Экзаменационный билет № 13. 1. Физико-механические свойства почвы

1. Физико-механические свойства почвы

К физико-механическим свойствам относятся пластичность, липкость, усадка, связность, твердость и сопротив­ление при обработке.

Пластичность — способность почвы изменять свою форму под влиянием внешних сил и сохранять эту форму впоследствии.

Пластичность проявляется только при увлажнении почвы и тесно связана с механическим составом (глинистые почвы пластичны, песчаные — непластичны). На пластичность влияют состав колло­идной фракции почвы, поглощенных катионов и содержание гуму­са. Например, при содержании в почве натрия ее пластичность усиливается, а при насыщении кальцием — снижается. При высо­ком содержании гумуса пластичность почвы уменьшается.

Липкость — способность почвы прилипать к различным поверх­ностям. В результате прилипания почвы к рабочим частям ма­шин и орудий увеличивается тяговое сопротивление и ухудшается качество обработки почвы. Липкость возрастает при увлажнении. Высокогумусированные почвы (например, черноземы) даже при высоком увлажнении не проявляют липкости. У глинистых почв липкость наибольшая, у песчаных — наименьшая. Увеличение степени насыщенности почвы кальцием способствует уменьшению, а насыщение натрием — увеличению липкости. С липкостью свя­зано такое агрономическое и ценное свойство почвы, как физичес­кая спелость. Состояние, когда почва при обработке не прилипа­ет к орудиям и крошится на комки, отвечает ее физической спе­лости.

Набухание — увеличение объема почвы при увлажнении. Оно присуще почвам, содержащим много коллоидов, и объясняется связыванием коллоидами молекул воды. Почвы с большим содер­жанием поглощенного натрия (солонцы) набухают больше, чем содержащие много поглощенного кальция. Набухание может вы­звать неблагоприятные в агрономическом отношении изменения в пахотном горизонте. Вследствие набухания частички почвы мо­гут быть настолько разделены пленками воды, что это приведет к разрушению структурных отдельностей.

Усадка — уменьшение объема почвы при высыхании. Это об­ратный процесс набуханию. При высушивании почвы вследствие усадки появляется трещиноватость.

Связностью и твердостью почвенной массы определяются такие важнейшие технологические показатели, как сумма энергетичес­ких затрат, расход горючего и смазочных материалов, износ ма­шин и орудий.

Связность почвы — способность сопротивляться внешнему уси­лию, стремящемуся разъединить ее частицы. Обусловливается она силами сцепления между частичками почвы. Связность определя­ет твердость почвы, то есть сопротивление, которое оказывает поч­ва проникновению в нее под давлением какого-либо предмета. Определяется это свойство специальными приборами — твердоме­рами. Высокая твердость является признаком плохих физико-хи­мических и агрофизических свойств почвы. Твердость почвы влия­ет на сопротивление при обработке.

Удельное сопротивление — усилие, затрачиваемое на подреза­ние пласта, его оборот и трение о рабочую плужную поверхность. В зависимости от механического состава, физико-химических свойств, влажности и агрохозяйственного состояния земли удель­ное сопротивление почвы изменяется в пределах от 0,2 до 1,2 кг/см2.

Физико-механические свойства почв улучшают химической ме­лиорацией при условии применения передовой агротехники.

2. Химические меры борьбы с сорняками

Под химическими способами борьбы с сорняками понимается применение различных химических соединений (пестицидов) пу­тем нанесения их на почву или растущие сорняки в посевах сель­скохозяйственных культур. Такие химические препараты получи­ли название гербицидов.

Гербициды классифицируются по трем признакам: химический состав, характер действия и способ проникновения в растение.

По химическому составу гербициды делятся на:

а) неорганические — серная кислота, нитрат натрия, цианамид кальция, цианамид натрия, цианамид калия, хлорат натрия, арсенит натрия, бораты;

б) органические — дихлорфеноксиуксусная кислота;

в) минеральные масла — летучие масла, уайт-спирит, «акти­вированные» масла с добавкой ДНОК (динитро-о-крезол) или ПХФ, каменно-угольные масла.

По характеру действия гербициды делятся на две группы:

а) сплошного действия, т. е. уничтожают растения всех клас­сов;

б) избирательного (селективного) действия — токсичны для одних классов и безвредны для других.

