Агроэкологическая оценка и использование почв лесостепной зоны.

I Группа. Плакорные земли - дренированные равнины с преобладающими автоморфными почвами (85 - 100 %). Используются в системе зерно-паро-пропашных севооборотов. Преобладающие типы земель этой группы не имеют особых ограничений на их использование. Они могут использоваться в любых типах севооборотов с максимально возможным насыщением пропашными культурами. II группа. Эрозионно-автоморфные слаборасчлененные земли (слабоэрозионные). Использование эрозионных земель в пашне допустимо лишь при обеспечении защиты их от водной эрозии. С усложнением ландшафта усложняется комплекс противоэрозионных мероприятий. В системе использования данных земель ограничивается доля чистого пара, сахарной свеклы, увеличивается доля зерновых культур, желательно расширение посевов многолетних трав, введение пожнивных посевов, необходимо введение почвозащитных элементов обработки почвы с сохранением пожнивных остатков под зерновые культуры и однолетние травы, применение щелевания, почвоуглубления, агротехнических мероприятий по регулированию поверхностного стока (лункование, бороздование и др.), непременное проведение снегозадержания, посев поперек склона. Эрозионно-опасные ложбины стока следует залужать. На участках средне- и сильноэрозионных земель противоэрозионные мероприятия усиливаются вплоть до их залужения и залесения. III группа. Эрозионно-автоморфные среднерасчлененные (среднеэрозионные) земли. Эти земли при современном использовании подвергаются активному воздействию эрозионных процессов, которые характеризуются величинами смыва почвы 5-16 т/га в год и более. Эффективное и экологически безопасное земледелие на этих землях возмож-но лишь в специальной противоэрозионной системе. В структуре пашни на данных землях исключаются чистый пар и резко ограничивает-ся возделывание пропашных культур. При низком уровне интенсификации практикуются в основном зерно-травяные севообороты. Размещение полевых севооборотов необходимо проектировать в рациональном пространственном сочетании с луго-пастбищными угодьями. Повышение интенсивности использования этих земель в пашне возможно при контурно-полосной организации территории, то есть при прямолинейно-контурном размещении продольных границ производственных участков, дополнительном полосном размещении культур, усилении мер по регулированию поверхностного стока системой водорегулирующих лесных полос, а также привоовражных и прибалочных. При необходимости дальнейшего повышения интенсификации земледелия необходимо применение гидротехнических сооружений - валов, водоотводящих канав, террас и т.д. IV группа. Сильноэрозионные земли. При современном использовании этих земель в пашнке интенсивность смыва почвы составляет 15-20 т/га в год и более. Вовлеченность сильноэрозионных земель в активный оборот в традиционных системах земледелия ни экономически, ни экологически не оправдана. В структуре пашни на данных землях исключаются чистые пары и пропашные культуры. При необходимости использования их в пашне практикуются почвозащитные севообороты с преобладанием многолетних трав со всем комплексом противоэрозионных мероприятий. V группа Овражно-балочные земли В пашне не используются ввиду неустранимых ограничений по рельефу (сильная расчлененность и неудобная форма контуров, повышенные уклоны, высокая контрастность почвенного покрова). К овражно-балочным землям относится лощинно-балочная сеть. Используется в качестве низкопродуктивных пастбищ, особенно в личном подсобном хозяйстве. Необходима организация выпаса, в некоторых случаях залесение, с целью предупреждения оврагообразования. VI группа Полугидроморфные и гидроморфные земли депрессий Переувлажненые почвы, расположенные на днищах плоских депрессий. Возможно их использование в качестве продуктивных сенокосов. VII Группа Пойменные земли Пойменные земли весьма перспективны как сенокосы при проведении культуртехнических мероприятий. VIII Группа Нарушенные земли. В сельском хозяйстве не используются ввиду отсутствия почвенного покрова. Необходима рекультивация.

 

