Почвоведение

 
 
 
 
 

2009 год 
 

ПЛАН 

1. Виды  плодородия и его  динамика. Экологические  и экономические  основы плодородия почв.
2. Известкование кислых почв. Принцип метода расчета доз извести.
3. Нормативы затрат питательных веществ удобрений на формирование единицы товарной продукции. Максимальные экологически безопасные дозы азота. 
   ВИДЫ ПЛОДОРОДИЯ И ЕГО ДИНАМИКА

 

       К. Маркс указывал, что хотя плодородие и является объективным свойством  почвы, экономически оно постоянно предполагает известное отношение к данному уровню развития земледельческой химии и механике. Плодородие - это не статическое (неподвижное) свойство, а динамическое, и при правильном разумном использовании почвы оно непрерывно возрастает.

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

       Естественное (природное) плодородие – это плодородие, которым обладает почва (ландшафт) в  естественном состоянии. Оно характеризуется продуктивностью естественных фитоценозов.

       Искусственное плодородие (естественно-антропогенное, по В.Д. Мухе) – плодородие, которым  обладает почва (агроландшафт) в результате хозяйственной деятельности человека. По многим показателям оно наследует  естественное. В чистом виде – характерно для тепличных грунтов, рекультивированных (насыпных) почв.

       Почва обладает определенными запасами элементов  питания (запасной фонд), которые реализуются  при создании урожая растений путем  частичного его расхода (обменный фонд). Из этого представления вытекает понятие о потенциальном плодородии.

       Потенциальное плодородие – способность почв (ландшафтов и агроландшафтов) обеспечивать определенный урожай или продуктивность естественных ценозов. Эта способность не всегда реализуется, что может быть связано с погодными условиями, хозяйственной деятельностью. Характеризуется потенциальное плодородие составом, свойствами и режимами почв. Например, высоким потенциальным плодородием обладают черноземные почвы, низким – подзолистые, однако в засушливые годы урожайность культур на черноземах может быть ниже, чем на подзолистых почвах.

       Эффективное плодородие – часть потенциального, реализуемая в урожае сельскохозяйственных культур при определенных климатических (погодных) и агротехнических условиях. Эффективное плодородие измеряется урожаем и зависит как от свойств почв, ландшафта, так и от хозяйственной деятельности человека, вида и сорта выращиваемых культур.

       Экономическое плодородие – это эффективное  плодородие, измеряемое в экономических показателях, учитывающих стоимость урожая и затраты на его получение. Это единство естественного и искусственного плодородия. Они существуют не параллельно и не рядом друг о другом, а в органически едином процессе питания и жизни растении. С одной стороны, под воздействием труда человека естественное плодородие претерпевает соответствующее изменение, то есть как бы «окультуривается». С другой - в результате длительного активного использования земли искусственное плодородие соединяется с естественным и как бы «оприродывается». Таким образом, в процессе возделывания земли границы между естественным и искусственным плодородием стираются, и они выступают как единое целое, характеризуя качество земли как соседство сельскохозяйственного производства.

       Следовательно, только экономическое плодородие наиболее полно и всесторонне отражает производительное свойство земли. По своему существу оно предполагает сохранение, эффективное использование и повышение природного плодородия почвы. В результате дополнительных вложений и совершенствования системы ведения земледелия уровень усвоения растением питательных веществ увеличивается не только за счет их дополнительного внесения в почву, но и на основе оптимизации почвенного режима, а также улучшения состава элементов питания и структуры посевов. Отсюда повышение искусственного плодородия почвы обеспечивает возможность более эффективного использования ее естественного плодородия. Такова суть их неразрывного единства и взаимозависимости.

       Кроме перечисленных законов существует ряд экологических принципов, которыми руководствуется научное земледелие: плодосмен, уничтожение и подавление конкурентов (сорных растений) возделываемых культур, защита сельскохозяйственных растений от вредителей и болезней, сохранение и восстановление структуры почвы и др., направленные на оптимизацию свойств и условий роста и развития растений, реализующихся в урожае.

       Задача  землепользователя - наиболее полно  и рационально использовать естественное и экономическое (действительное плодородие почвы, сложившееся из естественного и искусственного плодородия, созданного под воздействием труда человека) плодородие земли, максимально новейшие достижения науки и техники в целях получения наивысшей урожайности всех культур с наименьшими затратами на единицу продукции, оптимально экологически и экономически обоснованно использовать природные и хозяйственные ресурсы, применять природоохранные энергосберегающие технологии, получать высокие устойчивые урожаи и экологически безопасную сельскохозяйственную продукцию. Поэтому все современные системы земледелия должны отвечать главному требованию - в соответствии с объективными законами научного земледелия устанавливать правильный баланс веществ и энергии в агроэкосистемах, оптимальное соотношение в структуре сельскохозяйственных угодий, не допускать перегрузок почвы и других элементов агроландшафта.  
 
 
 
 

       ИЗВЕСТКОВАНИЕ КИСЛЫХ ПОЧВ. ПРИНЦИП МЕТОДА РАСЧЕТА ДОЗ ИЗВЕСТИ  

       Внесение  извести оказывает многогранное и длительное влияние на плодородие кислых почв. В результате реакции нейтрализации, обменных превращений и снижения подвижности алюминия, железа, марганца резко уменьшается кислотность почв. Увеличение содержания кальция приводит к улучшению не только физико-химических, но и физических (водных и воздушных) свойств почвы.

