Земледелие: основы почвоведение и агрохимии

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ЗАУРАЛЬЯ

Общая площадь территории Курганской области составляет 71.1 км кв. Поверхность области представляет собой почти плоскую равнину, слегка понижающуюся к северу-востоку в высотами на уровнем моря от 200 м на западе и юго-западе до 120-150 м на северо-востоке. Она расчленена широкими и плоскими долинами рек Тобола, Исети и Миасса с их притоками.

Местность лесостепная с преобладанием степного ландшафта: в рельефе нет ни холмов, ни оврагов, лишь незначительные высоты, гряды и многочисленные озёра.

Климат: Положение Курганской области в глубине континента определяет в основном её климат как континентальный, характеризующийся особенностями, свойственными зоне лесостепи всей Западно-Сибирской низменности ( с холодной малоснежной зимой и тёплым сухим летом). Уральские горы, препятствуя прохождению влажных воздушных масс, усиливают континентальность климата. Характерной особенностью климата области является недостаточное увлажнение с периодически повторяющейся засушливостью.

Температура воздуха: Средне годовая температура воздуха по области равна 1,12 градусов С, а в центральных районах она составляет 1,5 градус С. На территории Курганской области самым холодным месяцем является январь. Средняя температура воздуха в январе на западе области составляет -16 градусов С, на востоке -18 градусов С. Самые низкие температуры воздуха (-50 градусов С) были отмечены в январе 1943 г. Абсолютный минимум температур наблюдался в Кетовском районе на отметке -48 градусов С. Наряду с низкими температурами в отдельные дни в январе возможны резкие повышения температуры воздуха с переходом через 0. Например, в 1948 г. в Далматово отмечена температура +3,8 градусов С.

В начале второй декады апреля происходит переход среднесуточной температуры воздуха через 0 градусов на всей территории области. В конце месяца совершается переход температуры через 5 градусов С.

Самый тёплый месяц в Курганской области — июль. Средняя месячная температура в июле для северных районов равна 17,7 градусов С; для южных районов 20,6 градусов С; для Кетовского района она составляет 23 градуса С.

Максимальная температура воздуха, наблюдавшаяся в Кетовском районе равна +39 градусов С.

Переход среднесуточной температуры воздуха через 5 градусов С осенью совершается 5 октября на северо-востоке и востоке области и 9 октября на западе области. В конце октября и начало ноября по всей области происходит интенсивное понижение температуры воздуха до отрицательных температур (-1 градус С; -5 градусов С).

По многим данным последние заморозки весной на юге области кончаются в середине мая, на северо-востоке области в конце мая. Первые заморозки начинаются во второй половине декаде сентября.

В Кетовском районе продолжительность безморозного периода составляет 120 дней. С температурой воздуха выше 0 градусов С — 190 дней, а выше 15 градусов С — 85 дней.

Влажность воздуха: Летом обильные влагой воздушные массы, двигающиеся с Атлантического океана, встречая на своём пути Уральские горы, оставляют на западном склоне большую часть осадков. Циклоны, приходящие на восток, уже не являются обильными влагой.

По данным агроклиматического справочника в Курганской области самая низкая относительная влажность воздуха в 13 часов наблюдается в мае и составляет на севере области 46%, на юге — 42%. А самая высокая — в декабре и по территории области меняется в пределах от 81 до 83 %.

Среднегодовые суммы осадков составляют 300-400 мм, в восточных районах 255-300 мм.

Наибольшие месячные суммы осадков отмечаются в летнее время года, причём максимальные наблюдаются в июле и достигают на западе области 50-60 мм, на востоке — около 50 мм. Наименьшее количество осадков выпадает в зимнее время года (январь-февраль) и колебается от 15-18 мм в западных районах до 10 мм в восточных.

Сумма осадков, выпадающих в Кетовском районе за год, в среднем 300-350 мм, причём из них сумма осадков, выпавших за период с температурой выше 10 градусов С, в среднем составляет 200-225 мм.

Устойчивый снежный покров на севере области образуется в конце первой — начале второй декады ноября, на юге — в конце второй декады ноября. Средняя продолжительность периода с устойчивым снежными покровом в Кетовском районе составляет 145 дней, при этом следует отметить, что средняя из максимальных высот снежного покрова за зиму насчитывает порядка 30 см.

Сходит снег в конце второй декады апреля.

Ветер: Среднегодовые скорости ветра по всей территории Курганской области достигают 3-4 м/сек. В летнее время скорости ветра меньше, чем зимой и в переходные сезоны. Преобладающее направление ветра западное, юго-западное и южное.

В течение зимних месяцев высокое атмосферное давление сосредоточивается на юго-востоке области с постепенным понижением на северо-западе. Это в основном и обуславливает движение ветров. В зимние месяцы преобладающими направлениями хода ветров в Кетовском районе являются юго-западные румбы.

В целом почвенные и климатические условия Зауралья благоприятны для выращивания основных сельскохозяйственных культур (пшеница, ячмень, овёс, горох, кукуруза, однолетние и многолетние травы, а также овощные и плодовые культуры).

ФАКТОРЫ ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ И ЗАКОНЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Зелёные растения — непременное условие существования человека и животных на земле. Они активно участвуют в круговороте веществ природы, поглощая из воздуха углекислый газ и выделяя кислород, которым дышат все живые существа. За счёт энергии солнечного луча растения создают нужные человеку и животным белки, жиры, углеводы, витамины и многие другие полезные растительные продукты.

Растения тесно связаны с окружающей средой. Для нормального роста и развития растений необходимый свет, тепло, вода, воздух, питательные вещества.

Свет. С помощью энергии солнечного луча растение превращает углекислый газ воздуха в продукцию растениеводства. В клетках зелёного растения непрерывно совершает синтез простых элементов в сложные органические химические соединения.

Некоторые сельскохозяйственные культуры (пшеница, рожь) быстрее растут в условиях более продолжительного дневного освещения, другие (просо, хлопчатник) — при коротком дне и длинной ночи. Одни растения предпочитают интенсивное освещение, другие теневыносливы. Всем культурам в посевах должна быть обеспечена определённая световая площадь.

Фотосинтетическая активная радиация (ФАР), поступающая на землю в средних широтах, измеряется 1-3 млрд. ккал на 1 га. Из этого количества энергии при обычных урожаях порядка 15 ц зерновых с 1 га в течение 80-90 дней вегетации используется не больше 1% ФАР. Однако при более длительном периоде вегетации, когда получают урожаи порядка 50 ц зерна с 1 га, а также при использовании пожнивных культур и на многолетних травах можно довести использование ФАР до 3-4% и выше.

Таким образом, возможности использования солнечной энергии ещё очень далеки до предела (12-15%).

Тепло необходимо растениям для прорастания семян, синтеза соединений, передвижения пластических веществ по растению и формирования урожая.

Полевые культуры предъявляют неодинаковые требования к теплу. Так, яровой пшенице, ячменю, овсу за период вегетации необходима сумма средних суточных температур от 1500 до 2000 град. С; кукурузе, рису — от 3000 до 4500 град.; хлопчатнику — 5000 град. и больше. Для роста и развития растений губительны как низкие, так и высокие температуры.

Вода. В большинстве зелёных и свежеубранных растений содержится 75-90% воды. Растительная клетка должна быть постоянно насыщена водой. С током воды поступают в растение и передвигаются в нём питательные вещества. Вода участвует в фотосинтезе и других процессах, происходящих в растениях, благодаря ей поддерживается устойчивая температура в растении, предупреждается перегрев его солнцем. Благодаря испарению происходит непрерывный ток воды через растение. Количество воды ( в г ), расходуемой растением на образование 1 г сухого вещества, называется транспирационным коэффициентом. Величина транспирационного коэффициента зависит от вида растений и условий из возделывания. У большинства сельскохозяйственных культур он колеблется от 300 до 500 (зерновые), у некоторых возрастает до 800 и 1000 (овощные, травы).

Источников воды в неполивных условиях являются прежде всего осадки, а также грунтовые воды.

Воздух необходим растениям как источник углекислого газа для фотосинтеза и кислорода для дыхания. В целях лучшей обеспеченности углекислым газом надпочвенного слоя воздуха вносят навоз или искусственно обогащают этот слой СО (2), что возможно в теплицах, оранжереях.

Воздух служит для растений и источником азота. Все растения используют азот, попадающий в почву с осадками. Бобовые растения благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями могут использовать азот воздуха. Значительная группа свободноживущих микроорганизмов (азотфиксаторов) — бактерий, грибов и водорослей непосредственно усваивает азот воздуха, оставляя его в дальнейшем высшим растениям.

Установлены определённые закономерности во взаимоотношениях растений с окружающей их средой, получившие название законов земледелия.

Закон минимума — наиболее важный закон, впервые сформулирован немецким учёным Ю. Либихом (1803 — 1873) по отношению к питательным веществам почвы, но он появляется и по отношению ко всем факторам жизни растений. По этому закону продуктивность поля находится в прямой зависимости от необходимой составной части пищи растений, содержащейся в почве в самом минимальном количестве. Закон минимума может подтверждаться многочисленными примерами: при отсутствии снега (воды, воздуха, тепла) растения не могут нормально развиваться или же урожай их будет обусловлен тем фактором, который находится в минимуме (например, вода, питательные вещества), хотя бы все остальные факторы были в достаточном количестве.

Закон равнозначности и незаменимости факторов жизни растений также имеет весьма существенное значение. Все факторы жизни растений равнозначны, и ни один из них не может быть заменен другим. Свет нельзя заменить теплом, питательные вещества — воздухом, азот — фосфором и т.д.

Знание законов земледелия, умение из использовать в практике дают возможность неограниченного повышения урожаев, но требуют разработки такой агротехники, при которой растения наилучшим образом были бы обеспечены факторами жизни. Создание оптимальных условий для развития сельскохозяйственных культур — задача теории и практики земледелия.

Научные основы земледелия начали формироваться в XVIII в. Выдающаяся роль в истории отечественной агрономии принадлежит М.В. Ломоносову (1711-1765). Он впервые с материалистических позиций объяснил происхождение почв и предвосхитил будущие открытия о воздушном питании растений.

М.В. Ломоносов был одним из инициаторов создания в России Вольного экономического общества, которое объединяло прогрессивных землевладельцев на протяжении более 125 лет издавало свои труды.

В развитии научных взглядов в земледелии много сделали первые русские агрономы А.Т. Болотов (1738-1833), И.М. Комов (1750-1792), а затем М.Г. Павлов (1793-1840) и И.А. Советов (1826-1901).

Выдающаяся роль в развитии агрономии принадлежит Д.И. Менделееву (1834-1907), П.А. Костычёву (1845-1895), А.Н. Энгельгардту (1828-1893), чьи «Письма из деревни» высоко оценивал В.И. Ленин.

Основоположником русского почвоведения был В.В. Докучаев (1846-1903).

Биологическое направление в почвоведении развил В.Р. Вильямс (1863-1939).

Крупнейшая заслуга в создании советской агрохимической науки принадлежит Д.Н. Прянишникову (1865-1948).

ПОЧВА И ЕЁ ПЛОДОРОДИЕ

ПОНЯТИЕ О ПОЧВЕ И ЕЁ ПЛОДОРОДИЕ

Первое научное определение почвы дал В.В. Докучаев: «Почвой следует называть «дневные», или наружные, горизонты горных пород (все равно каких), естественно измененные совместным воздействием воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых».

В отличие от горных пород почвы обладают весьма существенным качественным свойством — плодородием.

Под плодородием следует понимать способность почвы обеспечивать потребность растений в элементах питания, воде.

Различают естественное плодородие почвы, которое создавалось под влиянием естественных факторов почвообразования, и эффективное плодородие, которое создаётся трудом человека, зависит от его воздействия на почву, от уровня науки и техники.

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.

ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС

Многие миллионы лет потребовалось для того, чтобы массивные горные породы, покрывающие землю, превратились в почву.

Прежде чем начался почвообразовательный процесс, прошёл длительный период создания рыхлого (рухлякового) слоя на поверхности земной коры под воздействием атмосферных факторов — воды, воздуха, солнечного тепла. Происходило так называемое — физическое выветривание, состоящее в измельчении горных пород под воздействием физических факторов: температуры, воды, переносящей и перетирающей обломки горных пород, ветра и др. Этот процесс разрушения горной породы под влиянием физического выветривания можно наблюдать и в настоящее время.

Одновременно с физическим выветриванием происходило химическое выветривание горных пород и минералов под воздействием воды, углекислоты, кислорода в ходе процессов гидролиза, гидратации и окисления. При этом растворимые соли выщелачивались и породы приобретали новые физические свойства: связность, влагоёмкость, поглотительную способность.

Огромную роль в изменении поверхности земли сыграли ледники.

Под воздействием живых организмов и продуктов их жизнедеятельности на фоне физических и химических превращений протекало биологическое выветривание горных пород и минералов. Многочисленные виды бактерий (нитрификаторы, серобактерии), грибов, водорослей, мхов, лишайников, высших растений и животных способствовало механическому разрыхлению пород, а также извлечению минеральных веществ, превращению их в органические соединения и аккумуляции в поверхностных слоях.

В результате длительного геологического процесса под влиянием физического, химического и биологического выветривания и перемещений горные породы измельчались и превращались в продукты другого химического состава с другими физическими свойствами: поверхность их, представляющая более или менее однородную массу, являлась материнской породой для образования почвы.

Совокупность явлений, под влиянием которых формируется почва, называется почвообразовательным процессом.

ФАКТОРЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

В. В. Докучаев говорил, что почва есть результат совокупного, весьма тесного, векового взаимодействия между водой, воздухом, землёй, растительными и животными организмами и возрастом страны. Он выделил следующие факторы почвообразования: материнские породы, растительный и животный мир, климат, рельеф, возраст страны.

Почвообразующие породы. Материнской, или почвообразующей, породой называется верхний слой земли, на котором и из которого образуется почва. Механический, минералогический и химический состав материнской породы, её физические и физико-химические свойства обязательно влияют на состав и свойства почвы. Например, карбонатные почвы формируются на глинах, богатых известью, а подзолистые — преимущественно на кислых отложениях. При одних и тех же климатических условиях на разных материнских породах образуются и разные почвы.

