
использования механического и химического способов. Правильной и своевременной
обработкой почвы удается полностью уничтожить многие злостные сорняки (пырей
ползучий, осот полевой, бодяк и др.), значительно уменьшить засоренность посевов
другими многолетними сорняками и снизить запасы семян в почве.
Способность отдельных культур подавлять сорные растения необходимо учитывать
при составлении севооборотов. Влияние севооборотов на засоренность посевов
определяется правильным набором культур и порядком их чередования. В правильно
построенных севооборотах при чередовании яровых и озимых зерновых пропашных
культур и многолетних трав, а также с чистыми парами значительно снижает
засоренность посевов и повышает урожай.
Важное значение в уничтожении сорняков и уменьшении запаса семян имеет выбор
рациональной системы обработки почвы. Правильная обработка почвы создает условия
для быстрого и дружного прорастания всходов сорняков, которые уничтожаются при
последующей обработке почвы. В борьбе с сорняками используют разнообразные
приемы, которые выполняются различными почвообрабатывающими орудиями. Выбор
рационального приема обработки почвы и почвообрабатывающего орудия зависит от
видового состава, биологических особенностей и типа засоренности сорняков,
возделываемых культур, сроков обработки, физико-химических свойств почв и других
условий.
Зяблевая вспашка — основной прием глубокой обработки почвы. Она обеспечивает
оборачивание и рыхление обрабатываемого слоя почвы и подрезания подземной части
сорняков. Одной из важнейших задач зяблевой обработки почвы является снижение
засоренности будуших посевов. Несвоевременное ее выполнение снижает качество
обработки и не позволяет успешно решать задачу борьбы с сорной растительностью.
Лучший срок зяблевой обработки почвы — август, сразу после уборки урожая. В
зависимости от предшественника, типа засоренности и почвенных условий зяблевая
вспашка может состоять из одной вспашки, вспашки с предварительным лущением
стерни, безотвального рыхления или лущения.
При безотвальном рыхлении (вспашке) большая часть семян сорняков остается в
поверхностном слое почвы, где они быстро и дружно прорастают и отмирают без
плодоношения.
При сильном засорении полей злостными многолетними сорняками производят
предварительное лущение перед зяблевой вспашкой. При корнеотпрысковом типе
засорения лучше провести лемешное лущение, а при корневищном — обработку дисковыми лущильниками.
На полях из-под пропашных культур, если поле не засорено злостными
многолетними сорняками, можно проводить лущение почвы. А при сильном засорении
полей осотом, хвощом, а также корневищными и корнеотпрысковыми сорняками
41
необходима глубокая вспашка.
Культивация как прием поверхностной обработки почвы играет важную роль в
борьбе с сорняками. Плоскорежущие стрельчатые лапы и культиваторы-плоскорезы
хорошо подрезают сорняки и не оборачивают взрыхляемого слоя почвы. Универсальные
и рыхлительные лапы лучше рыхлят почву, но не подрезают сорняки. Такие культиваторы
используют для обработки запыреенных площадей.
Для борьбы с сорняками в посевах культур используется боронование почвы.
Весеннее боронование свободных от посева площадей проводят для закрытия влаги и
уничтожения проростков сорняков.
Большую опасность для посевов культур представляют корневищные и
корнеотпрысковые сорняки. В борьбе с ними разработаны специальные приемы механической борьбы: «провокация» их прорастания, «истощение» и «удушение».
При использовании метода «провокации» применяют такие приемы обработки почвы,
как лущение, безотвальное рыхление, глубокая культивация, вспашка с боронованием,
выравниванием и прикатыванием, которые создают благоприятные условия для
дружного и быстрого прорастания семян сорняков. Проростки сорняков впоследствии
уничтожают дальнейшей механической обработкой.
Метод «истощения» применяют для борьбы с многолетними корнеотпрысковыми
сорняками (осот полевой, бодяк розовый, вьюнок). Он основан на многократном
подрезании их корневой системы при появлении всходов. Такой прием ускоряет
пробуждение почек и образование дополнительной корневой поросли, на рост и развитие
которой расходуются большие запасы питательных веществ, в результате чего сорняки
истощаются и впоследствии погибают. Чем глубже подрезается корневая система, тем
быстрее она истощается и медленнее появляются новые отпрыски на поверхность почвы.
