Плодородие почв и приемы его регулирования

1. Понятие о почвенном плодородии. Категории и факторы почвенного плодородия.

2. Методы повышения плодородия почв.

3. Воспроизводство плодородия.

1). Учение о плодородии пахотных земель и его воспроизводстве – теоретическая основа научного земледелия.

Как мы уже говорили ранее плодородие почвы – основное специфическое свойство, которое отличает ее от материнской породы. Понятие почва и плодородие – неразрывны. Оно формируется в результате длительного развития природного почвообразовательного процесса, на который, при сельскохозяйственном использовании почв, налагается процесс окультуривания.

В соответствии с современными представлениями под плодородием следует понимать способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла и физико-механической средой, благоприятной для нормального роста и развития.

Плодородная почва содержит достаточное количество питательных веществ и воды, имеет оптимальный воздушный и тепловой режимы; такая почва устойчива к различным факторам разрушения и пригодна для применения новейших технологий; она чиста от сорняков , болезней и вредителей и быстро «излечивается» от почвоутомления.

Плодородие – это одно из условий получения высоких урожаев, хотя и не обязательно характеризуется его величиной, так как здесь действует еще целый ряд факторов – климат, растения, время, труд земледельца и др.

Различают три категории плодородия почвы: естественное, или природное; искусственное, или эффективное; экономическое.

Естественное – плодородие, которым обладает почва в природном состоянии без вмешательства человека, формирующееся под влиянием природных факторов почвообразования.

Эффективное (искусственное) плодородие свойственно пахотным почвам, используемым в сельскохозяйственном производстве, и проявляется в виде их способности поддерживать тот или иной уровень урожая с/х культур. Зависит от уровня развития науки и техники, от возможности наиболее полно использовать природное плодородие.

Экономическое плодородие – экономическая оценка участков почв в связи с ее потенциальным плодородием и экономическими характеристиками участка: расстояние от дорог, центров энергоснабжения, водоемов, размер и конфигурация поля и т. д.

Выделяют еще и потенциальное плодородие – это суммарное плодородие почвы, определяемое ее свойствами, как приобретенными в процессе почвообразования, так и созданными или измененными человеком.

Как уже отмечалось плодородие почвы – это обеспечение растений всеми почвенными факторами жизни. К ним относятся весь комплекс агрофизических, биологических и химических свойств почвы и их годовое изменение. Выделяют три группы факторов: биологические, агрохимические и агрофизические.

К биологическим факторам относятся: содержание и состав органического вещества, почвенная биота и чистота почвы от сорняков, вредителей и возбудителей болезней.

Важнейшим показателем является содержание в почве органического вещества. Оно обеспечивает высокий уровень азотного питания растений, а за счет увеличения емкости поглощения почвы создает условия для восприятия, аккумуляции и распределения влаги и вносимых удобрений, поддерживает оптимальный воздушный и тепловой режимы почвы. Основными источниками органического вещества, поступающего в почву являются растительные остатки и вносимые органические удобрения. По данным БелНИИПА в условиях РБ в почву с растительными остатками поступает от 2 до 3,5 т органического вещества на 1 га, что составляет 500-600 кг/га гумуса.

По количеству органического вещества, оставляемого после уборки, основные с/х культуры можно разделить на 3 группы:

1. многолетние бобовые и злаковые травы оставляют максимальное количество растительных остатков;

2. однолетние зерновые и зернобобовые культуры сплошного сева;

3. пропашные культуры – оставляют после себя минимальное количество растительных остатков.

Второй источник получения органического вещества – внесение органических удобрений. От внесенной 1 т этих удобрений образуется 35-50 кг гумуса. В условиях РБ при современном ведении производства ежегодно минерализуется 1,2 т/га гумуса, причем от 400 до 700 кг его образуется за счет растительных остатков, остальное необходимо довнести с органическими удобрениями. Поэтому для простого воспроизводства гумуса необходимо вносить 12,6 т/га навоза, что позволит поддерживать содержание гумуса в почве на уровне 2-3 %.

Также плодородие почве в значительной степени определяется фитосанитарным состоянием почвы, т. е. чистотой ее от сорняков, вредителей и болезней, токсических веществ, выделяемых растениями, микрофлорой и продуктами их разложения.

Группу агрохимических факторов плодородия составляют содержание и режим питательных веществ, а также щелочно-кислотные и поглотительные свойства почвы. Необходимо в почвенном растворе создавать оптимальные соотношения между питательными элементами. Это достигается внесением минеральных удобрений, известкованием или гипсованием. Более подробно об этом мы поговорим в дальнейшем.

В группу агрофизических факторовследует отнести гранулометрический состав почвы, структура и строение пахотного слоя, мощность пахотного горизонта и т. д.

По характеру воздействия на организмы факторы плодородия могут быть разделены на группы: 1) необходимые для жизни; 2) косвенные; 3) токсические; 4) случайные.

К необходимым факторам плодородия относятся световая энергия, питательные вещества, тепло и др.

Косвенные факторы плодородия влияют на интенсивность и характеры действия необходимых факторов жизни. Их набор и особенности определяются средой обитания.

Токсические факторы нарушают физиологические функции организма растений. С нарастанием их содержания в среде происходит снижение продуктивности и гибель растений (химические соединения, фитонциды).

Случайные факторы в почвах возникают, как правило, под влиянием резких изменений погодных условий: снижение температуры весной или летом, затопление, засыпка пылью и т. д.

2). Наряду с понятием «плодородие почвы» в агрономической литературе используется термин «окультуренность почвы». Это процесс изменения важных природных свойств почвы в благоприятную сторону путем научно обоснованного применения агромелиоративного комплекса (мелиорация, известкование и гипсование, внесение удобрений, обработка почвы и т. д.)