Основными почвообразующими породами на территории нашей страны являются континентальные осадочные породы, возникшие в четвертичный период.

Растительный и животный мир. Важнейшим фактором почвообразования является растительность. От её характера зависят количество и свойства перегноя, (гумуса), аккумуляция минеральных веществ в верхних горизонтах почвы, а также физические свойства почвы.

Многолетняя древесная растительность корнями глубоко проникает в почву, добывая там воду и минеральные вещества, способствует накоплению снега, даёт ежегодный опад в виде хвои или листьев, образующий лесную подстилку. В процессе разложения опада выделяются органические кислоты, оказывающие сильное влияние на минеральную часть почвы, на формирование почвенного профиля.

Травянистая растительность образует густую сеть корней в верхних слоях почвы. Часть корней ежегодно отмирает и вместе с остатками надземной массы обогащает почву органическим веществом, создаёт её структуру.

Мхи, обладающие высокой влагоёмкостью, способствуют заболачиванию почв и образованию торфяников.

В почвообразовании исключительно велика роль микроорганизмов. В почве их огромное количество (до нескольких миллиардов на 1 г). они разлагают остатки растений и животных, превращают их в гумус, сложные органические и минеральные соединения переводят в простые минеральные соли, доступные для использования их растениями.

В почве обитает большое количество животных организмов (черви, грызуны, насекомые, простейшие), которые также оказывают большое влияние на свойства почвы.

Климат. Количество осадков, температура воздуха, ветер, испарения воды из почвы и другие метеорологические условия, из которых складывается климат местности, оказывает очень сильное влияние на формирование почвы. Прежде всего они определяют характер растительности, а также накопления перегноя и минерализации органического вещества в почве.

От количества осадков и степени испарения воды из почвы зависит направление передвижения солей: промываются они в грунтовые воды или, наоборот, преобладает процесс засоления почвы вследствие подъёма грунтовых вод.

Рельеф. Влияние рельефа сказывается на водном и тепловом режимах почвы. На повышенных элементах рельефа наблюдается меньшая влажность почвы, большая глубина залегания грунтовых вод. В пониженных частях рельефа, наоборот, отмечается большая влажность, близость грунтовых вод, даже заболачивание.

Возраст страны. Это понятие определяется периодом, в течение которого идёт почвообразовательный процесс. На территории России он раньше наступил там, где не было оледенения, или там, где поверхность почвы скорее освободилась от льда, поэтому почвы на севере более молодые, чем на юге.

Деятельность человека. В современных условиях, когда на огромном пространстве земли под действием природных факторов почвы сформировались, решающее влияние на изменение почвенного покрова оказывает производственная деятельность человека. Осушаются болота, орошаются пустыни, вырубаются леса или создаются новые лесонасаждения — все это оказывает влияние на почву. Интенсивное сельскохозяйственное использование земли, в частности применение удобрений, известкование, гипсование, обработка почв, возделывание тех или иных культур, изменяет агрономически важные свойства почвы.

СТРОЕНИЕ И СОСТАВ ПОЧВЫ

Почвенный профиль. Морфологические признаки почв.

В результате длительного почвообразовательного процесса изменяются внешний вид и свойства материнской породы. Уже по внешним признакам можно говорить о происхождении почвы, о её химическом составе и плодородии. Внешние признаки почвы обычно изучают по почвенному профилю. Почвенный профиль — это разрез от поверхности почвы до её измененной почвообразовательным процессом породы, обычно на глубину 1-1,5 м. На вертикальной стенке разреза видны размеры почвенного профиля, окраска и сложение отдельных генетических (связанных между собой по происхождению) горизонтов почвы, различные включения и новообразования. Для большинства почв характерно следующее расположение горизонтов.

Горизонт А1 — перегнойный горизонт (перегнойно-аккумулятивный), отличающийся от нижних слоев почвы более высоким содержанием органического веществ, более тёмной окраской. В этом горизонте происходят накопление перегноя и зольных элементов, их аккумуляция. У чернозёмов перегнойный горизонт имеет почти чёрную окраску, у серых лесных почв — от светло-серой до темно-серой, у каштановых — серо-коричневую. У дерново-подзолистых почв горизонт А1 сероватый с белёсым оттенком.

Горизонт А2 светлоокрашенный (подзолистый). Этот горизонт образуется в результате разрушения силикатов, алюмосиликатов, органических веществ, выноса их в нижележащие горизонты. При сильной выраженности подзолообразовательного процесса горизонт А2 становится белёсым.

Неразложившаяся лесная подстилка или плотная дернина, покрывающие поверхность почвы, обозначаются А0. В подзолистых почвах горизонт А2 может следовать непосредственно за лесной подстилкой (А0). Если верхний горизонт состоит из торфа, он обозначается буквой Т.

На распаханных полях горизонты А0, А1 и частично А2 вовлекаются в обработку, смешиваются и вместо них появляется горизонт Аn (пахотный слой), мощность которого зависит от глубины вспашки.

Горизонт В — горизонт вмывания (иллювиальный), переходный к материнской породе. От отличается от верхнего горизонта меньшим количеством перегноя, а также тем, что в нём накапливаются полуторные окислы и минеральные соли, вымываемые из верхних горизонтов; в нём идет также новообразование минеральных соединений путём изменения самой материнской породы. Обычно горизонт В красно-бурой окраски и имеет различную структуру: ореховатую(в подзолистых и серых лесных почвах), комковатую (в чернозёмах), столбчатую (в солонцах) и т.д. В зависимости от внешних признаков (цвета, структуры) может быть выделено несколько подгоризонтов (В1, В2 и т.д.).

На заболоченных почвах на разной глубине иногда с поверхности выделяют глеевый горизонт G, где под влиянием переувлажнения и недостатка воздуха образуются закисные соединения железа и алюминия голубоватого цвета.

Горизонт С — материнская порода, которая участвовала в образовании почвы. Мощность его различна. В нём часто встречаются включения в виде галек, валунов, известковых отложений и т.д.

Выделяют ещё горизонт D, означающий в отличие от материнской подстилающую породу, не затрагиваемую почвообразовательным процессом.

При отсутствии резкого перехода от одного горизонта к другому выделяют переходные горизонты, например А2В, ВС.

Общая мощность почвенного слоя бывает различна: от нескольких сантиметров до 250 см (у чернозёмов). При рассмотрении почвенного профиля обращает на себя внимание прежде всего окраска почвы, которая изменяется от белой до красной и чёрной, в зависимости от химического состава почвы: тёмный (чёрный) цвет придаёт почве гумус, красноватый — окись железа, белёсый — высокое содержание кремнезема, белый почвенных слоев и отдельных включений — известь, сизоватый — высокое содержание закиси железа (глеевый горизонт).

При морфологическом исследовании почвы отмечается её сложение: рассыпчатое, рыхлое, плотное, слитное. Рассыпчатое сложение свойственно песчаным почвам; рыхлое — суглинистым и глинистым почвам, богатым органическим веществом; плотное — большинству иллювиальных горизонтов; слитное — солонцовым почвам.

В почвах различают морфологические разновидности структурных отдельностей. Например, в чернозёмах можно видеть зернистую структуру, в солонцах — столбчатую, в иллювиальных горизонтах серых лесных почв — ореховатую; в горизонтах вымывания — плитовидную(плитчатую, пластинчатую и листовую) и др.

Для характеристики почв и суждения об их происхождения имеют важное значение различные новообразования и включения.

Новообразования — различные, заметные на глаз образования в почве химического и биологического происхождения, появившиеся в течение почвообразовательного процесса: кротовины, сусликовины, экскременты насекомых, конкреции извести, закисного железа и марганца, прожилки, выцветы, налёты солей и т.д. Новообразования химического происхождения возникают главным образом в иллювиальном горизонте благодаря соединениям, вымываемым из верхнего слоя.

К включениям относятся различные растительные и животные остатки, ракушки, обломки горных пород, валуны, галька, уголь и др.

Механический и химический составы почвы

Свойства почвы и характер почвообразования в значительной степени зависят от механического состава почвы и материнской породы. Под механическим составом почвы подразумевается содержание и соотношение в ней частиц различного размера. Для определения механического состава пользуются методами разделения частиц на фракции просеиванием почвы через сита и отмучиванием тонких частиц в воде.

В зависимости от содержания и соотношения различных механических элементов, в частности от соотношения физического песка и физической глины, устанавливается и разновидность почвы по механическому составу. В России принята агрономическая классификация почв по механическому составу, разработанная Н. А. Качинским (табл. 4).

Таблица 4.

Классификация почвы по механическому составу

Песчаные, супесчаные и легкосуглинистые почвы обрабатываются легче сельскохозяйственными орудиями, поэтому их называют лёгкими почвами, а глинистые и суглинистые почвы — труднее, их называют тяжёлыми почвами.

Механический состав почвы существенно влияет на её водные свойства и питательный режим. Например, песчаные частицы хорошо пропускают воду, но плохо удерживают её, а пылеватые частицы (физическая глина) хорошо удерживают влагу, но плохо пропускают берез себя избыток воды. Поэтому песчаные почвы обладают хорошей водопроницаемостью и плохой водоудерживающей способностью (влагоёмкостью), а глинистые почвы наоборот.

Лучшими являются почвы средние по механическому составу, средне- и легкосуглинистые. В них создаются наиболее благоприятные условия для растений в отношении воздушно-водного и питательного режимов и механической обработки.

Химический состав в значительной степени зависит от тех пород, на которых почвы образовались.

Для примера приведём химический состав дерново-сильноподзолистой почвы и чернозёма (табл. 2).

Таблица 5.

Валовой химический состав почв (в % массы безводной, безгумусовой и бескарбонатной почвы) (данные А. А. Роде и А. А. Афанасьева)

*В процентах массы сухой почвы

В основу химического состава этих почв представляют кремнезем, полуторные окислы железа и алюминия. Но гумуса, кальция, фосфора, серы в чернозёме больше, чем в подзолистой почве.

По сравнению с материнскими породами (ленточными глинами и лессовидными суглинками) в почвах оказалось больше фосфора, серы (в чернозёме), меньше полуторных окислов.

Гумус. Важнейшей составной частью почвы, определяющей её свойства и плодородие, является гумус (перегной). Это тёмное аморфное коллоидное вещество сложного химического состава, образовавшееся в результате разложения мёртвых остатков растений и животных. Разложение может идти до полной минерализации органического вещества. Обычно в почве встречаются органические остатки на разных стадиях разрушения, в том числе неразложившиеся или слаборазложившиеся корни растений, пожнивные остатки, лесной опад, мхи, иногда ветки и древесина. Под перегноем понимают не все органические остатки, сохранившееся в почве, а лишь вновь возникшее органическое вещество.

Образование гумуса — сложный процесс биологических и биохимических превращений остатков растительных и животных организмов в результате главным образом деятельности бактерий и грибов. В составе гумуса выделяют гуминовые и фульвокислоты.

Основное отличие фульвокислот от гуминовых — резко выраженная кислая их реакция (рН 2,6-2,8). При такой реакции фульвокислоты растворяют большинство минералов, выносят питательные вещества в нижележащие слои, чем снижают почвенное плодородие.

Значение гумуса в почве огромно. Он увеличивает поглотительную способность почвы, улучшает её химические и биологические свойства, способствует образованию прочной структуры, при минерализации обеспечивает растения в доступной форме азотом и зольными элементами. Чем больше гумуса в почве, тем лучше её тепловые (тёмная окраска почвы способствует поглощению тепловой энергии солнца) и водные свойства; богатые перегноем почвы обладают большей влагоёмкостью. Гумус в почве служит также источником энергии для развития полезной почвенной микрофлоры.

От количества гумуса в определённой степени зависит и плодородие почвы. Содержание его в почвах колеблется в широких пределах: от 1,8 до 3% в дерново-подзолистых почвах, до 10% и выше в чернозёмах. Промежуточное положение занимают серые лесные и каштановые почвы (3-3.5%). Мало гумуса и в серозёмах (0,5-2,0%).

Запасы органического вещества в пахотном слое на 1 га колеблются от 56 т (дерново-подзолистые почвы) до 224 т (мощные чернозёмы). Непрерывное возделывание большинства сельскохозяйственных культур ведёт к минерализации, к потере части гумуса. Внесение в почву органических удобрений (навоз, торф, сидераты), возделывание сельскохозяйственных растений с мощной корневой системой в пахотном слое, поддержание в почве благоприятного воздушно-водного режима и реакции среды, способствующей микробиологической деятельности, позволяют увеличивать содержание гумуса в почве.

СВОЙСТВА ПОЧВЫ

Поглотительная способность почвы

Во всех почвах содержатся коллоидные частицы (< 0,0001 мм). Они обладают многими специфическими свойствами. Поэтому от их количества зависит плодородие почвы. Содержанием коллоидных частиц прежде всего определяется поглотительная способность почвы — способность поглощать из окружающей среды и удерживать растворимые и взмученные в воде твёрдые вещества, пары воды и газа. Коллоидные и близкие к ним частицы почвы, обладающие способностью поглощения, называют почвенными поглощающим комплексом (ППК).

Учение о поглотительной способности почв разработано русским учёным К. К. Гедройцем (1872-1932). Различают несколько видов поглощения: механическое, физическое (молекулярное), химическое, физико-химическое и биологическое.

Механическое поглощение— способность почвы задерживать при фильтрации частицы, находящиеся во взвешенном состоянии, превышающее по диаметру почвенные поры. Механически задерживаются также частицы почвы, попадающие в трещины, образующиеся на поверхности почвы. Чем больше в почве тонких фракций механического состава, тем выше механическое поглощение.

Физическое поглощение(или молекулярная адсорбция) основано на способности коллоидов почвы притягивать к поверхности и удерживать на ней молекулы вещества (воды, растворов, газов, например аммиака), не изменяя их свойств.

