Агрохимические свойства почвы

   Есть  ли разница в механизме влияния  однолетних культур и многолетних трав на плодородие почв? В качественном отношении действительно полное сходство: однолетние растения, как и многолетние травы, накапливают и оставляют после себя в почве органическое вещество. Разница в количестве и условиях их разложения. Многолетние травы за 2—3 года произрастания накапливают корневой массы в 2—3 раза больше, чем однолетние, и под ними замедлены процессы трансформации органического вещества, в том, числе его минерализация. Поэтому баланс органического вещества и связанных с ним показателей водно-физических свойств всегда положительный. Под однолетними культурами, особенно интенсивно обрабатываемыми пропашными, баланс органического вещества отрицательный. Академик В.Р.Вильямс вне всякого сомнения учитывал эти факты, отводя многолетним травам особую роль в восстаноилении плодородия почв.

   Далеко  не во всех земледельческих регионах и областях нашей страны можно  решить проблему бездефицитного баланса гумуса улучшением использования органических удобрений.

     В этих условиях  вопрос увеличения гумуса  в почве должен решаться за счет рациональной структуры посевных площадей с увеличением доли многолетних трав, внедрением пожнивных и сидеральных посевов, оставлением на полях соломы,  применением щадящего режима обработки почвы. Эти меры пригодны не только для неблагополучных зон. Даже в пределах районов и хозяйств, где по расчетам органических удобрений в достатке, навоз не попадает на отдаленные поля. Они чаще всего отводятся под посевы зерновых и многолетних трав на сено.

  Другим  агротехническим резервом, почти не используемым в производстве, является посев промежуточных культур на корм или на сидерацию. Даже в том случае, когда эти культуры убирают на корм, за один вегетационный период в почве дважды накапливаются корневые и пожнивные остатки (от основной и промежуточной культур), а для разложения остается тот же период времени. По исследованиям В.Г.Лошакова, насыщение плодосменного севооборота промежуточными сидеральными культурами до 50% площади пашни увеличивало поступление органического вещества на 35,7—44,6%, в том числе углерода — на 44,3—58,1%.

  Промежуточные культуры по времени посева и размещению в севообороте делят на озимые, подсевные, поукосные и пожнивные. Возможности посева промежуточных культур есть во многих земледельческих зонах страны. В южных районах на орошении они предусматриваются чередованием культур севооборота, на неполивных землях и в других зонах страны это пока культуры необязательные. По этой причине возделывание промежуточных культур не получает массового распространения, хотя научный поиск и отдельные энтузиасты показывают их выгодность.

  Кроме влияния на баланс гумуса, промежуточные  культуры имеют ряд других преимуществ: это дополнительные кормовые ресурсы, благоприятное влияние на обстановку в севообороте снижением засоренности посевов и поражения культур болезнями и вредителями. С другой стороны, сложности с их освоением связаные краткостью вегетационного периода в северных районах, недостатком влаги в засушливых и дополнительной нагрузкой в проведении полевых работ. 

  6. ВИДЫ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ 

  Одним из главных видов органических удобрений  является навоз. В настоящее время  потенциальные возможности получения навоза используются примерно наполовину, не в полной мере — ресурсы торфа, соломы, лигнина, древесной коры и других материалов. Из общего объема вносимых органических удобрений доля подстилочного навоза и приготовленных компостов составляет 40%, полужидкого и жидкого навоза, включая птичий помет, - 59, всех прочих видов органических удобрений (солома, осадки сточных вод, бытовые отходы, сапропели, лигнин и др.) — чуть больше 1%.

     Максимальные рекомендуемые дозы навоза определяются содержанием азота с учетом коэффициента его усвоения, равным 20%. Примерные нормы внесения бесподстилочного навоза возрастают по мере разбавления водой: от 40—50 т/га при влажности навоза 88% до 100—144 т/га при 95%.

 Максимальная  среднегодовая норма внесения  навоза, удаляемого с помощью воды, не должна превышать по азоту более 200 кг/га на неорошаемых землях и 300 кг/га при орошении. Ежегодное внесение больших доз приводит к недопустимо высокому содержанию нитратов в корме и загрязнению окружающей среды.

