Учебно-методический комплекс по дисциплине «Технология и техническое обеспечение производства продукции растениеводства» (стр. 7 )

В группу физических факторов плодородия относят гранулометрический состав почвы, строение и мощность пахотного слоя, структура почвы.

Пути регулирования. Основные пути окультуривания агрофизических свойств почвы состоят в физико-механическом воздействии на почву. Сюда относят способы обработки почвы (отвальная, безотвальная), физико-химические методы создания агрономически ценной структуры, приемы регулирования режимов почвы.

Положительное влияние научно-обоснованной мелиорации улучшает качество почв. Балл (бонитет) торфяно-болотных почв после мелиорации возрастает с 30 до 80 баллов. На избыточно переувлажненных дерново-подзолистых почвах после мелиорации и первичного освоения бал возрастает на 20-25 баллов бонитета Обработка почвы способствует ее аэрации. С увеличением рыхлости почвы повышается ее общая пористость, а, следовательно, и воздухоемкость, улучшается при этом и водный режим. Однако чем чаще почву обрабатывают, тем больше минерализуется гумуса. На  основании обширных научных исследований рекомендована разноглубинная система обработки почвы, сочетающая глубокие обработки со средними, мелкими и поверхностными..

В настоящее время уже на многих старопахотных почвах мощность пахотного слоя достигает 20–22 см, а иногда и выше. Однако окультуренность его большей частью недостаточна. Поэтому первостепенная задача состоит в том, чтобы окультурить существующий пахотный слой.

Пути регулирования биологических показателей плодородия почвы основываются на обогащении почвы гумусом и биологическим азотом. Одним из основных источников пополнение гумуса в почве являются органические удобрения. При внесении в почву свежего органического вещества 70–80% его массы минерализуется в течение двух лет. Остальные 20–30% подвергаются гумификации. В свою очередь собственно гумус также минерализуется. Поэтому необходимо применение приемов уменьшающих минерализацию органического вещества.

Значительное место в пополнении гумуса в почве занимают послеуборочные остатки. С урожаем зерновых культур и однолетних трав отчуждается 60–65% биомассы, кукурузы и картофеля –70–73%, сена многолетних трав – 40%. Остальная часть растений остается на поле.

Особое влияние на баланс органического вещества и питательных элементов оказывает посев многолетних бобовых трав и их травосмесей обеспечивающий не только восстановление, но и увеличение гумусовых веществ. Баланс гумуса в значительной мере зависит от структуры посевных площадей. В севообороте, включающем 25% зерновых, 50% – пропашных и 25% клевера, ежегодно убыль почвенного гумуса составляет в среднем  12,8 ц/га. В зернотравяном севообороте с 40 процентным  участием многолетних бобовых трав, растительные остатки культур полностью восполняют потери минирализованного гумуса.

Повышение агрохимических показателей плодородия включает в основном химические приемы воздействия на почву. Одностороннее применение минеральных удобрений не может стабилизировать гумусовый режим почвы, и только сочетание органических и минеральных удобрений обеспечивают устойчивый баланс гумуса.

Одним из источников пополнения органического вещества является солома. Её можно непосредственно запахивать в почву. Для повышения коэффициента гумификации при запахивании на удобрение необходимо дополнительно вносить в почву 8–12 кг минерального азота в расчете на каждую тонну соломы.

Агрохимические показатели можно улучшить сидерацией. Влияние их на плодородие почвы определяется не только количеством (массой), но и химическим составом. На зеленое удобрение используют бобовые культуры (люпин, горох, сераделлу, донники) и крестоцветные (рапс яровой и озимый, горчицу, редьку масличную). Их высевают как основные культуры, так и в качестве промежуточных. Самостоятельные посевы люпина весьма эффективны на легких почвах. Под влиянием запаханной массы в пахотном слое улучшаются показатели азота и гумуса, увеличивается поглотительная способность и связность. Промежуточные бобовые сидераты за счет накопленного биологического азота обеспечивают прибавку урожая первой культуры в среднем: картофеля – 60–90 ц/га, силосных – 50–150, зерна гречихи – 5–8, ячменя, овса, озимой ржи – 6–10ц/га. (, 1987). Установлено также и высокое последействие сидератов на вторую культуру.

Известкование почвы способствует накоплению в ней азота и гумуса, улучшает условия развития клубеньковых бактерий бобовых трав, улучшает структурные показатели почвы.

Заслуживает внимания при окультуривании связных минеральных земель послойная (разноглубинная, поочередная) обработка почвы (разработана в БелНИИМиЛ, а. с. СССР № 000) которая предусматривает использование субстрата растительных остатков с применением системы разноглубинной обработки. В итоге создается однородный по плодородию пахотный слой мощностью 25–35 см, с биомелиоративной прослойкой между ним и нижележащим слоем. Прослойка регулирует влажность, а также создает условия для увеличения запасов элементов плодородия почвы

Окультуривание почвы. При сельскохозяйственном использовании почв происходит изменение их природных процессов почвообразования и свойств почвы. Этот процесс изменения природных свойств почвы благоприятную сторону называется процессом окультуривания.