Химическое поглощение. Вещества, входящие в почвенный раствор и твёрдую фазу почвы, вступают в химическое взаимодействие с находящимися в почве солями с образованием слаборастворимых или нерастворимых в воде соединений.

Физико-химическое поглощение, или обменная адсорбция(обменная поглотительная способность). Она основана на способности почвенных коллоидов поглощать из почвенного раствора и удерживать на поверхности катионы в обмен на другие катионы в ППК.

Энергия поглощения разных катионов зависит от их валентности и атомной массы: чем выше валентность, а в пределах одной валентности чем выше атомная масса, тем выше и энергия поглощения. Исключением является водород (Н). В порядке возрастающей энергии поглощения катионы располагаются в следующей последовательности:

Na < NH < K < Mg < H < Ca < Al < Fe

Количество катионов, которое способна поглотить почва, называется ёмкостью катионного поглощения, или ёмкостью обмена и выражается в миллиграмм-эквивалентах (мг-экв.) на 100 г почвы. Величина ёмкости поглощения (Т) у разных почв неодинакова и зависит от наличия минеральных и органических коллоидов почвы. Так, у супесчаных почв она составляет всего 5-10 мг-экв., у суглинистых малогумусных — 15-20, а у суглинистых чернозёмов — 40-50 мг-экв. и выше.

Чем больше в ночве глинистых частиц и гумуса, тем больше емкость поглощения.

Очень большое значение для плодородия почв имеет и состав поглощенных оснований. В нем могут быть кальций, магний, во­дород, калий, натрии, аммоний, железо и алюминий. Двухвалент­ные катионы (Са^, Mg^+) хорошо коагулируют коллоиды, способствуют 1от_(х)1)1^ом^1ию_с11^’кту11ь1, создают нр.йтря.цБную или близкую к ней реакцию почвы. В агрономическом отношении это наиболее ценные катионы.

Одновалентные катионы (К+, _Ма+) диспергир_уют_. цочведные коллоиды, разрушают лочвр’нные. яг.рега_ц)и-.-а_с_ними и структуру, при большом количестве вызывают щелочную реакцию. .

Поглощенный водород разрушает почвенные коллоттТГы и под­кисляет почву. Подкисляющее действие может оказывать на поч­ву II алюминий. Будучи вытесненным:.; из поглощенного состояния, он в почвенном растворе переходит в соединение АlСlз, которое !! результате взаимодействия с водой образует соляную кис­лоту.

В зависимости от наличия в поглощенном состоянии, с одной стороны, водорода (II) и алюминия (Аl), а с другой—двухва­лентных катионов (Са и Mg) различают почвы, насыщенные. осно­ваниями и не насыщенные ими. К первым относятся ночвы, в по­глощающем комплексе которых ; ‘.находятся

только катионы каль­ция, магния, калия и отсутствует водород; ко вторым — почвы, в поглощающий комплекс которых наряду с другими катионами входят водород, алюминий. Насыщены основаниями черноземы, каштановые почвы, сероземы, а не насыщены дерново-подзолистые почвы, красноземы, болотные. Почвами с высокой насыщенностью натрием являются солонцы. Они бесструктурны, расплываются от дождя, а при высыхании сплываются в плотную массу.

Для характеристики агрохимических свойств почвы важное зпачепне имеет сумма поглощенных оснований (S). При ее опре­делении учитывают количество содержащихся в .поглощенном состоянии катионов.. (в подзолистых почвах Са, Mg), за исключением ! водорода. Этo количество выражают также в миллиграмм-эквивалентах на 100 г почвы. У разных почв оно колеблется от 2 до 50 мг-экв. и выше. Например, на легких дерново-подзолисты.х почвах Sможет быть всего 2—5 мг-экв., на легкосуглиннстых— 5-10, на тяжелых суглинках—15—-20, на лесостепных почвах и чернозема’:—от 20 до 50 мг-экв. Чем больше S. тем агрономиче­ски ценнее ночва.

С суммой поглощенных оснований связано вычислен не степе­ни насыщенности почвы основаниями (V).Она показывает, какую часть от емкости поглощения почвы занимают поглощенные ос­нования, выражается в процентах от общей емкости поглощения, включающей содержание ионов водорода (Н), и вычисляется по формуле:

Считается, что если насыщенность основаниями меньше 75%, то такую почву надо известковать.

Биологическое поглощение. Этот вид поглощения в почве осуществляется жизнедеятельностью растений и микроорга­низмов. Одной из важных особенностей биологического поглоще­ния является избирательная способность микроорганизмов и ра­стений, проявляющаяся в том, что они берут из почвы преиму­щественно те вещества, которые им необходимы для построения своего тела, для жизни.

Реакция почвы. Формы кислотности

С насыщенностью почвы различными катионами непосредственно связана реакция почвен­ной среды.

Почвы, насыщенные Са, Mg (черноземы), имеют нейтральную или слабокислую реакцию, благоприятную для большинства сель­скохозяйственных культур. Почвы, не насыщенные основаниями, характеризуются кислой реакцией. Таковы почвы дерново-подзо­листые. Высокая кислотность их может быть вредной для многих сельскохозяйственных культур.

Кислотность почвы. В почвах, не насыщенных’ основа­ниями, различают две формы кислотности: актуальную и потен­циальную.

Актуальная кислотность обусловлена ионом водорода, находя­щимся в почвенном растворе. Обычно она наблюдается при нали­чии в почве растворимых органических кислот, углекислого газа или таких соединений алюминия и железа, которые, взаимодей­ствуя с водой, образуют кислоту.

Реакция почвенного раствора (водной вытяжки из почвы) вы­ражается величиной рН, характеризующей в нем концентрацию водородных ионов. Сама величина рН представляет собой отри­цательный логарифм концентрации водородных ионов. Чем ниже рН, тем выше кислотность почвы. рН сильнокислых почв 4,0— 4,5; нейтральных 7,0; сильнощелочных 8,0—9,0 *.

Потенциальную кислотность обнаруживают при обработке почвы растворами различных солей, вызывающими вытеснение ионов водорода и алюминия из поглощенного состояния.

Принято различать две формы потенциальной кислотности: обменную и гидролитическую. Обменная кислотность появляется при обработке почвы 1 н. раствором нейтральной соли, например КСl. В этом случае из почвы вытесняются водородные ноны (Н+).

* Для установления реакции почвы все же редко пользуются определением рН почвенного раствора. Чаще устанавливают кислотность в солевых вытяжках из почвы.

Обменную кислотность выражают, как и актуальную, знаком рН, но обязательно указывают «рН солевой вытяжки» (или рН в КСl). Величина рН солевой вытяжки для разных почв следующая:

очень сильнокислые ………. < 4,0

сильнокислые ……….. 4,1—4,5

среднекислые. ……….. 4,6—5,0

слабокислые. ………. 5,1—5,5

близкие к нейтральным ……….. 5,6—6,0

нейтральные. ………. 6,0

щелочные ………. 7—8

Точнее выражать обменную кислотность почв в миллиграмм-эквивалентах (мг-экв.) водорода и алюминия (в сумме) на 100 г почвы.

Гидролитическая кислотность обнаруживается при обработ­ке почвы гидролитически щелочной солью (солью сильного осно­вания и слабой кислоты). Чаще всего для ее определения пользу­ются 1 н. раствором уксуснокислого натрия (CHsCOONa).

Величина этой формы кислотности характеризует способность почвы связывать основания из растворов гидролитически щелоч­ных солей. Гидролитическую кислотность выражают в милли­грамм-эквивалентах на 100 г почвы.

Гидролитическая кислотность, как правило, больше обменной и включает в себя обменную и актуальную кислотность, а обмен­ная, в свою очередь, включает в себя актуальную кислотность. Гидролитическая кислотность зависит от типа почвы, абсолютная величина ее бывает от 2 до 8—10 и даже до 15 мг-экв. на 100 г почвы.

Наиболее опасна для растений обменная кислотность. В практике определением рН почвенного раствора широко обосновыва­ют применение известкования и установление дозы извести.

Снизить почвенную кислотность можно не только известкованием, но и другими способами, например длительным обильным унавоживанием одним из приемов окультуривания почвы.

Щелочность почвы. Щелочная реакция почвенного раствора появляется при взаимодействии поглощенного натрия с поч­венным раствором, в котором находится углекислота или Са(НСОз)2. Щелочность различают также актуальную и потенци­альную. Первая обусловлена наличием в почвенном растворе гид­ролитически щелочной соли.

В зависимости от содержания обменного натрия (в % от суммы поглощенных оснований) различают:

солонцы. …………. 20

солонцеватые почвы ……… 10—20

слабосолонцеватые почвы ……… 5—10

Почвы, в которых обменного натрия больше 10%, нуждаются в гипсовании и других приемах улучшения.

Буферность почвы— это способность почвы противостоять резкому изменению ее реакции. Буферность зависит от емкости поглощения, состава почвенных коллоидов и наличия в почвенном растворе буферных смесей, например бикарбонатов кальция. Буферность очень ценное свойство почвы.

Песчаные малогумусные почвы имеют очень небольшую буферность, в них легко смещается реакция, например, при внесесении кислых или щелочнных форм минеральных удобрений. Богатые перегноем суглинистые почвы с высокой степенью насыщенности основаниями обладают высокой буферностью: хорошо противо­стоят влиянию внешних факторов, изменяющих реакцию почвы.

Поглотительная способность почвы, насыщенность основания-ми, кислотность, щелочность играют очень большую роль для аг­рономической оценки почв и устанавливаются при почвенных об­следованиях. Соответствующие показатели (рН, S, Н обм, Н гидр. Т, У)приводятся в характеристиках почв и служат обоснованием для тех или иных приёмов их улучшения.

Структура почвы. Частицы почвы могут склеиваться между со­бой, образовывать структурные комочки — агрегаты, не размывае­мые водой. Почва с большим количеством агрегатов называется структурной. Бесструктурными почвами называются такие, в ко­торых отдельные механические элементы (песок, пыль) не связа­ны между собой. Свойство почвы образовывать структурные агре­гаты называются структурностью.

В агрономическом отношении наиболее ценна мелкокомковатая и зернистая структура пахотного горизонта с размерами ко­мочков от 1 до 5 мм. Очень важное качество почвенной структу­ры — ее водопрочность,т. е. неразмываемость агрегатов водой.

В структурной почве создается и поддерживается лучший воз­душно-водный режим, а следовательно, и микробиологическая деятельность, и питательный режим. Структурную почву легче обрабатывать.

Однако нельзя переоценивать значение структуры почвы. Известно, например, что песчаные почвы бесструктурны, но при достаточном увлажнении и удобрении могут давать очень высокие урожаи.

Физические и физико-механические свойства почвы

К физическим свойствам почвы относятся плотность, плотность твердой фазы почвы, скважность, а также водные, воздушные и тепловые свойства.

Плотность почвы— масса единицы объема (1 см куб) сухой почвы в ее естественном состоянии. Плотность пахотного слоя грубозернистой песчаной почвы 1,8; подзолистой суглинистой 1,2; типичного чернозема 1,0. Исходя из плотности почвы, вычисляют массу пахотного слоя на 1 га. Для подзолистых суглинков он бу­дет 2,5—3 тыс. т (при глубине 20 см).

Величина плотности определяется плотностью твердой фазы почвы и зависит от ее зональных особенностей.

Плотность твердой фазы почвы— отношение массы твердой фазы (почвенных частиц) к массе того же объема воды при 4° С. Наибольшую плотность твердой фазы имеет минераль­ная почва, например песчаная с высоким содержанием кварца (2,65), у перегноя и торфа 1,6, поэтому почвы с большим количе­ством гумуса отличаются меньшей плотностью твердой фазы (так у мощного чернозема она 2,37).

Пористость, или скважность. Почва состоит из твердой фазы (почвенных комочков) и промежутков между ними, или пор. Общий объем пор в процентах по отношению ко всему объ­ему почвы называется пористостью, или скважностью, почвы. По­ры могут быть заняты водой или воздухом. Наиболее благоприя­тен в агрономическом отношении такой объем, при котором поры почвы заняты водой примерно наполовину.

Скважность различают капиллярную (объем промежутков капиллярного сечения), некапиллярную (промежутки более широ­кие, чем капилляры) и общую.Последняя в пахотном слое состав­ляет около 50%.

Физико-механические свойства почвы: связность, пластичность, .липкость, набухание и усадка имеют значение при механической обработке, так как от них зависит удельное сопротивление почвы орудиям обработки.

Для агрономической характеристики состояния почвы приме­няется термин спелость почвы.Под спелостью почвы понимают ее пригодность для механической обработки. Она зависит от состояния влажности, связности, пластичности, липкости.

Спелая почва легко обрабатывается орудиями, не прилипает к ним, не мажется, не образует глыб, а крошится при обработ­ке на мелкие комки.

Неблагоприятное сочетание перечисленных физических свойств почвы может привести к образованию почвенной корки,ухудшаю­щей условия жизни растений.

В результате систематического уплотнения почвы плугом при вспашке на одну и ту же глубину в верхней части подпахотного слоя образуется плотная прослойка почвы, так называемая плужная подошва.Для предупреждения ее возникновения следует па­хать поля на разную глубину и в разных направлениях.

Водные свойства и водный режим почв

Вода может находить­ся в почве в разных состояниях и в зависимости от этого имеет неодинаковое значение для питания растений. Различают следую­щие главные формы воды в почве.

Гравитационная вода занимает в почве крупные поры (некапиллярные), передвигается сверху вниз под собственно^ тяжестью. Это самая доступная для растений вода. Однако если она заполняет все поры, то наступает переувлажнение почвы. На песчаных почвах гравитационная вода легко уходит вглубь, в зону, недоступную для корней.

Капиллярная вода занимает капилляры почвы. По ним она продвигается от более влажного слоя к более сухому. По ме­ре испарения воды с поверхности почвы такой восходящий ток ее может иссушить почвы. Капиллярная вода вполне доступна растениям.

Гигроскопическая вода находится в почве в виде мо­лекул в поглощенном состоянии, удерживается поверхностью поч­венных частиц, почти недоступна растениям, передвигается между частицами почвы в форме пара.

