Технология хранения и переработки сельскохозяйственной продукции

Агрономия

1. Сущность методов расчета норм минеральных удобрений на запланированный урожай.

Оптимизация минерального питания растений имеет большую значимость как в экономическом и экологическом аспектах.

ДОза (от греч. dosis) удобрения представляет собой количество элемента питания или вещества его содержащего для внесения на определенной площади или определенную массу почвы (субстрата). В России дозы минеральных удобрений принято выражать в кг/га, органические и мелиоративные удобрения в т/га. Дозы микроэлементов выражают также в г/га, г/т семян или г на гектарную норму посевного материала. Дозы элементов питания (несмотря на то, что в такой форме их в почве нет, и растения не потребляют) традиционно принято рассчитывать на элементы или оксиды: N, Р2O5, K2O, Са, Mg, S, B, Cu, Fe, Mo, Zn, Mn.

При благоприятных экономических условиях ведения хозяйства, дозы органических и минеральных удобрений должны обеспечивать получение планируемых урожаев хорошего качества при одновременном повышении или сохранении достигнутого уровня плодородия почвы.

При определении доз минеральных удобрений учитывают планируемую урожайность и качество продукции, содержание доступных для растений элементов питания в почве, реакцию почвенной среды, климатические условия, биологические особенности сельскохозяйственных культур, последействие удобрений, рельеф полей и гранулометрический состав почвы.

Для определения доз минеральных удобрений в РФ используются экспериментальные и расчетные методы:

по результатам полевых опытов с применением поправочных коэффициентов на различие агрохимических свойств почвы в опытных учреждениях и условиях хозяйства;

нормативные — по нормативам затрат элементов питания на получение единицы урожая или на прибавку урожая;

балансовые — на основе сопоставления приходных статей баланса, главной из которых является количество элементов питания вносимых в почву с удобрениями и расходных статей, где преобладает вынос элементов питания урожаем. В агрохимической практике используются различные модификации балансовых методов довольно широкое распространение получили: расчет доз удобрений на планируемый урожай методом элементного баланса; на планируемую прибавку урожая, а также упрощенные методы с использованием коэффициентов возмещения выноса элементов питания урожаем, балансовых и других коэффициентов возмещения.

К балансовым относятся также математические методы расчета, в которых для установления доз удобрений учитывается широкий спектр агрохимических, почвенно-климатических, экономических и экологических факторов.

Дозы азотных, фосфорных, калийных удобрений и мелиорантов определяют экспериментально на основании полевых опытов или расчетными методами; дозы микроэлементов и органических удобрений в основном по результатам полевых исследований.

Эффективность применения удобрений оценивают окупаемостью единицы (кг) вносимых удобрений прибавкой урожая, прибавкой урожая с единицы площади (га, м). При увеличении доз удобрений прибавка урожая до определенного уровня возрастает, однако окупаемость вносимых удобрений урожаем постепенно снижается. При дальнейшем увеличении доз удобрений прибавки урожая не окупают затраты на их применение. Опыт показывает, что более выгодно применять меньшие дозы удобрений на большей площади и получать при этом больший валовой урожай, нежели использовать высокие дозы удобрений на меньшей площади.

Дозы азотных удобрений по озимые и яровые культуры в значительной мере зависят от погодных условий в осенний и зимний периоды. После холодной зимы дозы азота, как правило, уменьшают, так как из замершей почвы потери азота в результате вымывания не происходят. После теплых снежных зим дозы азота повышают, поскольку в этих условиях значительная часть нитратного азота почвы теряется. На легких почвах и при промывном водном режиме почв для предотвращения потерь азота его вносят дробно с учетом растительной диагностики.

 

Наиболее часто применяют азотные подкормки сельскохозяйственных культур.

В агрохимическом аспекте, чем ближе сроки внесения удобрений к периоду наиболее интенсивного потребления элементов питания растениями, тем выше их доступность растениям и эффективность применения вследствие уменьшения потерь элементов питания, химической и биологической иммобилизации.

Однако, поскольку другие элементы, кроме азота нитратов, связываются в почве в зоне их внесения химически или обменно, то подкормки растений фосфорными и калийными удобрениями практически не проводят. Азотные удобрения очень лабильны. Аммонийный азот не перемещается по профилю почвы вследствие адсорбции его ППК почвы лишь не продолжительное время, а после нитрификации в форме нитратов значительная часть азота почвы вымывается в осенний и весенний периоды. Отсюда следует, что в зонах достаточного и избыточного увлажнения под яровые культуры азотные удобрения нельзя вносить осенью, поскольку значительная его часть будет потеряна за осенний и ранневесенний периоды. Под озимые культуры перед посевом вносят небольшие дозы азота, поскольку внесение его в дозах, превышающих потребность растений за осенний период, оказывает негативное влияние на их перезимовку, приводит к вымерзанию и выпреванию озимых.

В связи с этим под озимые культуры с осени вносят не более 40 кг/га азота удобрений, оставшуюся его часть вносят весной в подкормки. Многочисленными опытами установлено, что в зоне достаточного и избыточного увлажнения (Нечерноземной зоне) ранневесенние подкормки озимых зерновых культур в период возобновления вегетации и начале активного роста растений значительно повышает их эффективность по сравнению с осенним сроком внесения. Коэффициенты использования азота удобрений, внесенных в весеннюю подкормку в 1,5-3 раза выше, нежели при внесении удобрений осенью.

Необходимость проведения и дозы азотных подкормок в весенний период устанавливают по состоянию озимых после перезимовки и результатам почвенной диагностики, а для второй и третьей азотной подкормки, соответственно, в фазу выхода в трубку и колошения-цветения — по результатам растительной диагностики питания (Ермохин, 2005).

Для установления необходимости проведения поздних некорневых азотных подкормок в целях повышения содержания белка в зерне пшеницы проводят листовую диагностику в период колошения-молочной спелости на содержание в них общего азота.

Использование, рекомендуемых ранее 3-5% раствора мочевины экономически не оправдано, поскольку с одной стороны, требуется большое количество раствора, с другой стороны, капли раствора мочевины на листьях растений в летний период быстро испаряют воду и через 15-20 минут находятся в стадии насыщенного раствора. Для некорневых подкормок рекомендуется использовать 30-35% раствор мочевины. Наблюдаемые ожоги листьев растений связаны в большей степени с качеством распыла раствора мочевины, а не с концентрацией раствора.

Необходимость проведения поздних азотных подкормок зерновых культур для повышения качества зерна устанавливают на основании рекомендаций разработанных зональными научными учреждениями и агрохимической службой для конкретных почвенно-климатических условий.

Наибольшее количество нитратов накапливается в пару, где водный режим почвы способствует нитрификации и отсутствуют растения потребляющие азот. Хорошая обеспеченность влагой и периодические механические обработки почвы пара (парующей) в течение вегетационного периода создают благоприятные условия для минерализации азотсодержащих органических веществ.

За летний период в корнеобитаемом слое при паровании на темно-каштановых почвах накапливаться до 100-140, а на чернозёмах и тёмно-серых лесных почвах — 160-200 кг/га нитратного азота. Такого количества минерального азота вполне достаточно для формирования урожая зерновых до 30-40 ц/га.

