Ответы на вопросы комплексного госэкзамена в РГАУ-МСХА имени по специальности 110101 – Агрохимия и агропочвоведение и 110102 - Агроэкология (стр. 19 )

38. Агроэкологическая оценка с/х культур по их требованиям к почвенным условиям.

Помимо почвенных условий произрастания с/х культур необходимо учитывать требования растений к температурному, воздушному режимам, свету, загрязнение воздуха, влияние рельефа.

1. Отношение растений к влагообеспеченности.

Растения извлекают воду из почвы до тех пор, пока сосущая сила корешков может конкурировать с сосущей силой почвы. Соответствующую влажность называют влажностью завядания (влажность, при которой растения увядают, т.е. теряют тургор и после полива он не восстанавливается. Влажность завядания зависит от плотности почвы, при ее уплотнении значительно сокращается количество водо - и воздухопроводящих пор, в которые могли бы проникать корни растений.

Оптимальная влажность корнеобитаемого слоя почвы, при которой достигается максимальная интенсивность роста растений, изменяется для различных видов в пределах 65-95% наименьшей влагоемкости.

При переувлажнении почв нарушается воздушный режим, накапливаются токсичные продукты анаэробиозиса. Длительность выживания растений в условиях затопления сильно зависит от температуры воды.

Растения по-разному реагируют на глубину залегания и качество грунтовых вод. Влияние может быть положительным, или растения могут угнетаться в результате заболачивания. Уровень грунтовых вод, при котором растения начинают угнетаться и погибать, называется критическим. Критический уровень грунтовых вод зависит от интенсивности капиллярного поднятия, мощности капиллярной каймы и минерализации вод. Растения по-разному переносят грунтовое переувлажнение, наиболее устойчивы к нему многолетние травы. В условиях недостаточного увлажнения продуктивность с/х растений определяется их засухоустойчивость – способность переносить значительное обезвоживание клеток и тканей. Под действием засухи снижается всхожесть семян, уменьшается рост зародышевых корней, листья вянут и скручиваются, ускоряется их старение, сильно сокращается КПД фотосинтеза.

Коэффициент водопотребления – количество воды (куб. м), расходуемое на испарение с поверхности почвы и транспирацию для образования 1т сухой биомассы.

2. Требования растений к физическим условиям почв, их сложению и структурному состоянию.

Проявление этих условий в значительной мере зависит от гумусового состояния почв, гранулометрического и минералогического составов, мощности пахотного слоя, степени окультуренности. Большинство растений отличает экологическая приуроченность к определенным категориям почв, а для некоторых она весьма специфична. Важно учитывать гранулометрический состав почв при выборе участков под многолетние насаждения, т. к. ошибки, допущенные при закладке чреваты значительными затратами.
Полевые культуры проявляют различное отношение к плотности почвы, для большинства культур эти значения находятся в пределах 1-1,2г/см

Для каждого растения характерна определенная оптимальная мощность почвогрунта, удовлетворяющая требованиям наивысшей биологической продуктивности. С уменьшением мощности слоя продуктивность снижается.

3.Потребность в элементах питания.

Разные виды растений, произрастая на одной и той же почве, поглощают из нее минеральные вещества в различных соотношениях. Требования растений к минеральному питанию предопределены их генотипическими особенностями. Интенсивность усвоения минеральных элементов имеет переодичность и может различаться по фазам роста и развития. Возможности потребления минеральных элементов связаны с особенностями развития корневых систем, способностью извлекать питательные вещества из труднодоступных форм.

4. Отношение к реакции почвы.

Реакция почвы влияет на рост растений непосредственно через снабжение питательными веществами. При рН <3 и >9 протоплазма клеток в корнях большинства листостебельных растений повреждается. Различные растения имеют неодинаковый интервал рН, благоприятный для их роста и развития, и обладают разной чувствительностью к отклонению реакции от оптимальной. В этом отношении они разделяются на несколько групп: наиболее чувствительные к кислотности – хлопчатник, свекла, капуста; чувствительны к повышенной кислотности – ячмень, пшеница, кукуруза, бобовые и др.; слабочувствительны к повышенной кислотности – рожь, овес, гречиха, морковь; малочувствительные к кислой реакции – картофель, лен; растения предпочитающие кислые почвы – сераделла, чай.

5. Чувствительность к повышенному содержанию подвижных Al и Mn.

Повышенное количество подвижного алюминия в почве приводит к нарушению у растений обмена веществ, формирования генеративных органов и оплодотворения. Растворимый алюминий тормозит развитие корневых систем. Особую проблему представляет наличие его в подпахотном слое, повышенную кислотность которого нельзя удалить известкованием.

Вызываемая марганцем токсичность – явление более редкое, поскольку растения могут выдерживать гораздо более высокие концентрации растворимого марганца.

6. Солеустойчивость растения.

Влияние засоления почв на растения проявляется по-разному в зависимости от увлажнения, температурных условий, физических свойств почвы, обеспеченности элементами питания. В холодном климате растения переносят более высокие концентрации солей, чем в жарком. На тяжелых почвах они меньше страдают от засоления, чем на легких. Повышает солеустойчивость высокое содержание гумуса.

7. Солонцеустойчивость растений.