Названные формы воды не являются постоянными. Вода может из одной категории переходить в другую. При переувлажнении почвы все промежутки между ее частицами заняты водой. При подсыхании почвы расходуется в первую очередь свободная (не­капиллярная) вода, а затем капиллярная. Если запасы капиллярной и некапиллярной воды исчерпаны, то растения уже почти не могут получать ее из почвы через корневую систему, так как в почве остается только вода, малодоступная растениям. Степень увлажнения почвы, при которой растения начинают завядать, от недостатка влаги, называется влажностью завядания (ВЗ).Влажность завядания равна обычно двойной максимальной гигроскопичности на песчаных почвах она ниже 1% на супесчаных» 1—3, на суглинистых 4—10, а на глинистых 15% и выше.

Количество воды, которую почва прочно удерживает, а растения не могут использовать, составляет мертвый запасводы. обыч­но равный полуторной максимальной гигроскопичности.

В глинистых почвах, водоудерживающая способность которых очень велика, мертвый запас влаги составляет 10—15% массы почвы, а в песчаных почвах— меньше 1 %. Это значит, что при оди­наковой влажности (допустим, 20%) глинистая и песчаная почвы имеют разное количество доступной растениям воды: глинистая 5—10%, песчаная 19%.

Воду, которая содержится в почве сверхвлажности завядания (некоторые считают сверх мертвого запаса), т.е. больше двойной максимальной гигроскопичности, называют продуктивной (или доступной) влагой. Процент продуктивной влаги в почве равен приблизительно влажности почвы, выраженной в процентах, за вычетом двойной максимальной гигроскопичности.

Однако более точно количество продуктивной влаги исчислять в весовых единицах Каждый миллиметр осадков соответствует 10 т воды на 1 га.

Запас продуктивной влаги (W) вычисляют с учетом мощности и плотности каждого слоя почвы по формуле: W = 0,1 • П • h (B — BЗ),

где 0,1—коэффициент перевода в миллиметры водяного слоя; /7—плотность почвы (в r на 1 см куб); h — мощность слоя почвы, для которого рассчитывается запас влаги (в см); В—влажность почвы и ВЗ—влажность завядания (в % от абсолютно сухой почвы).

Почва способна впитывать и удерживать воду, а затем отдавать ее растениям. Для получения высокого урожая необходимо, чтобы в почве всегда содержалось нужное растениям количество воды. Зерновые культуры расходуют на создание урожая 2—3 тыс. т воды на 1 га, а другие растения и больше.

В почву вода попадает прежде всего с осадками, а также из атмосферы в виде водяных паров. Наибольшее количество воды, которое может удержать (вместить) почва при заполнении всех пор, называется общей, или полной, влагоемкостью (ПВ),Она зависит от механического состава почвы, содержания в ней перегноя и от общей пористости. Например, глинистые почвы отличаются высокой влагоемкостью (60—80 г воды на 100 г почвы), а песча­ные—низкой (15—25 г). Особенно велика она в торфяных почвах. При полном насыщении торфа масса ее в несколько раз превышает массу воздушно-сухого торфа. Наиболее благоприятный для ра­стений водный режим создается в минеральных почвах при насы­щении их водой на 60—80% полной влагоемкости.

Отличают еще полевую влагоемкость.Величина полевой влагоемкости (в % массы сухой почвы) песчаных почв 3—5, супесча­ных 10—12, суглинистых и глинистых 13—22. В гумусовом горизонте чернозема она может быть 40—45%. Влажность почвы бо­лее высокую считают избыточной.

Способность почвы пропускать через себя воду носит название водопроницаемости.При плохой водопроницаемости вода осадков стекает по поверхности почвы. В то же время при очень высокой во­допроницаемости, какой, например, обладают песчаные почвы, осадки очень быстро проникают через почву и не используются растениями. Наиболее благоприятны условия для водопроницае­мости в структурных почвах.

Водный режим почвы зависит прежде всего от количества вы­падающих атмосферных осадков и от величины расхода влаги на испарение и транспирацию. Соотношение этих величин и опреде­ляет тип водного режима почвы. Он может быть промывным (от­ношение осадков к испарению больше единицы), переходным (это отношение около единицы) и непромывным (осадков меньше, чем величина испарения). Промывной тип преобладает в лесолу­говой зоне, непромывной — в степной зоне, а переходный — в ле­состепи. При близком расположении грунтовых вод возникает еще выпотной тип водного режима, а при высоком уровне грунтовых вод — застойныйтип.

Воздушные и тепловые свойства почвы.В почве содержится воздух, состав которого отличается от атмосферного большим ко­личеством углекислого газа, меньшим количеством кислорода. При недостатке воздуха в почве замедляется прорастание семян, ненормально развивается корневая система, подавляется микро­биологическая деятельность.

Содержание воздуха в почве (ее воздухоемкость) зависит от скважности почвы и относительного количества пор, занятых во­дой.

Важно, чтобы непрерывно шел интенсивный обмен воздуха ме­жду почвой и атмосферой (аэрация), чтобы воздух, более бога­тый кислородом, поступал в почву, а бедный кислородом удалялся из нее.

Различные почвы имеют неодинаковые тепловые свойства. Поч­вы темноцветные быстрее прогреваются солнцем, чем светлоокрашенные. Почвы с меньшим содержанием воды скорее прогревают­ся весной, переувлажненные почвы медленно прогреваются и охлаждаются.

В практике земледелия имеет значение теплопроводность почв. Почвы, бедные органическим веществом, отличаются высокой теплопроводностью, а почвы с большим содержанием его, например торфяные, — низкой.

ПИТАТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ

Почва — источник всех питательных веществ, поступающих в растения через корневую систему. К необходимым для растений элементам питания относятся: азот, фосфор, калий, кальций, маг­ний, сера, железо. Важную роль в жизни растений играют микро­элементы бор, марганец, цинк, кобальт, молибден, внесение кото­рых в почву (при их недостатке) может повысить урожай и его качество.

Рассмотрим запасы важнейших питательных веществ почвы и источники их пополнения.

Азот.Источником его в почве служит прежде всего органиче­ское вещество, в котором заключено 90% азота почвы. Содержа­ние этого элемента в гумусе различных почв измеряется нескольки­ми тоннами на гектар.

Запасы гумуса без поступления органических веществ ежегодно уменьшаются в подзолистых почвах на 6—7 ц, в чернозёмах около 1 т с 1 га. Поэтому система удобрения почвы и севооборота должна строиться таким образом, чтобы запасы гумуса в почве не истощались.

Наибольшее значение для пополнения доступного растениям почвенного азота имеют процессы аммонификации, при которой азот органического вещества превращается в аммиак, — и нитрифи­кации,при которой аммиак переходит в азотистую, а затем в азот­ную кислоту и ее соли. Развитию этих процессов способствуют оп­тимальная температура (20—30° С) и влажность почвы (60—70% полной влагоемкости), аэрация почвы, благоприятная реакция среды.

Превращение органических соединений в доступные минеральные формы азота проходит несколько последовательных стадий.

Белки и гумусовые вещества под действием ферментов превращаются сначала в аминокислоты и амиды. Микроорганизмы-ам-монификаторы переводят эти соединения в аммиак, аммиачные соли и поглощенный аммоний, уже доступные растениям. Однако в дальнейшем аммиак под влиянием нитрифицирующих бактерий превращается в нитриты, а затем в нитраты, связанные с кальцием, магнием, калием и другими катионами.

При благоприятных условиях нитрификации, например в паровом поле на черноземах, может накапливаться от 30 до 50 мг и более нитратного азота на 1 кг почвы, что соответствует 90— 150 кг на 1 гаи больше. В паровом поле на дерново-подзолистых почвах также может аккумулироваться азот нитратов, хотя и в меньшем количестве.

Накопленный в почве азот нитратов легкоподвижен. При выпадении большого количества осадков он может опускаться в глу­бокие горизонты и даже вымываться в грунтовые воды, а также переходить в элементарный азот и улетучиваться в воздух. В за­сушливых условиях, например в Западной Сибири, нитраты долго (несколько лет) сохраняются в почве. Поэтому процесс разложения органического вещества и образования подвижных форм азота можно регулировать в интересах лучшей обеспеченности этим элементом растений.

Другим источником азота в почве служит азот воздуха. Его запасы действительно неисчерпаемы. Однако пути поступления азота воздуха в почву ограничены. Небольшое количество этого элемента (около 4 кг на 1 га) попадает ежегодно с осадками. Накапливают азот в почве и свободноживущие азотфиксаторы (бактерии, некоторые грибы и водоросли). Однако даже при неблагоприятных условиях они могут дать его немного (5—10 кг на 1 га в год).

Количество азота в почве необходимо пополнять внесением органических и минеральных (азотных) удобрений, а также мобили­зацией атмосферного азота путем посева бобовых растений, главным образом многолетних (клевера, люцерны), или таких одно­летних бобовых, которые запахиваются в почву (люпин). Известно, что клевер и люцерна усваивают 150—200 кг азота на 1 га. Примерно одна треть его остается в почве, а остальное количество возвращается в нее в виде навоза.

Степень обеспеченности растений азотом почвы нельзя определить по валовому содержанию гумуса или азота. Приближенно содержание этого элемента в доступной форме устанавливают химическими методами, в частности методом Тюрина — Кононовой, которым определяется в почве содержание легкогидролизуемого азота, включающего азот нитратов, аммиака и часть азота органических соединений, легко превращающегося в доступную для ра­стений форму. Для определения обеспеченности почвы азотом этим методом используют шкалу, в которой указано количество гидролизуемого азота в миллиграммах на 100 г почвы. Степень обеспеченности для разных групп культур неодинаковая. Принято считать содержание азота (в мг на 100 г почвы) до 4—6 низким, 6—8 средним, свыше 8 высоким.

Однако метод Тюрина—Кононовой пригоден не для всех почв и зон. Потребность в азоте устанавливают по содержанию нитра­тов в почве осенью и весной, (этот метод подходит для засушли­вых районов, где не наблюдается сильного вымывания нитратов в глубь почвы, например в Западной Сибири и Северном Казах­стане), а также определением нитрификационной способности почв. Наиболее точно о возможной реакции на внесение азотных удобрений на той или иной почве можно судить только на осно­вании полевых опытов.

Фосфор.Хотя содержание его в земной коре не превышает 0,1%, значение этого элемента в жизни почвы и растений огром­но. Растения аккумулируют фосфор в перегнойном слое почвы, но в то же время и отчуждают с урожаями, особенно с товарной ча­стью его. Фосфор находится в почвах в органических и минераль­ных соединениях. В черноземах примерно половина, а в дерново-подзолистых почвах одна треть его связана с органическим веще­ством.

Этот фосфор становится доступным растениям лишь после минера­лизации органического вещества.

Минеральные соединения фосфора представлены очень многими формами, преимущественно труднорастворимыми и слабодоступ­ными растениям фосфатами алюминия, железа и трехкальциевы­ми фосфатами Са3(РО4)2. Легкодоступных соединений фосфора, таких, как растворимые соли кальция [Ca(H2PO4)2]], магния [Mg(H2P04)2], калия (КН2PO4), аммония [(NH4)2HP04 и NH4H2P04] в почве мало. Наблюдается большой разрыв между ва­ловым содержанием фосфора в почве и его количеством, доступным для растений. Например, в дерново-подзолистых суглинистых поч­вах или в серых лесных общее содержание фосфора (P20s) в пахотном слое составляет 0,04—0,12%, или 1,2—3,6 т на 1 га, а количество доступных растениям форм фосфора в неудобренной фосфата­ми почве не превышает 0,1—0,2 т на 1 га.

О потребности почв в фосфорных удобрениях судят по содержанию доступного растениям фосфора, определяемого теми или другими химическими методами. Все методы рассчитаны на вытеснение фосфора растворителями различной силы и концентрации. Разумеется, химические методы только приближенно дают представление о доступности фосфора растениям. В СССР для определения нуждаемости почв в фосфорных удобрениях применяют метод Кирсанова, основанный на вытеснении фосфора 0,2 н. соляной кислотой (для подзолистых почв), метод Мачигина, основанный на вытеснении фосфора 1%-ным раствором углекислого аммония (для карбонатных почв) и некоторые другие. Используют также методы, в которых применяют последовательно несколько растворителей, что позволяет определить групповой состав фосфатов в почве по степени их растворимости (методы Чирикова, Чанга и Джексона и др.). При установлении обеспеченности почв доступным для растений фосфором пользуются следующей шкалой

С учетом обеспеченности почв подвижным фосфором и устана­вливают дозы фосфорных удобрений.

Калий.Все почвы, за исключением торфяных и рыхлопесчаных, характеризуются высоким валовым содержанием калия (КО) —

1,2—2,5%, или 35—75 т на 1 га пахотного слоя. Преобладающая часть калия связана с глинистыми частицами почвы. Поэтому существует прямая связь между механическим составом почв и со­держанием в них калия. Чем больше в почве мелкодисперсных частиц, тем больше в ней калия. В пределах одного почвенного типа в зависимости от механического состава почвы количество калия изменяется следующим образом: песчаные и супесчаные поч­вы — 1,2%’. легкосуглинистые — 1,77; среднесуглинистые — 2,17; тяжелосуглинистые и глинистые—2,33%.

Калий находится в почвах преимущественно в форме недоступных или малодоступных растениям минералов, таких, как ортоклаз, мусковит, биотит, нефелин. Из минералов, особенно трех последних, он может постепенно, но очень медленно переходить в рас­творимое состояние под влиянием химического и биологического выветривания, например под влиянием выделяемой корнями растений углекислоты. Если при низких урожаях процесс высвобож­дения калия из труднодоступных минеральных соединений может обеспечить потребность растений, то при высоких урожаях и большом выносе этого элемента из почвы доступного калия в ней ка­зывается недостаточно для питания растений. Основной формой доступного растениям калия в почве служит обменный калий, адсорбированный на поверхности почвенных коллоидов. Содержание его в дерново-подзолистых почвах колеблется от 4 до 25 мг К20 на 100 г почвы, в черноземах и сероземах—до 50 мг.