Из корнеотпрысковых сорняков легче уничтожается осот полевой. В борьбе с ним в
пару необходимо сочетать поверхностные обработки с глубокой вспашкой. Лучшие
результаты дает обработка в первой половине лета. В это время осот полевой растет
особенно быстро, поэтому разрыв между обработками не должен превышать двух
недель. Осот розовый (бодяк) имеет более мощную корневую систему, поэтому число
подрезаний корней следует увеличить.
Истощение корнеотпрысковых сорняков в системе зяблевой обработки хорошо
совмещать с посевом культур, сильно затеняющих почву: горох и вико-овсянные смеси.
Бобовые, злаковые травы и их смеси при длительном нахождении на одном месте
хорошо подавляют корнеотпрысковые сорняки.
Метод «удушения» применяется для уничтожения проросших семян и органов
вегетативного размножения сорняков путем глубокой заделки их в почву. Этот метод
разработан для борьбы с пыреем ползучим. Новые корневища у этого сорняка образуются
в фазе цветения плодоносящих побегов, поэтому борьба с ним сразу после уборки культур
не позволяет ему образовать новые, наиболее жизнеспособные корневища. Мелко
нарезанные дисковыми лущильниками отрезки корневищ пырея после прорастания почек
и появления проростков (шилец) запахивают плугом с предплужниками в нижнюю часть
пахотного слоя на глубину не менее 22...25 см. Глубоко заделанные в почву корневища
пырея не могут дать всходы и погибают. После применения метода «удушения» в системе
зяблевой обработки почвы посев в следующем году сильнозатеняющих культур позволяет
окончательно подавить пырей.
Наилучшие результаты в создании оптимальных условий для роста и развития
культурных растений и очищения полей от сорняков достигаются при использовании в
целом всей системы обработки почвы. В значительной мере система обработки почвы
определяется биологическими особенностями предшествующеи и возделываемой
культуры и чередованием их в севообороте. В решающей степени она зависит от
засоренности полей, видового состава сорняков и степени засоренности.
42
6.3.2.2. Биологический метод
Биологический метод основан на уничтожении сорняков с помощью
специализированных насекомых, грибов, бактерий, вирусов, которые развиваются и
размножаются только на определенных видах растений.
Примером биологического способа служит борьба с заразихой путем использования
мушки фитомизы, которая откладывает яйца в цветки заразихи и снижает ее семенную
продуктивность до 70%. С бодяком полевым можно бороться с помощью гриба
ржавчинника. Его споры прорастают на сорняке и резко снижают фотосинтез сорняка, что
впоследствии приводит к его гибели. Разработан также метод борьбы с повиликой. Для
этой цели используют гриб альтернарию. Однократное опрыскивание раствором,
содержащим споры этого гриба, уничтожают за 4...5 дней от 60 до 95% растений
повилики.
Для борьбы с осотом применяют личинки жука листогрыза, который питается
листьями этого сорняка, а с крестоцветными — рожового пильщика. В южных районах
нашей страны в борьбе с амброзией используют амброзивного листоеда и гусениц совки,
уничтожающих листья и генеративные органы сорняка.
Ведутся также опыты с использованием других биофагов для уничтожения сорняков.
За биологическим методом борьбы с сорной растительностью большое будущее.
6.3.2.3. Химический метод
Рассмотренными выше агротехническими и биологическими методами не всегда
удается полностью уничтожить сорную растительность, особенно в гнездах и рядах
культурных растений. Поэтому для полного очищения полей от сорняков возникает
необходимость использования дополнительных средств борьбы. Такими средствами
служат органические химические соединения — гербициды (от латинского слова herboтрава, ceado-убивать), используемые для уничтожения сорной растительности.
Особенность химического метода борьбы — его высокая производительность и
эффективность. Но следует помнить, что химический метод является более опасным.
Поэтому при использовании гербицидов для борьбы с сорняками в сельском хозяйстве и
декоративном древоводстве надо хорошо знать их свойства, особенности применения и
строго соблюдать правила техники безопасности.
По характеру воздействия на растения различаются гербициды сплошного и
избирательного действия.
Гербициды сплошного действия (общеистребительные) уничтожают все растения
(сорные и культурные), применяют их обычно на свободных от посевов
сильнозасоренных полях, а также на обрабатываемых полях в период отсутствия
культурных растений (после уборки урожая, в чистых парах
Гербициды избирательного (селективного) действия используют для борьбы с
сорняками в посевах культурных растений. Они подавляют рост и развитие сорняков или
уничтожают их, не повреждая культурные растения. Избирательность гербицидов
определяется анатомическими и морфологическими различиями культурных и сорных
растений, нормой (дозой) гербицида, фазами роста и развития растений.
