Земледелие как наука

К биологическим показателям  плодородия относятся:

-      наличие органического вещества;

-      биологическая активность почвы;

-      фитосанитарное состояние почвы.

Органическое  вещество является важнейшей составной частью почв и содержится в следующих формах:

-      живых организмах, обитающих в почве и на ее поверхности;

-      в отмерших телах растений, животных и микроорганизмов;

-      в виде внесенных в почву органических удобрений;

-      в виде продуктов жизнедеятельности микроорганизмов;

-      в виде гумуса.

Основная часть  органического вещества в почве  содержится в виде гумуса, содержание которого может колебаться в зависимости  от типа почв от 1 до 10-12%. В дерново-подзолистых  почвах республики – 1-3%.

Значение органического  вещества:

-      является основным источником азота (в гумусе содержится 99% азота почвы)

-      является основным источником энергии для почвенных микроорганизмов.

-      при разложении органического вещества выделяются в виде растворенных минеральных соединений, включая и микроэлементы.

-      органические кислоты способствуют переводу недоступных растениям соединений Р, Мg и Ca в доступные формы.

-      от содержания органического вещества в почве зависят физико-химические свойства почвы (ёмкость поглощения, степень насыщенности основаниями, буферная способность, влагоёмкость, связность, структура, строение пахотного слоя и др.).

Основные источники  пополнения органического вещества:

-      корневые и пожнивные (поукосные) остатки растений.

-      вносимые органические удобрения (зелёные удобрения).

Наибольшее количество органического вещества в виде корневых и пожнивных (поукосных) остатков остаётся после многолетних бобовых трав и их смесей со злаками. По количеству оставляемого в почве органического вещества в почве с.х. культуры располагаются в следующей убывающей последовательности:

Многолетние травы  – однолетние травы – озимые зерновые – кукуруза – яровые зерновые – корнеплоды – картофель –  лён.

АГРОНОМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ

Агрономическое значение плодородия почв очень велико, оно  выходит на первое место среди  таких показателей как климат, рельеф и др., но оно так же носит  относительный характер по отношению  к различным культурам.

Относительное плодородие - это плодородие почвы (ландшафта) по отношению к определенному виду растений, растительной ассоциации или  группе культур. Требования отдельных  видов или групп культур к  почвенным условиям могут существенно  различаться. Свойства почв, благоприятные  для одних растений, могут лимитировать урожайность других. Например, мох сфагнум прекрасно себя чувствует на верховых болотных почвах с сильнокислой реакцией среды и высокой влажностью, но его нельзя вырастить на почвах с нейтральной или щелочной реакцией среды и с нормальными для большинства культур условиями увлажнения.

В настоящее время  все сельскохозяйственные культуры по отношению к условиям питания  разделены на три группы:

1) культуры невысокого  выноса питательных веществ: зерновые, плодовые;

2) культуры повышенного  выноса: зернобобовые, корнеплоды, картофель,  саженцы плодовых;

3) культуры большого  выноса: овощные, некоторые технические  культуры, чай, цитрусовые, виноград.

Соответственно их требованиям к условиям питания  дифференцированы группировки почв по содержанию элементов питания. Известно отношение многих групп культурных растений к реакции среды, окислительно-восстановительным  условиям, содержанию водорастворимых солей, повышенной плотности и др. внутри каждой группы сельскохозяйственных культур (зерновые, овощные, плодовые) также существуют различия отдельных культур в требованиях к почвенным условиям. Например, из зерновых культур озимая пшеница характеризуется высокой требовательностью к почвенным условиям, а овес - низкой; из овощных, соответственно - огурцы, томаты и редька, редис. Для большинства пропашных культур оптимальной является нейтральная и близкая к нейтральной реакция среды, а для картофеля - слабокислая. Это создает определенные сложности в регулировании почвенного плодородия, поскольку, как правило, культуры выращиваются в условиях севооборотов, и почвы каждого поля севооборота должны отвечать потребностям всех культур севооборота. Оптимальное сочетание требований культур и особенностей почвенных условий лучше всего может реализоваться в адаптивно-ландшафтных системах земледелия, в которых на первое место ставится задача не изменения свойств почв в соответствии с требованиями культур, а подбор культур для определенных почвенных условий. В качестве примера можно привести многовековой положительный опыт выбора участков под плодовые насаждения, чайные плантации, виноградники, сенокосы и пастбища и др. 

Пахотный  слой почвы (11)

, поверхностный слой почвы, систематически обрабатываемый почвообрабатывающими орудиями. Нормальным считается П. с, п. глубиной 20—22 см., мелким — менее 20 см, глубоким — 22—35 см и более. ВПахотный слой почвы сосредоточена основная часть (80—90%) корней культурных растений, поэтому он должен обладать почвенным плодородием — содержать достаточное количество питательных веществ, влаги и кислорода,необходимых как для корней, так и для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, разлагающих органические остатки до доступных растениям соединений. Для обогащения Пахотный слой почвы питательными веществами в него вносят органические и минеральные удобрения. Создание рыхлого Пахотный слой почвы, легко впитывающего выпадающие осадки, и обогащение его кислородом достигаются рыхлением почвы. 

Агрохимические  показатели (12)

К агрохимическим показателям  плодородия почвы относятся:

-      поглотительная способность почвы;

-      реакция почвенной среды (рН);

-      наличие в почве питательных веществ;

Под поглотительной способностью почвы понимают ее способность поглощать и удерживать из раствора твердые вещества и газы.