В почве происходит и обратный процесс—фиксация, или закрепление, калия. Из обменной формы он может переходить в не­обменную. Фиксации подвержен и калий вносимых удобрений.

Для определения доступного калия принят также метод Кирсанова (фосфор и калий определяют в одной вытяжке 0,2 н. НС1).

Применяется обычно следующая шкала обеспеченности почв доступным (обменным) калием.

Однако содержание в почве обменного калия не служит достаточным показателем обеспеченности растений доступным калием, так как, помимо обменного калия, растения используют часть необменного калия. Кроме того, количество обменного калия в поч­ве по мере его расходования может восстанавливаться за счет необменного калия.

Магний.

Некоторые почвы особенно дерново-подзолистые, песчаные и супесчаные, содержат мало магния. Если общее количест­во его в суглинистых почвах 1—2%, то в песчаных всего 0,05— 0,1% MgO. Основная часть магния, находящегося в почвах, входит в силикаты и трудно доступна растениям. Водорастворимый и обменный магний составляет не более 10% общего его запаса, а в легких почвах — 0,5—2,5 мг на 100 г почвы. Между тем магний вымывается из почвы осадками, используется растениями (зерно< вые выносят 10—15 кг Mg0 на 1 га, а картофель, клевер, сахарная свекла—в 3—5 раз больше). Особенно энергично магний вытесняется из почвы при внесении аммиачных удобрений, в результате чего становится совершенно необходимым пополнение запасов этого элемента применением удобрений. По содержанию обменного магния можно судить о степени обеспеченности магнием, о нуждаемости почв в магниевом удобрении

Сера. Вдерново-подзолистых почвах серы около 0,01—0.1%, в черноземах 0,2—0,5, в каштановых 0,2—0,5%. Значительная часть серы входит в состав органического вещества. Она поглощается растениями, а’ также вымывается из почвы. Вынос серы с 1 га составляет 15—25 кг. Если запасы ее не восполняются внесением органических и некоторых серосодержащих минеральных удобрений, то начинает проявляться недостаток серы, особенно на легких почвах. ‘

Микроэлементы.Недостаток их в почве сказывается на состоянии и развитии растений, на урожайности, а также на здоровье и продуктивности животных, если они не получают нужных микроэлементов в кормах, в частности на пастбищах.

К числу элементов, недостаток которых в почвах проявляется чаще, относятся: бор, медь, марганец, молибден, цинк, кобальт и йод.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВ

Понятие о классификации почв

Под классификацией почв понимают отнесение их к различным систематическим единицам. Она необходима для изучения и разработки приемов улучшения почв. Научную классификацию почв впервые предложил В. В. До­кучаев. Эта классификация основана на генезисе происхождении) почв. В различных классификациях, кроме генетических, учитывают агропроизводственные и экологические признаки.

Почвы подразделяются на типы, подтипы, роды, виды и разновидности. Некоторые почвоведы в качестве последнего подразделения выделяют еще разряды.

Под типом понимают почвы, сформировавшиеся в одинаковых природных условиях, т. е. имеющие сходство почвообразователь­ного процесса, обладающие общими свойствами. Основными типа­ми почв являются: дерново-подзолистые, болотные, серые лесные, черноземы, каштановые, сероземы, красноземы, пойменные.

Подтип объединяет различные почвы в пределах одного типа, несколько отличающиеся по почвообразованию, внешнему виду и свойствам. Например, среди серых лесных почв выделяются светло-серые, серые, темно-серые; в черноземах—черноземы оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные, южные.

Род почв отражает особенности свойств в пределах подтипа, связанные главным образом с химизмом почвообразующих пород или грунтовых вод, например черноземы солонцеватые, осолоделые.

Вид почвы отражает степень выраженности почвообразовательного процесса, например слабоподзолистые, среднеподзолистые, сильноподзолистые почвы.

Разновидность почвы отражает ее механический состав— песчаная, супесчаная, суглинистая и т. д.

Для обозначения разрядов почв используют признаки почвообразующей породы.

Полное название почвы складывается, начиная с типа, и заканчивается разрядом. Например, чернозем (тип) обыкновенный (подтип) солонцеватый (род) тучный среднемощный (вид) тяжелосуглинистый (разновидность) на лессовидном тяжелом суглин­ке (разряд). Для более краткого названия почвы используют тип, подтип, вид и разновидность.

Почвы образовались на земной поверхности в определенной географической последовательности в соответствии с природно-климатическими особенностями. Основными климатическими фак­торами почвообразования служат температура и влага, которые, в свою очередь, определяли и тип почвообразующей растительности.

В соответствии с указанной закономерностью расположения почв выделяют почвенные зоны, представляющие собой крупные территории однородных почв, сложившихся в сходных условиях почвообразования. Некоторые почвенные зоны простираются поясами вокруг всего земного шара. Помимо повсеместно наблюдаемой горизонтальной зональности, в горных условиях отмечают вертикальную зональность.

На территории России выделяют семь основных почвенных зон: 1) тундровую (почвы тундрово-глеевые); 2) таежно-лесную (поч­вы дерново-подзолистые и подзолистые); 3) лесостепную (серые лесные почвы); 4) степную, или черноземную (черноземы, встре­чаются солонцы); 5) сухих и полупустынных степей (каштановые и бурые почвы): 6) пустынь (серо-бурые почвы); 7) влажных суб­тропиков (красноземы). Кроме того, выделяют горные почвы, пес­ки сухих степей и некоторые другие.

Есть почвы, которые встречаются в нескольких зонах. Их на­зывают интразональными

Почвы тундровой зоны.Расположены на Крайнем Севере стра­ны и тянутся по побережью Ледовитого океана от Мурманска до Берингова пролива.

В зоне тундровых почв, особенно в северной и восточной ча­стях, господствует вечная мерзлота. За 2—3 летних месяца почва оттаивает всего на 30—40 см. Средняя температура самого теп­лого месяца не превышает 10° С. В этих условиях почвы покрываются лишайниками и мхами. Они бедны травянистой раститель­ностью. Карликовые деревья достигают в высоту 100—125 см.

В тундре много болот, мелких озер. Почвы этой зоны формируются в условиях перенасыщения влагой, медленного испарения, низкой активности почвенной микрофлоры. Переувлажненность, недостаток кислорода в почвах приводят к образованию в них закисных соединений. Поэтому преобладает тип тундрово-глеевых почв. Только в южной части тундры (в лесотундре), особенно на песчаных буграх, формируются подзолы и сильноподзолистые почвы. Сельскохозяйственное значение почв тундровой зоны незначительно. Почвы тундры почти не распаханы. Скудная расти­тельность ее лишь обеспечивает кормовую базу для развития оленеводства. В южной части тундры можно выращивать овощные и кормовые сельскохозяйственные растения.

Почвы таежно-лесной зоны

На севере они граничат с тундро­выми почвами, а на юге переходят в зону серых лесных почв. Почвы здесь залегают в основном на ледниковых отложениях, валунных и безвалунных суглинках, преобладают дерново-подзо­листые и подзолистые почвы, сформировавшиеся под влиянием ра­стительности хвойных лесов и лугов, а также значительного увлаж­нения. Осадков в зоне выпадает 500—550 мм, годовая температура немного выше нуля, испарение слабое.

Подзолистыепочвы образуются под пологом хвойного леса на кислых ледниковых отложениях. Лесная подстилка, состоящая из спада хвойных деревьев, промывается дождями, разрушается в аэробных условиях главным образом грибной микрофлорой. Орга­ническое вещество подстилки гумифицируется и в значительной мере минерализуется. Под влиянием растворяющего действия кис­лых продуктов разложения лесной подстилки из почвы вымыва­ются полуторные окислы железа, алюминия, а также катионы ще­лочных и щелочноземельных металлов (калия, натрия, кальция, магния). Процесс вымывания затрагивает горизонты различной мощности. В поглощенном состоянии в почве вместо кальция, магния оказываются водород, алюминий, в результате разрушаются ее структурные элементы и плодородие снижается.

Внешне подзолообразовательный процесс на подзолистых почвах проявляется в том, что в них почти непосредственно под, лесной подстилкой развивается горизонт белёсой окраски связанный с. относительным накоплением в нем устойчивых к выносу окислов кремния. В зависимости от—развития—подзолообразовательного процесса различают несколько видов почв. Почвы, в которых наиболее сильно выражен подзолообразовательный процесс, — подзолы.В них почти нет перегнойного горизонта, и под лесной подстил­кой (А0) находится подзолистый горизонт, простирающийся на глубину 5, 10, 20 см и больше. Ниже этого горизонта идет горизонт вмывания с характерной красно-бурой окраской, придаваемой полуторными окислами железа. В легких почвах встречаются плотные образования — ортштейновые зерна и прослойки. Осо­бенно мощный подзолистый горизонт имеют песчаные и супесча­ные почвы. Гумусовый слой в этих почвах всего 5—8 см, а иногда и меньше. Подзолы и подзолистые почвы типичны для подзоны средней тайги. Плодородие их ничтожно.

Более широко распространены в таежно-лесной зоне дерново-подзолистые почвы, приуроченные преимущественно к подзоне юж­ной тайги (смешанные травянистые леса). В этих почвах наряду с подзолистым процессом протекает дерновый,развивающийся под действием многолетней луговой травянистой растительности.

Дерновый процесс происходит под пологом смешанного леса, когда на осветленных участках длительное время растут много­летние травы. Под их влиянием в верхнем слое почвы накапливается перегной и слой приобретает темную окраску. Плодородие дерново-подзолистых почв определяется степенью выраженности дернового процесса, мощностью перегнойного горизонта.

В дерново-подзолистых почвах очень резко выражены горизонты А0, A1, А2, В. Горизонт ао на нераспаханных почвах занимает 3—5 см. Гумусовый горизонт A1 имеет мощность 15—18 см; горизонт вымывания (подзолистый) А2—5—15 см и более.

Различают несколько видов дерново-подзолистых почв: дерново-слабоподзолистые, дерново-среднеподзолистые и дерново-силь­ноподзолистые.

Одну пятую часть таежно-лесной зоны занимают болотные почвы, которые формируются в условиях избыточного увлажнения (с поверхности или за счет грунтовых вод) и накопления разложившегося органического вещества. Застаивание воды на этих почвах затрудняет минерализацию органических соединений: они скапливаются в виде пластов торфа 1 м и больше. Для торфяных почв, образующихся при переувлажнении, характерен минеральный, так называемый глеевыйгоризонт (горизонт заболачивания), глинистый, сизый, голубовато-зеленый с ржавыми пятнами и прожилками, что указывает на присутствие закисных форм железа.

Болота бывают трех типов: низинные, верховые и переходные. Болотные низинные почвы формируются в понижениях рельефа, а также при заторфовании водоемов; болотные верховые почвы — на водоразделах при условии увлажнения застойными водами осад­ков, они делятся, в свою очередь, на два подтипа: торфяно-глеевые и торфяные.Болотные переходные почвы как в своем форми­ровании, так и по свойствам носят промежуточный характер, при­ближаясь в одних случаях к низинным, в других к верховым болотным почвам. Болотные почвы содержат мало зольных элемен­тов питания растений. На них произрастают плотнокустовые зла­ки. Вследствие слабого притока воздуха в подстилающей минеральной породе образуются закисные соединения железа (оглеение).

В зависимости от мощности торфяного горизонта (Т), оподзоленности и степени оглеения различают подзолисто-глеевые почвы (Т до 30 см) и торфяно-подзолисто-глеевые (Т 30—50 ом). Эти почвы богаты органическим веществом. Они нуждаются прежде всего в осушении или, точнее, в регулировании водного режима.

Осушенные торфяники могут быть освоены под высокопродуктивные сенокосы и пастбища. Торфяные почвы верховых и пере­ходных болот нуждаются в известковании, в азотных, калийных и фосфорных удобрениях и в микроэлементах, таких, как медь, марганец, кобальт и др.

Почвы лесостепной зоны

Серые лесные почвы простираются вдоль южной границы подзолистых почв, заходя многочисленны­ми языками на юге в черноземную зону, а на севере в таежно-лес­ную.

Серые лесные почвы сформировались преимущественно под пологом широколиственных лесов (липа, дуб, клен, ясень) с тра­вянистым покровом. От подзолистых почв они отличаются более мощным перегнойным горизонтом и отсутствием сплошного подзолистого горизонту. По составу и свойствам серые лесные почвы занимают промежуточное положение между дерново-подзолисты­ми почвами и черноземами.

Климат лесостепной зоны менее влажный, чем таежно-лесной, но более теплый.

Серые лесные почвы залегают на лёссовидных карбонатных суглинках (в западной части зоны), на покровных суглинках (в цен­тральной части зоны) или на элювиально-делювиальных глинах (в Поволжье). Это преимущественно тяжелосуглинистые или глинистые почвы. Гумусовый горизонт от 15 до 30 см и более. Гори­зонт В коричнево-бурый, плотный, в основном ореховатой структуры, глубже буровато-палевый. В связи с тяжелым механическим составом и повышенным содержанием гумуса емкость поглощения серых лесных почв высокая (25—35 мг-экв. и более), степень насыщенности основаниями 75-90% .

Серые лесные почвы в сильно распаханы, широко ис­пользуются для земледелия. В пределах зоны, получают высокие урожаи озимой пшеницы, гречихи, гороха» многолетних трав. Вместе с тем на этих почвах растения весьма отзывчивы на органические, а также на фосфорные и азотные удоб­рения.

В зависимости от мощности гумусового горизонта и выражен­ного подзолистого процесса серые лесные почвы делят на три подтипа: светло-серые, серые и темно-серые.