При возделывании по пару озимых и яровых зерновых сельскохозяйственных культур, как правило, не возникает необходимости в применении азотных удобрений. На дерново-подзолистых и других слабогумусированных почвах роль пара в обеспечении растений азотом заметно снижается. Хотя содержание минерального азота на этих почвах в пару всегда выше, чем в других полях севооборот, однако его недостаточно, поэтому на этих почвах под сельскохозяйственные культуры, высеваемые по пару, для получения высоких урожаев обычно применяют органические или минеральные азотные удобрения.

Значительное влияние на минерализацию органического вещества накопление нитратного азота в почве оказывает ее обработка (рыхление). Чем большее количество обработок проводится, тем интенсивнее проходит минерализация органического вещества и больше образуется минерального азота. Установлено, что на дерново-подзолистых почвах под культурами сплошного сева в течение вегетационного периода ежегодно минерализуется в среднем около 1% органического вещества почвы, под пропашными культурами — 2% и в пару около 3%. На черноземных почвах степень минерализации гумуса почвы примерно в 2 раза ниже, однако в силу высокой гумусированности, образуется в 2-3 раза больше нитратов, нежели на дерново-подзолистых.

Под пропашными культурами в результате воздействия междурядных обработок процессы минерализации азота проходят в 1,5-2 раза интенсивнее, чем под культурами сплошного сева, что приводит к лучшему обеспечению растений минеральным азотом.

Ранняя вспашка зяби после уборки зернобобовых и многолетних бобовых трав способствует более интенсивной минерализации азотсодержащих пожнивно-корневых остатков и позволяет запасти достаточное количество минерального азота для обеспечения потребности в нем последующей культуры севооборота.

Органические удобрения, с низким содержанием легко минерализуемого азота — торф, сапропель и широким соотношением C: N — солома, компосты и свежий подстилочный навоз, обычно вносят в паровом поле, чтобы аммнификация прошла более полно. Важно отметить, что внесение азотных удобрений усиливает минерализацию почвенных азотсодержащих веществ, что способствует дополнительной мобилизации и усвоению азота почвы растениями.

Размер потребления сельскохозяйственными растениями азота почвы находится в прямой зависимости от содержания органического вещества, предшественника, климатических и агротехнических условий и интенсивности междурядных обработок пропашных культур.

Довольно надежное представление об уровне обеспеченности возделываемых культур азотом почвы можно иметь на основании сопоставления урожайности на отдельных полях в предшествующие годы (за 3-5 лет) при соблюдении агротехнических приемов.

Поскольку обеспеченность растений азотом почвы обусловливается в основном содержанием в ней органического вещества, агротехникой, климатическими и погодными условиями, то, несмотря на варьирование по годам, пределы содержания в почве доступного растениям минерального азотом после разных предшественников севооборота довольно устойчивые. Следовательно, на основании уровня продуктивности сельскохозяйственных культур в предшествующие годы можно судить о потреблении азота почвы последующими культурами.

Наиболее высокая обеспеченность растений минеральным азотом характерна для типичных и выщелоченных чернозёмов, тёмно-серых лесных и лугово-чернозёмных почв. Однако после уборки зерновых, злаковых многолетних трав, поздно убираемых культур (подсолнечника, кукурузы на зерно и др.), содержание минерального азота в почве, как правило, низкое не обеспечивает потребности растений и применение азотных удобрений обеспечивает высокие прибавки урожая.

На серых лесных, каштановых и других слабогумусированных почвах, хорошая обеспеченность растений азотом возможна только в паровом поле при внесении органических удобрений. При паровании без внесения органических удобрений в корнеобитаемом слое этих почв накапливается среднее количество (60-80 кг/га) минерального азота, а после других предшественников наблюдается низкая обеспеченность почв азотом.

На дерново-подзолистых, светло-серых лесных и светло-каштановых почвах, отличающихся низким содержанием гумуса практически по всем предшественникам за исключением пара, где не внесены органические удобрения, ежегодно складывается неблагоприятный азотный режим.

Следовательно, преобладающая часть пахотных дерново-подзолистых, серых лесных и каштановых почв характеризуется низкой обеспеченностью минеральным азотом.

Наиболее достоверным методом прогнозирования уровня обеспеченности сельскохозяйственных культур азотом и установления их нуждаемости в азотных удобрениях является определение содержания суммы минерального азота в почве. Для этого перед посевом проводят агрохимическое обследование на содержание в почве аммонийного и нитратного (N-NH4 и N-NO3) или только нитратного азота. Агрохимической службой Предуралья, Сибири, Поволжья и др. регионов страны с непромывным водным режимом ежегодно проводится обследование значительной части пашни на содержание нитратов. Глубина отбора почвенных образцов при почвенной диагностики зависит от зональных особенностей почвенного покров и гидротермического режима территории.

Хозяйствам дается информация об обеспеченности отдельных полей минеральным азотом или нитратами и рекомендации по рациональному применению азотных удобрений под возделываемые культуры, которые могут испытывать недостаток обеспеченности почвенным азотом в течение вегетации. В Поволжье, Западной Сибири и Предуралье достаточно проводить по содержанию N-NO3 в слое 0-40 см в два срока: поздней осенью или весной до посева.

Использование азотных удобрений даёт возможность увеличить урожай полевых культур, улучшить качество растениеводческой продукции, повысить оплату 1 кг азота внесённых туков с 3-5 до 8-10 кг зерна.

Расчет доз азотных удобрений на планируемую урожайность сельскохозяйственных культур проводят по хозяйственному выносу азота, который находят путем умножения затрат элемента на 1 т основной продукции с учетом побочной на урожай т/га:

ДN = В1 ∙ У ∙ Кпл ∙ Кпр ∙ Кг — (Доу ∙ 0,01N ∙ 0,01Коу): 0,01Кму, где: ДN — доза азота удобрения на планируемую урожайность, кг/га; В1 — вынос азота 1 т основной продукции и соответствующим количеством побочной; У — планируемая урожайность основной продукции, т/га; Кпд — поправочный коэффициент на плодородие почвы; Кпр — поправочный коэффициент на предшественник; Кг — поправочный коэффициент на гранулометрического состава почвы; Доу — доза органических удобрений, т/га; 0,01N — содержание азота в органическом удобрении, %; 0,01Коу — коэффициент использования азота сельскохозяйственными культурами из органического удобрения, %; Кму — коэффициент использования азота из минеральных удобрений, %.

Для расчета доз фосфорных удобрений на планируемую урожайность сельскохозяйственных культур используют те же методические подходы что и при определении доз азота. Однако, поскольку подвижность фосфатов почве и доступность их растениям сильно зависит от фактов внешней среды, то для учета их влияние на уровень обеспеченности растений фосфором дозы удобрений при расчетах корректируют с помощью коэффициентов:

ДN = В1 ∙ У ∙ Кпл ∙ Кпр ∙ Кг ∙ Кк — (Доу ∙ 0,01Р ∙ 0,01Коу): 0,01Кму, где: Др — доза фосфора удобрения на планируемую урожайность, кг/га; В1 — вынос фосфора 1 т основной и соответствующим количеством побочной продукции; У — планируемая урожайность основной продукции, т/га; Кг — поправочный коэффициент на гранулометрического состава почвы; Кпр — поправочный коэффициент на предшественник; Кпд — поправочный коэффициент на содержание подвижного фосфора в почве; Кк — поправочный коэффициент к дозам фосфорных удобрений в зависимости от степени кислотности почв; Доу — доза органических удобрений, т/га; 0,01Р — содержание фосфора в органическом удобрении, %; 0,01Коу — коэффициент использования фосфора органических удобрений сельскохозяйственными культурами в первый год действия; 0,01Кму — коэффициент использования фосфора сельскохозяйственными культурами из минеральных удобрений, %.