По способу проникновения в растения гербициды подразде­ляются на:

а) контактные — поражают те части растения, на которые на­носится гербицид;

б) системные — способны перемещаться по сосудисто-проводя­щей системе и поражать все органы растений.

По характеру проникновения в растения системные гербициды делятся на три группы:

а) проникающие через листья и другие надземные органы;

б) проникающие через корни; их называют гербицидами кор­невого действия и вносят только в почву до появления всходов сорных растений;

в) проникающие через листья и корни растений.

В настоящее время для борьбы с сорной растительностью наи­более широко применяются гербициды избирательного действия. Избирательность действия обязательно предполагает неодинако­вую реакцию или разных растений на определенный гербицид, или одного вида, или класса растений на различные гербициды.

Избирательность гербицидов различными растениями опреде­ляется действием ряда механизмов, различных по своей природе.

Анатомо-морфологический механизм состоит в принципиальном различии между растениями классов однодоль­ных и двудольных растений в их анатомическом и морфологи­ческом строении.

Класс однодольных (мятликовых) характеризуется тем, что листья расположены под острым углом к стеблю, по форме ли­нейные, их поверхность продольно-мелкобороздчатая, с малым количеством устьиц, покрыта плотным восковым слоем кутику­лы, а нередко они еще и опушены. Водный раствор гербицида на поверхности такого листа почти не удерживается, так как листья плохо смачиваются. Точка роста у однодольных растений надеж­но укрыта влагалищами многочисленных листьев.

Напротив, у двудольных растений листовая пластинка обычно широкая и расположена часто почти горизонтально. Такие листья лучше смачиваются раствором гербицида, который растекается в тонкую пленку и хорошо удерживается на поверхности листовой пластинки. Кроме того, у двудольных растений точки роста рас­положены в пазухах листьев или на верхушке стеблей, открыты и легко подвергаются воздействию гербицида.

У определенных растений действует и биохимический механизм избирательности к гербицидам. Соединения, проникшие в ткани растения, видоизменяются в процессе их жиз­недеятельности. Если такие превращения происходят и приводят к детоксикации, то устойчивость к гербициду растений возрастает, например, у зерновых хлебов при обработке их гербицидом 2,4-Д или у кукурузы при обработке ее посевов симазином. Если в ре­зультате биохимических процессов образуются соединения с более высокой гербицидной активностью, то чувствительность растений к такому препарату усиливается.

Физиологический механизм избирательности заключается в изменении чувствительности растений с их возрастным состоянием (молодые, старые растения). Молодые ра­стения чувствительнее и быстрее погибают.

Физический механизм определяется формой пре­парата, поведением его в почве, способом применения гербицида, характером взаимодействия раствора с покровными тканями ра­стения и ряда других условий. Высокой избирательностью харак­теризуются некоторые гранулированные препараты из гербици­дов. Так, постепенно растворяющийся гербицид в гранулах поглощается из верхнего слоя почвы вместе с влагой корнями сор­няков. На этом явлении основано применение гранулированного бутилового эфира 2,4-Д в посевах озимой ржи и пшеницы для борьбы с зимующими сорняками.

Избирательность некоторых гербицидов определяет­ся характером их взаимодействия с почвой. Такие гербициды, как симазин, ДХМ, монурон, эптам не способны перемещаться в более глубокие слои почвы даже при обилии осадков. Поэтому появляющиеся из самого верхнего слоя почвы всходы сорняков вследствие поглощения гербицида корнями погибают, а культур­ные растения, семена которых заделываются глубже гербицида и корневая система их также располагается глубже гербицида, нор­мально растут.

3. Почвозащитные севообороты

Почвозащитный севооборот – это специальный севооборот, в котором состав, чередование, размещение и агротехника возделывания сельскохозяйственных культур обеспечивает защиту почвы от эрозии.

Эти севообороты:

- размещаются на землях, подверженных водной эрозии и дефляции в средней и сильной степени (склоны крутизной 3…5° и более, песчано-супесчаные почвы, особенно на ветроударных склонах);

- насыщаются почвозащитными культурами (многолетними травами, озимыми и яровыми культурами сплошного сева), ограничиваются или исключаются полностью чистые пары и пропашные культуры.