Светло-серые лесные почвы по своим свойствам приближаются к дерново-подзолистым почвам. Верхний гумусовый горизонт этих почв светло-серый, мощностью 15—25 см. Он обеднен коллоид­ными частицами, кальцием, магнием, полуторными окислами. Сплошной подзолистый горизонт отсутствует, но признаки оподзоливания в виде белесой кремнистой присыпки имеются. В таких почвах выделяют переходный горизонт A2+B1. Содержание гуму­са в верхнем горизонте 1,5—4%. Насыщенность основаниями около 60—70%. Реакция солевой вытяжки среднекислая или слабокислая (рН 5,0—5,5). В материнской породе встречаются отложения извести, при воздействии на породу соляной кислотой наблюдает­ся вскипание. Светло-серые лесные почвы бедны питательными веществами; для получения высоких урожаев требуют известкования, внесения органических и минеральных удобрений, в пер­вую очередь азотных и фосфорных.

Серые лесные почвы имеют большую мощность перегнойного горизонта (24—40 см.). Выше в них и содержание гумуса (от 3 до 6%). В иллювиальном горизонте видны отчетливые следы вмывания в виде пятен гумусовой окраски. Насыщенность основания­ми чаще 70—80%. Реакция солевой вытяжки в пахотном слое слабокислая или среднекислая (рН 5,0—5,5).

Темно-серые лесные почвы по многим признакам приближа­ются к черноземам. Гумусовый горизонт у них достигает 40—-60 см, содержание гумуса 6—8%. В горизонте B1 следы вмывания

сохраняются. Насыщенность основаниями чаще 80—90%. Реакция солевой вытяжки слабокислая или близкая к нейтральной. Эти почвы имеют высокую гидролитическую кислотность, но почти не нуждаются в известковании, лучше обеспечены питательными ве­ществами, эффективность удобрений в зоне менее устойчива.

В лесостепной зоне подтипы серых лесных почв обычно перемежаются между собой, встречаясь в одних и тех же хозяйствах. Поэтому улучшать эти почвы следует дифференцировано.

В зоне лесостепи встречается много смытых почв, оврагов. В Западной Сибири на почвах лесостепи распространены понижения, блюдца.

Почвы степной (черноземной) зоны

В нашей стране черноземные почвы простираются широкой полосой от юго-западных гра­ниц к предгорьям Алтая и занимают около 190 млн. га, в том чи­сле 119 млн. га пашни. Они распространены в центральных черноземных областях (Воронежская, Тамбовская, Белгородская и др.), на Северном Кавказе, в Повол­жье и Западной Сибири. Сформировались эти почвы в условиях богатой степной растительности на породах, содержащих много извести (в основном на лёссовидных суглинках и лёссе). Характер­ный признак черноземов — большое количество кротовин, видных по профилю, что свидетельствует о степном их происхождении.

Основная отличительная особенность черноземов—наличие мощного темноокрашенного слоя с высоким содержанием гумуса. Накоплению гумуса способствуют благоприятные условия увлаж­нения. Осадков в западной части зоны выпадает в среднем 500 мм, в восточной—350, в предгорьях Кавказа—600 мм. Некоторые территории черноземной зоны могут быть отнесены к районам достаточного увлажнения, где в сочетании с богатыми почвами создаются условия для получения особенно высоких урожаев. Гумусовый горизонт в некоторых черноземах достигает 1,5 м. Гу­муса в черноземах от 4 до 12 % и выше. Структура зернистая или комковатая. Иллювиальный горизонт содержит карбонаты.

Черноземы, как правило, насыщены поглощенными основаниями (кальцием и магнием), поэтому реакция их обычно нейтральная или слабокислая (рН 6,0—7,0). Поглотительная способность черноземов высокая. Это самые богатые почвы нашей страны.

Под названием северные черноземы объединяют оподзоленные и выщелоченные черноземы, распространенные в северной, более влажной части зоны. Они характеризуются глубоким залеганием карбонатного горизонта (горизонта вскипания), признаками оподэоливания. Оподзоленные черноземы близки к темно-серым лесным почвам, с которыми они обычно граничат. Это почвы темно-серо­го или темного цвета, но с сероватым ‘оттенком, содержат гумуса от 5 до 10%, рН 5,5—6,5. Мощность горизонта А 40—45 см, AB1 60— 80 см. Карбонаты залегают на глубине 100—125 см.

Выщелоченные черноземы признаков оподзоливания не имеют, они богаче, чем оподзоленные. В них перегнойный горизонт более темной окраски, мощностью 50—-70 см, гумуса от 6 до 10%. Реакция близка к нейтральной (рН 6,0—6,5). Карбонаты на глубине 70—110 см. В зависимости от степени выщелоченности они прибли­жаются или к оподзоленным черноземам, или к типичным черно­земам.

Типичные черноземы отличаются мощным перегнойным гори­зонтом (1—1,5 м). Перегноя в верхнем горизонте 10—12% (иног­да до 15%). Эти черноземы наиболее плодородны и обладают зернистой структурой. Реакция близка к нейтральной (рН 6,5—7). Горизонт А 50—60 см, а весь гумусовый слой до 150 см. Карбона­ты на глубине 70 см.

Обыкновенные черноземы имеют меньшую мощность перегнойного горизонта, обычно от 65 до 90 см. Содержание гумуса в верх­них слоях 7— 9%. Структура комковато-зернистая. Карбонаты на глубине 40—60 см, иногда и с поверхности. Реакция нейтраль­ная или даже слабощелочная (рН 7,0—7,5). Обыкновенные чер­ноземы распространены главным образом на повышенных частях рельефа, преимуще­ственно по отрогам Донецкого кряжа, в Среднем Поволжье, За­уралье, Западной Сибири, в северных районах Казахстана; в башкирской АССР, на Южном Урале.

Южные черноземы распространены на юге черноземной зоны в наиболее засушливой ее части. Мощность перегнойного горизонта 30—65 см, содержание гумуса 4—6%. Структура менее прочная. Почвы чаще глинистые и тяжелосуглинистые, карбонаты на глуби­не 30 см. В районах распространения южных черноземов чаще, чем в северной части зоны, встречаются солонцеватые черноземы.

Многие черноземные почвы слабо обеспечены влагой, особенно летом. Поэтому растения на них периодически страдают от засухи. Так как питательных веществ в черноземах больше, чем в других почвах, они могут в благоприятные по осадкам годы давать высо­кие урожаи и без удобрений. Однако, как показали опыты, черно­земы хорошо отзываются на внесение азотных и фосфорных удобрений, а при возделывании калиелюбивых культур, например сахарной свеклы, и калийных удобрений.

Солончаки, солонцы, солоди

Они не составляют особой почвен­ной зоны, но широко распространены среди черноземных, кашта­новых и бурых почв. засоленные почвы занимают 62,3 млн. га, или 2,4% всех почв. На долю солонцов приходится 35 млн. га.

Солончакисодержат в почвенном растворе большое количество (свыше 1%) водорастворимых солей, поэтому культурные расте­ния на них не растут. Такую засоленность выдерживают только специфические растения—солянки.

Причиной возникновения солончаков могут быть почвообразу­ющие породы с высоким содержанием солей, некоторые солонча­ки появились на месте бывших озер и лагун. Кроме того, засоле­ние происходит и вследствие переноса солей с повышенных эле­ментов рельефа в пониженные, а также из-за поднятия соленосных грунтовых вод. Явления засоления почв наблюдаются и при плохом регулировании поливов на орошаемых землях (вторичное засоление). Гумусовый горизонт может даже отсутствовать. Со­держание перегноя от десятых долей до 1—5%. Реакция почвы щелочная (рН 7—9), что зависит от состава солей.

Засоление почвы вызывается хлоридами (хлористым натрием, кальцием), сульфатами (преимущественно сульфатом натрия), карбонатами (карбонатом натрия). В соответствии с этим разли­чают солончаки хлоридные (содержание С1 в плотном остатке 40%), сульфатно-хлоридные (С1 25—10%) и сульфатные(С1 10%).

При большом засолении солончаки покрываются летом спло­шной белой коркой — выцветами солей. Встречаются смешанные солончаки, обогащенные одновременно всеми этими солями.

Солончаки чаще отводят под летние, осенние и зимние паст­бища, но они имеют очень низкую продуктивность. Для возделы­вания сельскохозяйственных культур необходимо проводить серь­езные мелиоративные мероприятия.

Солонцы представляют собой почвы с высоким содержанием натрия в поглощающем комплексе (больше 15% у хлоридно-сульфатных и свыше 20% у содовых). По теории К. К. Гедройца они образуются из солончаков путем постепенного их расселения, обычно под влиянием опускания уровня грунтовых вод и возни­кающего затем преобладания нисходящих токов воды над восхо­дящими. При большом количестве натрия в почвенном растворе образуется сода. Появление ее увеличивает дисперсность (распы­ленность) почвы. При намокании почва становится вязкой, при высыхании—плотной. Существуют и иные теории, объясняющие образование солонцов.

Солонцы резко отличаются по свойствам от всех других почв. Они бесструктурны, сильно распылены, при увлажнении верхний слой заплывает, образуя липкую массу. Мощность гумусового горизонта от 2 до 16 см, содержание гумуса от 1 до 5% и меньше. Реакция почв щелочная (рН 8,0—8,5).

Для солонцов характерны надсолонцеватый и подсолонцеватый горизонты. Горизонт В солонцовый столбчатый, именно здесь при высыхании образуется очень плотное столбчато-глыбистые сложение. Солонцы различают по мощности надсолонцеватого горизонта (А): корковые, мелкие, средние, глубокие и по форме структуры солонцеватого горизонта: столбчатые, ореховатые, приз­матические.

Солонцы вследствие плохих водно-физических свойств имеют низкое плодородие. Основная задача при улучшении агрономиче­ских свойств солонцов — вытеснение натрия из поглощенного состояния. С этой целью применяют гипс (4—5 т на 1 га), который, растворяясь, вытесняет натрий и замещает его кальцием, а суль­фат натрия вымывается. К другим приемам улучшения солонцов относится глубокая трехъярусная их обработка, при которой верх­ний слой остается на месте, а горизонт В перемещается и пере­мешивается с нижележащим карбонатным и гипсовым слоями. После вспашки на солонцах высевают травы, например донник, люцерну.

В результате промывания солонцов и солонцовых почв обра­зуются солоди.Они встречаются пятнами в зонах серых лесных. черноземных и каштановых почв, занимая пониженные элементы рельефа. Различны по морфологии и свойствам. При определен­ных условиях осолодение может перейти в заболачивание. Вслед­ствие вымывания гумуса и оснований из верхнего горизонта солоди богаты кремнеземом и морфологически напоминают, подзолистые почвы с горизонтом А2 Реакция кислая (рН 5,0—6,0). Иллювиальный горизонт В плотный. В лесостепи Западной Сибири солоди богаче гумусом, содержат его в горизонте A1 5—8%. Со­лоди отличаются неблагоприятными физическими свойствами, бо­лее пригодны для лесных насаждений (в условиях Сибири бере­зово-осиновые колки), чем для полевых культур.

Почвы влажных субтропиков

Красноземы и желтоземы рас­пространены на Кавказском побережье Черного моря ) и на юго-западном побережье Каспийского моря Здесь размещены чайные и цитрусовые плантации Почвы образованы в условиях субтропического теплого и влажного кли­мата предгорного рассеченного рельефа на красноцветных и желтоцветных породах. Отличаются хорошей зернистой структурой, мощность гумусового горизонта 25—40 см. Содержат гумуса от 5 до 10%. В почвенном профиле этих почв выделяют лесную под­стилку А0, гумусовый горизонт A1, элювиальный горизонт А2 и иллювиальный В. Красноземам свойственна кислая реакция поч­венного раствора (рН 4—5). Насыщенность основаниями 15—30%. Они нуждаются в известковании. Сельскохозяйственные культуры на красноземах очень отзывчивы на внесение высоких доз фос­форных удобрений, так как фосфаты сильно поглощаются поч­вой.

Почвы пойм

Поймой называют часть долины, которая перио­дически (обычно весной) заливается водой. Во всех почвенных зонах по древним и современным долинам рек распространены пойменные, или аллювиальные, почвы, образование которых свя­зано с наносом мелкозема во время разлива рек.

Среди пойменных почв в зависимости от характера их возникновения наблюдается значительное разнообразие. Различают три части поймы: прирусловую, центральную и притеррасную. Наибо­лее типично расположение этих трех частей поймы в таежно-лесной и лесостепной зонах.

Прирусловая поймаобразуется в непосредственной близости от русла реки вследствие наноса оседающего песка. Почвы на ней песчаные и супесчаные. В них мало гумуса (не более 2%), или­стых частиц, азота и других питательных веществ. Почвы прирус­ловой поймы бесструктурны, слоисты. Только при отсутствии систе­матических наносов на этих почвах развивается дерновый процесс. Прирусловая пойма имеет ограниченное сельскохозяйственное использование. Здесь необходимо применять органические и мине­ральные удобрения, особенно азотные.

Почвы центральной поймы, расположенной за прирусловой, значительно богаче. Именно по ней широко разливаются весенние воды рек, медленно осаждается богатый наилок. В результате почва обогащается гумусом и минеральными солями. В центральной пойме различают почвы зернистые и зернисто-слоистые.Наи­более плодородны зернистые. В них гумусовый горизонт состав­ляет 20—40 см, гумуса содержится от 3 до 7%. Реакция слабо­кислая. Насыщенность основаниями высокая. Почвы имеют хорошую зернистую структуру. В зернисто-слоистых почвах слои с зернистой структурой перекрываются слоями пылеватого аллювия, они менее плодородны, чем зернистые, так как в них меньше гумусовый горизонт, меньше гумуса и питательных веществ.

Отличают также дерново-глеевыепойменные почвы, которые образуются в пониженных местах центральной поймы при дли­тельном затоплении и близком стоянии грунтовых вод. Эти почвы имеют следы заболачивания (оглеения), богаты гумусом, иногда оторфованы, потенциально плодородные. Но они нуждаются в улуч­шении путем применения дренажа, повышенных доз калийных и умеренных доз фосфорных и азотных удобрений.

Почвы притеррасной поймыпреимущественно болотные и забо­лоченные, на юге засолены. В притеррасной части поймы распространены старицы и протоки, т. е. понижения без достаточного стока воды. В этих условиях создается избыточное увлажнение, вследствие чего наблюдается преобладание осоковой растительности, образуются заболоченные участки.