       Известкование значительно улучшает фосфорное  и ослабляет калийное питание  растений. Это обычно учитывается  при внесении фосфорных и калийных удобрений.

       Следствием  положительного действия извести является улучшение условий для развития полезной микрофлоры в почве (нитрификаторов, клубеньковых бактерий, свободноживущих фиксаторов азота атмосферы клостридиум), благодаря чему заметно улучшается азотное питание растений. В то же время подавляется активность грибной флоры, в том числе и вредных паразитирующих форм. В результате оптимизации условий корневого питания растений на известкованных почвах улучшается качество продукции всех сельскохозяйственных культур.

       При известковании значительно возрастает общая кормовая ценность урожая культурных сенокосов и естественных лугов и пастбищ в первую очередь за счет количества бобовых компонентов и ценных злаковых трав, во-вторых, за счет увеличения количества азота, кальция, фосфора в растениях.

       Следует, однако, учитывать различную реакцию  отдельных культур на известкование. К культурам, наиболее чувствительным к кислотности почвы и положительно отзывающимся на известкование, принадлежат люцерна, клевер, свекла (сахарная, столовая, кормовая), капуста, горчица, ячмень. К культурам второй группы по отзывчивости на известкование относятся горох бобы, пшеница, кукуруза.

       Следует выделить также культуры, нуждающиеся  в известковании при условии внесения умеренных доз извести и равномерного ее распределения. Сюда относятся лен-долгунец, картофель, люпин. На почвах, излишне удобренных известью, наблюдается опадение головок льна, снижение качества волокна. Картофель на переизвесткованных почвах заболевает  паршой. Особенно опасно неравномерное внесение извести.

       Под лен и картофель желательно вносить  известь со значительным содержанием магния, например доломитизированные известняки (тонкоразмолотые), и применять борные удобрения.

       Известно  много признаков, по которым можно  установить необходимость известкования, его очередность и даже дозу извести. Однако значительно точнее потребность в известковании определяют химическим методом.

       В лабораториях нуждаемость почв в  извести можно определить по величине рН солевой вытяжки, обменной и гидролитической кислотности, степени насыщенности почвы основаниями.

       Наиболее  распространен метод установления потребности почвы в извести с помощью показателя рН солевой (КС1) вытяжки из почвы. Считается, что при рН 4,5 и менее потребность в извести высокая, при рН 4,6—5 средняя, при рН 5,1—5,5 слабая, при рН выше 5,5 в большинстве случаев отсутствует.

       Дозы  извести (в т СаСОз на 1 га) на основании  определения рН солевой вытяжки  с учетом механического состава  почвы приведены в таблице: 
 
 

       Дозы  извести (СаСО3) в  зависимости от рН солевой втяжки и  механического состава  почвы в т СаСО3 на 1 кг  

 

       Наиболее  интенсивное действие извести на свойства почвы, а следовательно, и  на урожай сельскохозяйственных культур  наблюдается в течение первых десяти лет, затем постепенно затухает, но остается достаточно ощутимым в течение весьма длительного времени.

       Поскольку известь длительно действующее  удобрение, ее можно вносить, не приноравливаясь к той или другой культуре севооборота, в любое время: осенью после уборки урожая, летом в пару, весной (перед культивацией) и даже зимой по мелкому снегу.

       Выгодно вносить известь ближе к посевам клевера, люцерны (например, под покровную культуру), поскольку эти культуры очень быстро отзываются на известкование. В этом случае заделывать известь можно или под вспашку с осени, или под культивацию весной. 

       Норму извести устанавливают по гидролитической кислотности (Нг). При этом полная норма (в т СаСО₃ на 1 га) определяется по формуле:

Норма СаСо₃=Нг*1,5

       Норму внесения извести можно определить по величине рН солевой вытяжки с учетом механического состава почвы. Для этого используют справочные таблицы, разрабатываемые научно-исследовательскими учреждениями.

       При определении норм по Нr и pH_kcl могут иметь расхождения. В таких случаях принимают более высокую норму внесения извести.

       При определении нормы внесения известковых материалов (физическая масса) делается поправка на содержание в них действующего вещества (СаСОз), количество примесей, влажность известкового материала.

       Для этого используют следующую формулу:

       Н = X * (100 * 100 * 100) / П * (100 – В) * (100 – Ч)

       где: Н – норма внесения известкового удобрения, т на 1 га;

       X – норма внесения чистого и сухого СаСОз, установленная по значению гидролитической или обменной кислотности, т на 1 га;

       В – влажность известкового материала, %;

       Ч – количество частиц крупнее 1 мм для известняковой и доломитовой муки и более 4 мм для гажи, туфа, %; 
 

НОРМАТИВЫ ЗАТРАТ ПИТАТЕЛЬНЫХ  ВЕЩЕСТВ УДОБРЕНИЙ  НА ФОРМИРОВАНИЕ ЕДИНИЦЫ  ТОВАРНОЙ ПРОДУКЦИИ. МАКСИМАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫЕ ДОЗЫ АЗОТА