     В степных районах и в других хозяйствах на отдаленных землях важным подспорьем для сохранения бездефицитного баланса органического вещества в почве должно стать разбрасывание на поле измельченной соломы. Солома состоит из различных органических соединений типа целлюлозы, гемицеллюлозы, пентозанов и лигнина, содержащих большой процент углерода. Высвобождающийся при разложении соломы углерод — основной материал для бактериального синтеза гумуса.

      В соломе содержатся все элементы питания растений. По данный В.Бергмана, в 5 т соломы   (сколько может оставить высокий урожай озимой пшеницы) содержится 20—35 кг азота, 5—7 кг фосфора, 60—90 кг калия, 10—15 кг кальция, 4—6 кг мягния, 5—8 кг серы, бор, медь, марганец, молибден, цинк, кобальт. Причем, микроэлементов в соломе больше, чем и зерне. Ежегодное отчуждение соломы с поля обедняет почву. При этом особенно важен углерод, который не восстанавливается минеральными туками. По данным Украинской сельхозакадемии, которые ведутся более 10 лет, можно сделать вывод, что оставленные на поле 7-8 тонн соломы и дополнительное внесение 70-80 кг азота (в виде селитры или амеачной воды) соответствует 35-40 тоннам навоза. В настоящее время количество навоза резко сократилось, так как уменьшилось поголовье животных. Поэтому солома является основным резервом пополнения органического вещества в почве.

     Солома — весьма полезный компонент при совместном внесении с жидким навозом. При этом она оказывает положительное влияние на физические свойства почвы. Одновременно жидкий навоз дает нужное количество азота для микробиологических процессов.

     К настоящему времени в стране еще плохо используется такое ценное удобрение, как птичий помет.

    Проблема создания бездефицитного баланса гумуса усиливает значение сидерации. В прежние годы этот прием рассматривался лишь применительно к песчаным почвам и орошаемым землям засушливых районов. В классическом виде сидерация опиралась только на бобовые культуры: люпин (многолетний и однолетний), сераделлу, шабдар. Сейчас к использованию на сидерацию рекомендуется более широкий набор культур, что расширяет возможности ее применения. Особую роль здесь играют крестоцветные (редька масличная, горчица, сурепка, рапс озимый и яровой, перко и др.). Эти культуры неприхотливы к возделыванию и позволяют быстро нарастить зеленую массу 150—250 ц/га. Они довольно богаты белком, пригодны для комбинированного использования: на сидерацию, для зеленых кормов и на маслосемена.

     Сидерация по воздействию на гумус не так эффективна, как навоз, но она дешевле и применима практически повсеместно, что очень важно при нехватке навоза.

  Для усиления процессов гумусообразования и увеличения продолжительности их последействия необходима заделка удобрений. Система удобрений в севообороте должна быть построена таким образом, чтобы достигнуть сочетания действия запасных доз органических удобрений, размещенных в нижней части почвенного слоя, и минеральных удобрений, внесенных в расчете на планируемый урожай, заделанных преимущественно в верхний слой почвы. 

  7. ОБРАБОТКА ПОЧВЫ И ПЛОДОРОДИЕ 

  Несмотря  на многообразие дополнительных источников органического вещества, баланс гумуса в пахотных почвах практически во всех земледельческих зонах пока отрицательный. Как известно, интенсивность разложения органического вещества во многом зависит от аэрации почвы, с которой связана активность аэробных бактерий и грибов. Поэтому система обработки почвы, основанная на ежегодной вспашке плугами с отвалами, отрицательно сказывается на сохранении органического вещества. Некоторые преимущества показывает применение приемов минимальной обработки почвы.

  В результате применения минимальной обработки почвы разложение органического вещества при малом доступе воздуха увеличивается гумусообразование в 2—2,5 раза, улучшаются все агрохимические показатели и водно-физические свойства удобренной прослойки: возрастает содержание подвижного фосфора, обменного калия, суммы поглощенных оснований, снижается кислотность почвы, объемная масса, возрастает водопроницаемость и влагоемкость. Улучшение условий и нижней части пашни способствует углублению корней и общему увеличению их массы. Повышается качество обработки почвы и общая культура поля. Снижаются затраты труда и горючего на 15—20% за счет минимальной обработки . 

8. АГРОХИМИЧЕСКИЕ  СВОЙСТВА ПОЧВЫ

 

  Кроме содержания гумуса, большое влияние на общие показатели плодородия почв и урожайность культур оказывает ее кислотность и содержание доступных для растений элементов питания.