Притеррасная пойма требует осушения, а затем применения удобрений. В зоне каштановых почв в таких поймах распростра­нены солонцеватые и солончаковые почвы.

Пойменные почвы в большинстве случаев плодородные. Они могут быть отведены под ценные овощные, кормовые, технические культуры. Однако их можно оставлять и для интенсивного использования в качестве кормовых угодий. По данным Всесоюзного научно-исследовательского института животноводства, в на’ шей стране под краткопойменными лугами занято 17,6 млн. га и под долгопойменными, где вода стоит свыше месяца,—15,7 млн. га. Разумеется, поймы требуют ежегодного поверхностного ухода, дополнительного внесения минеральных удобрений.

Поймы веками и тысячелетиями накапливали плодородный ал­лювиальный нанос, приносимый течением реки. Они хорошо обе­спечены водой. При необходимости на них легко организовать и орошение. Поймы целесообразнее использовать под высокопро­дуктивные луга и пастбища, проведя, разумеется, мелиоративные работы в притеррасной части. Кратковременно заливаемые поймы можно отводить под семенники злаковых многолетних трав, цен­ные технические культуры (лен, конопля), силосные (кукуруза), а также под овощи, картофель и яровые зерновые (редко озимые). Поймы надо беречь и без особой нужды не распахивать. При распашке следует учесть возможность и опасность водной и вет­ровой эрозии. Для ее предупреждения по краю притеррасной части необходимо сохранить заслон из леса или кустарника.

ЭРОЗИЯ ПОЧВЫ И МЕРЫ БОРЬБЫ С НЕЙ

Под эрозией понимают смыв (водная эрозия) или сдувание (ветровая эрозия) верхнего слоя почвы. Водная эрозия смывает постепенно верхний плодородный слой почвы, образует овраги, уменьшает площадь пашни, создает неудобную конфигурацию тюлей. Водная эрозия особенно опасна в местах с рассеченным рельефом. Смыв верхнего слоя почвы происходит главным образом потоками снеговых или ливневых вод. Даже при небольших склонах они захватывают частицы почвы и сносят их в понижения.

Ветровая эрозия проявляется главным образом в засушливых и полузасушливых областях. Пыльные бури вредят посевам на распаханных целинных землях. Ветер уносит спелей вместе с ча­стицами почвы посеянные семена и даже всходы сельскохозяй­ственных культур, а в других местах засыпает посевы землей. Песком заносит оросительные системы, орошаемые участки.

По степени эродированности почвы делят на слабосмытые. среднесмытые, сильносмытые и очень сильносмытые. Такие же категории применяют и для оценки почв, подвергшихся ветровой эрозии. Выделяют почвы намытые и наносные.

Влияющими на эрозию факторами являются: климат; расти­тельность, препятствующая смыву и сдуванию почв; рельеф; физи­ческое состояние почвы (структурные почвы лучше противостоят размыву и сдуванию); механический состав почвы (чем больше она содержит частиц диаметром 0,05—0,01 мм, тем легче под­вергается размыву).

Меры борьбы с эрозией. Их можно разделить натри группы: гидротехнические, мелиоративные и агротехнические.

К гидротехническим относят террасирование склонов главным образом в горных районах против селевых потоков, а также для укрепления оврагов. Мелиоративныевключают прежде всего лесо­посадки: насаждения по берегам рек, озер, каналов» оврагов, поле­защитные лесонасаждения, создание куртин на водоразделах.

Агротехнические меры борьбы с эрозией рассматриваются в главе

СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ И СЕВООБОРОТЫ

СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Понятие о системе земледелия

Первые попытки дать определе­ние и обоснование системы земледелия были сделаны в конце XVIII в. русскими учеными-агрономами А. Т. Болотовым и И. М. Комовым. Они отличали одну систему земледелия от дру­гой по способу восстановления плодородия почвы (залежь, лесная поросль, пар), а также по соотношению посевов зерновых и кор­мовых культур, обеспечивающему развитие хлебопашества и ско­товодства. В дореформенный период (до 1861 г.) русские агро­номы понимали систему земледелия как способ развития культур­ных растений и называли ее системой хлебопашества, системой полеводства и т. д.

В пореформенный период (после 1861 г.) русские ученые (А. П. Людоговский, А. В. Советов, И. А. Стебут, А. С. Ермолов) различали системы земледелия по двум основным признакам: по соотношению между земельными угодьями (лугами и пашней) и различными группами сельскохозяйственных растений, а также по способу поддержания и повышения плодородия почвы.

В. P. Вильямс в тридцатые годы XX в. сузил понятие системы земледелия. Он понимал под системой земледелия только способ восстановления плодородия почвы за счет наличия деятельного перегноя и прочной структуры почвы. В его определении упуска­лась экономическая сторона системы земледелия. В. Р. Вильямc ошибочно полагал, что в условиях социалистического государства должна быть только одна система земледелия—травопольная, да и задача повышения плодородия почвы им рассматривалась весьма узко—только путем создания прочной структуры почвы.

Д. Н. Прянишников в противоположность В. Р. Вильямсу от­мечал, что системы земледелия следует различать по способу использования земли определенными сельскохозяйственными куль­турами (зерновыми, кормовыми, техническими и др.), в зависимости от специализации хозяйства.

В современном понятии система земледелия—это формы, зем­леделия, представляющие комплекс взаимосвязанных агротехни­ческих, мелиоративных и организационных мероприятий, харак­теризующийся интенсивностью использования земли, способами восстановления и повышения плодородия почвы,

Основными признаками систем земледелия являются способы использования земли и поддержания и повышения плодородия ночвы. Способ использования земли характеризуется соотношени­ем земельных угодий и структурой посевных площадей, площадью посева сельскохозяйственных культур и пашни в хозяйстве, а спо­соб повышения эффективного плодородия почвы — интенсивностью применяемого комплекса агротехнических и мелиоративных ме­роприятий.

По мере дальнейшей интенсификации земледелия, развития науки и техники совершенствуются и меняются системы земледе­лия от менее интенсивных к более интенсивным. Внутренней дви­жущей силой развития систем земледелия является противодей­ствие земли как естественного исторического тела и как основ­ного средства сельскохозяйственного производства. Консерватизм природных свойств почвы преодолевается в процессе деятельности человека по использованию земли как средства сельскохозяйст­венного производства, что и должно обеспечить повышение эффек­тивного плодородия почвы.

Развитие и классификация систем земледелия

В истории раз­вития систем земледелия отражаются различные фазы интенсив­ности земледелия как по использованию земли, так и по способам поддержания и повышения плодородия почвы. При низком уровне развития производительных сил земля использовалась экстенсив­но, а восстановление плодородия почвы происходило без участия человека за счет естественных природных процессов (примитив­ные системы земледелия: залежная и переложная в степной зоне, подсечно-огневая и лесопольная в лесной зоне).

Примитивные системы земледелия по мере распашки земель почти повсеместно сменялись зернопаровой системой земледелия, при которой одна треть или даже половина пашни отводилась под паровое поле, где и осуществлялось восстановление плодоро­дия почвы.

Зернопаровая система земледелия была господствующей в За­падной Европе до XVIII в. включительно, а в России до Октябрь­ской революции. В трехпольных севооборотах (пар—озимые— яровые зерновые), характерных для этой системы земледелия, средний урожай зерновых не превышал 6—8 ц зерна с 1 га из-за низкой культуры земледелия.

В конце XVIII в. в странах Западной Европы зернопаровую систему заменила интенсивная плодосменная система земледелия. Типичным севооборотом этой системы считается разработанный в Англии Норфольский севооборот с таким чередованием: 1) кле­вер; 2) озимые; 3) пропашные (картофель, корнеплоды); 4) яро­вые зерновые с подсевом клевера. Указанное чередование сель­скохозяйственных культур обеспечило к концу XIX в. получение средней урожайности 14—16 ц зерна с 1 га, а с применением минеральных удобрений 26—28 ц зерна с 1 га. Таким образом, плодосменная система земледелия явилась хорошим фоном для применения минеральных удобрений и других агротехнических приемов.

В нашей стране также были попытки перехода от зернопаровой системы к другим системам земледелия (многопольно-травяная, улучшенная зерновая, травопольная). Основными признаками травопольной системы, разработанной В. Р. Вильямсом, являются полевые и кормовые севообороты, в которых не менее 50% пашни отводилось под многолетние травы, значительную площадь зани­мали чистые пары. Как показала практика, повсеместное внедре­ние этой системы в нашей стране не дало положительных резуль­татов.

Травопольная система хоть и лучше обеспечивала нужды животноводства, но не давала нужного объема производства зер­на, а урожаи зерна не увеличивались. Роль многолетних трав в повышении плодородия почвы в этой системе явно переоценива­лась. В целом травопольная система земледелия была экстенсив­ной, она не могла обеспечить успешное решение задач подъема сельскохозяйственного производства.

В настоящее время в различных природно-экономических зо­нах введено несколько типов систем земледелия. Безуслов­но, На огромной территории нашей страны с различными природ­но-климатическими условиями не может быть введена какая-то единая универсальная система земледелия.

В условиях Нечерноземной зоны дальнейшее развитие полу­чила улучшенная зерновая система земледелия. В настоящее вре­мя она получила название зернотравяной. В степной зоне в ее засушливых районах зернопаровая система сейчас получила новое качество за счет сведения в севооборот пропашных культур и получила название зернопаропропашной, а в районах умеренного увлажнения и при орошении — зернопропашной.Это весьма ин­тенсивная система земледелия, в которой посевная площадь часто превышает площадь пашни за счет посевов промежуточных куль­тур. Активное воздействие человека на почву средствами химиза­ции, обработкой почвы и другими приемами, особенно при воз­делывании пропашных культур, повышает ее эффективное плодо­родие.

В засушливых районах Зауралья, Северного Казахстана и За­падной Сибири введена сейчас зернопароваясистема земледелия которая коренным образом отличается по содержанию от анало­гичной по названию системы, имевшей место в прошлом. В этих районах сейчас внедряется система почвозащитных мероприятий,. разработанная Всесоюзным научно-исследовательским институтом зернового хозяйства. Здесь вводятся почвозащитные севообороты применяется современная техника по обработке почвы, уменьшающая отрицательное действие ветровой эрозии почвы; с каждым го­дом увеличивается применение минеральных удобрений и других активных средств повышения эффективного плодородия почвы.

Общие составные части систем земледелия

Практика земле­делия в нашей стране показывает, что в зависимости от интен­сивности способов использования земли и повышения плодородия почвы могут применяться различные по названию и по содержа­нию системы земледелия. Интенсивность же каждой системы земледелия определяется в конкретных природных и экономических условиях количеством производимой продукции с каждого гектара при наименьших затратах труда и средств на единицу продукции.

Во всех почвенно-климатических зонах страны все системы земледелия имеют общие составные части, отражающие два ос­новных признака их содержания: способ использования земли и способ повышения плодородия почвы.

1. Правильная организация территории хозяйства, разработка рациональной структуры посевных площадей и системы севообо­ротов на основе установленной специализации и концентрации сельскохозяйственного производства.

2. Система обработки почвы.

3. Система удобрений.

4. Система мероприятий по борьбе с сорняками, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур.

5. Система семеноводства.

6. Система мелиоративных Мероприятий (осушение, орошение, известкование, гипсование почв и др.) и по защите почв от ветро­вой и водной эрозии.

7. Система агротехники сельскохозяйственных растений в мест­ных условиях.

8.Система сельскохозяйственных машин и орудий. Каждая система земледелия должна быть экономически обос­нована. Научно обоснованные системы земледелия должны уста­навливаться с учетом местных природных (почвенных, климати­ческих) и экономических условий, они должны иметь решающее значение в интенсификации сельскохозяйственного производства.

СЕВООБОРОТ И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ

Понятие о севообороте

Практикой земледелия и наукой дока­зано, что правильные севообороты в хозяйстве являются органи­зующим звеном системы земледелия. Правильный севооборот— это научно обоснованное чередование сельскохозяйственных куль­тур и пара во времени и размещении на полях. Бессменные по­севы, когда сельскохозяйственная культура постоянно возделы­вается на поле, приводят к резкому снижению величины и каче­ства урожая. Повторные посевы многих видов растений также снижают их урожайность.

Основными задачами севооборота являются:

1) повышение плодородия почвы и рациональное использование ее питательных веществ;

2) увеличение урожайности и повышение качества растениеводческой продукции;

3) уменьшение засоренности посевов, их поражаемости болез­нями и вредителями;

4) уменьшение вредного влияния ветровой и водной эрозии почвы.

Чередование сельскохозяйственных культур выражается схемой севооборота. Схема севооборота—это перечень групп сельскохозяйственных культур и паров в порядке их чередования » севообороте.

Ротацияв севообороте — это период, в течение которого куль туры и пар проходят через каждое поле в последовательности» установленной схемой севооборота. В ротационной таблице освещается план размещения культур и паров по полям и годам на период ротации.

Каждый севооборот состоит из определенного количества звеньев. Звено севооборота — это часть севооборота, представляющая сочетание двух-трех разнородных культур или паров. Напри мер, звенья севооборота по полю, восстанавливающему плодородие почвы: паровое звено—1) чистый пар; 2) озимые; пропашное звено—1) пропашные; 2) зерновые; травяное звено— 1) клевер; 2) озимые; 3) пропашные.

Научные основы чередования сельскохозяйственных растений.

Д. Н. Прянишников обобщил весь имеющийся опыт в учении о плодосмене и обосновал необходимость установления рационального чередования сельскохозяйственных культур в правильном севообороте четырьмя основными причинами: химического, фи­зического, биологического и экономического порядков.

1. Причины химическогопорядка заключаются в том, что разные группы сельскохозяйственных культур отличаются неодинаковым выносом питательных веществ и различной способностью их усвоению из почвы и удобрений.

2. Причины физическогопорядка характеризуются различной требовательностью культур к рыхлости пахотного слоя, к состоя­нию его водно-воздушного режима и неодинаковым влиянием возделываемых растений на плотность, структуру и строение па­хотного слоя почвы.