Если органические удобрения вносились под предшествующие культуры, то для расчета берут коэффициенты использования азота в годы последействия. Достоверность расчетов снижается вследствие того, что учитывается содержание элементов питания только в пахотном слое почвы, в то время как в реальных условиях значительная их часть потребляется растения из подпахотных горизонтов.

Высокий уровень содержания фосфора и калия в почве, создаваемый за счет запасного или длительного применения удобрений более важен для формирования высоких урожаев, нежели повышенные дозы удобрений, внесенные на бедных почвах непосредственно под возделываемые культуры.

Наиболее высокие урожаи сельскохозяйственных культур наблюдаются лишь в случае, если растворимые фосфорные удобрения вносятся ежегодно.

Оптимальное содержание в почве элементов питания, обеспечивающее необходимый уровень для растений зависят от структуры посевных площадей севооборота, биологии сельскохозяйственных культур, планируемой урожайности, климатических и агротехнических условий. Они достигаются внесением удобрений сверх выноса соответствующих питательных элементов урожаем. Прежде всего, это относится к фосфатному и калийному уровням. Оптимизация фосфатного уровня питания в почве значительно повышает эффективность азотных и калийных удобрений, соответственно калийных — азотных и фосфорных, азотный — фосфорных и калийных.

Метод прямого использования результатов полевых опытов и агрохимических картограмм. Продуктивность культур севооборота является интегральным показателем совокупного воздействия природных и агротехнических факторов на рост и развитие растений, отражающей уровень почвенного плодородия, эффективность применения удобрений и агротехнику возделывания культур.

Поэтому результаты полевых опытов с удобрениями являются наиболее надежным методом определения оптимальных доз. Для установления доз минеральных и органических удобрений под сельскохозяйственные культуры используют результаты наиболее оптимальных вариантов многолетних полевых опытов с удобрениями близлежащих научных учреждений, зональных станций химизации и передовых хозяйств, которые проводят исследования на одних и тех же почвах в сравнимых погодных и агротехнических условиях. Результаты, полученные научными учреждениями в полевых опытах, в дальнейшем уточняются в производстве.

Метод прямого использования результатов полевых опытов довольно точен, если плодородие почв хозяйства и научного учреждения, проводящего полевые опыты одинаковы, однако поскольку отдельные поля могут сильно отличаться содержанием элементов питания, то рекомендуемые дозы удобрений под сельскохозяйственные культуры корректируют при помощи поправочных коэффициентов с учетом различия почвенного плодородия полей научного учреждения и конкретного хозяйства. Использование поправочных коэффициентов позволяет более рационально использовть удобрения. В зависимости от содержания элементов питания в почве отдельных полей хозяйства, к дозам удобрений рекомендованным научно-исследовательскими учреждениями делаются соответствующие поправки. Если плодородие почв хозяйства ниже, чем почв научного учреждения, то для получения необходимого урожая дозы удобрений увеличивают, а при высокой, напротив, снижают.

Если потребность в удобрениях незначительна, то вносят только фосфорные удобрения в рядки при посеве. Одни калийные или азотные удобрения при посеве самостоятельно не вносят.

 

Несмотря на высокую надежность результатов полевых опытов для близлежащих хозяйств, большие затраты средств и времени на их проведения, и территориальные ограничения (зональность) использования рекомендаций применения удобрений для хозяйств расположенных на других почвах, отличающихся реальным плодородием и/или гранулометрическим составом вызвали необходимость использовать расчетные методы определения доз удобрений.

 

Нормативный метод. В основу метода положены зональные нормативы затрат элементов питания на получение 1 т сельскохозяйственной продукции, которые представлены в виде табличного материала с учетом почвенно-климатических условий и вида сельскохозяйственных культур. Дозы удобрения (Ду, кг/га) определяют по формуле:

 

Ду = Н ∙ Уп ∙ К,

 

где: Н — норма затрат удобрений на получение 1 т основной продукции, кг; Уп — планируемая урожайность, т/га; К — поправочный коэффициент на плодородие почвы: при среднем содержании подвижных форм фосфора и обменного калия в почве — 1,3, повышенном — 1, высоком — 0,7, очень высоком — 0,5.

 

Недостаток метода состоит в том, что в нем не учитывается влияние уровня предшествующей удобренности культур.

 

Комплексный метод определения удобрений базируется на использовании рекомендаций в виде табличного материала, в которых представлены примерные дозы удобрений, отражающие биологические особенности культур и почвенно-климатические условия региона. Рекомендуемые на основании полевых и производственных опытов дозы удобрений на определенный уровень урожайности корректируются исходя плодородия почвы, содержания гумуса, гранулометрического состава почвы, структуры посевных площадей и других условий. Дозы азотных удобрений корректируются с учетом содержания в почве гумуса и его текущей минерализации, уровня окультуренности почвы, а фосфорных и калийных удобрений — по содержанию подвижных фосфатов и обменного калия в почве. Дозы увеличивают или уменьшают в зависимости от гранулометрического состава почвы, предшественника, степени его удобренности и других факторов, которые подлежат учету в хозяйстве. На основе комплексного метода определения доз удобрений к настоящему времени зональными агрохимическими учреждениями разработаны рекомендации, практически для всех регионов страны.

 

Балансовые методы расчета доз. Существует большое количество модификаций балансовых методов расчета доз удобрений. Из них наибольшее широкое распространение получили: а) расчет доз удобрений методом элементного баланса исходя из запаса питательных веществ в почве и хозяйственного выноса элементов питания сельскохозяйственными культурами; б) расчет доз удобрений на прибавку урожайности.

 

Расчет норм удобрений по запасу элементов питания в почве. Сущность метода заключается в том, что дозы удобрений определяют по разнице между выносом элементов питания планируемым урожаем сельскохозяйственных культур (запланированной урожайностью) и возможным их потреблением из почвы, т. е. путем компенсации выноса. При этом учитывают доступность элементов питания из почвы и удобрений. Дозы элементов питания определяют по формуле:

 

Ду = В — (П — Кп): Ку,

 

где: Ду — доза элемента питания удобрения, кг/га; В — хозяйственный вынос элемента питания планируемым урожаем, кг/га; П — содержание подвижных форм элемента в пахотном слое почвы, кг/га; Кп — коэффициент (доля) использования элемента растениями из почвы; Ку — коэффициент использования элемента растением из удобрений.

 

Метод довольно простой, однако точность определения оптимальной дозы элемента питания (удобрения) невысока, поскольку все показатели, используемые для расчета доз существенно варьируют. Так, например, коэффициенты использования элементов питания из почвы и удобрений и их затраты на создания единицы продукции (кг, т) значительно варьируют в зависимости от плодородия почвы и ее гранулометричекого состава, сортовых особенностей растений, погодных и агротехнических условий. Варьирование отдельных параметров может достигать 30% и более.