Детальное обследование почвенного покрова республики позволяет провести качественную оценку земель с установлением оценочных баллов, отражающих уровень плодородия почв по каждому хозяйству. Это дает возможность рационального использования земельного фонда.

Специфика почвенного покрова Беларуси, наличие почв различного гранулометрического состава разной степени увлажнения требует глубокой дифференциации всех мер и приемов, направленных на повышение плодородия почв и урожаев с/х культур.

Систему этих мер можно условно разделить на 3 большие группы:

Во-первых, изменение внутренних свойств почвы и создание оптимальных почвенных условий, необходимых для нормальной жизнедеятельности растений: благоприятный водно-воздушный режим, создаваемый главным образом мелиоративным воздействием; оптимальное состояние кислотности почв, достигаемое известкованием; достаточные запасы гумуса в почве, восполнение которого происходит за счет внесения органики и пожнивных остатков; оптимальное содержание подвижных элементов питания, создаваемое внесением минеральных удобрений.

Во-вторых, изменение в благоприятную сторону состояния земельных угодий: завалуненности, закустаренности, контурности, эродированности. Значение этих работ велико, так как в РБ отмечается большая неоднородность почвенного покрова по степеням культуртехнического состояния.

В-третьих, мероприятия позволяющие оптимально реализовывать, использовать присущее данной почве плодородие и способствовать его увеличению. Сюда относятся система севооборотов, обработка почвы, подбор соответствующих почвенным условиям культур и другие агротехнические приемы.

В связи со всем вышеперечисленным выделяют методы биологического, химического и физического воздействия на почву для повышения ее плодородия.

Биологический методзаключается в регулировании процессов синтеза и разложения органического вещества в почве, правильном подборе возделываемых растений и сортов, наилучшем соотношении между ними и правильном чередовании их в севообороте.

Регулировать баланс органического вещества в почве можно используя посев многолетних бобовых трав и их травосмесей со злаками. Это наиболее дешевый и доступный способ обогащения почвы азотом. Такие посевы на 1 тонну сена накапливают в почве 10-15 кг азота. Большая роль также принадлежит культурам возделываемым на зеленое удобрение. Разложение органического вещества в почве усиливается при глубокой и своевременной вспашке, при введении в севооборот пропашных культур и паров.

Химический метод предусматривает применение минеральных удобрений, известкование и гипсование почвы, обогащая при этом ее питательными веществами, изменяя реакцию почвенного раствора, интенсивность и характер микробиологических процессов и другие свойства.

Физический метод направлен на изменение основных агрофизических свойств почвы. Основными способами воздействия на почву с целью изменения этих свойств являются обработка почвы, приемы регулирования водного, воздушного и теплового режимов, включая также и мелиоративные мероприятия.

Каждый из этих методов в той или иной степени оказывает воздействие практически на все свойства почвы и протекающие в ней процессы. Но наиболее эффективные результаты можно получить лишь тогда, когда умело сочетаются все три метода.

3). При возделывании культурных растений на почву воздействуют три основных фактора – механическая обработка почвы, минеральные удобрения и сами культурные растения, которые создают благоприятные водно-воздушный и пищевой режимы на период их роста. Но вместе с тем каждый из этих факторов оказывает на почву и негативное влияние. Обработка почвы способствует разрушению структуры и минерализации гумуса, с урожаем из почвы выносятся элементы питания, внесение физиологически кислых минеральных удобрений может усилить токсикоз почвы и т. д.

Таким образом, плодородие почвы является динамическим показателем, саморегулирующейся системой. Оно способно к воспроизводству как в природных условиях, так и в условиях сельскохозяйственного использования. Воспроизводство плодородия может быть простым, расширенным и неполным.

Неполное воспроизводство – это ухудшение свойств почвы, влияющих на ее плодородие, снижение способности почвы обеспечивать растения факторами, необходимыми для их роста и развития в многолетнем цикле. К сожалению, оно представляет собой широко распространенное явление у нас в республике. Так, уменьшение количества вносимых на пашне органических удобрений в 1,6, минеральных – в 2,3 раза, а среди них фосфорных – в 3,9 раза к уровню 1990 года, привело к снижению содержания гумуса и питательных элементов. По подсчетам специалистов недобор урожая из-за дефицита в почве фосфора и калия составляет около 2 млн. тонн к. ед. Неполное воспроизводство плодородия почвы в течении ряда лет приводит к тому, что наступает процесс «износа» почвы.

В конечном счете это приводит к тому, что для поддержания эффективного плодородия требуется все более массированное и дорогостоящее воздействие человека на почву, которое нередко приводит к дальнейшему снижению ее потенциального плодородия.

Простое воспроизводство – это отсутствие заметных изменений в совокупности свойств почвы, влияющих на ее плодородие. Ведение земледелия происходит на фоне уравновешенной (100 %-ной) интенсивности баланса питательных веществ.

Расширенное воспроизводство– это улучшение совокупности свойств почвы, повышение ее способности обеспечивать растения факторами, необходимыми для их роста и развития в многолетнем цикле. Оно может осуществляться как постоянно на фоне высокой агротехники, ведения земледелия с интенсивностью баланса питательных веществ выше 100 %, оптимизации агрофизических, агрохимических и биологических свойств почвы, так и в короткие сроки при коренном изменении свойств почв за счет мелиорации.

Обеспечение расширенного воспроизводства почвенного плодородия – главная задача рационального использования почв в условиях интенсивного земледелия.

Воспроизводство плодородия почвы начинается с определения оптимальных параметров плодородия почвы. Исходя из значений оптимальных и текущих параметров, последние необходимо довести до уровня первых различными методами.

Лекция № 4