3. Причины биологическогопорядка связаны с неодинаковым отношением выращиваемых растений к засоренности почвы и по­севов к болезням и вредителям. Чередование сельскохозяйствен ных культур, значительно различающихся по биологическим при­знакам, способствует уменьшению их поражаемости болезнями и вредителями, а также изменению состава почвенной микрофло­ры, усилению ее биологической активности в положительном на­правлении.

4) Причины экономическогопорядка состоят в том, что в це­лях более производительного использования техники и рабочею силы в севооборотах целесообразно иметь культуры различных сроков посева и уборки (озимые, ранние яровые, поздние яровые).

Состав и чередование культур в севооборотах зависят от почвенных условий и потребностей хозяйства. При этом необходимо учитывать биологические особенности отдельных растений и от­ношение различных культур к предшественникам (сельскохозяй­ственным культурам или чистому пару, занимавшим данное поле в предыдущем году). Чистые и занятые пары, как правило, пред­шествуют озимым зерновым культурам, а в условиях Зауралья, Сибири и яровой пшенице. Чистые пары имеют ис­ключительно большое значение при недостатке влаги и высокой засоренности. При высокой культуре земледелия в зоне доста­точного увлажнения чистые пары заменяются занятыми парами.

Чистый пар — это паровое поле, свободное от возделываемых сельскохозяйственных культур в течение вегетационного периода, занятый пар—это паровое поле, занятое растениями, рано ос­вобождающими поле для обработки почвы и создающими как предшественник благоприятные условия для возделывания по­следующих культур (однолетние травы, горох, кукуруза, ранний картофель и др.).

Зерновые озимые значительно подавляют развитие сорняков, а яровые зерновые (пшеница, ячмень, овес) очень чувствительны к засоренности посевов, их поэтому преимущественно размещают после озимых и пропашных культур. После чистого пара эти куль­туры обычно возделываются до трех лет подряд. Зерновые бо­бовые культуры (горох, бобы, люпин, соя, вика и др.) улучшают азотный баланс почвы, и, как правило, они чередуются с зерно­выми культурами. Многолетние бобовые травы (клевер, люцерна, эспарцет) и смеси их с многолетними злаковыми травами (тимо­феевкой, житняком и др.) являются хорошими предшественни­ками для всех зерновых, льна, картофеля, различных овощных культур, хлопчатника, риса и др.

Чередование в севообороте сельскохозяйственных культур, значительно различающихся по биологическим признакам и тех­нологии возделывания (зерновые—пропашные—бобовые), спо­собствует более рациональному использованию питательных ве­ществ из почвы, уменьшению засоренности и поражаемости растений болезнями и вредителями и улучшению всех показателей плодородия почвы химического, физического и биологического порядков.

Севооборот в хозяйстве должен допускать некоторую гибкость в размещении культур, взаимозаменяемость их. Возможно наря­ду с севооборотом наличие каких-то участков повторного посева или даже длительного размещения одной и той же культуры, если это диктуется соображениями повышения продуктивности пашни, увеличения общего сбора продукции и сопровождается соответствующими приемами удобрения, борьбы с сорняками и др.

КЛАССИФИКАЦИЯ СЕВООБОРОТОВ

Все севообороты классифицируются по составу производимой продукции на типы: полевые, кормовые и специальные. В полевых севооборотах зерновые культуры занимают не менее 50% пашни. В кормовых севооборотах преобладают кормовые культу­ры. В целях организации зеленого конвейера для животновод­ства вводятся прифермские кормовые севообороты, которые раз­мещаются вблизи животноводческих комплексов. В кормовых сенокоснопастбищных севооборотах производятся в основном сено и другие корма, обеспечивается пастбищное содержание живот­ных.

В специальныхсевооборотах возделываются овощи, табак, рис, плодовые, ягодные и другие культуры, обеспечивается борь­ба с эрозией почвы (почвозащитные севообороты).

Каждый из рассмотренных типов севооборотов в зависимости от соотношения в структуре посева основных групп сельскохозяй­ственных культур (зерновые, травы, пропашные и др.) и спосо­бов восстановления плодородия почвы подразделяется на различ­ные виды, соответствующие местным природно-экономическим ус­ловиям.

Рассмотрим содержание некоторых видов севооборотов.

1. Зернотравяной севооборот—большая часть площади занята посевами зерновых и непропашных технических культур, а на ос­тальной части возделываются многолетние травы.

2. Плодосменный севооборот—более половины площади отво­дится под зерновые культуры, а на второй половине возделыва­ются пропашные и бобовые растения.

3. Зернопаровой севооборот—большая часть площади занята зерновыми, посевы которых прерываются чистым паром.

4. Зернопропашной севооборот—половина и более площади занято зерновыми, посевы зерновых прерываются пропашными культурами.

5. Зернопаропропашной севооборот—половина и более пло­щади занято зерновыми, посевы зерновых прерываются чистым паром и пропашными.

6. Травопольный севооборот —более половины площади от< водится под многолетние травы.

7. Пропашной севооборот—половина и более площади отво­дится под пропашные культуры.

8. Травянопропашной севооборот—возделывание пропашных культур прерывается многолетними травами, занимающими два и более полей.

9. Сидеральный севооборот—на одном или двух полях выра­щиваются сидеральные культуры для запашки зеленой массы на удобрение в почву.

В условиях севера и северо-запада европейской части широко распространены полевые 7—8-польные севообороты с таким че­редованием: 1) пар занятый; 2) озимые с подсевом клевера с ти­мофеевкой; 3—4) клевер с тимофеевкой; 5) яровые зерновые; 6) картофель; 7) зерновые бобовые (горох); 8) яровые зерновые.

В той же зоне широко представлены кормовые и овоще-кормовые севообороты: 1) вико-овсяная смесь с подсевом трав; 2—3) многолетние травы (клевер с тимофеевкой); 4) корнепло­ды; 5) силосные; 6) яровые фуражные. Исходя из условий хо­зяйства поле многолетних трав может быть засеяно и чистым клевером.

Для северных районов Краснодарского края рекомендуются 10-польные зернопропашные севообороты с высоким насыщени­ем озимой пшеницей, в которых 60% пашни отводится под зер­новые, 30%—под пропашные, 10%—под занятый пар, напри­мер: 1) пар чистый или эспарцетовый; 2—3) озимая пшеница; 4) подсолнечник; 5) озимая пшеница; 6) кукуруза на силос; 7—8) озимая пшеница; 9) сахарная свекла, кукуруза на зерно} 10) яровые зерновые с подсевом эспарцета.

В зоне Среднего и Нижнего Поволжья вводятся преимущест­венно 10-польные зернопаропропашные севообороты с черным паром, двумя полями озимых, тремя полями яровой пшеницы,подсолнечником.

Для степных и лесостепных районов Западной Сибири, отли­чающихся недостаточным количеством осадков и отсутствием вследствие плохой перезимовки озимых культур, рекомендуются 4—5—6-польные зернопаровые севообороты, насыщенные яровой пшеницей, например: 1) пар чистый; 2—3) яровая пшеница; 4) яровая пшеница и зернофуражные (ячмень, овес) или 1) пар чистый; 2—3) яровая пшеница; 4) кукуруза; 5) яровая пшеница и зернофуражные (ячмень, овес).

Вблизи животноводческих ферм можно размещать 4-польные кормовые севообороты с 50% кормовых культур: 1) кукуруза; 2) яровая пшеница; 3) однолетние травы; 4) яровая пшеница.

В современных условиях концентрации и специализации жи­вотноводства при сосредоточении большого поголовья скота на промышленных комплексах и фермах интенсивное производство кормов является важнейшим условием эффективного ведения хо­зяйства. В таких случаях организация специализированных кор~ мовых севооборотов позволяет максимально насыщать их веду­щими высокоурожайными кормовыми культурами и, создавая оп­тимальные условия для их выращивания, получать максимальное количество кормов с каждого гектара пашни.

В кормовых севооборотах должны выращиваться необходи­мые для полноценных рационов культуры, обеспечивающие мак­симальный сбор питательных веществ с гектара. Главное место должны занять культуры универсального использования, идущие для приготовления различных видов кормов и дающие возмож­ность применять комплексную механизацию и автоматизацию выращивания культур, процессов приготовления и раздачи кор­мов животным. Надо широко использовать промежуточные по­севы кормовых культур (культуры, выращиваемые в промежуток времени, свободный от возделывания основных культур).

Система кормовых севооборотов в сочетании с культурными пастбищами должна обеспечивать бесперебойно животноводче­ские комплексы необходимыми видами кормов. При использова­нии в рационах животных сочных кормов в виде силоса и корне­плодов в структуре посевных площадей прифермских кормовых Севооборотов значительное место должно быть уделено: кукуру­зе, многолетним и однолетним травам, кормовым корнеплодам. В Нечерноземной зоне для комплекса молочного направления, особенно при круглогодовом стойловом содержании животных, следует создавать наряду с прифермскими кормовые сенокосно­пастбищные севообороты. Многолетние травы в этих севооборотах должны составлять 50—85% пашни, а остальные поля занимают высокопродуктивными однолетними травами и силосными культурами.

ВВЕДЕНИЕ И ОСВОЕНИЕ СЕВООБОРОТОВ

На основе структуры посевных площадей каждое хозяйство имеет систему севооборотов—рациональное сочетание различ­ных типов и видов севооборотов в хозяйстве: полевых, кормовых

и специальных. Внедрение системы севооборотов в каждом хо­зяйстве состоит из двух основных этапов—введения и освоения севооборотов.

Введение севооборотов. Эта работа включает: 1) разработку проекта системы севооборотов; 2) рассмотрение проекта в хозяй­стве и утверждение его в вышестоящей сельскохозяйственной ор­ганизации; 3) перенесение проекта системы севооборотов в нату­ру, т. е. проведение землеустроительных работ, связанных с на­резкой полей в каждом севообороте в соответствии с проек­том.

Освоение севооборотов. Это Практическая работа в хозяйстве после нарезки полей по освоению каждого севооборота в сроки, установленные проектом. Севооборот становится освоенным тогда, когда фактическое чередование сельскохозяйственных культур со­ответствует разработанной схеме, все включенные в севооборот земли из других видов угодий освоены, а фактическая площадь пашни соответствует запланированной в проекте.

Разработка проекта системы севооборотов начинается с уста­новления специализации хозяйства и определения рациональной структуры посевных площадей, затем разрабатывается проект внутрихозяйственного землеустройства. С этой целью проходят анализ использования земли, составляют таблицу трансформации земельных угодий. Главной задачей этой работы является увели­чение площади под сельскохозяйственными угодьями (пашней, сенокосами, пастбищами) за счет малопродуктивных других уго­дий.

Составление таблицы трансформации угодий надо прово­дить с учетом почвенных карт, агрохимических картограмм, а также технических возможностей хозяйства по освоению новых земель.

Количество и специализацию севооборотов устанавливают, ис­ходя из конкретных условий хозяйства: внутрихозяйственной спе­циализации, площади пашни, конфигурации пахотных массивов, почвенных и других условий.

В хозяйствах интенсивного животноводческого направления выделяют более плодородные массивы вблизи ферм для кормо­вых прифермских севооборотов, а также высокопродуктивные пастбища и массивы для сенокоснопастбищных севооборо­тов.

Вслед за установлением количества севооборотов по типам и видам разработка проекта в дальнейшем проводится по каж­дому севообороту в отдельности в такой последовательности.

1. Составляется таблица родственных групп культур, закреп­ленных за севооборотом, по которой устанавливается количество полей в севообороте и средний размер поля.

2. Устанавливается рациональное чередование сельскохозяй­ственных культур в севообороте (составляется схема севообо­рота).

3 Дается экономическая и’ агрономическая характеристика севообороту

4. Разрабатывается план освоения севооборота, для чего в таблице перехода к севообороту указывают предшестчвенников по каждому полю за последние два года

5. Составляется план освоения севооборота, которое проводят в. такой последовательности:

а) намечают освоение других земель под пашню:

б) вначале размещают культуры посева прошлых лет (много­летние травы, озимые), которые будут убираться в первый и по­следующие годы перехода к севообороту;

в) размещают культуры, наиболее требовательные к плодоро­дию (яровую пшеницу, лен, пропашные);

г) определяют место подсева многолетних трав, чистых и за­пятых паров.

6. Составляется Таблица посевных площадей в годы перехода

к севообороту.

7. Период освоения севооборотов не должен превышать 2—3 лет для полевых севооборотов, а для кормовых севооборотов он обычно равен количеству полей под многолетними тра­вами.

В период перехода к севообороту в целях получения заплани­рованной урожайности на год освоения севооборотов следует раз­работать весь комплекс агротехнических и мелиоративных меро­приятий (удобрение, обработка почвы и др.).

8. После освоения каждого севооборота составляется ротационная таблица, разрабатывается система обработки почвы, удоб­рений, борьбы с сорняками и с эрозией почвы, мелиоративных и других агротехнических мероприятий.

Книга истории полей.Чтобы поддержать определенный поря­док в использовании земли и в выполнении запланированных ме­роприятий, необходимо в каждом хозяйстве вести книгу истории полей. В эту книгу агроном заносит ежегодно подробные сведе­ния, характеризующие агротехнику, урожаи, засоренность, состоя­ние плодородия почвы по каждому полю севооборота, а также фактическое размещение сельскохозяйственных растений и вно­симых удобрений.

Экономическая оценка севооборотов.Подсчитывается выход продукции с площади пашни в севообороте:

а) в натуре (зерна, картофеля и др.);

б) в кормовых единицах;

в) в стоимостном выражении;

г) количество переваримого протеина. Затем рассчитывается средний выход кормовых единиц и протеина на 1 га пашни в сево­обороте и содержание протеина в среднем на одну кормовую еди­ницу.

Для кормовых севооборотов выход продукции считается опти­мальным при 50—60 ц кормовых единиц с 1 га пашни, а для полевых севооборотов 25—30 ‘ ц на 1 га. При этом количество переварного протеина должно соответствовать зоотехническим нормам (105—110 г на одну кормовую единицу).