 

Расчет доз удобрений на планируемую прибавку урожая.

 

Метод определения доз удобрений на прибавку урожая дает более надежные результаты, чем метод элементного баланса, поскольку для расчета не используется переменные параметры почвенного плодородия. Интегральным показателем плодородия почвы является урожайность без удобрений. Дозы удобрений устанавливают исходя из количества элементов питания, потребляемых планируемой прибавкой урожая.

 

Поскольку, что питательные вещества, вносимые с удобрениями, используются растениями не полностью, при расчете их доз применяют коэффициенты использования элементов питания из удобрений, которые значительно варьируют в зависимости от вида растений, почвенного плодородия, климатических условий, доз, форм и срока внесения удобрений.

 

Разберем этот метод определения доз минеральных удобрений на примере. Пусть урожайность картофеля без внесения удобрений составляет 100 ц/га, планируемая прибавка — 100 ц/га. Вынос питательных веществ на 100 ц клубней вместе с ботвой по справочным данным (в кг); N 50, Р2О5 20 и К2О 80.

 

Доза (Ду) минеральных удобрений на основании коэффициентов возмещения выноса (Кв) рассчитывают по формуле:

 

Ду = Вх • Кв

 

Дозы минеральных удобрений корректируется в зависимости от содержания в почве подвижных фосфора и калия.

 

Достоинством методов является их простота и возможность ежегодно корректировать потребность элементов питания и коэффициенты их использования растениями в конкретном хозяйстве на основе учета урожая и его химического состава.

 

Недостатком методов относится существенная зависимость коэффициентов использования элементов питания и затрат на единицу урожая от продуктивности культур, погодных условий, уровня минерального питания, предшественников, агротехники и других фактов обусловливающих рост и развитие растений.

 

Математические методы. Дозы удобрений можно также определить с помощью математических моделей, которые описывают количественную функциональную зависимость между урожаем и уровнем минерального питания в конкретных условиях. Коэффициенты регрессии, устанавливающие количественную связь между урожайностью и дозами удобрений находят по результатам длительных полевых опытов с удобрениями в конкретных почвенно-климатических условиях.

 

Существенным недостатком расчетных методов является также и то, что не всегда учитываются реальные возможности получения планируемых урожаев, хотя хорошо известно, что для повышения урожаев недостаточно лишь внести в почву необходимое количество питательных веществ. С учетом изложенных замечаний, расчет доз удобрений по любому из описанных в настоящей главе методов можно применять в практических целях лишь для ориентировочного определения потребности в удобрениях отдельных севооборотов, полей хозяйства с обязательной ежегодной проверкой этих расчетов по полученным в хозяйстве результатам и по данным производственных опытов с экономико-энергетической оценкой эффективности использования удобрений.

Среди многочисленных условий (факторов) эффективного применения минеральных удобрений Д. Н. Прянишников большое значение придавал срокам и способам внесения их в почву. Теперь таких способов существует три: основное внесение под передпосевную обработку, которое чаще всего осуществляется осенью, предпосевное рядковое или луночное и, наконец, подкормка в период вегетации (корневая или некорневая).

 

2. Разработка плана применения удобрений в полевом севообороте.

 

Севооборот – научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур (и пара) по полям и во времени. При введении севооборота его земельную площадь разбивают на приблизительно равные участки. Каждая культура в определенной последовательности (согласно схеме севооборота) высевается на каждом из них, проходя за время чередования (ротацию) через все поле. По сравнению с монокультурой севооборот обеспечивает восстановление и повышение плодородия почвы, рациональное использование земли. Севообороты подразделяются: на полевые (возделывание зерновых, картофеля и технических культур); кормовые (трав, кукурузы и др.); специальные (овощей, табака, риса и др.).

Севооборот способствует пополнению и лучшему использованию питательных веществ почвы и удобрений, улучшению и поддержанию благоприятных физических свойств, защите почвы от водной и ветровой эрозии, предупреждению распространения сорняков, болезней и вредителей сельскохозяйственных культур. В результате севооборота значительно повышаются плодородие почвы и урожайность сельскохозяйственных культур.

структура посевных площадей – соотношение площади посевов различных сельскохозяйственных культур. Обычно выражается отношением площади, занятой отдельной сельскохозяйственной культурой, к общей посевной площади всех культур или к какой-либо культуре (группе культур) в процентах. Сложившуюся структуру посевных площадей в хозяйствах уточняют с учетом потребности в продукции растениеводства, экономической эффективности, специализации, межхозяйственного кооперирования, интенсификации сельскохозяйственного производства, достижений науки, техники и передового опыта

 

Структура посевных площадей зависит от специализации и концентрации производства. В зерно-животноводческих хозяйствах рекомендуются полевые севообороты, в которых зерновая группа культур занимает 55-60 % пашни, а в свиноводческих и птицеводческих – 65-70 %. В хозяйствах, специализирующихся на производстве молока, говядины и выращивании молодняка КРС, зерновые должны занимать 42-52 %, технические – 10-15, кормовые – 30-40, пар – 5-10 %

 

Схема севооборота – перечень сельскохозяйственных культур и паров в порядке их чередования в севообороте

 

Ведущее значение среди агротехнических приемов имеют правильные севообороты, в которых обеспечивается более полное удовлетворение требований отдельных культур к условиям внешней среды. Известно, что такие условия создаются при агротехнически обоснованном чередовании культур. Поэтому в комплексе агроприемов по возделыванию озимой пшеницы ведущее место занимает подбор предшественников. Агротехническое значение последних на плодородных черноземных почвах степных районов определяется, прежде всего, остаточными запасами влаги, поскольку посев озимой пшеницы совпадает с самым сухим периодом года. От запасов влаги в почве зависит своевременность появления всходов и развитие растений, что в основном определяет уровень будущего урожая

 

Предшественник – сельскохозяйственная культура или пар, занимавшие данное поле в предыдущем году Другие культуры – лен, зернобобовые, подсолнечник – сильно снижают урожай даже при посеве их подряд в течение 2 лет. Это объясняется главным образом, распространением сорняков, болезней и вредителей. Чем больше у возделываемого растения специализированных сорняков, вредителей и возбудителей болезней и чем слабее меры борьбы с ними, тем выше действие севооборота на урожай. Те же культуры, которые меньше страдают от сорняков, вредителей и болезней, лучше переносят повторные посевы.

 

При непрерывных посевах или неправильном чередовании культур в результате плохого развития растений, распространения сорняков, болезней и вредителей ухудшается качество льноволокна, хлопка, картофеля, овощей и кормовых культур, уменьшается содержание жира в семенах подсолнечника. Это снижает стоимость продукции, полученной с гектара, повышает ее себестоимость и уменьшает доходы хозяйства от земледелия

 

Правильные севообороты – важная составная часть системы земледелия. Они являются основой, на которой строятся системы обработки почвы, удобрения и защиты возделываемых культур от сорняков, вредителей и болезней, а почвы – от разных видов эрозии

 

Правильно составленный севооборот имеет огромное значение для повышения культуры земледелия, роста урожайности сельскохозяйственных культур и рентабельности земледелия. Такая роль севооборотов обусловлена, прежде всего, биологическими особенностями сельскохозяйственных культур. Разные растения или группы однородных культур требуют неодинаковых условий водного или питательного режима почвы и в то же время сами по-разному влияют на физические свойства последней

 

Смену культур по всем полям показывают в виде таблицы, которую называют Ротационной. Она представляет план размещения культур и чистого пара по полям и годам на период ротации.

