Экзаменационный билет № 22

1. Регулирование пищевого режима почвы

К основным приемам воздействия на пищевой режим почвы относят внесение органических и минеральных удобрений и извести на почвах с повышенной кислотностью, введение в севооборот бобовых культур, применение правильной обработки почвы, улучшение ее структуры и создание благоприятных условий для жизнедеятельности полезных микроорганизмов. Особенно велика потребность в удобрениях у растений, возделываемых на дерново-подзолистых почвах, бедных питательными веществами. На этих почвах при благоприятных погодных и других условиях удобрения способны увеличивать урожай многих сельскохозяйственных культур в 1,5—2 и более раза.

Многолетними исследованиями и опытами Всесоюзного института удобрений и агропочвоведения (ВИУА) установлено, что азотные, фосфорные и калийные удобрения дают в среднем следующие прибавки урожая (в ц на 1 га): зерновых культур 5—8, сахарной свеклы 40—60, льноволокна 1,2—1,7, картофеля 30—50 и капусты 60—100.

Значительно возрастает урожай и снижается себестоимость сельскохозяйственной продукции при совместном использовании органических и минеральных удобрений.

Наиболее благоприятные условия для питания растений создаются в почвах с развитым гумусовым горизонтом, хорошими физическими свойствами, глубоким пахотным слоем, при ускоренных обменных реакциях почвенного раствора и поглощающего комплекса и оптимальной реакции среды.

2. Технологические операции при обработке почвы

Технологические операции — это изменение свойств или состояния почвы, происходящее при ее обработке. При воздействии на почву почвообрабатывающими машинами и орудиями происходит крошение, рыхление, уплотнение, оборачивание, перемешивание, выравнивание почвы, подрезание сорняков.

Крошение почвы — это уменьшение размеров почвенных структурных отдельностей. Крошение почвы считается хорошим, если весь обрабатываемый слой состоит из комочков диаметром не более 2—3 см. Интенсивное крошение способствует распылению почвы, так как в ней образуется много (более 30 %) частиц диаметром меньше 0,25 мм, усиливает испарение влаги, возникает опасность эрозии. После полива на поверхности такой почвы образуется плотный слой — корка.

Рыхление почвы — изменение взаимного расположения почвенных отдельностей с увеличением объема почвы. При рыхлении увеличивается некапиллярная пористость, водопроницаемость, воздухоемкость, аэрация. В рыхлой почве активизируется деятельность нитрифицирующих и азотфиксирующих бактерий, замедляется деятельность денитрификаторов. Микробиологические процессы лучше всего протекают при общей пористости 50—60 %. В разрыхленную почву легко проникает корневая система. Увеличиваются запасы влаги, уменьшается ее поверхностный сток. Чрезмерное рыхление почвы имеет и отрицательные последствия, так как приводит к ускорению разложения гумуса.

Уплотнение почвы — изменение взаимного расположения почвенных отдельностей с уменьшением объема пор. Уплотнение производится для уменьшения рыхлости всего пахотного слоя или для создания плотной прослойки у поверхности почвы. Оно способствует образованию капилляров, предотвращению оседания почвы после посева, лучшему соприкосновению семян с почвой, соблюдению глубины заделки семян, лучшему разложению дернины и т. д. Чрезмерное уплотнение (до плотности более 1,3—1,4 г/см3) вредно. Резко ухудшается воздухообмен, наблюдается недостаток кислорода для корней растений и аэробных микроорганизмов, плохо впитывается влага. При плотности более 1,6 г/см3 корневая система не может проникнуть в почву, так как корневые волоски крупнее почвенных пор. Это часто наблюдается на почвах тяжелого механического состава, особенно при их подсыхании.

Оборачивание почвы — взаимное перемещение верхнего и нижнего слоев или горизонтов почвы в вертикальном направлении. Часто это необходимый процесс, а часто, наоборот, вредный для почвы. При оборачивании заделываются органические остатки, и это повышает плодородие почвы, заделываются удобрения, выравнивается плодородие пахотного слоя. При оборачивании почвы происходит эффективное подавление сорняков. Но оборачивание может способствовать усилению засорения посевов в том случае, если к поверхности будет перемещен слой почвы с большим содержанием семян сорняков или органов их вегетативного размножения. Оборачивание вредно при наличии опасности ветровой и водной эрозии, так как при запахивании растительных остатков почва теряет способность активно противостоять вредному действию ветра и воды.

Перемешивание почвы — изменение взаимного расположения почвенных отдельностей, обеспечивающее более однородное состояние обрабатываемого слоя почвы. Это приводит к равномерному распределению в почве пожнивных остатков, удобрений, извести. Создание однородного (гомогенного) пахотного слоя необходимо, когда к плодородному слою припахивается менее плодородный подпахотный. Если целью обработки является и лучшее заделывание на большую глубину семян или прорастающих отрезков корней и корневищ сорных растений, то перемешивание почвы может дать отрицательные результаты. В этом случае органы размножения сорняков будут перемешаны со всем обрабатываемым слоем почвы и начнут активно прорастать.

Выравнивание почвы — уменьшение размеров неровностей поверхности почвы. Выровненная поверхность уменьшает испарение влаги, способствует равномерной по глубине заделки семян. Отсутствие неровностей создает лучшие условия для ухода за посевами, уборки урожая, снижения потерь, особенно при уборке зернобобовых, кормовых культур. Выравнивание широко применяется при подготовке участков к орошению. В этом случае прием называется планировкой.

Подрезание сорных растений. Чем полнее и чаще оно проводится, чем на большей глубине подрезаются многолетние сорняки, тем эффективнее борьба с ними. Подрезание сорняков обычно совмещается с другими технологическими операциями, хотя может носить и специальный характер.