1. Кислотность и известкование почв

 

  Одна  из крупных проблем, нуждающихся  в  первоочередном   решении, — это   ликвидация    кислотности почв.

  Различают два вида кислотности: активную кислотность почвенного раствора и потенциальную кислотность твердой фазы почвы, подразделяющуюся на гидролитическую (общую) и обменную. Последняя обусловлена наличием ионов водорода и алюминия и считается наиболее вредной.

  Вредное действие избыточной кислотности почвы обусловлено прямым нарушением биологических процессов в клетках растений и в целом белкового обмена, неблагоприятным изменением концентрации органических кислот в клеточном соке, снижением адсорбции ионов. Повышенная концентрация ионов водорода и алюминия в почвенном растворе отрицательно влияет на развитие корней вплоть до их отмирания, сдерживает продвижение фосфора из корней в надземные органы, вызывая фосфорное голодание, снижает подвижность и доступность для растений фосфора и калия, подавляет деятельность микрофлоры, и вместе с этим и процессы нитрификации.

  Повышение кислотности ухудшает условия развития для всех культур, но особенно отрицательно сказывается на культурах, чувствительных к ней (кормовые корнеплоды, пшеница, ячмень, люцерна, клевер и др.).

  Известкование стало обязательным приемом в  земледелии Нечерноземья. Отработаны и проверены практикой нормативные показатели. Доказано безусловное преимущество известкования дозами по полной гидролитической кислотности. Цикл известкования повторяется через 4-5 лет. Для первоочередного известкования отбираются поля со средне- и сильнокислыми почвами.

  Эффективность известкования во многом зависит  от качества известняковых материалов и равномерности их распределения по полю при соблюдении установленных норм внесения. Наиболее эффективно вносить известь тонкого помола в летнее время (на чистых и занятых парах, перед распашкой пласта многолетних трав и на других свободных от посевов площадях). 

2. Улучшение солонцовых почв

 

  Солонцы образуются в степных засушливых районах при непромывном режиме почв из-за накопления натриевых солей. Именно они определяют щелочной характер среды и весьма неблагоприятные водно-физические свойства: во влажном состоянии солонцы имеют большую вязкость и склонны к заплыванию, в сухом отличаются высокой плотностью. В том и другом состоянии они плохо поддаются обработке. По причине низкого плодородия их используют как естественные кормовые угодья, но они малопродуктивны.

  Способы улучшения солонцов определяются их особенностями и условиями землепользования зоны. Наиболее надежное рассоление можно провести на солонцах с близким залеганием карбонатов путем выпахивания их плантажной вспашкой. В дальнейшем практикуется посев многолетних трав, а при наличии оросительной сети — и  промывание. На Украине для обработки солонцов предпочтение отдают плантажной вспашке (А.М.Можейко).

  Недостатком плантажной вспашки является вовлечение в пашню низкоплодородных подпахотных горизонтов.

  Прием гипсования солонцов повсемастно показывал хорошие результаты, но из-за больших затрат труда и относительной дороговизны не получает широкого распространения. 

9. ЗАПАСЫ  ПОДВИЖНОГО ФОСФОРА И ОБМЕННОГО  КАЛИЯ

 

  Бесперебойное снабжение растений доступными элементами питания – одна из главных задач земледелия и одно из двух основных условий реализации плодородия почвы. Наличие питательных веществ регулируется путем внесения удобрений, но для надежности почва должна располагать определенными запасами.

  Агрохимическая  служба проводит обследование почв и дает регулярную информацию о наличии доступного фосфора и обменного калия. В Украине за последними данными почвы по запасам подвижного фосфора низко и среднеобеспеченные. Лучшее положение с обменным калием - 70% почв высокообеспеченные.

  Не  меньшее значение в жизни растений имеет азот, которыый является основой белковых веществ, входит в состав хлорофилла, витаминов, ферментов.

  Для того, чтобы сохранить запасы питательных  веществ и повысить плодородие почв, необходимо постоянное внесение органических и минеральных удобрений в дозах, превышающих ежегодный вынос их с урожаем и потери. 

10. ЗАЩИТА  ПОЧВ ОТ ВОДНОЙ И ВЕТРОВОЙ ЭРОЗИИ