Окультуривание – это комплекс мероприятий по регулированию почвенных процессов путем направленного производственного воздействия, включая коренную переделку структуры почвы и расширенное воспроизводство почвенного плодородия. Под окультуренностью почвы понимается совокупность таких изменений ее свойств, которые обеспечивают максимальный урожай. В зависимости от интенсивности культурного почвообразовательного процесса почвы подразделяет на слабо-, средне-, и хорошо окультуренные. По диагностическим показателям степени окультуренности дерново-подзолистые почвы считаются почвы освоенными при наличии 1,5–2,5% гумуса, рН до 5, с емкостью поглощения до 60%; окультуренными – 2,5 – 3,5% гумуса, рН до 5,5 с емкостью поглощения до 80%; сильноокультуренными – 3,0–3,5% гумуса, рН до 6,5 с емкостью поглощения более 80%.

Т а б л и ц а  2.1. Оптимальные показатели окультуренности связных

минеральных почв

Показатели окультуренности	Оптимальные значения
Переувлажнение пахотного слоя в вегетационный период, дни.	Отсутствует или для многолетних трав – не более 20, зерновых – не более 3
Мощность пахотного слоя	25–30
Выравненность поверхности	Замкнутые микрозападины и микроповышения на отрезке 5м – не более 5см.
Плотность сложения пахотного слоя, г/см3	Для яровых зерновых – 1,1–1,3; однолетних трав – 1,0–1,3; свеклы и картофеля – 1,0–1,2; многолетних трав –1,1–1,25
Влажность почвы в слое 0–50 см, % от ПВ	50–70 – под зерновые, 55–75 – под многолетние травы, 55–70 – под корнеплоды и технические культуры
Коэффициент структурности	Более 3,0
Гумус, %	2,5–3,0
Азот (NO3+ NH4) мг/кг почвы.	80–100
Фосфор подвижный по Кирсанову, мг/кг почвы	250–300
Калий обменный, мг/кг почвы	230–250
рНКСl	6,5–7,0
Обменный основания, мг-экв/кг почвы	Не менее 150–200, отсутствия подвижного алюминия

Эти показатели имеют динамичный характер, что связано с погодными условиями, степенью увлажнения и почвенным покровом, способом использования земли.

Мощность пахотного слоя. Основная задача при создании глубокого однородного пахотного слоя это улучшение его физических свойств и повышение эффективного плодородия почвы.

Исследования научных учреждений и опыт хозяйств по созданию и окультуриванию минеральных почв различного гранулометрического состава подтверждают, что чем глубже пахотный слой, тем выше и устойчивее урожаи. Пахотный слой в 30–40 см может поглотить и удерживать без переувлажнения 30–50% талых вод и полностью ливневые осадки – 50–60 мм. С увеличением мощности пахотного слоя только на один сантиметр масса возрастает на 120–130 т/га с увеличением органического вещества до трех тонн. При глубокой обработке быстрее и больше проникает влаги в нижележащие слои, повышается температура взрыхленного слоя, лучше происходит газообмен. На тяжелых дерново-подзолистых глееватых почвах при глубокой обработке оптимальное содержание воздуха в весенний период устанавливалось на 20–22 дня раньше, по отношению к обычной вспашке, что особенно важно для озимых культур. Рыхление подпахотного слоя способствует большему выделению углекислого газа. С увеличением мощности пахотного слоя на один сантиметр объем общей пористости увеличивается на 50–55 м3/га.

Мощный окультуренный пахотный слой имеет большое гидромелиоративное значение. С повышением коэффициента фильтрации и влагоемкости почвы сокращается объём стока и тем самым повысить действие осушительных систем и уменьшить вынос питательных веществ. Увеличение мощности пахотного слоя с 15–20 до 25–30 см коэффициент фильтрации на суглинистых почвах повышается с 1,0–1,5 до 2,0–3,0, глинистых – от 0,5 до 2–3 метра в сутки. В мощном пахотном слое создаются и более благоприятные условия для развития микроорганизмов и корневой системы полевых культур. Семена сорняков заделанных на большую глубину медленно прорастают, а значительная часть их погибает. При глубокой подрезке корней сорных растений они быстрее отмирают. Глубокая заделка пожнивных остатков при хорошем оборачивании пласта исключается возможность появления вредителей и болезней на последующей культуре.

Растения по-разному реагируют на глубину пахотного слоя и глубину основной обработки. Хорошо отзываются  на глубокую основную обработку почвы свекла, кукуруза, картофель, люцерна и клевер, вика, кормовые бобы, овощные культуры. Озимые зерновые, горох, ячмень, овес, гречиха культуры, средне отзывающие на глубокую обработку. К слабо отзывающимся или совсем не реагирующие не глубокую обработку относятся лен, яровая пшеница, люпин.