 

Чередование групп культур называют Схемой севооборота. Она отражает общие черты ряда сходных севооборотов с разным составом культур, но с одинаковым соотношением и чередованием групп культур.

 

В одном поле можно размещать две культуры и более, если они относятся к одной и той же группе. Поля, в которых раздельно размещается две культуры и более, называют Сборными.

 

Смена культур в севообороте может происходить ежегодно и периодически. В последнем случае одну и ту же культуру высевают 2-3 года подряд и более, а затем ее заменяют другой культурой. Такие посевы называют Повторными, если их продолжительность меньше периода ротации

 

Экономической основой севооборота является производство наибольшего количества продукции с гектара при наименьших затратах труда и средств, рациональное использование земли, рабочей силы и способов производства – машин, орудий и других материалов. Выполнение экономических заданий при внедрении севооборота обеспечивается тщательным подбором культур и выполнения мероприятий для получения высоких урожаев

 

Наукой и практикой установлено, что при посевах озимой пшеницы, как впрочем, и других сельскохозяйственных культур, на протяжении нескольких лет на одном поле, снижается урожайность и качество зерна, интенсивно развиваются такие вредители, как хлебная жужелица, гессенская муха, озимая совка и другие. При правильном чередовании культур в севообороте этого, как правило, не случается.

 

Учитывая особенности различных растений, их требования к условиям выращивания, всегда можно подобрать такое чередование культур и структуру посевных площадей, при которых условия развития для каждой из них будут наиболее благоприятными, что в свою очередь обеспечит получение высоких урожаев при минимальных затратах трудовых и материально-денежных средств

 

Чередование культур во времени означает правильную смену одних растений другими на данном поле, а чередование культур на территории означает, что каждая культура проходит через все поля севооборота. Период, в течение которого последовательно происходит смена всех культур на одном и том же поле, называется Ротацией севооборота. Ротацией севооборота также принято называть период, в течение которого каждая культура проходит через все поля севооборота. Продолжительность ротации (число лет) обычно равна числу полей севооборота. Например, в десятипольном севообороте продолжительность ротации равна десяти годам

 

Введение в севооборот культур, отличающихся сроками посева и уборки, характером развития, различными способами ухода за ними, способствует более равномерному распределению и правильному использованию в течение года имеющихся в хозяйстве машин, средств и рабочей силы. Агротехническое значение севооборотов заключается в правильном чередовании различных по своим биологическим требованиям растений, при котором для каждой культуры создаются наилучшие условия роста и развития

 

Бессменная культура – Сельскохозяйственная культура, возделываемая на одном поле длительное время. Бессменные посевы не следует путать с такими понятиями, как монокультура и повторная культура.

 

Монокультура – единственная сельскохозяйственная культура, возделываемая в хозяйстве. В отличие от бессменной может прерываться чистым паром. Повторная культура – сельскохозяйственная культура, возделываемая на одном и том же поле 2-3 года подряд. По реакции на повторные посевы выделяют три группы культур: сильно снижающие урожай (лен-долгунец, сахарная свекла, клевер, соя, горох, люпин, подсолнечник); среднечувствительные – способные при хорошем удобрении, обработке почвы и борьбе с сорняками обеспечивать при двух и даже трех повторных посевах высокие урожаи (рожь, ячмень, пшеница, овес, рис, картофель, табак); малочувствительные – способные давать высокие и устойчивые урожаи при повторных посевах в течение нескольких лет (хлопчатник, кукуруза, конопля).

 

Звено севооборота – часть севооборота, состоящая из двух-трех культур или чистого пара и одной-трех культур. Например, пар – пшеница озимая, кукуруза на силос – овес; многолетние травы – многолетние травы – оз. пшеница – оз. ячмень

 

В каждом поле севооборота обычно высевают одну культуру, что дает возможность использовать сложную сельскохозяйственную технику и передовые агротехнические приемы. Однако в некоторых севооборотах, преимущественно с короткой ротацией, иногда нельзя в каждом поле разместить по одной культуре, тогда на одном поле высевают две культуры, сходные по своим требованиям к внешним условиям и агротехнике (например, озимая рожь и озимая пшеница, овёс и яровой ячмень).

 

Поля, на которых высеваются две культуры и больше, называются Сборными.

 

Сборное поле – поле севооборота, в котором раздельно возделывают несколько сельскохозяйственных культур. Как правило, на таком поле высевают культуры с одинаковыми требованиями к условиям произрастания и с одинаковой технологией возделывания.

 

Отрицательное влияние бессменных посевов на урожайность сельскохозяйственных культур и высокая эффективность правильного их чередования общеизвестны. В результате интенсификации земледелия появляется возможность расширить состав предшественников сельскохозяйственных культур с использованием частично и тех, которые при невысокой агротехнике считаются непригодными (например, овес для зерновых, зерновые для льна и т. д.), а также применять посевы культур после хороших предшественников два и более лет подряд (озимая и яровая пшеница, рис, хлопчатник, конопля). Все это, в свою очередь, дает возможность в интенсивном земледелии специализировать севообороты, при этом особое значение приобретает выявление максимального агрономически и экономически обоснованного насыщения их основными культурами с целью получения высокого урожая с хорошим качеством продукции

 

Сельскохозяйственной наукой и практикой доказано, что при бессменной культуре урожайность резко снижается. По данным Харьковской опытной станции урожай озимой пшеницы при посеве ее в течение 15 лет на одном и том же поле составил 9,1 ц/га, а в севообороте за эти же годы – 18,5 ц/га, урожай овса в среднем за 16 лет соответственно составлял 10,7 и 14,8, картофеля – 95,6 и 167,4 ц/га. При бессменных посевах некоторые пропашные культуры сильно повреждаются вредителями и поражаются болезнями. Так, на бывшей Днепропетровской опытной станции при бессменной культуре подсолнечника в первый год посева получили 11 ц семян с гектара, на второй – 11,1, третий – 4,2, четвертый – 2,2, а на пятый год урожай погиб. Причина – сильное поражение растений заразихой. На Сумской опытной станции в среднем за 20 лет урожай корней сахарной свеклы в севообороте был в 3,5 раза выше по сравнению с урожаем на бессменных посевах. Отрицательное влияние бессменной культуры можно ослабить до некоторой степени внесением удобрений

 

В засушливых районах наиболее эффективное средство получения высоких и устойчивых урожаев зерновых культур – включение в севообороты чистых паров – одного из эффективных средств борьбы с засухой. Поэтому специализация севооборотов на производстве зерна в районах недостаточного и неустойчивого увлажнения может осуществляться при правильном соотношении посевов зерновых культур и чистых паров

 

Построение полевых севооборотов зависит от специализации хозяйства и, прежде всего, от состава ведущих культур. Почвенно-климатические условия, специализация хозяйства, состав культур и их биологические особенности определяют как тип севооборота, так и порядок чередования культур.