По характеру действия на растения избирательные гербициды делятся на контактные и
системные. Контактные гербициды повреждают только те органы и ткани растений, с
которыми непосредственно соприкасаются после опрыскивания. Они не передвигаются
по сосудистой системе растений. Те органы растений, на которые гербицид не попадает,
остаются без повреждений.
Системные гербициды в противоположность контактным, попав на листья и корни,
легко проникают в ткани растений и передвигаются по сосудисто-проводящей системе
растений, при этом, вступая во взаимодействие с продуктами обмена, вызывают
различные нарушения. Препараты данной группы хорошо отвечают требованиям борьбы
с многолетними сорняками, имеющими мощную корневую систему. Среди
43
перечисленных выше гербицидов по их отношению к ботаническим классам растений
выделяют противозлаковые, подавляющие однодольные сорняки (злаковые), и
противодвудольные, эффективно действующие на двудольные сорняки.
По характеру проникновения в растения гербициды системного действия делят на три
группы: 1) проникающие через надземные органы сорняков, их используют для борьбы с
вегетирующими сорняками; 2) проникающие через корни и проростки, их вносят в
почву; 3) проникающие через листья и корни:.
По длительности остаточного действия
гербициды разделяют
на две группы:
1) препараты с длительным остаточным действием, которые сохраняют остаточное
действие более года, что может вызвать повреждение посевов, высеваемых в следующем
году посевов; 2) препараты с коротким остаточным действием, сохраняющие остаточное
действие менее одного года. После их применения в следующем году можно возделывать
культуры в соответствии с принятым чередованием в принятом севообороте.
Основной фактор эффективного применения гербицидов — высокая культура их
применения, т е. строгое соблюдение норм, сроков, способов их применения и правил
техники безопасности при обращении с ними, чтобы не допустить загрязнения окружающей среды. При этом должна быть высокая технологическая и экономическая
эффективность от применения гербицидов. Система применения гербицидов в
севообороте приведена в табл. 8.
Доза гербицида определяется свойствами препарата, степенью засоренности, видовым
составом сорняков, фазой развития культурных растений и сорняков, почвенноклиматическими условиями. Выбор дозы препарата является ответственным моментом, т.
к. завышение норм препарата может вызвать угнетение и гибель культур, а снижение не
дает эффекта и ведет к снижению урожайности.
В настоящее время в сельском хозяйстве разработаны оптимальные дозы гербицидов
для всех основных сельскохозяйственных культур и содержатся во всех справочниках по
применению гербицидов. В основных руководствах дозы препарата даются в кг Д. в. на 1
га. Для расчета нормы расхода самого гербицида пользуются формулой
А ∗ 100
В
где, Н – норма расхода технического препарата в туках, кг/га;
А – доза гербицида, кг/га по действующему веществу;
В – содержание действующего вещества, %;
Контрольные вопросы
1) Какие растения называются сорняками?
2) Какой вред причиняют сорняки культурным растениям?
3) Каковы биологические особенности сорняков и для чего их надо знать?
4) Назовите биологические особенности сорных растений.
5) Какие многолетние сорняки относятся к наиболее злостным и трудноискоренимым?
6) Какова методика учета сорной растительности? Как составляют картограммы
засоренности полей севооборотов?
7) Как предупредить засорение почвы семенами сорняков?
8) Расскажите об агротехнических мероприятиях борьбы с сорняками.
9) Что такое гербициды?
10) Как классифицируют гербициды по их составу и действию на растения?
Н=
7. СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
7.1. Понятие о системах земледелия
Возделывание земли для различных культур уходит в глубокую древность. Для
получения большого количества растениеводческой продукции земледелец применял
44
различные приемы, способы как выращивания культур, так и использования земли,
которые сокращенно определяются как системы земледелия.
Как следует из работ выдающегося ученого А. В.Советова 826—1901), принято
называть системами земледелия «разные формы, в которых выражается тот или другой способ
землевозделывания».
В настоящее время под системами земледелия понимают «комплекс взаимосвязанных
организационно-экономических,
агротехнических,
мелиоративных,
почвозащитных
мероприятий, направленных на эффективное использование земли, агроклиматических
ресурсов, биологического потенциала растений, на повышение плодородия почвы с целью
получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур» (ГОСТ 16265 — 89).