Твердая фаза почвы  – это твердая полидисперсная система, которая состоит из песчаных, глинистых и мельчайших коллоидных частичек. Тонкодисперсная фракция  почвы, которая способна содержащиеся в ней катионы обменивать на другие катионы из раствора называется ППК. Почвы суглинистые и глинистые, содержащие большее количество мелкоземлистой фракции (илистых частиц) характеризуются большим поглотительным комплексом, чем песчаные, бедные гумусом.

Поглотительная способность  характеризуется двумя показателями:

-      емкость поглощения (количественный показатель);

-      состав поглощенных катионов (качественный показатель).

Емкость поглощения – то максимальное количество катионов, которое почва может поглотить из раствора. У хорошо окультуренных, плодородных почв – более 10 мг. экв. /100г почвы.

Состав  поглощенных катионов имеет важное значение. В ППК могут находиться как одновалентные катионы (Н, Nа, К), как и двухвалентные (Са, Мg) и трехвалентные (Al). Наличие кальция и магния способствует коагуляции почвенных коллоидов и образованию структуры почвы. В то время, как наличие одновалентных катионов и алюминия приводит к диспергированию почвенных коллоидов и разрушению структуры почвы.

Большинство возделываемых  сельскохозяйственных культур хорошо произрастают при реакции почвенного раствора близкой к нейтральной (рН6-7) и только такие культуры, как лен, гречиха, люпин, брюква мирятся с реакцией среды рН <5.

Негативное влияние  кислой среды на растения связано:

1.   С ухудшением синтеза белков и углеводов, накоплением моносахаров, превращение которых в дисахара и более сложные соединения задерживается.

2.   С ухудшением питательного режима почвы, т.к. наиболее благоприятные условия для поглощения питательных веществ наблюдаются при рН6-8.

3.   С подавлением деятельности полезной микрофлоры, ослабляется фиксация атмосферного азота, задерживается процесс нитрофиксации, активизируется деятельность грибов и некоторых бактерий, выделяющих ядовитые вещества.

4.   С увеличением подвижности алюминия и марганца, которые нарушают в растениях углеводный, фосфатный и белковый обмены, отрицательно влияют на закладку генеративных органов и процесс оплодотворения. 

Сорняки (13)

По способу питания  сорняки делят на два неравных по численности типа: а.) непаразитные; б.) паразитные и полупаразитные.

Непаразитные сорные растения составляют наибольшую группу сорняков. Это обычные автотрофные растения. По продолжительности жизни они разделены на два подтипа:

-      малолетники

-      многолетники

К малолетним относятся растения, размножающиеся только семенами, имеющие жизненный цикл не более двух лет и отмирающие после созревания семян.

К многолетним относятся сорняки, произрастающие неколько лет и неоднократно плодоносящие в течение жизненного цикла, размножающиеся и вегетативными органами.

Малолетние сорные растения в зависимости от продолжительности  жизни делятся на следующие биологические  группы:

-     эфемеры

-     яровые ранние

-     яровые поздние

-     зимующие

-     озимые

-     двулетники

Эфемеры – растения с коротким периодом вегетации (1,5-2 месяца), способные давать за сезон несколько поколений. Представитель звездчатка средняя или мокрица.

Яровые  ранние – прорастают рано весной и заканчивают развитие до уборки культурных растений или одновременно с их созреванием. К ним относятся марь белая, торица полевая, горец шероховатый, горчица полевая.

Яровые  поздние прорастают при достаточном прогревании почвы. Растения медленно развиваются и созревают в послеуборочный период. В посевах поздних культур семена этих сорняков созревают одновременно с культурными растениями и попадают в урожай. Из поздних яровых распространены: щирица запрокинутая, щетинник зеленый, ежовник обыкновенный. Яровые сорняки дают лишь одно поколение в год. Всходы, появившиеся осенью, погибают от морозов.

Зимующие  сорняки заканчивают вегетацию при ранних весенних всходах в том же году, а при поздних – способны перезимовать в любой фазе роста. После перезимовки образуют розетку прикорневых листьев, быстро растущий стебель и довольно рано заканчивают вегетацию. Весенние всходы не образуют прикорневой розетки листьев, развиваются как яровые, созревая одновременно или несколько позднее уборки зерновых культур. К этой группе относятся пастушья сумка, ярутка полевая, василек синий, ромашка непахучая, дескурения Софии, живокость полевая, мелколепестник канадский.

Озимые  сорные растения требуют для своего развития пониженных температур осенью и зимой. Независимо от времени прорастания они дают стебель, цветки, плоды и семена только на следующий год. Наиболее распространены костер полевой, костер ржаной, метлица обыкновенная.

Двулетние сорняки приходят полный цикл развития за два года. Весенние всходы в первый год образуют розетку листьев или несколько стеблей в нижнем ярусе. В этом период корневая система уходит глубоко в почву, на следующий год весной стебель быстро развивается, и растения летом дают семена. К этой группе относятся донник – лекарственный и белый, белена черная, липучка ежевидная, дрема белая.

Многолетние сорняки подразделяются по способности к вегетативному размножению на две группы:

-      вегетативно не размножающие или слабо размножающиеся;

-      вегетативное размножение сильно выражено.

Растения, относящиеся  к 1 группе по строению корневой системы  делятся на:

-      стержнекорневые;

-      мочковатокорневые.

Стержнекорневые сорняки не имеют специальные вегетативных органов размножения, могут ежегодно давать новые побеги от придаточных почек нижней части стебля, втянутой в почву, в результате укорачивания главного корня. Общий признак этой группы – стержневой главный корень, проникающий в глубь почвы у некоторых видов до 1,5-2м. К ним относятся полынь горькая, цикорий обыкновенный, щавель кислый, одуванчик обыкновенный, подорожник ланцетовидный, лопух большой.