 

Севообороты классифицируются по типам и видам. Основных типов три: Полевой, Кормовой и Специальный. Название типа даётся по виду выращиваемой продукции. Например полевой тип имеет в своей структуре 50 % и более полевых культур, кормовой тип имеет 50 % и более кормовых пропашных культур, а специальный тип характеризуется наличием в структуре культур имеющих определённое назначение (предотвращение смыва почвы на склоновых участках) или особую технологию возделывания. Вид севооборота отражает наличие в севообороте групп сельскохозяйственных культур. Например, представленный выше севооборот имеет название вида зерно—паро—травяно—пропашной.

 

Дмитрий Николаевич Прянишников выделил 4 причины необходимости чередования сельскохозяйственных культур:

 

Причина биологического порядка (снижение засорённости почвы сорными растениями, болезнями и вредителями),

 

Причина агрофизического порядка (оптимальное строение пахотного слоя почвы),

 

В каждом севообороте должно быть выбрано такое чередование, которое наряду с выполнением разработанного плана посева по важнейшим культурам и повышением плодородия почвы обеспечивает получение максимальных урожаев всех культур при наилучшем качестве продукции

 

План освоения севооборота – схема размещения возделываемых сельскохозяйственных культур по полям на период освоения севооборота.

 

Переходная таблица севооборота – схема размещения сельскохозяйственных культур по полям на каждый год переходного периода освоения севооборота.

 

Освоенным называется севооборот, в котором соблюдаются принятые границы полей, а размещение культур по полям и предшественникам соответствует принятой схеме.

 

Во главу всех мероприятий, направленных на обеспечение высоких урожаев возделываемых культур в засушливых условиях нашей области, должна быть поставлена борьба за накопление, сохранение и продуктивное использование растениями влаги. В севообороте это достигается чередованием культур, неодинаково расходующих почвенную влагу. Больше всего расходуют воды на образование единицы сухого вещества люцерна, подсолнечник, суданская трава. На одну треть меньше расход воды у озимой пшеницы и самый небольшой у кукурузы и проса. Различные культуры иссушают почву на неодинаковую глубину: многолетние травы, суданская трава, подсолнечник и сахарная свекла на 1,5-2 м, а картофель и столовые бахчевые расходуют влагу только из верхних слоев почвы. Таким образом, различные культуры по-разному влияют и на водный режим почвы, что сказывается на урожае последующих культур. Это необходимо учитывать при подборе предшественников для всех культур и, особенно для озимых, которые высеваются в более неблагоприятных условиях увлажнения, чем яровые.

 

Правильное чередование культур в севообороте способствует и улучшению условий питания каждой из них. Обусловлено это различной потребностью разных групп растений в питательных веществах, а также способностью использовать элементы питания из различных слоев почвы. Зерновые культуры, например, используют относительно больше фосфора, корнеплоды – калия, бобовые – кальция.

 

В пожнивных остатках различных культур, по данным проф. С. С. Рубина, содержится на гектаре следующее количество азота: после люцерны 158 кг, эспарцета – 138, гороха – 63, после озимой пшеницы, овса, ячменя – 26-30 кг. Фосфора и калия оставалось: после люцерны соответственно 44 и 41, эспарцета – 43 и 48, пшеницы – 13 и 21, ячменя – 13 и 10, гороха – 17 и 13 кг. Следовательно, при правильном чередовании культур растения лучше обеспечиваются питательными веществами почвы, чем при бессменной культуре

 

Как показали исследования, в зависимости от возделываемых культур в полях севооборотов изменялись водной и пищевой режимы, засоренность, что существенно влияло на продуктивность пашни. В связи с иссушением почвы многолетними бобовыми травами в засушливые годы на полях, занятых люцерной и люцерно-кострецовой смесью, к весне запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы были на 20-30 мм меньше, чем на зяби после зерновых колосовых и пропашных культур. В умеренные и засушливые годы в среднем на одно поле плодосменного севооборота с одним полем люцерны запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы уменьшались на 5-7 мм, а в севообороте с двумя полями люцерны — на 13 мм. К уборке урожая недобор влаги в среднем на одно поле плодосменного севооборота с одним полем люцерны составил 10-13 мм, а с двумя полями люцерны или одним полем люцерно-кострецовой смеси — 17-18 мм. В более влажные годы такого значительного недобора влаги не наблюдалось.

 

При возделывании однолетних культур почва обрабатывается значительно чаще, чем при выращивании, скажем, многолетних трав. В результате она распыляется, структура ее постепенно разрушается, ухудшаются физические свойства, водо — и воздухопроницаемость, тепловые свойства и пр. Поэтому в севооборотах обязательно должны предусматриваться агротехнические мероприятия, направленные на восстановление структуры почвы. Наряду с правильной системой обработки почвы и внесения удобрения, хорошо восстанавливают структуру многолетние травы. Поэтому введение их в севооборот имеет важное значение для повышения плодородия почвы.

 

Исключительно велика роль севооборотов в борьбе с сорной растительностью. Различные культуры по-разному переносят засоренность. Те, которые быстро растут в начальной стадии (озимая пшеница, рожь и другие), опережают сорную растительность и угнетают ее, а растения, медленно развивающиеся в первый период (просо, суданская трава), сильнее страдают от засоренности. Поэтому чередование их, также как и культур сплошного сева с пропашными, озимых с яровыми и т. д., способствует очищению полей от сорняков. Наличие в севообороте парового поля, в котором проводятся специальные мероприятия для борьбы с сорняками, еще более усиливает роль севооборота в борьбе с засоренностью полей

 

Большое значение имеют севообороты в борьбе с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур. Большинство вредителей и болезней, как правило, приспособилось к одной или нескольким культурам. При бессменных посевах опасность повреждения ими растений возрастает и, наоборот, почти исчезает при смене культур.

 

С правильным чередованием культур в севообороте связано также оздоровление почвы: ликвидируются скопляющиеся в ней токсические вещества биологического происхождения, грибковые заболевания и, так называемое, явление почвоутомления.

 

Севообороты, таким образом, являются испытанным средством правильной организации земельной территории, рационального использования средств производства, повышения плодородия почвы, борьбы с сорняками, вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур

 

Структура посевных площадей разрабатывается непосредственно в агроформированиях, на основе перспективных планов хозяйств с учетом выполнения государственных заданий по продаже сельскохозяйственной продукции и полного обеспечения хозяйства необходимыми продуктами и кормами для животноводства.

 

При разработке рациональной структуры посевных площадей необходимо учитывать продуктивность и экономическую эффективность каждой культуры, ее влияние на плодородие почвы. Известно, что различные растения вследствие их биологических особенностей имеют неодинаковую продуктивность. Одни из них могут дать больше кормовых единиц и переваримого протеина, другие меньше. Но одна и та же культура, например кукуруза или сахарная свекла, в одной зоне может дать очень высокий выход продукции с единицы площади и быть экономически выгодной, а в другой зоне – низкий урожай и быть убыточной. Необходимо также учитывать и качество продукции культурных растений.