Расшифровывая это определение, прежде всего необходимо отметить ряд принципиальных
моментов. Во-первых, всякая система земледелия представляет собой целостную систему
совокупно взаимосвязанных и взаимообусловливающих друг друга мероприятий,
соответствующих
конкретным
почвенно-климатическим
условиям,
биологическим
особенностям
возделываемых
культур
научно-техническому и
организационноэкономическому состоянию хозяйства. Исключение или даже ослабление любого звена
системы изменяет направленность, интенсивность и результативность ее функционирования.
Во-вторых, в конкретную систему земледелия не обязательно должны входить все звенья,
присущие временным системам земледелия, поскольку они могут не обеспечиваться
существующими условиями. Более того, даже в современных системах земледелия не все
звенья равнозначны и первостепенны для достижения оптимальной результативности: одни
определяющими, ведущими, а другие сопутствующими, фоновыми, но так же необходимыми,
как первые. Любая современная система земледелия состоит из блоков, звеньев и
определяется совокупностью взаимных связей.
Структура современных систем земледелия представлена в табл. 7.1
Таблица 7.1.
Структура и содержание современных систем земледелия
Блок
Звено (элемент)
Агротехнический
1. Система организации территории и севооборотов
2. Система обработки почвы
3. Система защиты сельскохозяйственных растений
4. Система противоэрозионных мероприятий
5. Система удобрений
6. Система семеноводства
7. Система технологии выращивания культурных растений
8. Система машин и орудий
Мелиоративный
1. Система химической мелиорации
2. Система водной мелиорации
3. Система сельскохозяйственной и ландшафтной
мелиорации
4. Система окультуривания природных кормовых угодий
Организационно1. Система организации труда и форм производственной
эконоический
деятельности
2. Система форм оплаты труда
3. Система хранения продукции
4. Система переработки и сбыта продукции
Ландшафтноэкологический
1. Система природоохранных мероприятий
2. Мониторинг экологического состояния ландшафтной
территории
3. Система контроля и бонитировки почв сельскохозяйственных угодий
4. Система контроля за уровнем ПД экзогенных веществ в
окружающих средах
5. Система экологического контроля получаемой продукции
45
В системе выделяют группу взаимообусловленных и взаимозависимых приемов и мер для
решения задач единого качественного уровня, называемую блоком системы земледелия или
просто блоком. Вместе с тем входящие в блок отдельные приемы, методы или меры, способные
обеспечить решение конкретных, но ограниченных по содержанию вопросов, рассматривают
как звенья системы земледелия.
7. 2. Факторы эволюции и классификация систем земледелия
Формирование систем земледелия определяется следующими факторами:
1) природно-климатическими условиями территории;
2) социально-экономическими отношениями;
3) состоянием науки и техники и уровнем их влияния на производственные отношения;
4) плотностью народонаселения в конкретном регионе.
В связи с этим на территории России, как и в других зарубежных странах, существуют
разные системы земледелия.
По реализуемой возможности использования земли и способности воздействия на нее все
системы земледелия характеризуются следующими важнейшими признаками:
1) соотношением видов земельных угодий (пашня, луг, лес) на данной территории;
2) структурой посевных площадей по группам (видам) культур и паровым полям;
3) способом поддержания и восстановления плодородия почвы, соответствующим
природным условиям, общественным и производственным отношениям.
Обобщая эти признаки, можно сказать, что использование земли и повышение
плодородия почвы тесно взаимозависимы и взаимообусловлены. Как только изменяется
способ использования земли, сразу возникает необходимость изменения способа
поддержания
плодородия
почвы
и
наоборот.
Таблица 7.2.
Классификация отдельных видов систем земледелия
Тип
Вид систем
земледелия
Примитивный
(ранний)
Подсечноогневая,
лесопольная,
залежная,
переложная
В обработке лишь незначительная Природные процессы почвообразования
часть пахотно-пригодной земли.
Господствуют зерновые
культуры
Экстенсивный
Паровая,
многопольнотравяная
Большая часть пахотнопригодных земель распахана.
Под зерновыми более половины
площади и меньшая часть под
паром.
В увлажненных районах
многолетние травы занимают
большую площадь пашни, а
зерновые — оставшуюся
Природные процессы и деятельность
человека в процессе обработки,
внесения органических удобрений и
посева многолетних трав
Переходный
Улучшенная
зерновая
Практически все пахотнопригодные земли распаханы.
Преобладают зерновые и посевы
многолетних трав, пропашные и
пары
Природные процессы, управляемые человеком (усиление обработки, внесение
минеральных удобрений, посев многолетних трав и т.п.)
Интенсивный
Плодосменная,
зернопропашная,
зернотравяная,
пропашная,
промышленнозаводская и др.