- возделываются культуры, в меньшей степени снижающие урожайность на эродированных землях.

Суданская трава с подсевом многолетних трав

Многолетние травы 1 года пользования

Многолетние травы 2 года пользования

Многолетние травы 3 года пользования

Озимая рожь на корм

4. Послепосевная обработка почвы

Регулирование почвенных условий жизни растений продолжа­ется и после сева сельскохозяйственных культур. Для этого при­меняются соответствующие приемы и орудия послепосевной обра­ботки почвы, которые составляют систему.

Системой послепосевной обработки почвы на­зывается совокупность приемов и способов обработки, применяе­мых после сева (высадки) семян растений до их уборки. Цели системы обработки почвы:

1) придание почве состояния, при котором могли бы появляться быстро и дружно всходы культурных растений;

2) создание благоприятных условий для дальнейшего роста рас­тений в течение всей их вегетации; уничтожение сорняков;

3) обеспечение оптимального водно-воздушного режима почвы для активизации полезной микробиологической деятельности в целях улучшения питания растений;

4) предотвращение процессов эрозии почвы. Наиболее распространенными приемами послепосевной обра­ботки почвы являются: прикатывание, боронование, культивация почвы в междурядьях пропашных культур, окучивание.

Посевные работы при возделывании той или иной культуры (обработка поля пестицидами, внесение удобрений после сева и др.), которые не связаны с механическим воздействием на почву почвообрабатывающих орудий, включаются в общее понятие «уход за растениями».

Прикатывание проводится для того, чтобы обеспечить лучший контакт (соприкосновение) семени с твердой частью почвы. Это необходимо для ускорения поступления влаги в семя, его набуха­ния, прорастания и быстрого и дружного появления всходов.

Прикатывание имеет большое значение особенно для мелкосе­менных культур, а также для таких культур, которые на набуха­ние потребляют воды столько же, сколько составляет их собст­венная масса, или больше (горох, сахарная свекла и др.).

Прикатывание уплотняет почву, сильно разрыхленную предпо­севной обработкой, и снижает потери воды диффузным механиз­мом, а также способствует лучшему прогреванию почвы. Это осо­бенно важно в местах с быстро нарастающей температурой и сухой погодой.

Этот прием иногда приносит вред, если прикатывать сильно увлажненные почвы тяжелого механического состава (глинистые).

Система послепосевной обработки почвы: а) довсходовое бо­ронование; б) боронование по всходам; в) культивация почвы в междурядьях (две, три и более).

При возделывании разных культур некоторые приемы обработ­ки почвы, например послепосевное прикатывание, могут совме­щаться с севом и внесением удобрений или осуществляться ком­бинированными агрегатами, однако это не исключает применения систем механической обработки почвы.

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

Играет исключительно важную роль в процессах обмена энергии в растительных организмах. Энергия солнечного света в процессе фотосинтеза и энергия, выделяемая при окислении ранее синтезированных органических соединений в процессе дыхания, аккумулируется в растениях в виде энергии фосфатных связей у так называемых макроэргических соединений, важнейшим из которых является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Накопленная в АТФ при фотосинтетическом и окислительном фосфорилировании энергия используется для всех жизненных процессов роста и развития растения, поглощения питательных веществ из почвы, синтеза органических соединений, их транспорта. При недостатке фосфора нарушается обмен энергии и веществ в растениях.

Особенно резко дефицит фосфора сказывается у всех растений на образовании репродуктивных органов. Его недостаток тормозит развитие и задерживает созревание, вызывает снижение урожая и ухудшение качества продукции. Растения при недостатке фосфора резко замедляют рост, листья их приобретают (сначала с краев, а затем по всей поверхности) серо-зеленую, пурпурную или красно-фиолетовую окраску. У зерновых злаков дефицит фосфора снижает кущение и образование плодоносных стеблей. Признаки фосфорного голодания обычно проявляются уже на начальных стадиях развития растений, когда они имеют слаборазвитую корневую систему и не способны усваивать труднорастворимые фосфаты почвы.

Усиленное снабжение растений фосфором ускоряет их развитие и позволяет получать более ранний урожай, одновременно улучшается качество продукции.