36. Агроэкологическая оценка и использование почв степной зоны. Черноземы в степной зоне представлены обыкновенными и южными черноземами. Черноземы обыкновенные. Горизонт А темно-серый или черный, с отчетливой зернистой или комковато-зернистой структурой, мощностью 30-40см. Постепенно переходит в горизонт В1 - темно-серый с ясным буроватым оттенком,с комковатой или комковато-призматической структурой. Чаще всего мощность гумусового слоя у обыкновенных черноземов составляет 65-80 см. Ниже горизонта В1 залегает горизонт гумусовых затеков В2, который часто совпадает с карбонатным иллювиальным горизонтом или очень быстро переходит в него (Вн). Подтип обыкновенных черноземов делится на роды: обычные, карбонатные, солонцеватые, глубоковскипающие, слабодифференцированные и осолоделые. Черноземы южные. Занимают южную часть степной зоны и непосредственно граничат с темно-каштановыми почвами Горизонт А мощностью 25-40 см имеет темно-серую или темно-бурую окраску часто с небольшим коричневым оттенком, комковатой структуры. Горизонт В1 характеризуется ясной коричнево-бурой окраской, комковато-призматической структурой. Общая мощность гумусового слоя 45-60 см. В иллювиальном карбонатном горизонте обычно отлично выражена белоглазка. Линия вскипания расположена в нижней части горизонта В1 или на границе гумусового слоя. Южные черноземы подразделяются на следующие роды: обычные, солонцеватые, карбонатные, глубоковскипающие, слабо дифференцированные и осолоделые. Механический и минералогический состав. Черноземные почвы весьма разнообразны по мех. составу (от супесчаных до глинистых разновидностей). Общая особенность почв - отсутствие заметных изменений механического состава в процессе почвообразования. В минералогическом составе черноземов преобладают минералы. Из вторичных - монтмориллонитовой и гидрослюдистой групп. В илистой фракции черноземов содержатся так же окристаллизованные полуторные окислы (гетит, тиббсит), аморфные вещества и небольшое количество высокодисперсного кварца. Химический состав. Важнейшие его особенности - богатство черноземов гумусом, биогенная аккумуляция в гумусовом профиле элементов питания растений, относительная однородность валового состава минеральной части по профилю, иллювиальный характер распределения карбонатов и выщелоченность почв от легкорастворимых солей. В распределение гумуса наблюдается постепенное уменьшение его с глубиной. Гумус черноземов отличается преобладанием ГК (Сгк:Сфк>1,5). Содержание гумуса сильно зависит от условий почвообразования и мехсостава материнских пород. Максимум гумуса имеют глинистые и тяжелосуглинистые типичные, обыкновенные и выщелоченные черноземы. В соответствии с содержанием гумуса колеблется и содержание азота (0,2-0,5%). Физико-химические свойства. Богатство черноземов гумусом, интенсивная миграция биогенного кальция определяют их благоприятные ф-х свойства: высокая емкость поглощения (30-70 м-экв.), насыщенность поглощенного комплекса основаниями, близкой к нейтральной реакцией верхних горизонтов и высокой буферностью. в составе обменных катионов главная роль принадлежит кальцию. Магний составляет 15-20% от суммы. В обыкновенных и южных черноземах в составе находится небольшое количество натрия. Физические и водно-физичекие свойства. Черноземы характеризуются благоприятными физическими и вводно-физическими свойствами: рыхлым сложением в гумусовом слое, высокой влагоемкостью и хорошей водопроницаемостью. Лучше всего оструктурены обыкновенные черноземы тяжелосуглинистые и глинистые. Южные отличаются пониженным содержанием водопрочных агрегатов. Благодаря хорошей оструктуренности плотность черноземов в гумусовых горизонтах невысокая и колеблется в пределах 1-1,22 г/см. Плотность твердой фазы в верхних горизонтах невысокая (2,4-2,5 г/см). Хорошая структурность определяет высокую пористость в гумусовых горизонтах (50-60%). Водный режим. Черноземы степной зоны имеют непромывной водный режим: в нижней части их грунтовой толщи образуется постоянный горизонт с влажностью, не превышающей величину влажности завядания. Водный режим характеризуется полным физиологическим иссушением корнеобитаемого слоя под зерновыми ко времени их уборки. Питательный режим. Валовое содержание питательных веществ очень высокое. Основная часть азота входит в состав гумуса и трудно доступна для растений. Этот азот служит резервом образования в почве нитратных и аммиачных его форм. Имеют большой запас фосфора (0,15-0,35%), значительная часть которого (50-60%) содержится в органическом веществе. Сельскохозяйственное использование. Важнейшая задача сельскохозяйственного производства на черноземных почвах - правильное использование их высокого потенциального плодородия, предохранение гумусового слоя от разрушения. Основные пути в решении этой задачи - рациональные приемы обработки, накопления и правильного расходования влаги, внесение удобрений, улучшение структуры посевных площадей, введение высокоурожайных культур и сортов, борьба с эрозией.

 

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

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

1. Отношение растений к влагообеспеченности.

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

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

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

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

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

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

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

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

3.Потребность в элементах питания.

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

4. Отношение к реакции почвы.

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

5. Чувствительность к повышенному содержанию подвижных Al и Mn.

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

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

6. Солеустойчивость растения.

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

7. Солонцеустойчивость растений.

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

8. Отношение к карбонатности почв.

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

9. Отношение к эродированным и техногенно-нарушенным почвам.

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

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

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

11. Литологические условия.

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