Все пахотно-пригодные земли в
обороте. Расширены посевы
пропашных и технических
культур. Созданы культурные
пастбища
Плодородие регулируется деятельностью человека (механизация, химизация,
мелиорация земель, применение пестицидов и т.п.)
1
Способ использования
земли
Способ повышения плодородия
почв
46
На основе рассмотренных признаков отдельные виды систем земледелия группируются и
классифицируются следующим образом (табл. 7.2.).
Из современных систем земледелия несколько подробнее рассмотрим зональные, адаптивно -ландшафтные и альтернативные системы.
I
Современные системы земледелия характеризуются значительным варьированием интенсивности использования пахотно пригодных земель. Однако эти системы не вытесняют, а гармонизируют естественные процессы повышения плодородия почвы с активным и контролируемым
воздействием человека на почву и полевые растительные сообщества. Это выражается в широком
и экологически безопасном использовании средств механизации, химизации, в защите
растений, почвозащитных мероприятиях, ограничении антиэкологических факторов,
усилении роли естественной флоры и фауны в сохранении экологического баланс на
территории и т. п.
Зональные системы в отличие от других (переходные, интенсивные) характеризуются
следующими особенностями. При их раз работке во внимание принимали: местные (а не
региональные почвенно-климатические условия, экономическое состояние хозяйства,
особенности организации производства, состояние материально-технической базы и другие
особенности. При этом зональные (иногда называемые естественно-хозяйственны» системы
земледелия включались ранее отсутствовавшие в другимх системах звенья (элементы):
1) высококачественное и своевр менное выполнение всех агротехнических мероприятий;
2) система подготовки семенного и посадочного материала в дополевой период;
3) использование биометодов в борьбе с вредными организмами;
4) освоение интенсивных технологий возделывай» культур и некоторые другие.
Несмотря на то что при разработке использовались метод системного анализа и
модульного программирования, зональные системы земледелия не нашли практического
применения вследствие ограниченности у регионов и отдельных хозяйств материальных и
денежных ресурсов.
Адаптивно-ландшафтные (или уже — агроландшафтные) системы земледелия
методологически основаны на структурно-функциональной и агроэкологической типологии
ландшафтов с целью, дифференциации земледелия в соответствии с ресурсами территории и
согласованностью с адаптивными возможностями сельскохозяйственных растений. Такое
согласованное и взаимообусловливающее взаимодействие этих объектов трансформирует
агроландшафт в природно-экономическую категорию до уровня агроэкосистемы. А для ее
бесперебойного и эффективного функционирования обязательны еще и определенные
экологические ограничения, нормированные к конкретной ситуации с учетом всех аспектов.
Альтернативные системы земледелия более заметно стали формироваться в начале 80-х годов
прошлого века в Западной Европе (впервые обозначились в конце XIX в. в России), когда
мощное техногенное и химическое воздействие усиливало деградацию почв быструю утрату ими
плодородия. Сущность этих систем земледелия имеющих разные названия (органическая,
зеленая) и разлился лишь отдельными признаками, состоит в более широком использовании
природных процессов в повышении плодородия (посев многолетних трав, употребление
сидератов, оставления части пашни в залежь), в сокращении механического воздействия на
почву (в том числе минимизация обработки почвы), применении органических удобрений,
биологических и агрофитоценотических мер борьбы с вредными организмами, в ограничении
даже полном отказе от минеральных удобрений и т.п. При этом главная цель таких систем
земледелия состоит в производстве экологически чистой и безопасной для здоровья человека
сельскозяйственной продукции.
Понижение урожая на 10 —20 % и снижение производительности труда на 25 —30 % в таких
системах компенсируются повышением (на 40 —60 % и более) рыночной цены получаемых
продуктов. К началу текущего столетия альтернативные системы земледелия использовались в
1,5 —2 % фермерских хозяйств Западной Европы.
47
7.3. Принципы разработки систем земледелия
Методологическая основа проектирования современных систем земледелия — системный
анализ с широким привлечением методов моделирования и математического
программирования.
Сущность системного анализа заключается в последовательном, всестороннем и
взаимообусловленном решении вопросов каждого этапа проектирования.
1. Выявляют факторы, ограничивающие эффективность производства (избыточная
увлажненность, повышенная кислотность почвы, недостаток элементов минерального
питания, несоответствие природным условиям биологических особенностей возделываемых
культур и т.п.).
2. Формулируют проблему, которую необходимо решить для конкретного хозяйства
(предотвращение эрозии почвы, повышение качества производимой продукции, изменение
специализации хозяйства и т.п.).