 

Важным экономическим и организационно-хозяйственным требованием к севообороту является правильное размещение культур на территории, что позволит наиболее рационально использовать землю. Состав и чередование культурных растений в севообороте обусловливают сроки и способы обработки почвы, посева, ухода за посевами, уборки урожая и других работ. Например, яровую пшеницу и другие яровые колосовые в большинстве районов нашей страны сеют в сжатые ранние весенние сроки, озимую пшеницу и рожь – осенью, а кукурузу, клещевину и другие – весной, после посева ран них зерновых. Под каждую культуру производят обработку почвы и другие работы в разные сроки. Различные культурные растения имеют неодинаковый вегетационный период, поэтому они созревают в различные сроки. Правильное сочетание культур в севообороте по срокам их сева и уборки дает возможность наиболее рационально использовать трудовые ресурсы, сельскохозяйственную технику, повысить плодородие почвы и производительность труда.

 

Большое значение для лучшего использования тракторов, сельскохозяйственных машин и других средств производства имеет число и размер полей севооборота. На крупных полях создаются более благоприятные условия для лучшего использования средств производства.

 

При монокультуре возникают затруднения в проведении полевых работ в оптимальные сроки, в равномерном и более полном использовании сельскохозяйственной техники и рабочей силы.

 

Для оценки севооборотов по их экономической эффективности необходимо учитывать следующие важнейшие показатели:

А) урожаи культур в севообороте и валовой сбор основной и побочной продукции;

Б) выход кормовых единиц и протеина с единицы севооборотной площади;

В) затраты труда в человеко-часах и в гривнах (заработная плата, стоимость горючего, амортизационные и ремонтные отчисления) на единицу севооборотной площади;

Г) валовую продукцию в рублях на единицу севооборотной площади и на 1 р затрат;

Д) чистый доход в рублях на гектар севооборотной площади и на 1 р. затрат.

 

Оценивать севообороты необходимо не по одному, а по нескольким важнейшим показателям.

 

По валовому сбору сельскохозяйственной продукции можно будет судить о возможном количестве продукции для реализации на рынке и удовлетворении внутрихозяйственной потребности.

 

Важно получить не только большое количество продукции с каждого гектара, но чтобы эта продукция обошлась хозяйству возможно дешевле

 

Объем валовой продукции, выраженный в гривнах с гектара севооборотной площади, будет указывать на продуктивность ее использования и частично отразит степень специализации земледелия. Чистый доход с гектара севооборотной площади и на 1 р ежегодных затрат будет характеризовать общую экономическую эффективность севооборота, а отношение чистого дохода к затратам – рентабельность севооборота.

 

Таковы основные показатели, по которым можно судить об экономической эффективности севооборотов.

 

Для получения высоких урожаев всех культур в севообороте необходимо исходя из принятой структуры посевных площадей установить чередование растений в такой последовательности, чтобы каждой из них соответствовал лучший предшественник. При этом важно, чтобы более ценные культуры и более требовательные к почвенному плодородию, чистоте полей и другим условиям следовали после лучшего предшественника и что бы они, в свою очередь, являлись хорошим предшественником для последующих культур

 

Принципы построения севооборотов и их звеньев.

При размещении культур необходимо учитывать их требования к предшественникам. Так, для озимых необходим определенный период от уборки предшественника до сева для подготовки почвы; чистота поля от сорняков, особенно многолетних, зимующих, двулетних; чистота почвы и растительных остатков от возбудителей болезней, вредителей; наличие необходимого количества продуктивной влаги для получения полных всходов и хорошего развития растений осенью; наличие в пахотном слое достаточного количества питательных веществ. В условиях недостаточного и неустойчивого увлажнения, наибольшую стабильную урожайность зерна озимой пшеницы обеспечивает чистый пар. Хорошие урожаи получают после занятых паров (эспарцет и донник на один укос, озимые и яровые смеси на корм). Эти предшественники чаще других обеспечивают ко времени сева озимой пшеницы накопление в слое почвы 0-10 см не менее 10 мм продуктивной влаги. После уборки кукурузы на силос вероятность создания достаточных запасов влаги в посевном слое значительно меньше

 

К весне следующего года запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы в большинстве случаев восстанавливаются осенними и зимне-ранневесенними осадками, однако в более глубоких слоях почвы дефицит влаги часто остается. Поэтому при построении севооборотов культуры следует размещать так, чтобы после культур с глубокопроникающей корневой системой запасы влаги восстанавливались на большой глубине.

 

К особенностям построения севооборотов на орошаемых землях следует отнести: насыщение наиболее отзывчивыми на дополнительное орошение высокопродуктивными культурами (люцерна, кукуруза, корнеплоды, овощные); для поддержания высокого плодородия почв во все виды севооборотов вводятся многолетние травы (до 25-30 %); при наличии культур с относительно коротким периодом вегетации севообороты уплотняются промежуточными культурами, более широко применяются повторные посевы) для восстановления плодородия орошаемых земель, особенно при возделывании риса, в рисовые севообороты вводится так называемое агромелиоративное поле.

 

В орошаемых севооборотах пашня может использоваться двумя путями: выращиванием четырех-пяти культур с длительным периодом вегетации (кукуруза, сорго, соя, овощные, люцерна) или посевом зерновых колосовых, овоще-бахчевых и картофеля, кормовых культур с коротким периодом активной вегетации с последующим возделыванием после них пожнивных и поукосных посевов (гречиха, просо, картофель и овощи летних сроков посева, кормовые). Во всех случаях построение севооборотов должно быть таким, чтобы возможно полно и рационально использовались вегетационный период, тепловые ресурсы зоны, оросительная вода, мелиоративная и сельскохозяйственная техника.

 

При орошении роль предшественников существенно изменяется. Многие из них, сильно иссушающие почву в условиях суходола, при орошении переходят в состав хороших для последующих культур предшественников и только ухудшение фитосанитарного состояния, и усиление засоренности полей могут послужить причиной снижения их агротехнической оценки.

 

В первые же годы освоения севооборотов необходимо стремиться, чтобы в каждом поле была одна культура или несколько сходных по приемам их возделывания с тем, чтобы скорее перейти к размещению их согласно установленному чередованию в севообороте.

 

При составлении плана перехода придерживаются примерно такой последовательности:

1) устанавливают план или очередность освоения новых земельных массивов, вовлекаемых в севооборот, причем намечают для распашки в первую очередь угодья с большей хозяйственной ценностью;

2) уточняют и записывают культуры, которые были посеяны в прошлом году, но урожай дадут в следующем году, — озимые и многолетние травы;

3) наиболее ценные культуры вводимого севооборота размещают после лучших предшественников:

4) менее требовательные культуры с учетом их товарной ценности размещают после остальных предшественников;

5) затем размещают поля чистого или занятого пара, под которые отводятся наиболее засоренные поля с худшими предшественниками;

6) кроме того, в севооборотах с травосеянием определяют место для подсева многолетних трав.

 

В южных районах многолетние травы подсевают чаще всего под яровые зерновые культуры – ячмень, овес, иногда под просо. В нечерноземной полосе на менее тяжелых почвах многолетние травы подсевают преимущественно под озимые культуры – озимую рожь, озимую пшеницу, а на более тяжелых почвах – под ячмень, овес и яровую пшеницу.