3. Эрозия почвы и меры борьбы с ней

Под эрозией (от латинского слова «erosio» — «разъедание») понимают многообразные процессы разрушения и сноса почв и рыхлых пород потоками воды и ветром. Разрушение почв и пород дождевыми, талыми и поливными водами называют водной эрозией, а ветром — ветровой эрозией или дефляцией.

Различают нормальную (естественную) и ускоренную водные эрозии. Нормальная эрозия — это медленный смыв механических частичек с поверхности почвы, покрытой естественной растительностью в, минимальных размерах, который восстанавливается в результате природного почвообразовательного процесса. Ускоренная эрозия — значительный смыв верхних, наиболее плодородных почвенных слоев и глубокий размыв почв, материнских и коренных пород с образованием промоин и оврагов.

По интенсивности развития ускоренной эрозии ее подразделяют на плоскостную, или поверхностную, линейную, или овражную. При плоскостной водной эрозии пьд влиянием стекающих по склону талых и дождевых вод на поверхности пашни образуются мелкие струйчатые размывы, которые легко разравниваются обработкой. При этом мощность пахотного слоя уменьшается, и для ее восстановления последующими обработками припахивают нижележащие, менее плодородные слои почв. Линейная водная эрозия развивается под влиянием мощных концентрированных стоков воды. Сначала образуются глубокие размывы до 20-35 см, потом промоины глубиной до 1 м и более. При дальнейшем размыве образуется овраг. Склоны (стенки) оврага со временем осыпаются, становятся более пологими, зарастают травой, древесной и кустарниковой растительностью; овраги перестают расти и превращаются в балки. Глубина оврагов и балок регулируется базисом эрозии. Базисом эрозии, по С. С. Соболеву, называется горизонтальная поверхность, на уровне которой стекающие водные потоки, ручейки, реки теряют свою размывающую силу и ниже которой потоки не могут уже размывать породы. Для рек, впадающих в море, главным базисом эрозии служит отметка поверхности воды в море, а для оврагов и балок, впадающих в реки, местным базисом эрозии является отметка поверхности воды в реке. Дно балки может снова подвергнуться размыву при понижении базиса эрозии.

Защита почв от эрозии включает систему следующих мероприятий: организационно-хозяйственные, агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические. В их составе имеются профилактические мероприятия, а также непосредственно направленные на устранение эрозии там, где она получила развитие.

Включают использование многолетних трав, занятых паров, комплекс приемов по защитной обработке почв (минимализация обработки, глубокое рыхление без оборота пласта, обработка поперек склонов, контурная обработка); полосное размещение сельскохозяйственных культур на эрозионно опасных землях; регулирование стока дождевых и талых вод (щелевание и кротование, прерывистое бороздование, лункование, полосное зачернение снега); накопление и сохранение влаги в почвах (ранневесеннее боронование, мульчирующая стерневая обработка, оструктурива-ние почв); способы посева и посадки сельскохозяйственных культур (расположение рядков поперек склона, перекрестный сев зерновых культур); применение органических и минеральных удобрений (при этом создается мощный растительный покров, защищающий почву от эрозии).

Важное значение имеют сжатые сроки посева яровых культур, быстрое появление всходов и развитие растений, которые обеспечат защиту почв от эрозии.

В борьбе с дефляцией наиболее эффективны агроприемы, направленные на накопление и сохранение влаги в почве и обеспечение постоянной защиты ее поверхности растительным покровом от выдувания.

4. Значение гумуса

Гумусовые вещества, образующиеся в почве, активно участвуют в процессах почвообразования. Гумус играет главную роль в формировании профиля почвы. В благоприятных для роста растений условиях формируется хорошо выраженный темноокрашенный гумусовый горизонт. Гумус склеивает почвенные частицы в агрегаты (комочки), способствуя созданию агрономически ценной структуры и благоприятных для жизни растений физических свойств почвы. В гумусе содержатся основные элементы питания растений (N, Р, К, S, Са, Mg) и различные микроэлементы. Эти элементы в процессе постепенной минерализации гумусовых веществ становятся доступными для растений.

Гумусовые вещества почвы служат пищей для гетеротрофных почвенных микроорганизмов. От содержания гумуса в почве зависит интенсивность биологических и биохимических процессов, обусловливающих накопление питательных веществ, необходимых растениям.

Почвенный гумус придает почве темную окраску и способствует поглощению солнечной энергии. Богатые гумусом почвы более теплые, в них создаются благоприятные условия для роста и развития культурных растений, а также для почвенных микроорганизмов.

Почвы с низким содержанием гумуса отличаются бесструктурностью, плохими водными, воздушными и тепловыми свойствами.

Почвы, богатые гумусом, характеризуются большей поглотительной способностью, лучшими водными и физическими свойствами. В этом отношении особая роль принадлежит гуминовым кислотам, которые образуют с катионами кальция и магния устойчивые соединения, предохраняют эти элементы от вымывания.

5. Роль кальция в формировании урожая с/х культур.

Играет важную роль в фотосинтезе и передвижении углеводов, в процессах усвоения азота растениями. Он участвует в формировании клеточных оболочек, обусловливает обводненность и поддержание структуры клеточных органелл.

Недостаток кальция сказывается прежде всего на состоянии корневой системы растений: рост корней замедляется, не образуются корневые волоски, корни ослизняются и загнивают. При дефиците кальция тормозится также рост листьев, у них появляется хлоротичная пятнистость, затем они желтеют и преждевременно отмирают. Кальций в отличие от азота, фосфора, калия не может повторно использоваться (реутилизироваться), поэтому признаки кальциевого голодания проявляются прежде всего на молодых листьях.