3. Разрабатывают методы решения проблемы. При этом стремятся оптимально сохранить
функционирующие составные элементы системы и откорректировать или даже заменить
неудачные.
4. Определяют проблемы, их приоритетность и очередность решения.
При проектировании современных систем земледелия исход из следующих принципов.
Принцип целостности заключается в обязательном учете взаимосвязанности и
взаимообусловленности всех элементов
системы как гарантии эффективного
функционирования.
Принцип дифференциации подчеркивает необходимость учета всех факторов (природных,
климатических, хозяйственных, экологических, социальных и др.), которые могут существенно
повлиять на функционирование проектируемой системы.
Принцип адаптивности свидетельствует о необходимости конструирования такой системы
земледелия, каждое звено которой наиболее полно соответствует данному агроландшафту,
проектируемому уровню технической обеспеченности, квалификации работников, биологии
возделываемых культур и т.д.
Принцип экологической обусловленности предполагает построение системы земледелия,
результаты функционирования которой не нарушают экологическое равновесие как в
агроландшафте, и в системе агроландшафт — природная среда.
Принцип оптимизации состоит в том, чтобы все элементы системы земледелия возможно
полнее соответствовали многообразию природных, производственных, экономических и других
факторов хозяйства (набор культур, организация землепользования, чередование культур,
состав машинно-тракторного парка и т.п.]
Принцип нормативности предусматривает соблюдение начно обоснованных количественных
значений (норм) регулируемых в земледелии факторов и условий жизни растений (нормы
пестицидов и минеральных удобрений, время и глубина обработки почвы, нормы высева и
способы посева культуры и т.п.).
Принцип агротехнической и экономической эффективности стоит в том, чтобы реализуемые
элементы системы земледелия обеспечивали не только сохранение и повышение
плодородия почвы, но и высокий экономический эффект. Отсутствие экономического эффекта
или его низкий уровень — серьезное основание для корректировки всех элементов принятой
системы земледелия в соответствии с рассмотренными принципами.
При разработке системы земледелия необходимо учитывать) существующую взаимосвязь и
взаимообусловленность как между составляющими ее звеньями, так и между определяющими ее
при родными, экономическими и научно-техническими условиями.
Исходя из содержания и целей конкретной системы земледелия, соблюдают
установленный порядок ее проектирования разработки.
1 .Выявляют факторы, лимитирующие жизнь культурных растений. В Нечерноземной зоне
такими факторами могут быть ограниченность вегетационного периода, избыточная
48
увлажненность, неблагоприятные агрофизические свойства почвы, малая мощность пахотного
слоя, низкое содержание гумуса, кислая реакция почвенной среды, недостаток элементов
минерального питания, высокая засоренность полей и т. п.
В степной зоне европейской части России ограничивающие факторы — недостаточная
обеспеченность влагой, неблагоприятное для яровых культур распределение летних осадков,
различные формы эрозии почвы, опасность сильного развития вредителей и болезней растений,
неблагоприятные условия перезимовки культур и т.д.
2. Устанавливают весь видовой состав культур, возможный для возделывания в данной
зоне.
3. Оценивают возможности и пути преодоления неблагоприятных условий жизни растений,
исходя из зональных особенностей, содержания и методов реализации главных и
дополнительных звеньев системы земледелия. Например, улучшить водный режим в
степных, засушливых районах можно введением в севооборот чистых паров, подбором
засухоустойчивых культур, накоплением влаги осенне-зимних осадков, соответствующей
обработкой почвы и т.д.
В улучшении агрофизических свойств почв Нечерноземной зоны ее значение имеют
севообороты с посевом многолетних трав, внесение больших доз органических удобрений,
известкование, отвальная обработка, тогда как в зоне сухих степей решающее значение
имеют мероприятия по защите почв от эрозии, безотвальная минимальная обработка почвы,
мероприятия по увеличению содержания влаги, замена механических обработок почвы
химическими и др.
4. Определяют
основное
направление
производственной
деятельности
сельскохозяйственного предприятия, его специализацию и перспективы концентрации
производства в сфере агропромышленных объединений. Специализация конкретного
сельскохозяйственного предприятия выражается через соотношение видов производимой
продукции а также ее назначение.
5. В
соответствии
с
биологией
культур,
их
сортов
и
гибридов,
назначениями севооборотов, свойствами и состоянием почв, климатическими условиями и
другими факторами намечают системы обработки и их особенности. При этом исходят из
агротехнической и экономической необходимости и целесообразности выполнения конкретных
способов и глубины обработки, кратное проходов, углубления пахотного слоя, минимализации
обработки, механических мер уничтожения сорняков, вида используемых орудий и т. п.