 

План перехода к новым севооборотам необходимо составлять так, чтобы каждая культура в первый же год освоения севооборота размещалась после хороших предшественников

 

Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что севооборот есть основой стабильных высококачественных урожаев с/х культур

 

3. Агрохимические основы плодородия почв и использование элементов питания сельскохозяйственными культурами.

Значение почвы как основного средства сельскохозяйственного производства определяется ее основным свойством – плодородием. Плодородие – это способность почвы удовлетворять потребность растений во всех необходимых им условиях (элементах питания, воде, воздухе, тепле и др.) для нормального роста и развития.

Развитие учения о плодородии почв связано с именем русского почвоведа В.Р.Вильямса. Он изучил формирование и развитие плодородия в ходе процесса почвообразования, показал взаимосвязь со свойствами почв и пути его повышения при сельскохозяйственном использовании.

Плодородие – особое специфическое свойство почвы, являющееся главным качественным отличительным признаком ее от горной породы. Плодородия является результатом почвообразования, а при использовании в сельском хозяйстве - результатом окультуривания.\

 

Виды почвенного плодородия

 

Различают следующие виды плодородия: естественное (природное), искусственное, эффективное (экономическое) и потенциальное.

Естественное плодородие – то плодородие, которым обладает почва в природном состоянии без вмешательства человека. Естественное плодородие в одном случае может быть сравнительно высоким, в другом весьма низким, но всегда определяется сочетанием и совместным влиянием природных факторов и процессов почвообразования. Естественным плодородием в чистом виде практически обладают лишь целинные земли. Оно определяется биологической продуктивностью, т.е. количеством растительной массы, создаваемой за год на единицу площади.

Искусственное плодородие – плодородие, которым обладает почва в результате целенаправленного воздействия человека (обработки, удобрения, мелиорации и других приемов по окультуриванию). С момента, когда целинный участок вовлекается в оборот и почва становится средством производства и продуктом труда человека, она наряду с естественным приобретает искусственное плодородие. В чистом виде оно возникает при создании субстратов для выращивания растений в теплицах, парниках и т.п.

Искусственное плодородие свойственно всем в той или иной мере окультуренным почвам. Однако как бы ни была высоко окультурена почва, она наряду с искусственным всегда обладает и естественным плодородием, обусловленным природными свойствами почвы. Чем выше культура земледелия, тем больше изменились первоначальные качества почв и тем сильнее выражено в ней искусственное плодородие. Однако определить, какая часть плодородия окультуренной почвы относится к ее естественному плодородию, а какая к искусственному, невозможно. Эти два вида плодородия неразрывно связаны между собой и формируют эффективное (экономическое) плодородие.

Эффективное (экономическое) плодородие представляет собой ту часть плодородия почвы, которая реализуется в виде урожая растений. Оно является реальным выражением искусственного и природного плодородия, вместе взятых, и представляет собой результат воздействия человека на почву в определенных социально-экономических условиях. Следовательно, к основным факторам, от которых зависит эффективное плодородие, относятся не только уровень природного плодородия, но в большей степени условия использования почв в производстве, уровень развития науки, техники и реализации их достижений, и растет вместе с ростом последних. Является частью потенциального плодородия почв.

Потенциальное плодородие – это суммарное плодородие почвы, определяемое ее приобретенными в процессе почвообразования или созданными (измененными) человеком свойствами. Характеризуется запасами элементов питания растений, формами их соединений и сложным взаимодействием всех других свойств, определяющих способность почвы в благоприятных условиях обеспечения растений другими факторами – водой, воздухом, теплом (а это возможно при окультуривании) – длительное время мобилизовать в необходимых для растений количествах элементы питания и поддерживать высокий уровень эффективного плодородия. Огромное потенциальное плодородие имеет, например, луговой торфяник, после осушения и освоения на нем получают очень высокие урожаи культурных растений за счет частичного расхода запасного фонда. Высоким потенциальным плодородием обладают черноземные почвы, низким – подзолистые.

Различные растения предъявляют неодинаковые требования к почвенным условиям. Поэтому говорят об относительном плодородии почв, т.е. по отношению к определенным видам растений или растительным формациям. Одна и та же почва может быть плодородной для одних и малопригодной для других растений. Например, болотные почвы высокоплодородны для болотной растительности и не подходят для степной, кислые подзолистые плодородны в отношении лесной растительности, на солончаках хорошо произрастает галофильная растительность.

 

Факторы и условия плодородия почв. Воспроизводство плодородия

 

Различают факторы и условия почвенного плодородия. К первым относятся элементы азотного и зольного питания растений, лучистая энергия, вода, воздух и тепло – необходимые земные факторы жизни и роста растений, ко вторым – совокупность свойств и режимов, сложное взаимодействие которых определяет возможность обеспечения растений земными факторами (физические и физико-химические свойства, наличие токсических веществ и др.).

Главные показатели (условия), определяющие уровень почвенного плодородия, можно объединить в следующие группы:

1) комплекс физических свойств почвы – механический состав, структура, физико-механические свойства, воздушные, водные и тепловые свойства;

2) комплекс химических свойств – гумусовый состав, минералогический и химический состав, количество подвижных форм макро- и микроэлементов, наличие токсических веществ, отсутствие избытка легкорастворимых солей;

3) комплекс физико-химических свойств – реакция, емкость поглощения, состав обменных катионов, степень насыщенности основаниями, окислительно-восстановительный потенциал;

4) комплекс биологический свойств – количество микроорганизмов, преобладание бактерий (нитрифицирующих, целлюлозоразрушающих, наличие азотфиксирующих), ферментативная активность, «дыхание» почвы, фитосанитарное состояние;

5) комплекс режимов почвы – благоприятные водно-воздушный, пищевой и тепловой.

Необходимо подчеркнуть, что плодородие проявляется как результат сложного взаимодействия и взаимовлияния свойств и режимов почвы. Свойства почвы могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на уровень ее плодородия. В таблице 13 перечислены основные лимитирующие факторы почв и соответствующие приемы их мелиорации.

 

Лимитирующие факторы плодородия и прием их ликвидации

Фактор-Мелиоративный прием

Избыточная кислотность-Известкование

Избыточная щелочность-Гипсование, внесение физиологически кислых удобрений

Избыток солей- Промывка на фоне дренажа сбросных и почвенно-грунтовых вод

Высокая глинистость-Пескование, оструктуривание, глубокое рыхление

Высокая плотность-Оструктуривание, рыхление, травосеяние

Недостаток тепла-Тепловые мелиорации: мульчирование поверхности, снегонакопление, лесополосы, пленочные укрытия

Недостаток воды-Орошение, агротехнические приемы накопления воды в почве и защиты от испарения

Недостаток минерального питания-Минеральные и органические удобрения

Избыток воды (заболоченность)-Дренаж осушительный

Недостаток аэрации-Дренаж, оструктуривание, щелевание

Пестрота микрорельефа-Планировка поверхности

Большой уклон поверхности-Террасирование, полосно-контурная обработка, полосная посадка культур

Малый корнеобитаемый слой, ограниченный внутрипочвенными прослоями-Постепенное углубление с применением плантажа, глубокого рыхления, взрывных мелио