Солонцеватость связана с токсичностью карбонатов, бикарбонатов, гуматов натрия и магния и нарушением баланса катионов в растительных тканях вследствие понижения доступности кальция. Самой высокой устойчивостью к солонцеватости почв обладает донник, чего нельзя сказать о солеустойчивости. Средней солонцеустойчивостью и солеустойчивостью обладают люцерна, кострец. Одинаково плохо устойчив к солонцеватости и засоленности почв эспарцет.

8. Отношение к карбонатности почв.

Реакция растений на содержание извести в почвах неоднозначна. Растения различаются по отношению к избытку кальция. Многие крестоцветные и некоторые бобовые поглощают ионы кальция в большом количестве, напротив, гречишные, маревые не переносят больших концентраций растворенного кальция.

9. Отношение к эродированным и техногенно-нарушенным почвам.

Различные культуры проявляют неодинаковую чувствительность к смытости почв и другим нарушениям почвенного профиля, связанным с полным или частичным отчуждением верхних горизонтов. Наиболее общие принципы подбора культур для подобных условий связаны с оценкой требовательности их к условиям почвенного плодородия.

10. Чувствительность с/х культур к загрязнению почв тяжелыми метал-лами.

Растения разных видов обладают неодинаковой способностью накапливать тяжелые металлы. Наиболее высокое накопление тяжелых металлов отмечено в овощах и силосных растениях и меньшее поступление в бобовые, злаковые и технические культуры. Наибольшее количество тяжелых металлов накапливается в корнях, затем в стеблях, далее в листьях, меньше всего в зерне. Наиболее легко поглощаются и накапливаются такие элементы, как цинк, кадмий, марганец, молибден, а поглощение свинца, ртути, хрома довольно ограничено.

11. Литологические условия.

Состав и строение почвообразующих пород нередко являются определяющими в отношении условий почвообразования и произрастания тех или иных культур. Некоторые почвообразующие породы не пригодны для выращивания полевых культур.

39. Биогенно - аккумулятивные почвенные процессы и их изменение при сх использование почв.

Гумусообразование. Процесс разложения растительных остатков на месте их отмирания и последующего новообразования гумуса. Поступление растительных остатков от пропашных культур меньше, а интенсивность минерализации гумуса выше, след-но, потери гумуса при возделывании пропашных культур значительно больше, чем при зерновых. Чистый пар - потери гумуса 1,5 - 2,5т\га, в чистый пар не поступает орг. в-во. Чем меньше поступает орг. в-во, тем интенсивнее разложение гумуса. Начинает интенсивно работать опред. группа м\орг., кот. разрушает гумус, а м\орг., которые превращают органическое вещ-во в гумус «отдыхают».Влияние механ-ой обработки на режим органического вещества - сокращение частоты мех. обработки ведёт к снижению потерь гумуса за счёт снижения интенсивности процессов эрозии и минерализации орг. вещ-ва. Влияние органических и минеральных удобрений на органическое вещ-во почв - орг. уд. оказывают как косвенное, так и прямое влияние, интенсивность которого обуславливается главным образом дозой. Повысить уровень гумусированности возможно лишь при использовании высоких доз органических удобрений. Влияние минеральных удобрений на содержание гумуса в значительной мере зависит от условий их применения, т. к. эти условия влияют и на величину биомассы и на особенности их трансформации.

Торфообразование - накопление на поверхности почвы полуразложившихся растительных остатков в результате замедленной их гумификации и минерализации в условиях избыточного увлажнения. Использование торфяников может идти в двух направлениях: как источник органических удобрений и как объект для освоения и превращения их в культурные угодья. Негативные явления при осушении и с\х использовании торфяных почв: 1) пересушка почв и развитие ветровой эрозии; 2) ухудшение водного режима сопредельных территорий; 3) повышение концентрации химических веществ (в т. ч. NО[3]-) компонентов удобрений в дренажных водах и как следствие, загрязнение водоёмов. Следовательно, необходимо научное обоснование использования осушенных почв (рациональные севообороты, грамотное применение удобрений и др.)

Дерновый процесс. Почвообразовательный процесс, протекающий под действием травянистой растительности, приводящий к формированию почв с хорошо развитым гумусовым горизонтом называется дерновый процесс. Особенно благоприятно дерновый процесс развивается под луговой и лугово-степной травянистой растительностью.

40. Засоленные почвы

Засоленные почвы – почвы, содержащие в своем профиле легкорастворимые соли в токсичных для с\х растений количествах. Засоленные почвы представлены двумя типами солончаков (автоморфными и гидроморфными), а также солончаковыми и солончаковатыми родами черноземов, каштановых почв, сероземов. Особую категорию засоленных почв составляют солонцы и солонцеватые почвы, в которых солончаковый процесс сопряжен с солонцовым. Распространены преимущественно в зоне сухих и пустынных степей, пустынях, иногда – в степной, лесостепной и таежно-лесной зоне. Источники солей в почвах: солесодержащие породы; Антропогенный источник; Засоленные грунтовые воды; Перенос солей ветром (в районах распространения соленых озер, солончаков и на морском побережье); Биогенная аккумуляция (вынос растениями солей из глубоких горизонтов на поверхность), Вулканическая деятельность (излияния солевых грязей).