6. Оценивают состояние и намечают пути укрепления материально-технической базы
хозяйства с учетом обеспеченности его трудовыми ресурсами. Особое внимание при этом
обращают формирование состава и структуры машинно-тракторного парк Его использование
должно обеспечивать широкое освоение ресурсосберегающих и интенсивных технологий,
сокращение сроков и повышение качества всех сельскохозяйственных работ, исключение
негативного воздействия машин и орудий на почву сохранение качества и снижение
себестоимости продукции, повышение производительности труда и т. п.
7. На основании имеющихся материально-технических ресурсов и их планируемых
поступлений устанавливают виды, урожайность культур, площади их возделывания по
интенсивной технологии для получения наивысших и устойчивых урожаев высокого качества.
При разработке интенсивной технологии возделывания культуры необходимы всесторонний
учет, анализ и совокупная агротехническая, экологическая, организационная и экономичен
оценка многих факторов.
8. Согласно разработанной структуре посевных площадей, чередования культур в
севооборотах, системе применения удобрений, минимизации обработки почвы и другим
мероприятия проводят количественную оценку прогностического состояния плодородия
почвы (содержание гумуса, количество водопрочных агрегатов, величина рН, запас семян
сорняков в почве и т. п.), В случае неблагоприятного прогноза вносят необходимые
корректировки, с тем чтобы обеспечить сохранение или даже последовательное повышение
плодородия почвы.
9. Намечают общую реализацию главных и дополнительных звеньев разрабатываемой
49
системы земледелия.
10. Исходя из организационных и экономических условий, обеспеченности материальнотехническими и трудовыми ресурсами по каждому севообороту, культуре, полю, участку
разрабатывают конкретные способы, сроки и качественные показатели выполнения каждого
приема в отдельности и в совокупности по всем основным и дополнительным звеньям
принятой системы земледелия.
При проектировании и разработке системы земледелия необходимы профессиональные
научные знания и глубокий анализ всего многообразия причин, условий и взаимосвязей,
определяющих рациональное и эффективное функционирование всех звеньев
растениеводческой отрасли. При таком качественном подходе к оценке значимости всех
факторов и выявлении их взаимозависимостей в полной мере определить наиболее
оптимальное их сочетание не удается. Эти трудности можно преодолеть, если обратиться к
количественной оценке условий и их наиболее сушествнных взаимосвязей через конечную
продуктивность всех культур и урожайность каждой из них на основе методов системного и
многофакторного корреляционно-регрессионного анализа.
Контрольные вопросы
1. Что такое система земледелия? Перечислите составные элементы систем земледелия.
2. Назовите факторы, обусловливающие эволюцию систем земледелия. Сформулируйте сущность
альтернативных систем земледелия.
3. Какими методологическими принципами руководствуются при проектировании систем
земледелия?
50
Приложение 1
Нормы азотных удобрений
Почвенноклиматические
зоны
Почвы
подзолистые,
дерновоподзолистые,
дерновые
Северная
серые лесные
лесостепь
черноземы
(оподзоленные,
выщелоченные)
Южная
черноземы
лесостепь
и типичные,
северная степь обыкновенные,
южные
Сухая (степь и каштановые,
пустыня)
бурые,
пустынностепные
Гранулометрический
состав почвы
Выращиваемые
породы
Нормы азотных удобрений в
кг/га д.в. с учетом содержания
гумуса , %
менее 2
2-4
Более 4
Лесная
легкий
хвойные
120-150
100-120
80-100
тяжелый
хвойные
хвойные и
листвен.
хвойные и
листвен.
хвойные и
листвен.
хвойные и
листвен.
лиственные
160-180
-
140-160
90-110
60-80
100-120
80-90
120-140
100-120
140-160
120-140
80-100
120-140
60-90
50-60
80-100
60-70
100-120
80-100
120-140
100-120
60-80
100-120
80-100
легкий
тяжелый
легкий
тяжелый
легкий
лиственные тяжелый
Приложение 2
Нормы фосфорных удобрений
Почвенноклиматические
зоны
Почвы
Подзолистые,
дерновоподзолистые,
дерновые
Северная
серые
лесные,
лесостепь
черноземы
(оподзоленные,
выщелоченные)
Южная
черноземы
лесостепь и типичные,
северная
обыкновенные,
степь
южные
Сухая (степь каштановые,
и пустыня)
бурые,
пустынностепные
Гранулометрический
состав почвы
Выращиваемые
породы
Нормы азотных удобрений в кг/га
д.в. с учетом обеспеченности почв
Р 2О 5
низкая
средняя
высок.
Лесная
легкий
хвойные
140-180
100-120
тяжелый
хвойные
хвойные
листвен.
хвойные
листвен.
хвойные
листвен.
хвойные
листвен.
листвен.
160-200
120-160
100-120
150-180
120-140
120-140
100-120
140-160
120-140
80-100
120-140
90-120
80-100
100-120
100-120
90-120
80-100
100-120
80-100
60-80
листвен.
100-120
70-90
легкий
тяжелый
легкий
тяжелый
легкий
Во
всех
зонах
в
рядки
при
посеве
15-20
под
хвойн.
20-30
под
лиственные
тяжелый
51
Приложение 3
Нормы калийных удобрений
Почвенноклиматические
зоны
Лесная
Почвы
подзолистые,
дерновоподзолистые,
дерновые
Северная
лесостепь
Гранулометрический
состав почвы
Выращиваемые
породы
Нормы калийных удобрений в
кг/га д.в. с учетом обеспеченности
почв К2О
низкая
средняя
легкий
хвойные
120-140
90-120
тяжелый
хвойные
хвойные
листвен.
хвойные
листвен.
хвойные
листвен.
хвойные
листвен.
листвен.
100-120
90-110
90-110
80-90
80-90
80-100
80-100
70-80
70-80
70-80
60-80
70-80
70-80
50-60
50-60
60-70
60-70
50-60
50-60
50-60
листвен.
50-60
30-40
серые
лесные
черноземы
легкий
(оподзоленные,
выщелоченные)
тяжелый
Южная
черноземы
лесостепь
и типичные,
легкий
северная степь обыкновенные,
южные
тяжелый
Сухая (степь и каштановые,
пустыня)
бурые, пустынно- легкий
степные
тяжелый
Приложение 4
Содержание действующего вещества в удобрениях
Удобрения
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
Аммиак жидкий
Аммиак водный
Сульфат аммония
Селитра натриевая
Селитра кальциевая
Селитра аммиачная
Карбамид (мочевина)
Хлористый аммоний
Действующее
вещество
Азотные удобрения
азот
Фосфорные удобрения
Простой суперфосфат
Р2О5
Двойной гранулированный суперфосфат
Двойной порошковидный суперфосфат
Фосфоритная мука
Преципитат удобрительный
Калийные удобрения
Калий хлористый
К2О
Калийная соль
Сульфат калия
Сильвинит молотый
Калимагнезия
Каинит
Известковые материалы
Известняковая мука (молотый известняк)
СаСО3
Доломитовая мука
Известковый туф (ключевая известь)
Жженая гашеная известь (пушонка)
Гажа (озерная известь)
Содержание
действующего вещества
в%
82,3
16,0-20,5
20,8
16,4
15,5
33,6-34,8
46,0
25,0
20,0
45,0-50,0
42,0
19,0-30,0
38,0
58,0-62,0
40,0
46,0-50,0
22,0
29,0
10,0
85-100
95-108
75-95
до 135
80-100
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
ЛИТЕРАТУРА
1. Воробьев С.А., Буров Д.И., Туликов А.М., Земледелие.- М.: Колос, 1977. – 480с.
2. Корнев В.П., Основы земледелия. – Л., 1964. – 160с.
3. Петухов М.П., Панова Е.А., Дудина Н.Х., Агрохимия и система удобрения – М.:
Агропромиздат, 1985. – 351с.
4. Победов В.С., Справочник по удобрениям в лесном хозяйстве – М.:
Агропромиздат, 1986.-172с.
5. Соколова Т.А.,Декоративное растениеводство. Древоводство. – М.: Издательский
центр «Академия», 2010.- 352с.
6. Третьяков Н.Н., Агрономия. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 480с.
69
ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ И АГРОХИМИИ
Учебное пособие для студентов специальности
250109.51 «Садово-парковое и ландшафтное строительство»
Составитель
Дубинина Любовь Васильевна
Методическое пособие рассмотрено и утверждено на заседании
МС МПФ от «
» ______________ 2014г., протокол №
Мариинско-Посадский филиал федерального государственного бюджетного
образовательного учреждения высшего профессионального обучения
«Поволжский государственный технологический университет»
429570 Мариинский Посад, ул.Николаева, 52
70
71